JP3000576B2 - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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JP3000576B2
JP3000576B2 JP63215850A JP21585088A JP3000576B2 JP 3000576 B2 JP3000576 B2 JP 3000576B2 JP 63215850 A JP63215850 A JP 63215850A JP 21585088 A JP21585088 A JP 21585088A JP 3000576 B2 JP3000576 B2 JP 3000576B2
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    • H04N23/80Camera processing pipelines; Components thereof
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    • H04N23/88Camera processing pipelines; Components thereof for processing colour signals for colour balance, e.g. white-balance circuits or colour temperature control

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  • Color Television Image Signal Generators (AREA)
  • Processing Of Color Television Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 以下の順序で本発明を説明する。
A産業上の利用分野 B発明の概要 C従来の技術(第5図) D発明が解決しようとする問題点(第5図) E問題点を解決するための手段(第1図) F作用(第1図) G実施例(第1図〜第4図) H発明の効果 A産業上の利用分野 本発明は撮像装置に関し、特にカラーテレビジヨンカ
メラに適用して好適なものである。
B発明の概要 本発明は、撮像装置において、撮像信号に基づいて、
ホワイトバランス調整を制御することにより、全体とし
て簡易な構成を得ることができる。
C従来の技術 従来、この種の撮像装置においては、第5図に示すよ
うな構成のものが用いられている。
すなわち、撮像装置1においては、絞り2を介して、
レンズ3で固体撮像素子4の受光面上に所望の被写体の
像を結像させる。
固体撮像素子4は、受光面に補色系の色フイルタを有
し、各画素から得られる出力信号を、サンプルホールド
回路5を介してラスタ走査のタイミングで出力する。
検波回路6は、サンプルホールド回路5の出力信号
(以下撮像信号と呼ぶ)を受け、これにより撮像信号の
信号レベルに基づいて、固体撮像素子4の入射光量を検
出する。
比較回路7は、検波回路6及び基準電源8の出力信号
を受け、その比較結果に基づいて絞り2を制御する。
これにより、固体撮像素子4の入射光量を所定値以下
に制限し、サンプルホールド回路5から出力される撮像
信号が所定の信号レベル以上に立ち上がらないようにな
されている。
これに対して可変利得増幅回路10は、サンプルホール
ド回路5から出力される撮像信号を受け、その結果得ら
れる出力信号を検波回路11に出力する。
比較回路12は、検波回路11及び基準電源13の出力信号
を受け、その比較結果に基づいて可変利得増幅回路10の
利得を可変制御する。
これにより、絞り2をいつぱいに開いても、被写体の
明るさが暗く光量が不足している場合には、当該可変利
得増幅回路10の利得が大きくなるように制御される。
かくして、絞り2が可変利得増幅回路10に優先して制
御されると共に、当該絞り2で補正し得ない範囲で可変
利得増幅回路10の利得が制御され、これにより当該可変
利得増幅回路10を介して、所定の信号レベルに保持され
た撮像信号SSが得られるようになされている。
これに対してローパスフィルタ回路15は、可変利得増
幅回路10から出力される撮像信号SSを受け、当該撮像信
号SSの低周波信号成分を抽出することにより、輝度信号
SYを得る。
検波回路16は、バンドパスフイルタ回路17を介して輝
度信号SYの高周波信号成分を受け、その包絡線検波出力
をアナログデイジタル変換回路18を介して制御回路19に
出力する。
制御回路19は、当該包絡線検波出力の信号レベルに基
づいて、レンズ3に制御信号を出力し、これにより撮像
画像の中央部分で合焦状態が得られるように、レンズ3
のフオーカスが制御される。
これに対して色分離回路20は、可変利得増幅器回路10
から出力される撮像信号SSを受け、当該撮像信号SSを輝
度信号SYC、赤色及び緑色の合成信号R+Gと青色及び
緑色の合成信号B+Gに変換する。
マトリクス回路21は、輝度信号SYCと合成信号R+G
及びB+Gを赤色、緑色及び青色の色信号R、G及びB
に変換した後、各色信号R、G及びBをそれぞれ積分回
路22、23及び24に出力すると共に、ホワイトバランス調
整回路25に出力する。
制御回路27は、選択回路28及びアナログデイジタル変
換回路29を介して、積分回路22、23及び24の出力信号を
受け、各色信号R、G及びBの積分値に基づいて当該色
信号R、G及びB信号レベルを検出する。
さらに制御回路27は、検出結果に基づいて、デイジタ
ルアナログ変換回路30に介してホワイトバランス調整回
路25に制御信号を出力し、これにより各色信号R、G及
びBの信号レベルが所定の比率になるように、赤色及び
青色の色信号R及びBの増幅率を可変制御する。
かくして、ホワイトバランス調整回路25を介してホワ
イトバランスが調整された色信号が得られ、当該色信号
が色信号用のガンマ補正回路33を介してエンコーダ回路
34に出力される。
これに対して輝度信号用のガンマ補正回路35は、ロー
パスフィルタ回路15から輝度信号SYを受け、ガンマを補
正してエンコーダ回路34に出力する。
かくして、エンコーダ回路34において、各色信号及び
輝度信号を色差信号に変換してクロマ信号に変調した
後、輝度信号に重畳して出力することにより、ビデオ信
号SVが得られるようになされている。
D発明が解決しようとする問題点 ところが、この種の撮像装置1においては、絞り2、
可変利得増幅回路10の利得、レンズ3のフオーカス及び
ホワイトバランス調整を制御するために、それぞれ独自
の制御手段が必要になり、その分全体の構成が複雑にな
る問題があつた。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、全体と
して簡易な構成の撮像装置を提案しようとするものであ
る。
E問題点を解決するための手段 かかる問題点を解決するため本発明においては、撮像
信号を出力する撮像手段41、42、43と、撮像信号の信号
レベルを補正する可変利得増幅回路44と、可変利得増幅
回路44の出力信号SSを映像信号SVに変換すると共に、映
像信号SVのホワイトバランスを調整する信号処理回路4
5、46、47、50、51、52、53、54、55、67、68、69、70
と、可変利得増幅回路44の出力信号SS又は入力信号をデ
ジタル信号に変換するアナログデイジタル変換回路60
と、アナログデイジタル変換回路60の出力信号に基づい
て、信号処理回路45、46、47、50、51、52、53、54、5
5、67、68、69、70のホワイトバランス調整を制御する
制御手段56、61、65とを備えるようにする。
F作用 撮像信号をデイジタル信号に変換し、当該デイジタル
信号に基づいてホワイトバランス調整を制御すれば、当
該デイジタル信号を用いて必要に応じて絞り、可変利得
増幅回路44の利得及びレンズのフオーカスを併せて制御
することができる。
G実施例 以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。
第5図との対応部分に同一符号を付して示す第1図に
おいて、40は全体として撮像装置を示し、駆動回路41を
介してCCD(charge coupled device)固体撮像素子42を
駆動する。
第2図に示すように固体撮像素子42は、市松模様の補
色系の色フイルタを有し、水平方向に配列された各画素
上に順次シアン色及び黄色の色フイルタ(符号FCY及びF
YEで表す)を繰り返した第1のラインL1が、垂直方向に
1ラインおきに形成されている。
さらに当該第1のラインL1の間には、緑色及びマゼン
タ色の色フイルタ(符号FG及びFMで表す)を繰り返した
第2のラインL2と、第2のラインL2に対して色フイルタ
を入れ換えて配置した第3のラインL3とが、交互に形成
されている。
これに対して駆動回路41は、制御信号SC1に基づい
て、固体撮像素子42の電荷蓄積時間(すなわち通常約1/
60秒でなる)を切り換えると共に、固体撮像素子42の各
画素に蓄積された電荷を、1フレーム周期でサンプルホ
ールド回路43に出力する。
サンプルホールド回路43は、各画素から出力された電
荷をサンプルホールドした後、2画素分ずつ順次点順次
で出力し、これによりインターレース方式でラスタ走査
する撮像信号を得るようになされている。
すなわち、偶数フイールドにおいては、第1のライン
L1と第1のラインL1の下方に隣接する第2又は第3のラ
インL2又はL3の画素に蓄積された電荷を、ラスタ走査の
タイミングで出力し、これにより第1及び第2のライン
L1及びL2を同時に走査した和信号SW12と第1及び第3の
ラインL1及びL3を同時に走査した和信号SW13とが、1水
平走査ごとに交互に得られるようになされている。
従つて第3図に示すように、和信号SW12(第3図
(A))においては、シアン色の色フイルタFCYを配置
した画素から出力される画素信号(以下シアン色の画素
信号と呼ぶ)CYに、緑色の画素信号Gが加算された和信
号CY+Gと、黄色の画素信号YEにマゼンタ色の画素信号
Mが加算された和信号YE+Mとが、順次交互に得られ
る。
これに対し、和信号SW13(第3図(B))において
は、シアン色の画素信号CYにマゼンタ色の画素信号が加
算された和信号CY+Mと、黄色の画素信号YEに緑色の画
素信号Gが加算された和信号YE+Gとが、順次交互に得
られる。
これに対して、奇数フイールドにおいては、第1のラ
インL1と第1のラインL1の上方に隣接する第3又は第2
のラインL3又はL2の画素に蓄積された電荷について、同
時にラスタ走査のタイミングで出力し、これによりイン
ターレースの走査を得ると共に、偶数フイールドと同様
に順次和信号CY+G及びYE+M、CY+M及びYE+Gの繰
り返しを1水平操作毎に切り換えて撮像信号を得るよう
になされている。
可変利得増幅回路44は、制御信号SC2に応動して、約
±20〔dB〕の範囲で利得が変化するようになされ、撮像
信号を増幅するだけでなく、減衰させても出力し得るよ
うになされている。
これに対して色分離回路45は、可変利得増幅器回路44
から出力される撮像信号SSを受け、シアン色の画素信号
CYに緑色又はマゼンタ色の画素信号G又はMが加算され
てなる和信号CY+G及びCY+Mを1画素分遅延させた
後、続いて入力される黄色の画素信号YEにマゼンタ色又
は緑色の画素信号M又はGが加算されてなる和信号YE
M及びYE+Gと同じタイミングで減算回路46及び加算回
路47に出力する。
その結果、シアン色、黄色及びマゼンタ色の画素信号
CY、YE及びMにおいては、緑色の画素信号Gに対して、
赤色及び青色の画素信号をそれぞれR及びBとおいて、
次式 CY=B+G ……(1) YE=R+G ……(2) M=R+B ……(3) とおけることから、減算回路46に和信号CY+G及びYE
Mが入力された際には、当該減算回路46を介して、次式 CR=(YE+M)−(CY+G) =((R+G)+(R+B)) −((B+G)+(G)) =2R−G ……(4) の合成信号CRが得られる。
これに対して続く水平走査で、和信号YE+G及びCY
Mが入力された際には、減算回路46を介して、次式 −CB=(YE+G)−(CY+M) =((R+G)+(G)) −((B+G)+(R+B)) =−2B+G ……(5) の合成信号−CBが得られ、かくして1水平走査ごとに合
成信号CR及び−CBが順次交互に得られる。
これに対して、加算回路47においては、和信号CY+G
及びYE+Mが入力された場合でも、続く水平走査で和信
号YE+G及びCY+Mが入力された場合でも、当該加算回
路47から、次式 Y=(YE+M)+(CY+G) =(YE+G)+(CY+M) =(R+G)+(G) +(B+G)+(R+B) =3G+2R+2B ……(6) で表される輝度信号Yが得られる。
マルチプレクス回路50は、合成信号CR及び−CBを直接
受けると共に1水平同期期間の遅延時間を有してなる遅
延回路51を介して合成信号CR及び−CBを受け、水平走査
の周期で接点を切り換えることにより、合成信号CR及び
−CBを分離してマトリツクス回路52に出力する。
これに対して加算回路53は、輝度信号Yを直接受ける
と共に、1水平同期期間の遅延時間を有してなる遅延回
路54を介して輝度信号Yを受け、加算された輝度信号を
1/2の信号レベルに立ち下げてマトリツクス回路52に出
力する。
マトリツクス回路52は、輝度信号Yから合成信号CR
びCBを減算して、次式 Y−CR−CB =(3G+2R+2B) −(2R−G)−(2B−G) =5G ……(7) の緑色の色信号Gを得る。
さらに当該緑色の色信号Gから、次式 CR−G=(2R−G)−G =2R ……(8) CB−G=(2B−G)−G =2B ……(9) の減算処理を実行して赤色及び青色の色信号R及びBを
得る。
ホワイトバランス調整回路55は、可変利得増幅回路で
構成され、制御回路56から出力される制御信号SC3に応
じて、それぞれ緑色の色信号Gに対する赤色及び青色の
色信号R及びBの信号レベルを補正してホワイトバラン
スを調整するようになされている。
これに対してマイクロコンピユータ回路で構成された
制御回路56は、可変利得増幅回路44から出力される撮像
信号SSに基づいて制御信号SC3を出力するようになさ
れ、これにより当該制御回路56で、ホワイトバランス調
整を制御すると共に、併せて絞り58、レンズ3のフオー
カス、固体撮像素子42の電荷蓄積時間及び可変利得増幅
回路44の利得を制御するようになされている。
すなわち、アナログデイジタル変換回路60は、ビデオ
信号の量子化に適用し得るような動作速度の速いアナロ
グデイジタル変換回路でなり、可変利得増幅回路44から
出力される撮像信号SSを、ラスタ走査のタイミングに同
期してデイジタル信号に変換し、色分離回路61、積分回
路62及びローパスフイルタ回路63に出力する。
色分離回路61は、点順次で出力される各和信号CY
G、YE+M、YE+G及びCY+Mを、色分離回路45、減算
回路46、加算回路47及び遅延回路51と同様に信号処理
し、その結果得られる合成信号CR及びCBと輝度信号Yを
積分回路65に出力する。
積分回路65は、合成信号CR及びCBと輝度信号Yをそれ
ぞれ積分し、その積分結果を制御回路56に出力する。
従つて制御回路56においては、当該積分結果に基づい
て可変利得増幅回路44の出力信号から撮像画像の色温度
を検出することができる。
すなわち制御回路56は、それぞれ合成信号CR及びCB
輝度信号Yの積分結果を記号INを付して表して、次式 IN(Y)−IN(CR)−IN(CB) =IN(3G+2R+2B) −IN(2R−G)−IN(2B−G) =IN(5G) ……(10) IN(CR)−IN(G)=IN(2R−G)−IN(G) =IN(2R) ……(11) IN(CB)−IN(G)=IN(2B−G)−IN(G) =IN(2B) ……(12) の演算処理を実行して、各色信号R、G及びBについ
て、積分値IN(R)、IN(G)及びIN(B)を得る。
さらに、当該積分値IN(R)、IN(G)及びIN(B)
が所定の比率になるように制御信号SC3を出力し、これ
によりホワイトバランスを調整する。
ガンマ補正回路67は、ホワイトバランス調整回路55か
ら出力される色信号R、G及びBを受け、クロマ信号用
のガンマ補正をかけた後、マトリツクス回路68を介して
色差信号R−Y及びB−Yに変換して出力する。
エンコーダ回路69は、色差信号R−Y及びB−Yを受
けると共に、遅延回路54から出力される輝度信号を輝度
信号用のガンマ補正回路70を介して受け、ビデオ信号SV
を合成して出力する。
かくして、可変利得増幅回路44の出力信号をデイジタ
ル信号に変換し、当該デイジタル信号に変換し、当該デ
イジタル信号に基づいて、ホワイトバランスを調整する
ようにしたことにより、必要に応じて当該デイジタル信
号に基づいて、絞り58等を併せて制御することができ、
その分全体の構成を簡略化することができる。
さらに当該デイジタル信号に基づいて、ホワイトバラ
ンスを調整するようにすれば、従来のように各色信号
R、G及びBについて、それぞれ積分回路22、23、24
(第5図)を設ける必要がないので、その分積分回路の
ばらつき有効に回避して高い精度で撮像画像の色温度を
検出し得、ホワイトバランスを確実に調整することがで
きる。
これに対して積分回路72は、ローパスフイルタ回路63
を介して得られる低周波信号成分(すなわち輝度信号で
なる)を受け、その結果得られる積分結果を制御回路56
に出力する。
これにより制御回路56においては、積分結果に基づい
て、撮像画像の合焦状態を検出することができる。
制御回路56は、制御信号SC4を出力して積分結果が最
大値になるように、レンズ3のフオーカスを制御し、こ
れにより焦点の合つた撮像画像が得られるようになされ
ている。
かくして、可変利得増幅回路44の出力信号をデイジタ
ル信号に変換した後、当該デイジタル信号に基づいて、
ホワイトバランス調整に加えてレンズ3のフオーカスを
制御するようにしたことにより、1つの制御系統でホワ
イトバランス調整及びフオーカスを制御することがで
き、その分全体として簡易な構成の撮像装置40を得るこ
とができる。
これに対して積分回路62は、アナログデイジタル変換
回路60の出力信号を受け、所定の積分動作を繰り返す。
すなわち第4図に示すように、積分回路62は、撮像画
像を9つの領域(以下撮像領域と呼ぶ)AR1〜AR9に分割
し、アナログデイジタル変換回路60を介して得られる可
変利得増幅回路44の出力信号を、各撮像領域AR1〜AR9毎
に積分する。
これにより積分回路62を介して、撮像信号SSの信号レ
ベルを、各撮像領域AR1〜AR9ごとに検出することができ
る。
従つて、当該積分結果に基づいて、絞り58、固体撮像
素子42の電荷蓄積時間及び可変利得増幅回路44の利得を
制御すれば、ホワイトバランス調整及びフオーカスに加
えて絞り58、固体撮像素子42の電荷蓄積時間及び可変利
得増幅回路44の利得を1系統の制御系で制御することが
できる。
すなわち制御回路56は、当該撮像装置40の操作パネル
上に設けられた操作子75A、75B又は75Cがオン操作され
ると、それぞれ自動調整モード、絞り優先モード又はシ
ヤツタ速度優先モードに入り、積分回路62の積分結果に
基づいて、絞り58、固体撮像素子42の電荷蓄積時間及び
可変利得増幅回路44の利得を制御する。
すなわち制御回路56は、中央の撮像領域AR5及び当該
撮像領域AR5の周囲の撮像領域AR1〜AR4及びAR6〜AR9の
積分結果に、それぞれ値2及び及び値1の重み付けをし
て加算した後、その平均値を得る。
さらに自動調整モードにおいては、制御信号SC1を出
力して電荷蓄積時間を通常の1/60秒に設定した状態で、
制御信号SC5を出力し、当該平均値が所定値になるよう
に絞り58を制御する。
ちなみに、絞り58はホール素子(図示せず)を有し、
当該ホール素子の出力信号をアナログデイジタル変換回
路77を介して制御回路56に入力することにより、絞り58
の開口比を制御回路56で検出し得るようになされてい
る。
さらに絞り58をいつぱいに開いても、撮像信号SSの信
号レベルが所定値に立ち上がらない場合は、可変利得増
幅回路44の利得が大きくなるように制御信号SC2を出力
し、これにより撮像信号SSの信号レベルを所定値に持ち
上げる。
これとは逆に絞り58をいつぱいに絞つても、撮像信号
SSの信号レベルが所定値以下に立ち下がらない場合は、
可変利得増幅回路44の利得が小さくなるように制御し、
これにより撮像信号SSの信号レベルを所定値に立ち下げ
る。
かくして、中央の撮像領域AR5を周囲の撮像領域AR1〜
AR4及びAR6〜4R9に比して、大きな値で重み付けして平
均値を得ることにより、撮像画像全体から得られる撮像
信号の信号レベルを所定の範囲内に保持した状態で、中
央の撮像領域AR5から得られる撮像信号の信号レベル
を、優先的に所定の範囲内に保持することができる。
実際上、この種の撮像装置40においては、通常被写体
が撮像画像の中央に位置するように撮像されることか
ら、このように中央の撮像領域AR5から得られる撮像信
号の信号レベルを、優先的に所定の範囲内に保持するよ
うにすれば、背景の明るさが明るい場合、これとは逆に
暗い場合でも、被写体を明瞭に撮像することができる。
ちなみに、制御回路56は、重み付けして平均値を得る
場合、各撮像領域AR1〜AR9の積分値が所定値以下の領域
についてのみ、平均値を得るようになされている。
このようにすれば、例えば逆光のように、1部の撮像
領域で入射光量が著しく増加した場合でも、当該撮像領
域以外の撮像領域が不自然に暗くなることを未然に防止
することができる。
かくして、従来の撮像装置に設けられていた逆光補正
の操作子を省略して、その分全体の構成を簡略化するこ
とができる。
これに対して絞り優先モードにおいて、制御回路56
は、ユーザが設定した開口比になるように絞り58を制御
すると共に、制御信号SC1を出力して平均値が所定値に
なるよう電荷蓄積時間を切り換える。
さらに、電荷蓄積時間を最長の1/60秒に切り換えて
も、撮像信号SSの信号レベルが所定値に立ち上がらない
場合は、可変利得増幅回路44の利得が大きくなるように
制御し、これにより撮像信号SSの信号レベルを所定値に
持ち上げる。
これとは逆に、電荷蓄積時間を最短の時間に切り換え
ても、撮像信号SSの信号レベルが所定値以下に立ち下が
らない場合は、可変利得増幅回路44の利得が小さくなる
ように制御し、これにより撮像信号SSの信号レベルを所
定値に立ち下げる。
このようにすれば、開口比を一定値に保持した状態
で、可変利得増幅回路44から出力される撮像信号SSの信
号レベルを所定値に保持することができる。
従つて、ユーザの所望する被写界深度の撮像画像を得
ることができ、当該撮像装置40の使い勝手を一段と向上
することができる。
これに対してシヤツタ速度優先モードにおいて、制御
回路56は、ユーザが設定したシヤツタ速度になるように
電荷蓄積時間を制御すると共に、制御信号SC5を出力し
て平均値が所定値になるよう絞り58を制御する。
さらに絞り58をいつぱいに開いても、撮像信号SSの信
号レベルが所定値に立ち上がらない場合は、可変利得増
幅回路44の利得が大きくなるように制御し、これにより
撮像信号SSの信号レベルを所定値に持ち上げる。
これとは逆に絞り58をいつぱいに絞つても、撮像信号
SSの信号レベルが所定値以下に立ち下がらない場合は、
可変利得増幅回路44の利得が小さくなるように制御し、
これにより撮像信号SSの信号レベルを所定値に立ち下げ
る。
かくして、ユーザが所望するシヤツタ速度で撮像した
撮像画像を得ることができる。
従つて、必要に応じて自動調整モードの他に、絞り優
先モード又はシヤツタ速度優先モードを選択することが
でき、その分当該撮像装置40の使い勝手を一段と向上す
ることができる。
かくしてこの実施例において、固体撮像素子42、駆動
回路41及びサンプルホールド回路43は、撮像信号を出力
する撮像手段を構成すのに対し、色分離回路45、減算回
路46、加算回路47及び53、遅延回路51及び54、マルチプ
レクス回路50、マトリツクス回路52、ホワイトバランス
調整回路55、ガンマ補正回路67及び70とエンコーダ回路
69は、撮像信号SSをビデオ信号SVに変換すると共に、当
該ビデオ信号SVのホワイトバランスを調整する信号処理
回路を構成する。
さらに、制御回路56、色分離回路61及び積分回路65
は、信号処理回路のホワイトバランス調整を制御する制
御手段を構成する。
以上の構成において、サンプルホールド回路43から得
られる撮像信号は、可変利得増幅回路44を介してアナロ
グデイジタル変換回路60でデジタル信号に変換された
後、積分回路62で、各撮像領域AR1〜AR9ごとに積分さ
れ、積分結果が制御回路56に出力される。
これにより各撮像領域AR1〜AR9ごとに、可変利得増幅
回路44から出力される撮像信号SSの信号レベルが検出さ
れる。
さらに、アナログデイジタル変換回路60の出力信号
は、ローパスフイルタ回路63及び積分回路62を介して制
御回路56に出力され、これにより撮像画像の合焦状態が
検出される。
さらにアナログデイジタル変換回路60の出力信号は、
色分離回路61及び積分回路65を介して制御回路56に出力
され、これにより撮像画像の色温度が検出される。
かくして制御回路56において、積分回路62の積分結果
に基づいて制御信号SC4が出力され、これによりレンズ
3のフオーカスが制御される。
さらに積分回路65の積分結果に基づいて、ホワイトバ
ランス調整回路55に制御信号SC3が出力され、ビデオ信
号SVのホワイトバランスが調整される。
これに対して、積分回路62の積分結果に基づいて、自
動調整モードにおいては、撮像信号の信号レベルが所定
値になるように、絞り58及び可変利得増幅回路44の利得
が制御される。
これに対して絞り優先モードにおいては、絞り58がユ
ーザの設定した開口比になるように保持された状態で、
撮像信号SSの信号レベルが所定の信号レベルになるよう
に、シヤツタ速度及び可変利得増幅回路44の利得が制御
される。
さらにシヤツタ速度優先モードにおいては、シヤツタ
速度がユーザの設定したシヤツタ速度になるように保持
された状態で、撮像信号SSの信号レベルが所定の信号レ
ベルになるように、絞り58及び可変利得増幅回路44の利
得が制御される。
以上の構成によれば、可変利得増幅回路44の出力信号
をデイジタル信号に変換した後、当該デイジタル信号に
基づいて、ホワイトバランス調整を制御することによ
り、必要に応じてレンズ3のフオーカス等を併せて調整
することができ、その分全体として簡易な構成の撮像装
置を得ることができる。
なお上述の実施例においては、市松模様の補色系の色
フイルタを用いる場合について述べたが、色フイルタは
これに限らず、例えばストライプ状の色フイルタ、さら
には原色系の色フイルタ等種々の色フイルタを用いる場
合に広く適用することができる。
さらに上述の実施例においては、色分離回路61におい
て、点順次で出力される各和信号CY+G、YE+M、YE
G及びCY+Mを、色分離回路45、減算回路46、加算回路
47及び遅延回路51と同様に信号処理し、その結果得られ
る合成信号CR及びCBと輝度信号Yを積分回路65で積分す
る場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例え
ば、各和信号CY+G、YE+M、YE+G及びCY+Yをそれ
ぞれ積分し、その結果得られる積分値を各色信号ごとに
分離する場合等、種々の色温度検出方法を広く適用する
ことができる。
さらに上述の実施例においては、撮像画像を等分に9
つの撮像領域に分割する場合について述べたが、本発明
はこれに限らず、例えば中央の撮像領域の面積を大きく
分割する場合、さらには9分割以外の分割数に分割する
場合等、広く適用することができる。
さらに上述の実施例においては、中央及び周囲の撮像
領域から得られた積分結果を、それぞれ値2及び1で重
み付けする場合について述べたが、重み付け係数はこれ
に限らず、必要に応じて種々の値に選定することができ
る。
さらに上述の実施例においては、各撮像領域から得ら
れる撮像信号の積分値を重み付けして平均値を得、当該
平均値に基づいて絞り58シヤツタ速度及び可変利得増幅
回路44の利得を制御する場合について述べたが、本発明
はこれに限らず、撮像画像全体について信号レベルの平
均値を検出し、当該検出結果に基づいて絞り58、シヤツ
タ速度及び可変利得増幅回路44の利得を制御する場合、
これとは逆に撮像画像の一部について、信号レベルを検
出し、当該検出結果に基づいて制御する場合等広く適用
することができる。
さらに上述の実施例においては、逆光補正の操作子を
省略した場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、必要に応じて逆光補正の操作子を設けるようにして
もよい。
さらに上述の実施例においては、可変利得増幅回路44
の出力信号に基づいてホワイトバランス調整等を制御す
る場合について述べたが、本発明はこれに限らず、可変
利得増幅回路44の入力信号に基づいて制御するようにし
てもよい。
さらに上述の実施例においては、本発明をビデオ信号
を出力するカラーテレビジヨンカメラに適用した場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、色信号を出力
する場合、輝度信号及び色差信号を出力する場合等、映
像信号を出力する撮像装置に広く適用することができ
る。
H発明の効果 以上のように本発明によれば、撮像信号をデイジタル
信号に変換し、当該デイジタル信号を色別信号に分離
し、分離された色別信号をそれぞれ積分し、色別信号の
積分値に基づいて入射光の色温度を判別し、これに応じ
て撮像信号の色相を制御することによりホワイトバラン
スを制御するとともに、当該デイジタル信号に基づいて
絞り、可変利得増幅回路の利得及びレンズのフオーカス
を制御するようにすることにより、一つのアナログデイ
ジタル変換回路でホワイトバランス、絞り、可変利得増
幅回路の利得及びレンズのフオーカスを制御でき、全体
として簡易な構成の撮像装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による撮像装置を示すブロツ
ク図、第2図はその固体撮像素子の色フイルタを示す略
線図、第3図はその動作の説明に供する信号波形図、第
4図は撮像画像の分割の説明に供する略線図、第5図は
従来の撮像装置を示すブロツク図である。 1、40……撮像装置、2、58……絞り、4、42……固体
撮像素子、10、44……可変利得増幅回路、45、61……色
分離回路、55……ホワイトバランス調整回路、60、77…
…アナログデイジタル変換回路、62、65、72……積分回
路、56……制御回路。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−185489(JP,A) 特開 昭62−128692(JP,A) 特開 昭63−99687(JP,A) 特開 平1−269386(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 9/04 - 9/09 H04N 9/73

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】撮像信号を出力する固体撮像素子と、 上記撮像信号の信号レベルを補正する可変利得増幅回路
    と、 上記可変利得増幅回路の出力信号を映像信号に変換する
    と共に、上記映像信号のホワイトバランスを調整する信
    号処理回路と、 上記撮像信号をデイジタル信号に変換するアナログデイ
    ジタル変換回路と、 上記デイジタル信号を色別信号に分離し、上記色別信号
    をそれぞれ積分し、上記色別信号の積分値に基づいて上
    記信号処理回路のホワイトバランス調整を制御するホワ
    イトバランス制御手段と を具えることを特徴とする撮像装置。
  2. 【請求項2】撮像信号を出力する固体撮像素子と、 上記固体撮像素子の受光面に入射光線を導くレンズと、 上記撮像信号の信号レベルを補正する可変利得増幅回路
    と、 上記可変利得増幅回路の出力信号を映像信号に変換する
    と共に、上記映像信号のホワイトバランスを調整する信
    号処理回路と、 上記撮像信号をデイジタル信号に変換するアナログデイ
    ジタル変換回路と、 上記デイジタル信号を色別信号に分離し、上記色別信号
    をそれぞれ積分し、上記色別信号の積分値に基づいて上
    記信号処理回路のホワイトバランス調整を制御するホワ
    イトバランス制御手段と、 上記デイジタル信号に基づいて、上記レンズのフオーカ
    ス位置を制御するフオーカス制御手段と を具えることを特徴とする撮像装置。
  3. 【請求項3】撮像信号を出力する固体撮像素子と、 上記固体撮像素子の受光面に入射光線を導くレンズと、 上記入射光線の光量を制限する絞りと、 上記撮像信号の信号レベルを補正する可変利得増幅回路
    と、 上記可変利得増幅回路の出力信号を映像信号に変換する
    と共に、上記映像信号のホワイトバランスを調整する信
    号処理回路と、 上記映像信号をデイジタル信号に変換するアナログデイ
    ジタル変換回路と、 上記デイジタル信号を色別信号に分離し、上記色別信号
    をそれぞれ積分し、上記色別信号の積分値に基づいて上
    記信号処理回路のホワイトバランス調整を制御するホワ
    イトバランス制御手段と、 上記デイジタル信号に基づいて、上記レンズのフオーカ
    ス位置を制御するフオーカス制御手段と、 上記デイジタル信号に基づいて、上記絞り及び上記可変
    利得増幅回路の利得を制御する露出制御手段と を具えることを特徴とする撮像装置。
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