撮像装置

【目的】装着されている個々の外付ストロボの特性に適合する撮像系特性の設定を可能にする。
【構成】外付ストロボの撮像画質に影響する性能に関する情報を撮像装置本体に伝達し、この情報に基づいて撮像処理系の条件を最適に設定し、最適撮像状態を得ることにより、外付ストロボに性能差があっても記録画質を一定に保ち、常に最良状態の画像記録を可能とする。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、撮像装置に関し、特に装着される外部ストロボ特性に対応して最適な撮像条件を設定する撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】暗い被写体を撮像する場合、適切な輝度の映像信号を得るためには、内蔵ストロボや外付けストロボが用いられる。従来の外部ストロボが装着された撮像装置の構成例が図１５に示されている。図１５において、被写体像は、撮像装置本体３００のレンズ３０１、シャッター絞り機構３０２及びハーフミラー３０３を介してＣＣＤ（撮像素子）３０４に結像されて電気信号が得られる。撮像プロセス回路３０５は、ＣＣＤ３０４からの出力信号に対して周知のＹ／Ｃ分離処理等を含む所定の信号処理を施し、輝度（Ｙ）信号と色（Ｃ）信号を変調器３０６に出力する。変調器３０６で変調された信号は、記録アンプ３０７で増幅された後、記録ヘッド３０８を介して記録媒体３０９に書き込まれる。この記録媒体３０９は、システムコントローラ３１５からの制御を受けたモータ駆動回路３１４により回転制御される。レンズ駆動機構３１１は、システムコントローラ３１５により制御され、レンズ位置を調節してフォーカシング動作を行なう。ハーフミラー３０３で分光された光学情報は、測光センサ３１０に入力され、得られた測光情報がシステムコントローラ３１５に送出される。ＣＣＤ駆動回路３１２は、システムコントローラ３１５により制御され、ＣＣＤ３０４及び撮像プロセス回路３０５に対して動作基準のタイミング信号を与える。信号発生器（ＳＧ）３１３は、本装置動作の基準信号を発生するもので、撮像プロセス回路３０５、ＣＣＤ駆動回路３１２、モータ駆動回路３１４、システムコントローラ３１５等に基準となる信号を供給する。制御スイッチ３１６は、撮影トリガ信号を与えたり、本撮像装置の動作条件（シャッター速度）等を設定するためのスイッチで、当該情報はシステムコントローラ３１５に与えられる。
【０００３】外部ストロボ発光装置４００は、長時間露光しても、またシャッター速度を遅くしても光量が不足し、充分な輝度レベルの映像信号が得られないときに使用される。外部ストロボ発光装置４００は、電池４０１からの電源により発光回路４０２内蔵の主コンデンサを充電し、発光時、主コンデンサを放電させてキセノン管４０３を発光させる。キセノン管４０３からの発光光及びストロボ笠４０４での反射光は拡散板４０５を通過して外部に向かう。
【０００４】ところで、ストロボ装置から発光される光の分光特性は、キセノン管の特性と拡散板の光学特性の両者に依存して定まる。したがって、発光光の分光特性が異なると最適な撮像系のホワイトバランス等の特性を得るため処理系を調整する必要がある。そのため、従来は、内蔵ストロボの場合には、その特性に合わせて撮像系の設計を最適化して所望の記録画像を得ている。また、外部ストロボ発光装置を装着する場合は、撮像装置側にストロボ発光光を受光し、その光学特性を判断するセンサを設け、そのセンサ出力によって撮像系特性を変化、適合させている。センサは、例えば、露光量検出のための測光センサ等の性能に係わる状態を直接的に実時間で検出する。このとき、測光センサ出力により外部ストロボ発光装置に与える指令信号を制御することにより適合させる方式も採用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の撮像装置においては、内蔵ストロボを使用する場合には一律にストロボからの発光光と撮像系の特性間を適合させることができる。しかしながら、外付ストロボ撮像システムにおいては、それぞれの外付ストロボ発光装置の性能差（キセノン管や拡散板の光学的特性差等）によって、撮像系で得られる記録画像にも差が生じ、所望の一定特性の画像が得られなくなる。また、撮像装置側に設けたセンサ出力により性能差を補償するシステムでは、そのために必要な部品が増加し、コストが上昇してしまうという問題がある。更に、センサを用いると制御方式が拘束され、設計の自由度が低下するという問題がある。
【０００６】そこで、本発明の目的は、装着される個々の外部ストロボの特性に適合する撮像系特性の設定が可能な撮像装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するため、本発明による撮像装置は、外部ストロボが装着可能なストロボ装着部と、装着された外部ストロボの性能情報が入力される情報入力部と、入力された性能情報に基づき、所定の信号処理を行う撮像信号処理手段とを具えて構成される。
【０００８】
【作用】本発明では、外付ストロボの撮像画質に影響する性能に関する情報を撮像部本体に伝達し、この情報に基づいて撮像処理系の条件を最適に設定し、最適撮像状態を得ることにより、外付ストロボに性能差があっても記録画質を一定に保ち、常に最良状態の画像記録を可能とする。
【０００９】
【実施例】次に、本発明について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明による撮像装置の一実施例を示す構成ブロック図である。撮像装置本体１００には、従来と同様なレンズ１０１、絞り機構１０２及びＣＣＤ１０３を備え、被写体像を電気信号に変換する。ＣＣＤ１０３からの電気信号は、入力画像信号の輝度レベルが低いときに、ゲインコントロール部１０４でレベル調整された後、撮像プロセス回路１０５でＹ信号とＣ信号に分離されて出力される。このＹ信号とＣ信号は、変調回路１０６で変調され、記録アンプ１０７で増幅された後、モータ駆動回路１１４により回転走行されている磁性テープ１０８上に記録される。レンズ駆動回路１０９は、システムコントローラ（マイコン）１１５からの制御を受け、レンズ１０１位置を移動制御してフォーカシング動作を行わせる。ＣＣＤ駆動回路１１１は、同様にシステムコントローラ１１５により制御され、ＣＣＤ１０３と撮像プロセス回路１０５に制御信号を供給する。信号発生回路１１２は、撮像プロセス回路１０５、ＣＣＤ駆動回路１１１、モータ駆動回路１１４に動作基準信号を供給する。レベル検出回路１１３は、ＣＣＤ１０３からの信号をエリア分割、積分処理し、レベル情報を検出し、検出レベル情報を測光情報としてシステムコントローラ１１５に送出する。
【００１０】撮像装置本体１００には内蔵ストロボ発光部が設置されており、ストロボ使用時にシステムコントローラ１１５から送出される主コンデンサ切換信号により切換スイッチ１２２を切り換え、主コンデンサ１２１を放電回路１２３に接続してキセノン管１２５を発光させる。キセノン管１２５からの発光光は、ストロボ笠１２６で反射され、拡散板１２７を通して発光される。また、ストロボ発光状態にないときには、切換スイッチ１２２は、主コンデンサ１２１を充電回路１２４に接続し、電源回路１２０を用いた充電動作を行わせる。主コンデンサ１２１は、切換スイッチ１２２により抵抗Ｒ１の一端側に接続され、直列接続構成の抵抗Ｒ１とＲ２の接続点から得られる分圧抵抗比で定まる電圧が主コンデンサ１２１の充電電圧情報としてシステムコントローラ１１５においてモニタされる。この充電電圧のモニタによって露出条件の適正な設定が可能となる。システムコントローラ１１５は、調光テーブルが格納されているＲＯＭ１１５Ａを有し、上記充電電圧のモニタ結果に応じた露出条件を設定する。制御スイッチ（ＳＷ）入出力部１１６は、シャッタートリガスイッチ１１７、各種条件の設定ボタン１１８の他に、外付ストロボ装置との間で情報の授受を行う入力接点部１１９を有する。
【００１１】外部ストロボである外付ストロボ装置２００は、通常のストロボ装置と同様に、電池２０１、主コンデンサ２０２、切換スイッチ２０３、放電回路２０４、充電回路２０５、キセノン管２０６、ストロボ笠２０７、拡散板２０８を備え、マイコン２０９からの主コンデンサ切換信号により切り換わる切換スイッチ２０３の動作によって主コンデンサ２０２は、ストロボ発光時に放電回路２０４に、ストロボ発光時以外の充電時に充電回路２０５に、充電電圧モニタ時に直列接続された抵抗Ｒ１１とＲ１２の抵抗Ｒ１１に接続される。端子部２１０は該外付ストロボ装置２００固有の情報、例えば主コンデンサ２０２の容量や抵抗Ｒ１１とＲ１２のバラツキ情報、発光特性情報、色温度情報及び充電電圧モニタ情報等を出力し、撮像装置本体１００に装着された状態で、当該情報を撮像装置本体１００に供給する。そして、撮像装置本体１００は、装着された外付ストロボ装置に対応して最適な画像信号を得るべくマイコン１１５により所定の処理を施し、特性を調整する。また、端子部２１０は撮像装置本体１００からのシャッタ指令信号、充電電圧モニタ切換信号を受信する。
【００１２】すなわち、外付ストロボ装置２００の端子Ａ２とＢ２は接地され、装着時に結合される撮像装置本体１００の入力端子Ａ１とＢ１に供給された接地情報を検出することによって外付ストロボ装置の装着が検出される。また、出力端子Ｃ２からは抵抗Ｒ１１とＲ１２の接続点から得られる充電電圧モニタ出力が端子Ｃ１に出力され、Ｄ２には充電電圧モニタ切換信号が端子Ｄ１から、端子Ｅ２には端子Ｅ１からシャッター指令信号（ＳＨＴ）が入力される。端子Ｆ２，Ｇ２，Ｈ２，Ｉ２からは４ｂｉｔの発光特性情報が撮像装置本体１００の対応する端子Ｆ１，Ｇ１，Ｈ１，Ｉ１に、端子Ｊ２とＫ２からは色温度情報が端子Ｊ１とＫ１に出力される。上記発光特性情報や色温度情報は各外付ストロボ発光装置固有であり、予め測定しておき、工場出荷時に設定されている。こうして、入力接点部１１９を介して得られた情報に基づいてシステムコントローラ１１５は、最適な画像信号を得るべく撮像系を制御する。
【００１３】図２に示すフローチャートを参照して図１の実施例の動作を説明する。シャッタートリガが入力されると、測光情報が入力され（ステップＳ１）、輝度信号レベルが不足しているか否かが判定される（ステップＳ２）。ここで、輝度信号レベルが不足していなければ通常の撮影シーケンスを行って（ステップＳ３）、処理を終了し、不足していれば、絞り情報が入力され（ステップＳ４）、絞りが開放状態にあるか否かが判定される（ステップＳ５）。絞りが開放状態になければ、絞りを開放側に制御した後（ステップＳ６）、また、絞りが開放状態にあるときには、外部ストロボ装着情報が入力される（ステップＳ７）。
【００１４】次に、外付ストロボの有無が判定され（ステップＳ８）、有りと判定されれば、外部ストロボ使用に切り換え、発光指令ポートを外部とするとともに充電電圧モニタを外部とした後（ステップＳ９）、発光特性情報（主コンデンサ容量や充電電圧モニタ用抵抗のバラツキ情報等）が入力される（ステップＳ１０）。これら情報に基づいて対応する外部発光時間テーブルの選択（ステップＳ１１）、色温度情報の入力（ステップＳ１２）、色ゲインの設定（ステップＳ１３）が行われ、距離情報が入力される（ステップＳ１４）。続いて、充電電圧の参照と補正が施され（ステップＳ１５）、発光時間テーブルが参照され、ストロボ発光時間が決定された後（ステップＳ１６）、光量不足か否かが判定される（ステップＳ１７）。ここで、光量不足でなければ、撮像系のゲインコントロール回路１０４のゲインを１に設定し（ステップＳ１８）、記録処理を行って（ステップＳ１９）、処理を終了する。また、ステップＳ１７において、光量不足であれば、ゲインコントロール回路１０４のゲインを適切な輝度レベルが得られる値に設定して（ステップＳ２０）、ステップＳ１９の記録処理を行う（ステップＳ１９）。
【００１５】一方、ステップＳ８において、外付ストロボ装置が無い場合には、内蔵ストロボ装置の有無が判定され（ステップＳ２１）、有れば内蔵ストロボ使用への切り換え、発光指令ポート、充電電圧モニタ、発光時間テーブル及びストロボ色温度をそれぞれ内部に設定した後（ステップＳ２２）、ステップＳ１３の処理に移行する。ステップＳ２１で内蔵ストロボが無いと判定されると、撮像系のゲインコントロール回路のゲインを適切な輝度レベルが得られる値に設定し（ステップＳ２３）、ステップＳ２３の通常撮影シーケンス処理に移行する。
【００１６】上述動作例におけるストロボ発光時間の設定は、次のように行われる。先ず、主コンデンサのモニタ充電電圧を用いて境界コードを決定する。この決定は、例えば、図３に示す境界電圧値対応の境界コードＡ〜Ｉを定めるものである。境界電圧値は、主コンデンサのフル充電電圧をＦＵＬＬとしてコードＡに対応させ、（フル充電電圧−５）からフル充電電圧までの充電電圧をコードＢに対応させ、（フル充電電圧−１４）から（フル充電電圧−５）までの充電電圧をコードＣに、…対応させて決定される。次に、この境界コードと距離情報に基づいて、例えば、図４に示す如く、発光コードテーブルを参照してタイムコードＴを求める。得られたタイムコードに基づいて、図５に示す如く発光時間テーブルを参照して発光時間（μｓｅｃ）を求める。
【００１７】ところで、発光特性情報としては、主コンデンサ充電電圧をモニタする際の直列抵抗による分圧誤差と、主コンデンサ容量のバラツキ等の差による発光時間の差を補う情報がある。一般に、分圧抵抗値のバラツキは±１％程度であり、また主コンデンサのフル充電電圧は、通常、３００〜３５０Ｖ程度であるので、分圧誤差は３Ｖ程度生ずることになる。しかるに、充電電圧の境界値は、５〜１０Ｖ程度の間隔で設計されているので、相対的に誤差が３０〜６０％程度に至ってしまい、許容範囲を越え、露出精度に悪影響を及ぼしてしまうことになる。この差を補正するため、２ビットの情報により、４種の補正係数を選択している。例えば、図６に示すように、外付ストロボ発光装置２００の出力接点側の接点１と接点２の“０”（ＯＦＦ）と“１”（ＯＮ）に応じて４種類の補正係数を選択可能とする。
【００１８】図７には、主コンデンサ容量の小さい内蔵ストロボと主コンデンサ容量の大きい外付ストロボについて、発光時間と発光光量との関係が＃１と＃２でそれぞれ示されている。ストロボ発光により得られる発光光量は、＃１では充電電圧の低下が急速であるため両網部（交互斜線部）■に対応するのに対して、＃２では部分■と斜線部■の和に対応することになるので、同一発光時間Ｔ１であっても両者には■に相当する差が生じ、露出誤差が生じてしまう。そこで、本実施例では、外付ストロボ装置内の容量が異なる４種類の主コンデンサに対応するため、上記２ビットの情報を各外付ストロボ装置から受け、各タイムコードに対応する適切な発光時間テーブルを選択するようにしている。
【００１９】図８〜図１１には、４種類の主コンデンサに対応して選択される発光時間テーブル１〜４例が示されており、同一タイムコードであってもそれぞれの主コンデンサの容量に対応して最適な露出条件を得るため、それぞれ発光時間を異ならせている。
【００２０】また、本実施例では、ストロボ光の色温度の差に基づくホワイトバランス制御も行っている。このストロボ光の色温度差に起因する露出誤差の補正は、上記と同様に接点情報により２ビット情報で表わされる４種類（色温度：６０００°Ｋ，５７００°Ｋ，５５００°Ｋ及び５２００°Ｋ）に対応付けて、図１２に示す如く最適なホワイトバランスが得られるように、Ｒ（赤）ゲインと、Ｂ（青）ゲインを適切な値に設定することにより行われる。すなわち、図１３に示すように、正常の状態では、光の波長と光量との関係は、白レベルで一定であるが、色温度が高くなるとＢ成分が高く、Ｒ成分が小さくなり、一方、色温度が低くなると、逆にＢ成分が低く、Ｒ成分が高くなる。そこで、上述のように、最適なホワイトバランスが得られるように、ＲゲインとＢゲインを調節、設定している。
【００２１】図１４は、本発明の他の実施例を示し、上述実施例のように、情報の授受を接点情報に基づいて行うのではなく、撮像部本体１００と外付ストロボ発光装置２００それぞれに設けたマイコン１５０と２５０で行うものである。つまり、上述実施例では、多点の接点により情報授受を行っているが、インタフェースする情報が多くなると接点数も増加し、外付ストロボ装置と撮像装置本体１００の接合（結合）部面積が増大し、小型化の障害となる。そこで、本実施例では、多量の情報の授受をマイコンによるコード化情報ＳＩ，ＳＯによって行うことによって小型化を容易としている。
【００２２】上述の実施例では、リアルタイム測光センサが不要となり、コスト低減が可能となるだけでなく、ストロボ光の色温度が撮影前にわかるのでプリ発光によるＣＣＤ出力信号の情報によるホワイトバランス制御が不要となる。また、ストロボの主コンデンサ充電電荷の無駄な消費がなくなるだけでなく、ストロボ用電池の無用な消耗も防止できる。更に、外付ストロボ主コンデンサの充電電圧が発光開始前にわかるので、充電不足で発光光量が足りずに露出レベルが低い画像を記録しなくて済む。このような露出不足時には、その旨警告表示することもできる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による撮像装置によれば、外部ストロボの性能情報を受け、この情報に基づいて撮像信号の処理をするので、外部ストロボに性能差があっても、例えば記録画質を一定に保ち、常に最良状態の画像を記録することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による撮像装置の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施例における動作処理手順を示すフローチャートである。
【図３】ストロボ装置の主コンデンサ充電電圧の境界コードテーブルである。
【図４】ストロボ装置のタイムコードテーブルを求めるためのストロボ発光コードテーブルである。
【図５】ストロボ装置の発光時間テーブルである。
【図６】発光特性情報に対応して定める補正係数の例を示す図である。
【図７】ストロボ装置の発光時間と発光光量との関係を示す図である。
【図８】本発明の実施例における第１の発光時間テーブルである。
【図９】本発明の実施例における第２の発光時間テーブルである。
【図１０】本発明の実施例における第３の発光時間テーブルである。
【図１１】本発明の実施例における第４の発光時間テーブルである。
【図１２】本発明の実施例における色温度を補償するための色温度とＲゲイン・Ｂゲインの関係を示す図である。
【図１３】本発明の実施例におけるホワイトバランスを説明するための図である。
【図１４】本発明による撮像装置の他の実施例を示す図である。
【図１５】従来の撮像装置の構成図である。
【符号の説明】
１００，３００撮像装置本体
１０１，３０１レンズ
１０２，３０２絞り機構
１０３，３０４ＣＣＤ
１０４ゲインコントロール回路
１０５，３０５撮像プロセス回路
１０６，３０６変調回路
１０７，３０７記録アンプ
１０８磁性テープ
１０９レンズ駆動回路
１１０，３１１レンズ駆動機構
１１１，３１２ＣＣＤ駆動回路
１１２，３１３信号発生（ＳＧ）回路
１１３レベル検出回路
１１４，３１４モータ駆動回路
１１５，３１５システムコントローラ
１１５ＡＲＯＭ
１１６制御スイッチ入出力部
１１７シャッタートリガスイッチ
１１８設定ボタン
１１９入力接点部
１２０電源回路
１２１，２０２主コンデンサ
１２２，２０３切換スイッチ
１２３，２０４放電回路
１２４，２０５充電回路
１２５，２０６，４０３キセノン管
１２６，２０７，４０４ストロボ笠
１２７，２０８，４０５拡散板
２００，４００外付ストロボ発光装置
２０１，４０１電池
３０３ハーフミラー
３０８記録ヘッド
３０９記録媒体
３１０測光センサ
３１６制御スイッチ
４０２発光回路

【特許請求の範囲】
外部ストロボが装着可能なストロボ装着部と、装着された外部ストロボの性能情報が入力される情報入力部と、入力された性能情報に基づき、所定の信号処理を行う撮像信号処理手段とを具備したことを特徴とする撮像装置。

【図６】