JP2691019B2

JP2691019B2 - ホワイトバランス装置

Info

Publication number: JP2691019B2
Application number: JP1114901A
Authority: JP
Inventors: 行伸多田; 宏安大坪
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-05-10
Filing date: 1989-05-10
Publication date: 1997-12-17
Anticipated expiration: 2012-12-17
Also published as: JPH02295295A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はカラービデオカメラにおけるホワイトバラン
ス調整をデイジタル信号処理で自動的に行う装置に関す
る。

〔従来の技術〕

従来のホワイトバランス装置としては、撮像素子から
のカメラ信号から照明光源に応じた色温度変化を検知し
て得られた該検知信号によつて、色信号系の赤（Ｒ）信
号，青（Ｂ）信号利得を制御してホワイトバランスを自
動調整する、いわゆる内部信号側光型の自動追尾オート
ホワイトバランス装置が特開昭63−228893号公報に記載
されている。このホワイトバランス装置の原理は、一般
被写体を撮影することによつて得られた色差信号Ｒ−Y,
B−Ｙを画面全体で平均化した値が一般被写体の無彩色
部分から得られた値に近似する場合がほとんどであると
いう事実を前提としたものである。すなわち、この前提
にたてば上記信号を画面全体で平均化した値はホワイト
バランスが合つていれば零であり、被写体の照明が変化
すれば色温度の変化に対応して平均化信号も変化するこ
とに着眼し、この変化した量を検出してR,B利得制御回
路の利得をそれぞれ制御することによりホワイトバラン
スの調整を行つていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来技術はアナログ信号処理に基づいた
ものであり、デイジタル信号処理に対しては考慮されて
おらず、また一部の信号処理にデイジタル信号を用いた
例はあるが、全デイジタル信号処理によるホワイトバラ
ンス調整を実現した例はない。

本発明の目的は全ディジタル信号処理でホワイトバラ
ンス調整を行うことにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、カメラ信号より生成した
デイジタルの色差信号又は色信号から色温度を測定し基
準色度より高いか低いかの検出をしてデイジタルの検出
信号を出力する手段と、該検出信号に応じたホワイトバ
ランスを調整するための利得信号を指数表現したデイジ
タル信号で出力する手段と、該利得信号をＲ信号,B信号
に利得係数として指数乗算し、ホワイトバランス調整を
制御する手段とによつて構成するようにしたものであ
る。

〔作用〕

上記技術手段において、第１の技術手段は入力したデ
イジタルの色差信号又は色信号を平均化し、該平均化し
た信号はホワイトバランスが合つていれば零であり、色
温度の変化に対応して変化するので、これにより色温度
を検出して、ある基準色温度より高いか低いを判別し、
高い又は低いというデイジタルの検出信号を出力するよ
うに動作する。

また、第２の技術手段はアツプダウンカウンタを用い
て、入力信号の色温度が基準色温度よりも高いと判断し
た検出信号が入力した場合、Ｒ信号に対する利得を上
げ、一方、Ｂ信号に対する利得を下げるように動作し、
また入力信号の色温度が基準色温度よりも低いと判断し
た検出信号が入力した場合、今度は逆にＲ信号に対する
利得を下げ一方Ｂ信号に対する利得を上げるように動作
して基準色温度に近づけるようにし、このカウンタ値
を、指数表現されたデイジタルの利得信号として出力す
るように動作する。

次に第３の技術手段は、該指数表現されたデイジタル
の利得信号をＲ信号,B信号に利得係数として指数乗算す
るように動作する。

前記３つの技術手段は制御ループを構成しており無彩
色領域において常に基準色温度の状態（Ｒ−Ｙ0,B−
Ｙ０）となるように動作し、この結果自動でホワイト
バランス調整ができる。

ここで、本発明において、第2,第３の技術手段の信号
処理に指数表現したデイジタル信号を用いている。以
下、この理由について説明する。まず、上述の利得信号
を利得係数として乗算する際、固定小数点表示したデイ
ジタル信号を用いると、値が小さくなるに連れて有効桁
が少なくなり、精度の良い乗算が期待できなくなり、さ
らに後述するように1LSB当りの感度にデイジタル信号の
値の大小によつて大きな差があり、制御ループ系におい
てはループゲインが大きく変動することとなり好ましく
ない。これに対し、指数表現したデイジタル信号では、
有効桁数が一定であるので精度の良い乗算ができ、さら
に後述するように1LSB当りの今度を一定の幅に押えるこ
とができ制御ループに用いると有効である。したがつて
該制御ループに用いられており、そのため乗算する際に
指数乗算が必要となる。

また、本発明において、利得信号を生成するのにアツ
プダウンカウンタを用いているが、上述したように、利
得信号を指数表現したデイジタル信号で出力するために
は、従来のアツプダウンカウンタではなく今回考案した
指数アツプダウンカウンタを用いる必要がある。以下該
指数アツプダウンカウンタの動作とその特徴について説
明する。

従来のアツプダウンカウンタの動作は、クロツクが入
力すると第１表に示すように状態が遷移して、カウント
アツプ又はカウントダウンする。前記指数アツプダウン
カウンタは、仮数部と指数部とを持つており、クロツク
が入力すると第２表に示すように状態が遷移する。従来
のアツプダウンカウンタと異なるのは、第２表に示すよ
うに１クロツクで値の変動する率つまり感度が、ほぼ一
定の幅に押えられている点である。第１表に示す従来の
カウンタでは、値が大きくなつた時の1LSB当りの感度
と、値の小さくなつた時の1LSB当りの今度にきな差があ
り、また利得量が広い範囲におよぶ場合では、桁数を増
やし量子化数を増やす必要があつた。しかし、該指数ア
ツプダウンカウンタは指数部と仮数部を持つているので
以下に示す特徴を有する。

1.仮数部における桁を常に有効桁として利用でき、1LSB
当りの感度と一定の幅に押えることができる。

2.利得量が広い範囲におよぶ場合も、指数部の桁を増や
すだけで広い範囲が確保できる。

3.カウントしていく桁の重みが指数部の値によつて変わ
るので、カウンタ値をあげる場合、有効桁のみのカウン
タで値を上げることができ、従来のカウンタより短い時
間で値が上がる。

他に、この指数アツプダウンカウンタは、第３表に示
すように有効桁数を保ちつつ、桁上がりが生じると、カ
ウントする桁を四角で囲んだ桁にするようシフトさせる
ことによつても実現できる。このアツプダウンカウンタ
でも上述と同じ効果を得る。

上記に示した指数表現したデイジタル信号を用いた制
御ループ回路における効果は、上述のホワイトバランス
調整のみならず、他の被制御信号を用いた制御ループ回
路にも応用ができ、また、全デイジタル信号処理だけで
なく、一部アナログ信号処理を含む場合でも、上述の指
数アツプダウンカウンタを用いれば、感度を一定に保つ
た特性を持つ制御ループ回路をアナログ回路においても
実現できる。

〔実施例〕以下本発明の第一の実施例を第１図により説明する。
第１図はデイジタルホワイトバランス装置の構成を示す
ブロツク図で、デイジタルガンマ補正回路10とＣ−Ｙマ
トリクス回路13から成る色差信号生成回路１と、デイジ
タル色温度検出回路５とデイジタル指数アツプダウンカ
ウンタ７とから成る利得信号生成回路２と、デイジタル
指数乗算回路３とから構成され、以下その動作について
説明する。入力端子から入力したデイジタルの色信号
は、デイジタルガンマ補正路10に入力し、ガンマ補正を
ほどこして、Ｃ−Ｙマトリクス回路13に入力し、マトリ
クス演算によつて２つのデイジタル色差信号を生成す
る。該デイジタル色差信号は出力端子へ向うものの、他
方、利得生成回路２内のデイジタル色温度検出回路５に
別々に入力する。該デイジタル色温度検出回路５内で
は、図示はしないが前記デイジタル色差信号を平均化す
るなどにより、基準色温度に対して入力信号の色温度が
高いか又は低いかを検出してそれぞれ別のデイジタル検
出信号を出力する。該検出信号をデイジタル指数アツプ
ダウンカウンタ７に別々に入力するが、入力信号の色温
度が基準色温度より高いと検出した検出信号が入力する
と、Ｒ信号に対するデイジタルアツプダウンカウンタ７
は、Ｒ信号の利得をあげるためカウンタアツプする。一
方、Ｂ信号に対するデイジタルアツプダウンカウンタ７
は、Ｂ信号の利得をあげるためカウントダウンする。ま
た、入力信号の色温度が基準色温度より低いと検出した
検出信号が入力すると、今度は、Ｒ信号に対するデイジ
タルアツプダウンカウンタ７は、Ｒ信号の利得をさげる
ためカウントダウンする、一方Ｂ信号に対するデイジタ
ルアツプダウンカウンタ７は、Ｂ信号の利得をあげるた
めカウントアツプする。このようにアツプダウンカウン
タは、入力信号の色温度を基準色温度に近づけるよう
に、Ｒ信号とＢ信号の利得を別々に制御しており、該検
出信号によつて、Ｒ信号,B信号に対する利得信号を指数
表現したデイジタル信号で出力する。該利得信号はデイ
ジタル指数乗算回路３に入力され、Ｒ信号,B信号に利得
係数として指数乗算し、色温度を基準色温度に近づけた
Ｒ信号とＢ信号を新たに作成する。この一連の動作は制
御ループとなつており、常にホワイトバランス調整が行
なわれる。

本実施例によれば、指数表現されたデイジタル信号を
用いた回路構成であるので、前述したように、利得を絞
つていつた場合でも1LSB当りの感度をある一定の幅に押
えたホワイトバランス調整を行える効果がある。

次に第２の実施例について第２図により説明する。第
１図に示す実施例と同様のシステムであるが、利得信号
生成回路２内の構成が異なる。デイジタル色温度検出回
路５とデイジタル指数アツプダウンカウンタ７とテーブ
ル変換回路９とから構成され、以下その動作を説明す
る。デイジタルのＲ−Y,B−Ｙ信号を入力信号として、
デイジタル色温度検出回路５によつて検出した検出信号
を、デイジタル指数アツプダウンカウンタ７に入力す
る。このカウントの情報を元に、テーブル変換回路９に
よつて利得信号を出力する。テーブル変換回路９は、カ
ウンタの出力をパラメータとして、ROM等に予め書き込
まれたテーブルによつて、Ｒ信号,B信号への利得信号を
生成する回路である。

この利得信号生成回路２で生成した利得信号を指数乗
算器３によつてＲ信号,B信号に利得係数として指数乗算
を行い利得の制御をしたホワイトバランスを調整する。

該テーブル変換回路９における入力と出力との関係に
ついて説明する。

Ｒ信号,B信号に乗算する利得係数は、第５図に示され
るように、基準色温度より入力信号の色温度の方が高い
場合、Ｒ信号に対する係数を大きくし、Ｂ信号に対する
係数を小さくする。また、基準色温度より入力信号の色
温度の方が低い場合は、その逆になるようにする。

第５図の横軸は色温度（K゜）を表しており、縦軸は
利得制御係数の対数をとつたもので表してある。

プランクの式よりＲ信号の利得制御係数K_RとＢ信号の
利得制御信号K_Bとは、ここで、λ_R:R信号の波長（ｍ），λ_G:G信号の波長
（ｍ），λ_B:B信号の波長（ｍ）,T:完全放射体の絶対温
度（Ｋ゜）Ｃは定数でＣ＝1.43879×10^-2（ｍ・Ｋ）である。で
あるが、（１），（２）式を近似するととなり、（１）′（２）′の式より、K_R′とK_B′の関係
はである。λ_R,λ_G,λ_Ｂに赤，緑，青の代表的な波長を代
入すると（３）式の関係は K_R′K_B′＝Ａ（但しＡは定数） …（４）と近似され、例えばＡ＝１として（４）式の両辺の対数
をとると第５図に示すような関係となり、テーブル変換
回路９に、この関係を予めテーブルとして用意してお
き、カウンタの出力情報つまり色温度情報により、Ｒ信
号及びＢ信号に対する利得信号を生成するか、又は、Ｒ
信号，又はＢ信号いずれかの利得制御信号を決定し、他
方はその逆数にするという演算を行つて利得信号を生成
する。本実施例によれば、第一の実施例のようにＲ信
号,B信号をそれぞれ独立に制御することから、誤差信号
が発生した場合不自然なホワイトバランス調整になる場
合でも、より正確にホワイトバランスの調整を行える効
果がある。

第３図に、さらに第３の実施例を示す。本実施例は第
１図に示す実施例における色差生成回路１と利得信号生
成回路２にマニュアル・オート切換回路21と破線で示す
マニュアルホワイトバランス利得信号生成回路20を付加
したものである。以下その動作について説明する。マニ
ュアルホワイトバランス制御回路20内において、マニユ
アルW/B設定24で、任意のホワイトバランス調整値を設
定する。この設定された値をA/D変換器23によつてデイ
ジタル信号に変換し、トラツキング回路22において設定
値に応じた利得信号を出力する。この出力は指数表現さ
れたデイジタル信号で、マニユアル・オート切換回路21
を経て、デイジタル指数乗算回路３に入力して、Ｒ信
号,B信号に係数として乗算を行い利得の制御をし、ホワ
イトバンスを調整する。マニユアルオート切換回路21で
マニユアル側に切換えられている時は、利得信号生成回
路２は遮断されていて、ホワイトバランスは、マニユア
ルで設定した値に対して調整され、オート側に切換えら
れている時は、制御ループ回路となり、利得生成回路２
によつて絶えず、利得の生成が行なわれていて、マニユ
アルでの設定値は無関係となる。本実施例によれば、自
動調整ではどうしてもホワイトバランスが調整できない
場合や手動で調整したい場合に簡単にホワイトバランス
調整ができる効果がある。

第４図に第４の実施例を示す。上記、第１図，第２
図，第３図における実施例においては、内部側光型のホ
ワイトバランス装置であつたが、この実施例においては
外部側光型で色温度尾センサを用いたホワイトバランス
装置である。第４図は、色温度センサ25,マニユアルW/B
設定24,マニユアル・オート切換回路21,A/D変換器23,ト
ラツキング回路22,デイジタル指数乗算回路3,4とから構
成されるホワイトバランス装置であり、以下その動作を
説明する。マニユアル・オート切換回路21がオート側に
切換えられている時は、色温度センサ25によつて設定さ
れた値が出力され、この信号は、A/D変換器23でデイジ
タル信号に変換し、トラツキング回路22において調整値
に応じて利得信号を指数表現されたデイジタル信号で出
力する。この利得信号は、デイジタル指数乗算回路３に
入力して、Ｒ信号,B信号に係数として乗算を行い利得の
制御をし、ホワイトバランスを調整する。この色温度セ
ンサ25からの調整値は絶えず出力していて、常にホワイ
トバランスは調整される。一方、マニユアル・オート切
換回路21がマニユアル側に切り換えられた時は、マニユ
アルW/B設定24により任意のホワイトバランス調整値が
設定される。この設定された値が出力され以後は上記オ
ート切換時と同じ動作でホワイトバランスが調整される
マニユアル切換時は、色温度センサ25からの出力は遮断
されており、ホワイトバランスは、マニユアルで設定し
た値で調整を行う。本実施例によれば色温度センサを用
いた外部側光型のホワイトバランス装置でも、前述の実
施例と同じ効果を得られる。

第６図は、第５の実施例である。本実施例は、デイジ
タル指数乗算回路3,デイジタルガンマ補正回路10,C−Ｙ
マトリクス13,と色温度検出の為の色差信号を生成する
マトリクス回路30と前記に示した実施例における利得信
号生成回路２とから構成される。以下その動作について
説明する。

デイジタルの色信号R,G,Bをマトリクス回路30に入力
する。該マトリクス回路30は、R,G,B信号をパラメータ
として、次に示すマトリクス演算を行う。

ここで、Ｓ信号とＴ信号は上述のＲ−Y,B−Ｙ信号に
相当する直交する２軸からなる信号Ａは、マトリクス係
数で、この係数の値をかえることで様々な出力を得られ
る。

マトリクス回路30より出力したS,T信号を、利得信号
生成回路２に入力し、ここで、色温度の検出を行い、色
信号の利得制御を行うための利得信号を指数表現したデ
イジタル信号で生成して、デイジタル指数乗算回路３に
供給する。該利得信号によつて、R,G,B信号の利得の制
御を行い、ホワイトバランスの調整をする。ホワイトバ
ランスを調整したR,G,B信号は一方は再び上記のよう
に、制御ループにはいる。他方、デイジタルガンマ補正
回路10に供給され、ガンマ補正をほどこされてＣ−Ｙマ
トリクス13に入力されて、マトリクス演算によつてＲ−
Y,B−Ｙ信号を生成する。本実施例によれば、デイジタ
ル信号を用いているのでR,G,B信号の段階で、段差の少
ないホワイトバランス装置が実現でき、また、マトリク
スＡの値を変えることにより、状況に応じたホワイトバ
ランス調整が実現できる効果がある。

第７図は、第６の実施例であり、第６図による実施例
とほぼ同じ構成である、一部変形したものである。本実
施例の第５の実施例と異なるところは、R,G,B信号にガ
ンマ補正をほどこした後に、マトリクス回路30に入力し
たものである。すなわちR,G,B信号にガンマ補正をほど
こし、各信号の特性を良くしておいてからホワイトバラ
ンスの調整を行うものである。

第８図は、第７の実施例であり、デイジタル利得乗算
回路3,色差マトリクス回路31,デイジタル演算回路32,デ
イジタル平滑回路33,デイジタル比較増幅器34,デイジタ
ルトラツキング補正回路35とから制御ループを構成して
いる。以下、その動作について説明する。デイジタル演
算回路32に入力したＲ信号,B信号は演算により新たに色
温度検出用の信号、例えば、Ｒ−Ｂ又はR/B信号を生成
する。該色温度検出用信号はデイジタル平滑回路33によ
り平滑，平均化される。該平均化された信号は色温度と
ともに変化する信号、つまり色温度検出信号となり、該
検出信号を、デイジタル比較増幅回路34に入力し、基準
ホワイトバランス調整用のデイジタル基準信号と比較
し、基準色温度から変化した量を増幅する。該増幅され
た信号をデイジタルトラツキング補正回路35に入力し、
該デイジタルトラツキング補正回路35はホワイトバラン
ス調整が正しく行われるようにＲ信号,B信号の２つの利
得信号を指数表現したデイジタル信号で出力する。該利
得信号をデイジタル指数乗算回路３に入力し、Ｒ信号,B
信号の利得を制御する。ホワイトバランスを調整したＲ
信号,B信号は、一方は再び上記のように制御ループには
いる。他方、色差マトリクス回路31に入力され、マトリ
クス演算を行つて色差信号Ｒ−Y,B−Ｙを生成する。

本実施例においても、指数表現したデイジタル信号を
用いて利得の制御を行つているので、上述の実施例と同
様の効果を得ることができる。

以上、第１から第７の実施例では、全デイジタル信号
処理のホワイトバランス装置における制御ループの例で
あつたが、一般に利得制御を行い、被制御信号を調整す
る制御ループを持つた位置において、指数表現したデイ
ジタル信号を用いた実施例を以下に示す。

第９図は、第８の実施例である。検波回路42,指数ア
ツプダウンカウンタ7,利得制御回路40,信号処理回路41
とで構成される。以下その動作について説明する。信号
処理回路41内で信号処理したデイジタル信号出力は、被
波回路42で検波されデイジタルの検波信号を指数アツプ
ダウンカウンタ７に供給し、指数アツプダウンカウンタ
７は該検波信号に応じて、カウントをアツプ又はダウン
させカウンタ値を被制御信号への利得係数として、指数
表現したデイジタル利得信号として出力する。該利得信
号を利得制御回路40に入力し、被制御信号に利得係数と
して該利得信号を指数乗算して利得の制御を行い、新た
に利得を調整した信号を生成して再び信号処理回路41に
供給する。

本実施例では、一般に制御ループを持つた全デイジタ
ル信号処理装置においてでも、感度をある一定幅に押え
た利得の制御を行える効果がある。

第10図に第９の実施例を示す。利得制御回路40,信号
処理回路41,検波回路42,指数アツプダウンカウンタ7,A/
D変換器43,D/A変換器44,とから構成され以下その動作に
ついて説明する。

信号処理回路41から出力したアナログ出力信号を、A/
D変換器43に供給して、デイジタル信号に変換する。該
変換されたデイジタル出力信号を検波回路42で検波しデ
イジタルの検波信号を出力する。該検波信号が入力した
指数アツプダウンカウンタ７で検波信号に応じてカウン
タをアツプ又はダウンさせ、カウンタ値を被制御信号へ
の利得係数として指数表現したデイジタル利得信号とし
て出力する。該利得信号をD/A変換器44に供給してアナ
ログの利得信号に変換する。該アナログ利得信号を利得
制御回路40に入力し、該利得制御回路40において被制御
信号を、アナログ信号処理で増幅させ、利得の制御を行
い、新たに利得を調整したアナログ信号を生成し再び信
号処理回路41に供給する。

本実施例によれば、全デイジタルの信号処理装置でな
く、アナログ信号処理装置においても、一部に指数表現
したデイジタル信号を用いることで感度を一定幅に押え
た利得制御を実現することができる。

第11図に示す実施例は第10図とほぼ同様のシステムで
あるが、異なるところはA/D変換をする位置を変えた点
で、検波回路42からのアナログの検波信号をA/D変換器4
3でデイジタルの検波信号に変換して指数アツプダウン
カウンタに入力したものである。

本実施例においても、上述と同様の効果を得る。

第12図に示す実施例は第10図とほぼ同様のシステムで
あるが、指数アツプダウンカウンタの代りに、従来のア
ツプダウンカウンタ45とテーブル変換回路９を用いてあ
る。テーブル変換回路９はカウンタ45からの出力値をパ
ラメータとして、制御ループにおいて所望の状態になる
ように、マイコン等での演算によつて被制御信号への利
得信号を指数表現したデイジタル信号で生成し出力する
ものである。

本実施例によれば、アナログ信号処理装置において、
精度のよい利得制御を実現できる効果がある。

第13図に示す実施例は、指数乗算回路3,指数アツプダ
ウンカウンタ7,とから構成され以下その動作について説
明する。

被制御信号の利得を制御したい量だけ、指数アツプダ
ウンカウンタ７のカウントを行い該カウント値を指数表
現したデイジタル利得制御信号として出力して、指数乗
算回路３に入力し、該指数乗算回路３において、デイジ
タルの被制御信号に対する利得係数として該制御信号を
指数乗算して利得の増減を行い、被制御信号の利得を制
御する。

本実施例によれば、デイジタル信号処理における利得
制御で、利得感度を一定幅に押えることができる利得制
御装置を実現することができる。

〔発明の効果〕本発明は、以上説明したように構成されているので以
下に記載されるような効果を奏する。

指数表現したデイジタル信号を用いたので利得を絞つ
た場合の感度を一定の幅に押えることができる誤差の小
さい全デイジタル信号処理によるホワイトバランス装置
を実現することができる。

また、指数表現したデイジタル信号を用いたので利得
を絞つた場合の感度を一定の幅に押えることができる利
得制御を行える制御ループを持つデイジタル信号処理装
置を実現することができる。

さらに、制御ループの一部に指数表現したデイジタル
信号を用いたので利得を絞つた場合の感度を一定の幅に
押えることができる利得制御を行える制御ループを持つ
アナログ信号処理装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図および第６図〜第８図は本発明の一実施
例を示すブロツク構成図、第５図は色温度と利得制御係
数の関係を示す特性図である。第９図，第10図，第11図
は、一般的な制御ループ回路において指数アツプダウン
カウンタを用いた例を示す構成図、第12図は一般的な制
御ループ回路においてテーブル変換回路を用いた例を示
す構成図、第13図は利得制御装置の一例を示すブロツク
図である。１……色差信号生成回路、２……利得信号生成回路、３
……デイジタル指数乗算回路、５……デイジタル色温度
検出回路、７……デイジタル指数アツプダウンカウン
タ、９……テーブル変換回路、10,11,12……デイジタル
ガンマ補正回路、13……Ｃ−Ｙマトリクス回路、20……
マニユアル・オートホワイトバランス制御回路、21……
マニユアル・オート切換、22……トラツキング回路、23
……A/D変換器、24……マニユアルW/B設定、25……色温
度センサ、30……マトリクス回路、31……色差マトリク
ス回路、32……デイジタル演算回路、33……デイジタル
平滑回路、34……デイジタル比較増幅回路、35……デイ
ジタルトラツキング補正回路、40……利得制御回路、41
……信号処理回路、42……検波回路、43……A/D変換
器、44……D/A変換器、45……カウンタ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ディジタルカラービデオ信号から照明光源
に応じた色温度変化を検出し、この検出信号によって色
信号処理回路系の赤（Ｒ）信号及び青（Ｂ）信号利得を
それぞれ制御して自動的にホワイトバランスを調整する
ディジタルホワイトバランス装置において、２種類のディジタルの色差信号からこの信号の色温度が
基準色温度より高いか、低いかを検出してディジタル検
出信号を出力する検出回路（５）、並びに、該ディジタ
ル検出信号の入力によって符号桁を持つ仮数部の最下位
桁をカウントして仮数部のカウンタ値を出力する手段、
仮数部においてオーバーフロー又はアンダーフローが生
じると符号桁を持つ指数部の最下位桁をカウントして指
数部のカウンタ値を出力する手段、及びカウンタ値を上
げるか下げるかを判定する手段により成る指数アップダ
ウンカウンタ（７）を備え、前記Ｒ信号及びＢ信号への
利得信号を指数表現したディジタル信号で生成し出力す
る利得信号生成回路（２）と、該出力された利得信号を該Ｒ信号及びＢ信号に利得係数
として乗算することで、利得の増減を行う可変利得増幅
回路（３）と、緑（Ｇ）信号と該利得を調整したＲ信号及びＢ信号を演
算処理して２つのディジタルの色差信号Ｒ−ＹとＢ−Ｙ
を生成するマトリクス回路（13）とを設けたことを特徴とするホワイトバランス装置。
【請求項２】請求項１記載のホワイトバランス装置にお
いて、さらに、手動で前記Ｒ信号及びＢ信号への利得信号を調整して指
数表現したディジタル信号で出力するマニュアル利得信
号生成回路（20）と、前記利得信号生成回路（２）と該マニュアル利得信号生
成回路（20）とを切り換える回路（21）とを設け、前記可変利得増幅回路（３）は、該利得信号生成回路
（２）または該マニュアル利得信号生成回路（20）のい
ずれかより出力した該利得信号を入力して利得の増幅を
行うことを特徴とするホワイトバランス装置。
【請求項３】請求項２記載のホワイトバランス装置にお
いて、前記マニュアル利得信号生成回路（20）は、前記利得信号の値を手動で設定して、設定信号を出力す
るマニュアルホワイトバランス設定回路（24）と、該設定信号をA/D変換してディジタルの設定信号にして
出力するA/D変換回路（23）と、該ディジタル設定信号が入力され、前記Ｒ信号及びＢ信
号への利得信号を指数表現したディジタル信号で出力す
るトラッキング補正回路（22）とで構成されることを特
徴とするホワイトバランス装置。
【請求項４】ディジタルカラービデオ信号から照明光源
に応じた色温度変化を検出し、この検出信号によって色
信号処理回路系の赤（Ｒ）信号及び青（Ｂ）信号利得を
それぞれ制御して自動的にホワイトバランスを調整する
ディジタルホワイトバランス装置において、２種類のディジタルの色差信号からこの信号の色温度が
基準色温度より高いか、低いかを検出してディジタル検
出信号を出力する検出回路（５）、並びに、有効桁数を
一定にし、該ディジタル検出信号が入力するとその有効
桁数で表現される値の最下位をカウントする手段、その
有効桁数で表現される値でオーバーフロー又はアンダー
フローが生じるとカウントする桁を１桁シフトさせる手
段、及びカウンタ値を上げるか下げるかを判定する手段
により成るアップダウンカウンタ（７）を備え、前記Ｒ
信号及びＢ信号への利得信号を指数表現したディジタル
信号で生成し出力する利得信号生成回路（２）と、該出力された利得信号をＲ信号及びＢ信号に利得係数と
して乗算することで、利得の増減を行う可変利得増幅回
路（３）と、緑（Ｇ）信号と該利得を調整したＲ信号,B信号を演算処
理して２つのディジタルの色差信号Ｒ−ＹとＢ−Ｙを生
成するマトリクス回路（13）とを設けたことを特徴とするホワイトバランス装置。
【請求項５】クロックの入力によって符号桁を持つ仮数
部の最下位桁をカウントして仮数部のカウンタ値を出力
する手段と、仮数部において、オーバーフロー又はアンダーフローが
生じると符号桁を持つ指数部の最下位桁をカウントして
指数部のカウンタ値を出力する手段と、カウンタ値を上げるか下げるかを判定する手段とを設けたことを特徴とする指数アップダウンカウンタ。
【請求項６】有効桁数を一定にし、クロックが入力する
とその有効桁数で表現される値の最下位桁をカウントす
る手段とその有効桁数で表現される値でオーバーフロー又はアン
ダーフローが生じると、カウントする桁を１桁シフトさ
せる手段とカウンタ値を上げるか下げるかを判定する手段と、により成ることを特徴とするアップダウンカウンタ。
【請求項７】クロックの入力によって符号桁を持つ仮数
部の最下位桁をカウントして仮数部のカウンタ値を出力
する手段、該仮数部において、オーバーフロー又はアン
ダーフローが生じると、符号桁を持つ指数部の最下位桁
をカウントして該指数部のカウンタ値を出力する手段、
及び該カウンタ値を上げるか下げるかを判定する手段に
より成る仮数部と指数部を持つ指数アップダウンカウン
タ（７）と、該カウンタからのディジタル信号出力を利得係数として
ディジタルの被制御信号に乗算して利得の増減を行う指
数乗算器（３）とを設けたことを特徴とする利得制御装
置。