(57)【要約】【課題】照明光の色温度の変化を正確かつ簡単に把握し、照明を行う時点における照明光の色温度に応じて適切にホワイトバランスを調整可能な撮像装置を提供する。【解決手段】本発明の撮像装置（１）は、被写体に対する照明光を発光する照明装置（１５）と、被写体光を撮像して画像信号として出力する撮像部（１１）と、画像信号に対してホワイトバランスの調整を行う画像データ処理部（１２）と、照明装置（１５）における、基準となる時点からの総発光時間を計時する計時手段（１４）と、照明装置（１５）から発光される光の色温度と総発光時間との関係より、撮影時における照明光の色温度の、基準となる時点における照明光の色温度からの変化量を算出する変化量算出部（１４）と、変化量に応じて、画像データ処理部（１２）で行うホワイトバランス調整における調整量を補正するホワイトバランス補正手段（１４）と、を備えることを特徴とする。【選択図】図３
2010010992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体に対する照明光を発光する照明装置と、
被写体光を撮像して画像信号として出力する撮像部と、
前記画像信号に対してホワイトバランスの調整を行うホワイトバランス調整手段と、
前記照明装置における、基準となる時点からの総発光時間を計時する計時手段と、
前記照明装置から発光される光の色温度と前記総発光時間との関係より、撮影時における前記照明光の色温度の、前記基準となる時点における前記照明光の色温度からの変化量を算出する変化量算出部と、
前記変化量に応じて、前記ホワイトバランス調整手段で行うホワイトバランス調整における調整量を補正するホワイトバランス補正手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置であって、
前記総発光時間が、本発光における発光時間と、該本発光に先立つ予備発光における発光時間とを含むこと、
を特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の撮像装置であって、
前記照明装置の光源が、互いに異なる色を発光する複数の発光ダイオードであり、
前記色温度の変化量が、前記発光ダイオードごとに算出されること、
を特徴とする撮像装置。
【請求項４】
被写体に対する照明光を発光する発光部と、
前記発光部における、基準となる時点からの総発光時間を計時する計時手段と、
前記総発光時間と前記発光部から発光される光の色温度との関係より、撮影時における前記照明光の色温度の、前記基準となる時点における前記照明光の色温度からの変化量を算出する変化量算出部と、
撮像装置に前記変化量を送信する通信部と、
を備えることを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項４に記載の照明装置が取り付け可能な撮像装置であって、
被写体光を撮像して画像信号として出力する撮像部と、
出力された前記画像信号に対してホワイトバランスの調整を行うホワイトバランス調整手段と、
前記照明装置から送信された前記変化量を受信する通信部と、
受信した前記変化量に応じて、前記ホワイトバランス調整手段で行うホワイトバランスの調整における調整量を補正するホワイトバランス補正手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体に対する照明光を発光する照明装置及びそれを備えた撮像装置及び照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、被写体を照明する照明機能を有する撮像装置において、照明光の色温度に基づいてホワイトバランスを調整するものがある。このような撮像装置において、照明装置から発せられる光の色温度は、発光を繰り返すことにより変化する。このため、生産からの経過時間、発光回数、総発光量の少なくとも１つの情報を基に照明装置の色温度の変化量を算出し、算出された変化量に応じてホワイトバランス調整方法を補正している撮像装置がある（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２１１２１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、生産からの経過時間や発光回数では照明装置の正確な色温度の変化を把握することはできない。また、総発光量を求める演算は複雑となる。
【０００４】
本発明の課題は、照明光の色温度の変化を正確かつ簡単に把握し、照明を行う時点における照明光の色温度に応じて、適切にホワイトバランスを調整可能な撮像装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
【０００６】
請求項１に記載の発明は、被写体に対する照明光を発光する照明装置（１５）と、被写体光を撮像して画像信号として出力する撮像部（１１）と、前記画像信号に対してホワイトバランスの調整を行う画像データ処理部（１２）と、前記照明装置（１５）における、基準となる時点からの総発光時間を計時する計時手段（１４）と、前記照明装置（１５）から発光される光の色温度と前記総発光時間との関係より、撮影時における前記照明光の色温度の、前記基準となる時点における前記照明光の色温度からの変化量を算出する変化量算出部（１４）と、前記変化量に応じて、前記画像データ処理部（１２）で行うホワイトバランス調整における調整量を補正するホワイトバランス補正手段（１４）と、を備えることを特徴とする撮像装置（１）である。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の撮像装置（１）であって、前記総発光時間が、本発光における発光時間と、該本発光に先立つ予備発光における発光時間とを含むこと、を特徴とする撮像装置（１）である。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の撮像装置（１）であって、前記照明装置（１５）の光源が、互いに異なる色を発光する複数の発光ダイオードであり、前記色温度の変化量が、前記発光ダイオードごとに算出されること、を特徴とする撮像装置（１）である。
請求項４に記載の発明は、被写体に対する照明光を発光する発光部（３１）と、前記発光部（３１）における、基準となる時点からの総発光時間を計時する計時手段（３２）と、前記総発光時間と前記発光部（３１）から発光される光の色温度との関係より、撮影時における前記照明光の色温度の、前記基準となる時点における前記照明光の色温度からの変化量を算出する変化量算出部（３２）と、撮像装置（４０）に前記変化量を送信する通信部（３４）と、を備えることを特徴とする照明装置（３０）である。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の照明装置（３０）が取り付け可能な撮像装置（４０）であって、被写体光を撮像して画像信号として出力する撮像部（４１）と、出力された前記画像信号に対してホワイトバランスの調整を行う画像データ処理部（４２）と、前記照明装置（３０）から送信された前記変化量を受信する通信部（４８）と、受信した前記変化量に応じて、前記画像データ処理部（４２）で行うホワイトバランスの調整における調整量を補正するホワイトバランス補正手段（４４）と、を備えることを特徴とする撮像装置（４０）である。
なお、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、照明光の色温度の変化を正確かつ簡単に把握し、照明を行う時点における照明光の色温度に応じて、適切にホワイトバランスを調整可能な撮像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
（第１実施形態）
以下、図面に基づいて本発明の第１実施形態について説明する。図１は第１実施形態のカメラ１のブロック図である。図示するように、カメラ１は、被写体光が入射する撮像部１１と、撮像部１１から出力された電気信号に各種処理を行う画像データ処理部１２と、処理画像を記録する記録部１３とを備える。また、カメラ１は、カメラ内の各部を制御するＭＣＵ１４と、被写体にフラッシュ光を照射する照明装置１５と、撮影者が操作を行う操作部１６と、メモリ１７を備える。
【０００９】
撮像部１１は、その撮像面に結像された被写体光を、電気信号に変換するものであり、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の固体撮像素子を備える。
【００１０】
画像データ処理部１２は、撮像部１１から出力された電気信号を増幅し、ホワイトバランス制御、ガンマ補正、輪郭強調、レベル調整等の各種画像処理を行うものである。記録部１３は、画像データ処理部１２で処理された画像信号を、ＣＦカード、ＳＤカード等の記録媒体に記録するものである。操作部１６は撮影者が各種操作を行うためのもので、撮影開始のレリーズスイッチなどを含む。メモリ１７は、後述するホワイトバランス調整のためのデータ、照明装置１５の総発光時間を記憶する不揮発性メモリである。
【００１１】
ＭＣＵ１４は、撮像部１１、画像データ処理部１２、記録部１３、操作部１６及びメモリ１７と接続され、これらの制御を行う。さらにＭＣＵ１４は、以下に説明する照明装置１５の制御及び照明装置１５の総発光時間ｔの計時も行う。ＭＣＵ１４で計時された総発光時間（のべ発光時間）は上述のメモリ１７に記憶される。
【００１２】
照明装置１５はプロテクタ、キセノン管、リフレタ等を備え、被写体の輝度が低い場合に被写体に対してフラッシュ光を発光するためのものである。照明装置１５から発光されるフラッシュ光の色温度は、使用するキセノン管、プロテクタの材質等の種々の要因に影響されるが、キセノン管自体の発光の色温度が支配的である。そして、キセノン管は、総発光時間が長くなるに従い、発光の色温度が低下する。このため、照明装置１５としてのフラッシュ光の色温度も、キセノン管の影響を受けて、総発光時間が長くなるに従い、低下していく。
【００１３】
図２は、照明装置１５を発光させ、照明装置１５の初期状態（ｔ＝０）からの総発光時間ｔを計時して、総発光時間ｔに対応させて照明装置１５から発せられるフラッシュ光の色温度Ｘを測定した結果を示したグラフである。図示するように、キセノン管を使用した照明装置１５において発光時の色温度Ｘは、初期状態（例えば出荷時）の色温度Ｘ０から、照明装置１５の総発光時間ｔが経過するに従い低下していく。本実施形態において、このグラフに示すデータは、演算式や表の形式でメモリ１７に記憶されている。また、ＭＣＵ１４において総発光時間ｔが計時されているので、このデータより、撮影する際の照明装置１５から発せられるフラッシュ光における、初期状態の色温度Ｘ０からの変化量ΔＸを求めることができる。
【００１４】
次に、本実施形態のカメラ１におけるホワイトバランス調整について説明する。図３はカメラ１におけるホワイトバランス調整を示すフローチャートである。まず、カメラ１がフラッシュ撮影モードであり、周囲光がフラッシュ発光を必要とする輝度の場合、撮影者が操作部１６のレリーズスイッチを操作すると、カメラ１はレリーズスイッチの押下を検知する（Ｓ１）。
【００１５】
次いで、カメラ１は、照明装置１５を本発光に先立って短時間（１０μｓ〜２０μｓ）予備発光させる（Ｓ２）。カメラ１は、予備発光が行われた際の被写体光を撮像部１１で受光し、受光された結果からＭＣＵ１４にて、本発光時に必要なフラッシュ発光時間を演算により求める（Ｓ３）。そして、照明装置１５をこの計算された発光時間だけ本発光させるとともに、撮像部１１に被写体像を撮像させる（Ｓ４）。これらの予備発光時間と本発光時間を、ＭＣＵ１４で計時し、メモリ１７に記憶されている総発光時間ｔに加えて上書きする（Ｓ５）。
【００１６】
一方、撮像部１１に取り込まれた画像データは、画像データ処理部１２に送られ、各種画像処理が行われる。この画像処理には、ホワイトバランスの調整も含まれる。カメラ１は、ＭＣＵ１４にて、メモリ１７に記憶された図２のデータより、総発光時間ｔにおける初期状態（ｔ＝０）における色温度Ｘ０からの変化量ΔＸを求める（Ｓ６）。そしてカメラ１は、ホワイトバランスがこの変化量ΔＸを加味して調整されるように、画像データ処理部１２のホワイトバランス調整における調整量を補正する（Ｓ７）。
【００１７】
以上、本実施形態によると、以下の効果を有する。
（１）照明装置１５の総発光時間ｔが経過するに従い、照明装置１５から発光されるフラッシュ光の色温度は変化する。したがって、画像データ処理部１２において照明装置１５の初期状態における色温度Ｘ０に合わせて画像のホワイトバランスを調整しても、総発光時間ｔの経過に伴い、最適な調整が行われなくなる。しかし、本実施形態によると、総発光時間ｔに対応させて、色温度Ｘ０からの変化量ΔＸを求めて、その変化量ΔＸを相殺するようにホワイトバランス調整における調整量を補正する。これにより、照明装置１５から発せられるフラッシュ光の経時的な色温度低下にかかわらず、適正な色再現性を実現することができる。
【００１８】
（２）生産からの経過時間やフラッシュ発光回数では照明装置の正確な色温度の変化を把握することはできない。また、照明装置１５の総発光量は種々の要因から決定されるものであるので、総発光量を算出するには演算が複雑になる。しかし、本実施形態で色温度の変化量は、総発光時間に対応させて求めているので、演算が容易で、色温度の変化を正確かつ簡単に把握することができる。
（３）本実施形態では、発光時間で総発光量を管理するＭＣＵ１４内のタイマーを使って計測するよう構成されているので、発光量を測定するための受光センサー（発光モニター用センサ）を設ける必要がなく、その分、装置の簡略化及びコストダウンをを図ることができる。
【００１９】
（第２実施形態）
図４は本発明の第２実施形態のカメラシステム２０のブロック図である。本実施形態のカメラシステム２０は、カメラ４０と、カメラ４０に対して着脱可能な照明装置３０とを備える。
【００２０】
図示するように照明装置３０は、その内部に、プロテクタ、キセノン管、リフレタ等を備える発光部３１と、照明装置３０が発光した際の被写体光を受光する受光部３５と、照明装置３０内の各部の制御を行うＭＣＵ３２を備える。このＭＣＵ３２は、照明装置３０における予備発光時間と本発光時間の計時も行う。照明装置３０は、さらに、メモリ３３を備え、メモリ３３は、この計時された時間及び第１実施形態の図２に対応するデータを記憶している。そしてＭＣＵ３２は、メモリ３３に記憶された総発光時間ｔを基に、メモリ３３に記憶された図２のデータより、総発光時間ｔにおける色温度の変化量ΔＸを求める。さらに照明装置３０は、その変化量ΔＸを撮像装置に送信する通信部３４も備える。
【００２１】
一方、カメラ４０は、第１実施形態と同様に、被写体光を撮像して画像信号として出力する撮像部４１と、撮像部４１から出力された電気信号を増幅し、ホワイトバランス制御、ガンマ補正、輪郭強調、レベル調整等の各種画像処理を行う画像データ処理部４２と、画像データ処理部４２にて処理された画像信号を記録媒体に記録する記録部４３と、撮影者が操作を行う操作部４６と、メモリ４７を備える。さらにカメラ４０は、照明装置３０に設けられた通信部３４から送信される総発光時間のデータを受信する通信部４８も備える。ＭＣＵ４４は、この通信部４８で受信された色温度の変化量ΔＸを加味して、ホワイトバランス調整が行われるように、画像データ処理部４２のホワイトバランス調整における調整量を補正する。
【００２２】
次に、本実施形態のカメラシステム２０におけるホワイトバランス調整について説明する。図５はカメラシステム２０におけるホワイトバランス調整動作を示すフローチャートである。図中左側は、カメラ４０におけるフローチャートを示し、右側は、照明装置３０のフローチャートを示す。まず、カメラ４０がフラッシュ撮影モードであり、周囲光がフラッシュ発光を必要とする輝度の場合、撮影者が操作部４６のレリーズスイッチを操作すると、カメラ４０はレリーズスイッチの押下を検知する（Ｓ２１）。
【００２３】
次いで、このレリーズ信号はカメラ４０の通信部４８より照明装置３０の通信部３４に送られる（Ｓ２２，Ｓ３１）。照明装置３０は、発光部３１を、本発光に先立って短時間（１０μｓ〜２０μｓ）予備発光させる（Ｓ３２）。予備的発光が行われた際の被写体光は受光部３５で受光され、受光された結果から照明装置３０は、ＭＣＵ３２にて、本発光時に必要なフラッシュ発光時間を演算により求める（Ｓ３３）。そして、照明装置３０はこの計算された発光時間だけ発光部３１を本発光させる（Ｓ３４）。
【００２４】
この本発光と同時に、カメラ４０は撮像部１１より被写体像を撮像する（Ｓ２３）。照明装置３０において、これらの予備発光時間と本発光時間は、メモリ３３に記憶されている総発光時間ｔに加えられて上書きされる（Ｓ３５）。ＭＣＵ３２は、図２のデータより、メモリ１７に記憶された総発光時間ｔを基に、発光部３１の初期状態の色温度Ｘ０からの変化量ΔＸを求める（Ｓ３６）。この変化量ΔＸは照明装置３０の通信部３４より、カメラ４０の通信部４８に送信される（Ｓ３７，Ｓ２４）。
【００２５】
一方、カメラ４０において撮像部４１に取り込まれた画像データは、画像データ処理部４２に送られ、照明装置３０より送信された変化量ΔＸを相殺するように、画像データ処理部１２において行われるホワイトバランス調整の調整量に対して補正が行われる（Ｓ２５）。
【００２６】
以上、本実施形態によると、第１実施形態の効果に加え、以下の効果を有する。
【００２７】
（１）本実施形態では、カメラ４０とそのカメラに対して着脱可能な照明装置３０とを備えるカメラシステム２０において、照明装置３０自身が自己の色温度変化量の情報を有し、その情報はカメラ４０に対して送信可能である。したがって、照明装置３０が異なるカメラに装着されても、そのカメラは装着された照明装置３０の色温度変化量を把握することができる。そしてカメラ４０は、送信された色温度変化量の情報を基にその変化量ΔＸを相殺するようにホワイトバランス調整における調整量を補正する。これにより、照明装置３０の発光の色温度低下にかかわらず、適正な色再現性を実現することができる。
【００２８】
（変形形態）
以上、説明した実施形態に限定されることなく、以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
（１）本実施形態では、撮像装置としてカメラについて説明したが、これに限らず、フラッシュ機能を有するカメラ付き携帯電話、ビデオカメラ等の他の撮影装置であってもよい。
（２）また、本実施形態では、キセノン管を使用した照明装置について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、照明装置の光源として、互いに異なる色を発光する複数の発光ダイオードを用い、色温度の変化量を、発光ダイオードごとに算出してもよい。
（３）本実施形態では、総発光時間に予備発光時間と本発光時間とを含めたが、照明装置がさらにセルフタイマー表示やＡＦ補助光や赤目発光等も兼用して行う場合、総発光時間にこれらの時間を含めることもできる。
なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１実施形態のカメラのブロック図である。
【図２】照明装置における、総発光時間と色温度との関係を示したグラフである
【図３】第１実施形態のカメラにおけるホワイトバランス調整を示すフローチャートである。
【図４】第２実施形態のカメラシステムのブロック図である。
【図５】第２実施形態のカメラシステムにおけるホワイトバランス調整動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３０】
１：カメラ、１１：撮像部、１２：画像データ処理部、１４：ＭＣＵ、１５：照明装置、３０：照明装置、３１：発光部、３２：ＭＣＵ、３４：通信部、４０：カメラ、４２：画像データ処理部、４４：ＭＣＵ、４８：通信部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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