JP2873829B2 - Still image pickup device - Google Patents
Still image pickup deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、撮像素子からの映像信号により、ホワイト
バランス制御を行う静止画撮像装置に関するものであ
る。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a still image capturing apparatus that performs white balance control using a video signal from an image sensor.
従来、静止画撮像装置のホワイトバランス制御方式と
しては、撮像素子以外に光源の色温度情報を検出するた
めの測色センサを設け、この出力に基づいて、適正なホ
ワイトバランスが得られるように撮像素子からの映像信
号を制御していた。Conventionally, as a white balance control method of a still image pickup apparatus, a colorimetric sensor for detecting color temperature information of a light source is provided in addition to an image pickup device, and an image is taken so that an appropriate white balance is obtained based on the output. The video signal from the element was controlled.
しかしながら前記従来例では、撮像素子以外に測色セ
ンサを必要とし、かつ測色センサに入る光源の色温度
と、実際に撮像している被写体の光源の色温度が異なる
場合には正確なホワイトバランスを行うことができなか
った。However, in the conventional example, a colorimetric sensor is required in addition to the image sensor, and when the color temperature of the light source entering the colorimetric sensor is different from the color temperature of the light source of the subject being actually imaged, an accurate white balance is obtained. Could not do.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、
測色センサを必要とせず、正確なホワイトバランス制御
を行うことのできる静止画撮像装置を提供することを目
的とするものである。The present invention has been made in view of such circumstances,
It is an object of the present invention to provide a still image pickup device capable of performing accurate white balance control without requiring a colorimetric sensor.
本発明は前記目的を達成するため、静止画撮像装置を
つぎの（１）〜（６）とおりに構成する。According to the present invention, in order to achieve the above object, a still image pickup device is configured as described in the following (1) to (6).
（１）撮像素子と、前記撮像素子からの第１の読み出し
によって得られた出力信号に基づいて被写体に関する光
源の色温度情報を検出する検出手段と、前記検出手段に
よって検出された色温度情報に基づいて前記撮像信号に
対するホワイトバランス制御の制御値を算出する算出手
段と、前記算出手段によるホワイトバランス制御の制御
値の算出の終了に伴って、前記撮像素子から静止画記録
のための第２の読み出しを開始し、前記第２の読み出し
によって読み出された出力信号を前記算出手段によって
算出されたホワイトバランス制御の制御値に基づいてホ
ワイトバランス制御を行う制御手段とを備えている静止
画撮像装置。(1) an image sensor, detecting means for detecting color temperature information of a light source for a subject based on an output signal obtained by the first reading from the image sensor, and color temperature information detected by the detecting means. Calculating means for calculating a control value of white balance control for the image pickup signal based on the image signal; and, when the calculation of the control value of white balance control by the calculating means ends, a second signal for recording a still image from the image sensor. A control unit that starts reading and performs white balance control based on a control value of white balance control calculated by the calculation unit based on the output signal read by the second reading. .
（２）前記（１）記載の静止画撮像装置において、前記
撮像素子からの第１の読み出しによる出力信号として、
一画面の部分的な読み出しあるいは飛越的読み出し等に
よる部分的な映像信号を用いる静止画撮像装置。(2) In the still image pickup device according to (1), as an output signal by the first reading from the image pickup device,
A still image pickup apparatus using a partial video signal obtained by partial reading of one screen or intermittent reading.
（３）前記（１）記載の静止画撮像装置において、前記
撮像素子の光路に挿脱自在に設けられた光を拡散する拡
散板と、前記拡散板の光路への挿脱を制御する手段と、
前記撮像素子からの第１の読み出し時に、前記拡散板の
光路への挿脱を制御する手段に挿入状態にするように指
示する手段とを備えている静止画撮像装置。(3) In the still image pickup apparatus according to (1), a diffusion plate provided in the optical path of the image sensor so as to be freely inserted into and removed from the light path, and a unit configured to control insertion and removal of the diffusion plate from the optical path. ,
Means for instructing the means for controlling the insertion / removal of the diffuser plate into and out of the optical path at the time of the first reading from the image sensor to enter the insertion state.
（４）前記（１）記載の静止画撮像装置において、前記
撮像素子からの第１の読み出しによる出力信号を書き込
む記憶手段を備え、前記記憶手段から読み出した出力信
号を被写体に関する光源の色温度情報を検出する検出手
段に供給するようにした静止画撮像装置。(4) The still image pickup apparatus according to (1), further comprising: storage means for writing an output signal by the first readout from the image pickup device, wherein the output signal read from the storage means is used as color temperature information of a light source for a subject. A still image pickup device configured to supply the detection image to a detection unit that detects the image.
（５）撮像素子と、前記撮像素子上に被写体の光学像を
結ばせるレンズと、前記レンズのフォーカスを調整する
手段と、前記レンズのフォーカスを調整する手段により
前記レンズがデフォーカス状態において前記撮像素子か
らの第１の読み出しによって得られた出力信号に基づい
て被写体に関する光源の色温度情報を検出する検出手段
と、前記検出手段の出力に基づいて前記撮像素子からの
第２の読み出しによる出力信号のホワイトバランス制御
を行う制御手段とを備えている静止画撮像装置。(5) an image sensor, a lens for forming an optical image of a subject on the image sensor, a means for adjusting the focus of the lens, and a means for adjusting the focus of the lens. Detecting means for detecting color temperature information of a light source relating to a subject based on an output signal obtained by a first reading from an element; and an output signal obtained by a second reading from the imaging element based on an output of the detecting means And a control unit for performing the white balance control.
（６）撮像素子と、前記撮像素子上に被写体の光学像を
結ばせるズームレンズと、前記ズームレンズのズームを
調整する手段と、前記ズームレンズのズームを調整する
手段により前記ズームレンズがワイド状態において前記
撮像素子から第１の読み出しによって得られた出力信号
に基づいて被写体に関する光源の色温度情報を検出する
検出手段と、前記検出手段の出力に基づいて前記撮像素
子からの第２の読み出しによる出力信号のホワイトバラ
ンス制御を行う制御手段とを備えている静止画撮像装
置。(6) an image sensor, a zoom lens for forming an optical image of a subject on the image sensor, a means for adjusting the zoom of the zoom lens, and a means for adjusting the zoom of the zoom lens, wherein the zoom lens is in a wide state. Detecting means for detecting color temperature information of a light source for a subject based on an output signal obtained by the first reading from the image sensor; and performing second reading from the image sensor based on an output of the detecting means. A still image pickup device comprising: a control unit that controls white balance of an output signal.
前記（１）〜（６）の構成により、撮像素子からの映
像信号のみで、正確なホワイトバランス制御が行える。
また、（２）の構成によれば、更に被写体に関する光源
の色温度情報を得るに適切な状態が選択可能となるか、
読み出し時間の短縮が可能となる。（３），（５），
（６）の構成によれば、被写体自体の色による影響の少
ないホワイトバランス制御が可能となる。（４）の構成
によれば、精度の高いホワイトバランス制御が可能とな
る。According to the above configurations (1) to (6), accurate white balance control can be performed using only the video signal from the image sensor.
Further, according to the configuration of (2), it becomes possible to select an appropriate state for further obtaining the color temperature information of the light source regarding the subject,
The reading time can be reduced. (3), (5),
According to the configuration of (6), white balance control that is less affected by the color of the subject itself can be performed. According to the configuration (4), highly accurate white balance control can be performed.
以下本発明を実施例により説明する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples.
第１図は、本発明の第１実施例である静止画撮像装置
を示す概略的ブロック図である。図において、１は撮像
素子、２は撮像素子からの映像信号をプロセス信号処理
する回路ブロックであり、３はプロセス信号処理回路２
からの映像信号より被写体を照らす光源又は被写体であ
る光源（以下被写体に関する光源という）の色温度情報
を検出する検出回路（検出手段）、４はホワイトバラン
ス制御のための利得制御回路（制御手段）である。FIG. 1 is a schematic block diagram showing a still image pickup apparatus according to a first embodiment of the present invention. In the figure, 1 is an image sensor, 2 is a circuit block for processing a video signal from the image sensor, and 3 is a process signal processing circuit 2
A detection circuit (detection means) for detecting color temperature information of a light source that illuminates the subject or a light source that is a subject (hereinafter referred to as a light source relating to the subject) based on a video signal from the camera; It is.
前述の構成における動作を第２図のタイミングチャー
トを用いて説明する。The operation of the above configuration will be described with reference to the timing chart of FIG.
先ず、第２図の時刻t1〜t2において、撮像素子１の第
１の読み出しのための露光が行われ、時刻t3〜t4におい
て信号が読み出される。この第１の読み出し信号はプロ
セス信号処理回路２を通して色温度検出回路３に供給さ
れ、時刻t3〜t5にかけて色温度情報の検出とホワイトバ
ランス制御のための利得制御値を算出する。そして、時
刻t6〜t7において、撮像素子１の第２の読み出しのため
の露光が行われ、時刻t8〜t9において、第２の読み出し
が行われる。この第２の読み出し信号はホワイトバラン
ス利得制御回路４において、色温度情報検出回路４の出
力により利得制御される。First, at time t 1 ~t 2 of FIG. 2, the exposure for the first readout of the imaging device 1 is performed, the signal is read out at time t 3 ~t 4. The first read signal is fed through the process signal processing circuit 2 to the color temperature detection circuit 3 calculates a gain control value for the detection and white balance control of the color temperature information to a time t 3 ~t 5. Then, at time t 6 ~t 7, the exposure for the second reading of the image sensor 1 is performed at time t 8 ~t 9, the second reading is performed. The gain of the second readout signal is controlled by the output of the color temperature information detection circuit 4 in the white balance gain control circuit 4.
前述の構成における色温度情報検出回路３と、ホワイ
トバランス利得制御回路４に関して第３図を用いて説明
する。The color temperature information detection circuit 3 and the white balance gain control circuit 4 in the above configuration will be described with reference to FIG.
第３図において、１の撮像素子、２のプロセス信号処
理回路は第１図の同一符号ブロックと同一機能のもの
で、撮像素子１において光電変換された１フィールドあ
るいは１フレームのR,G,B映像信号がプロセス信号処理
回路２において信号処理される。11,12はマトリクス演
算回路であり、プロセス信号処理回路２のR,G,B出力信
号を色差信号Ｒ−Y,B−Ｙに変換する。13,14は積分器で
Ｒ−Y,B−Ｙ信号をそれぞれ積分する。15,16はA/D変換
器で積分器13,14の出力をデジタルデータ化する。In FIG. 3, an image sensor 1 and a process signal processing circuit 2 have the same function as the same code block in FIG. 1, and one field or one frame of R, G, B photoelectrically converted in the image sensor 1. The video signal is subjected to signal processing in the process signal processing circuit 2. Reference numerals 11 and 12 denote matrix operation circuits which convert the R, G, B output signals of the process signal processing circuit 2 into color difference signals RY, BY. Reference numerals 13 and 14 denote integrators for integrating the RY and BY signals, respectively. Reference numerals 15 and 16 denote A / D converters for converting the outputs of the integrators 13 and 14 into digital data.
17はマイコン、18は利得制御データROM、19,20は利得
制御回路であり、マイコン17はA/D変換器15,16のデータ
に基づき適正なホワイトバランスが得られるように、利
得制御データROM18のテーブルより制御量を選択して利
得制御回路19,20に供給する。利得制御回路19,20では、
それぞれR,B信号の利得制御がなされ、ホワイトバラン
スのとれたR,G,B出力信号が得られることになる。17 is a microcomputer, 18 is a gain control data ROM, 19 and 20 are gain control circuits, and the microcomputer 17 is a gain control data ROM 18 so that an appropriate white balance can be obtained based on the data of the A / D converters 15 and 16. Is selected from the table and supplied to the gain control circuits 19 and 20. In the gain control circuits 19 and 20,
The gain control of the R and B signals is respectively performed, and R, G and B output signals with white balance are obtained.
本実施例のブロック11〜18が請求項１でいう検出手段
に相当し、ブロック19,20が請求項１でいう制御手段に
相当する。Blocks 11 to 18 of this embodiment correspond to the detecting means described in claim 1, and blocks 19 and 20 correspond to the control means described in claim 1.
前述の構成のホワイトバランス制御のための回路（11
〜18:色温度情報検出回路３）により適正なホワイトバ
ランスが得られることは、先願にかかる特開昭63−3006
88号公報に詳細に説明されておりここでの説明を省略す
る。The circuit for white balance control of the above configuration (11
~ 18: It is known that an appropriate white balance can be obtained by the color temperature information detecting circuit 3) according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-3006.
It is described in detail in Japanese Patent Publication No. 88, and description thereof is omitted here.
本実施例においては、下記a,b,cのいづれかの構成を
取り入れることで被写体自体の色による影響を極めて少
なくすることができ、より高精度なホワイトバランス制
御が可能となる。In this embodiment, by adopting any one of the following configurations a, b, and c, the influence of the color of the subject itself can be extremely reduced, and more accurate white balance control becomes possible.
a.撮像素子１に光学像を結ばせるレンズのフォーカスを
第２図の時刻t1〜t2の間（第１の読み出し時）はデフォ
ーカス状態としておき、色温度情報を得ようとする映像
信号に予め光学的なLPF（Low Pass Filter）をかけてお
く。a. During the focus lens which bear an optical image on the imaging device 1 at time t 1 ~t 2 of FIG. 2 (during first reading) is left as an defocused, image to be obtained color temperature information An optical LPF (Low Pass Filter) is applied to the signal in advance.
b.撮像素子１に光学像を結ばせるズームレンズのズーム
を、第２図の時刻t1〜t2の間はワイド状態としておき、
特定の被写体が、撮像信号より得る被写体に関する光源
の色温度情報に影響を与えないようにする。b. a zoom of the zoom lens which bear an optical image on the imaging element 1, between times t 1 ~t 2 of Figure 2 is left as an wide-angle state,
A specific subject does not affect the color temperature information of the light source regarding the subject obtained from the imaging signal.
c.撮像素子１への光路たとえば撮像素子の前面に、挿脱
自在に可動式の光の拡散板を配し、第２図の時刻t1〜t2
の間は拡散板を通した光が撮像素子に入射するようにし
て光源色情報の精度を高める。c. In front of the optical path for example imaging element to the imaging element 1, removably arranged diffuser plate movable light, time t 1 of FIG. 2 ~t 2
During the period, the light passing through the diffusion plate is made incident on the image sensor to improve the accuracy of the light source color information.
また、本実施例において、第１の読み出しを、第４図
（イ）に示すように、１フィールドあるいは１フレーム
の映像信号のうち、画面の中央部のみ重点的に測色する
方式や、第４図（ロ）に示すようにある−部分のみ測色
する方式や、更に第４図（ハ）に示すように走査ライン
毎に飛越的に読み出して測色する方式を用いることによ
り、被写体に関する光源の色温度情報を得るに適切な状
態を選択することが可能となり、また、飛越読み出しに
より読み出し時間の短縮が可能となる。Further, in the present embodiment, the first reading is performed in such a manner that colorimetry is performed by focusing only on the central portion of the screen in the video signal of one field or one frame, as shown in FIG. As shown in FIG. 4 (b), a method of measuring the color of only a certain portion or a method of intermittently reading and measuring the color for each scanning line as shown in FIG. It is possible to select an appropriate state for obtaining the color temperature information of the light source, and it is possible to shorten the reading time by the intermittent reading.
以上説明した構成はいずれも既知の技術により容易に
実施し得る。Any of the configurations described above can be easily implemented by a known technique.
第５図は、本発明の第２実施例である静止画撮像装置
の概略的ブロック図である。第５図において、１〜４は
第１図の同一符号の回路ブロックと同一機能のものであ
る。５はフィールドあるいはフレームメモリであり、プ
ロセス信号処理回路２の映像信号出力を記憶するもので
ある。FIG. 5 is a schematic block diagram of a still image pickup apparatus according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 5, reference numerals 1 to 4 have the same functions as the circuit blocks denoted by the same reference numerals in FIG. Reference numeral 5 denotes a field or frame memory for storing a video signal output of the process signal processing circuit 2.
前記構成において、フィールドあるいはフレームメモ
リ５には第２図の時刻t3〜t4の第１の読み出しによる映
像信号が記憶される。その後色温度情報検出回路３にお
いてフィールドあるいはフレームメモリ５より読み出し
た映像信号により、被写体に関する光源の色温度情報の
検出を行う。In the above configuration, the field or frame memory 5 video signal is stored by the first read of a time t 3 ~t 4 of Figure 2. Thereafter, the color temperature information detection circuit 3 detects the color temperature information of the light source regarding the subject based on the video signal read from the field or the frame memory 5.
本実施例においては、フィールドあるいはフレームメ
モリ５より何度も映像信号の読み出しが可能であり、従
って色温度情報検出回路３において算出されるホワイト
バランスのための利得制御値の精度を高めることができ
る。In this embodiment, the video signal can be read from the field or frame memory 5 many times, so that the accuracy of the gain control value for white balance calculated in the color temperature information detection circuit 3 can be increased. .
第６図は以上の各実施例の動作を概略的に示すフロー
チャートである。FIG. 6 is a flowchart schematically showing the operation of each embodiment described above.
以上説明したように、請求項１〜６の発明によれば、
撮像素子以外に測色センサを設けることなく、ホワイト
バランス制御ができ、また測色センサを設けないので、
被写体に関する光源の色温度情報のみが検出できるので
正確なホワイトバランス制御ができる。また、撮像素子
からの第１の読み出しによって得られた出力信号にもと
づいてホワイトバランス制御の制御値の算出を行い、そ
の終了に伴って第２の読み出しを開始し、読み出された
出力信号を、前記制御値によってホワイトバランス制御
しているので、シャッターチャンスを逃すことなく、常
に色バランスのとれた静止画を得ることができる。As described above, according to the first to sixth aspects of the present invention,
White balance control can be performed without providing a colorimetric sensor other than the image sensor, and since no colorimetric sensor is provided,
Since only the color temperature information of the light source regarding the subject can be detected, accurate white balance control can be performed. In addition, the control value of the white balance control is calculated based on the output signal obtained by the first reading from the image sensor, and the second reading is started at the end of the calculation, and the read output signal is output. Since the white balance is controlled by the control value, a still image with a well-balanced color can always be obtained without missing a photo opportunity.
請求項２の発明によれば、更に被写体に関する光源の
色温度情報を得るのに適切な状態が選択可能となるか、
読み出し時間の短縮が可能となる。According to the second aspect of the present invention, it is possible to select an appropriate state for obtaining the color temperature information of the light source regarding the subject.
The reading time can be reduced.
請求項3,5,6の発明によれば、更に被写体自体の色に
よる影響の少ないホワイトバランス制御が可能となる。According to the third, fifth, and sixth aspects of the present invention, white balance control that is less affected by the color of the subject itself can be performed.
請求項４の発明によれば精度の高いホワイトバランス
制御が可能となる。According to the invention of claim 4, white balance control with high accuracy can be performed.
第１図は本発明の第１実施例の概略的ブロック図、第２
図は同実施例の動作を示すタイミングチャート、第３図
は同実施例のブロック図、第４図は同実施例の変形の説
明図、第５図は本発明の第２実施例の概略的ブロック
図、第６図は各実施例の動作を概略的に示すフローチャ
ートである。 １……撮像素子 ３……色温度情報検出回路 ４……ホワイトバランス利得制御回路 ５……フィールド（フレーム）メモリFIG. 1 is a schematic block diagram of a first embodiment of the present invention, and FIG.
3 is a timing chart showing the operation of the embodiment, FIG. 3 is a block diagram of the embodiment, FIG. 4 is an explanatory view of a modification of the embodiment, and FIG. 5 is a schematic diagram of a second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a flowchart schematically showing the operation of each embodiment. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image sensor 3 ... Color temperature information detection circuit 4 ... White balance gain control circuit 5 ... Field (frame) memory
Claims (6)
力信号に基づいて被写体に関する光源の色温度情報を検
出する検出手段と、 前記検出手段によって検出された色温度情報に基づいて
前記撮像信号に対するホワイトバランス制御の制御値を
算出する算出手段と、 前記算出手段によるホワイトバランス制御の制御値の算
出の終了に伴って、前記撮像素子から静止画記録のため
の第２の読み出しを開始し、前記第２の読み出しによっ
て読み出された出力信号を前記算出手段によって算出さ
れたホワイトバランス制御の制御値に基づいてホワイト
バランス制御を行う制御手段とを備えていることを特徴
とする静止画撮像装置。An image sensor; detecting means for detecting color temperature information of a light source relating to a subject based on an output signal obtained by first reading from the image sensor; and a color temperature detected by the detecting means. Calculating means for calculating a control value of white balance control with respect to the imaging signal based on information; with the end of calculation of the control value of white balance control by the calculating means, a third value for recording a still image from the image sensor; And control means for starting readout of the second readout and performing white balance control based on the control value of the white balance control calculated by the calculation means based on the output signal read by the second readout. A still image pickup device characterized by the following.
前記撮像素子からの第１の読み出しによる出力信号とし
て、一画面の部分的な読み出しあるいは飛越的読み出し
等による部分的な映像信号を用いることを特徴とする静
止画撮像装置。2. The still image pickup apparatus according to claim 1, wherein
A still image pickup apparatus, wherein a partial video signal obtained by partially reading one screen or by intermittent reading is used as an output signal by the first reading from the image sensor.
前記撮像素子の光路に挿脱自在に設けられた光を拡散す
る拡散板と、前記拡散板の光路への挿脱を制御する手段
と、前記撮像素子からの第１の読み出し時に、前記拡散
板の光路への挿脱を制御する手段に挿入状態にするよう
に指示する手段とを備えていることを特徴とする静止画
撮像装置。3. The still image pickup apparatus according to claim 1, wherein
A diffusion plate that is provided in the optical path of the image sensor so as to be freely inserted into and removed from the light path, and a unit that controls insertion and removal of the diffusion plate into and from the optical path; Means for instructing the means for controlling insertion / removal into / from the optical path to enter the insertion state.
前記撮像素子からの第１の読み出しによる出力信号を書
き込む記憶手段を備え、前記記憶手段から読み出した出
力信号を被写体に関する光源の色温度情報を検出する検
出手段に供給するようにしたことを特徴とする静止画撮
像装置。4. The still image pickup apparatus according to claim 1, wherein
A storage unit for writing an output signal by the first readout from the imaging element, wherein the output signal read from the storage unit is supplied to a detection unit for detecting color temperature information of a light source regarding a subject. Still image pickup device.
ズがデフォーカス状態において前記撮像素子からの第１
の読み出しによって得られた出力信号に基づいて被写体
に関する光源の色温度情報を検出する検出手段と、 前記検出手段の出力に基づいて前記撮像素子からの第２
の読み出しによる出力信号のホワイトバランス制御を行
う制御手段とを備えていることを特徴とする静止画撮像
装置。5. An image pickup device, a lens for forming an optical image of a subject on the image pickup device, means for adjusting the focus of the lens, and means for adjusting the focus of the lens, wherein the lens is in a defocused state. The first from the image sensor
Detecting means for detecting color temperature information of a light source relating to a subject based on an output signal obtained by reading the image data;
And a control unit for performing white balance control of an output signal by reading the image.
ズと、 前記ズームレンズのズームを調整する手段と、 前記ズームレンズのズームを調整する手段により前記ズ
ームレンズがワイド状態において前記撮像素子から第１
の読み出しによって得られた出力信号に基づいて被写体
に関する光源の色温度情報を検出する検出手段と、 前記検出手段の出力に基づいて前記撮像素子からの第２
の読み出しによる出力信号のホワイトバランス制御を行
う制御手段とを備えていることを特徴とする静止画撮像
装置。6. An image pickup device, a zoom lens for forming an optical image of a subject on the image pickup device, means for adjusting the zoom of the zoom lens, and means for adjusting the zoom of the zoom lens, In the wide state, the first
Detecting means for detecting color temperature information of a light source relating to a subject based on an output signal obtained by reading the image data;
And a control unit for performing white balance control of an output signal by reading the image.
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1989
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