(57)【要約】【課題】環境光の色みを正確に検出し、その検出情報によって撮影画像を正確に補正することができる環境光補正機能付きデジタルカメラシステムを提供する。【解決手段】デジタルカメラシステム２０は、撮像対象２からの光を取り込む撮像レンズ１０１と、撮像レンズ１０１の光を導く光学経路１０２と、光学経路１０２を経て入射した光を電気信号に変換する受光素子１０３とを具備する。また、環境光１を取り込む環境光レンズ２０１と、環境光レンズ２０１の光を導く光学経路２０２と、光学経路２０２を経て入射した光を電気信号に変換する受光素子２０３とを具備する。さらに、受光素子１０３の撮像情報を受光素子２０３の環境光情報によって補正する画像処理回路２０５を具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像対象を撮像する第１の光学系と、
環境光を取り入れる第２の光学系と、
前記第１の光学系によって得られた撮像情報を前記第２の光学系によって得られた環境光情報によって補正する画像処理回路と、
を具備することを特徴とする環境光補正機能付きデジタルカメラシステム。
【請求項２】
前記第１の光学系は、撮像対象からの光を取り込む撮像レンズと、前記撮像レンズの光を導く第１の光学経路と、前記第１の光学経路を経て入射した光を電気信号に変換する第１の受光素子とを具備し、
前記第２の光学系は、環境光を取り込む環境光レンズと、前記環境光レンズの光を導く第２の光学経路と、前記第２の光学経路を経て入射した光を電気信号に変換する第２の受光素子とを具備することを特徴とする請求項１に記載の環境光補正機能付きデジタルカメラシステム。
【請求項３】
撮像対象からの光を取り込む撮像レンズと、
前記撮像レンズの光を導く第１の光学経路と、
環境光を取り込む環境光レンズと、
前記環境光レンズの光を導く第２の光学経路と、
光を電気信号に変換する受光素子と、
前記第１の光学経路からの光と前記第２の光学経路からの光を切り替えて前記受光素子へ入射する光学経路切り替えスイッチと、
前記第１の光学経路を経た光を受けた前記受光素子によって出力される撮像情報を、前記第２の光学経路を経た光を受けた前記受光素子によって出力される環境光情報によって補正する画像処理回路と、
を具備することを特徴とする環境光補正機能付きデジタルカメラシステム。
【請求項４】
環境光補正機能付きデジタルカメラシステムの制御方法であって、
第１の光学系が撮像対象を撮像し、
第２の光学系が環境光を取り入れ、
画像処理回路が、前記第１の光学系によって得られた撮像情報を前記第２の光学系によって得られた環境光情報によって補正する
ことを特徴とする制御方法。
【請求項５】
環境光補正機能付きデジタルカメラシステムの制御方法であって、
撮像レンズが、撮像対象からの光を取り込み、
第１の光学経路が、前記撮像レンズの光を導き、
環境光レンズが、環境光を取り込み、
第２の光学経路が、前記環境光レンズの光を導き、
受光素子が、光を電気信号に変換し、
光学経路切り替えスイッチが、前記第１の光学経路からの光と前記第２の光学経路からの光を切り替えて前記受光素子へ入射させ、
画像処理回路が、前記第１の光学経路を経た光を受けた前記受光素子によって出力される撮像情報を、前記第２の光学経路を経た光を受けた前記受光素子によって出力される環境光情報によって補正する
ことを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影光とは別ルートで環境光を取り込み、取り込んだ環境光に基づいて画像補正を行う環境光補正機能付きデジタルカメラシステムおよびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラシステムで撮影をする場合、ホワイトバランスが環境光により崩れてしまうため、熱電球モードや蛍光灯モードなどにおいて、手動または自動で色補正を行うことが望ましい。
【０００３】
図３は自動による色補正機能を有するデジタルカメラシステム１０の構成例を示すブロック図である。この図において、環境光１を受けた撮像対象２から反射された光は、撮像レンズ１０１および撮像の光学経路１０２を通して受光素子１０３に入射される。受光素子１０３は入射された光を電気信号に変換し、撮像情報１０４として画像処理回路１０５へ出力する。画像処理回路１０５は、撮像レンズ１０１および光学経路１０２を通して得た環境光１の情報によって撮像情報１０４を色補正し、補正によって得られた画像データ１０６をメモリ１０７に記憶させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−０６５２７６号公報
【特許文献２】特開２００９−００３０１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、デジタルカメラシステム１０にあっては、環境光１についての情報も撮像情報と同じ撮像レンズ１０１を通して得ていた。しかしながら、このようなデジタルカメラシステム１０で環境光１の影響を打ち消す色補正処理を施す場合には、撮像の光学経路からの光情報しか入手できないため、環境光１の色みを正確に検出することができず、本来の撮像対象２の色みと異なる色に補正してしまうことが多い。例えば、顔のアップ写真のように撮像情報１０４のほとんどを撮像対象２が占めている場合は、撮像対象２の肌色を打ち消すように青み方向の色補正が撮像対象２に施されることになる。また、山を背景に写した顔写真のように撮像情報１０４のほとんどを背景３の緑色が占めている場合は背景３の色を打ち消すように赤みを強めるような色補正が撮像対象２に施されることになる。 
【０００６】
このように、撮像のための光学系から得られた色情報のみを用いて画像処理を行っている場合、撮像情報に占める撮像対象に対する背景の面積の割合が大きい時に、背景の色の影響で撮像対象の色が背景色の補色方向に画像処理されてしまう問題があった。 また、撮像情報のほとんどを撮像対象が占めている時に、撮像対象の色を打ち消すように画像処理されてしまう問題があった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、環境光の色みを正確に検出して撮影画像を補正することができる環境光補正機能付きデジタルカメラシステムおよびその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明は、撮像対象を撮像する第１の光学系と、環境光を取り入れる第２の光学系と、前記第１の光学系によって得られた撮像情報を前記第２の光学系によって得られた環境光情報によって補正する画像処理回路とを設けたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、撮像対象からの光を取り込む撮像レンズと、前記撮像レンズの光を導く第１の光学経路と、環境光を取り込む環境光レンズと、前記環境光レンズの光を導く第２の光学経路と、光を電気信号に変換する受光素子と、前記第１の光学経路からの光と前記第２の光学経路からの光を切り替えて前記受光素子へ入射する光学経路切り替えスイッチと、前記第１の光学経路を経た光を受けた前記受光素子によって出力される撮像情報を、前記第２の光学経路を経た光を受けた前記受光素子によって出力される環境光情報によって補正する画像処理回路とを設けたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、環境光補正機能付きデジタルカメラシステムの制御方法であって、第１の光学系が撮像対象を撮像し、第２の光学系が環境光を取り入れ、画像処理回路が、前記第１の光学系によって得られた撮像情報を前記第２の光学系によって得られた環境光情報によって補正することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、環境光補正機能付きデジタルカメラシステムの制御方法であって、撮像レンズが、撮像対象からの光を取り込み、第１の光学経路が、前記撮像レンズの光を導き、環境光レンズが、環境光を取り込み、第２の光学経路が、前記環境光レンズの光を導き、受光素子が、光を電気信号に変換し、光学経路切り替えスイッチが、前記第１の光学経路からの光と前記第２の光学経路からの光を切り替えて前記受光素子へ入射させ、画像処理回路が、前記第１の光学経路を経た光を受けた前記受光素子によって出力される撮像情報を、前記第２の光学経路を経た光を受けた前記受光素子によって出力される環境光情報によって補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、環境光の色みを正確に検出して撮影画像を補正することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態による環境光補正機能付きデジタルカメラシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施形態による環境光補正機能付きデジタルカメラシステムの構成を示すブロック図である。
【図３】従来の環境光補正機能付きデジタルカメラシステムの構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照し本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明の第１の実施形態による環境光補正機能付きデジタルカメラシステム２０の構成を示すブロック図である。この図において、撮像レンズ１０１はデジタルカメラシステム２０の前面に設けられ、撮像対象２および背景３からの光を受光する。受光された光は光学経路１０２を通して受光素子１０３へ入射される。受光素子１０３は撮像レンズ１０１からの光を電気信号に変換し、撮像情報１０４として環境光補正機能付き画像処理回路２０５へ出力する。
【００１５】
一方、デジタルカメラシステム２０の上面には、環境光レンズ２０１が設けられ、この環境光レンズ２０１に光学経路２０２が連接され、光学経路２０２の下部に受光素子２０３が取り付けられている。環境光レンズ２０１は環境光１を取り込み、光学経路２０２を介して受光素子２０３へ射出する。受光素子２０３は環境光レンズ２０１を介して受光した環境光１を電気信号に変換し、環境光情報２０４として環境光補正機能付き画像処理回路２０５へ出力する。
【００１６】
上述した環境光レンズ２０１の具体的な仕様としては、環境光補正機能付きデジタルカメラシステム２０の撮像対象２側の面と天井側の面の両方から採光できることが望ましく、環境色温度を取得するために、光拡散処理が施されているほうが好ましい。環境光補正機能付き画像処理回路２０５では、環境光情報２０４をもとに、撮像情報１０４の色補正を行い、撮像対象２の本来の色に対応する色情報を得る。そして、得られた色情報を画像データ２０６としてメモリ２０７に書き込む。
【００１７】
次に、上述したデジタルカメラシステムの動作について、詳細に説明する。 
まず、環境光１が環境光レンズ２０１から環境光の光学経路２０２を経由して受光素子２０３へ入射され、受光素子２０３で電気信号に変換された環境光情報２０４は、環境光１の下で撮像対象２の見かけの色が本来の色からどのように変化しているかを表す情報として、環境光補正機能付き画像処理回路２０５に送られる。 
【００１８】
次に、撮像対象２を撮影する場合、環境光１が撮像対象２で反射した光が、撮像レンズ１０１と撮像の光学経路１０２を経由して受光素子１０３に入射される。これにより、受光素子１０３で電気信号に変換された撮像情報１０４は、撮像対象２の環境光１における見かけの色を表している。 もし、環境光１が熱電球のような色温度の低い光源の場合、撮像情報１０４に含まれる撮像対象２の色は本来の色よりも赤みを帯びており、かつ、環境光情報２０４には撮像対象２の見かけの色は本来の色よりも赤みを帯びて見えるという情報が含まれている。
【００１９】
環境光補正機能付き画像処理回路２０５では、入力された撮像情報１０４に対し、環境光情報２０４から算出される色補正処理を施す。もし、環境光１が熱電球のような色温度の低い光源の場合、撮像情報１０４に対し、環境光情報２０４を無彩色に修正する色補正、つまり緑みを撮像情報１０４に帯びさせるような補正処理を施す。
【００２０】
次に、本発明の第２の実施形態について図３を参照して説明する。
上述した第１の実施形態における環境光補正機能付きデジタルカメラシステム２０においては、撮像の光学経路と環境光取り込み用の光学経路が完全に独立し、受光素子１０３と１０４も別に設けて、撮像情報１０４と環境光情報２０４が別経路で環境光補正機能付き画像処理２０５へ入力されていた。
【００２１】
第２実施形態による環境光補正機能付きデジタルカメラシステム２０ａにおいては、環境光レンズ２０１ａがシステムの上面に設けられ、それに連接して環境光の光学経路２０２ａが設けられる点は第１の実施形態と同様であるが、撮像の光学経路１０２ａと環境光の光学経路２０２ａの交差する位置に、一眼レフカメラのように光学経路切り替えスイッチ２０８を設けて、光学経路切り替えスイッチ２０８と受光素子２０３の間の光学経路を共通にしている。これにより、受光素子の数を減らすことができ、また、電気的な経路も単純化できるという新たな効果を有する。
【００２２】
以上詳述したように、上記第１、第２の実施形態によれば、環境光１を取り込む環境光取り込み用の光学経路を撮像の光学経路と独立して持つことにより、環境光１の色みを正確に検出することができ、撮像情報１０４に占める撮像対象２の面積の割合や、背景３の色みの影響を受けることなく、撮像対象２の本来の色へ補正処理をすることができる。 
このように撮像情報の色補正を行うことにより、様々な色温度の環境光下での撮影においても、また、様々な撮像背景色での撮影においても、人の目の色恒常性の能力のように、撮像対象の本来の色を推測することができる。
【００２３】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００２４】
２０、２０ａ…環境光補正機能付きデジタルカメラシステム
１０１、１０１ａ…撮像レンズ
１０２、１０２ａ…撮像の光学経路
１０３、２０３、２０３ａ…受光素子
１０４…撮像情報
２０１、２０１ａ…環境光レンズ
２０２、２０２ａ…環境光の光学経路
２０４…環境光情報
２０４ａ…光情報
２０５…環境光補正機能付き画像処理回路
２０５…画像データ
２０７…メモリ
２０８…光学経路切り替えスイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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