(57)【要約】【課題】簡単な構成でありながらホワイトバランス調整を適正に行う。【解決手段】紫外線検出ＳＷ１７は採光窓２１，紫外線透過フィルタ２２，緑色ＬＥＤ２３，フォトインタラプタ２４及び可動部２５からなる。屋外の晴天下では、約３６６ｎｍの紫外線が大量に紫外線透過フィルタ２２を通過し、ヒンジ部２７に照射され湾曲変形する。可動部材２８がフォトインタラプタ２４の光路２９を遮り、紫外線検出ＳＷ１７からオン信号が出力され、ＷＢ調整回路は画像データの色温度データを補正してホワイトバランス調整する。緑色ＬＥＤ２３が点灯すると、約５４０ｎｍの緑色光がヒンジ部２７に照射される。ヒンジ部２７が元の真っ直ぐな状態に戻って可動部材２８がフォトインタラプタ２４の光路２９から退避され、紫外線検出ＳＷ１７からオフ信号が出力され、ＷＢ調整回路は色温度データのみによって画像データのオートホワイトバランス調整する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体光を光電変換して撮像信号を出力する固体撮像素子と、前記撮像信号をデジタルの画像データに変換する変換部と、第一波長域の光を受けたことを示す検出信号を出力する第一波長光検出部と、この第一波長光検出部から出力された検出信号に基づいて、前記画像データのホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整部とから構成されること特徴するホワイトバランス調整装置。
【請求項２】
前記第一波長光検出部は、第一波長域の光を受けて屈曲変形し第二波長域の光を受けて復元する光変形プラスチックから可動部を形成し、この可動部の屈曲変形により前記検出信号を出力し、前記可動部の復元により前記検出信号の出力を停止することを特徴とする請求項１記載のホワイトバランス調整装置。
【請求項３】
前記第一波長域の光は、外光が所定のフィルタを通ることにより生成されることを特徴とする請求項１または２記載のホワイトバランス調整装置。
【請求項４】
前記第二波長域の光は、発光素子によって放出されることを特徴とする請求項２または３記載のホワイトバランス調整装置。
【請求項５】
前記第一波長光検出部は、第一波長域の光を受けて屈曲変形し第二波長域の光を受けて復元する光変形プラスチックから可動部を形成し、この可動部と外光を採り入れる採光窓との間に、第一波長域の光のみを通す第１フィルタ又は第二波長域の光のみを通す第２フィルタのいずれか一方を挿入するフィルタ切替装置を設け、前記採光窓と可動部との間に第１フィルタを挿入した状態で第一波長域の光が可動部に照射することにより可動部が屈曲変形して検出信号を出力し、前記採光窓と可動部との間に第２フィルタを挿入した状態で第二波長域の光が可動部に照射されることにより可動部が復元して検出信号の出力を停止することを特徴とする請求項１記載のホワイトバランス調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データのホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラやカメラ付き携帯電話等の撮像機器は、周知のように、撮影レンズの背後に配置されたＣＣＤやＣＭＯＳなどの固体撮像素子から出力される撮像信号を、デジタルの画像データとしてメモリカードなどの記憶媒体に記録する。また、撮像機器は、光源の色温度によって画像のカラーバランスが大きく崩れるのを防ぐため、一般にオートホワイトバランス調整機能を搭載している。
【０００３】
しかし、オートホワイトバランス調整機能は万能ではなく、例えば紫外線がきわめて多い照明光源である蛍光下では、はやり緑がかった画像になりがちである。もちろん、ホワイトバランスは、マニュアルで調整することもできるが、その調整方法は煩雑であり、かえってカラーバランスを崩すことがあるなど、初心者が簡単に行えるものではなかった。
【０００４】
そこで、赤外線センサーと紫外線センサーを設け、赤外線センサーから入力された信号によりハロゲン光や屋外光のように赤外線を多く含む光源と、蛍光灯のように赤外線を含まない光源とを判別し、赤外線を含む光源と判断された場合には、紫外線センサーから入力された信号により、紫外線量を判別し、紫外線が所定値より多ければ屋外光、少なければハロゲン光であると判断して自動的にホワイトバランスの調整を行う自動色温度補正装置が知られている（特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−４６３６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１記載の装置では、赤外線センサーと紫外線センサーにより判断された光源と、撮影画像の色信号から判断した色温度とにより最終的な色温度を決定するため、構造が複雑でコスト  になるという欠点がある。
【０００７】
本発明は上記問題点を解決するものであり、簡単な構成でありながらホワイトバランス調整を適正に行うことができるホワイトバランス調整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】
【０００８】
本発明のホワイトバランス調整装置は、被写体光を光電変換して撮像信号を出力する固体撮像素子と、前記撮像信号をデジタルの画像データに変換する変換部と、第一波長域の光を受けたことを示す検出信号を出力する第一波長光検出部と、この第一波長光検出部から出力された検出信号に基づいて、前記画像データのホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整部とから構成されること特徴する。このような光変形プラスチックから形成したシート部材（以下光変形シートという）としては、アゾベンゼン分子を主原料とする高分子材料（プラスチック）をシート状にしたものが英国雑誌「ＮＡＴＵＲＥ」（Vol.245 11 SEPTEMBER 2003 ）などで知られている。この光変形シートは、波長が３６６ｎｍ程度の紫外線の照射により平坦な形状から屈曲変形（湾曲）し、波長が５４０ｎｍ程度の可視光の照射により元の平坦な形状に戻る性質を有している。
【０００９】
また、前記第一波長光検出部は、第一波長域の光を受けて屈曲変形し第二波長域の光を受けて復元する光変形プラスチックから可動部を形成し、この可動部の屈曲変形により前記検出信号を出力し、前記可動部の復元により前記検出信号の出力を停止することを特徴とする。また、前記第一波長域の光は、外光が所定のフィルタを通ることにより生成されることを特徴とする。また、前記第二波長域の光は、発光素子によって放出されることを特徴とする。
【００１０】
また、前記第一波長光検出部は、第一波長域の光を受けて屈曲変形し第二波長域の光を受けて復元する光変形プラスチックから可動部を形成し、この可動部と外光を採り入れる採光窓との間に、第一波長域の光のみを通す第１フィルタ又は第二波長域の光のみを通す第２フィルタのいずれか一方を挿入するフィルタ切替装置を設け、前記採光窓と可動部との間に第１フィルタを挿入した状態で第一波長域の光が可動部に照射することにより可動部が屈曲変形して検出信号を出力し、前記採光窓と可動部との間に第２フィルタを挿入した状態で第二波長域の光が可動部に照射されることにより可動部が復元して検出信号の出力を停止することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のホワイトバランス調整装置によれば、第一波長光検出部から出力された検出信号に基づいて画像データのホワイトバランスを調整するので、簡単な構成でありながらホワイトバランス調整を適正に行うことができる。
【００１２】
また、前記第一波長光検出部は、光変形プラスチックから可動部を形成したので、簡単な構成でホワイトバランスを調整できる。また、前記第一波長域の光は、外光が所定のフィルタを通ることにより生成されるようにするのが好ましい。また、前記第二波長域の光は、発光素子によって放出されるようにするのが好ましい。
【００１３】
また、前記第一波長光検出部は、光変形プラスチックから可動部を形成し、この可動部と採光窓との間に第１フィルタ又は第２フィルタのいずれか一方を挿入するフィルタ切替装置を設けたので、簡単な構成でありながらホワイトバランス調整を適正に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明のホワイトバランス（ＷＢ）調整装置の電気的な構成を示す図１において、撮影レンズ１２の背後には周知のＣＣＤ１３が設けられ、ＣＣＤ１３から出力された撮像信号はアンプ１４で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器１５でデジタルの画像データに変換され、ＷＢ調整回路１６に入力される。
【００１５】
一方、紫外線検出スイッチ（ＳＷ）１７からのオン／オフ信号がＷＢ調整回路１６に入力される。紫外線検出ＳＷ１７は、所定レベル以上の強さの紫外線を検出すると、オン信号をＷＢ調整回路１６に出力し、それ以外ではオフ信号を出力している。ＷＢ調整回路１６は、通常はＡ／Ｄ変換器１５から入力される画像データの色温度データに基づいて周知のオートホワイトバランス調整を行っているが、紫外線検出ＳＷ１７からオン信号が入力されると、これを画像データの色温度データに加味してホワイトバランスの調整を行う。なお、ＷＢ調整回路１６及び紫外線検出ＳＷ１７は、コントローラ１８によって制御される。
【００１６】
紫外線検出ＳＷ１７の構成を示す図２において、外光を採り入れる採光窓２１の背後には、紫外線透過フィルタ２２が設けられている。この紫外線透過フィルタ２２は、外光のうち波長が約３６６ｎｍの紫外線のみを透過する。紫外線透過フィルタ２２の背後には、紫外線透過フィルタ２２から近い順番に、波長が約５４０ｎｍの緑色光を放出する緑色ＬＥＤ２３，透過型のフォトインタラプタ２４，可動部２５が設けられている。なお、採光窓２１は、デジタルカメラ等の撮像機器の前部又は上部に設けられる。
【００１７】
前記可動部２５は、基部２６の上部にヒンジ部２７を介して可動部材２８が取り付けてある。なお、基部２６，ヒンジ部２７，可動部材２８は、それぞれ矩形の平板状をしており、可動部２５全体としては細長い板形状になっている。
【００１８】
ヒンジ部２７は、アゾベンゼン分子を主原料とする高分子材料で作られた光変形プラスチックから形成され、波長が約３６６ｎｍの紫外線の照射量に応じて一定量を越えない範囲で湾曲し、波長が約５４０ｎｍの可視光（緑色光）を照射したときには湾曲状態から元の平坦な形状に戻る性質を有している。
【００１９】
このように構成されたＷＢ調整装置の作用を説明する。外光が採光窓２１から入射すると、紫外線透過フィルタ２２を通った約３６６ｎｍの紫外線がヒンジ部２７に照射される。屋内では、約３６６ｎｍの紫外線がきわめて少ないから、ヒンジ部２７は湾曲変形しない（Ａ）。このような状態では、紫外線検出ＳＷ１７からオフ信号がＷＢ調整回路１６に入力され、ＷＢ調整回路１６はＡ／Ｄ変換器１５から入力される撮像された画像データが有する色温度データのみによってオートホワイトバランス調整を行う。なお、室内で一般に使用されている蛍光灯の紫外線程度では、ヒンジ部２７は湾曲変形しないように、ヒンジ部２７の変形特性が調整されている。
【００２０】
屋外の晴天下では、採光窓２１から入射する外光に大量の紫外線が含まれているので、約３６６ｎｍの紫外線が大量に紫外線透過フィルタ２２を通過し、ヒンジ部２７に照射されるから、ヒンジ部２７は湾曲変形する（Ｂ）。ヒンジ部２７が湾曲変形することにより可動部材２８がフォトインタラプタ２４の光路２９を遮り、フォトインタラプタ２４、すなわち紫外線検出ＳＷ１７からオン信号がＷＢ調整回路１６に入力される。これにより、ＷＢ調整回路１６は、撮影環境が屋外の晴天下であると判断して、Ａ／Ｄ変換器１５から入力される撮像された画像データが有する色温度データを補正してホワイトバランスの調整を行う。このホワイトバランス調整は、屋外の晴天下では、画像が青みがかるので、これを相殺するように画像のカラーバランスが調整される。
【００２１】
コントローラ１８は、紫外線検出ＳＷ１７からオン信号がＷＢ調整回路１６に入力された時点から画像データの色温度データを監視しており、色温度データが変化しない間は、引き続き、撮影環境が屋外の晴天下であるとして、ＷＢ調整回路１６がホワイトバランスの調整を行うように制御する。
【００２２】
そして、ＷＢ調整回路１６に入力される画像データの色温度データが変化した際は、コントローラ１８は、紫外線検出ＳＷ１７の緑色ＬＥＤ２３を点灯する。緑色ＬＥＤ２３から約５４０ｎｍの緑色光がヒンジ部２７に照射されると、ヒンジ部２７は湾曲変形した状態から真っ直ぐに伸びた元の状態に戻って、可動部材２８がフォトインタラプタ２４の光路２９から退避され（Ａ）、フォトインタラプタ２４、すなわち紫外線検出ＳＷ１７からオフ信号がＷＢ調整回路１６に入力される。これにより、ＷＢ調整回路１６は画像データの色温度データのみによってオートホワイトバランス調整を行う。
【００２３】
なお、一旦オフ信号がＷＢ調整回路１６に入力されても、紫外線が強く、すぐにヒンジ部２７が湾曲変形してオン信号がＷＢ調整回路１６に入力された場合には、ＷＢ調整回路１６は画像データの色温度データを補正して、屋外晴天時用のホワイトバランス調整を行う。
【００２４】
以上説明した実施形態では、紫外線検出ＳＷは透過型のフォトインタラプタを使用したが、本発明はこれに限定されることなく、図３に示すように、反射型のフォトインタラプタ３１を使用してもよい。紫外線透過フィルタ２２を透過した紫外線はヒンジ部２７や可動部材２８の表面に当たって反射し、フォトインタラプタ３１に入射する（Ａ）。このように、フォトインタラプタ３１に光が当たっている状態では、紫外線量が少ないので、フォトインタラプタ３１からオフ信号がＷＢ調整回路１６に入力される。なお、上記実施形態と同じ部材には、同じ符号を付して説明を省略する。
【００２５】
屋外の晴天下では、大量の紫外線がヒンジ部２７に照射されるようになると、ヒンジ部２７が湾曲変形して可動部材２８がお辞儀をした状態になるので、ヒンジ部２７や可動部材２８からフォトインタラプタ３１に向かって光を反射しなくなり、フォトインタラプタ３１はオン信号をＷＢ調整回路１６に入力する。
【００２６】
また、上記実施形態では、ヒンジ部を元の真っ直ぐの状態に戻すために、緑色ＬＥＤを用いたが、図４に示されるように、約３６６ｎｍの紫外線のみを透過する紫外線透過フィルタ３５と、約５４０ｎｍの緑色光のみを透過する緑色光透過フィルタ３６とを１個のフィルタ枠３７に設け、このフィルタ枠３７を採光窓２１の背後にスライド自在に設けることにより、紫外線透過フィルタ３５，緑色光透過フィルタ３６のうちいずれか一方を採光窓２１の背後に配置するようにしてもよい。これにより、採光窓２１の背後に緑色光透過フィルタ３６を配置した際には、ヒンジ部２７が真っ直ぐの状態に戻り、フォトインタラプタ２４がオフ信号を出力する。
【００２７】
また、図５に示すように、フィルタ枠３７の代わりに、回転自在の円板４１に紫外線透過フィルタ４２，緑色光透過フィルタ４３を設け、これらのフィルタ４２，４３のいずれか一方が採光窓２１の背後に配置されるように、円板４１をモータ等で回転させるようにしてもよい。
【００２８】
また、上記実施形態では、画像データの色温度データが変化した時に緑色ＬＥＤを点灯してヒンジ部を元の状態に戻したが、本発明はこれに限定されることなく、例えば実際の撮影が行われた（デジタルカメラではシャッタボタンが押し下げられた）直後には、常にヒンジ部を元の状態に戻すようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明のＷＢ調整装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図２】透過型のフォトインタラプタを使用した紫外線検出ＳＷの構成を示す説明図である。
【図３】反射型のフォトインタラプタを使用した紫外線検出ＳＷの構成を示す説明図である。
【図４】スライド式に透過フィルタを切り換える紫外線検出ＳＷの構成を示す説明図である。
【図５】回転式に透過フィルタを切り換える紫外線検出ＳＷの構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
１６  ＷＢ調整回路
１７  紫外線検出ＳＷ
１８  コントローラ
２１  採光窓
２２，３５，４２  紫外線透過フィルタ
２３  緑色ＬＥＤ
２４，３１  フォトインタラプタ
２５  可動部
２７  ヒンジ部
３６，４３  緑色光透過フィルタ
３７  フィルタ枠
４１  円板
【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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