(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストロボ装置により閃光を発して撮影を行うストロボ撮影モードを備えた撮像装置において、
光学系を介した被写体光を電気信号に変換してカラー画像信号として出力する撮像素子と、
前記カラー画像信号の各色の輝度データをＡＷＢ評価値として出力するＡＷＢ評価手段と、
前記カラー画像信号の少なくとも２色のホワイトバランス調整を行うホワイトバランス調整手段と、
発光開始時と発光終了時の前記ストロボ装置の閃光を発するストロボ発光管の両端間電圧を測定し、当該測定した発光開始時と発光終了時の両端間電圧に基づいて、前記閃光の色温度のシフト量を算出する色温度算出手段と、
前記ストロボ撮影モードにおいて、前記算出した閃光の色温度のシフト量と前記ＡＷＢ評価値とに基づいて、ＡＷＢ制御値を算出し、当該ＡＷＢ制御値に基づいて前記ホワイトバランス調整手段を制御してホワイトバランス調整を行うホワイトバランス制御手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
ストロボ装置により閃光を発して撮影を行うストロボ撮影モードを備えた撮像装置において、
光学系を介した被写体光を電気信号に変換してカラー画像信号として出力する撮像素子と、
前記カラー画像信号の各色の輝度データをＡＷＢ評価値として出力するＡＷＢ評価手段と、
前記カラー画像信号の少なくとも２色のホワイトバランス調整を行うホワイトバランス調整手段と、
前記ストロボ装置のストロボ発光管の両端子間電圧を任意に設定可能な電圧設定手段と、
発光開始時と発光終了時の前記ストロボ装置の閃光を発するストロボ発光管の両端間電圧を測定し、当該測定した発光開始時と発光終了時の両端間電圧に基づいて、前記閃光の色温度のシフト量を算出する色温度算出手段と、
前記ストロボ撮影モードにおいて、前記算出した閃光の色温度のシフト量と前記ＡＷＢ評価値とに基づいて、ＡＷＢ制御値を算出し、当該ＡＷＢ制御値に基づいて前記ホワイトバランス調整手段を制御してホワイトバランス調整を行うホワイトバランス制御手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
前記ストロボ発光管の発光開始時と発光終了時の両端間電圧と、発光色温度との関係を示すストロボ発光管特性テーブルを記憶する記憶手段を備え、
前記ホワイトバランス制御手段は、前記ストロボ発光管特性テーブルを参照してホワイトバランス調整をおこなうこと
を特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記ホワイトバランス調整手段は、前記カラー画像信号のゲインを調整し、前記ホワイトバランス制御手段は、前記ＡＷＢ制御値に基づいて前記ゲインを設定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、撮像装置に関し、詳細には、ホワイトバランス調整機能を備えた撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルカメラにおいては、光の色温度にかかわらず、白い被写体が白く色再現されるようにホワイトバランス調整が行われている。この場合、ストロボ装置を備えたデジタルカメラは、一般に、ストロボ撮影（ストロボ発光）時のホワイトバランス調整をストロボ光の色温度に基づいて行うように構成されている。
【０００３】
例えば、ストロボ装置の発光部にキセノン管を用いた場合には、ストロボ撮影時には、ストロボ光によって白い被写体が青側に偏って色再現されるのを防止するため、画像全体において青色を抑え、赤色を強調するようにホワイトバランス調整を行う。
【０００４】
しかし、このようなホワイトバランス調整では、ストロボ撮影において、外光の色温度がストロボ光の色温度と異なる場合、撮影した画像に不自然な色が再現されてしまうことがある。
【０００５】
すなわち、ストロボ撮影では、ストロボ光は、所定の距離までしか届かないので、近距離はストロボ光の色温度、遠距離は外光の色温度となり、ストロボ光の色温度に基づいてホワイトバランス調整を行うと、近距離の画像は適正に色再現されるが、遠距離の画像を適正に色再現することが困難になる。
【０００６】
また、逆に、外光に合わせてホワイトバランス調整をおこなうと、遠距離の画像は適正に色再現されるが、近距離の画像を適正に色再現することが困難になる。
【０００７】
上記問題点に鑑み、ストロボ撮影において、撮影した画像を適正に色再現するための電子スチルカメラとして、例えば、特開平７−３０１８４２号公報に記載されたものがある。
【０００８】
かかる特開平７−３０１８４２号公報に記載された電子スチルカメラは、固体撮像素子を備えた撮像部と、閃光を発する発光部を備えたストロボ装置と、閃光の色温度と、閃光を発しないときの被写体からの光の色温度に基づいて、撮像部からの画像信号のホワイトバランス調整を行うホワイトバランス調整回路と、被写体までの距離を検出する距離検出手段とを備えた電子スチルカメラにおいて、距離検出手段は、撮影画面上の領域を複数に分割し、その各画面分割毎に、被写体までの距離を検出し、ホワイトバランス調整回路は、ストロボ装置により閃光を発して撮影する場合、被写体までの距離に応じて、各分割画面毎にそれぞれホワイトバランス調整を行うように構成している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ストロボの発光色は、ストロボ発光管の端子電圧によって変化するため、発光色温度は、電圧が高いときは高色温度（青色系）になり、電圧が低いときには低色温度（赤色系）になってしまうという問題がある。
【００１０】
上記特開平７−３０１８４２号公報に記載された電子スチルカメラにおいては、ストロボ発光時のＡＷＢの制御は、ストロボ発光しないときのＡＷＢ制御値とストロボ光だけのときのＡＷＢ制御値を、測距データなどを用いて加重平均しているが、ストロボ光の色温度自体がストロボ発光管端子間電圧によりシフトしてしまい、ストロボ撮影時に、適正な画像を得ることができないという問題がある。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ストロボ装置により閃光を発して撮影を行う場合に、閃光の色温度が変化しても、適正に白を再現することが可能な撮像装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、ストロボ装置により閃光を発して撮影を行うストロボ撮影モードを備えた撮像装置において、光学系を介した被写体光を電気信号に変換してカラー画像信号として出力する撮像素子と、前記カラー画像信号の各色の輝度データをＡＷＢ評価値として出力するＡＷＢ評価手段と、前記カラー画像信号の少なくとも２色のホワイトバランス調整を行うホワイトバランス調整手段と、前記ストロボ撮影モードにおける、前記閃光の色温度のシフト量を算出する色温度算出手段と、前記ストロボ撮影モードにおいて、前記算出した閃光の色温度のシフト量と前記ＡＷＢ評価値とに基づいて、ＡＷＢ制御値を算出し、当該ＡＷＢ制御値に基づいて前記ホワイトバランス調整手段を制御してホワイトバランス調整を行うホワイトバランス制御手段と、を備えたものである。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記色温度算出手段は、前記ストロボ装置の閃光を発するストロボ発光管に通電した時間を測定して、当該通電した時間に基づいて、当該ストロボ発光管に印加される電圧の変化量を算出し、前記閃光の色温度のシフト量を算出するものである。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記色温度算出手段は、発光開始時と発光終了時の前記ストロボ装置の閃光を発するストロボ発光管の両端間電圧を測定し、当該測定した発光開始時と発光終了時の両端間電圧の差に基づいて、前記閃光の色温度のシフト量を算出するものである。
【００１５】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記色温度算出手段は、被写体までの距離を計測し、当該計測した被写体距離に基づいて、前記ストロボ装置のストロボ発光時間を決定し、当該ストロボ発光時間に基づいて、前記閃光の色温度のシフト量を算出するものである。
【００１６】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記色温度算出手段は、前記ストロボ装置に、撮影のための閃光の発光の前に、プリ発光を行わせ、当該プリ発光の際の反射光の量から撮影の際のストロボ発光時間を決定し、当該ストロボ発光時間に基づいて、前記閃光の色温度のシフト量を算出するものである。
【００１７】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記ホワイトバランス調整手段は、前記カラー画像信号のゲインを調整し、前記ホワイトバランス制御手段は、前記ＡＷＢ制御値に基づいて前記ゲインを設定するものである。
【００１８】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記ストロボ装置は、ストロボ発光管の両端子間電圧を任意に設定可能であることとした。
【００１９】
また、本発明の好ましい態様によれば、更に、前記ストロボ発光管の両端間電圧と発光色温度との関係を示すストロボ発光管特性テーブルを記憶する記憶手段を備え、前記ホワイトバランス制御手段は、前記ストロボ発光管特性テーブルを参照してホワイトバランス調整をおこなうものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る撮像装置を適用したデジタルカメラの好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００２１】
［本発明の概要］
本発明に係る撮像装置は、ストロボ撮影モード（閃光を発して撮影を行うモード）で撮影する場合、ＡＷＢ評価値と閃光の色温度のシフト量とに基づいてＡＷＢ制御値を算出し、このＡＷＢ制御値に基づいて、ホワイトバランスの調整を行う。
【００２２】
以下、ストロボ装置でストロボ発光時間を決定している場合のホワイトバランスの調整方法（実施の形態１）と、制御回路のＣＰＵで、ストロボ発光時間を決定している場合のホワイトバランスの調整方法（実施の形態２）について夫々説明する。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係るデジタルカメラの構成図である。同図において，１は、デジタルカメラを示しており、このデジタルカメラ１は、画像撮像部１００と、カメラ操作部２００と、表示部３００と、データ記録部４００と、から構成されている。
【００２４】
画像撮像部１００は、レンズ１０１，オートフォーカス等を含むメカ機構１０２，ＣＣＤ１０３，ＣＤＳ回路１０４，Ａ／Ｄ変換器１０５，デジタル信号処理回路１０６，画像圧縮信号回路１０７、フレームメモリ１０８、モータドライバ１０９、ＴｉｍｉｎｇＳＧ（制御信号生成）１１０、ストロボ装置１１１を備えている。カメラ操作部２００は、制御部２０１、カメラ操作部２０２、ＥＥＰＲＯＭ２０３、ＯＳＤ回路２０４を備えている。また、表示部３００は、表示装置３０１から構成され、データ記録部４００は、データ記憶メモリ４０１から構成されている。
【００２５】
レンズユニットは，レンズ１０１，オートフォーカス（ＡＦ）・絞り・フィルター部を含むメカ機構１０２等からなり，メカ機構１０２のメカニカルシャッタは２つのフィールドの同時露光を行う。ＣＣＤ（電荷結合素子）１０３は，レンズユニットを介して入力した映像を電気信号（アナログ画像データ）に変換する。ＣＤＳ（相関２重サンプリング）回路１０４は，ＣＣＤ型撮像素子に対する低雑音化のための回路である。
【００２６】
また，Ａ／Ｄ変換器１０５は，ＣＤＳ回路１０４を介して入力したＣＣＤ１０３からのアナログ画像データをデジタル画像データに変換する。すなわち，ＣＣＤ１０３の出力信号は，ＣＤＳ回路１０４を介し，Ａ／Ｄ変換器１０５により，最適なサンプリング周波数（例えば，ＮＴＳＣ信号のサブキャリア周波数の整数倍）にてデジタル信号に変換される。フレームメモリ１０８は、デジタル画像データを一時的に格納するバッファである。
【００２７】
デジタル信号処理部１０６は、デジタル画像データに対して，Ｒ、Ｇのゲインを調整するホワイトバランス調整部を備え、また、ホワイトバランス調整後のデジタル画像データを色差（Ｃｂ，Ｃｒ）と輝度（Ｙ）に分離して各種処理を施す。また、デジタル信号処理部１０６は、ホワイトバランス調整後のデジタル画像データのＲ，Ｇ，Ｂの各輝度データをＡＷＢ評価値として制御部２０１に出力する。上記ホワイトバランス調整部は、ＲとＢのゲインを調整するためのＲ、Ｂ用の乗算器を備え、制御部２０１により、このＲとＢの乗算器にゲインが設定され、ホワイトバランス調整が施されることになる。画像圧縮伸長回路１０７は、例えばＪＰＥＧ準拠の画像圧縮・伸長の一過程である直交変換，逆直交変換並びに，ＪＰＥＧ準拠の画像圧縮・伸長の一過程であるハフマン符号化・量子化、逆量子化・逆ハフマン符号化等を行う。
【００２８】
データ記憶メモリ４０１は、例えば、ＰＣカードからなり、圧縮処理された画像データを格納するためのものである。
【００２９】
制御部２０１は、図示しない、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなり、このＣＰＵは，ＲＯＭに格納されたプログラムに従ってＲＡＭを作業領域として使用して、カメラ操作部２０２からの指示，或いは図示しないリモコン等の外部動作指示に従い，上記デジタルカメラ内部の全動作を制御する。具体的には、制御部２０１は，撮像動作、ホワイトバランス（ＡＷＢ）調整動作、ストロボ駆動等の制御を行う。モータドライバ１０９は、制御部２０１からの制御信号に基づいて、レンズユニット（レンズ１０１，オートフォーカス（ＡＦ）・絞り・フィルター部を含むメカ機構１０２等）を駆動する。ストロボ装置１１１は、詳細は後述するが、制御部２０１からの制御信号に基づいてストロボ光（閃光）を発する。
【００３０】
カメラ操作部２０２は、デジタルカメラの動作指示を行うためのものであり、モード選択キー（ストロボ撮影モード、通常撮影モード等の選択），撮影を指示するレリーズキー，及びその他の各種設定を外部から行うためのボタンを備えている。ＥＥＰＲＯＭ２０３は、制御部２０１がデジタルカメラの動作制御を行うための初期データ（調整データを含む）が書き込まれている。ＯＳＤ回路２０４は、制御部２０１から入力される文字情報等を表示装置３０１に表示するためのものである。
【００３１】
表示装置３０１は，ＬＣＤ，ＬＥＤ，ＥＬ等で実現されており，撮影したデジタル画像データや，データ記憶メモリ４０１に格納された圧縮画像データを伸長処理した画像データを表示する。
【００３２】
図２は、図１のストロボ装置１１１の具体的回路構成（実施の形態１）を示す図である。図２に示すストロボ装置１１１においては、ストロボ装置でストロボ発光時間を決定している。かかるストロボ装置１１１は、図２に示す如く、制御部２０１から入力される発光開始信号及び受光回路５０３から入力される発光停止信号に基づいて、発光制御信号を発光回路５０３に出力する調光回路５００と、制御部２０１から入力される充電制御信号に基づいてメインコンデンサを充電する充電回路５０１と、メインコンデンサと、メインコンデンサに並列に接続されたストロボ発光管及び調光回路５００から入力される発光制御信号に基づいて、メインコンデンサに充電される電圧のストロボ発光管への印加のＯＮ／ＯＦＦを行うためのトリガースイッチ（例えば、ＩＧＢＴ）からなる発光回路５０２と、被写体の反射光を受光する受光センサ及び当該受光センサの受光した反射光が所定レベルとなった場合に発光停止信号を調光回路５００に出力するコンパレータ等からなる検出回路とを備えた受光回路５０３と、から構成される。
【００３３】
図３は、ストロボ発光管の端子間電圧（両端間電圧）の時間特性を示す図である。発光管端子電圧の高い方が青系のストロボ光となり、低い方が赤系のストロボ光となる。ストロボ発光管の端子間電圧は、発光開始から発光終了までの間に、端子管電圧が徐々に低下し、つづいて、急峻に低下する。
【００３４】
また、ストロボ装置１１１は、制御回路２０１からの充電制御信号によってメインコンデンサの充電電圧を任意に設定できる。そのためストロボ発光時のストロボ発光管の端子管電圧を任意に設定することができる。この機能を用いて、予め各端子間電圧のときのストロボ光の発光色温度を測定して、ＥＥＰＲＯＭ２０３に、ストロボ発光管の端子間電圧と発光色温度との関係を示すストロボ発光管特性テーブル（数値化）として格納しておく。ストロボ発光時は、このストロボ発光管特性テーブルを用いてＡＷＢ制御値の算出を行う。
【００３５】
次に、上記デジタルカメラ１におけるＡＷＢ制御に関わる動作について説明する。本発明に係るデジタルカメラでは、ストロボ撮影モードで撮影する場合、すなわち、ストロボ装置１１１の発光回路５０２からストロボ光（閃光）を発して撮影を行う場合に、ＡＷＢ評価値と閃光の色温度のシフト量とに基づいてＡＷＢ制御値を算出し、ホワイトバランスの調整を行う。以下、ストロボ発光モードにおけるホワイトバランス調整の概略動作例を以下に具体的に説明する。以下の動作例では、ストロボ装置１１１でストロボ発光時間を決定している場合について説明する。すなわち、ストロボ装置１１１は、ストロボ光の反射光を測定し、ある一定量に達したところでストロボ光の発光を停止している。
【００３６】
＜動作例１＞
操作者のカメラ操作部２０２の入力操作により、ストロボ撮影モードが選択されてレリーズキーがＯＮされると、制御部２０１は、先ず、ストロボ装置１１１の充電回路５０１に充電制御信号を出力し、充電回路５０１はメインコンデンサの充電を開始し、続いて、制御部２０１は、ストロボ装置１１１の調光回路５００に発光開始信号を出力する。調光回路５００は、発光回路５０２のトリガスイッチをＯＮするための発光制御信号を発光回路５０２のトリガスイッチのゲートに出力する。制御部２０１は、発光制御信号が出力されると、ストロボ発光管に通電する時間を計測するためにタイマをＯＮとする。そして、発光回路５０２のトリガスイッチはＯＮとなり、ストロボ発光管の両端間にメインコンデンサに充電された電圧が印加され、ストロボ発光管から被写体に向けてストロボ光（閃光）が発せられる。
【００３７】
他方、受光回路５０３の光センサは、被写体からの反射光を受光し、その検出回路は、受光センサの受光した反射光が所定レベルとなった場合に、発光停止信号を調光回路５００に出力する。これにより、調光回路５００は、発光回路５０２のトリガスイッチのゲートに出力している発光制御信号の出力を停止する。制御部２０１は、発光制御信号が停止されると、タイマをＯＦＦとして、ストロボ発光管に通電した時間を計測する。
【００３８】
そして、制御部２０１は、ＥＥＰＲＯＭ２０３に格納されたストロボ発光管特性テーブルを参照して、ストロボ発光管に通電した時間から閃光の色温度のシフト量を算出し、算出した閃光の色温度のシフト量及びＲＧＢの各色のＡＷＢ評価値に基づいてＡＷＢ制御値、すなわち、デジタル信号処理回路のホワイトバランス調整部のＲとＢの乗算器に設定すべきゲインを決定し、このＲとＢの乗算器に設定する。尚、ＡＷＢ評価値としては、前回の撮影時に、デジタル信号処理回路１０６から制御部２０１に出力されるＡＷＢ評価値を用いることにしても良い。
【００３９】
つづいて、制御部２０１は、Ｔｉｍｉｎｇ  ＳＧ１１０に画像取り込み指示信号を送出し、これにより、ＣＣＤ１０３から被写体に応じた電気信号（アナログ画像データ）が出力され、ＣＤＳ（相関２重サンプリング）回路１０４で低雑音化され、そして、Ａ／Ｄ変換器１０５にてＡ／Ｄ変換されてデジタル画像データがデジタル信号処理回路１０６に出力される。そして、デジタル信号処理回路１０６のホワイトバランス調整部で、ホワイトバランス調整がされたデジタル画像データは、フレームメモリ１０８に一旦格納される。そして、デジタル信号処理回路１０６において、フレームメモリ１０８に一旦格納されたデジタル画像データが、色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）と輝度信号（Ｙ）に分離され、画像圧縮伸長回路１０７に出力される。画像圧縮伸長回路１０７では、デジタル画像データ（色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）と輝度信号（Ｙ））が圧縮処理され、得られる圧縮画像データがデータ記憶メモリ４０１に格納される。
【００４０】
上記動作例１によれば、ストロボ撮影モードにおいて、ストロボ装置１１１の閃光を発するストロボ発光管に通電した時間を測定して、当該通電した時間に基づいて、当該発光管に印加される電圧の変化量を算出して閃光の色温度のシフト量を算出し、この算出した閃光の色温度のシフト量とＡＷＢ評価値とに基づいて、ＡＷＢ制御値を算出し、当該ＡＷＢ制御値に基づいてホワイトバランス調整を行うこととしたので、簡単な回路構成により、ストロボ装置により閃光を発して撮影を行う場合に、閃光の色温度が変化しても、適正に白を再現することが可能となる。
【００４１】
＜動作例２＞
操作者のカメラ操作部２０３の入力操作により、ストロボ撮影モードが選択されてレリーズキーがＯＮされると、制御部２０１は、先ず、ストロボ装置１１１の充電回路５０１に充電制御信号を出力し、充電回路５０１はメインコンデンサの充電を開始し、続いて、制御部２０１は、ストロボ装置１１１の調光回路５００に発光開始信号を出力する。調光回路５００は、発光回路５０２のトリガスイッチをＯＮするための発光制御信号を発光回路５０２のトリガスイッチのゲートに出力する。これにより、発光回路５０２のトリガスイッチはＯＮとなり、ストロボ発光管の両端間にメインコンデンサに充電された電圧が印加され、ストロボ発光管から被写体に向けてストロボ光（閃光）が発せられる。
【００４２】
他方、受光回路５０３の光センサは、被写体からの反射光を受光し、受光回路５０３の検出回路は、受光センサの受光した反射光が所定レベルとなった場合に、発光停止信号を調光回路５００に出力する。これにより、調光回路５００は、発光回路５０２のトリガスイッチのゲートに出力している発光制御信号の出力を停止する。この間、図示しない電圧検出回路はストロボ発光管の発光開始時と発光終了時の両端間電圧を検出する。
【００４３】
そして、制御部２０１は、ストロボ発光管の発光開始時と発光終了時の両端間電圧の差に基づいて、ＥＥＰＲＯＭ２０３に格納されたストロボ発光管特性テーブルを参照して、閃光の色温度のシフト量を算出し、算出した閃光の色温度のシフト量及びＲＧＢの各色のＡＷＢ評価値に基づいてＡＷＢ制御値、すなわち、デジタル信号処理回路のホワイトバランス調整部のＲとＢの乗算器に設定すべきゲインを算出し、算出したゲインをＲとＢの乗算器に設定する。尚、ＡＷＢ評価値としては、前回の撮影時に、デジタル信号処理回路１０６から制御部２０１に出力されるＡＷＢ評価値を用いることにしても良い。
【００４４】
つづいて、制御部２０１は、Ｔｉｍｉｎｇ  ＳＧ１１０に画像取り込み指示信号を送出し、これにより、ＣＣＤ１０３から被写体に応じた電気信号（アナログ画像データ）が出力され、ＣＤＳ（相関２重サンプリング）回路１０４で低雑音化され、そして、Ａ／Ｄ変換器１０５でＡ／Ｄ変換されてデジタル画像データがデジタル信号処理回路１０６に出力される。そして、デジタル信号処理回路１０６のホワイトバランス調整部で、ホワイトバランス調整がされたデジタル画像データは、フレームメモリ１０８に一旦格納される。そして、デジタル信号処理回路１０６において、フレームメモリ１０８に一旦格納されたデジタル画像データが、色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）と輝度信号（Ｙ）に分離され、画像圧縮伸長回路１０７に出力される。画像圧縮伸長回路１０６では、デジタル画像データ（色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）と輝度信号（Ｙ））が圧縮処理され、得られる圧縮画像データがデータ記憶メモリ４０１に格納される。
【００４５】
上記動作例２によれば、ストロボ撮影モードにおいて、発光開始時と発光終了時のストロボ装置１１１の閃光を発するストロボ発光管の両端間電圧を測定し、当該測定した発光開始時と発光終了時の両端間電圧の差に基づいて、閃光の色温度のシフト量を算出し、この算出した閃光の色温度のシフト量とＡＷＢ評価値とに基づいて、ＡＷＢ制御値を算出し、当該ＡＷＢ制御値に基づいてホワイトバランス調整を行うこととしたので、簡単な回路構成により、ストロボ装置により閃光を発して撮影を行う場合に、閃光の色温度が変化しても、適正に白を再現することが可能となる。
【００４６】
（実施の形態２）
実施の形態２に係るデジタルカメラは、上記図１で示したデジタルカメラ（実施の形態１）と同様のブロック構成で実現できるので、同等機能及び構成を有する部分の説明は省略する。実施の形態２においては、レンズユニット（レンズ１０１、メカ機構１０２）、ＣＣＤ１０３，モータドライバ１０９，制御部２０１等により、被写体までの距離を検出する距離検出手段が構成されている。距離検出手段は、公知の方法（例えば、特開平７−３０１８４２号公報に記載されたデジタルスチルカメラの距離検出方法）により被写体までの距離を算出することができ、詳細な説明は省略するが、例えば、レンズ１０１を駆動した場合の画像信号の空間周波数に基づいて、被写体までの距離を算出することができる。
【００４７】
図４は、図１のストロボ装置１１１の具体的回路構成（実施の形態２）を示す図である。図４に示すストロボ装置１１１においては、制御回路２０１のＣＰＵで、ストロボ発光時間を決定している。かかるストロボ装置１１１は、図４に示す如く、制御部２０１から入力される発光開始信号及び発光停止信号に基づいて、発光制御信号を発光回路６０３に出力する調光回路６００と、制御部２０１から入力される充電制御信号に基づいてメインコンデンサを充電する充電回路６０１と、メインコンデンサと、メインコンデンサに並列に接続されたストロボ発光管及び調光回路６００から入力される発光制御信号に基づいて、メインコンデンサに充電される電圧のストロボ発光管への印加のＯＮ／ＯＦＦを行うためのトリガースイッチ（例えば、ＩＧＢＴ）からなる発光回路６０２と、被写体の反射光を受光センサにより受光して制御部２０１に出力する受光回路６０３と、を備えている。
【００４８】
次に、本実施の形態２に係るデジタルカメラ１におけるＡＷＢ制御に関わる動作について説明する。本実施の形態に係るデジタルカメラでは、ストロボ撮影モードで撮影する場合、すなわち、ストロボ装置１１１の発光回路６０２からストロボ光（閃光）を発して撮影を行う場合に、ＡＷＢ評価値と閃光の色温度のシフト量とに基づいてＡＷＢ制御値を算出し、ホワイトバランスの調整を行う。ストロボ発光モードにおけるホワイトバランス調整の概略動作例を以下に説明する。以下の動作例では、制御回路２０１のＣＰＵで、ストロボの発光時間を決定している場合について説明する。
【００４９】
＜動作例３＞
操作者のカメラ操作部２０２の入力操作により、ストロボ撮影モードが選択されてレリーズキーがＯＮされると、距離検出手段は、被写体までの距離を検出する。制御部２０１は、検出した距離データに基づいてストロボ発光時間を決定する。そして、制御部２０１は、ＥＥＰＲＯＭ２０３に格納されたストロボ発光管特性テーブルを参照して、この決定したストロボ発光時間から閃光の色温度のシフト量を算出し、算出した閃光の色温度のシフト量及びＲＧＢの各色のＡＷＢ評価値に基づいてＡＷＢ制御値、すなわち、デジタル信号処理回路１０６のホワイトバランス調整部のＲとＢの乗算器に設定すべきゲインを算出し、算出したゲインをＲとＢの乗算器に設定する。尚、ＡＷＢ評価値としては、前回の撮影時に、デジタル信号処理回路１０６から制御部２０１に出力されるＡＷＢ評価値を用いることにしても良い。
【００５０】
そして、ストロボ装置１１１（図４参照）の充電回路６０１に充電制御信号を出力し、充電回路６０１はメインコンデンサの充電を開始し、続いて、制御部２０１は、ストロボ装置１１１の調光回路６００に発光開始信号を出力する。調光回路６００は、発光回路６０２のトリガスイッチをＯＮするための発光制御信号を発光回路６０２のトリガスイッチのゲートに出力する。これに応じて、発光回路６０２のトリガスイッチはＯＮとなり、ストロボ発光管の両端間にメインコンデンサに充電された電圧が印加され、ストロボ発光管から被写体に向けてストロボ光が発せられる。そして、制御部２０１は、上述の決定したストロボ発光時間に達した場合には、発光停止信号をストロボ装置１１１の調光回路６００に出力し、ストロボ発光管の発光を停止させる。
【００５１】
つづいて、制御部２０１は、Ｔｉｍｉｎｇ  ＳＧ１１０に画像取り込み指示信号を送出し、これにより、ＣＣＤ１０３から被写体に応じた電気信号（アナログ画像データ）が出力され、ＣＤＳ（相関２重サンプリング）回路１０４で低雑音化され、そして、Ａ／Ｄ変換器１０５でＡ／Ｄ変換されてデジタル画像データがデジタル信号処理回路１０６に出力される。そして、デジタル信号処理回路１０６のホワイトバランス調整部で、ホワイトバランス調整がされたデジタル画像データは、フレームメモリ１０８に一旦格納される。そして、デジタル信号処理回路１０６において、フレームメモリに一旦格納されたデジタル画像データが、色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）と輝度信号（Ｙ）に分離され、画像圧縮伸長回路１０７に出力される。画像圧縮伸長回路１０７では、デジタル画像データ（色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）と輝度信号（Ｙ））が圧縮処理され、得られる圧縮画像データがデータ記憶メモリに格納される。
【００５２】
上記動作例３によれば、ストロボ撮影モードにおいて、被写体までの距離を計測し、当該計測した被写体距離に基づいて、ストロボ装置１１１のストロボ発光時間を決定し、当該ストロボ発光時間に基づいて、閃光の色温度のシフト量を算出、この算出した閃光の色温度のシフト量とＡＷＢ評価値とに基づいて、ＡＷＢ制御値を算出し、当該ＡＷＢ制御値に基づいてホワイトバランス調整を行うこととしたので、簡単な回路構成により、ストロボ装置により閃光を発して撮影を行う場合に、閃光の色温度が変化しても、適正に白を再現することが可能となる。
【００５３】
＜動作例４＞
操作者のカメラ操作部２０２の入力操作により、ストロボ撮影モードが選択されてレリーズキーがＯＮされると、制御部２０１は、ストロボ装置１１１に、所定時間、一度プレ発光を行わせる。具体的には、制御部２０１は、ストロボ装置１１１（図４参照）の充電回路６０１に充電制御信号を出力し、充電回路６０１はメインコンデンサの充電を開始し、続いて、制御部２０１は、ストロボ装置１１１の調光回路６００に発光開始信号を出力する。調光回路６００は、発光回路６０２のトリガスイッチをＯＮするための発光制御信号を発光回路６０２のトリガスイッチのゲートに出力する。これに応じて、発光回路６０２のトリガスイッチはＯＮとなり、ストロボ発光管の両端間にメインコンデンサに充電された電圧が印加され、ストロボ発光管から被写体に向けてストロボ光が発せられる。他方、受光回路６０３の光センサは、被写体からの反射光を受光して受光信号として制御部２０１に送出する。
【００５４】
制御部２０１は、受光回路６０３が受光した反射光の量に基づいて、ストロボ発光時間を決定する。そして、制御部２０１は、ＥＥＰＲＯＭ２０３に格納されたストロボ発光管特性テーブルを参照して、この決定したストロボ発光時間から閃光の色温度のシフト量を算出し、算出した閃光の色温度のシフト量及びＲＧＢの各色のＡＷＢ評価値に基づいてＡＷＢ制御値、すなわち、デジタル信号処理回路１０６のホワイトバランス調整部のＲとＢの乗算器に設定すべきゲインを算出し、算出したゲインをＲとＢの乗算器に設定する。尚、ＡＷＢ評価値としては、前回の撮影時に、デジタル信号処理回路１０６から制御部２０１に出力されるＡＷＢ評価値を用いることにしても良い。
【００５５】
そして、ストロボ装置１１１の充電回路６０１に充電制御信号を出力し、充電回路６０１はメインコンデンサの充電を開始し、続いて、制御部２０１は、ストロボ装置１１１の調光回路６００に発光開始信号を出力する。調光回路６００は、発光回路６０２のトリガスイッチをＯＮするための発光制御信号を発光回路６０２のトリガスイッチのゲートに出力する。これに応じて、、発光回路６０２のトリガスイッチはＯＮとなり、ストロボ発光管の両端間にメインコンデンサに充電された電圧が印加され、ストロボ発光管から被写体に向けてストロボ光が発せられる。そして、制御部２０１は、上述の決定したストロボ発光時間に達した場合には、発光停止信号をストロボ装置１１１の調光回路６００に出力し、ストロボ発光管の発光を停止させる。
【００５６】
つづいて、制御部２０１は、Ｔｉｍｉｎｇ  ＳＧ１１０に画像取り込み指示信号を送出し、これにより、ＣＣＤ１０３から被写体に応じた電気信号（アナログ画像データ）が出力され、ＣＤＳ（相関２重サンプリング）回路１０４で低雑音化され、そして、Ａ／Ｄ変換器１０５でＡ／Ｄ変換されてデジタル画像データがデジタル信号処理回路１０６に出力される。そして、デジタル信号処理回路１０６のホワイトバランス調整部で、ホワイトバランス調整がされたデジタル画像データは、フレームメモリ１０８に一旦格納される。そして、デジタル信号処理回路１０６において、フレームメモリ１０８に一旦格納されたデジタル画像データが、色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）と輝度信号（Ｙ）に分離され、画像圧縮伸長回路１０７に出力される。画像圧縮伸長回路１０７では、デジタル画像データ（色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）と輝度信号（Ｙ））が圧縮処理され、得られる圧縮画像データがデータ記憶メモリ４０１に格納される。
【００５７】
上記動作例４によれば、ストロボ撮影モードにおいて、ストロボ装置に、撮影のための閃光の発光の前に、プリ発光を行わせ、当該プリ発光の際の反射光の量から撮影の際のストロボ発光時間を決定し、当該ストロボ発光時間に基づいて、閃光の色温度のシフト量を算出し、この算出した閃光の色温度のシフト量とＡＷＢ評価値とに基づいて、ＡＷＢ制御値を算出し、当該ＡＷＢ制御値に基づいてホワイトバランス調整を行うこととしたので、簡単な回路構成により、ストロボ装置により閃光を発して撮影を行う場合に、閃光の色温度が変化しても、適正に白を再現することが可能となる。以上の動作により、ストロボ撮影モードにおいても、適正にホワイトバランス調整された画像を得ることが可能となる。
【００５８】
【発明の効果】
本発明によれば、ストロボ装置により閃光を発して撮影を行うストロボ撮影モードを備えた撮像装置において、光学系を介した被写体光を電気信号に変換してカラー画像信号として出力する撮像素子と、カラー画像信号の各色の輝度データをＡＷＢ評価値として出力するＡＷＢ評価手段と、カラー画像信号の少なくとも２色のホワイトバランス調整を行うホワイトバランス調整手段と、前記ストロボ撮影モードにおける、閃光の色温度のシフト量を算出する色温度算出手段と、ストロボ撮影モードにおいて、算出した閃光の色温度のシフト量と前記ＡＷＢ評価値とに基づいて、ＡＷＢ制御値を算出し、当該ＡＷＢ制御値に基づいて前記ホワイトバランス調整手段を制御してホワイトバランス調整を行うホワイトバランス制御手段と、を備えたこととしたので、ストロボ装置により閃光を発して撮影を行う場合に、閃光の色温度が変化しても、適正に白を再現することが可能となる。以上の動作により、ストロボ撮影モードにおいても、適正にホワイトバランス調整された画像を得ることが可能となる。
【００５９】
また、本発明によれば、色温度算出手段は、ストロボ装置の閃光を発するストロボ発光管に通電した時間を測定して、当該通電した時間に基づいて、当該ストロボ発光管に印加される電圧の変化量を算出し、閃光の色温度のシフト量を算出することとしたので、簡単な回路構成により、ストロボ装置により閃光を発して撮影を行う場合に、閃光の色温度が変化しても、適正に白を再現することが可能となる。以上の動作により、ストロボ撮影モードにおいても、適正にホワイトバランス調整された画像を得ることが可能となる。
【００６０】
また、本発明によれば、色温度算出手段は、発光開始時と発光終了時のストロボ装置の閃光を発するストロボ発光管の両端間電圧を測定し、当該測定した発光開始時と発光終了時の両端間電圧の差に基づいて、前記閃光の色温度のシフト量を算出することとしたので、簡単な回路構成により、ストロボ装置により閃光を発して撮影を行う場合に、閃光の色温度が変化しても、適正に白を再現することが可能となる。以上の動作により、ストロボ撮影モードにおいても、適正にホワイトバランス調整された画像を得ることが可能となる。
【００６１】
また、本発明によれば、色温度算出手段は、被写体までの距離を計測し、当該計測した被写体距離に基づいて、前記ストロボ装置のストロボ発光時間を決定し、当該ストロボ発光時間に基づいて、前記閃光の色温度のシフト量を算出することとしたので、簡単な回路構成により、ストロボ装置により閃光を発して撮影を行う場合に、閃光の色温度が変化しても、適正に白を再現することが可能となる。
【００６２】
また、本発明によれば、色温度算出手段は、前記ストロボ装置に、撮影のための閃光の発光の前に、プリ発光を行わせ、当該プリ発光の際の反射光の量から撮影の際のストロボ発光時間を決定し、当該ストロボ発光時間に基づいて、閃光の色温度のシフト量を算出することとしたので、簡単な回路構成により、ストロボ装置により閃光を発して撮影を行う場合に、閃光の色温度が変化しても、適正に白を再現することが可能となる。
【００６３】
また、本発明によれば、ホワイトバランス調整手段は、カラー画像信号のゲインを調整し、ホワイトバランス制御手段は、ＡＷＢ制御値に基づいてゲインを設定することとしたので、簡単な回路構成により、ホワイトバランス調整を行うことが可能となる。
【００６４】
また、本発明によれば、ストロボ装置は、ストロボ発光管の端子間電圧を任意に設定可能であることとしたので、ストロボ発光管の発色色温度を任意に設定することが可能となる。
【００６５】
また、本発明によれば、更に、ストロボ発光管の両端間電圧と発光色温度との関係を示すストロボ発光管特性テーブルを記憶する記憶手段を備え、ホワイトバランス制御手段は、ストロボ発光管特性テーブルを参照してホワイトバランス調整をおこなうこととしたので、ホワイトバランス調整を容易に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施の形態１に係るデジタルカメラの構成図である。
【図２】  図１のストロボ装置の具体的回路構成を示す図である。
【図３】  ストロボの発光時間に対するストロボ発光端子間電圧の変化の概略図である。
【図４】  実施の形態２に係るストロボ装置の具体的回路構成を示す図である。
【符号の説明】
１      デジタルカメラ
１００  画像撮像部
１０１  レンズ
１０２  メカ機構
１０３  ＣＣＤ
１０４  ＣＤＳ回路
１０５  Ａ／Ｄ変換器
１０６  デジタル信号処理回路
１０７  画像圧縮信号回路
１０８  フレームメモリ
１０９  モータドライバ
１１０  ＴｉｍｉｎｇＳＧ（制御信号生成）
１１１  ストロボ装置
２００  カメラ操作部
２０１  制御部
２０２  カメラ操作部
２０３  ＥＥＰＲＯＭ
２０４  ＯＳＤ回路
３００  表示部
３０１  表示装置
４００  データ記録部
４０１  データ記憶メモリ
５００  調光回路
５０１  充電回路
５０２  発光回路
５０３  受光回路
６００  調光回路
６０１  充電回路
６０２  発光回路
６０３  受光回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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