JPH0229095A - 蛍光灯識別装置及びこれを用いた白バランス調節装置 - 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、被写体を照明している光源が蛍光灯であるか
否かを識別する装置及びこれを用いて白バランスを自動
調節する白バランス調節装置に関するものである。

〔従来の技術〕

電子カメラやビデオカメラには、一般に白バランス調節
装置が内蔵されている。この白バランス調節装置は、被
写体を照明している光源の色温度を検出し、ＣＣＤ等の
撮像手段から出力されてくる原色信号を色温度に応じて
補正するものである。

ところで、被写体を照明している光源が蛍光灯である場
合には、一般に照明光量が低くなりがちであるとともに
、その照明光が商用周波数に依存して点滅するため、上
述した白バランス調節装置が正常に作動しにくくなる。

さらに、蛍光灯のちらつきの影響を除去するために、シ
ャッタ速度を１／６０秒より低速になるように制御しな
くてはならないことから、照明が蛍光灯によるものであ
ることを予め識別できるようにしておくことが要求され
る。

このような事情から、特開昭６１−２４０７９０号公報
記載のように、蛍光灯の点滅周期に基づいて蛍光灯の照
明下であることを検出する装置が提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが上記公報記載の蛍光灯識別装置は、蛍光灯が商
用周波数である５０Ｈｚ、６０Ｈ２に依存して変化して
いることをもとに検出を行うものである。したがって、
数百Ｈｚの点滅周期をもつ高周波点滅方式の蛍光灯や商
用周波数が異なる外国で使用される蛍光灯については、
これを検出することができず、白バランスを良好に補正
することが非常に困難であった。

〔発明の目的〕

本発明は、以上のような従来技術の欠点を解決するため
になさたちので、被写体が蛍光灯によって照明されてい
るときに、蛍光灯の点滅周期に依存することなくこれを
検出できる蛍光灯識別装置を提供するとともに、この識
別装置を用いてカメラの白バランスを的確に調節できる
白バランス調節装置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〕

本発明に係る蛍光灯識別装置は上記目的を達成するため
に、蛍光灯による照明光には波長が６２０ｎｍ以上の光
が極めて少ないことに着目し、撮影画面もしくは撮影画
面を含む周囲からの光について、波長が６２０ｎｍ以上
の領域での受光量をもとに照明が蛍光灯によるものであ
るか否かを識別するようにしている。すなわち、被写体
の照明光について、その可視領域の光を受光して色温度
を検出する通常の白バランス調節用の可視光センサの他
に、波長が６２０　ｎｍ以上の領域の光を受光する赤外
光センサ及びこの出力により蛍光灯の照明下であるか否
かを識別する判定手段とを備えている。

また、本発明に係る白バランス調整装置は、上記蛍光灯
識別装置によって蛍光灯により被写体が照明されている
ことが識別されたときには、撮像手段からの原色信号を
補正する補正手段を蛍光灯モードで作動させるように構
成している。

さらに、照明光が蛍光灯であるか否かを判定手段で識別
するにあたり、この判定手段には赤外光センサからの出
力だけでなく、可視光センサあるいは露光制御用の測光
センサからの出力も入力し、これらを比較した上で識別
することによって被写体輝度が低い場合でも良好な識別
を行うことができるようになる。

〔作用〕

上記構成によれば、赤外光センサから所定レベル以上の
出力が得られたときには、被写体を照明している光源が
蛍光灯ではないことが識別できる。

また、この場合には可視光センサからの出力に応じて通
常の白バランス調節が行われる。

一方、赤外光センサからの出力が所定レベルに達しない
ときには、被写体が蛍光灯によって照明されていること
が識別され、白バランス調節は蛍光灯モードに切り換え
られることになる。

また、判定手段に対して可視光センサあるいは露光制御
用の測光センサからの出力も供給し、この出力と赤外光
センサからの出力とを比較して蛍光灯識別を行わせるこ
とによって、被写体光量がもともと低いために赤外光セ
ンサからの出力が所定レベルに達していないことが判断
できるようになり、低照度時に白バランス調節装置が蛍
光灯モードに誤設定されることを防止することができる
ようになる。

以下、図面にしたがって本発明の一実施例について説明
する。

（実施例〕 本発明を実施した電子カメラの外観を示す第２図におい
て、電子カメラのカメラ本体１０の前面には、撮影レン
ズ１１が設けられており、マニュアル操作によるピント
合わせて被写体１２の像を後方に結ぶ。この撮影レンズ
１１の上方には、センサ部１３が設けられている。セン
サ部１３は拡散板１４と、その背後に配置された青色セ
ンサ１６、赤色センサ１７及び赤外センサ１８とからな
る。

このような各センサ１６〜１８は、第３図に示すように
、同じ分光感度特性をもったフォトダイオード１６ａ〜
１８ａの前面に、各々青色透過フィルタ１６ｂ、赤色透
過フィルタ１７　ｂ、赤外光透過フィルタ１８ｂを配置
してなる。なお、この場合の各色フィルターは、第４図
のような分光透過率特性を有するものであり、図中実線
が青色透過フィルター１６ｂ、破線が赤色透過フィルタ
ー１７ｂ、−点鎖線が赤外光透過フィルタ１８ｂの特性
をそれぞれ示す。

また、青色透過フィルタ１６ｂ及び赤色透過フィルター
１７ｂの前面には、第５図のような分光透過率特性をも
った赤外光カットフィルター１６ｃ、１７ｃがそれぞれ
設けられている。これは、第４図かられかるように青色
フィルター及び赤色透過フィルター１７ｂが赤外光をほ
とんど吸収しないため、赤外光をカットすることによっ
て正確な検出を行えるように配慮したものである。

これらのセンサ１６〜１８は被写体１２を含む逼影範囲
及びその周囲からの光を拡散板１４を通して受光し、各
々青色光、赤色光及び赤外光の受光量に比例した信号を
出力する。前記逼影レンズ１１の画角は、その焦点距離
に応じて通常１５゜から６０″程度であるのに対し、セ
ンサ部１３の受光角は色バランスのくずれを防ぐため９
０°程度に設定されている。

第１図に示したように、撮影レンズ１１の後方の光軸１
９上には絞り２１及びビームスプリンタ２２が設けられ
ている。撮影レンズ１１を通過した光は、開放状態の絞
り２１を通過した後、ビームスプリッタ２２に入射し、
その一部はレンズ２３を介してＡＥ受光部２４に入射さ
れる。このＡＥ受光部２４は、入射光量に応じた光電信
号を露光制御装置２６に送る。露光制御装置２６はこの
光電信号により楊影時の露出を決定し、絞り２１の開口
径及びシャッタ２７の開放時間を決定する。

前記ビームスプリッタ２２を通過した光は、レンズ２８
を介して可動ミラー２９に送られる。図示の下降位置に
ある可動ミラー２９は、入射してきた光をピントグラス
３工上に結像させる。ピントグラス３１上に結像された
被写体像は、周知のペンタプリズム３２．接眼レンズ３
３を通してファインダ観察される。シャッタボタンの操
作によって可動ミラー２９が上昇位置に移動したあとシ
ャッタ２７が開放したときには、撮像ユニット３４の光
電面上に被写体像が結像され撮像が行われる。

前記可動ミラー２９と撮像ユニット３４０間にはシャッ
タ２７が設けられている。このシャッタ２７はシャッタ
ボタンが操作されると、前記露光制御装置２６からの制
御信号によって開閉動作する。撮像ユニット３４は、青
色、緑色、赤色を透過するフィルタをモザイク状に配列
したフィルタ面板と、その背後に配置されたＣＯＤイメ
ージセンサとからなり、ここで光電変換して得られた光
電信号はプロセス回路３６に供給される。プロセス回路
３６は撮像ユニット３４からの光電信号に増幅９色復調
、ガンマ補正等の処理を施し、原色信号Ｒ，Ｂ及び輝度
信号Ｙを出力する。原色信号Ｒ，Ｂはそれぞれアンプ３
７．３８を介して、また輝度信号Ｙは直接に映像信号処
理回路３９に供給され、ここでマトリックス演算及びカ
ラーエンコードが行われ、例えばＮＴＳＣ方式等の標準
カラ一方式の映像信号として記録装置４１へ供給される
。記録装置４１は、送られてくる映像信号をビデオフロ
ッピーに記録する。

一方、センサ部１３の青色センサ１６．赤色センサ１７
からの出力信号は色温度検出回路４２に供給される。色
温度検出回路４２は、青色センサ１６、赤色センサ１７
からの各々の出力信号に基づいて色温度信号を算出する
ためのもので、後述する判定回路４４からの識別信号の
有無に応じて通常モードと蛍光灯モードとのいずれかの
モードで作動する。この色温度検出回路４２が通常モー
ドで作動する時には、青色センサ１６及び赤色センサ１
７からの出力信号のレベルを即座に比較して色温度信号
を算出する。また、蛍光灯モードで作動する時には、青
色センサ１６及び赤色センサＩ７からの出力信号が時間
的に変動することに対応し、各々の出力信号を一定時間
積分した後にこれらを比較して色温度信号を算出する。

こうして得られた色温度信号は、白バランス補正制御回
路４３に送られる。白バランス補正制御回路４３は、色
温度信号に対応して青色用及び赤色用の補正制御信号を
アンプ３７．３８にそれぞれ供給する。アンプ３７．３
８は補正制御信号に応じて、例えば色温度が低いときは
原色信号Ｂのゲインを大とするとともに、原色信号Ｒの
ゲインを小とするようそれぞれのゲインを調節する。し
たがって映像信号処理回路３９には、照明光の色温度に
応じて補正された原色信号が供給されるようになり、記
録装Ｗ４１には標準的なカラーバランスの映像信号が出
力される。

赤外センサ１８からの出力信号は、赤色センサ１７から
の出力信号とともに、判別回路４４に入力される。判別
回路４４ば、赤色センサ１７からの出力信号が所定レベ
ル以上であり、しかも赤外センサ１８からの出力信号が
所定レベル以下であるときに色温度検出回路４２に蛍光
灯識別信号を送出する。なお、赤色センサ１７からの出
力信号が所定レベル以下であるときには、蛍光灯識別信
号は出力されない。

以下、上記のように構成された実施例の作用について説
明する。

メインスイッチを投入すると、接眼レンズ３３を通して
フレーミングを行う段階でセンサ部１３が作動し、青色
センサ１６．赤色センサ１７．赤外センサ１８は盪影画
面及びその周囲からの光を拡散板１４を通して受光する
。そして、これらの出力信号は、各々色温度検出回路４
２１判別回路４４に入力される。

被写体が昼光（自然光）によって照明されている場合、
その分光エネルギー分布は第６図に示すような特性をも
つから、青色センサ１６．赤色センサ１７．赤外センサ
１８からの出力信号は、各々所定レベル以上となり、判
別回路４４に入力される赤外センサ１日の信号出力も所
定レベル以上となる。したがって、この場合には蛍光灯
識別信号は出力されず、色温度検出回路４２は青色セン
サ１６と赤色センサ１７の信号出力を直接比較して照明
光の色温度を検出し、これに対応した色温度信号を出力
する。そして、白バランス補正制御回路４３は、この色
温度信号に対応してアンプ３７．３８のゲイン調節を行
う。

シャッタボタンが押圧操作されると、露光制御装置２６
はＡＥ受光部２４からの出力に応じ、適正光量となるよ
うな絞り２１の開口径及びシャッタ２７の開閉時間を算
出する。そして可動ミラー２９が上昇すると、露光制御
装置２６で算出された開口径に絞り２１が絞り込まれ、
シャッタ２７が開閉作動する。シャッタ２７の開閉によ
って、被写体像は逼像ユニット３４に結像され、逼像ユ
ニット３４からは被写体像の光電信号が出力される。こ
の光電信号は、プロセス回路３６を経ることによって原
色信号Ｒ，Ｂ及び輝度信号Ｙを形成し、輝度信号Ｙはそ
のまま、原色信号Ｒ，Ｂはアンプ３７．３８を介して映
像信号処理回路３９に供給される。

このとき、アンプ３７．３８のゲインは、前述のように
照明光の色温度に応じて調節されているから、映像信号
処理回路３９には標準的な色バランスの原色信号が入力
される。したがって、映像信号処理回路３９からは色バ
ランスが良好に補正された映像信号が出力され、これに
より記録装置４１はビデオフロッピーにこの映像信号を
書き込むことになる。

一方、被写体を照明している光源が蛍光灯である場合、
その分光エネルギー分布は第７図に示すような特性をも
っている。すなわち、可視領域ではエネルギー放射を行
うが、波長が６２０ｎｍ以上の領域ではほとんどエネル
ギー放射を行わない。

このような場合には、青色センサ１６．赤色センサ１７
からはある程度のレベルをもった出力信号が得られるが
、赤外センサ１８からは信号出力がほとんど得られない
ことになる。したがって、赤色センサ１７からはある程
度以上の出力信号が判別回路４４に供給されるのに対し
、赤外センサ１８からはほとんど出力信号が供給されな
い。

このように、赤色センサ１７から所定レベルの出力信号
がありながら、赤外センサ１８から出力信号が供給され
ない場合、判別回路４４は蛍光灯識別信号を発生し、こ
れを色温度検出回路４２に入力する。この結果、色温度
検出回路４２は蛍光灯モードで作動し、青色フィルタ１
６．赤色フィルタ１７からの出力信号を蛍光灯の光によ
るものとして評価した上で色温度を検出し、その色温度
信号を白バランス補正制御回路４３に送出する。

そして、白バランス補正制御回路４３は、青味の強い蛍
光灯の照明光を標準的な色温度の光に調節するための補
正制御信号をアンプ３７．３８に供給する。したがって
、この場合にも標準的な色バランスの映像信号で記録を
行うことができる。また、このようにして発生された蛍
光灯識別信号を露光制御回路２６にも供給し、これによ
り例えば１１５０秒より低速な蛍光灯用のシャッタ速度
でシャッタ２７を開閉動作させるようにすることも可能
である。

なお、判別回路４４に対して赤色センサ１７からも所定
レベル以上の信号出力が供給されない場合にば、被写体
の光量が低いことを意味しているから、この場合には判
別回路４４からは蛍光灯識別信号は出力されない。この
ような状態では、光量不足で良質の画像を得ることがで
きないことが多いから、光量不足の警告等を行うように
するのがよい。

以上、図示の実施例について説明してきたが、赤外セン
サ１８を青色センサ１Ｇ、赤色センサＩ７からなる可視
光受光用のセンサと同一チップ上に設ける他、赤外セン
サ１８については別体のチップ上に形成してもよい。ま
た、前記可視光センサ、赤外センサのいずれかあるいは
両者を、外光を受光する位置でなく、例えばＡＥ受光部
２４を設けた位置のように撮影レンズＩＩを通ってきた
光を受光する位置に設けることも可能である。

なお、上記実施例においては、蛍光灯の光であることを
識別するのに、波長が７００　ｎｍ以上の赤外光を可視
光と比較しているが、６２０　ｎｍ近傍を境界にその前
後の光量の比率から蛍光灯の光であることを識別するこ
ともできる。

すなわち、第８図に示すように、青色センサ５０、黄色
センサ５１及び赤色センサ５２よりセンサ部を構成し、
青色センサ５０と黄色センサ５１の受光体５０ａ、５１
ｂの前面には、各色の透過フィルタ５０ｂ、５１ｂをそ
れぞれ配置する一方、赤色センサ５２の受光体５２ａの
前面には、６２０ｎｍ以上の波長の光のみを透過する赤
色、赤外光透過フィルタ５２ｂを配置する。そして、こ
れらの各フィルタ５０ｂ〜５２ｂの前面に、赤外光カッ
トフィルタ５３を一体に貼る。

これにより、赤色センサ５２に６２０　ｎｍ以上７００
　ｎｍ以下の光のみが受光され、各センサのトータルの
分光感度特性は第９図のようになる。

この場合、図中、実線が青色センサ５０．破線が赤色セ
ンサ５２．−点鎖線が黄色センサ５１の特性をそれぞれ
示す。

そして、青色センサ５０と黄色センサ５１の出力値から
被写体の色温度を検出するとともに、黄色センサ５１と
赤色センサ５２の出力値の比率から蛍光灯の光であるか
否かを判別する。

以上のように構成すれば、先に示した実施例の場合に比
べ、センサ部の製造が容易になるという利点がある。

〔発明の効果〕

以上に詳説したように、本発明の蛍光灯識別装置におい
ては、波長が６２０　ｎｍ以上の領域に感度特性を有す
る受光部を用いて、環境光が蛍光灯の照明によるもので
あるか否かを判別できるようにしている。したがって、
通常の蛍光灯の場合はもとより高周波タイプの蛍光灯に
対しても信頬性の高い検出を行うことができる。

４゜ また、この検出に基づいて白バランスを調整しているた
め、常に色再現性の良い良質の再生画像が得られるとい
う格別な効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る電子カメラの概略を示すブロッ
ク図である。 第２図は、第１図の電子カメラの外観図である。 第３図は、実施例に係るセンサ部の詳細を示す構成図で
ある。 第４図は、実施例に使用される色フィルターの分光透過
率特性を示すグラフである。 第５図は、赤外光カットフィルターの分光透過率特性を
示すグラフである。 第６図は、自然光のエネルギー分布を示すグラフである
。 第７図は、蛍光灯のエネルギー分布を示すグラフである
。 第８図は、他の実施例に係るセンサ部の詳細を示す構成
図である。 第９図は、他の実施例に係る各センサのトータル分光感
度特性を示すグラフである。 １０　・ １１　・ １６　・ ｌ　７　・ １８　・ ２１　・ ２４　・ ２６　・ ２７　・ ２９　・ ３２　・ ４３　・ ４４　・ カメラ本体 Ｉ最影レンズ 青色センサ 赤色センサ 赤外センサ 絞り ＡＥ受光部 露光制御装置 シャッタ 可動ミラー ペンタプリズム 白バランス補正回路 判別回路。 第５図 シ艮ｋ （ｎｍ） 第３図 第４図 シ皮長、 第６図 第７図 ｊ庚表

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）撮影画面もしくは撮影画面を含む周囲からの光に
   含まれる可視光を受光する可視光センサと、前記光のう
   ち波長が６２０ｎｍ以上の光を受光する赤外光センサと
   、この赤外光センサからの出力に基づき前記光が蛍光灯
   の照明によるものであるか否かを識別する判定手段とを
   備えたことを特徴とする蛍光灯識別装置。
2. （２）撮影画面もしくは撮影画面を含む周囲からの光に
   含まれる可視光を受光する可視光センサと、前記光のう
   ち波長が６２０ｎｍ以上の光を受光する赤外光センサと
   、前記可視光センサの出力により色温度を検出し、この
   色温度に応じた色バランス補正信号を出力する補正手段
   と、前記赤外光センサからの出力に基づき前記光が蛍光
   灯の照明によるものであるか否かを識別する判定手段と
   を備え、この判定手段によって前記光が蛍光灯の照明に
   よるものであると識別されたときには、前記補正手段を
   蛍光灯用モードで作動させるようにしたことを特徴とす
   る白バランス調節装置。
3. （３）前記判定手段は、前記可視光センサもしくは露出
   制御用の測光センサからの出力と、前記赤外光センサか
   らの出力を比較して前記光が蛍光灯の照明によるもので
   あるか否かを識別することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項又は第２項記載の白バランス調節装置。