JPH0263292A

JPH0263292A - 撮像装置

Info

Publication number: JPH0263292A
Application number: JP63215850A
Authority: JP
Inventors: Noriaki Kondou; 近藤　紀陽; Akihiro Kikuchi; 章浩菊地; Takashi Kobashi; 貴志小橋
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1988-08-29
Filing date: 1988-08-29
Publication date: 1990-03-02
Anticipated expiration: 2015-01-17
Also published as: JP3000576B2; KR900004175A; KR0185170B1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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ョンカメ
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、可変利得増幅回路の出力
信号又は入力信号に基づいて、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ィルタを有し
、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を介してラスク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
下逼像信号と呼ぶ）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をいっばいに開いても、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（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Ｓ。

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Ｓ。

を受け、当該撮像信号Ｓ、の低周波信号成分を抽出する
ことにより、輝度信号Ｓ、を得る。

検波回路１６は、バンドパスフィルタ回路１７を介して
輝度信号ＳＶの高周波信号成分を受け、その包絡線検波
出力をアナログディジタル変換回路１８を介して制御回
路１９に出力する。

制御回路２０は、当該包路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
のフォーカスが制御される。

これに対して色分離回路２０は、可変利得増幅回路１０
から出力される撮像信号Ｓ、を受け、当該撮像信号Ｓ、
を輝度信号Ｓｖい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ＳＶＣ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及びアナログディジタル
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、ディジタ
ルアナログ変換回路３０を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Ｓヶを受け、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のフォーカス及び
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、その分合体の構成が複雑にな
る問題があった。

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Ｓ。

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４５．４６．４７
．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Ｓ、又
は入力信号をデジタル信号に変換するアナログディジタ
ル変換回路６０と、アナログディジタル変換回路６０の
出力信号に基づいて、信号処理回路４５．４６．４７．
５０．５１．５２．５３．５４．５５．６７．６８．６
９．７０のホワイトバランス調整を制御する制御手段５
６．６１．６５とを備えるようにする。

Ｆ作用可変利得増幅回路４４の出力信号Ｓ、又は入力信号をデ
ィジタル信号に変換し、当該ディ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、当該ディジタル
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、レンズのフォ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
いで、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　ｄ
ｅｖｉｃｅ）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
色系の色フィルタを有し、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ィルタ（符号ＦＣＹ及
びＦＹＥ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
タ色の色フィルタ（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
フィ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Ｓｅｔ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
１７６０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フレ一ム周期でサ
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ク走査
する撮像信号を得るようになされている。

すなわち、偶数フィールドにおいては、第１のラインＬ
ｌ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、ラスク
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ＳＷＩｇ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５８１３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。

従って第３図に示すように、和信号Ｓｗ＋ｚ　　（第３
図（Ａ））においては、シアン色の色フィルタＦＣ，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）Ｃｖに、緑色の画素信号Ｇが加算され
た和信号ＣＶ　＋Ｃ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Ｙえ十Ｍとが、順次
交互に得られる。

これに対し、和信号５ｗ１ｓ　　（第３図（Ｂ））にお
いては、シアン色の画素信号Ｃヶにマゼンタ色の画素信
号が加算された和信号ＣＹ十Ｍと、黄色の画素信号Ｙ、
に緑色の画素信号Ｇが加算された和信号ｙｔ＋ｃとが、
順次交互に得られる。

これに対して、奇数フィールドにおいては、第１のライ
ンＬｌ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、同時にラスク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、偶数フィールド
と同様に順次和信号Ｃ，＋Ｃ及びＹｔ＋Ｍ、Ｃ，＋Ｍ及
びＹＥ十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Ｓ。２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、可変利得増幅回路４４
から出力されろ撮像信号Ｓ５を受け、シアン色の画素信
号Ｃ７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ＣＶ　＋Ｃ及びＣｖ　＋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Ｙ４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ｙｔ　＋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Ｃ
ｖ、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％式％とおけることから、減算回路４６に和信号ＣＹ十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ＣＩ　　＝　　（Ｙｔ　＋Ｍ）−（ＣＹ　　＋Ｃ；）＝
　　（（Ｒ＋Ｇ）＋　　（Ｒ＋Ｂ））−（（Ｂ＋Ｇ）＋
　　（Ｇ））＝２Ｒ−Ｇの合成信号Ｃ１ｌ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ＣＶ
　＋Ｍが入力された際には、減算回路４６を介して、次
式％式％）の合成信号−Ｃ６が得られ、かくして１水平走査ごとに
合成信号ＣＲ及び−Ｃ３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Ｃｖ＋
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ｙｙ＋ｃ及びＣｖ　＋Ｍが入力された場合でも
、当該加算回路４７から、次式０式％）で表される輝度信号Ｙが得られる。

マトリックス回路５０は、合成信号Ｃ，ｌ及び−Ｃ，を
直接受けると共に１水平開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−０１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を分離してマトリックス回路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水平開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１７２の信号レベルに立ち下げてマトリックス回路５
２に出力する。

マトリックス回路５２は、輝度信号Ｙから合成信号Ｃ１
Ｉ及びＣ８を減算して、次式０式％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０式％）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ュ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Ｓ、に基づいて制御信号ＳＣＩ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
のフォーカス、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、アナログディジタル変換回路６０は、ビデオ
信号の量子化に通用し得るような動作速度の速いアナロ
グディ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Ｓ、を、ラスク走査のタイミング
に同期してディジタル信号に変換し、色分離回路６１、
積分回路６２及びローパスフィルタ回路６３に出力する
。

色分離回路６１は、点順次で出力される各相信号Ｃｙ　
＋（：、、Ｙｔ　＋ＭＳＹえ＋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
Ｃ８及びＣ８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Ｃえ及びＣ，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５８に出力す
る。

従って制御回路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Ｃ，及びＣ
８と輝度信号Ｙの積分結果を記号１゜を付して表して、
次式％式％（）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、マトリックス回路６８を介
して色差信号Ｒ−Ｙ及びＢＹ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ＢＹ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（して、可変利得増幅回路４４の出力信号をディジタ
ル信号に変換し、当該ディ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
応じて当該ディ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、その分会体の構成を簡略化す
ることができる。

さらに当該ディ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、ローパスフィルタ回路６
３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Ｓｃａを出力して積分結果が
最大値になるように、レンズ３のフォーカスを制御し、
これにより焦点の合っ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の出力信号をディジタ
ル信号に変換した後、当該ディ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のフォーカスを
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ォーカスを制御することができ
、その分会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、アナログディジタル変換
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、アナログディジタル変換回路６０を介して得
られる可変利得増幅回路４４の出力信号を、各措像領域
ＡＲＩ〜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Ｓ、の信号
レベルを、各撮像領域ＡＲＩ−ＡＲ９ごとに検出するこ
とができる。

従って、当該積分結果に基づいて、絞り５８、固体損傷
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ォーカス
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
ード又はシャッ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ＳＣＩ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ィジタル変換回
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をいっばいに開いても、撮像信号Ｓ、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ＳＣＺ
を出力し、これにより撮像信号Ｓ、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をいっばいに絞っても、撮像信号
Ｓ、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Ｓ、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ＡＲ
Ｉ〜ＡＲ４及びＡＲ６〜ＡＲ９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↑石像装置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ＡＲＩ〜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、従来の描像装置に設けられていた逆光補正の
操作子を省略して、その分合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ＳＣＩ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１７６０秒に切り換えて
も、撮像信号Ｓ、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Ｓ、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Ｓ、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Ｓ、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Ｓ、の信
号レベルを所定値に保持することができる。

従って、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。

これに対してシャッ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ャッ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をいっばいに開いても、撮像信号Ｓ、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Ｓ、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をいっばいに絞っても、撮像信号
Ｓ、の信号レベルが所定値以下に立ら下がらない場合は
、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Ｓ、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ャッタ速度で撮像した撮
像画像を得ることができる。

従って、必要に応じて自動調整モードの他に、絞り優先
モード又はシャッ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、Ｉ造像信号
を出力する撮像手段を構成ずのに対し、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、マトリックス回路５０、マトリックス回路５
２、ホワイトバランス調整回路５５、ガンマ補正回路６
７及び７０とエンコーダ回路６９は、撮像信号Ｓ、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６
５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
ログディジタル変換回路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ＡＲＩ−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ＡＲＩ〜ＡＲ９ごとに、可変利得
増幅回路４４から出力される撮像信号Ｓ、の信号レベル
が検出される。

さらに、アナログディジタル変換回路６０の出力信号は
、ローパスフィルタ回路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。

さらにアナログディジタル変換回路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のフォ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Ｓ、の信号レベルが所定の信号レベルになるよ
うに、シャッタ速度及び可変利得増幅回路４４の利得が
制御される。

さらにシャッタ速度優先モードにおいては、シャッタ速
度がユーザの設定したシャッタ速度になるように保持さ
れた状態で、撮像信号Ｓ、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
をディジタル信号に変換した後、当該ディジタル信号に
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のフォ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ｔ層像装
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
ィルタを用いる場合について述べたが、色フィルタはこ
れに限らず、例えばストライブ状の色フィルタ、さらに
は原色系の色フィルタ等種々の色フィルタを用いる場合
に広く通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Ｃ，＋Ｇ、Ｙｔ　＋Ｍ
、ＹＥ　＋Ｇ及びＣ，ｔ　＋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Ｃ８と輝
度信号Ｙを積分回路６５で積分する場合について逮べた
が、本発明はこれに限らず、例えば、各和信号Ｃｖ　＋
Ｇ、Ｙｖ　＋Ｍ、Ｙ、＋Ｇ及びＣｖ＋Ｍ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太き（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、重み付は係数はこれに
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シャッ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
ャッ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
く通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投げるようにしてもよ
い。

さらに上述の実施例においては、可変利得増幅ＵｉＪ！
４．４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ョ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
信号を出力する損保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、可変利得増幅回路の出力
信号又は入力信号に基づいて、ホワイトバランスを調整
することにより、必要に応じて絞り、シャッタ速度及び
可変利得増幅回路の利得等を併せて制御することができ
、これにより、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ッ
ク図、第２図はその固体１像素子の色フィルタを示す路
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路線図、第５図は
従来の撮像装置を示すブロック図である。 ■、４０・・・・・・撮像装置、２．５８・・・・・・
絞り、４．４２・・・・・・固体ｔｉ像素子、１０．４
４・・・・・・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・・・・・・アナログディジタル変
換回路、６２．６５．７２・・・・・・積分回路、５６
・・・・・・制御回路。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）撮像信号を出力する撮像手段と、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、上記可変利得増幅回路の出力信号又は入力信号をデジタ
ル信号に変換するアナログディジタル変換回路と、上記アナログディジタル変換回路の出力信号に基づいて
、上記信号処理回路のホワイトバランス調整を制御する
制御手段とを具えることを特徴とする撮像装置。
（２）撮像信号を出力する撮像手段と、上記撮像手段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、上記可変利得増幅回路の出力信号又は入力信号をデジタ
ル信号に変換するアナログディジタル変換回路と、上記アナログディジタル変換回路の出力信号に基づいて
、上記レンズのフォーカス及び上記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とを具えることを特徴とする撮像装置。
（３）撮像信号を出力する撮像手段と、上記撮像手段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、上記可変利得増幅回路の出力信号又は入力信号をデジタ
ル信号に変換するアナログディジタル変換回路と、上記アナログディジタル変換回路の出力信号に基づいて
、上記レンズのフォーカス、上記絞り、上記可変利得増
幅回路の利得及び上記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とを具えることを特徴とする撮
像装置。