JPH0671339B2 - カラー撮像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本願発明はカラー撮像装置に関し、特に撮像手段の少な
くとも一部を利用して所謂ホワイトバランス調整を行う
カラー撮像装置に関する。

（従来技術） 従来よりカラー撮像装置におけるホワイトバランスシス
テムとしては種々のシステムが提案されている。第１図
はそのホワイトバランスシステムを有するカラー撮像装
置の従来例を示す図である。本例は撮像素子より赤，
緑，青の各原色信号（以下各々R,G,Bと称す）を得る如
き構成のカラー撮像装置に適用した場合の例である。

撮像素子１からの撮像出力であるR,G,Bは各々サンプリ
ングホールド回路（以下S/Hと称す）2,2′,2″，プリア
ンプ3,3′,3″を通してプロセスアンプ5,5′,5″に供給
される。そしてその出力はマトリクス回路６に供給され
る。マトリクス回路６において輝度信号（以下Ｙと称
す）並びに色差信号Ｒ−Y,B−Ｙが形成される。

Ｒ−Y,B−Ｙは各々低減濾波器及びクランプ回路を含む
直流再生器8,8′へ供給される。直流再生器8,8′の出力
はＹとともに各々周知のカラーエンコーダ回路９に入力
される。

ここでＹについては同期信号付加やクリツプ、色差信号
については変調等の処理後混合され、端子11よりカラー
テレビジヨン信号として出力される。尚10はブランキン
グ信号、色副搬送波、同期信号等を発生する同期信号回
路系である。

4;4′は利得制御手段としての利得制御回路であり、こ
の場合はＧを基準にR,Bのレベルを制御してホワイトバ
ランスを調整するので、R,Bの伝送路に設けられてい
る。一方直流再生器8,8′の出力は各々平滑回路12,12′
を経てコンパレータ14,14′に供給される。この信号が
基準電圧発生器13からの基準電圧よりローレベルの時は
アツプダウンカウンタ（以下U/Dカウンタ）15,15′がカ
ウントアツプし、ハイレベルの時はカウントダウンす
る。U/Dカウンタ15,15′の出力はデイジタル−アナログ
変換器（以下D/Aと称す）17,17′を経て前述の利得制御
回路4,4′に供給され、増幅利得を決定する。

いま不図示のスイツチよりホワイトバランスの制御命令
があると、撮像素子１より白または灰色に対応した信号
が出力される如くする。例えば撮像素子を白い物の方に
向けたり、撮影光束中に白透過拡散板等を置く。そして
前述の如く利得制御回路4,4′により色差信号Ｒ−Ｙ、
Ｂ−ＹがＯレベルになる如く制御される。即ちU/Dカウ
ンタ15,15′の出力によつてホワイトバランスが調整さ
れる。以後撮像中はメモリ16,16′に記憶されているホ
ワイトバランス設定値により利得制御される。

上述の如きカラー撮像装置は従来よりビデオテープレコ
ーダ（以下VTRと称す）用のカメラとして用いられてき
た。ところが近年、撮像素子からのカラー画像信号を１
フイールド分抜き出して磁気シート上の円状トラツクに
記録し、再生時はその円状トラツクを連続して再生する
ことによつてカラー静止画像を得るシステムが提案され
ている。

このようなシステムにおいては比較的長時間使用せず、
かつ短時間の撮像を行うのが一般的である。例えば銀塩
フイルムを用いた一般的なカメラと同じ様に数時間に数
回ずつ使用されると思われる。このためこのようなシス
テムにおいてホワイトバランスを完全に合わせ様とする
と、撮影の直前に撮影の都度ホワイトバランスの調整を
行なわねばならない。ところがこのようなシステムは上
述の如く従来のカメラと同様に使用させるのであるか
ら、撮影の都度ホワイトバランスの調整を行つていたの
では、所謂シヤツタチヤンスを逸してしまうことがあ
る。かといつてメモリに記憶されているホワイトバラン
スの設定値を用いて撮像を行うと、撮像間の間隔が長い
のでホワイトバランスのくずれた状態で撮影をしても気
づかない恐れがあり、大切な場面を不良信号としてしか
記録できないことになる。

（目的） 本願発明は、上述の如き欠点に鑑み、自動的にホワイト
バランス調整を行い得るカラー撮像装置において、速写
性を優先する場合には即座に撮影ができ、色再現性を優
先する場合には正確なホワイトバランス調整が行えると
共に、ホワイトバランス調整を行わなかった場合にも撮
影時のホワイトバランスの調整状態を容易に、且、迅速
に識別することができる様にすることを目的としてい
る。

（実施例） 以下本願発明を実施例に基いて詳細に説明する。尚以下
の実施例の引用は本願発明の範囲を限定するものではな
く、本願発明は前記特許請求の範囲内において適宜変更
可能なものである。

第２図は本願発明の一実施例としてのカラー撮像装置を
示す図である。第１図と同様の構成要素については同一
番号を付し説明は省略する。20,20′はコンパレータで
あり、その出力はバツフアゲート21を介してデータバス
41にのる。23はマイクロコンピユータ等の中央処理装置
（以下CPUと称す）,24はこの撮像装置の他のシステム用
のシステム電源,25は電源スイツチ,26はホワイトバラン
ス調整を命令するスイツチ（マニユアル操作部材）,27
は撮像命令スイツチである。またCPU23の一部分23aは常
にバツクアツプ電源31によつてフオローされており動作
状態を保つている。32はアドレスデコーダである。33,3
3′はバツフアゲート22を介してCPU23によつて制御され
るシフトレジスタであり、パラレルイン−パラレルアウ
トの８ビツト構成をとつている。このシフトレジスタ3
3,33′の出力（ホワイトバランス制御信号）はD/A34,3
4′を介して利得制御回路4,4′（ホワイトバランス調整
手段）に供給される。46はメモリ29（記憶手段）に格納
されているデータに応じた表示をするための表示基（表
示手段）であり、表示駆動回路45（変換手段）にバツフ
アゲート44を介してホワイトバランス制御信号に対応す
るデータが供給されている時、そのデータに応じた表示
をする。

以下フローチャートを用いて動作の説明をする。第３図
は第２図に示した装置の動作を示すフローチヤートの一
例である。電源スイツチ25をオンすると、CPU23及びシ
フトレジスタ33,33′に電力が供給されCPU23が動作可能
な状態になりシフトレジスタ33,33′にメモリ29に記憶
されているデータが供給される。またこの状態は次にホ
ワイトバランススイツチ26または撮像スイツチ27がオン
されるのを待つスタンバイ状態でもある。

このスタンバイ状態において表示スイツチ47をオンする
と、メモリ29に格納されているホワイトバランス制御デ
ータが表示駆動回路45にバツフアゲート44を介して供給
される。すると表示器46はメモリ29に格納されている制
御データに応じた出力をし、スタンバイ状態が続く。こ
の状態で撮像スイツチ27がオンされると、この撮像装置
における撮像する為に必要な各システムへシステム電源
24より電源が供給される。この時第２図に示すコンパレ
ータ20,20′や平滑回路12,12′等、ホワイトバランス調
整時にのみ必要とする部分には電力を供給しない。装置
各部への電力が供給されると撮像を行なう。但し撮像時
の各システム並びにCPU23の動作については本発明とは
関連しないので省略する。撮像時の利得制御回路4,4′
の増幅利得は後述の如くシフトレジスタ33,33′に各々
格納されているホワイトバランス制御データにて決定さ
れる。そして撮像終了後自動手動を問わず（但し第３図
のフローチヤートでは自動の場合を示す。）撮像スイツ
チ27がオフされると、装置各部への電力供給を遮断しス
タンバイ状態に戻る。このように電源スイツチ25をオン
すると、直ぐに撮像を行うのであるが、このときのホワ
イトバランスはメモリ29に後述の如く格納されていた制
御データをそのままシフトレジスタ33,33′に取り込む
ことによつて調整している。そのためホワイトバランス
がずれている可能性があるのは前述した通りである。そ
こでユーザーは表示器46の表示を見て制御データがどの
様な天候の時に得られたものであるかを識別する。これ
は一般に制御データを見ることにより撮影時の被写体光
源の色温度を大略知ることができ、その時の天候を計り
得るという前提から成る。第４図は表示器46の一例を示
す図である。第４図に示す表示器ではメモリ29に格納さ
れている16ビツトの制御データを表示駆動回路45でこれ
を簡易に示す３ビットのデータに変換し、この変換され
た３ビットデータ（表示情報）を８つの液晶表示板51a
〜ｈを用いて表示し、屋内，雨，曇，晴等の天候表示52
に対応させている。即ち、例えば快晴時に制御データを
得た場合には51a〜ｈの全ての表示板が表示状態にな
り、明るさに応じて表示状態になつている表示板の数が
変わるものである。

従つてユーザーは撮影後、表示スイツチ47をオンするこ
とによつてその撮影時ホワイトバランス調整に用いられ
た制御データがいかなる天候の時に得られたものである
かを識別する。そして制御データが得られた時の天候と
撮影時の天候とがほぼ一致していると判断すればホワイ
トバランスがほぼとれた撮影を行つたことになる。一方
天候が一致しない時、例えば屋内で撮影した後表示器46
の表示が快晴を指した場合などはホワイトバランスをと
り直し、必要に応じて撮影のやり直しをしなければなら
ない。

また、時間的な余裕が多少ある時には撮影前に表示スイ
ツチ47をオンして表示器46を見る。このとき表示器46に
示された天候とその時の天候とがほぼ一致していれば改
めてホワイトバランスをとる必要はなく、一致していな
ければホワイトバランスをとり直さなければならないこ
とになる。

以下前述のスタンバイ状態においてホワイトバランスス
イツチ26をオンした時の動作について説明する。ホワイ
トバランススイツチ26をオンすると、ホワイトバランス
の調整に必要な部分に電源が供給される。また、このと
きユーザーは撮像素子１から前述の如く、白または灰色
に対応した信号が得られる様にする。するとシフトレジ
スタ33,33′に各々標準ホワイトバランス制御データが
書き込まれる。標準ホワイトバランス制御データはCPU2
3のバツクアツプ電源でフオローされた部分23aに記憶さ
れている。シフトレジスタ33,33′の出力は各々D/A34,3
4′でアナログ信号に変換された後利得制御回路4,4′に
入力されＲ及びＢの増幅利得を決定する。

このとき端子11から出力される画像信号がＹだけであれ
ばホワイトバランスがとれたことになり、コンパレータ
ー20,20′の出力は両方とも０になる。逆にＢ−Ｙまた
はＲ−Ｙの色差信号に出力がある時はホワイトバランス
はとれていないことになり、コンパレータ20,20′の一
方または両方が０以外の出力を出す。コンパレータ20,2
0′の一方または両方に０以外の出力がある時は、シフ
トレジスタ33,33′に格納されているデータを書換え
る。例えばコンパレータ20の出力が正であればシフトレ
ジスタ33のデータを小さくし、Ｒの増幅率を下げＲ−Ｙ
を０レベルにしようとする。第２図の例では８ビツト構
成のシフトレジスタを用いており、例えば標準設定値が
10000000（２）であつてコンパレータ20の出力が正出力
である時はシフトレジスタ33のデータをまず１つ小さく
して01111111（２）にする。そして未だコンパレータ20
の出力が正出力であれば更にデータを１つ小さくして01
111110（２）にする。以下コンパレータ20の出力が０に
なるまで順次シフトレジスタ33のデータを小さくしてい
く。一方これと同時にコンパレータ20′の出力に応じて
シフトレジスタ33′のデータも変化させていく。そして
両方のコンパレータ20,20′の出力が０になるとホワイ
トバランス調整が終了したことになり、この時シフトレ
ジスタ33,33′に入つているデータはホワイトバランス
制御データとなる。但しコンパレータ20,20′の出力は
完全に０とはならないので実際は所定の絶対値以下の時
０とみなす。

その後今度はシフトレジスタ33,33′のデータが夫々メ
モリ29に書込まれる。メモリ29への書込みが終了する
と、シフトレジスタ33,33′以外のホワイドバランス調
整に必要な系への電力の供給をストツプする。そしてホ
ワイトバランススイツチ26をオフ状態に戻し、元のスタ
ンバイ状態に戻る。

スタンバイ状態で電源スイツチ25をオフした場合は、シ
フトレジスタ33,33′及びCPU23への電力の供給も停止
し、次に電源スイツチ25がオンされるのを待つ待機状態
になる。

上述の如き構成によれば撮りたい時に直ぐ撮影ができる
のでシヤツタチヤンスを逸すことがなく、かつホワイト
バランス制御データが適正なデータであるかどうかを容
易に、且、迅速に確認できるので、ホワイトバランスの
くずれた撮影を行なつたまま気づかないでいるが如き撮
影ミスが起こらない。

また撮影前に表示器を見ることによつて、ホワイトバラ
ンス調整をすべきかどうかを直ぐに判断できるのでホワ
イドバランス調整を行う機会を必要最小限に抑えること
ができるので操作の煩わしさが解消される。特にそれ程
色再現性を必要としない画面を撮影する場合における効
果は大なるものである。更に、ホワイトバランス調整そ
のものは表示の分かりやすさとは別に充分正確に行うこ
とができ、速写性より色再現性を優先する被写体に対し
ては、正確で、決め細やかなホワイトバランス調整が行
える。

第５図は本願発明の他の実施例としてのカラー撮像装置
を示す図である。第１図または第２図と同様の構成要素
については同一番号を付し説明は省略する。

コンパレータ20,20′の出力は夫々図示のアナログスイ
ツチ49に供給される。アナログスイツチ49は同期信号回
路系10より得た同期信号から水平同期信号分離回路48で
分離された水平同期信号により制御され、コンパレータ
20,20′の出力信号を線順次化する。バツフアゲート2
1′にそれに応じて第２図に示したバツフアゲート21の
半分のビツト数を有するものである。この様に構成すれ
ばデータ伝送路が半分の容量で済む。また30はメモリで
ある。

以下第５図の装置についてフローチヤートを用いて動作
の説明をする。第６図は第５図に示した装置の動作を示
すフローチヤートの一例である。

電源スイツチ25をオンするとCPU23及びシフトレジスタ3
3,33′に電力が供給され、CPU23は動作可能になり、か
つシフトレジスタ33,33′には後述する如くメモリ29の
データまたはCPU23より与えられる標準ホワイトバラン
ス制御データが供給される。また標準ホワイトバランス
制御データがシフトレジスタ33,33′に供給された時は
メモリ29にも供給される。そしてこの状態は次にホワイ
トバランススイツチ26または撮像スイツチ27がオンされ
るのを待つスタンバイ状態でもある。

この状態で撮像スイツチ27がオンされると前述の第２図
に示した装置と同様の順序で撮像が行なわれ、再びスタ
ンバイ状態に戻る。但し第５図に示す様に撮像スイツチ
のオフは手動にて行なう様にしている。またこの状態で
ホワイトバランススイツチ26をオンすると、第２図に示
した装置と同様にシフトレジスタ33,33′のデータを書
換え、そのデータはバツクアツプ電源31でフオローされ
ているメモリ29に記憶される。また同時にタイマ30をリ
セツトし、再スタートさせる。更にシフトレジスタ33,3
3′以外のホワイトバランス調整に必要な系への電力の
供給をストツプする。そしてホワイトバランススイツチ
26をオフ状態に戻し、元のスタンバイ状態に戻る。

またスタンバイ状態で表示スイツチ47をオンすると、前
述の如く表示器46はメモリ29に格納されている制御デー
タに応じた表示をしてスタンバイ状態が続く。この表示
器46の表示は前述した様に利用され、ユーザーは表示に
応じて、ホワイドバランス調整や撮影のやり直しをすべ
きかどうか判断する。このスタンバイ状態で電源スイツ
チ25をオフした場合は、シフトレジスタ33,33′及びCPU
23への電力の供給も停止し、次に電源スイツチ25がオン
されるのを待つ待機状態になる。

次に電源スイツチ25がオンされた後の動作を説明する。
前述の後くCPU23及びシフトレジスタ33,33′に電力が供
給されるのであるが、この時タイマ30が計時している値
を見る。これは最後にホワイトバランス調整が行なわれ
てからの時間をみてメモリ29に記憶されている制御デー
タが古いものかどうか判断するものである。即ち、タイ
マ30が計時している値が所定値以下であれば、最後のホ
ワイトバランス調整からそれ程時間が経つていないので
メモリ29に記憶されている制御データはある程度有効で
あると判断する。一方、タイマ30が計時している値が所
定値を超えている場合は無効であると判断する。有効で
あると判断した場合は、メモリ29に記憶されている制御
データをシフトレジスタ33,33′に書込み、一方無効で
あると判断した場合は、前述の標準ホワイトバランス制
御データをシフトレジスタ33,33′に書込む。これで前
述したスタンバイ状態となるわけで、ホワイトバランス
スイツチ26または撮像スイツチ27がオンされるのを待機
する。

例えばタイマ29の値が大きくなつており標準制御データ
がメモリ29に書込まれた時には、表示スイツチ47をオン
することによる表示器46の表示は標準制御データに基づ
くものとなる。標準制御データは例えば曇りの時にホワ
イトバランスをとつた時の制御データで、このデータを
用い室内や雨天で撮影しても晴天時に撮影しても極端に
はホワイトバランスはくずれない。従つて意味のないデ
ータをメモリ29内に格納しておくよりはホワイトバラン
ス調整の機会が大幅に少なくなるものである。

上述の如き構成によれば前述した第２図に示す実施例の
効果に加えホワイトバランス調整を行ったり、撮影のや
り直しをしたりする機会を更に少なくすることができ
る。

（効果） 以上、実施例を用いて詳細に説明した様に、本願発明に
よれば、自動的にホワイトバランス調整を行い得るカラ
ー撮像装置において、速写性が優先する被写体に対して
は、撮りたい時にすぐ撮影できる。しかもこの際、ホワ
イトバランス制御信号に対応する表示を行うに際し、こ
れを粗く示す表示情報を得、この表示情報に従う表示を
行うことにより、ホワイトバランス調整を行うことなく
撮影時のホワイトバランスがどの程度適切であるかを容
易に、且、迅速に識別できる。また、全体としてホワイ
トバランス調整を行ったり撮影をやり直す機会を最小限
に抑えることができる。また、一方では、速写性より色
再現性を優先させる被写体に対しては充分に正確で、き
め細かなホワイトバランス調整を行うことも可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はホワイトバランスシステムを有するカラー撮像
装置の従来例を示す図、 第２図は本願発明の一実施例としてのカラー撮像装置を
示す図、 第３図は第２図の装置の動作を示すフローチヤートの一
例、 第４図は本願発明の表示手段としての表示器の一例を示
す図、 第５図は本願発明の他の実施例としてのカラー撮像装置
を示す図、 第６図は第５図の装置の動作を示すフローチヤートの一
例である。 １は撮像素子、４は利得制御回路、8,8′は直流再生
器、12,12′は平滑回路、20,20′はコンパレータ、23は
CPU、29はメモリ、33,33′はシフトレジスタ、45は表示
駆動回路、46は表示器、47は表示スイツチである。

フロントページの続き (72)発明者 長沢 健一 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キ ヤノン株式会社玉川事業所内 (56)参考文献 特開 昭53−148327（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−155888（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−42380（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光学像からカラー画像信号を得る撮像手段
   と、 前記撮像手段で得られるカラー画像信号のホワイトバラ
   ンスの調整を命ずるマニュアル操作部材と、 該マニュアル操作部材の操作に応じて動作し、前記カラ
   ー画像信号の少なくとも一部を利用して、該カラー画像
   信号のホワイトバランスを調整するための制御信号を発
   生する制御信号発生手段と、前記制御信号を記憶する記
   憶手段と、 前記記憶手段に記憶されている制御信号に応じて、前記
   カラー画像信号のホワイトバランスを調整するホワイト
   バランス調整手段と、 前記記憶手段の記憶されている前記制御信号を、該制御
   信号より粗く示す表示情報に変換する変換手段と、 該変換手段の出力する表示情報に従う複数の表示を行う
   表示手段と を具えるカラー撮像装置。