JP2512665Y2 - ビデオカメラのオ−トホワイトバランス回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （技術分野） 本考案は、ビデオカメラのオートホワイトバランス回
路に関する。

（従来技術） 第３図は、従来例に係るビデオカメラのオートホワイ
トバランス回路の回路図である。第３図において、符号
１は被写体からの入射光、２は色温度検出回路、３は撮
影レンズ、４は撮像素子、５は撮像素子４出力であるカ
ラー映像信号に含まれる赤色信号と青色信号とを分離出
力する色分離回路、６は同じく前記カラー映像信号に含
まれる輝度信号のみを通過させる輝度信号用ローパスフ
ィルタ、7,8はそれぞれ色温度検出回路２から与えられ
る利得制御信号に応答して青色信号と赤色信号それぞれ
の利得を制御する青色信号利得制御回路と赤色信号利得
制御回路、９は利得制御された青色信号とローパスフィ
ルタ６からの輝度信号とを混合して赤色信号と輝度信号
との差成分である色差信号（Ｒ−Ｙ）（以下、第１色差
信号という）を出力する第１混合回路、10は利得制御さ
れた赤色信号とローパスフィルタ６からの輝度信号とを
混合して青色信号と輝度信号との差成分である色差信号
（Ｂ−Ｙ）（以下、第２色差信号という）を出力する第
２混合回路、11は前記両色差信号と輝度信号とに基づい
て複合カラービデオ信号を出力するカラーエンコーダ、
12はその複合カラービデオ信号を出力する出力端子であ
る。

このような構成のオートホワイトバランス回路におい
て、撮像素子４出力は、色分離回路５で赤色信号と青色
信号とにそれぞれ分離される。入射光１の色温度検出に
従って色温度検出回路２から与えられる利得制御信号に
応答して赤色信号利得制御回路７と青色信号利得制御回
路８それぞれの利得が制御される。この制御によりホワ
イトバランスがとられる。

したがって、各混合回路9,10からはそれぞれホワイト
バランスのとれた第1,第２色差信号が出力される。ロー
パスフィルタ６からの輝度信号と各混合回路9,10からの
第1,第２色差信号とが、カラーエンコーダ11に与えられ
る。このようにして、カラーエンコーダ11から出力端子
12には、複合カラービデオ信号が出力される。

このような方式のオートホワイトバランス回路では、
撮像素子４の撮像特性と、色温度検出回路２の検出特性
とが一致していないと、ホワイトバランスをとることが
困難となるが、かかる特性の一致は、難しく、特に被写
体が輝線スペクトルを有する蛍光灯で照明されている場
合では、検出誤差が大きくなるという欠点がある。ま
た、高い感度を有する色温度検出回路２を得ることは難
しく、入射光１量が低くなった場合には、ホワイトバラ
ンスが不正確になりやすいという欠点がある。

第４図は他の従来例に係るオートホワイトバランス回
路の回路図である。第４図において、第３図と対応する
部分には同一の符号を付すに止どめてその説明は省略す
る。第４図のオートホワイトバランス回路では、さらに
第1,第２色差信号それぞれのレベルの平均値出力を出す
平均値回路13,15と、各平均値回路13,15それぞれの誤差
分を増幅する誤差増幅器14,16とを具備している。

第４図のものでは、平均値回路13,15の出力がゼロに
なるように誤差増幅器14,16の出力を赤色信号と青色信
号の各利得制御回路7,8の利得制御信号として用い、こ
れにより各利得制御回路7,8の利得制御を行うようにな
っている。

したがって、このような方式では、各混合回路9,10の
出力がホワイトバランスのとれた色差信号となり、第３
図方式の欠点が解消される。

しかしながら、第４図方式では、画面全体が一様に同
系色となる被写体を撮像した場合には、色差信号の平均
値がゼロとなるように制御されているために、色抜けが
発生してしまって色再現性が極端に低下するという欠点
がある。

（考案の目的） 本考案は、前記各方式の欠点を解消することを目的と
する。

（考案の構成） 本考案は、赤色信号利得制御回路と、青色信号利得制
御回路と、前記赤色信号利得制御回路からの赤色信号と
輝度信号とを混合して両信号の第１色差信号を出力する
第１混合回路と、前記青色信号利得制御回路からの青色
信号と輝度信号とを混合して両信号の第２色差信号を出
力する第２混合回路と、前記各色差信号それぞれの平均
値を出力する第1,第２平均値回路と、前記両平均値回路
それぞれの出力を誤差増幅する第1,第２誤差増幅器と、
前記両誤差増幅器それぞれの出力を、対応する前記赤色
信号利得制御回路と青色信号利得制御回路とに与えてホ
ワイトバランス制御を行うビデオカメラのオートホワイ
トバランス回路において、前記輝度信号の水平方向のエ
ッジを検出する水平エッジ検出回路と、前記水平エッジ
検出回路の検出信号を平均化した直流電圧を出力する平
均化回路と、前記平均化回路の出力電圧と予め設定され
た基準電圧と比較し前記平均化回路の出力電圧が前記基
準電圧より高いか低いかに応じた２値の信号を出力する
比較回路と、前記各誤差増幅器それぞれと前記各利得制
御回路のそれぞれとの間に設けられ、かつ前記比較回路
から前記基準電圧より低いことを示す信号が出力された
時には前記誤差増幅器それぞれからの利得制御信号の保
持動作を行い、また前記比較回路から前記基準電圧より
高いことを示す信号が出力された時には各利得制御信号
の保持動作不能となる第1,第２の保持回路とを具備して
なることを特徴とするものである。

（実施例） 第１図は、本考案に係るビデオカメラのオートホワイ
トバランス回路の全体回路図であり、第４図と対応する
部分には同一の符号を付している。第１図において符号
１は被写体からの入射光、３は撮影レンズ、４は撮像素
子、５は撮像素子４出力であるカラー映像信号に含まれ
る赤色信号と青色信号とを分離出力する色分離回路、６
は同じく前記カラー映像信号に含まれる輝度信号のみを
通過させるローパスフィルタ、7,8は青色信号と赤色信
号それぞれの利得を制御する青色信号利得制御回路と赤
色信号利得制御回路、９は利得制御された青色信号とロ
ーパスフィルタ６からの輝度信号とを混合して赤色信号
と輝度信号との差成分である色差信号（Ｒ−Ｙ）（以
下、第１色差信号という）を出力する第１混合回路、10
は利得制御された赤色信号とローパスフィルタ６からの
輝度信号とを混合して青色信号と輝度信号との差成分で
ある色差信号（Ｂ−Ｙ）（以下、第２色差信号という）
を出力する第２混合回路、11は前記両色差信号と輝度信
号とに基づいて複合カラービデオ信号を出力するカラー
エンコーダ、12はその複合カラービデオ信号を出力する
出力端子、13,15は第1,第２色差信号それぞれのレベル
の平均値出力を出す平均値回路、14,16は各平均値回路1
3,15それぞれの誤差分を増幅する第1,第２誤差増幅器で
ある。

このような構成は従来例と同様である。本考案では次
の構成を付加した点に特徴を有する。

17は輝度信号を微分する輝度信号微分回路、18は輝度
信号微分回路17出力を検波する微分信号検波回路、19は
誤差増幅器14から与えられる、赤色信号利得制御回路７
に対する利得制御信号の保持（ホールド）回路、20は誤
差増幅器16から与えられる、青色信号利得制御回路８に
対する利得制御信号の保持回路である。

微分回路17で微分された輝度信号は、検波回路18で検
波されて直流電圧信号に変換される。各保持回路19,20
は、その直流電圧信号に応答して誤差増幅器14,16から
の利得制御信号の保持動作または保持解除動作を行う。

画面全体が種々の色となる通常の被写体（非単色被写
体）の場合は、微分回路17に与えられる輝度信号のレベ
ルに変化があるから、微分回路17に出力が現れ、これが
検波回路18で検波されて直流電圧信号が得られる。この
直流電圧信号が各保持回路19,20に印加されると、各保
持回路19,20は、誤差増幅器14,16からの赤色信号と青色
信号の各利得制御信号を保持しないように動作する。し
たがって、色差信号の平均値回路13,15の出力に応答し
て利得制御信号を出力する誤差増幅器14,16は、その利
得制御信号を利得制御回路7,8に出力することができ
る。これにより、色差信号の平均値がゼロとなるように
制御されるから、ホワイトバランスがとれた色差信号が
各混合回路9,10からカラーエンコーダ11に与えられる。

これに対して被写体が単色体またはこれに近いものの
場合は、輝度信号に変化がなく同一レベルであるから、
それの微分回路17は得られず、したがって、検波回路18
出力も得られないから、各保持回路19,20は、誤差増幅
器14,16からの利得制御信号を保持し、これにより色差
信号の平均値がゼロとなる制御は行われない。その結
果、単色体の場合に色抜けがなくなり、色再現性が低下
するということが防止される。

前記全体回路では輝度信号微分回路17と検波回路18と
で構成された検出手段を用いているが、本考案の実施例
ではこれに代えて第２図のように輝度信号が与えられて
水平方向のエッジを検出する、例えば水平輪郭補正信号
のような信号を検出する水平方向エッジ検出回路21と、
この水平方向エッジ検出回路21からの水平方向エッジ検
出信号を平均化することにより水平方向エッジ検出信号
レベルに対応する直流電圧を出力する平均化回路22と、
この直流電圧を増幅する直流電圧増幅器23と、基準電圧
発生出力回路24と、基準電圧と増幅直流電圧とを比較し
て直流電圧が基準電圧以下の場合は、単色体であるとし
てそれに対応してハイレベル信号を各保持回路19,20に
与えてこの各回路19,20の保持動作を可能にし、またそ
の比較の結果直流電圧が基準電圧を越える場合は、非単
色体であるとしてそれに対応してローレベル信号を各保
持回路19,20に与えてこの各回路19,20の保持動作を不能
にする比較回路25とからなる検出手段を設けている。

（考案の効果） 以上説明したように本考案では、被写体が単色体の場
合は、輝度の変化が少ないという性質を利用し、検出手
段で輝度信号の変化が検出されないときには、被写体が
単色体であると判断して利得制御回路に対する利得制御
信号を保持し、また検出手段で輝度信号の変化が検出さ
れたときには、被写体が単色体でないと判断して利得制
御回路に対する利得制御信号を保持しないようにし、こ
れによって、被写体が単色体である場合の色抜けが防止
されて色再現性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る全体回路図、第２図は本考案の実
施例の要部回路図、第３図は従来例の回路図、第４図は
他の従来例の回路図である。 １は入射光、４は撮像素子、５は色分離回路、６は輝度
信号用ローパスフィルタ、７は赤色信号利得制御回路、
８は青色信号利得制御回路、9,10は混合回路、11はカラ
ーエンコーダ、13,15は平均値回路、14,16は誤差増幅
器、17は微分回路、18は検波回路、19,20は利得制御信
号の保持回路、21は水平方向エッジ検出回路、22はエッ
ジ検出信号平均化回路、23は直流電圧増幅器、24は基準
電圧発生出力回路、25は比較回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−197090（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−225792（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−127376（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】赤色信号利得制御回路と、青色信号利得制
   御回路と、前記赤色信号利得制御回路からの赤色信号と
   輝度信号とを混合して両信号の第１色差信号を出力する
   第１混合回路と、前記青色信号利得制御回路からの青色
   信号と輝度信号とを混合して両信号の第２色差信号を出
   力する第２混合回路と、前記各色差信号それぞれの平均
   値を出力する第1,第２平均値回路と、前記両平均値回路
   それぞれの出力を誤差増幅する第1,第２誤差増幅器と、
   前記両誤差増幅器それぞれの出力を、対応する前記赤色
   信号利得制御回路と青色信号利得制御回路とに与えてホ
   ワイトバランス制御を行うビデオカメラのオートホワイ
   トバランス回路において、 前記輝度信号の水平方向のエッジを検出する水平エッジ
   検出回路と、前記水平エッジ検出回路の検出信号を平均
   化した直流電圧を出力する平均化回路と、前記平均化回
   路の出力電圧と予め設定された基準電圧と比較し前記平
   均化回路の出力電圧が前記基準電圧より高いか低いかに
   応じた２値の信号を出力する比較回路と、前記各誤差増
   幅器それぞれと前記各利得制御回路のそれぞれとの間に
   設けられ、かつ前記比較回路から前記基準電圧より低い
   ことを示す信号が出力された時には前記誤差増幅器それ
   ぞれからの利得制御信号の保持動作を行い、また前記比
   較回路から前記基準電圧より高いことを示す信号が出力
   された時には各利得制御信号の保持動作不能となる第1,
   第２の保持回路とを具備してなるビデオカメラのオート
   ホワイトバランス回路。