JPH04245888A - ホワイトバランス調整装置 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ホワイトバランス調
整装置に関し、特に、ホワイトバランス調整の動作速度
を、該調整装置が搭載される撮像装置の撮像時の倍率に
応じて可変制御するホワイトバランス調整装置に関する
。

【０００２】

【従来の技術】カラー撮像装置は、被写体を人間の目で
見た色と同じ色で画面上に映し出すためのホワイトバラ
ンス調整装置を有する。カラー撮像装置には、被写体を
撮像して得られた色情報に、そのときの撮像条件（照明
など）に応じた補正を自動的に加える必要がある。その
ために設けられたものがホワイトバランス調整装置であ
る。

【０００３】従来のホワイトバランス調整装置は、被写
体の光像の色の信号を光学系を介した撮像素子からの出
力電圧信号として得ている。この出力電圧信号は、色の
３原色信号Ｒ、ＧおよびＢで得ることができる。ホワイ
トバランスが正常にとれたとき、前記信号Ｒ、Ｇおよび
Ｂの各電圧レベルは等しいことが知られている。したが
って、前記信号レベルの関係について（Ｒ＝Ｇ＝Ｂ）と
なるように各信号についての利得調整を行なうようにす
れば、常に正しいホワイトバランスがとれるわけである
。従来のホワイトバランス調整装置は、撮像して得られ
た映像信号に含まれる前記信号Ｒ、ＧおよびＢを入力し
、応じて各信号について利得調整量を決定し、各信号が
（Ｒ＝Ｇ＝Ｂ）となるような調整を行なっている。

【０００４】さて、上述した従来のホワイトバランス調
整装置は、原色信号Ｒ、ＧおよびＢを入力し、各電圧レ
ベルについてホワイトバランス調整量を決定し、決定さ
れた調整量で原色信号Ｒ、ＧおよびＢをゲイン調整しホ
ワイトバランスするという制御ループが構成されて、撮
像中は常にホワイトバランス調整が行なわれるようにし
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のホワイ
トバランス調整装置の調整速度は、この装置に搭載され
るコンデンサ、抵抗などによる時定数によって一意に決
定され固定である。または、該装置に電源投入された時
点で、調整用の初期の所定電圧を印加するようにして、
すばやくホワイトバランス調整動作の立上りを得て、そ
の後上述したような制御ループを一定の動作速度で繰返
してホワイトバランス調整するように設定されていた。 しかしながら、ホワイトバランス調整の動作速度が常に
固定であると、該ホワイトバランス調整装置が搭載され
たビデオカメラなどのズーム倍率が変化し、前記変化に
ともなって撮像条件が急激に変化したとき、ホワイトバ
ランス調整が十分に前記変化に追従できず、得られる映
像信号はホワイトバランスが極めて劣化した信号になる
という問題があった。つまり、該ホワイトバランス調整
装置が搭載された撮像装置のズーム倍率を小さく（ワイ
ド側に設定）したままで、室内から室外へパンした場合
、色温度が急激に変化するので前記３原色信号の各信号
レベルは大幅に変化し、したがって前記３原色信号から
得られる映像信号のホワイトバランスは大幅に崩れる。 これを上述したような固定した動作速度で正常なホワイ
トバランスにまで回復させようとすれば、回復するまで
に時間がかかりすぎ、実用的でないという問題があった
。

【０００６】また、逆に撮像装置のズーム倍率を大きく
（テレ側に設定）して、被写体がアップにされた状態で
撮像面の全面で結像するようにした場合、被写体の１色
または２色の単色についてホワイトバランス調整（Ｒ＝
Ｇ＝Ｂとなるように）が前記固定した動作速度で作用す
ることになる。したがって、たとえば芝生がアップで撮
像された場合、芝生の色、すなわち信号Ｇ（緑色）につ
いてのみホワイトバランス調整が即座に、かつ有効に作
用するので、芝生の色が白に近づくようにホワイトバラ
ンス調整され、このように調整された映像信号は目に見
えて色褪せてしまうという問題があった。

【０００７】それゆえに本発明の目的は撮像時の倍率の
変化に追従してホワイトバランス調整ができるホワイト
バランス調整装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係るホワイト
バランス調整装置は、撮像して得られる映像信号を逐次
入力し、応じて前記映像信号のホワイトバランスを調整
する調整手段と、前記撮像時の倍率を検出する倍率検出
手段と、前記倍率検出手段によって検出された倍率に応
答して、前記調整手段の調整速度を可変制御する制御手
段とを備えて構成される。

【０００９】また、本発明に係るホワイトバランス調整
装置は、上述したような装置において、前記制御手段は
、前記倍率検出手段によって検出された倍率に応じた前
記調整手段の調整速度を決定する速度決定手段と、前記
速度決定手段によって決定された速度に従って前記調整
手段を駆動する駆動手段とをさらに備えて構成されるよ
うにしてもよい。

【００１０】

【作用】この発明に係るホワイトバランス調整装置は上
述のように構成されるので、撮像時における倍率の変化
に追従させてホワイトバランス調整の調整速度を可変設
定することができる。つまり、前記倍率検出手段によっ
て検出される倍率がワイドのときは、前記速度決定手段
は前記調整手段を高速に動作させるような速度を決定し
、前記駆動手段は前記調整手段を高速に駆動するので撮
像時の色温度の変化にホワイトバランス調整がすばやく
追従できる。逆に倍率検出手段によって検出される倍率
がテレのときは、前記速度決定手段は前記調整手段の調
整速度を低速に設定して駆動手段は前記調整手段を遅く
動作させるので、テレ時に撮影して得られる被写体の褪
色は抑制できる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して詳細に説明する。

【００１２】第１図は、本発明の一実施例によるビデオ
カメラに搭載されたホワイトバランス調整装置の機能構
成を示す概略ブロック図である。

【００１３】図示されるホワイトバランス調整装置は、
入力映像信号ＩＮが与えられ、応じて前記信号ＩＮにつ
いてホワイトバランス調整などの各種信号処理を行なっ
た後、出力映像信号ＯＵＴを出力する信号処理部１、マ
イクロコンピュータ２、Ｄ／Ａ変換器３およびポテンシ
ョメータ４を含む。

【００１４】前記ポテンショメータ４は図示されない該
ビデオカメラに搭載される光学系に含まれるズームレン
ズの光軸上における位置（ポジション）を検出し、応じ
て電圧値であるズームポジション信号ＺＰをマイクロコ
ンピュータ２に与える。つまり、前記ズームレンズに取
りつけられた摺動子が前記レンズの光軸上の移動にとも
なってポテンショメータ４上での位置を変化させるので
、その変位がズームポジション信号ＺＰとして検出され
、マイクロコンピュータ２に与えられる。

【００１５】前記マイクロコンピュータ２はＣＰＵ（中
央処理装置の略）２１、メモリ２２およびＡ／Ｄ変換器
２３を含み、前記ズームポジション信号ＺＰ、前記入力
信号ＩＮから分離抽出して得られる垂直ブランキングパ
ルスＶＤおよび信号処理部１から与えられる色信号Ｒ、
ＧならびにＢを入力し、応じてＤ／Ａ変換器３を介して
ホワイトバランス制御信号ＷＢを信号処理部１に与える
ように構成される。

【００１６】前記信号処理部１は、前記ホワイトバラン
ス制御信号ＷＢにもとづいて与えられる入力映像信号Ｉ
Ｎのホワイトバランス調整を行なう。このホワイトバラ
ンス調整は、前記色信号Ｒ、ＧおよびＢのそれぞれにつ
いて従来と同様に（Ｒ＝Ｇ＝Ｂ）となるように利得調整
が行なわれることであり、このようにして調整された映
像信号はその他の各種信号処理が行なわれた後、出力映
像信号ＯＵＴとして次段以降の各回路に与えられる。ま
た、ホワイトバランス調整された映像信号に含まれる色
信号Ｒ、ＧおよびＢはそれぞれ前記映像信号から分離抽
出されて再びマイクロコンピュータ２に与えられる。

【００１７】以上のように、マイクロコンピュータ２は
信号処理部１からホワイトバランス調整された映像信号
に含まれる色信号Ｒ、ＧおよびＢを入力し、応じてホワ
イトバランス制御量であるホワイトバランス制御信号Ｗ
Ｂを生成し信号処理部１に与え、この信号ＷＢにより調
整されて得られた色信号Ｒ、ＧおよびＢを再び入力する
。このように、ホワイトバランス調整のために一種の制
御ループが構成されている。

【００１８】第２図は、前掲第１図に示されたホワイト
バランス調整装置におけるホワイトバランス調整動作を
示す概略処理フロー図である。

【００１９】図示される処理フローは、予めプログラム
としてマイクロコンピュータ２のメモリ２２にストアさ
れＣＰＵ２１の制御にもとづいて実行される。

【００２０】この処理フローは、ＣＰＵ２１の割込制御
によって実行開始される。つまり、ＣＰＵ２１は入力映
像信号ＩＮから分離抽出して得られる垂直ブランキング
パルスＶＤを常時入力しており、前記パルスＶＤの入力
に応答してこの割込処理が実行されるようにしてホワイ
トバランス調整する。

【００２１】また、メモリ２２には、前記垂直ブランキ
ングパルスＶＤの入力に応答してＣＰＵ２１によりカウ
ントダウンされるようなＶＤカウント値Ｖ１を記憶する
ための記憶領域が予めとられている。このＶＤカウント
値Ｖ１には初期値として値１が設定されるが、その後は
ＣＰＵ２１によって読込まれたズームポジション信号Ｚ
Ｐの信号レベルに応じた値が可変設定される。つまり、
ＶＤカウント値Ｖ１は撮像時のズームレンズの位置、す
なわち倍率に依存した値が設定されてホワイトバランス
調整動作の間隔を決定するように作用する。たとえば、
ズームレンズ位置がワイド時は、ホワイトバランス調整
動作の追従性をよくするために調整間隔を短く設定する
必要がある。そのためにＣＰＵ２１は、ズームポジショ
ン信号ＺＰより得られた倍率の値を３倍して得られた数
値を、前記ＶＤカウント値Ｖ１に設定し記憶する。

【００２２】逆に、ズームレンズ位置がテレ時は、映像
信号の褪色を目立たなくさせるためにホワイトバランス
調整動作の調整間隔を長く設定する必要がある。そのた
めにＣＰＵ２１は、ズームポジション信号ＺＰより得ら
れた倍率の値を３倍して得られた数値を前記ＶＤカウン
ト値Ｖ１に設定し記憶する。

【００２３】このようにして、ＣＰＵ２１は垂直ブラン
キングパルスＶＤ入力により割込がかかると、まず設定
されるＶＤカウント値Ｖ１から値１だけデクリメントし
て値Ｖ１が０になったか否かを判別する。このとき（Ｖ
１＝０）不成立であれば、この割込処理から抜け割込前
に実行されていた処理に戻る。逆に、（Ｖ１＝０）が成
立すれば、ＣＰＵ２１はホワイトバランス制御信号ＷＢ
を出力して前述したようなホワイトバランス調整動作が
行なわれるように動作する。ホワイトバランス調整動作
後、ＣＰＵ２１は現在の倍率を求めるために、ズームポ
ジション信号ＺＰによる電圧レベルを検知する。ＣＰＵ
２１は検知電圧レベルによって現在の倍率を決定し、応
じて前述したようにＶＤカウント値Ｖ１に設定すべき値
を決定して、メモリ２２にストアされるＶＤカウント値
Ｖ１をデータ更新する。

【００２４】以上のように、本実施例によるホワイトバ
ランス調整装置は現在の撮像時の倍率に応答してＶＤカ
ウントＶ１を可変設定することにより、ホワイトバラン
ス調整の動作速度を可変制御する。

【００２５】次に、本発明の一実施例によるホワイトバ
ランス調整装置の調整動作について、第１図および第２
図を参照して説明する。

【００２６】該ホワイトバランス調整装置が搭載された
ビデオカメラにおいて撮像動作が開始されると、入力映
像信号ＩＮは信号処理部１に与えられるとともに、垂直
ブランキングパルスＶＤがＣＰＵ２１に与えられる。

【００２７】ＣＰＵ２１は、前記垂直ブランキングパル
スＶＤの入力に応答して、割込制御により第２図に示さ
れる割込処理を実行開始する。

【００２８】まず、第２図のステップＳ１（図中は、Ｓ
１と略す）において、ＣＰＵ２１はメモリ２２をアクセ
スして、そこに予めストアされているＶＤカウント値Ｖ
１を読出して、値Ｖ１を値１だけデクリメント処理しデ
ータ更新する。そして、次のステップＳ２の処理におい
て、前記データ更新されたＶＤカウント値Ｖ１について
（Ｖ１＝０）が成立か否かを判別する。このとき（Ｖ１
＝０）不成立であれば、ＣＰＵ２１はこの割込処理から
抜け、割込前に実行していた他の処理に戻る。逆に、（
Ｖ１＝０）成立であれば、ＣＰＵ２１は次のステップＳ
３以降の処理に移行して、前述したようなホワイトバラ
ンス調整動作を実行する。

【００２９】ステップＳ３の処理において、ＣＰＵ２１
はホワイトバランス調整動作を実行する。詳細には、信
号処理部１に与えられた入力映像信号ＩＮに含まれる３
原色信号Ｒ、ＧおよびＢの各信号成分がＡ／Ｄ変換器２
３を介してＣＰＵ２１に与えられる。ＣＰＵ２１は、前
記信号Ｒ、ＧおよびＢの各成分をデジタル信号として入
力し、各信号成分についてＲ＝Ｇ＝Ｂとなるようなデジ
タル信号をＤ／Ａ変換器３を介してホワイトバランス制
御信号ＷＢとして信号処理部１に与える。

【００３０】前記制御信号ＷＢはＤＣ電圧レベルを有し
ており、信号処理部１における前記３原色信号Ｒ、Ｇお
よびＢの各信号成分に対してそのゲイン調整量として作
用する。これにより、各信号成分についてＲ＝Ｇ＝Ｂと
なってホワイトバランス調整された出力映像信号ＯＵＴ
が次段以降の各回路に与えられるとともに、前記３原色
信号Ｒ、ＧおよびＢが再度マイクロコンピュータ２に与
えられる。

【００３１】上述したホワイトバランス調整動作後、次
のステップＳ４およびステップＳ５の処理においてＣＰ
Ｕ２１は、現在の撮像装置のズームレンズ位置によって
決定される倍率を求めるために、与えられるズームポジ
ション信号ＺＰの信号レベルにもとづいて所定の換算処
理を実行し、現在の倍率を算出する。その後、ＣＰＵ２
１は前記ズームポジション信号ＺＰの信号レベルに応答
して、メモリ２２にストアされているＶＤカウント値Ｖ
１をデータ更新する。つまり、前記算出された現在の倍
率がワイド側であれば、ホワイトバランス調整動作の間
隔を短くするよう値Ｖ１を設定し、テレ側であればホワ
イトバランス調整動作の間隔を長くするよう値１を設定
する。たとえば、算出倍率の値を３倍して得られた数値
をＶＤカウント値Ｖ１に設定する。つまり、現在の倍率
が１倍（ワイド側）であればＶＤカウント値Ｖ１には値
３が設定され、倍率が８倍（テレ側）であればＶＤカウ
ント値Ｖ１には値２４が設定される。その後、この割込
処理前に実行されていた処理に戻る。

【００３２】したがって、ワイド時は、垂直ブランキン
グパルスＶＤが３回検出されるごとに、ホワイトバラン
ス調整が行なわれ、テレ時は垂直ブランキングパルスＶ
Ｄが２４回検出されるごとにホワイトバランス調整が行
なわれるので、撮像時の倍率の変化に追従してホワイト
バランス調整動作の調整間隔、すなわち調整速度を可変
設定できる。このように前記ホワイトバランス調整動作
のスピードを可変設定可能としたことにより、ワイド時
におけるホワイトバランス調整動作の追従性が実現され
るとともに、テレ時における被写体の褪色を効果的に抑
制することが可能となる。

【００３３】

【発明の効果】本発明によるホワイトバランス調整装置
は、撮像時の倍率を検出する倍率検出手段によって検出
された倍率に応答して、映像信号のホワイトバランスを
調整する調整手段の調整速度を可変設定しているので、
倍率がワイドのときは前記調整速度を高速に設定するこ
とによってホワイトバランス調整が撮像時の色温度の変
化に速やかに追従しホワイトバランスをすばやく回復さ
せることができるという効果がある。また倍率がテレの
ときは、前記調整速度を遅く設定することによって、映
像信号の褪色を効果的に抑制することができるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるビデオカメラに搭載さ
れたホワイトバランス調整装置の機能構成を示す概略ブ
ロック図である。

【図２】図１に示されたホワイトバランス調整装置にお
けるホワイトバランス調整動作を示す概略処理フロー図
である。

【符号の説明】

１　　信号処理部 ２　　マイクロコンピュータ ４　　ポテンショメータ ２１　　ＣＰＵ Ｒ、ＧおよびＢ　　色信号 Ｖ１　　ＶＤカウント値 ＷＢ　　ホワイトバランス制御信号 ＺＰ　　ズームポジション信号 ＶＤ　　垂直ブランキングパルス なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　撮像して得られる映像信号を逐次入力
   し、応じて映像信号のホワイトバランスを調整する調整
   手段と、前記撮像時の倍率を検出する倍率検出手段と、
   前記倍率検出手段によって検出された前記倍率に応答し
   て、前記調整手段の調整速度を可変制御する制御手段と
   を備えた、ホワイトバランス調整装置。
2. 【請求項２】　　前記制御手段は、前記倍率検出手段に
   よって検出された前記倍率に応じた前記ホワイトバラン
   ス調整の速度を決定する速度決定手段と、前記速度決定
   手段によって決定された速度に従って前記調整手段を駆
   動する駆動手段とを備えた、請求項１記載のホワイトバ
   ランス調整装置。