JP6025392B2

JP6025392B2 - テレビジョンカメラ装置

Info

Publication number: JP6025392B2
Application number: JP2012109616A
Authority: JP
Inventors: 憲康岡田
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2011-06-22
Filing date: 2012-05-11
Publication date: 2016-11-16
Anticipated expiration: 2032-05-11
Also published as: CN103621068B; US8860842B2; US20140132797A1; CN103621068A; WO2012176557A1; BR102012015138A2; BR102012015138B1; JP2013031156A

Description

本発明は、テレビジョンカメラ装置に関わり、特に、テレビジョンカメラ装置の検出映像信号バランス（ハイライトバランス、ガンマバランス、グレースケール第１段階バランス、および暗部バランス等）の調整に関するものである。

図１、図２および図４によって、従来のテレビジョンカメラ装置１００での検出映像信号バランス調整の一例について説明する。なお、検出映像信号バランスは、ハイライトバランス（白バランス）、ガンマバランス、グレースケール第１段階バランス（フレアバランス）、および暗部バランス（ブラックバランス）等である。
従来のテレビジョンカメラ装置では、例えば、特開２０１１−４２３９に開示されるように、被写体の良好な撮像を行うために、検出映像信号バランスの自動調整を行う場合、グレースケールチャートが必ず必要であった。
図１は、従来のテレビジョンカメラ装置の構成を示すブロック図である。１００はテレビジョンカメラ装置、１０１はカメラヘッド、１０２はレンズ等の光学系、１０３はカメラコントロールユニット、１０４は波形モニタ、１０５はモニタ、１０６はリモコン、１０７はカメラケーブル、１０８はリモコンケーブル、１１０はカメラヘッド１０１に取り付けられたビューファインダ、１２１は被写体としてセットしたグレースケールチャートである。
また図２は、グレースケールチャートを模式的に説明する図である。図２のグレースケールチャートでは、上段において左端が黒、右端が白、下段においては、左端が白、右端が黒であり、黒と白の間は横線の密度にてグレースケールの段階を模式的に表示している。２００は、テレビジョンカメラ装置１００が撮像したグレースケールチャート１２１の表示画像、２０１〜２０６は枠状の検出ゲート（枠内の横線は省略されている）、２５１〜２５３は走査ラインである。図２の表示画像２００は、例えば、ビューファインダ１１０、モニタ１０５、波形モニタ１０４等の映像表示装置の表示部に表示される。従って、作業者は、いずれかの映像表示装置にて、検出映像信号バランスを調整するための画角調整を行うことができる。

また図４は、図２のグレースケールチャートの表示映像２００において、走査ライン２５１、２５２および２５３での映像信号の信号レベルを、ビューファインダ１１０、モニタ１０５、波形モニタ１０４等の映像表示装置の表示部に表示した画像４００を示す図（波形信号図）である。２５０ｓは、光学系１０２のレンズアイリスを閉じ入射光を遮断し、１走査ライン（走査ライン２５１、２５２、２５３、またはその他の走査ライン）で得た映像信号レベルである。２５１ｓは走査ライン２５１の映像信号レベルである。２５２ｓは走査ライン２５２の映像信号レベルである。２５３ｓは走査ライン２５３の映像信号レベルである。また、破線の楕円４１で囲んだ信号レベルは検出ゲート２０４の映像信号のレベル（検出レベル４１）である。破線の楕円４２で囲んだ信号レベルは検出ゲート２０５の映像信号のレベル（検出レベル４２）である。破線の楕円４３で囲んだ信号レベルは検出ゲート２０６の映像信号のレベル（検出レベル４３）である。破線の楕円４３’で囲んだ信号レベルは検出ゲート２０１の映像信号のレベル（検出レベル４３’）である。破線の楕円４２’で囲んだ信号レベルは検出ゲート２０２の映像信号のレベル（検出レベル４２’）である。破線の楕円４１’で囲んだ信号レベルは検出ゲート２０３の映像信号のレベル（検出レベル４１’）である。破線の楕円４４で囲んだ信号レベルは検出レベル４４である。なお、図４での各走査ラインの信号レベルは図２でのｎ１〜ｎ２間を表示している。また、図４では、検出レベル４２と検出レベル４２’とは、すでに調整済みであるので、同じレベルとなっている。

図１において、まず始めに、テレビジョンカメラ装置１００によって、グレースケールチャート１２１を撮像し、検出ゲート２０１〜２０６を基準にして画角を調整する。画角調整は、図２の表示映像を見てカメラマン等の作業者が手動で行う。この表示映像２００には、映像表示装置に予め設定された画角調整用の枠状の検出ゲート２０１〜２０６が重畳されるように設定されている。
画角調整後、従来のテレビジョンカメラ装置では、撮像したグレースケールチャート２００の映像信号の検出ゲートエリア内の映像信号について、ブラックレベル、ホワイトレベル、フレアレベル、ガンマレベル等を、予め定められたそれぞれの設定値になるように、ＣＰＵ、ＦＰＧＡ等で構成されるテレビジョンカメラ装置の制御部が、ＲＧＢ信号の入出力特性を自動調整する。

即ち、作業者は、図２において、検出ゲート２０１〜２０６それぞれが、グレースケールチャートの表示映像２００の特定の部分と重なるように、テレビジョンカメラ装置１００の画角を調整する。画角の調整は、作業者が、例えば、カメラの撮像位置、レンズのズーム／フォーカス位置を手動操作して実行する。
この画角調整用の検出ゲート２０１〜２０６は、映像表示装置やカメラコントロールユニット１０３のピクチャ出力のみに重畳し、本線信号には重畳しない。この検出ゲート２０１〜２０６内の領域の映像信号の信号レベルが検出され、検出映像信号バランスの自動調整がＣＰＵ等を含む制御部によって行われる。

テレビジョンカメラ装置１００は、検出映像信号バランスの自動調整を行うために、従来は、基準被写体としてグレースケールチャート２００を撮像して、その信号レベルを調整する。これによってそれぞれのバランス調整を行う。
上述したように、作業者は、検出ゲート２０１〜２０６をグレースケールチャート２００の各階調に画角合わせした後、自動調整を開始する。

自動調整は、下記の手順で行われる。
（ａ）光学系１０２のレンズアイリスを閉じ入射光を遮断し、検出レベル４４で暗部バランスでの信号レベルを調整して調整値に収斂する。または、光学フィルタを用いて、光学系１０２に入射する光を遮断しても良い。
（ｂ）グレースケールチャート２００を撮像した検出ゲート２０３および２０４でのＧ信号レベル（検出レベル４１’および検出レベル４１）が、ハイライトバランス調整用の映像信号の定格レベル１００％の検出レベルになるようにレンズアイリスを自動調整する。Ｇ信号に対し、Ｒ，Ｂ信号を調整して調整値に収斂する。この結果、検出ゲート２０３および２０４において、ハイライトバランスが調整される。
（ｃ）（ｂ）で調整したレンズアイリスにおいて、グレースケールチャート２００を撮像した検出ゲート２０１および２０６で、各Ｒ，Ｇ，Ｂ信号レベル（検出レベル４３’および検出レベル４３）が映像信号の定格レベルの１２％の検出レベルになるように、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号レベル調整して調整値に収斂する。この結果、グレースケール第１段階バランスが調整される。
（ｄ）（ｂ）で調整したレンズアイリスにおいて、グレースケールチャート２００を撮像した検出ゲート２０２および２０５で、各Ｒ，Ｇ，Ｂ信号レベル（検出レベル４２’および検出レベル４２）が映像信号の定格レベルの５８％の検出レベルになるように、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号レベルを調整して調整値に収斂する。この結果、ガンマバランスが調整される。
（ｅ）手順（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の各バランスの調整値への収斂を数度繰り返す。
（ｆ）再度、レンズアイリスを閉じ入射光を遮断し検出レベル４４で暗部バランスを調整し調整値に収斂する。

特開２００１−４２３９号公報

上述のように、従来のテレビジョンカメラ装置では、被写体の良好な撮像を行うため、検出映像信号バランスの自動調整を行う場合には、グレースケールチャートが必ず必要であった。しかし、カメラマン等の作業者がテレビジョンカメラ装置を持って急に撮影現場に出発しなければならないような事態が発生した場合には、グレースケールチャートを持ち出すことができないこともあった。このため作業者が、撮影現場でのテレビジョンカメラ装置の検出映像信号バランスの調整ができないことがあった。撮影現場では、レンズの交換や光源の変化の都度、被写体の良好な撮像を行うため、テレビジョンカメラ装置の検出映像信号バランスの調整が必要となる。検出映像信号バランスが調整できなければ、色再現性等に影響があり、正確な映像が得られない問題があった。
本発明の目的は、上記の問題に鑑み、被写体の良好な撮像を行うため、グレースケールチャートを用いずに、検出映像信号バランスの自動調整が可能なテレビジョンカメラ装置を提供することにある。

以下において、いくつかの本発明の特徴を、複数の観点から捉えて列挙する。
（１）本発明は、上述の問題を解決するために、光学系と、該光学系のレンズアイリスを制御するＣＰＵとを備えたテレビジョンカメラ装置において、白色（無彩色）被写体を撮像し、検出映像信号バランスの調整を行うテレビジョンカメラ装置であって、前記ＣＰＵは、前記光学系の前記レンズアイリスを制御して、前記白色（無彩色）被写体の映像信号を複数の（明暗の）所定の信号レベルに調整して調整値に収斂することによって、前記検出映像信号バランスの調整を行うことを特徴とする発明である。
さらに、前記検出映像信号のグレースケールのハイライトのレベルを超えたハイライトクリップバランス、ハイライトバランス、ハイライトニーバランス、ガンマバランス、グレースケール第１段階バランス、グレースケールの各段階のレベルのバランス、グレースケールの各段階の中間のレベルのバランス、グレースケール第１段階と入射光遮断の中間のレベルの暗部立ち上がりレベルのバランス、および黒バランス等の内の２つ以上のバランスの調整を行うことを特徴とする発明である。

（２）また、上記（１）のテレビジョンカメラ装置において、前記ＣＰＵは、前記光学系の前記レンズアイリスを制御して、Ｇ信号レベルが複数の所定の信号レベルとなるように、前記レンズアイリスを順次調整し、各々の所定の信号レベルにおいて、前記Ｇ信号に対して、Ｒ信号とＢ信号の信号レベルを合わせることで、検出映像信号バランスの自動調整を行うことを特徴とする。

（３）また、本発明のテレビジョンカメラ装置は、光学系と、該光学系のレンズアイリスを制御するＣＰＵとを備え、検出映像信号バランスの調整を行うテレビジョンカメラ装置であって、前記ＣＰＵは、前記光学系をデフォーカスして被写体を撮像し、前記光学系の前記レンズアイリスを制御して、Ｇ信号レベルが複数の所定の信号レベルとなるように、前記レンズアイリスを順次調整し、各々の信号レベルにおいて、前記Ｇ信号に対して、Ｒ信号とＢ信号の信号レベルを合わせることで、検出映像信号バランスの自動調整を行うことを特徴とする。

本発明によれば、グレースケールチャートが無くても、テレビジョンカメラ装置の検出映像信号バランスの自動調整が可能となる。この結果、カメラマン等の作業者がテレビジョンカメラ装置を持って急に撮影現場に出発しなければならないような事態が発生した場合でも、作業者はグレースケールチャートを持ち出す必要がなくなる。従って、グレースケールチャートが無くても、撮影現場でのテレビジョンカメラ装置のハイライトバランス、ガンマバランス、グレースケール第１段階バランス、および黒バランス等の内の２つ以上のバランスの調整が容易に可能となる。

従来のテレビジョンカメラ装置の構成を示すブロック図である。グレースケールチャートを説明する図である。本発明の一実施例のテレビジョンカメラ装置（ＴＶカメラ装置）について説明するためのブロック構成図である。図２のグレースケールチャート２００において、走査線２５１、２５２および２５３での映像信号の信号レベルを、ビューファインダ１１０、モニタ１０５、波形モニタ１０４等の映像表示装置の表示部に表示した画像例を示す図である。本発明のテレビジョンカメラ装置の一実施例の構成を示すブロック図である。本発明の検出映像信号バランス調整に使用する白色（無彩色）被写体を説明する図である。図６の白色（無彩色）被写体６００において、走査線６５１での映像信号の信号レベルを、ビューファインダ１１０、モニタ１０５、波形モニタ１０４等の映像表示装置の表示部に表示した画像例を示す図である。本発明の検出映像信号バランス調整に使用する表示画像の一実施例を説明する図である。図８Ａの表示画像についてテレビジョンカメラ装置の光学系をデフォーカスして白色（無彩色）被写体と同等とする表示画像の一実施例を説明する図である。本発明のテレビジョンカメラ装置のＣＰＵが実施例１と実施例２を実行する手順を示すフローチャートである。

本発明のテレビジョンカメラ装置は、グレースケールチャートを使用せず、白色（無彩色）被写体で、検出映像信号バランスの自動調整を、テレビジョンカメラ装置のＣＰＵ、ＦＰＧＡ等からなる制御部が行うものである。
本発明の自動調整では、まず、テレビジョンカメラ装置は、白色（無彩色）被写体を撮像する。次に、ＣＰＵとＦＰＧＡを含む制御部の制御と映像信号処理により、検出ゲートでＧ信号レベルを検出し、Ｇ信号レベルが以下の４種の信号レベル（レベル７１、レベル７２、レベル７３、およびレベル７４）となるようにレンズアイリスを順次自動調整する。
（１）ハイライトバランス調整用検出レベル７１
（２）ガンマバランス調整用検出レベル７２
（３）グレースケール第１段階バランス調整用検出レベル７３
（４）暗部バランス調整用検出レベル７４
各々の信号レベル（レベル７１、レベル７２、レベル７３、およびレベル７４）において、Ｇ信号に対して、Ｒ信号とＢ信号の信号レベルを合わせることで、検出映像信号バランスの自動調整がＣＰＵを含む制御部によって行われる。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。
しかし、本発明は、本項目に述べる実施例に限定されるわけではなく、本発明が属する技術分野において、通常の知識を有する者であれば、本発明の思想と精神に基づいて、本発明を修正若しくは変更できる発明が含まれることは勿論である。また、クレームに記述された本発明の解釈に際し、以下の実施例に限定されない。
なお、各図の説明において、共通な機能を有する構成要素には同一の参照番号を付し、できるだけ説明の重複を避けるようにした。

図５、図６および図７によって、本発明のテレビジョンカメラ装置５００での検出映像信号バランス調整の一実施形態を説明する。
図５は、本発明のテレビジョンカメラ装置の一実施例の構成を示すブロック図である。５００はテレビジョンカメラ装置、５０１はカメラヘッド、５２１はセットした白色（無彩色）被写体である。
また図６は、白色（無彩色）被写体５２１を説明する図である。６００は、テレビジョンカメラ装置５００が撮像した白色（無彩色）被写体５２１の表示画像、６０１は検出ゲート、６５１は走査ラインである。図６の表示画像６００は、例えば、ビューファインダ１１０、モニタ１０５、波形モニタ１０４等の表示部に表示される。従って、作業者は、いずれかの映像表示装置にて、検出映像信号バランスを調整するための画角調整を行うことができる。

また図７は、図６の白色（無彩色）被写体５２１の表示映像６００において、走査ライン６５１での映像信号の信号レベルを、ビューファインダ１１０、モニタ１０５、波形モニタ１０４等の映像表示装置の表示部に表示した画像７００を示す図（波形信号図）である。６５１ｓ１は映像信号の定格レベル１００％の時の走査ライン６５１の映像信号レベルである。６５１ｓ２は映像信号の定格レベル５８％の時の走査ライン６５１の映像信号レベルである。６５１ｓ３は映像信号の定格レベル１２％の時の走査ライン６５１の映像信号レベルである。６５１ｓ４は光学系１０２のレンズアイリスを閉じ入射光を遮断した時の映像信号レベルである。また、破線の楕円７１で囲んだ信号レベルは映像信号の定格レベル１００％の時における走査ライン６５１の検出ゲート６０１での映像信号レベル（検出レベル７１）である。破線の楕円７２で囲んだ信号レベルは映像信号の定格レベル５８％の時における走査ライン６５１の検出ゲート６０１の映像信号のレベル（検出レベル７２）である。破線の楕円７３で囲んだ信号レベルは映像信号の定格レベル１２％の時における走査ライン６５１の検出ゲート６０１の映像信号のレベル（検出レベル７３）である。破線の楕円７４で囲んだ信号レベルは光学系１０２のレンズアイリスを閉じ入射光を遮断した時における（検出レベル７４）である。なお、各走査ラインの信号レベルは、図６でのｎ１〜ｎ２間を表示している。
また、検出レベル７１〜７４はＣＰＵ内に設定される所定のレベルであり、映像信号の定格レベルの％値を変えることによって、任意に変更することができる。
つまり、図示しないが、ハイライトバランス調整用検出レベル７１とガンマバランス調整用検出レベル７２との中間レベル（ハイライトニー）調整用検出レベルを追加すれば、ハイライトニーバランスも自動調整できる。さらに図示しないが、ハイライトバランス調整用検出レベル７１の更に高いレベル（ハイライトクリップ）調整用検出レベルを追加すれば、グレースケールのハイライトのレベルを超えたハイライトクリップバランスも自動調整できる。また図示しないが、グレースケールの各段階のレベルの調整用検出レベルを追加すれば、グレースケールの各段階のレベルのバランスも自動調整できる。さらに図示しないが、グレースケールの各段階の中間のレベルの調整用検出レベルを追加すれば、グレースケールの各段階の中間のレベルのバランスも自動調整できる。さらに図示しないが、グレースケール第１段階検出レベル７３と入射光遮断検出レベル７４の中間のレベルの調整用検出レベルを追加すれば、グレースケールの第１段階以下の暗部立ち上がりレベルのバランスも自動調整できる。

本発明のテレビジョンカメラ装置におけるＣＰＵの制御による検出映像信号バランスの調整手順を、以下に説明する。
（ｇ）図５に示すリモコン１０６により、ＣＰＵの制御による検出映像信号バランス調整を開始する指令を受けると、ＣＰＵの制御により光学系１０２のレンズアイリスが閉じられ、入射光を遮断した検出レベル７４で暗部バランスでのＧ信号レベルに対してＲ信号とＢ信号のレベルを調整して調整値に収斂する。または、光学フィルタを用いて、光学系１０２に入射する光を遮断しても良い。
（ｈ）検出ゲート６０１でのＧ信号レベルが、ハイライトバランス調整用の検出レベル７１（映像信号の定格レベル１００％）になるように光学系１０２のレンズアイリスを自動調整し、検出ゲート６０１でハイライトバランスを調整して調整値に収斂する。また、Ｇ信号レベルに対してＲ信号とＢ信号のレベルを合わせこむ。
（ｉ）検出ゲート６０１でのＧ信号レベルが、グレースケール第１段階バランス調整用の検出レベル７３（映像信号の定格レベルの１２％）になるようにレンズアイリスを自動調整し、検出ゲート６０１でグレースケール第１段階バランスを調整して調整値に収斂する。また、Ｇ信号に対してＲ信号とＢ信号のレベルを合わせこむ。
（ｊ）検出ゲート６０１でのＧ信号レベルが、ガンマバランス調整用の検出レベル７２（映像信号の定格レベルの５８％）になるようにレンズアイリスを自動調整し、検出ゲート６０１でガンマバランスを調整して調整値に収斂する。また、Ｇ信号に対してＲ信号とＢ信号のレベルを合わせこむ。
（ｋ）手順（ｈ）、（ｉ）、（ｊ）の各バランス調整を数度繰り返す。
（ｍ）再度、レンズアイリスを閉じて入射光を遮断し、検出レベル７４で暗部バランスでのＧ信号レベルに対してＲ信号とＢ信号のレベルを調整して調整値に収斂する。
以上の手順（ｇ）〜（ｍ）の処理を行い、検出映像信号バランスの自動調整を行う。
尚、検出レベル７１，７２，７３，７４の値は、ＣＰＵ内に設定される所定のレベルであり、映像信号の定格レベルの％値を変えることによって、任意に変更することができる。

図３によって、テレビジョンカメラ装置５０１に入力された映像信号の処理について説明する。図３は、本発明の一実施例のテレビジョンカメラ装置（ＴＶカメラ装置）について説明するためのブロック構成図である。３００はテレビジョンカメラ装置５０１のＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array ）、３２１はＣＣＵ（カメラコントロールユニット）１０３と結合するカメラケーブル１０７を接続する入出力端子、３３１はＨＤ−ＳＤＩ（High Definition Tele-Vision−Serial Digital Interface）信号出力端子、３４１はＣＰＵ（Central Processing Unit ）、３４２はタイミングジェネレータ（TG）である。３４３はＣＣＤ等の撮像素子３４４から入力された電気信号について前処理（ノイズ除去、レベル調整、Ａ−Ｄ変換等）をしてデジタル映像信号をＦＰＧＡ３００の映像信号処理部３０５に出力するアナログフロントエンドである。１０２はレンズ等の光学系である。３４４は光学系１０２を通過して入射する被写体像を電気信号に変換して出力するＣＣＤ（Charge Coupled
Device ）等の撮像素子である。１１０はビューファインダである。３５１はマーカ重畳部３１１から入力される青色差（Ｐｂ）信号と赤色差（Ｐｒ）信号及び３値同期混合部３１４から入力される輝度（Ｙ）信号をそれぞれデジタルデータに変換してビューファインダ３５０に出力するＤ−Ａ変換器（Ｄ−Ａ）である。

ＦＰＧＡ３００において、３０１はシリアル−パラレル変換器（Ｓ−Ｐ）、３０２はデコーダ、３０３はデータ分離部、３０４は映像検出処理部、３０５は映像信号処理部、３０６はマトリクス部、３０７はデコーダ、３０８は色信号生成部、３０９はＣＰＵデータ重畳部、３１０はパラレル−シリアル変換器（Ｐ−Ｓ）、３１１はマーカ重畳部、３１２は色信号生成部、３１３はパラレル−シリアル変換器（Ｐ−Ｓ）、３１４は３値同期混合部である。

図３において、検出映像信号バランス調整は、まず始めに、図５に示したリモコン１０６からＣＣＵ１０３に調整開始操作が行われ、ＣＣＵ１０３を介して、テレビジョンカメラ装置５０１に調整開始が指示される。テレビジョンカメラ装置５０１では、調整開始の指示信号は（Ｓ−Ｐ）３０１の色信号出力Ｃに重畳されて、データ分離部３０３で分離されＣＰＵ３４１に調整開始指示がなされる。ＣＰＵ３４１に調整開始が指示されると、図示しない記憶装置に記憶された所定のプログラムに従って、図５〜図７で説明した手順で、ＣＰＵ３４１とＦＰＧＡ３００が制御と信号処理を行う。すなわち、検出映像信号バランスの調整を行なって、調整値への収斂を行い調整値を取得し、この調整値になるように制御する制御値を設定するために、ＣＰＵ３４１とＦＰＧＡ３００が、テレビジョンカメラ装置５０１の制御を行う。
まず、テレビジョンカメラ装置５０１は、作業者の操作に基づいて、白色（無彩色）被写体を撮像する。作業者は撮像された映像について、画角を調整する操作を実行する。画角調整後、テレビジョンカメラ装置５０１は、撮像した白色（無彩色）被写体の表示映像６００の検出ゲート６０１内の映像信号を基に、図５〜図７で説明したように、ブラックレベル、ホワイトレベル、ゲインレベル、フレアレベル、ガンマレベル等を予め定められたそれぞれの設定値になるように、ＲＧＢの各信号レベルを調整してそろえる。調整してそろえられたＲＧＢの各信号レベルの調整値を得るための制御値またはＲＧＢの各信号レベルの値は、ＣＰＵ３４１のメモリもしくはＥＥＰＲＯＭ等の外部メモリ（図示を省略）に記憶される。

次に、図８Ａと図８Ｂによって、本発明の他の実施例を説明する。なお、図３および図５で説明した構成を、実施例２でも適用する。図８Ａと図８Ｂによって説明する本発明の一実施形態は、検出映像信号バランス調整のために、白色（無彩色）被写体を確保できない場合について説明するものである。
図８Ａは、本発明の検出映像信号バランス調整に使用する表示画像の一実施例を説明する図である。また図８Ｂは、図８Ａの表示画像についてテレビジョンカメラ装置の光学系のレンズをデフォーカスして白色（無彩色）被写体と同等とする表示画像の一実施例を説明する図である。８１０は、白色（無彩色）被写体を確保できない場合に、本発明のテレビジョンカメラ装置が被写体を所定の画角で撮像し、映像表示装置に表示した表示画像である。また８２０は、上記図８Ａと同じ被写体を、所定の画角で光学系１０２をデフォーカスして撮像し、映像表示装置に表示した表示画像である。また、８０１は検出ゲート、８５１は走査ラインである。

図８Ａに示すような表示画像８１０は、白色（無彩色）被写体を撮像したものではない。しかし、本発明のテレビジョンカメラ装置５００のカメラヘッド５０１においては、作業者が、リモコン１０６またはテレビジョンカメラ装置５００の操作パネルを操作することによって、ＣＰＵ３４１から光学系１０２を制御することによって、光学系１０２をデフォーカスして、図８Ｂに示すように、白色（無彩色）被写体を撮像したと同等の映像信号を得るものである。
この結果、図５〜図７で説明した如く、検出映像信号バランス調整が実行できる。

以上述べたように、テレビジョンカメラ装置は、白色（無彩色）被写体またはそれと同等の被写体を撮像する。被写体のサイズは、検出ゲートサイズより大きければ良い。検出ゲートでＧ信号レベルを検出し、Ｇ信号レベルが以下４種の信号レベルとなるようにレンズアイリスを順次自動調整する。すなわち、ハイライトバランス調整用検出レベル１、ガンマバランス調整用検出レベル２、グレースケール第１段階バランス調整用検出レベル３、暗部バランス調整用検出レベル４において、Ｇ信号レベルの調整を行う。次いで、各々のレベルにおいてＧ信号に対してＲ信号とＢ信号の信号レベルを合わせることで、検出映像信号バランスの自動調整を行い、調整値を設定するためのパラメータもしくはＲＧＢの各信号レベルの値をＣＰＵのメモリに記憶する。

次に実施例３として、図９に、本発明のテレビジョンカメラ装置のＣＰＵが実施例１と実施例２を実行する手順を示すフローチャートを示す。
ステップＳ９０１では、検出映像信号バランスの調整に使用する被写体が、無色な白色であるか否かを判定する。作業者が入力した情報が無色な白色である場合には、ステップＳ９０３に進み、否（Ｎｏ）の場合にはステップＳ９０２に進む。
ステップＳ９０２では、光学系１０２をデフォーカスして、被写体を撮像し、映像表示装置の表示部に表示し、ステップＳ９０３に進む。
ステップＳ９０３では、作業者が検出ゲートの位置を調整することによって画角を合わせるように、画像表示装置の表示画面等に指示を出し、ステップＳ９０４に進む。
ステップＳ９０４では、作業者の画角調整が終わったか否かを、作業者の入力情報から判定し、終わっていなければステップＳ９０３に戻り、終わっていればステップＳ９０５に進む。

ステップＳ９０５では、（ｇ）光学系１０２のレンズアイリスを閉じ、入射光を遮断した検出レベル７４で暗部バランスの信号レベルを調整して調整値に収斂してステップＳ９０６に進む。または、光学フィルタを用いて、光学系１０２に入射する光を遮断しても良い。
ステップＳ９０６では、（ｈ）検出ゲート６０１でのＧ信号レベルが、ハイライトバランス調整用の検出レベル７１（映像信号の定格レベルの１００％）になるように光学系１０２のレンズアイリスを自動調整し、検出ゲート６０１でハイライトバランスの信号レベルを調整して調整値に収斂しステップＳ９０７に進む。
ステップＳ９０７では、（ｉ）検出ゲート６０１でのＧ信号レベルが、グレースケール第１段階バランス調整用の検出レベル７３（映像信号の定格レベルの１２％）になるようにレンズアイリスを自動調整し、検出ゲート６０１でグレースケール第１段階バランスでの信号レベルを調整して調整値に収斂しステップＳ９０８に進む。
ステップＳ９０８では、（ｊ）検出ゲート６０１でのＧ信号レベルが、ガンマバランス調整用の検出レベル７２（映像信号の定格レベルの５８％）になるようにレンズアイリスを自動調整し、検出ゲート６０１でガンマバランスでの信号レベルを調整して調整値に収斂しステップＳ９０９に進む。

ステップＳ９０９では、（ｋ）ステップＳ９０６、Ｓ９０７、Ｓ９０７の各バランス調整による調整値への収斂をｎ回繰り返し（ｎは自然数）、ステップＳ９１０に進む。
ステップＳ９１０では、（ｌ）再度、レンズアイリスを閉じて入射光を遮断し、検出レベル７４で暗部バランスでの信号レベルを調整して調整値に収斂する。
以上のステップＳ９１（ステップＳ９０５〜ステップＳ９１０）の処理を行い、検出映像信号バランスの自動調整を行う。各々の検出映像信号バランス調整でそろえられたＲＧＢの各信号レベルの値を得るための制御値やパラメータもしくはＲＧＢの各信号レベルの値をＣＰＵのメモリまたは外部メモリに記憶する。

なお、上述の実施例１、実施例２および実施例３では、図３および図５に示したように、本発明のテレビジョンカメラ装置として、光学系を含むカメラヘッドおよびカメラコントロールユニットで説明した。しかし、本発明のテレビジョンカメラ装置は、これに限定されず、例えば、記録部を備えたカムコーダでも良い。さらにまた、映像表示部として、ビューファインダを例に挙げたが、代りに、ピクチャモニタ等のモニタやカムコーダの一部である液晶表示部で画角を調整するようにしても良い。
また、上述の実施例１、実施例２および実施例３では、単板式のカラーカメラで説明したが、３板式のカラーカメラであっても良い。

以下において、これまでの説明における図１から図９の各部の符号の説明をまとめておく。
４１〜４４、４１’、４２’、４３’：検出レベル、１００：テレビジョンカメラ装置、１０１：カメラヘッド、１０２：光学系、１０３：カメラコントロールユニット、１０４：波形モニタ、１０５：モニタ、１０６：リモコン、１０７：カメラケーブル、１０８：リモコンケーブル、１１０：ビューファインダ、１２１：グレースケールチャート、２００：表示映像、２０１〜２０６：検出ゲート、２５１〜２５３：走査ライン、２５０ｓ：映像信号レベル、２５１ｓ：走査ライン２５１での映像信号レベル、２５２ｓ：走査ライン２５２での映像信号レベル、２５３ｓ：走査ライン２５３での映像信号レベル、３００：ＦＰＧＡ、３０１：シリアル−パラレル変換器、３０２：デコーダ、３０３：データ分離部、３０４：映像検出処理部、３０５：映像信号処理部、３０６：マトリクス部、３０７：デコーダ、３０８：色信号生成部、３０９：ＣＰＵデータ重畳部、３１０：パラレル−シリアル変換器、３１１：マーカ重畳部、３１２：色信号生成部、３１３：パラレル−シリアル変換器、３１４：３値同期混合部、３２１：入出力端子、３３１：ＨＤ−ＳＤＩ信号出力端子、３４１：ＣＰＵ、３４２：タイミングジェネレータ、３４３：アナログフロントエンド、３４４：ＣＣＤ等の撮像素子、３４５：レンズ部、３５０：ビューファインダ、３５１：Ｄ−Ａ変換器、５００：テレビジョンカメラ装置、５０１：カメラヘッド、５２１：被写体、６００：表示映像、８０１：検出ゲート、８１０、８２０：表示画像、８５１：走査ライン。

Claims

光学系と、該光学系のレンズアイリスを制御するＣＰＵとを備えたテレビジョンカメラ装置において、
白色（無彩色）被写体を撮像し、検出映像信号バランスの調整を行い、
前記ＣＰＵは、前記光学系の前記レンズアイリスを制御して、前記白色（無彩色）被写体の映像信号を複数の所定の信号レベルに調整して調整値に収斂することによって、前記検出映像信号バランスの調整を行うテレビジョンカメラ装置であって、
さらに、前記ＣＰＵは、前記光学系の前記レンズアイリスを制御して、Ｇ信号レベルがハイライトバランスレベル、暗部バランスレベル、ガンマバランスレベルの少なくとも三つのレベルとなるように、前記レンズアイリスを順次調整する手段を備え、
前記暗部バランスレベルの調整は、前記検出映像信号のグレースケールと入射光遮断の中間のレベルの暗部立ち上がりレベルにより暗部バランスレベルを調整する手段を含み、
前記少なくとも３つのレベルの各々の信号レベルにおいて、前記Ｇ信号に対して、Ｒ信号とＢ信号の信号レベルを合わせることで、検出映像信号バランスの自動調整を行うことを特徴とするテレビジョンカメラ装置。
請求項１記載のテレビジョンカメラ装置において、前記ＣＰＵは、前記光学系の前記レンズアイリスを制御して、上記三つのレベルに加えて、Ｇ信号レベルがグレースケールの各段階のレベル、グレースケールの各段階の中間のレベル、グレースケール第１段階と入射光遮断の中間のレベルの暗部立ち上がりレベル、およびグレースケールのハイライトのレベルを超えたレベル、の任意の少なくとも一つのレベルになるように前記レンズアイリスを調整し、当該信号レベルにおいて、前記Ｇ信号に対して、Ｒ信号とＢ信号の信号レベルを合わせることで、検出映像信号バランスの自動調整を行うことを特徴とするテレビジョンカメラ装置。