JPS59141888A - オ−トホワイトバランス回路 - 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】 本発明はオートホワイトバランス回路、詳しくは、カラ
ービデオカメラにおいて、色温度補正を自動的に行なう
オートホワイトバランス回路に関する。

カラービデオカメラにおいて、良質のカラー画像を得る
ためにはホワイトバランス調整を行なうことが必要であ
り、光源の色温度が変化すればホワイトバランスも変化
するので、カラービデオカメラの色温度補正に関して、
従来、撮像管や撮像素子のほかに、被写体における光源
の色温度を測定するセンサーを有し、このセンサーの出
力を演算することによって自動的にホワイトバランスを
調整するよりにしたオートホワイトバランス回路が提案
されている。

第１図は従来のオートホワイトバランス回路の一例を示
すブロック図である。光源１（被写体）が発する光はカ
ラービデオカメラの撮影用光学レンズ２を通して撮泳索
子３に結１男ミされ、同撮像糸子６からのＲ（赤）、ｑ
（緑）、Ｂ（青）の６つの電気信号はＲ信号増幅器４、
Ｇ信号増ｌ１ｇ器５、Ｂ信号増幅器６でそれぞれ増幅さ
れる。これら増幅器４〜乙のうち、Ｒ信号増幅器４とＢ
信号増幅器乙の増幅度がホワイトバランス調整回路７に
よって制御されるようになっている。そして、上記撮＋
１素子６の分光特性に等しい色フィルターを有した受光
素子からなるＲ、−Ｂ構出器９が、カラービデオカメラ
の、上記光源１（被写体）からの光を受光できる位置に
設けられていて、同検出器９の前には、乳白色の拡散板
８が配置されている。

この乳白色の拡散板８は、日常的に見られる景色の様々
の色光を加色すると限りなく白に近づくという考えから
、被写体からの反射光な拡散してこれを加色、積分する
ものである。Ｒ−Ｂ検出器９の光電流’Ｒｌ　ｉＢに変
換された出力のＲ信号とＢ信号はそれぞれ対数増幅器１
０．１１に導かれて対数値、、ｅ３ｏｇ　ｉ、　、、ｇ
ｏｇ　ｉ３Ｋ　変換サレ７）。対Ｈｊｌ１幅器１０．１
１　ノ出力は差動増幅器１２に導かれるので、差動増幅
器この出力はホワイトバランス調整回路７に導かれＢ検
出器９への入射光量には関係なく光源１の色温度の変化
分のみによって変化するので、ホワイトバランス調整回
路７は、適正なホワイトノくランスが得られる方向に、
上記Ｒ信号増幅器４およびＢ倍号増幅器乙の増幅度を制
御する動作を行なう。

丁なわち、被写体が白紙であるとすれば、カラービデオ
カメラの出力は上記Ｒ信号増幅器４、Ｇ信号増幅器５、
Ｂ信号増幅器６によって常に忠実に白を再生することが
必要であり、そのために、ホワイトバランス調整回路７
は上記差動増幅器１２０色信号のうちＲとＢの信号レベ
ルを適正な割合で混合する、オートホワイトノくランス
の制御動作を行なう。

このため、上記のオートホワイトノくランス回路によれ
ば、上記Ｒ−Ｂ検出器９が黒体放射のスペクトルに近似
できうる太陽光やタングステンランプなどの下で被写体
光のＲ−Ｂ成分を一撮１象累子ろと同様に検知していれ
ば、常に適正なホワイト／フランスが得られることにな
る。しかし、光源カー蛍光灯などの場合は、蛍光灯光源
は黒体放射のスペクトルとは異なる特異なスペクトルを
有しているので、この揮光源の下で上記回路を有したカ
ラービデオカメラを用いる場合にはホワイトノくランス
の調整量にずれを生じて良好なホワイトノ（ランス効果
が期待できないものであった。

そこで、上記蛍光灯などの特殊光源にも対応できるよう
に、Ｒ，、ｃｒ、Ｂの６原色のスペクトルをセンサーに
よって検出すると共に、特有のスペクトルをも別のセン
サーで検出できるようにしたホワイトバランス回路が提
案されている（％開昭５７−１２７３７６号）。しかし
、この回路によれば、センサーを複数個必要とし、蛍光
灯光源にも多くの種類があることから、これらのいずれ
をも検出できるようにするには、さらにセンサーを多く
用いたり、回路構成が複雑化するなどしてコストか高１
曲になる欠点があった。

ところで、蛍光灯光源の発する光に対しては、人間の目
によってもチラッキ（フリッカ−）を感じとることがで
きるが、−光素子σ、検出器を用いれば、より正確にこ
のフリッカ−を検知することができる。すなわち、蛍光
灯光源は商用電源周波数の２倍の周期でフリッカ−を発
し、かつＲ，Ｇ。

Ｂの６原色についてその発光のタイミング（位相）が異
なっている。一方、自然光（太陽光）にはチラッキはな
く、またタングステンランプなどではフィラメントの熱
的時定数が太きいために、そのフリッカ−は蛍光灯の７
リツカーに較べてはるかに少ない。つまり、光源の発す
る７リソカー（電気的にはリップルであるので、以下、
リップルという）の大きさによって、蛍光灯光源とそれ
以外の光源とを区別することができる。

本発明の目的は、上記の点に鑑み、リンプル検知手段を
設けることによって蛍光月光源であることを検知し、こ
のとき、リップル検知手段の出力によってホワイトバラ
ンス調整手段を補正制御するようにしたオートホワイト
バランス回路を提供するにある。

以下、本発明を図示の実施例によりて説明する。

第２図は、本発明の一実施例を示すオートホワイトバラ
ンス回路のブロック図である。第２図において、前記第
１図中の符号と同一の符号は第１図の部品と同一部品で
あることを示しているので、その詳細な説明は省略する
。このオートホワイトバランス回路においては、差動増
幅器１２の、ホワイトバランス調整回路７に導かれる出
力を、同時に、リップル検知回路２１に導くようにして
いる。

このリップル検知回路２１は、差動増幅器１２の出の周
期で変化するリップル成分のみを増幅して取り出すため
の帯域増幅器２２と、この帯域増幅器２２からのりラブ
ル成分をその糸幅に応じた直流電圧に変換するクランプ
／ビーク検波回路２６と、このクランプ／ビーク検波回
路２６の直流出力電圧のレベルの大小を判別して６１″
又は０”の判定出力を発するコンパレータ２４とにより
構成され又いる。

コンパレータ２４の判定出力はホワイトバランス調整回
路７に導かれるようになってい℃、コンノくレータ２４
の出力が１”のときホワイトバランス調整回路７がホワ
イトバランスのズレな補正するように作動する。

また、一般に、被写体の色温度が高くなると、撮隊索子
乙のターイナミンクレンジを超えて色信号のバランスが
崩れるので、通常５０００〜６０００　Ｋ以上の色温度
に対しては、色温度を低く変換するために、いわゆるＡ
タイプフィルターと称する色温度変換フィルター２５が
上記光学レンズ２と撮＠素子６との間に挿入される。た
だし、この色温度変換フィルター２５は太陽光や通常の
光源において色温度が高い場合に用いられて有効であり
、蛍九月のように特異なスペクトルを有づ−る光源の場
合には、この色温度変換フィルター２５を挿入すると、
逆に、適正にホワイトバランスの調整を行なうことが困
難になることが知られている。このため、このオートホ
ワイトバランス回路におい又は、色温度変換フィルター
２５を制御するためのフィルター制仙ｊ回路２６が設け
られていて、同フィルター制御回路２６は上記コンパレ
ータ２４の出力によって制御されるようになっている。

次に、上記第２図に示した実施例のオートホワイトバラ
ンス回路の動作を説明する。

ドパランス調整回路７に導かれるので、このときか変化
し、この出力に基いてホワイトバランス調整回路７は適
正なホワイトバランスが得られるようにＲ信号増幅器４
とＢ信号増幅器６の増幅度を制御する動作を行なう。ま
た、差動増幅器１２の出プル成分のみが帯域増幅器２２
によって増幅して取り出される。被写体光に含まれる光
源のリップルについては、例えば、第６図に示すように
、光源が蛍光灯の場合にはリップルＲ人　　となり、タ
ングステンランプなどの場合にはリップ／ｌ／ＲＢ　と
なる。

同図から明らかなように、帯域増幅器２２より出力され
たリップル成分は、直流電圧ＶＡＯ上にリップ／１／凡
人或いは直流電圧ＶＢの上にリップルＲｎが重畳したも
のであるので、帯域増幅器２２で増幅されたリップル成
分が次段のクランプ／ピーク検波回路２３に導かれると
、同検波回路２６は上記リップルＲＡ或いはリップルＲ
Ｂの下端をＯｖにクランプしたのち、ピーク検波を行な
い、ピーク値ｖＰＡ　１ｖＰＢに応じた直流電圧を出力
する。この直流電圧は蛍光灯光源のリップルＲ，Ａと他
の光源のリップル′ｆＬＢ　　とを十分に区別できるレ
ベルで得られるので、このクランプ／ビーク検波回路２
６からの直流出力電圧がコンパレータ２４に導かれると
、コンパレータ２４は蛍光灯光源アリップルＲＡに基づ
く直流出力電圧に対しては１”の出力を発生し、その他
の光源のリップルＲ，Ｂに基づく直流出力電圧に対して
は０”の出力を発生する。このため、ホワイトバランス
調整回路７はコンパレータ２４から１″の信号が導かれ
ると、ホワイトバランスのずれを補正するように作動す
る。すなわち、特異なスペクトルを発する蛍光灯光源の
光をＲ−Ｂ検出器９が検出した場合には、差動増幅器１
２の出力によってはホワイトバランス調整回路７の、ホ
ワイトバランスを適正に保つ調整動作が不完全になり、
ホワイトバランスの調整量にずれを生じてしまうが、こ
のとき上記コンパレータ２４の出力がホワイトバランス
調整回路７に導かれることにより、ホワイトバランス調
整回路７は上記調整のずれ量を補゛圧する制御動作を行
なう。なお、蛍光灯の種類について考えると、一般に白
色および昼光色のものが使用され、近年、高演色性の３
原色発光の蛍光灯が普及しつつあるが、これらは各々特
異な発光をしているものの、実際のオートホワイトバラ
ンスにおけるすれ量はほぼ同じ傾向のずれ量を示してい
るので、上記リップル検知回路２１により蛍光灯時を検
出してホワイトバランス調整回路７により上記ずれ量に
応じてＲ信号、Ｂ信号のレベルを変えれはほぼ正しいホ
ワイトバランスがとれることになる。

また、上記リップル検知回路２１か蛍光月光源によるリ
ップルＡを検出してコンパレータ２４が出力１１”を発
すると、この出力はフィルター制御回、路２６にも導か
れて同制御回路２６を作動させるので、このとき、光学
レンズ２と撮渾累子６との間に色温度変換フィルター２
５が挿入されていた場合には、この色温度変換フィルタ
ー２５は上記フィルター制御回路（制御機構を含む）２
６によって上記撮影光路から撮影光路外に退避駆動され
る。従って、被写体光の色温度が高く、これを低い色温
度に変換するために色温度変換フィルター２５を挿入し
又いる場合であって、被写体光に蛍光月光源が含まれる
ようなときには色温度変換フィルター２５が自動的に撮
影光路外に退避し、上記のホワイトバランス調整回路７
によるホワイトバランスの調整動作およびずれ補正のた
めの制御動作が適正に行なわれる。なお、色温度変換フ
ィルター２５を自動的に撮影光路外に退避させるように
制御することをせずに、手動で色温度変換フィルター２
５を取り外すように、コンパレータ２４の出力により警
告を発するようにしてもよい。

上記実施例のオートホワイトバランス回路は、Ｒ，Ｇ、
Ｂの６原色のうちのＲとＢの２色を検知して画像のＲ信
号とＢ信号のレベルを制御してホワイトバランスをとる
ものに適用しているが、６尿色の全てを検知してＲ，Ｇ
、Ｈの６色信号のレベルを制御するものに適用してもよ
いこと勿論である。

以上述べたように、本発明によれは、光源が蛍光灯であ
るか否ががリップルを検知する手段によって検出される
ようになっていて、蛍光灯光源である場合、このリップ
ル検知手段の出力により、蛍光灯光源によるオートホワ
イトバランス制御のずれが補正されるようにホワイトバ
ランス調整手段を制御しているので、従来の回路のよう
に複数個のセンサーを用いることなく簡単、かつ安価な
回路構成として、常に適正なホワイトバランスを得るこ
とができる等の優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のオートホワイトバランス回路の一例を
示すブロック図、 第２図は、本発明の一芙施例を示すオートホワイトバラ
ンス回路のブロック図、 第３図は、上記第２図中のクランク／ピーク検波回路の
動作を説明するためのリップルの波形図である。 １・・・・光　源 ７・・・・ホワイトバランス調整回路 （ホワイトバランス調整手段） ２１　・・・リップル検知回路（リップル検知手段）Ｒ
Ａ・・・蛍光灯光源によるリップル Ｒｎ・・・タングステンランプなど他の光源によるリッ
プル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 色温度補正のためのホワイトバランス調整手段を備えた
   カラービデオカメラにおいて、被写体光に含まれる蛍光
   灯光源などのリップルを検知するためのりラブル検知手
   段を設け、このリップル検知手段の出力によって上記ホ
   ワイト／（ランス調整手段を制御するようにしたことを
   特徴とするオートホワイトバランス回路。