JP3867367B2

JP3867367B2 - ホワイトバランス制御機能を備えたビデオ撮影装置

Info

Publication number: JP3867367B2
Application number: JP26135797A
Authority: JP
Inventors: 英輔宇根
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-09-26
Filing date: 1997-09-26
Publication date: 2007-01-10
Anticipated expiration: 2017-09-26
Also published as: JPH11103464A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、家庭用として多く使用されているカラー用ビデオカメラ、あるいは離れた位置に設置されたテレビジョン受像機に対して赤外線ＡＶ伝送機能を有するビデオ撮影装置等に実施するのに好適なビデオ撮影装置に係り、詳しくは、暗いときでも、被写体の鮮明な撮影を可能にしたホワイトバランス制御機能を有するビデオ撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＣＣＤ撮像素子を有するビデオ撮影装置、いわゆるデビオカメラは、テープや磁気ディスク等の記録メディア上にビデオ信号とオーディオ信号とを記録する機能と、これらの信号を再生する機能とを備えている。
この従来のビデオ撮影装置は、可視光だけでなく、赤外線領域の光に対しても感度を有する撮像素子が使用されており、レンズの前方、すなわち、ＣＣＤなどの撮像素子と被写体との間の光路内に赤外線カットフィルタを配置することによって、色の再現性を人の目に近づけることができる。
【０００３】
また、最近では、このような機能を備えたビデオ撮影装置に、再生したビデオ信号とオーディオ信号を、ビデオ撮影装置から離れた位置に設置されたテレビジョン受像機等のモニター装置へ伝送するために、赤外線ＡＶ伝送機能が付加された機種も出現している。
このビデオ撮影装置においては、赤外線ＡＶ伝送時には、ビデオ信号とオーディオ信号はＥＩＡＪ等で定められた赤外線ＡＶ伝送フォーマットに基づいて変調される構成である。
そのために、赤外線ＡＶ伝送機能を備えたビデオ撮影装置には、赤外線発光手段と、再生されたビデオ信号とオーディオ信号によって赤外線を変調する変調手段とが付加されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
先に述べた従来のビデオ撮影装置、すなわち、可視光だけでなく、赤外線領域の光に対しても感度を有する撮像素子が使用されるビデオ撮影装置は、レンズの前方に赤外線カットフィルタを配置することによって、色の再現性を人の目に近づけることができる。
また、赤外線カットフィルタをレンズの前方から取り外すと、太陽光など赤外線領域の光も放射する光源下においては、低照度下における感度を向上させることも可能である。
しかし、赤外線カットフィルタを取り外した状態では、赤外線領域の光も受光するため、本来のホワイトバランスにズレが生じる、という問題がある。
この発明では、赤外線領域の光に対しても感度を有する撮像素子が使用されるビデオ撮影装置、あるいは赤外線ＡＶ伝送機能を備えたビデオ撮影装置などのカラー用ビデオカメラにおいて、赤外線カットフィルタを取り外した状態での撮影時に生じるホワイトバランスのズレを補正し、常に鮮明な画像記録（撮影）を可能にすることを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明では、赤外線領域にも感度を有する撮像素子を具備し、撮像素子と被写体との間の光路内に赤外線カットフィルタを配置しない状態での使用も可能なビデオ撮影装置において、赤外線発光ユニットと、赤外線カットフィルタの光路内有無の情報と赤外線発光ユニットの発光不発光の情報によって最適なホワイトバランスの補正値を演算するマイクロコンピュータ部とを設け、マイクロコンピュータ部の出力によって、Ｒ，Ｇ，Ｂデータをそれぞれ増幅するビデオ信号処理部におけるホワイトバランスアンプのゲインを制御することにより、ホワイトバランスを補正する（請求項１の発明）。
【０００６】
また、ホワイトバランスの補正値を、赤外線カットフィルタの光路内有無の情報と赤外線発光ユニットの発光不発光の情報とに対応して予めテーブルに格納しておいたり（請求項２の発明）、赤外線カットフィルタの光路内有無の情報と赤外線発光ユニットの発光不発光の情報とがマイクロコンピュータ部に入力されたとき、マイクロコンピュータ部からの出力によってテーブルから最適なホワイトバランスの補正値を読み出し、ホワイトバランスアンプへ与えてＲ，Ｇ，Ｂデータをそれぞれ増幅することにより、ホワイトバランスの補正を行う（請求項３の発明）。
【０００７】
【発明の実施の形態】
この発明のホワイトバランス制御機能を備えたビデオ撮影装置について、その実施の形態を図で説明する。
この発明では、赤外線領域にも感度を有する撮像素子を具備するビデオ撮影装置においては、レンズの前方に赤外線カットフィルタを配置しない状態で撮影する際に、赤外線の発光系を付加すれば、暗いとき（低照度時）でも、鮮明な画像を記録することができる、という点に着目し、被写体に対して赤外線を照射する点に第１の特徴を有している。
このように、赤外線の発光系を撮影時に利用することによって、最少部品の追加でビデオ撮影装置の使用範囲を著しく拡大することができる。
また、赤外線ＡＶ伝送機能を備えたビデオ撮影装置の場合、赤外線の発光系は再生時にのみ使用され、カメラ撮影時には使用されてない、という点に着目し、同じく低い照度での撮影時に、赤外線の発光系の利用を可能にした点に第２の特徴を有している。
【０００８】
図１は、この発明のホワイトバランス制御機能を備えたビデオ撮影装置について、その要部構成の実施の形態の一例を示す機能ブロック図である。図の符号において、１はレンズ、２は赤外線カットフィルタ、３は撮像素子、４はビデオ信号処理部、４ａは色信号処理部、４ｂはホワイトバランスアンプ、５はマイクロコンピュータチップ、６は赤外線発光ユニットを示す。
【０００９】
撮影系のカメラ部は、レンズ１、赤外線カットフィルタ２およびＣＣＤなどの撮像素子３によって構成されている。
そして、レンズ１と撮像素子３との間の光路内に配置された赤外線カットフィルタ２は、レンズ１から入射される光成分の内、特に赤外線成分によって、撮像素子３の出力が飽和することを防止するように作用する。
ここで、赤外線カットフィルタ２は、レンズ１と撮像素子３との間の光路内から光路外への移動あるいは取り外しが可能な構造である。
通常の撮影時には、レンズ１を通過した光が、赤外線カットフィルタ２により不要の赤外線が除去されて、撮像素子３上に被写体を結像させる。
このようにして、撮像素子３上に結像された入射光（映像）は電気的信号に変換され、ＩＣからなるビデオ信号処理部４において処理される。
【００１０】
ビデオ信号処理部４は、色信号処理部４ａとホワイトバランスアンプ４ｂとから構成されており、撮像素子３により光電変換された入射光は、まず、色信号処理部４ａにおいてＲ，Ｇ，Ｒ信号に変換処理され、その後、ホワイトバランスアンプ４ｂにより、ホワイトバランスの補正が行われる（詳細は、後出の図２で説明する）。
このビデオ信号処理部４において処理されたビデオ信号は、図示されない例えば８ｍｍの磁気テープやフロッピーディスク等の記録メディアに記録される。
なお、理解を容易にするために、この図１では、オーディオ信号系については図示を省略しているが、カメラ部に併設されたマイクロフォン等の音声入力部からのオーディオ信号も、同時に記録メディアに記録される。同様に、撮影者が撮影範囲を確認するためのビューファインダー系についても省略している。
【００１１】
これに対して、暗いとき（低照度時）の撮影には、赤外線カットフィルタ２をカメラ部の光路外へ移動させ、あるいは取り外した状態にする。
この場合に、赤外線の発光系を利用することも可能であり、カメラ部に内蔵あるいは外付けの赤外線発光ユニット６を駆動することによって、被写体に対して赤外線Ｂを照射すれば、低照度時でも鮮明な画像を記録することができる。
この赤外線発光ユニット６は、赤外線ＬＥＤ等の発光手段を備え、赤外線Ｂを放射する機能を有している。
この図１のように構成することにより、暗いときの撮影に際し、図示しない感度切換え操作部を操作して、例えば（通常感度側から）高感度側に設定すると、撮影状態において、赤外線発光ユニット６から無変調の赤外線が被写体に照射されると共に、カメラ部では、赤外線カットフィルタ２を光路外へ移動させ、あるいは取り外すことが可能になる。
したがって、この発明のビデオ撮影装置によれば、いわゆる暗視カメラ装置と同様に、比較的暗い状態でも、被写体から反射された赤外線Ｂによって、鮮明な画像を記録することが可能になる。
【００１２】
ところで、この図１のビデオ撮影装置では、ホワイトバランスを補正するために、マイクロコンピュータチップ５に、赤外線カットフィルタ２の脱着状態を示すフィルタ着脱情報Ａと、赤外線発光ユニット６の発光状態を示す赤外線発光情報Ｃとが与えられている。
マイクロコンピュータチップ５は、ＣＰＵやＭＰＵなどの中央処理部や、プログラム等が格納されるＲＯＭ、システムメモリあるいはホワイトバランス補正用テーブルとして使用されるＲＡＭ等からなり、ビデオ信号処理部４のホワイトバランスアンプ４ｂに対して、最適なコントロールデータＤを出力する。
この場合のコントロールデータＤの判断は、次の図２に示すフローによって行う。
【００１３】
図２は、図１に示したマイクロコンピュータチップ５によるホワイトバランス補正時の主要な処理の流れを示すフローチャートである。図の符号において、Ｓ１〜Ｓ６はステップを示す。
【００１４】
ステップＳ１で、赤外線カットフィルタ２の着脱状態を示すフィルタ着脱情報Ａによって、赤外線カットフィルタ２が光路内に有るか否か判断する。
赤外線カットフィルタ２が光路内に有るときは、ステップＳ２で、通常処理によるコントロール値を算出し、ステップＳ６で、コントロールデータＤとして出力する。
これに対して、赤外線カットフィルタ２が光路内にないときは、ステップＳ３へ移り、赤外線発光ユニット６の発光状態を示す赤外線発光情報Ｃによって、赤外線が発光しているか否か判断する。
赤外線が発光していないときは、ステップＳ４で、太陽光源時のコントロール値をホワイトバランス補正用テーブルなどから求め、ステップＳ６で、コントロールデータＤとして出力する。
他方、赤外線が発光しているときは、ステップＳ５で、赤外線発光時のコントロール値をホワイトバランス補正用テーブルなどから求め、ステップＳ６で、コントロールデータＤとして出力する。
以上の処理によって、常にホワイトバランスが最適な値に補正される。
【００１５】
なお、赤外線ＡＶ伝送機能を備えたビデオ撮影装置、すなわち、再生されたビデオ信号やオーディオ信号を、ＥＩＡＪ等の赤外線ＡＶ伝送フォーマットに変調し、赤外線発光ユニットから放射される赤外線を赤外線ＡＶ伝送フォーマットに変調してテレビジョン受像機等のモニター装置へ伝送する機能を備えたビデオ撮影装置には、再生系として、赤外線ＡＶ伝送のために、信号再生部やＡＶ伝送変調部、さらに先に述べた赤外線発光ユニットなどが設けられている。
このようなビデオ撮影装置の場合には、先の図１に示した赤外線発光ユニット６が予め付加されており、高感度の撮影時（低照度時）に利用可能であるから、新たに設ける必要はない。
したがって、部品点数が減少されると共に、省スペース化、低コスト化も達成される上に、比較的暗い状態でも、被写体から反射された赤外線によって、鮮明な画像を記録することが可能になる。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１のビデオ撮影装置では、赤外線発光ユニットと、赤外線カットフィルタの光路内有無の情報と赤外線発光ユニットの発光不発光の情報によって最適なホワイトバランスの補正値を演算するマイクロコンピュータ部とを設け、マイクロコンピュータ部の出力によって、Ｒ，Ｇ，Ｂデータをそれぞれ増幅するビデオ信号処理部におけるホワイトバランスアンプのゲインを制御することにより、ホワイトバランスを補正するようにしている。
したがって、暗いとき（低照度時）の撮影時に、赤外線カットフィルタを使用せず、赤外線の発光あるいは不発光に応じて、常に最適なホワイトバランスに補正することが可能になり、低照度でも高画質で記録することができる。
しかも、追加される部品の点数も少ないので、コスト面でも有利である。
【００１７】
請求項２のビデオ撮影装置では、請求項１のビデオ撮影装置において、ホワイトバランスの補正値を、予めテーブルに格納している。
したがって、請求項１のビデオ撮影装置による効果に加えて、ホワイトバランスの補正処理を迅速に行うことができる。
【００１８】
請求項３のビデオ撮影装置では、請求項２のビデオ撮影装置において、マイクロコンピュータ部に入力されたとき、このマイクロコンピュータ部からの出力によってテーブルから最適なホワイトバランスの補正値を読み出し、ホワイトバランスアンプへ与えてＲ，Ｇ，Ｂデータをそれぞれ増幅することにより、ホワイトバランスの補正を行うようにしている。
したがって、請求項２のビデオ撮影装置による効果に加えて、ホワイトバランスの補正処理を一層迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のホワイトバランス制御機能を備えたビデオ撮影装置について、その要部構成の実施の形態の一例を示す機能ブロック図である。
【図２】図１に示したマイクロコンピュータチップ５によるホワイトバランス補正時の主要な処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１……レンズ、２……赤外線カットフィルタ、３……撮像素子、４……ビデオ信号処理部、４ａ……色信号処理部、４ｂ……ホワイトバランスアンプ、５……マイクロコンピュータチップ、６……赤外線発光ユニット

Claims

赤外線領域にも感度を有する撮像素子を具備し、前記撮像素子と被写体との間の光路内に赤外線カットフィルタを配置しない状態での使用も可能なビデオ撮影装置において、
赤外線発光ユニットと、
赤外線カットフィルタの光路内有無の情報と、赤外線発光ユニットの発光不発光の情報によって、最適なホワイトバランスの補正値を演算するマイクロコンピュータ部とを備え、
前記マイクロコンピュータ部の出力によって、Ｒ，Ｇ，Ｂデータをそれぞれ増幅するビデオ信号処理部におけるホワイトバランスアンプのゲインを制御することにより、ホワイトバランスの補正を行うことを特徴とするビデオ撮影装置。
前記ホワイトバランスの補正値は、前記赤外線カットフィルタの光路内有無の情報と、前記赤外線発光ユニットの発光不発光の情報とに対応して、予めテーブルに格納されていることを特徴とする請求項１記載のビデオ撮影装置。
前記赤外線カットフィルタの光路内有無の情報と、前記赤外線発光ユニットの発光不発光の情報とが前記マイクロコンピュータ部に入力されたとき、前記マイクロコンピュータ部からの出力によって前記テーブルから最適なホワイトバランスの補正値を読み出し、ホワイトバランスアンプへ与えてＲ，Ｇ，Ｂデータをそれぞれ増幅することにより、ホワイトバランスの補正を行うことを特徴とする請求項２記載のビデオ撮影装置。