JP2007086178A - カメラのストロボ装置及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】色の再現性を向上させることができるカメラのストロボ装置を提供する。
【解決手段】このカメラのストロボ装置６００は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、青緑（Ｅ）の４色のＬＥＤ６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂ、６２Ｅをストロボ光源６２としている。これらの４色のＬＥＤ６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂ、６２Ｅの発光量は、被写界の色温度等に応じてシステムコントローラ６５２により個別に制御される。４色のＬＥＤ６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂ、６２Ｅから発光される各色の波長域は狭いが、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の光以外に、Ｇ、Ｂの中間の色も発光することができ、カメラの分光感度特性に適した波長域のストロボ光を発光することが可能になる。
【選択図】 図１１

Description

本発明はカメラのストロボ装置及び撮像装置に係り、特に複数の発光色のストロボ光源を有するカメラのストロボ装置及び撮像装置に関する。

従来、キセノンガスに電圧をかけて閃光を発するストロボ装置（エレクトリックフラッシュともいう）が知られている。

一方、近年、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の発光ダイオード（ＬＥＤ）を有するカメラのストロボ装置が提案されている（特許文献１）。
特開２００２−１１６４８１号公報

ところで、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等の撮像装置は、光電変換する各フォトセルごとにＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタが所定の配列構造（ベイヤー、ＧストライプＲ／Ｇ完全市松など）で配置され、Ｒ、Ｇ、Ｂの色に分光感度を有するＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-oxide Semiconductor）イメージセンサなどのカラー撮像素子を有している。

この種のカラー撮像素子のＲ、Ｇ、Ｂの各フォトセルの分光感度は、かなり広がっており、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色が一部重なっている。

一方、Ｒ、Ｇ、Ｂ色のＬＥＤから発光される各発光色の波長域は、カラー撮像素子のＲ、Ｇ、Ｂのフォトセルの分光感度範囲に比べて狭い。そのため、Ｒ、Ｇ、ＢのＬＥＤをストロボ光源とするストロボ装置を使用したストロボ撮影時には、カラー撮像素子からＲ、Ｇ、Ｂの中間色の信号成分が得にくいという問題がある。

また、カラー撮像素子には、Ｒ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタ以外に、他の色（例えば、エメラルド、シアン）のカラーフィルタを追加した４色カラーフィルタを有するものがあるが、Ｒ、Ｇ、ＢのＬＥＤのストロボ光は、エメラルドのカラーフィルタを有するフォトセルでは信号成分が得にくいという問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、色の再現性を向上させることができるカメラのストロボ装置及び撮像装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために請求項１に係るカメラのストロボ装置は、Ｒ、Ｇ、Ｂの色及びＲ、Ｇ、Ｂの中間色を含む４色以上の、それぞれ発光色が異なるストロボ光源と、前記４色以上のストロボ光源の発光を制御する発光制御手段と、を備えたことを特徴としている。

請求項２に示すように請求項１に記載のカメラのストロボ装置において、前記ストロボ光源は、前記４色以上の発光ダイオードから構成されていることを特徴としている。

請求項３に示すように請求項２に記載のカメラのストロボ装置において、前記４色以上の発光ダイオードは、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の発光ダイオードと、紫色発光ダイオード、青緑色発光ダイオード、黄色発光ダイオード、及び橙色発光ダイオードのうちの１色以上の発光ダイオードとからなることを特徴としている。

即ち、発光ダイオードから発光される色の波長域は狭いが、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の光以外に、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の中間の色も発光することができ、カメラの分光感度特性に適した波長域のストロボ光を発光することができる。

請求項４に示すように請求項１乃至３のいずれかに記載のカメラのストロボ装置において、ストロボ光の色温度をマニュアルで設定する色温度設定手段を備え、前記発光制御手段は、前記色温度設定手段によって設定された色温度となるように前記４色以上のストロボ光源の発光量の比を制御することを特徴としている。

請求項５に示すように請求項１乃至３のいずれかに記載のカメラのストロボ装置において、被写界の色温度を検出する色温度検出手段を備え、前記発光制御手段は、前記色温度検出手段によって検出された色温度となるように前記４色以上のストロボ光源の発光量の比を制御することを特徴としている。

即ち、被写界の色温度に応じてマニュアル操作で、又は自動的に被写界の色温度と同じ色温度のストロボ光を発光することができる。

請求項６に示すように請求項１乃至３のいずれかに記載のカメラのストロボ装置において、発光色を選択する選択手段を備え、前記発光制御手段は、前記４色以上のストロボ光源のうちの前記選択手段によって選択された１乃至複数の色のストロボ光源を発光させることを特徴としている。

請求項７に係る発明は、少なくともＲ、Ｇ、Ｂの色に分光感度を有するカラー撮像素子を有し、該カラー撮像素子を介して得られる被写体像を示すカラーの画像信号を記録媒体に記録する撮像装置において、前記カラー撮像素子の分光感度特性に合わせたＲ、Ｇ、Ｂの色及びＲ、Ｇ、Ｂの中間色を含む４色以上の、それぞれ発光色が異なるストロボ光源と、前記４色以上のストロボ光源の発光を制御する発光制御手段と、を備えたことを特徴としている。

本発明によれば、ストロボ撮影時の色の再現性を向上させることができる。

以下添付図面に従って本発明に係るカメラのストロボ装置及び撮像装置の好ましい実施の形態について詳説する。

図１は本発明を適用した撮像装置（以下、「デジタルカメラ」という）１０を正面側から見た外観を示す斜視図である。

図１において、撮影レンズ１２は、フォーカスレンズを含む複数の光学レンズから構成されている。

シャッタボタン４０１は、撮影準備指示や撮影開始指示を入力するための操作手段であり、半押し時にオンするスイッチ（Ｓ１スイッチ）と、全押し時にオンするスイッチ（Ｓ２スイッチ）とを有する二段ストローク式のスイッチで構成されている。

ストロボ装置６０は、４色のストロボ光源６２を有し、被写体に向けて複数色（例えば、赤色、緑色、青色、及び青緑色）の光を同時に発光可能である。即ち、ストロボ装置６０は、複数波長の光を同時に発光可能な発光装置である。

このようなストロボ装置６０のストロボ光源６２は、互いに異なる色で発光する複数の発光素子からなる。例えば、赤色、緑色、青色、及び青緑色の発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）によってストロボ光源が構成される。

このようなストロボ光源６２を構成する発光素子は、特に発光ダイオードに限定されず、撮影時に被写体に照射すべき十分な発光量で発光可能であれば、電圧をかけると発光する有機物を用いた有機ＥＬ（Electroluminescence）素子、プラズマを用いて発光を行うプラズマ発光素子などによってストロボ光源６２を構成してもよい。

尚、ストロボ光源６２を構成する複数の発光素子は互いに隣接して配置されているので、複数波長の光（例えば、赤色、緑色、青色、及び青緑色の光）を同時に被写体に向けて発光したとき、人の目には一般にひとつの色として視認されることになる。また、各発光素子ごとに発光量を変えることにより、即ち、発光バランスを様々に変えることにより、人の目には様々な色の光が視認されることになる。

図２は図１のデジタルカメラ１０を背面側から見た外観を示す斜視図である。

図２において、液晶モニタ５２は、カラー表示可能な液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）によって構成されている。

モード選択スイッチ４０２は、被写体を撮影して画像データをメモリカードなどの記録メディアに記録するための撮影モード、及び記録メディアに記録されている画像データを液晶モニタ５２に再生表示するための再生モードのうちいずれかのモードを選択するための操作手段である。

発光バランス切換スイッチ４０３は、予め決められた標準の発光バランスで発光（通常発光）を行うか、そのような通常発光とは発光バランスを変えて被写体に合った発光バランスで発光（バランス発光）を行うかを切り換えるための操作手段である。

メニュー／ＯＫキー４０４は、液晶モニタ５２にメニューを表示させる指示、及びメニュー上で選択された内容の確定および実行などの指示を入力するための操作手段である。

十字キー４０５は、メニュー上での選択などのために、上下左右４方向の指示を入力する操作手段である。

図３（ａ）及び（ｂ）は、ストロボ装置６０のストロボ光源の例を示す正面図である。

図３（ａ）に示されるストロボ光源６２ａは、赤（Ｒ）色で発光する赤色ＬＥＤ６２Ｒ、緑（Ｇ）色で発光する緑色ＬＥＤ６２Ｇ、青（Ｂ）色で発光する青色ＬＥＤ６２Ｂ、及び青緑（Ｅ：Emerald）色で発光する青緑色ＬＥＤ６２Ｅを、ひとつずつ備えている。

図３（ｂ）に示されるストロボ光源６２ｂは、赤色ＬＥＤ６２Ｒ、緑色ＬＥＤ６２Ｇ、青色ＬＥＤ６２Ｂ、及び青緑色ＬＥＤ６２Ｅを、それぞれ複数備えている。尚、赤色ＬＥＤ６２Ｒ、緑色ＬＥＤ６２Ｇ、青色ＬＥＤ６２Ｂ、及び青緑色ＬＥＤ６２Ｅの数は、同数でなくてもよく、例えば各ＬＥＤ６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂ、６２Ｅをフル発光させた時に白色光となるような割合で配設する。

図４は、図１のデジタルカメラ１０の内部構成の具体例を示す要部ブロック図である。

カメラ１０全体の動作は、所定のプログラムに従って中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）７０によって統括制御される。

操作部４０は、図１及び図２に示した、シャッタボタン４０１、モード選択スイッチ４０２、発光バランス切換スイッチ４０３、メニュー／ＯＫキー４０４、十字キー４０５、その他の操作手段である。操作部４０の各種の操作手段（４０１、４０２、４０３、４０４、４０５など）からの入力信号はＣＰＵ７０に入力され、これらの信号に基づいてＣＰＵ７０はデジタルカメラ１０の各部を制御する。

撮影レンズ１２は、フォーカスレンズを含む複数の光学レンズから構成されている。絞り１４は、開口径の変化により撮影レンズ１２の絞り値を変化させるものである。撮影レンズ１２はレンズ駆動部４２によって駆動され、絞り１４は絞り駆動部４４によって駆動されるようになっている。具体的には、フォーカスレンズが駆動されると合焦距離が変化し、絞り１４が駆動されると絞り値が変化して露出の光量が変化する。

撮影レンズ１２及び絞り１４を介してＣＣＤ（Charge Coupled Devices）等のカラー撮像素子（以下、単に「ＣＣＤ」という）１６の受光面に被写体像が結像される。

ＣＣＤ１６の受光面には、多数のフォトセル（受光素子）が二次元的に配列されている。各フォトセルには、カラーフィルタ(例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）のカラーフィルタ)を介して被写体の反射光が入射するようになっている。ＣＣＤ１６の受光面に結像された被写体像は、各フォトセルによって光の入射光量に応じた量の信号電荷に変換されて蓄積される。このようにして蓄積された信号電荷は、ＣＣＤ駆動回路４６から加えられるリードゲートパルスによって信号電荷に応じた電圧信号として順次読み出される。即ち、ＣＣＤ１６からＲ、Ｇ、Ｂ各色別の画像信号が出力される。

尚、本実施形態では、撮像素子としてのＣＣＤ１６が赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色別に信号電荷を蓄積する受光素子としてのフォトセルを有している場合を例に説明するが、本発明はこれに限るものではなく、例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂに青緑（Ｅ）を加えた４色別に信号電荷を蓄積するフォトセルを有するカラー撮像素子を用いてもよい。

また、ＣＣＤ１６は、電子シャッタ機能を有しており、各フォトセルの電荷蓄積時間（シャッタスピード）を制御する。

ＣＣＤ１６から順次読み出されたＲ、Ｇ、Ｂ各色別の画像信号としての電圧信号は、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ回路）１８に加えられ、ここでＲ、Ｇ、Ｂ各色別の画像信号がサンプリングホールドされ、Ａ／Ｄ変換器２０に加えられる。Ａ／Ｄ変換器２０は、ＣＤＳ回路１８から順次加えられるアナログのＲ、Ｇ、Ｂ信号をデジタルのＲ、Ｇ、Ｂ信号に変換して出力する。尚、ＣＣＤ駆動回路４６、ＣＤＳ回路１８及びＡ／Ｄ変換器２０は、タイミング発生回路２２から加えられるタイミング信号によって同期して駆動されるようになっている。

Ａ／Ｄ変換器２０から出力されたＲ、Ｇ、Ｂ各色別の画像信号は、一旦メモリ２４に格納され、その後、メモリ２４に格納されたＲ、Ｇ、Ｂ各色別の画像信号は、デジタル信号処理回路２６に加えられる。デジタル信号処理回路２６は、同時化回路２８、画像補正回路３０、ガンマ補正回路３２、ＹＣ信号作成回路３４、及びメモリ３６等から構成されている。

同時化回路２８は、メモリ２４から読み出された点順次のＲ、Ｇ、Ｂ各色別の画像信号を同時式に変換し、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色別の画像信号を同時に画像補正回路３０に出力する。

画像補正回路３０は、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色別の画像信号のデジタル値をそれぞれ増減するための乗算器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂから構成されており、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色別の画像信号は、それぞれ乗算器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂに加えられる。乗算器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂの他の入力には、ＣＰＵ７０から補正係数（ゲイン値）が加えられており、乗算器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂはそれぞれ２入力を乗算し、この乗算によって補正された画像信号（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’信号）をガンマ補正回路３２に出力する。

ガンマ補正回路３２は、補正された画像信号（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’信号）が所望のガンマ特性となるように入出力特性を変更し、ＹＣ信号作成回路３４に出力する。ＹＣ信号作成回路３４は、ガンマ補正されたＲ、Ｇ、Ｂ各色別の画像信号から輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃｒ、Ｃｂとを作成する。これらの輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃｒ、Ｃｂ（ＹＣ信号）は、メモリ２４と同じメモリ空間のメモリ３６に格納される。

ここで、メモリ３６内のＹＣ信号を読み出し、液晶モニタ５２に出力することによりスルー画像や撮影された静止画等を液晶モニタ５２に表示させることができる。

また、撮影後のＹＣ信号は、圧縮／伸長回路５４によって所定のフォーマットに圧縮されたのち、記録部５６にてメモリカードなどの記録メディア５８に記録される。

更に、再生モード時には記録メディア５８に記録されている画像データが圧縮／伸長回路５４によって伸長処理された後、液晶モニタ５２に出力され、液晶モニタ５２に再生画像が表示されるようになっている。

次に、ＣＣＤ１６の分光感度特性及びストロボ装置６０の発光特性について説明する。

図５はＣＣＤ１６のＲ、Ｇ、Ｂのフォトセルの分光感度特性と、ストロボ光源６２ａである赤色ＬＥＤ６２Ｒ、緑色ＬＥＤ６２Ｇ、青色ＬＥＤ６２Ｂ、及び青緑色ＬＥＤ６２Ｅの波長域の一例を示す図である。

図５において、Ｒ、Ｇ、Ｂのフォトセルの分光感度特性（レンズ特性を含む）は、点線で示されている。同図に示すように、Ｒ、Ｇ、Ｂの各フォトセルの分光感度は広く、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色が一部重なっている。

また、赤色ＬＥＤ６２Ｒ、緑色ＬＥＤ６２Ｇ、青色ＬＥＤ６２Ｂ、及び青緑色ＬＥＤ６２Ｅの発光特性は、実線で示されており、Ｒ、Ｇ、Ｂのフォトセルの分光感度特性に比べて波長域が狭くなっている。

図５に示すように、青緑色ＬＥＤ６２Ｅから発光される青緑色は、Ｇ、Ｂのフォトセルの分光感度の中間の色を発光することができる。

尚、この実施の形態では、ストロボ光源６２ａとして、４色の赤色ＬＥＤ６２Ｒ、緑色ＬＥＤ６２Ｇ、青色ＬＥＤ６２Ｂ、及び青緑色ＬＥＤ６２Ｅを使用しているが、図５に示すように紫色、黄色、橙色のＬＥＤを使用することもできる。

図６はＣＣＤとして、Ｒ、Ｇ、Ｂのフォトセルの他に、青緑（Ｅ）のフォトセルを有するＣＣＤの分光感度特性と、ストロボ光源６２ａである赤色ＬＥＤ６２Ｒ、緑色ＬＥＤ６２Ｇ、青色ＬＥＤ６２Ｂ、及び青緑色ＬＥＤ６２Ｅの波長域の一例を示す図である。

即ち、図５に示したグラフに対して、Ｅのフォトセルの分光感度特性が追加されている。同図に示すように、青緑色ＬＥＤ６２Ｅから発光される青緑色は、Ｅのフォトセルによって感度よく検出することができる。

このように本発明に係るストロボ装置６０は、４色以上のＬＥＤを使用することにより、カメラの分光感度特性に合ったストロボ光を発光することができる。

次に、ストロボ装置６０の発光制御について、その概要を説明する。

ＣＰＵ７０は、操作部４０の発光バランス切換スイッチ４０３によって設定されている発光モード（通常発光であるか、バランス発光であるか）に従って、ストロボ装置６０の発光を制御する。

ＣＰＵ７０は、具体的には、ストロボ装置６０のストロボ光源６２を構成している各ＬＥＤ６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂ、６２Ｅの発光量を各ＬＥＤ６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂ、６２Ｅごとに制御することにより、発光バランスを制御する。このような発光バランス制御については後に詳述する。

次に、ホワイトバランス補正等の画像処理について、その概要を説明する。

図４において、メモリ２４に一時格納されたＲ、Ｇ、Ｂ各色の画像信号から、１画面を複数のエリア（８×８）に分割した各分割エリアごとにＲ、Ｇ、Ｂ各色別の画像信号の色別の平均積算値を求める。これらの分割エリアごとのＲ、Ｇ、Ｂ各色別の画像信号の平均積算値は、積算回路４８によって算出され、ＣＰＵ７０に与えられる。尚、積算回路４８とＣＰＵ７０との間には乗算器５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂが設けられており、乗算器５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂには、機器のバラツキを調整するための調整ゲイン値が加えられるようになっている。

ＣＰＵ７０は、通常発光時、積算回路４８から与えられた分割エリアごとのＲ、Ｇ、Ｂ各色別の画像信号の平均積算値に基づいて、デジタル信号処理回路２６の画像補正回路３０に与えるＲ、Ｇ、Ｂ各色の補正係数（ゲイン値）を算出し、その補正係数をデジタル信号処理回路２６の画像補正回路３０に与える。

一方、ＣＰＵ７０は、通常発光とは発光バランスを切り換えるバランス発光時、ストロボ装置６０のストロボ光源６２を構成している各ＬＥＤ６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂ、６２Ｅの発光量に基づいて、デジタル信号処理回路２６のホワイトバランス補正回路３０に与えるＲ、Ｇ、Ｂ各色の補正係数（ゲイン値）を算出し、その補正係数をデジタル信号処理回路２６の画像補正回路３０に与える。

図７は本発明に係るのデジタルカメラ１０の機能的構成を示す要部ブロック図である。

図７において、デジタルカメラ１０は、主として、撮像部１１６、補正部１２６、信号レベル測定部１４８、表示部１５２、記録部５６、ストロボ光源６２、信号レベル比算出部１７１、発光量比算出部１７２、発光バランス切換部１７３、及び補正係数算出部１７４を含んで構成されている。

図７に示す機能的構成のデジタルカメラ１０の構成要素と、図４に示す基本構成のデジタルカメラ１０の構成要素との対応関係について簡単に説明すると、撮像部１１６は主として図４のＣＣＤ１６によって構成され、補正部１２６は主として図４のデジタル信号処理回路２６によって構成され、信号レベル測定部１４８は主として図４の積算回路４８によって構成され、表示部１５２は主として図４の液晶モニタ５２によって構成され、信号レベル比算出部１７１、発光量比算出部１７２、発光バランス切換部１７３及び補正係数算出部１７４は主として図４のＣＰＵ７０によって構成されている。

撮像部１１６の分光感度特性は、カラーフィルタ、フォトセル、フォトセルに蓄積された電荷を取り込む回路などの特性の差に因って決まる。具体的には、撮像部１１６の分光感度特性は、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色別の感度で表される。詳細には、例えば、撮像部１１６への入射光量がＲ：Ｇ：Ｂ＝１：１：１であるときのＲ、Ｇ、Ｂ各色別の信号レベルの比（Ｒ：Ｇ：Ｂ）で表される。

信号レベル測定部１４８は、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色別の画像信号のレベル（信号レベル）を測定する。このような信号レベルとして、具体的には、例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色別の画像信号のピーク値や平均値などを用いる。本実施形態では、図４の積算回路４８によって分割エリアごとに測定されたＲ、Ｇ、Ｂ各色別の平均積算値のピーク値を信号レベルとして用いている。

信号レベル比算出部１７１は、信号レベル測定部１４８によって測定されたＲ、Ｇ、Ｂ各色別の信号レベルに基づいて信号レベル比（Ｒ信号レベルとＧ信号レベルとＢ信号レベルの比）を算出する。このような信号レベル比は、外光の色配分比や、被写体の色配分比（即ち被写体の反射光の色配分比）を示す値として用いられる。即ち、信号レベル比算出部１７１は、外光の色配分比を算出する手段や、被写体の色配分比を算出する手段として、機能する。

発光量比算出部１７２は、信号レベル比算出部１７１によって算出された信号レベル比に基づいて、ストロボ光源６２を構成しているＬＥＤ６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂ、６２Ｅの発光量比を算出する。具体的には、発光量比として、赤（Ｒ）ＬＥＤ６２Ｒの発光量と緑（Ｇ）ＬＥＤ６２Ｇの発光量と青（Ｂ）ＬＥＤ６２Ｂの発光量と青緑（Ｅ）ＬＥＤ６２Ｅの発光量との比を算出する。このようにしてＬＥＤ６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂ、６２Ｅの発光量比を算出することにより、ストロボ光源６２の発光バランスを決める。

発光バランス切換部１７３は、発光量比算出部１７２によって算出された発光量比でストロボ光源６２のＬＥＤ６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂ、６２Ｅを発光させることにより、ストロボ光源６２の発光バランスを切り換える。

このようにしてストロボ光源６２の発光バランスを切り換える際、発光バランス切換部１７３は、撮像部１１６から出力されるＲ、Ｇ、Ｂ各色別の画像信号がそれぞれ飽和しない範囲内でストロボ光源６２の発光バランスを切り換える。

例えば、図８に示すように、信号レベル比がＲ：Ｇ：Ｂ＝１：４：２であったとすると、最も信号レベルが高いＧ信号を基準（１倍）としてＲ信号のレベルを４倍にするとともにＢ信号のレベルを２倍とするように、ストロボ光源６２を構成しているＬＥＤ６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂ、６２Ｅの発光量比を決定する。ここで、信号レベルが低い色（図８に示す例ではＲ）ほど強くなるように発光させる。

本発明の理解を容易にするために、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色のＬＥＤ６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂのみ発光させるものとし、特定の色のＬＥＤ（例えば６２Ｒ）の発光量をｎ倍にするとそのＬＥＤの色（例えばＲ）と同じ色の画像信号（例えばＲ信号）のレベルがｎ倍になるものとする。そうすると、信号レベル比が図６に示すようにＲ：Ｇ：Ｂ＝１：４：２であったときには、発光量比がＲ：Ｇ：Ｂ＝４：１：２となるように、発光バランスを切り換える。

このような信号レベル比に基づくストロボ光源６２の発光バランスの切換は、図２の発光バランス切換スイッチ４０３がオン状態である場合のみ行う一方で、発光バランス切換スイッチ４０３がオフ状態である場合には、通常発光として、ストロボ光源６２全体で白色発光を行うようにＬＥＤ６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂ、６２Ｅの発光量を設定する。例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色のＬＥＤ６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂのみ発光させる場合、発光量の比をＲ：Ｇ：Ｂ＝１：１：１とする。

尚、本発明の理解を容易にするため、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色のＬＥＤ６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂのみ発光させる場合について説明したが、実際には、色の再現性を向上させるため、緑（Ｇ）の波長と、青（Ｂ）の波長の間の波長を有する青緑（Ｅ）のＬＥＤ６２Ｅも発光させることが好ましい。

補正係数算出部１７４は、発光量比算出部１７２によって算出された発光量比に基づいて、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色別の画像信号に乗算されるＲ、Ｇ、Ｂ各色別の補正係数を算出する。

補正部１２６は、補正係数算出部１７４によって算出されたＲ、Ｇ、Ｂ各色別の補正係数をＲ、Ｇ、Ｂ各色別の画像信号に乗算することにより、撮像部１１６から出力された画像信号を補正する。

補正部１２６によって補正された画像信号は、表示部１５２に表示されるともに、記録部５６によって所定の記録メディアに記録される。

以上、ストロボ光源６２を有するストロボ装置６０を内蔵したデジタルカメラ１０を例に本発明を説明したが、以下では、ストロボ光源６２を備え、このストロボ光源６２の発光バランスを切り換えるようにしたストロボ装置について、説明する。

図９はストロボ装置６００の外観図である。

図９において、ストロボ装置６００は、下面にホットシュー６２２が設けられたストロボ本体部６２０と、このストロボ本体部６２０の上部に配設されたストロボ発光部６３０とから構成されている。

ストロボ本体部６２０の前面には、被写界の色配分比を検出するためのフォトセンサ６２４（赤フィルタ付きのフォトセンサ６２４Ｒ、緑フィルタ付きのフォトセンサ６２４Ｇ、青フィルタ付きのフォトセンサ６２４Ｂ、及び青緑フィルタ付きのフォトセンサ６２４Ｅ）が設けられ、側面にはストロボ光の発光バランス（発光量比）をマニュアルで設定するマニュアルモードと発光バランスを自動的に設定するオートモードとを切り換える切換スイッチ６２６と、マニュアルモード時にストロボ光の発光バランスを設定する発光バランス設定ボリューム６２８とが設けられている。

また、図９上で、６３２はストロボ発光部６３０の発光窓部に設けられているフレネルレンズであり、６３４はストロボ調光用の受光センサである。

図１０は上記ストロボ装置６００の背面図である。このストロボ装置６００の背面には、発光バランス記憶スイッチ６２１（621-1〜621-3) と、表示ランプＬ１〜Ｌ３と、発光バランス読出スイッチ６２３とが設けられている。発光バランス記憶スイッチ６２１は、いずれかのスイッチが操作されると、そのスイッチ操作時にフォトセンサ６２４によって検出された被写界の色配分比（色温度）に適した発光バランス（発光量比）が算出されてその発光バランス（発光量比）がストロボ装置６００内の不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）６２５（図１１参照）に記憶される。尚、この実施の形態では、発光バランス記憶スイッチ621-1〜621-3により３種類の発光バランスを記憶させることができる。

発光バランス読出スイッチ６２３は、発光バランス記憶スイッチ621-1〜621-3のスイッチ操作に基づいて記憶された発光バランスを読み出すためのスイッチであり、ワンプッシュするごとに発光バランス記憶スイッチ621-1〜621-3のスイッチ操作に基づいて記憶された発光バランスを順次選択して読み出す。表示ランプＬ１〜Ｌ３は発光バランス記憶スイッチ621-1〜621-3に対応して設けられており、現在選択されている発光バランスに対応する光量で表示ランプが点灯する。

尚、ストロボ発光部６３０には、図３（ａ）に示すストロボ光源６２ａ、又は図３（ｂ）に示すストロボ光源６２ｂが形成されている。

図１１は上記ストロボ装置６００の内部構成例を示すブロック図である。

このストロボ装置６００は、前述した発光バランス記憶スイッチ６２１、発光バランス読出スイッチ６２３、色配分比（色温度）を検出するためのフォトセンサ６２４、ＥＥＰＲＯＭ６２５、切換スイッチ６２６、発光バランス設定ボリューム６２８、ストロボ調光用の受光センサ６３４、及びＬＥＤ群６２（ストロボ光源）の他に、電池６４０、電圧アップコンバータ６４２、大容量のコンデンサ６４４、オペアンプ６３Ｒ、６３Ｇ、６３Ｂ、６３Ｅ、システムコントローラ６５２、調光回路６５４、及び温度センサ６５６が設けられている。

システムコントローラ６５２は、ストロボ装置６００を統括制御するもので、電圧アップコンバータ６４２を制御し、電池６４０の電圧（例えば６Ｖ）を１０Ｖ程度に昇圧させ、この昇圧させた電圧によりコンデンサ６４４を充電させる。尚、コンデンサ６４４は、例えば２〜５秒程度の長い時間で充電されるとともに、１／６０秒（約１６ｍ秒）以上、ＬＥＤ群６２に電流を継続供給できるものとする。

このコンデンサ６４４に蓄積された電気エネルギーは、オペアンプ６３Ｒ、６３Ｇ、６３Ｂ、６３Ｅを介してＲ、Ｇ、Ｂ、ＥのＬＥＤ６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂ、６２Ｅに供給されるが、システムコントローラ６５２は上記オペアンプ６３Ｒ、６３Ｇ、６３Ｂ、６３Ｅを制御し、Ｒ、Ｇ、Ｂ、ＥのＬＥＤ６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂ、６２Ｅの発光時間、発光量を制御する。

システムコントローラ６５２は、図示しないカメラからホットシュー６２２（図９参照）を介してシャッタレリーズに同期した発光信号を入力し、また、シリアル通信でガイドナンバーなどの全体のストロボ発光量を決定するための情報を取り込んでいる。また、システムコントローラ６５２は、切換スイッチ６２６がマニュアル側に切り換えられていると、発光バランス設定ボリューム６２８で設定した発光バランスとなるようにストロボ光の発光バランスを制御したり、切換スイッチ６２６がオート側に切り換えられていると、色配分比検出用のフォトセンサ６２４によって検出した被写界の色配分比（色温度）に適した発光量比となるようにストロボ光の発光バランス（発光量比）を制御する。尚、色配分比検出用のセンサはこの実施の形態に限定されず、種々のものが使用できる。また、この実施の形態では、光の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、青緑（Ｅ）成分の強度の比に基づいて色配分比を検出するようにしているが、光のＲ、Ｇ、Ｂ成分の強度の比、あるいは、光のＲ、Ｂ成分の強度の比に基づいて、色配分比を検出するようにしてもよい。

更に、システムコントローラ６５２は、発光バランス記憶スイッチ６２１が操作されると、そのスイッチ操作時に色配分比検出用のフォトセンサ６２４が検出した被写界の色配分比に基づいて、この色配分比に適した発光バランス（発光量比）を算出して、この発光バランスをＥＥＰＲＯＭ６２５に記憶させ、一方、発光バランス読出スイッチ６２３が操作されると、ＥＥＰＲＯＭ６２５に記憶された発光バランス（発光量比）を読み出し、この読み出した発光バランスとなるようにストロボ光の発光バランスを制御する。これにより、例えば、式場のスポットライト、天井の照明、スタジオ照明などの色配分比に適した発光バランスを発光バランス記憶スイッチ６２１を操作してＥＥＰＲＯＭ６２５に登録し、撮影前に発光バランス読出スイッチ６２３を操作してＥＥＰＲＯＭ６２５に登録された所望の発光バランスを読み出し、その読み出した発光バランスのストロボ光を発光させることができる。

尚、ＬＥＤは周囲温度によって光量が変動するため、ＬＥＤ群６２の周囲温度を検出する温度センサ６５６が設けられており、システムコントローラ６５２は、この温度センサ６５６によって検出されたＬＥＤ群６２の周囲温度に基づいてその周囲温度にかかわらず所要の発光量が得られるようにＬＥＤ群６２への電流制御を行っている。

次に、上記システムコントローラ６５２の動作を、図１２に示すタイミングチャートを参照しながら説明する。

まず、システムコントローラ６５２は、ストロボ撮影を行うためのストロボオン信号（図１２（Ａ））により充電を開始させる信号を電圧アップコンバータ６４２に出力し、コンデンサ６４４の充電を開始させ、コンデンサ６４４の充電が完了すると、電圧アップコンバータ６４２による充電動作を停止させる（図１２（Ｂ）、（Ｃ））。

その後、シャッタボタンが半押しされると、スタンバイ状態となり（図１２（Ｄ））、ガイドナンバーなどの全体のストロボ発光量を決定するための情報を取り込む。また、切換スイッチ６２６がオートモードに切り換えられている場合には、色配分比検出用のフォトセンサ６２４から被写界の色配分比を読み取り、切換スイッチ６２６がマニュアルモードに切り換えられている場合には、マニュアルで設定された発光バランスを読み取り、更に発光バランス読出スイッチ６２３が操作されている場合には、ＥＥＰＲＯＭ６２５から発光バランスを読み取る（図１２（Ｅ））。

システムコントローラ６５２は、前記取り込んだ情報に基づいてストロボ発光量を決定し、そのストロボ発光量を得るための発光量調整用の基準値を調光回路６５４に出力し、また、被写界の色配分比に基づいてその色配分比に適した発光バランスの光が発光されるように、Ｒ、Ｇ、ＢのＬＥＤ６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂ、６２Ｅの発光量の比を決定し、この比に対応するＲ、Ｇ、Ｂ発光レベルを設定する（図１２（Ｆ））。

次に、シャッタボタンが全押しされてシャッタが開くと、そのシャッタ開に同期した発光信号を入力し、前記設定したＲ、Ｇ、Ｂ発光レベルを示す制御信号をそれぞれオペアンプ６３Ｒ、６３Ｇ、６３Ｂ、６３Ｅの正入力に出力する。一方、オペアンプ６３Ｒ、６３Ｇ、６３Ｂ、６３Ｅの負入力には、各ＬＥＤ６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂ、６２Ｅに流れる電流値に対応した信号が加えられており、オペアンプ６３Ｒ、６３Ｇ、６３Ｂ、６３Ｅは、前記設定したＲ、Ｇ、Ｂ、Ｅ発光レベルに対応した定電流が各ＬＥＤ６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂ、６２Ｅに流れるように制御する。

これにより、ＬＥＤ群６２からは、全体として被写界の色配分比に適した発光バランスでストロボ光が発光される（図１２（Ｇ））。

ＬＥＤ群６２からストロボ光が発光されると、調光回路６５４は、ストロボ調光用の受光センサ６３４を介して発光量を検知する。そして、この検知した発光量が発光量調整用の基準値と一致すると、発光を停止させるために発光停止信号をシステムコントローラ６５２に出力する。システムコントローラ６５２は、調光回路６５４から発光停止信号を入力すると、ＬＥＤ群６２の発光を停止させる制御信号をオペアンプ６３Ｒ、６３Ｇ、６３Ｂ、６３Ｅに出力する。これにより、ＬＥＤ群６２に流れる電流が遮断され、ＬＥＤ群６２の発光が停止する。

図１３はデジタルカメラ１０に着脱可能な外付け用のストロボ装置６０の他の例の外観を示す斜視図である。

図１３に示すストロボ装置６０００は、接続部６４に配置された図１４に示す通信接点６５を介してデジタルカメラから入力された指示に従って、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｅ各色別のＬＥＤからなるストロボ光源６２が発光するようになっている。

尚、ストロボ光源６２が赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、青緑（Ｅ）の４色の発光素子からなる場合を例に説明したが、本発明は、ストロボ光源６２が赤、緑、青、青緑の４色からなる場合に特に限定されるものではない。ストロボ光源６２が、３色（例えば、赤、緑、青）の発光素子からなる場合であってもよく、赤、緑、青、青緑とは異なる組み合わせの４色の発光素子であってもよく、５色以上の発光素子からなる場合であってもよい。更に、４色以上の発光素子のうちの所望の色の発光素子の発光をマニュアル操作によって適宜選択できるようにしてもよい。

また、本発明に係る撮像装置の一例として、デジタルカメラを説明したが、本発明に係る撮像装置は、被写体を撮影する各種の撮像装置を含む。例えば、カメラ付き携帯装置、固定的に設置される監視カメラ、車両などの移動体に搭載されるカメラなど、あらゆる撮像装置を含む。

更に、図９等で説明したストロボ装置６００が適用されるカメラは、デジタルカメラに限らず、銀塩カメラにも適用できる。銀塩カメラに使用される写真フイルムには、Ｒ、Ｇ、Ｂの感光層以外に、シアン（青緑）感光層を有するものがあり、４色以上のストロボ光を発光することにより、この種のフイルムの感光特性に合ったストロボ光を発光することができる。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、本明細書において説明した構成及び数値、図面などによっては限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の設計変更や改良を行ってよいのはもちろんである。

図１はストロボ装置を内蔵したデジタルカメラの一例を正面側から見た外観を示す斜視図である。 図２は図１のデジタルカメラを背面側から見た外観を示す斜視図である。 図３はストロボ装置のストロボ光源の例を示す正面図である。 図４はデジタルカメラの内部の基本構成を示すブロック図である。 図５はＣＣＤのＲ、Ｇ、Ｂのフォトセルの分光感度特性と各ＬＥＤの発光特性の一例を示す図である。 図６はＣＣＤのＲ、Ｇ、Ｂ、Ｅのフォトセルの分光感度特性と各ＬＥＤの発光特性の一例を示す図である。 図７は本発明に係るのデジタルカメラの機能的構成を示す要部ブロック図である。 図８はＲ、Ｇ、Ｂ各色の画像信号のレベルが飽和しない範囲内で強く発光させることの説明に用いた図である。 図９はデジタルカメラに着脱可能なストロボ装置の一例の外観を示す斜視図である。 図１０は図９のストロボ装置の背面図である。 図１１は図９のストロボ装置の内部構造を示すブロック図である。 図１２のストロボ装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。 図１３はデジタルカメラに着脱可能なストロボ装置の他の例の外観を示す斜視図である。 図１４は図１３のストロボ装置における電子カメラとの通信接点の一例を示す図である。

符号の説明

１２…撮影レンズ、１４…絞り、１６…ＣＣＤ（撮像部）、２６…デジタル信号処理回路（補正部）、２４、３６…メモリ、４０…操作部、４８…積算回路（信号レベル測定部）、５２…液晶モニタ（表示部）、５４…圧縮／伸長回路、５６…記録部、５８…記録メディア（記録媒体）、６０、６００…ストロボ装置、６２…ストロボ光源（ＬＥＤ群）、６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂ、６２Ｅ…ＬＥＤ、７０…ＣＰＵ、１１６…撮像部、１２６…補正部、１４８…信号レベル測定部、１５２…表示部、１７１…信号レベル算出部、１７２…発光量比算出部、１７３…発光バランス切換部、１７４…補正係数算出部

Claims (7)

1. Ｒ、Ｇ、Ｂの色及びＲ、Ｇ、Ｂの中間色を含む４色以上の、それぞれ発光色が異なるストロボ光源と、
   前記４色以上のストロボ光源の発光を制御する発光制御手段と、
   を備えたことを特徴とするカメラのストロボ装置。
2. 前記ストロボ光源は、前記４色以上の発光ダイオードから構成されていることを特徴とする請求項１に記載のカメラのストロボ装置。
3. 前記４色以上の発光ダイオードは、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の発光ダイオードと、紫色発光ダイオード、青緑色発光ダイオード、黄色発光ダイオード、及び橙色発光ダイオードのうちの１色以上の発光ダイオードとからなることを特徴とする請求項２に記載のカメラのストロボ装置。
4. ストロボ光の色温度をマニュアルで設定する色温度設定手段を備え、前記発光制御手段は、前記色温度設定手段によって設定された色温度となるように前記４色以上のストロボ光源の発光量の比を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のカメラのストロボ装置。
5. 被写界の色温度を検出する色温度検出手段を備え、前記発光制御手段は、前記色温度検出手段によって検出された色温度となるように前記４色以上のストロボ光源の発光量の比を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のカメラのストロボ装置。
6. 発光色を選択する選択手段を備え、前記発光制御手段は、前記４色以上のストロボ光源のうちの前記選択手段によって選択された１乃至複数の色のストロボ光源を発光させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のカメラのストロボ装置。
7. 少なくともＲ、Ｇ、Ｂの色に分光感度を有するカラー撮像素子を有し、該カラー撮像素子を介して得られる被写体像を示すカラーの画像信号を記録媒体に記録する撮像装置において、
   前記カラー撮像素子の分光感度特性に合わせたＲ、Ｇ、Ｂの色及びＲ、Ｇ、Ｂの中間色を含む４色以上の、それぞれ発光色が異なるストロボ光源と、
   前記４色以上のストロボ光源の発光を制御する発光制御手段と、
   を備えたことを特徴とする撮像装置。

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