JPH01227581A - カメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子スチルカメラ及び銀塩カメラ等のカメラ
に関するものである。

〔従来の技術〕

室内の照明手段としては、長寿命で消費電力の少ない蛍
光灯が従来の白熱電球に代わって一般に普及しており、
室内での撮影はほとんど蛍光灯下で行われている。とこ
ろで、蛍光灯はリップル（輝度リップル、色リップル）
を有しているので、蛍光灯下でリップルの周期より高速
のシャッタスピードで撮影を行うと、特にダイナミック
レンジの狭い撮像素子を用いた電子スチルカメラにおい
ては輝度リップルの影響で露光量が不足することがある
。また、撮像素子の蓄積時間、すなわち撮像素子が被写
体からの光を光電変換して蓄積する時間によって露光制
御を行うようにしたものでも同様の問題が生じる。

また、色リップルの影響によって色温度が周期的に変化
しているので、リップルの周期より短い時間でサンプリ
ングを行った場合、１周期の間に変化している色温度の
どの部分をサンプリングしたかによってカラーバランス
を調節するための色温度データがその都度具なることに
なる。したがって、このような色温度データに基づいて
ホワイドパランス調節を行っても、カラーバランスの良
好な画像を得ることはできない。

そこで、照明光源の持つリップルの周波数を判定し、こ
の周波数の１周期分以上の露光時間を与えるとともに、
色温度の判定に際しても同様に１周期分以上の時間でサ
ンプリングするようにしたカメラが提案されている。こ
のカメラにおける露光例を第６図（イ）を参照して説明
する。例えば電波の商用周波数が５０Ｈｚの地域では、
蛍光灯は１００Ｈｚのリップル周波数で輝度が変化し、
その周期は１０ｍ５となる。したがって、露光時間を１
０ｍ５以上とすれば、１０ｍ５未満とした場合に比較し
て露光量全体に対する照明光量の変化する割合が減少す
るので、露光不足が軽減される。例えば露光タイミング
を示す符号ａから露光終了時を示す符号すまで露光し、
露光時間を１５ｍ５とすればよい。この時の露光量は斜
線で示した領域Ａの面積となる。また、色温度の判定に
際しても同様に１、　例えば１５ｍ５の間に色温度セン
サに受光された光から得られた色温度データに基づいて
判定を行うようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記のような従来のカメラで同図（ロ）に示
すように符号Ｃから符号ｄまで露光した場合に、露光時
間は上記と同一の１５ａ９になるにもかかわらず、領域
Ｂの面積で示す露光量は領域Ａの面積で示す露光量に比
べて明らかに増加している。したがって、従来のカメラ
では露光時間を１周期より長くすることによって露光不
足やフリッカ現象を多少軽減することはできても、これ
を完全に解消できる訳ではなく、す・ンプルを有する照
明光下で撮影する場合の露光量を正確に制御してはいな
い。また、色温度の判定に際しても同様に、判定された
色温度はサンプリングされた色　　　゛温度データの平
均の色温度になるため、１周期より長く受光することに
よって色温度のバラツキの度合を少なくすることはでき
ても正確な色温度を検出することはできず、完全に良好
なカラーノくランスに調節することはできない。

〔発明の目的〕

本発明は上述のような課題を解決するためになされたも
ので、リップルを有する照明光下の撮影において、照明
光源の持つリップルの影響を排除して正確な露光レベル
と良好な色再現を実現することができるカメラを提供す
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明のカメラは、照明光
源が輝度リップルを有しているか否かを判断し、輝度リ
ップルを有していれば、その輝度リップルの周期を判定
し、その周期の整数倍の露光時間でシャッタ速度優先の
露光を行うとともに、前記照明光源からの光を１周期の
整数倍の間受光して色温度を検出し、この色温度に対し
てホワイトバランスの調節を行うようにしている。

〔作用〕

上記の構成によれば、まず照明光源に輝度リップルがあ
るか否かが判定される。輝度リップルがある場合には、
その周期が判定され、露光時間がその周期の整数倍にな
るように制御される。また、これと同時にこの周期で色
温度信号を積分して得られた色温度データによってホワ
イトバランス調節が行われる。

以下、図面を参照して本発明の実施例について詳細に説
明する。

〔実施例〕

本発明の一実施例である電子スチルカメラ１の構造を示
す第１図において、電子スチルカメラ１の光学系は、２
群（レンズ１０ａ、１０ｂ）構成の撮影レンズ１０．レ
ンズ１０ａとレンズ１０ｂの間に配置された瞬間絞り込
み方式の絞り１１゜ビームスプリッタ１２．　　クイッ
クリターン式の可動ミラー１３．フォーカシングスクリ
ーン１４゜コンデンサレンズ１５．ペンタプリズム１６
．ｔＩ眼レンズ１７からなり、ビームスプリッタ１２の
下方には結像レンズ１８を介して測光用の受光素子であ
る５ＰＤ１９が配置されている。また、可動ミラー１３
の背後には撮像用の固体撮像素子であるＣＣＤ２１が配
置されている。

前記５ＰＤ１９にはＡＥ−ＣＰＵ２０が接続されており
、このＡＥ−ＣＰＵ２０にはプログラムＲＯＭ２４に書
き込まれたシーケンスプログラムに従って稼働されるＣ
ＰＵ２６が接続されている。

前記ＡＥ−Ｃ，ＰＵ２０には、測光データから算出され
た演算結果に基づいて設定された開口径に瞬時に絞り込
まれ、ＣＣＤ２１に与える露光量の調節を行うための絞
り１１が接続されている。また、ＣＰＵ２６にはレリー
ズスイッチ３５が接続されている。

被写体を照明している光源の色温度を検出するためにホ
ワイトバランスセンサ（以下、ＷＢセンサという）４２
が用いられている。このＷＢセンサ４２は、例えば青色
受光部と赤色受光部とからなる。そして、集光レンズ４
０．拡散板４１を通して受光した外光に含まれる青色光
、赤色光の光量に比例した光電出力を信号演算回路４３
に供給する。信号演算回路４３は、ＷＢセンサ４２から
の光電出力の比率に基づいて色温度を算出するとともに
、これをデジタル信号としてＣＰＵ２６に出力する。

また、ＷＢセンサ４２からの光電出力の一方は、サンプ
ルホールド回路４４にも供給される。このサンプルホー
ルド回路４４は、ＣＰＵ２６から供給されるサンプリン
グパルスの周期にしたがって、ＷＢセンサ４２からの光
電出力をサンプルホールドする。このサンプルホールド
回路４４からの信号は、Ａ／Ｄコンバータ４５によりデ
ジタル化されてからＣＰＵ２６に出力される。

前記ＣＣＤ２１には信号処理回路３０が接続されており
、この信号処理回路３０はＦＭ変調回路３１、ヘッドア
ンプ３２を介してスチルビデオフロッピィ（以下、ビデ
オフロッピィと表記する）３３にビデオ信号を書き込む
ための磁気ヘッド３４に接続されている。この磁気ヘッ
ド３４の下方には、ビデオフロッピィ３３を定速度で回
転駆動させるモータ３６が配置されており、このモータ
３６にはこれを駆動させるためのドライバ３７が接続さ
れている。また、ＣＣＤ駆動回路２９．信号処理回路３
０．ドライバ３７及びヘッドアンプ３２にはこれらを制
御するためのＣＰＵ２６が接続されている。

また、前記ＣＣＤ２１には、これを駆動するためのＣＣ
Ｄ駆動回路２９が接続されており、このＣＣＤ駆動回路
２９には同期信号発生回路２８が接続されている。この
同期信号発生回路２８はＣＰＵ２６に接続されており、
ＣＣＤ２１を駆動させるに必要な各種パルスを互いに同
期させるとともに、ＣＰＵ２６のシーケンスを制御する
ためのマスタークロックパルスを発生させている。

つぎに、以上のように構成された本発明の電子スチルカ
メラｌの作用を説明する。先ず、電子スチルカメラ１に
ビデオフロッピィ３３を装填して電源を投入すると、同
期信号発生回路２８からＣＰＵ２６．ＣＣＤ駆動回路２
９にマスタークロックパルスが送出され、それぞれの駆
動が開始される。ＣＰＵ２６からドライバ３７に信号が
送出されてモータ３６が駆動され、装填されたビデオフ
ロッピィ３３が回転を始め、約３０１１１ｓで毎秒６０
回転の定常回転数に達する。

撮影レンズｌＯを被写体に向けると、撮影レンズ１０が
捉えた被写体の光学像は、ビームスプリッタ１２を透過
し、可動ミラー１３で反射されてフォーカシングスクリ
ーン１４に結像される。この結像された被写体像はコン
デンサレンズ１５で集光され、ペンタプリズム１６．接
眼レンズ１７を介して撮影者に観察される。一方、被写
体の光学像の一部はビームスプリッタ１２によって結像
レンズ１８に導かれ、５ＰＤ１９に結像される。

この５ＰＤ１９に結像された光学像は５ＰＤ１９により
輝度信号に変換され、ＡＥ−ＣＰＵ２０で増幅やデジタ
ル化の処理が施されて適正な露光量Ｐが算出され、ＣＰ
Ｕ２６に入力される。

一方、集光レンズ４０．拡散板４１を通った光は、ＷＢ
センサ４２に照射される。これにより、ＷＢセンサ４２
からは青色光及び赤色光の光量に応じた光電出力が出力
される。その一方、例えば青色光の光量に比例した光電
出力は、サンプルホールド回路４４に入力される。サン
プルホールド回路４４は、ＣＰＵ２６からのサンプリン
グパルスごとに光電出力を更新し、これをデジタル化し
たリップル信号■７としてＣ’Ｐ　Ｕ　２６に入力する
。

被写体を照明している光源が、太陽光やタングステン光
であるときには、ＷＢセンサ４２からの光電出力には時
間的にほとんど変動することがなく、したがってＡ／Ｄ
コンバータ４５からのリップル信号Ｖ、は一定の値とな
る。この場合ＣＰＵ２６は、第２図のフローチャートに
示したように、被写体を照明している光源が蛍光灯でな
いと識別し、通常モードで自動露光制御する。すなわち
、前記露光量Ｐに基づいて、ＣＰＵ２６がＣＣＤ２１の
蓄積時間及び絞り１１の開口径を決定する。

また、ホワイトバランス調節も通常モードにて行われ、
信号演算回路４３から出力された色温度信号に対応して
ＣＰＵ２６から信号処理回路３０に補正信号が出力され
る。これにより、信号処理回路３０は、ＣＣＤ２１から
出力される原色信号の内、青色信号と赤色信号とを前記
補正信号に対応した増幅率で増幅し、ホワイトバランス
の調節が行われる。

被写体を照明している光源が蛍光灯である場合には、Ｗ
Ｂセンサ４２からの光電出力は蛍光灯のリップル（第３
図参照）に対応して変動する。したがって、Ａ／Ｄコン
バータ４５からＣＰＵ２６に入力されるリップル信号ｖ
Ｔは、サンプリングごとに異なった値を表すものになる
。そして、この場合にはＣＰＵ２６の処理が蛍光灯モー
ドに切換えられ、リップル信号Ｖ、の変動周期Ｔが求め
られる。

前記リップル信号■、の変動周期Ｔを求めるために、Ｃ
ＰＵ２６はリップル信号Ｖ、の増減状態をサンプリング
周期ごとに監視する。そして、まずリップル信号Ｖｔの
最初のピークが検出される。

このためには、例えばリップル信号ＶＴが増加傾向から
減少傾向に移行した時点を検出すればよい。

こうして最初のピークが検出された時点で、スタートフ
ラグＳが「０」にリセットされていることを確認した後
、周期測定用のタイマーが計時を開始すると同時に、ス
タートフラグが「１」にセットされる。そして、サンプ
リングのたびにリップル信号Ｖ？の値を監視し、次のピ
ークがくる時点を検出する。そして、再びリップル信号
Ｖ、が増力旧頃向から減少傾向に移行した時点で２度目
のピークが検出され、タイマーの計時が開始されている
ことを確認した後、タイマーの計時をストップする。

上記処理により、タイマーはリップル信号Ｖ。

のピークからピークまでの時間、すなわちリップルの周
期Ｔを計時することになる。こうして得られた周期Ｔは
、蛍光灯が周波数５０七の電源により点灯されていると
きには１０絽となり、６０Ｈｚの周波数であるときには
８．３ｍｓとなる。

このように検出された照明光源の持つリップルの周期Ｔ
と前記露光量Ｐに基づいて蛍光灯モードで自動露光制御
する。例えばリップルの周期Ｔが１０１１ＩＳである時
には、ＣＰＵ２６はＣＣＤ駆動回路２９に指令信号を送
出してＣＣＤ２１の蓄積時間を１０ｍ５の整数倍に設定
するとともに、このＣＣＤ２１の蓄積時間と前記露光量
Ｐに基づき、ＡＥ−ＣＰＵ２０に指令して絞り１１の開
口径を設定する。

また、ホワイトバランス調節も蛍光灯モードにて行われ
る。すなわち、検出された周期Ｔが信号演算回路４３に
フィードバックされ、この周期Ｔ（この場合１０ｍ５）
でＷＢセンサ４２からの光電出力がサンプリングされ、
この光電出力の比率に基づいて色温度が算出される。こ
のように信号演算回路４３から出力された色温度信号に
対応してＣＰＵ２６から信号処理回路３０に補正信号が
出力される。これにより、信号処理回路３０は、ＣＣＤ
２１から出力される原色信号の内、青色信号と赤色信号
とを前記補正信号に対応した増幅率で増幅し、ホワイト
バランスの調節が行われる。なお、周期Ｔが８．　３ｍ
ｓである場合も同様に、ＣＣＤ２１の蓄積時間を８．３
ｍｓの整数倍とし、この蓄積時間に基づいた絞り１１０
開口径の決定及びホワイトバランスの調節が行われる。

なお、ＣＣＤ２１の蓄積時間は手プレ防止のために可能
な限り短いものが選択され、絞り１１の開口径はＣＣＤ
２１の蓄積時間に対応して決定されるが、その間口径が
絞り１１の開放絞りを越えた場合にはＣＣＤ２１の蓄積
時間は順次低速側（例えば２０ｍ５）にシフトされる。

この状態でレリーズボタンの半押しなどによってＡＥロ
ック機構（図示せず）を作動させ、ファインダ画像を観
察しながら構図を決めてレリーズボタン（図示せず）を
押し込む。これによってレリーズスイッチ３５がＯＮに
なると同時に、可動ミラー１３が跳ね上がり、この直後
にＡＥロック機構で記憶されていたＣＣＤ２１の蓄積時
間、絞り１１の開口径に従ってＣＣＤ２１．絞り１１が
それぞれ駆動される。つぎの瞬間、′可動ミラー１３が
元の位置に戻ってファインダ視野が復帰するとともに、
適正な光量にコントロールされた光学像はＣＣＤ２１に
よりビデオ信号に変換され、信号処理回路３０で周知の
各種処理とともにホワイトバランスの調整が行われ、Ｆ
Ｍ変調回路３１を介してヘッドアンプ３２に入力される
。ヘッドアンプ３２はＣＰＵ２６の指令に従って磁気ヘ
ッド３４を作動させ、ＣＣＤ２１から読み出されたビデ
オ信号を瞬時にビデオフロッピィ３３に記録する。

また、前記周期Ｔの測定方法としては以上説明したもの
の他に、第４図、第５図に示す方法でもよい。第４図に
示すように、輝度出力の電圧■７は抵抗４７で電圧Ｖ（
−１とＶ（、、とに分割され、それぞれコンパレータ４
８に人力される。電圧■（−１＋　　”　（＋）の波形
は第５図（イ）に示すようになり、これに対応してコン
パレータ４８からの出力電圧Ｖ、ＯＵＴは、同図（ロ）
のようになる。したがって、このｖｔｏｕＴの減衰時ａ
から次の減衰時すまでの時間を測定すれば、周期Ｔが得
られる。

なお、従来のカメラの露光例を示す第６図において、同
図（イ）と同図（ロ）とは露光時間が同一（ともに１５
ｍ５）でありながら、露光タイミングが異なれば露光量
は異なる（領域Ａの面積〈領域Ｂの面積）ことを示して
いる。これに対して本発明のカメラでは、以上に説明し
たように、輝度リップルの周期の整数倍で露光するよう
にしたことによって、常に正確な露光量を撮像素子に与
えることができるとともに、ホワイトバランス調節も輝
度リップルの周期の間に受光した光から算出された色温
度に基づいて行われるので、露光レベル及び色再現の極
めて良好な画像を得ることができるようになる。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明のカメラによれば、被写
体を照明している光源が輝度り・スチルを有しているか
否かを検出し、輝度り・スチルを有している場合にはそ
の周期を判定する。この周期の整数倍でシャッタ速度優
先の露光を行うととも番こ、前記光源からの光を１周期
の整数倍の間受光して色温度を検出し、この色温度に対
してホワイ）ｚ＜ランスの調節を行うようにしている。

したがって、蛍光灯などの輝度す・スチルを持つ光源下
でも、電子スチルカメラなどのようにダイナミックレン
ジの狭い撮像素子を用いていても常に正確な露光を行う
ことができるようになるとともに、良好な色再現の画像
を得ることができるカメラを提供することができるよう
になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例の構造を概略的に示すブロッ
ク図である。 第２図は、本発明の実施例のシーケンスプログラムの要
部を示したフローチャートである。 第３図は、検出された輝度リップルの波形図である。 第４図は、本発明の他の実施例における輝度出力の電圧
からリップルの周期を測定するための概略的な回路図で
ある。 第５図（イ）は、本発明の他の実施例で検出された輝度
リップルを持つ輝度信号の波形図である。 第５図（ロ）は、本発明の他の実施例で検出された輝度
リップルを持つ輝度信号の出力Ｖ、０ＬＩＴを示す波形
図である。 第６図（イ）、（ロ）は、従来のカメラにおける露光例
を示した概略図である。 １ご・・電子スチルカメラ １１・　・絞り １９　・　・　５ＰＤ ２０　・　・ＡＥ−ＣＰＵ ２　ｌ　・　・　ＣＣＤ ２２・・シャッタ ２６・・ＣＰＵ ４２・・ＷＢセンサ ４３・・信号演算回路 ４４・・サンプルホールド回路。 第２図 □

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被写体の照明光源がもつリップルの周期を測定す
   るリップル周期測定手段と、このリップル周期測定手段
   により検出された周期が商用周波数に依存しているとき
   には、この周期の整数倍の露光時間を与えるように作動
   するシャッタ速度優先の露光制御手段と、前記照明光源
   からの光を前記リップルの１周期の整数倍の間受光して
   色温度を検出する色温度検出手段と、この色温度検出手
   段により得られた色温度に対応してカラーバランスを調
   節するホワイトバランス調節手段とを備えたことを特徴
   とするカメラ。