JPH11234686A - 固体撮像素子およびこれを用いたホワイトバランス調整装置 - Google Patents

固体撮像素子およびこれを用いたホワイトバランス調整装置

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JPH11234686A
JPH11234686A JP10034643A JP3464398A JPH11234686A JP H11234686 A JPH11234686 A JP H11234686A JP 10034643 A JP10034643 A JP 10034643A JP 3464398 A JP3464398 A JP 3464398A JP H11234686 A JPH11234686 A JP H11234686A
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JP
Japan
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Withdrawn
Application number
JP10034643A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuji Mizoguchi
裕二 溝口
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】コストアップを招くことなく、自動的にホワイ
トバランスを正確に調整することができる固体撮像素子
およびこれを用いたホワイトバランス調整装置を提供す
ること。 【解決手段】固体撮像素子の無効領域の表面の一部に、
白色光だけを通過させる白色フィルタを設け、この白色
フィルタが設けられている無効領域で発生される白色の
映像信号に基づいて、有効領域で発生される映像の映像
信号のホワイトバランスを調整することにより、上記課
題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、撮影した映像のホ
ワイトバランスを調整するために工夫された固体撮像素
子およびこれを用いたホワイトバランス調整装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】CCDやCMOSイメージセンサ等の固
体撮像素子を用いて画像を撮影するビデオカメラやスチ
ルカメラにおいては、例えば白い色が白く見えるよう
に、撮影の前に色のバランスを調整する必要がある。こ
れは、一般的にホワイトバランス調整と呼ばれるもの
で、工場から製品を出荷する時にあらかじめ調整してお
けばよいというものではなく、光源や撮影場所、光の当
たり具合等が変わる毎に調整を行う必要がある。
【0003】従って、従来のビデオカメラやスチルカメ
ラにおいては、撮影者がホワイトバランス調整用のスイ
ッチを押し、例えばレンズの前に白いレンズキャップを
して撮影したり、白色の被写体を撮影することによっ
て、ホワイトバランスの調整を手動で行っていた。しか
し、この方法では、撮影者が意識的にホワイトバランス
の調整を手動で行わなければならないため、調整忘れに
よる失敗撮影が多くなるという問題点があった。
【0004】また、従来のビデオカメラやスチルカメラ
の中には、例えば撮影する映像の中で高輝度の部分が白
であると判断し、この部分の信号を使ってホワイトバラ
ンスを調整したり、あるいは、色信号の平均値が白にな
るようにホワイトバランスを自動調整するものもある。
例えば、特開昭60−124191号公報には、映像信
号の輝度成分の高い部分をサンプリングすることによ
り、リアルタイムでホワイトバランスを調整するビデオ
カメラが開示されている。
【0005】しかし、この方法では、ホワイトバランス
の調整の基準となる信号自体が必ずしも白色の信号では
ない場合もあるため、正確にホワイトバランスを調整す
るのが困難であり、うまく調整できない場合があるとい
う問題点もあった。この他、ホワイトバランス調整専用
のセンサを取り付け、このセンサからの情報を利用して
ホワイトバランスを調整するものもあるが、この方法で
は、専用のセンサが必要であり、コストアップにつなが
るという問題点があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術に基づく問題点をかえりみて、コストアップを
招くことなく、自動的にホワイトバランスを正確に調整
することができる固体撮像素子およびこれを用いたホワ
イトバランス調整装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、撮影した映像を電気的な映像信号に変換
する複数の受光素子を格子状に配列して構成される固体
撮像素子であって、前記映像信号が再生映像として使用
される有効領域と、前記映像信号が再生映像として使用
されない無効領域とを有し、少なくとも前記無効領域の
表面の一部に、白色光だけを通過させる白色フィルタが
設けられていることを特徴とする固体撮像素子を提供す
るものである。
【0008】また、本発明は、上記記載の固体撮像素子
を用いて映像を撮影するビデオカメラもしくはスチルカ
メラに適用されるホワイトバランス調整装置であって、
前記白色フィルタが設けられている無効領域で発生され
る白色の映像信号に基づいて、前記有効領域で発生され
る映像の映像信号のホワイトバランスを調整するホワイ
トバランス調整回路を備えていることを特徴とするホワ
イトバランス調整装置を提供するものである。
【0009】
【発明の実施の形態】以下に、添付の図面に示す好適実
施例に基づいて、本発明の固体撮像素子およびこれを用
いたホワイトバランス調整装置を詳細に説明する。
【0010】図1は、本発明の固体撮像素子の一実施例
の概略図である。図示例の固体撮像素子10は、例えば
CCDやCMOSイメージセンサ等の受光面の概略を示
すもので、その中央部は、撮影した映像の映像信号が再
生映像として使用される有効領域12であり、その周辺
部は、再生映像として使用されない無効領域14であ
る。また、底辺部の無効領域14の表面には、白色光だ
けを通過させる白色フィルタ16が設けられている。
【0011】固体撮像素子10は、基本的に、複数の受
光素子を格子状に配列して構成されている。受光素子
は、撮影した映像を電気的な映像信号に変換するもの
で、有効領域12からは、撮影した映像の受光量に対応
する電圧レベルの映像信号が発生される。この固体撮像
素子10を使用して映像を撮影するビデオカメラやスチ
ルカメラにおいては、有効領域12によって発生された
映像信号が、撮影した映像の再生映像として使用され
る。
【0012】これに対し、無効領域14は、有効領域1
2に対するマージン領域であり、物理的な構成や作用は
有効領域12と同じであるが、無効領域14からの映像
信号は、撮影した映像の再生映像としては使用されな
い。すなわち、固体撮像素子10には、周辺部にある程
度の無効領域14が必然的に存在するため、この無効領
域14を有効利用することによって、有効領域12の面
積を圧迫することなく、固体撮像素子10の受光面に白
色フィルタ16を設けることができる。
【0013】この白色フィルタ16が設けられている底
辺部の無効領域14からは、白色フィルタ16を通過す
る白色光に対応する映像信号が発生される。従って、こ
の固体撮像素子10においては、撮影者が目的とする映
像を撮影しながら、同時に白色の映像も自動的に撮影さ
れる。このため、本発明の固体撮像素子10を使用する
ビデオカメラやスチルカメラにおいては、コストアップ
を招くことなく、ホワイトバランスの調整機能を実現す
ることができる。
【0014】なお、白色フィルタ16は、例えば固体撮
像素子10の製造工程において、無効領域14の表面に
蒸着して形成することができるが、その形成方法は何ら
限定されない。また、白色フィルタ16は、少なくとも
無効領域14の表面の一部に設けてあればよい。本発明
の固体撮像素子は、基本的に以上のようなものである。
次に、本発明のホワイトバランス調整装置について説明
する。
【0015】図2は、本発明のホワイトバランス調整装
置を適用するビデオカメラの一実施例のブロック概念図
である。図示例のビデオカメラ20は、図1に示す本発
明の固体撮像素子(CCD)10、ローパスフィルタ
(LPF)22、色分離回路24、Yプロセス回路2
6、Rプロセス回路28、Bプロセス回路30、マトリ
クス回路32、ホワイトバランス調整回路34およびエ
ンコーダ36を有する。
【0016】ここで、CCD10は、本発明を適用する
固体撮像素子を概念的に示すものである。このビデオカ
メラ20においては、まず、CCD10によって、撮影
者が撮影した映像が有効領域で光電変換され、その映像
の映像信号が、LPF22および色分離回路24に供給
されるのと同時に、白色フィルタを通過した白色光が無
効領域で光電変換され、その白色の映像信号が、ホワイ
トバランス調整回路34に供給される。
【0017】その後、LPF22によって映像信号から
輝度信号Yが分離され、Yプロセス回路26において輝
度信号Yのゲイン調整が行われる。また、色分離回路2
4によって映像信号から色信号R,B(赤、青)が分離
され、それぞれRプロセス回路28およびBプロセス回
路30において色信号R,Bのゲイン調整が行われる。
これらの輝度信号Yおよび色信号R,Bはマトリクス回
路32に供給され、マトリクス回路32によって色差信
号R−Y,B−Yが発生される。
【0018】ホワイトバランス調整回路34は、マトリ
クス回路32から出力される色差信号R−Y,B−Yを
監視し、CCD10から供給される白色の映像信号を用
いて、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。この制御信号は、Rプロセス回路28およびB
プロセス回路30にフィードバックされ、再度、色信号
R,Bのバランスが等しくなるようにゲイン調整が行わ
れることにより、ホワイトバランスの調整が行われる。
【0019】本発明のホワイトバランス調整装置によれ
ば、本発明の固体撮像素子10を使用することによっ
て、撮影者が目的とする映像を撮影するとき同時に、コ
ストアップを招くことなく、白色フィルタによって白色
の映像信号をリアルタイムに発生させることができるた
め、撮影者の手を煩わせることなく、自動的にホワイト
バランスを正確に調整することができ、これにより、常
にホワイトバランスの調整された高画質な映像を得るこ
とができる。
【0020】その後、それぞれRプロセス回路28およ
びBプロセス回路30においてゲインが再調整された色
信号R,Bは、輝度信号Yとともにマトリクス回路32
に入力され、マトリクス回路32からは、ホワイトバラ
ンス調整後の色差信号R−Y,B−Yが出力される。こ
れらの色差信号R−Y,B−Yは、Yプロセス回路26
から出力される輝度信号Yとともにエンコーダ36に入
力され、例えばNTSC方式等のビデオ信号に変換され
る。
【0021】なお、CCD10が1つの場合を例示して
説明したが、例えばRGB(赤緑青)にそれぞれ対応す
る3CCD方式の場合にも適用可能である。また、ビデ
オカメラの場合を例示して説明したが、本発明は、スチ
ルカメラのホワイトバランス調整装置としても同じよう
に適用可能である。本発明の固体撮像素子を用いたホワ
イトバランス調整装置は、基本的に以上のようなもので
ある。
【0022】以上、本発明の固体撮像素子およびこれを
用いたホワイトバランス調整装置について詳細に説明し
たが、本発明は上記実施例に限定されず、本発明の主旨
を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしても
よいのはもちろんである。
【0023】
【発明の効果】以上詳細に説明した様に、本発明の固体
撮像素子は、無効領域の表面の一部に、白色光だけを通
過させる白色フィルタを設けたものである。また、本発
明のホワイトバランス調整装置は、本発明の固体撮像素
子を用いて映像を撮影するビデオカメラもしくはスチル
カメラに適用されるもので、白色フィルタが設けられて
いる無効領域で発生される白色の映像信号に基づいて、
有効領域で発生される映像の映像信号のホワイトバラン
スを調整するものである。本発明の固体撮像素子によれ
ば、撮影者が目的とする映像を撮影しながら、同時に白
色の映像も自動的に撮影されるため、コストアップを招
くことなく、正確なホワイトバランスの調整機能を実現
することができる。また、本発明のホワイトバランス調
整装置によれば、従来のビデオカメラやスチルカメラの
構造をそのまま利用して、撮影者の手を煩わせることな
く、自動的に正確にホワイトバランスを調整することが
できるため、常にホワイトバランスの調整された高画質
な映像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の固体撮像素子の一実施例の概略図で
ある。
【図2】 本発明のホワイトバランス調整装置を適用す
るビデオカメラの一実施例のブロック概念図である。
【符号の説明】
10 固体撮像素子 12 有効領域 14 無効領域 16 白色フィルタ 20 ビデオカメラ 22 ローパスフィルタ 24 色分離回路 26 Yプロセス回路 28 Rプロセス回路 30 Bプロセス回路 32 マトリクス回路 34 ホワイトバランス調整回路 36 エンコーダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04N 9/73

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】撮影した映像を電気的な映像信号に変換す
    る複数の受光素子を格子状に配列して構成される固体撮
    像素子であって、 前記映像信号が再生映像として使用される有効領域と、
    前記映像信号が再生映像として使用されない無効領域と
    を有し、 少なくとも前記無効領域の表面の一部に、白色光だけを
    通過させる白色フィルタが設けられていることを特徴と
    する固体撮像素子。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の固体撮像素子を用いて映
    像を撮影するビデオカメラもしくはスチルカメラに適用
    されるホワイトバランス調整装置であって、 前記白色フィルタが設けられている無効領域で発生され
    る白色の映像信号に基づいて、前記有効領域で発生され
    る映像の映像信号のホワイトバランスを調整するホワイ
    トバランス調整回路を備えていることを特徴とするホワ
    イトバランス調整装置。
JP10034643A 1998-02-17 1998-02-17 固体撮像素子およびこれを用いたホワイトバランス調整装置 Withdrawn JPH11234686A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011029740A (ja) * 2009-07-22 2011-02-10 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> 単板カラー2次元撮像素子およびそれを備える撮像装置
JP2013545331A (ja) * 2010-09-28 2013-12-19 ライカ ジオシステムズ アクチエンゲゼルシャフト 少なくとも2つの独立したデジタルカメラを備えたデジタルマルチスペクトルカメラシステム
JP2015100056A (ja) * 2013-11-20 2015-05-28 フーチー ウーFu−Chi WU 撮像機器のホワイトバランス色温度測定装置

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Effective date: 20050510