JPH02149089A - 電子撮像装置 - 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］ 本発明は被写体を電子的に撮像して記録する電子スチル
カメラに係り、特に連続撮影される撮像画の画質を一定
化することのできる電子撮像装置に関する。

［従来の技術］ ＣＣＤ等の固体撮像素子を用いて被写体を電子的に撮像
記録する電子スチルカメラやビデオカメラにあっては、
その撮像画信号に対してホワイトバランス調整を施すこ
とが行われる。このホワイトバランス調整は、撮像画の
各色成分に対する感度を調整し、その白レベルを一定化
制御することで画質の向上を図るもので、被写体の電子
的な撮像記録において重要な役割を担っている。

ところでビデオカメラにあっては連続画（動画）を撮像
入力する為、比較的長い時定数で入射光の状態を測定し
て連続的にホワイトバランス調整が行なわれるが、電子
スチルカメラにあっては成る瞬間の被写体像をスチル画
像として撮像する為、その撮像操作に同期して瞬時的に
入射光の状態を測定し、ホワイトバランスの調整を行な
うことが必要である。この為、電子スチルカメラにあっ
ては上述したビデオカメラ用のものとは異なり、時定数
の短い応答性に優れたホワイトバランス調整回路が用い
られる。そしてレリーズ操作により撮像処理が起動され
る都度、そのときの入射光の状態を測定し、その測定さ
れたホワイトバランス情報を保持して撮像画に対するホ
ワイトバランス調整を行なわせ、このホワイトバランス
調整された撮像画をフロッピーディスク等の記録媒体に
記録するものとなっている。

尚、電子スチルカメラに対して連写モードが設定され、
所定の時間間隔で連続的に被写体を撮像入力する場合で
あっても、−数的には第３図にその動作シーケンスを示
すようにその撮像が行われる都度、入射光の測光による
ホワイトバランス情報の検出が行われ、そのホワイトバ
ランス情報に従って撮像画に対するホワイトバランス調
整が個々に行われる。

［発明が解決しようとする課題］ ところが電子スチルカメラにて連続的な撮像（速写）を
行なう場合、上述した第３図に示すようにその撮像タイ
ミング毎に入射光の状態を測定してホワイトバランスの
調整を個々に行なうと、その速写期間における入射光の
微妙な変化に起因して連続的に撮像入力された複数の撮
像画におけるホワイトバランスに異なりが生じてしまう
。このような連続する撮像画におけるホワイトバランス
の微妙な異なりは、画質の異なりとなってそのまま現れ
、非常に見苦しいものとなる。特にホワイトバランス調
整値の違いによってその色調が個々に変化してしまうの
で、連続するスチル画像としての統一性が失われると云
う不具合があった。

一方、電子スチルカメラによる所謂ストロボ撮影時にそ
のホワイトバランスを固定的に定めることが行われてい
る。しかしこの場合には、入射光がストロボ照射光によ
り一義的（固定的）に定められるので、その制御１直を
予め固定的に定めても問題はないが、自然光で撮像する
場合には入射光の状態が様々に変化するので、予め制御
値を固定的に設定する目安がない。従ってストロボ撮影
時以外でホワイトバランス制御値を固定的に定めるには
問題があった。

そこで本発明者等は先に特願昭８３−２４８８７２号に
て、第４図にその動作シーケンスを示すように最初の撮
像時に求められるホワイトバランス調整値を記憶保持し
、このホワイトバランス調整値を固定的に用いてその後
の撮像画に対するホワイトバランス調整を行なうことを
提唱した。このような手法によれば速写期間における入
射光の微妙な変化に拘ることなく一定の色調で連続撮影
を行なうことが可能となる。

ところが連続撮影が行なわれる状況は様々であり、その
撮像条件が急激に変化することがある。

例えばカメラのバンニングにより撮像対象が室内から室
外に変化し、その照明光条件が急激に変化することがあ
る。このような状況下で前述したようにホワイトバラン
ス調整値を固定的に用いていると却って画像品質劣化の
原因となる。しかもこのような不具合を避ける為に一旦
連続撮影を中断すると、連続撮影が再開されるまでにタ
イムラグが生じると云う問題が起きる。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、連写モードによって連続的に撮
像される撮像画間の画質を一定に保ち、色調の安定した
連続スチル画を得ることのできる電子撮像装置を提供す
ることにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明はこのような不具合を解消するべくなされたもの
で、被写体の電子的な撮像記録を連続的に行なわせると
き、最初の撮像画に対して調整されたホワイトバランス
調整値を固定的に設定してその後の撮像画に対するホワ
イトバランス調整に倶すると共に、この固定的に設定さ
れたホワイトバランス調整値に対してその後の撮像画に
対するホワイトバランス調整値の変化が大きくなったと
き、前記ホワイトバランス調整に供するホワイトバラン
ス調整値を再設定してその後のホワイトバランス調整に
供するようにしたことを特徴とするものである。

［作　用コ このような対策を購じたことにより、本発明に係る電子
撮像装置にあっては、連写モードが設定されて所定の時
間間隔で連続的に被写体の撮像記録が行われるに際し、
基本的にはそのときの入射光の状態が微妙に変化したと
しても最初の撮像時に調整されたホワイトバランス調整
値に従って一定の条件で撮像画に対するホワイトバラン
ス調整が施される。そして入射光の状態が大きく変化し
たとき、このときに求められるホワイトバランス調整値
により前記ホワイトバランス調整に供せられる調整値を
更新し、その後の撮像画に対するホワイトバランス調整
に供する。この結果、入射光の状態変化に影響されるこ
となく、画質および色調の安定した（一定化された）連
続スチル画を容易に得ることが可能となる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の一実施例に係る電子撮像
装置である電子スチルカメラにつき説明する。

第１図は実施例に係る電子スチルカメラのホワイトバラ
ンス制御系を示す概略構成図である。この電子スチルカ
メラは、基本的にはＣＯＤ等の固体撮像素子１１にて撮
像入力された被写体の撮像画信号を撮像信号処理回路部
１２に入力し、この撮像信号処理回路部１２にてホワイ
トバランス調整を始めとする種々の信号処理を施し、記
録部１３の制御の下でフロッピーディスク（ＳＶＦ）等
の記録媒体１４に画像信号記録する如く構成される。

尚、上記フロッピーディスク（記録媒体）　１４は所定
の速度で回転駆動され、例えば５０本程度の記録トラッ
クが同心円状に形成されて撮像画信号の記録に供される
。そしてこのフロッピーディスク１４に対して半径方向
に移動されるヘッド１５のアクセス制御により各記録ト
ラック毎に１枚の撮像画信号が記録されるものとなって
いる。

さて第１図において１はホワイトバランスセンサ（ＷＢ
センサ）であり、前記固体撮像素子（ＣＣＤ）１１とは
別個に設けられている。二のＷＢセンサ１により上記固
体撮像素子１１での被写体撮像時の入射光の状態がｎ１
定検出される。尚、このＷＢセンサ１に換えて固体撮像
素子１１の出力から入射光の状態をｎノ定する場合もあ
るが、ここではＷＢセンサ１による外部測光により入射
光の状態を検出するものとする。

しかしてＷＢセンサ１は入射光を色成分分解し、Ｒ（赤
）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色成分の０１光値を、例え
ば対数変換した後、Ｇ（緑）に対する比（Ｒ／Ｇ、Ｂ／
Ｇ）としてその測定値を出力している。これらの赤色成
分および青色成分に対するｎｊ定値（Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇ）
は、前置増幅器２ａ。

２ｂを介して所定の信号レベルに増幅された後、低域濾
波器（Ｌ　Ｐ　Ｆ）　３ａ、　３ｂにて、例えば蛍光灯
の点滅等のリップル成分の除去がなされた後、Ａ／Ｄ変
換器４ａ、　４ｂを介してマイクロプロセッサ５に入力
される。

このマイクロプロセッサ５には、後述するように測色デ
ータとホワイトバランス制御値との対応関係を示すデー
タ変換テーブル５ａ、　５ｂ、およびこれらのデータ変
換テーブル５ａ、　５ｂから測色データに応じたホワイ
トバランス制御値を求める制御機能としての記憶部２１
ａ、２１ｂと比較器２２ａ、　２２ｂとが設けられてい
る。しかしてこのマイクロプロセッサ５は、後述するシ
ステムコントローラ部６の制御を受けて動作制御され、
前記データ変換テーブル５ａ、　５ｂの検索により潤色
データに応じたホワイトバランス制御値を求めて出力す
る。

このようにしてマイクロプロセッサ５にて求められた上
記ホワイトバランス制御値がＤ／Ａ変換器７ａ、　７ｂ
を介して前述した撮像信号処理回路部１２に与えられ、
前記固体撮像素子１１から撮像入力された撮像画に対す
るホワイトバランス調整に供される。

尚、制御部８は上記システムコントローラ部６０制御コ
マンドを受けて動作し、その同期信号発生部８ａにて各
種の同期信号を発すると共に、ＣＯＤ駆動制御部８ｂに
て前記固体撮像素子（ＣＣＤ）１１に対する撮像駆動パ
ルス信号等を生成している。このような制御部８の制御
の下で固体撮像素子（ＣＣＤ）１１による被写体の撮像
が行われ、また前記撮像信号処理回路部１２の動作が制
御され、更には前記フロッピーディスク１４の回転駆動
、ヘッド１５のアクセス制御等が行われ、記録部１３に
よる撮像画信号の記録制御が行われる。

ここで前記ＷＢセンサ１で測定された入射光の状態を示
すセンサ出力（Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇ）に対する前記データ変
換テーブル５ａ、　５ｂによるホワイトバランス制御値
への変換について、第５図を参照して説明する。上記セ
ンサ出力（Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇ）は入射光の色温度（ミレッ
ド）に対して１対１の関係を有している。特にここでは
前述したように入射光の検出色成分を対数変換して出力
するものとしていることから、そのセンサ出力は色温度
に対してリニアな関係を有するものとなっている。

具体的には第５図（ａ）に示すように色温度が低いほど
赤成分が強く、色温度が高いほど青成分が強くなってい
る。

このような入射光の色成分の関係に対して、フロッピー
ディスク１４に記録再生する撮像画に対する画像信号と
してホワイトバランスを合せる為に要求される制御電圧
とと色温度との関係は、例えば第５図（ｂ）に示すよう
に与えられる。この関係は、撮像信号の処理回路特性や
色再現性等の要因に基いて定められるものである。

前述したデータ変換テーブル５ａ、　５ｂは、第５図（
ａ）なる特性をもって与えられるセンサ出力を第５図（
ｂ）に示すような特性に変換するべく、第５図（Ｃ）に
示すような変換特性をもって前述したセンサ出力（Ｒ／
Ｇ、Ｂ／Ｇ）を変換し、これをホワイトバランス制御値
として出力する。このようにして得られるホワイトバラ
ンス制御値により前記撮像信号処理回路部１２にて固体
撮像素子１１から出力された撮像画信号にホワイトバラ
ンス調整を施すことで、入射光の状態（色温度）に拘る
ことのない一定の安定した画質の画像信号が得られ、フ
ロッピーディスク１４に記録されることになる。

以上のように構成された本電子スチルカメラにおいて本
発明が特徴とするところは、連写・単写のモード切替ス
イッチ９ａにより速写モードが設定されたとき、或いは
ホワイトバランス調整のモード切替スイッチ９ｂによっ
て速写時におけるホワイトバランス固定（ＷＢＣ）モー
ドが設定されたとき、レリーズスイッチ９ｃの投入によ
って開始される速写撮影動作時に、そのホワイトバラン
ス調整を第２図にその動作シーケンスを示すように固定
的に設定しながら行なうようにした点にある。尚、上記
モード切替スイッチ９ｂは、連写Φ単写のモード切替ス
イッチ９ａに連動するものとして省略される場合もある
。

即ち、本電子スチルカメラにあっては、前記モード切替
スイッチ９ａにより連写モードが設定されると、システ
ムコントローラ部Ｂの制御によりマイクロプロセッサ５
の動作モードが変更され、また制御部８に対して速写動
作の指示が与えられる。

そして制御部８による前述した各部の動作制御により速
写モードによる撮影が開始されると、第２図にその動作
シーケンスを示すよ、うにその一連の連写動作における
撮像時毎に入射光の色温度を検出してＡ／Ｄ変換器４ａ
、　４ｂを通してマイクロプロセッサ５に順次取込む。

マイクロプロセッサ５では最初に取込まれた入射光の色
温度、つまり最初の撮像時における測色データを記憶部
２１ａ、２１ｂに記憶保持し、先ずこの記憶部２１ａ、
２１ｂに記憶された潤色データに従ってデータ変換テー
ブル５ａ、　５ｂを検索する。そしてこのテーブル検索
によって求められたホワイトバランス調整値を前記Ｄ／
Ａ変換器７ａ、　７ｂを介して出力し、撮像信号処理回
路部１２における最初に求められた撮像画のホワイトバ
ランス調整に供する。

しかしてマイクロプロセッサ５は、連続撮影モード時に
次々に求められる測色データと、前記記憶部２１ａ、２
１ｂに記憶された測色データとを比較器２２ａ、　２２
ｂにて逐次比較している。そして入力された測色データ
が記憶部２１ａ、２１ｂに記憶されている潤色データに
比較して大きく変化したとき、つまり所定の閾値以上の
測色データの変化があったとき、記憶部２１ａ、２Ｌｂ
に記憶する測色データを新たな測色データに更新してい
る。そしてこの潤色データの更新に伴い、更新された新
たな測色データ（記憶部２１ａ、２１ｂに記憶された測
色データ）を用いて前記データ変換テーブル５ａ、　５
ｂを検索し直し、ホワイトバランス：Ａ整値を求め直し
ている。このようにして再設定されたホワイトバランス
調整値が前記Ａ／Ｄ変換器７ａ、　７ｂを介して撮像信
号処理回路部１２に与えられ、その後の撮像画に対する
ホワイトバランス調整に供される。

かくしてこのようにホワイトバランス制御系を構成した
電子スチルカメラによれば最初の撮像時に求められるホ
ワイトバランス情報（１１１色データ）が記憶部２１ａ
、２１ｂに記憶され、このｎ１色データに従うデータ変
換テーブル５ａ、　５ｂの検索によって求められたホワ
イトバランス制御値が撮像信号処理回路部１２に与えら
れて撮像画に対するホワイトバランス調整に供される。

そして２枚目以降の撮像時に求められる測色データが前
記記憶部２１ａ、２１ｂに記憶された測色データに対し
て変化が少ない限り、つまり入射光条件の変化が小さい
場合には、最初の撮像画に対して求められたホワイトバ
ランス制御値をそのまま固定的に用い°てホワイトバラ
ンス調整が行われる。

そしてその連続撮影が行なわれている成る時点で入射光
条件が大きく変化し、例えばｎ枚目の撮像時における測
色データが前記記憶部２１ａ、２１ｂに記憶されている
潤色データに比較して大きく変化したとき、この時点で
記憶部２１ａ、２１ｂに記憶する測色データの更新が行
なわれる。そしてデータ変換テーブル５ａ、　５ｂの再
検索によりｎ枚目以降の撮像画に対するホワイトバラン
ス調整値が求められ、撮像信号処理回路部１２に与えら
れることになる。

従って撮像信号処理回路部１２は、先ず最初の撮像時に
求められたホワイトバランス制御値を用いてホワイトバ
ランス調整を実行し、その後、１ＴＩＩ色データの大き
な変化に伴ってホワイトバランス制御値が更新されるま
で上記最初の撮像時に求められたホワイトバランス制御
値をそのまま用いてホワイトバランス調整を継続的に実
行する。そしてホワイトバランス制御値が更新されたと
きには、この新たなホワイトバランス制御値を用いてそ
の後の撮像画に対するホワイトバランス調整を行なうこ
とになる。

この結果、入射光条件の微妙な変化があるだけの場合に
は、その最初に設定されたホワイトバランス調整値を固
定的に用いたホワイトバランス調整が行なわれ、入射光
条件が大幅に変化した場合にはこれに追従してホワイト
バランス調整値の再設定が行なわれ、以降この再設定さ
れたホワイトバランス調整値に基づくホワイトバランス
調整が行なわれることになる。

尚、上述した如く設定されたホワイトバランス調整値は
、速写モードの解除によって、或いは電源オフによって
解除される。

このようなホワイトバランス制御モードの設定によれば
、速写モードの設定によって所定の時間間隔で連続的に
撮像が行われる期間、そこでの入射光の状態が微妙に変
化したとしても、最初の撮像時に求められたホワイトバ
ランス制御値に従って固定的にホワイトバランス調整が
施されるので、速写モードによる撮影期間における上記
入射光の色温度変化に拘ることなく、その連写された複
数の撮像画の画質１色調を一定化された安定なものとす
ることが可能となる。またその速写時に急激な入射光状
態の変化が生じた場合には、これに追従してホワイトバ
ランス調整値の再設定が行なわれるので、入射光条件の
大幅な変化に起因する不本意な色調変化を招来すること
なしに撮像を続けることが可能となる。従って従来のよ
うに連続するスチル画像間で画質や色調のばらつきが生
じることがなく、非常に見易い連続スチル画像を得るこ
とが可能となる。

尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではない
。例えば前記モード切替スイッチ９ｂの切替操作により
、連写時におけるホワイトバランス制御値の一定化制御
を解除することも勿論可能である。この場合には、単写
撮影の場合と同様に、換言すれば従来装置と同様に機能
することになり、撮像の都度、そのホワイトバランス調
整を行なうことになる。このようなホワイトバランスの
調整モードの切替は、撮影意図に委ねられる。またここ
ではＷＢセンサ１により入射光の状態を検出したが、Ｃ
ＣＤＩＩの出力を利用することも勿論可能である。また
固体撮像素子１１としては、実施例に示すＣＣＤに限ら
れないことは云うまでもなく、その他、本発明はその要
旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができ
る。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、連続して撮像する
一連の撮像画（スチル画）の画質を、そのときの撮像状
況の微妙な変化（入射光の状態変化）に拘らず一定化す
ることができ、撮像状況の大幅な変化があった場合には
、これに追従してホワイトバランス調整値を設定し直す
ので良好なものとすることができる。この結果、その再
生画像を非常に見易いものとすることができる、またそ
の制御も非常に簡単である等の実用上多大なる効果が奏
せられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る電子撮像装置としての
電子スチルカメラのホワイトバランス制御系の概略構成
図、第２図は本発明における連写°モード時のホワイト
バランス制御の動作シーケンスを示す図、第３図は従来
装置における速写モード時のホワイトバランス制御の動
作シーケンスを示す図、第４図は本発明者等が先に提唱
した連写モード時のホワイトバランス制御の動作シーケ
ンスを示す図、第５図はホワイトバランス制御の原理作
用を説明する為の図である。 １・・・ホワイトバランスセンサ（ＷＢセンサ）、２ａ
、　２ｂ・・・前置増−幅器、３ａ、　３ｂ・・・低域
濾波器（Ｌ　Ｐ　Ｆ）　、４ａ、　４ｂ−Ａ／Ｄ変換器
、５−フィクロプロセッサ、５ａ、　５ｂ・・・データ
変換テーブル、Ｂ・・・システムコントローラ部、７ａ
、　７ｂ・・・Ｄ／Ａｍ換器、８　・Ｍ　ａ１部、９　
ａ　、　９　ｂ　、　９　ｃ−・・スイッチ、１１・・
・固体撮像素子（ＣＣＤ）、１２・・・撮像信号処理回
路部、１３・・・記録部、１４・・・フロッピーディス
ク（記録媒体）、１５・・・ヘッド、２１ａ、２１ｂ・
・・記憶部、２２ａ、　２２ｂ・・・比較器。 出願人代理人　弁理士　　坪井　淳

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被写体を電子的に撮像して記録する撮像記録手段と、こ
   の撮像記録手段による上記被写体の撮像記録を連続的に
   行なわせる連写手段と、前記撮像記録手段による撮像時
   にホワイトバランス情報に基づいて撮像画のホワイトバ
   ランスを調整するホワイトバランス調整手段と、前記連
   写手段による一連の連続撮影が行われる際、最初の撮像
   画に対して調整されたホワイトバランス調整値を固定的
   に設定してその後の撮像画に対するホワイトバランス調
   整に供すると共に、この固定的に設定されたホワイトバ
   ランス調整値に対してその後の撮像画に対するホワイト
   バランス調整値の変化が大きくなったとき、前記ホワイ
   トバランス調整に供するホワイトバランス調整値を再設
   定する制御手段とを具備したことを特徴とする電子撮像
   装置。