(57)【要約】【課題】  ブルーフラッドランプとフラッドランプの判別を容易に行えるようにした光源検知センサ、及びそれを用いたカメラを提供する。【解決手段】  ＩＲカットフィルタ２を経た光を検出する可視光センサと、可視光カットフィルタ４を経た光を検出する赤外光センサと、ＩＲカットフィルタを経た光から青色に対応する成分のみを透過させるブルーフィルタ３を経た光を検出する青色光センサと、光源を判定する光源判定部100 とを備え、光源判定部は、可視光の成分と赤外光の成分の比と、可視光の成分と青色光の成分の比とに基づいて光源を判定するように構成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源の可視光成分を検出する第１の検出手段と、
光源の赤外光成分を検出する第２の検出手段と、
光源の青色光に対応する成分を検出する第３の検出手段と、
前記第１の検出手段、第２の検出手段及び第３の検出手段からのそれぞれの出力に基づいて光源を判定する光源判定手段とを有する光源検知センサ。
【請求項２】
前記光源判定手段は、前記第１の検出手段と前記第２の検出手段の出力に基づいて光源の第１の判定を行い、次いで、前記第１の判定結果に応じて更に前記第１の検出手段と前記第３の検出手段の出力に基づいて光源の第２の判定を行うように構成されていることを特徴とする請求項１に係る光源検知センサ。
【請求項３】
前記第１の検出手段は、ＩＲカットフィルタと該ＩＲカットフィルタを経た光を検出する可視光センサとからなり、
前記第２の検出手段は、可視光カットフィルタと該可視光カットフィルタを経た光を検出する赤外光センサとからなり、
前記第３の検出手段は、前記ＩＲカットフィルタを経た光から青色に対応する成分のみを透過させる機能フィルタと、該機能フィルタを経た光を検出する青色光センサとよりなることを特徴とする請求項１に係る光源検知センサ。
【請求項４】
前記光源判定手段は、前記第１の検出手段と前記第２の検出手段からのそれぞれの出力の比と、
前記第１の検出手段と前記第３の検出手段からのそれぞれの出力の比に基づいて光源を判定することを特徴とする請求項１に係る光源検知センサ。
【請求項５】
被写体像を撮像する撮像部と、
該撮像部とは別体に設けられ、光源を判定する請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の光源検知センサとを有するカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光源種を高精度に判別する光源検知センサ及び、それを搭載したカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
室内において写真撮影を行う場合、ランプ等の人工光源を用いて被写体を照明することがある。この場合には、撮影レンズ等の有する光学特性、すなわち、色収差等の影響によって被写体像の合焦点の位置にずれが生じてしまうことがある。特開２００５−２０８３００号公報では、焦点ずれを補正するための補正値を記憶している補正値記憶手段と、被写体を照明する光源を検出し光源に応じた信号を出力する光源検出手段とを備え、焦点検出手段より得られた情報を光源に応じて補正することで、焦点ずれをなくして撮影することを可能にしたカメラについて開示がなされている。
【０００３】
図５は、特開２００５−２０８３００号公報に開示されているカメラの構成を示す概略ブロック構成図である。この公報開示のカメラにおいては、被写体を照明する光源がカメラボディ24内の光源検知部27で検知されると、光源検知部27から光源に応じた信号が出力される。また、メモリ26に記憶されている光源の種類に応じて焦点ずれを補正するための補正値が、補正データとして読み出される。ＡＦ制御部28では、光源検知部27からの信号と上記メモリ26から読み出された補正データとに基づいて、焦点検出が実行されるようになっている。なお、図５において、25は交換レンズである。
【０００４】
図６は、図５における光源検知部27の構成例を示す。従来例では、光源検知センサ31は、カメラボディのカメラ外装29より内側で、拡散板30の後方に配置されている。そして、この光源検知センサ31は、クリアモールド33上に赤外光センサ32と可視光センサ34が搭載されており、更に赤外光カットフィルタ（ＩＲカットフィルタ）35をクリアモールドパッケージ33の上面に可視光センサ34のみを覆うように、可視光カットフィルタ36を赤外光センサ32のみを覆うように配置している。このように構成することで、図７の可視光センサと赤外光センサの相対分光感度に示すように被写体の光の可視光成分（図７のＥ）と赤外光成分（図７のＦ）を分離し、そして、図８の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示す各光源の波長分布特性から可視光と赤外光の光電流の比で光源種を判別することを可能にしている。
【０００５】
図９は、図６に示した光源検知センサから得られた光電流を読み出す回路37の構成例である。図９において、37-1が可視光の光電流を読み出す回路であり、37-2が、赤外光の光電流を読み出す回路の構成である。各光電流読み出し回路37-1，37-2は、受光素子38-1，38-2を演算増幅器40-1，40-2の入力端子間に接続し、演算増幅器40-1，40-2の反転入力端子と出力端子の間にダイオード39-1，39-2を接続し、演算増幅器40-1，40-2の非反転入力端子は基準電圧源42に接続して構成されている。受光素子38-1，38-2で光を受けて発生した光電流をダイオード39-1，39-2で対数圧縮して電圧に変換後、出力端子より出力する。可視光受光素子39-1の出力と赤外光受光素子39-2の出力の比から、図８の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように光源種を判定して、判定した光源種に応じて焦点ずれの補正値を決定して補正する。
【０００６】
また、色バランスについても同様に、光源種によってＡＷＢ（オートホワイトバランス機能）が上手く働かずに、実際の色バランスと撮影された写真の色バランスが違ってしまうことがある。そこで、光源検出手段によって光源種を検出してホワイトバランスを補正する技術が、例えば、特開２００２−３７４５３９号公報に開示されている。
【特許文献１】特開２００５−２０８３００号公報
【特許文献１】特開２００２−３７４５３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記公報で開示された従来の光源検知センサには、次のような問題点がある。図10は、光源検知センサによって判別する光源の可視光成分と赤外光成分の比に対する光源検知センサの出力値を示す。図10に示すように、太陽光、蛍光灯光とランプ（白熱電球）光の判別は従来例の光源検知センサによって判別が容易に可能であるが、ランプ光の中でフラッドランプとブルーフラッドランプの判別は、光源検知センサの出力に差がないため、難しかった。これは、図11に示すようにフラッドランプとブルーフラッドランプの分光特性において、可視光成分と赤外光成分の比に差がないためである。光源種の判別を誤ると、焦点ずれ、ホワイトバランスの補正値を誤って補正してしまい、良好な写真撮影ができない。
【０００８】
本発明は、従来の光源検知センサにおける上記問題点を解消するためになされたもので、ブルーフラッドランプとフラッドランプの判別を容易に行えるようにした光源検知センサ及びその応用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】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、光源の可視光成分を検出する第１の検出手段と、光源の赤外光成分を検出する第２の検出手段と、光源の青色光に対応する成分を検出する第３の検出手段と、前記第１の検出手段、第２の検出手段及び第３の検出手段からのそれぞれの出力に基づいて光源を判定する光源判定手段とを有して光源検知センサを構成するものである。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る光源検知センサにおいて、前記光源判定手段は、前記前記第１の検出手段と前記第２の検出手段の出力に基づいて光源の第１の判定を行い、次いで、前記第１の判定結果に応じて更に前記第１の検出手段と前記第３の検出手段の出力に基づいて光源の第２の判定を行うように構成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１に係る光源検知センサにおいて、前記第１の検出手段は、ＩＲカットフィルタと該ＩＲカットフィルタを経た光を検出する可視光センサとからなり、前記第２の検出手段は、可視光カットフィルタと該可視光カットフィルタを経た光を検出する赤外光センサとからなり、前記第３の検出手段は、前記ＩＲカットフィルタを経た光から青色に対応する成分のみを透過させる機能フィルタと、該機能フィルタを経た光を検出する青色光センサとよりなることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項１に係る光源検知センサにおいて、前記光源判定手段は、前記第１の検出手段と前記第２の検出手段からのそれぞれの出力の比と、前記第１の検出手段と前記第３の検出手段からのそれぞれの出力の比に基づいて判定することを特徴とするものである。
【００１３】
請求項５に係る発明は、被写体像を撮像する撮像部と、該撮像部とは別体に設けられ、光源を判定する請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の光源検知センサとを有してカメラを構成するものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１及び２に係る発明によれば、第１及び第２の検出手段の他に第３の検出手段を具備し、光源の青色光成分を検出し光源を判定することで第１の検出手段と第２の検出手段だけでは判定が困難なブルーフラッドランプとフラッドランプを正確に判定することが可能になる。請求項３に係る発明によれば、光源の青色成分を検出することで、第１の検出手段と第２の検出手段だけでは判定が困難なブルーフラッドランプとフラッドランプを正確に判定することが可能になる。請求項４に係る発明によれば、被写体の色バランスに依らず光源の赤外光成分、可視光成分、青色光成分を検出して、光源種を判定することで、ブルーフラッドランプとフラッドランプを正確に判定することが可能になる。請求項５に係る発明によれば、ブルーフラッドランプとフラッドランプを正確に判定して合焦点の位置ずれやＡＷＢによる色補正のずれを高精度に補正することで良好な写真撮影が可能なカメラを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例】
【００１６】
（実施例１）
まず、実施例１について説明する。図１は、本発明に係る光源検知センサの実施例１における受光素子部の構成を示す概略断面図である。図１に示すように、本実施例に係る受光素子部は、Ｎ形半導体基板１上にＰ形半導体層５，６，７を配置して、それぞれ可視光検出用フォトダイオード８-1，青色光検出用フォトダイオード８-2，赤外光検出用のフォトダイオード８-3を形成する。可視光検出用のＰ形半導体層５と青色光検出用のＰ形半導体層６の前方には、ＩＲカットフィルタ２を配置する。更に青色光検出用のＰ形半導体層６の表面にはブルーフィルタ３を配置する。赤外光検出用のＰ形半導体層７の表面に、可視光カットフィルタ４を配置する。
【００１７】
以上のように構成して、可視光検出用フォトダイオード８-1では可視光成分を、青色光検出用フォトダイオード８-2では青色光成分を、赤外光検出用フォトダイオード８-3では赤外光成分の光を、それぞれのフォトダイオードで光電変換して光電流として読み出す。
【００１８】
図２に、図１に示した受光素子部の各フォトダイオードからの光電流を電圧に変換して読み出す光電流読み出し回路の構成例を示す。本実施例に係る光源検知センサの光電流読み出し回路９においては、可視光センサ用の読み出し回路９-1は、可視光検出用フォトダイオード８-1のカソードを基準電圧源12と演算増幅器11-1の非反転入力端子に接続し、該フォトダイオード８-1のアノードを演算増幅器11-1の反転入力端子とダイオード10-1のアノードに接続し、ダイオード10-1のカソードを演算増幅器11-1の出力端子と接続し、可視光検出用フォトダイオード８-1で得た光電流をダイオード10-1で対数圧縮して電圧に変換し、演算増幅器11-1の出力端子13-1から取り出す。
【００１９】
青色光センサ用の読み出し回路９-2と赤外光センサ用の読み出し回路９-3も、フォトダイオード８-2，８-3と基準電圧源12と演算増幅器11-2，11-3とダイオード10-2，10-3を同様に接続して構成する。光電流読み出し回路９を上記のように構成することにより、入射光の可視光成分、赤外光成分、青色光成分の光量に応じた電圧を出力して読み出すことができる。そして、各読み出し回路９-1，９-2，９-3の出力は光源判定部100 に入力され、次に述べるように光源種の判別動作が行われる。
【００２０】
図３に、本実施例に係る光源検知センサにおける光源判定部100 により光源種を判別する動作を説明するためのフローチャートを示す。最初にステップ14で、可視光の成分と赤外光の成分の比を算出する。算出した比をγ１とおく。次にステップ15でγ１がランプ（白熱電球）判断基準値γ（ランプ）以下なら、光源はランプ（白熱電球）以外の光源と判断する。次いで、ステップ16でγ１の大きさが太陽光判断基準値γ（太陽）以下なら光源を太陽光と判別し、太陽光判断基準値γ（太陽）より大きければ蛍光灯と判別する。ステップ15においてγ１がランプ判断基準値γ（ランプ）より大きい場合、ステップ17で、可視光の成分と青色光の成分の比を算出する。算出した比をγ２とおく。次いで、ステップ18でγ２の大きさがブルーフラッドランプ判断基準値γ（ブルー）以下なら、光源をフラッドランプと判断し、ブルーフラッドランプ判断基準値γ（ブルー）より大きければブルーフラッドランプと判断する。
【００２１】
図11に示したフラッドランプとブルーフラッドランプの分光特性よりわかるように、青色光成分の情報を活用することで、光源をフラッドランプかブルーフラッドランプか容易に判別できる。よって、図３のフローチャートに示した判別動作により、光源種が太陽光、蛍光灯、フラッドランプ、ブルーフラッドランプのいずれであるかを高精度に判別することが可能となる。
【００２２】
（実施例２）
次に、図４に基づいて実施例２について説明する。本発明に係る光源検知センサをデジタルカメラなどのカメラに搭載した構成例を実施例２として説明する。カメラボディ23の上部の左端に電源のＯＮ，ＯＦＦを制御する電源スイッチボタン20とシャッターボタン19を備え、撮影時の光源種を判別する実施例１で示した光源検知センサ21を交換レンズ22の左斜め上に配置する。更に、カメラボディ23内には図示しない被写体像を撮像する撮像部が設けられている。このように構成されたカメラにおいては、光源検知センサ21で光源を正確に判別し、判別した光源種に応じて適正な補正値を決定し、ＡＦ，ＡＷＢの値を高精度で補正することが可能になる。
【００２３】
なお、本発明の実施例の各構成は、当然、各種の変形、変更が可能であり、上記構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る光源検知センサの実施例１における受光素子部の構成を示す断面図である。
【図２】図１に示した受光素子部の光電流読み出し回路の構成を示す回路構成図である。
【図３】実施例１に係る光源検知センサにおける光源種判別動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明に係る光源検知センサを用いたカメラを実施例２として示す構成図である。
【図５】光源検知部を備えた従来のカメラの構成を示すブロック構成図である。
【図６】図５に示したカメラにおける光源検知部の構成を示す断面図である。
【図７】可視光センサと赤外光センサの相対分光感度特性を示す図である。
【図８】各光源の波長分布特性を示す図である。
【図９】図６に示した光源検知部の各光源検知センサからの光電流を読み出す回路の構成を示す回路構成図である。
【図１０】光源検知センサによって判別する光源の可視光成分と赤外光成分の比に対する光源検知センサの出力値を示す図である。
【図１１】フラッドランプとブルーフラッドランプの分光特性を示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  Ｎ形半導体基板
２  ＩＲカットフィルタ
３  ブルーフィルタ
４  可視光カットフィルタ
５  可視光検出用Ｐ形半導体
６  青色光検出用Ｐ形半導体
７  赤外光検出用Ｐ形半導体
８-1  可視光検出用フォトダイオード
８-2  青色光検出用フォトダイオード
８-3  赤外光検出用フォトダイオード
９  光電流読み出し回路
９-1  可視光センサ用読み出し回路
９-2  青色光センサ用読み出し回路
９-3  赤外光センサ用読み出し回路
10-1，10-2，10-3  ダイオード
11-1，11-2，11-3  演算増幅器
12  基準電圧源
13-1，13-2，13-3  出力端子
19  シャッターボタン
20  電源スイッチボタン
21  光源検知センサ
22  交換レンズ
23  カメラボディ
100   光源判定部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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