JPS62189891A - オ−トホワイトバランス装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動的に最適なホワイトバランス調整を行う
オートホワイトバランス装置に関する。

（従来の技術） ビデオカメラや電子スチルカメラによる撮影では、撮影
場所で被写体を照らしている光の質にカメラを合わせな
ければならない。すなわち、被写体を照らしている光に
は太陽光のほか電球や蛍光燈等さまざまな光の質がある
ので、どのような照明でも白い被写体が白く再現されて
色彩が正しく再現されるようにカメラのホワイトバラン
スを調整する必要がある。

一般のホワイトバランス調整では、カメラに設けられた
光源切替スイッチにより、光学的な色温度変換フィルタ
を切り替えるか、あるいはホワイトバランス回路の色温
度プリセット値を切り替えて先ずその場所の光源に合わ
せ、次にその光源の下で白い被写体を写してホワイトバ
ランス微調ツマミにより微調整を行うようにしている。

しかし、このような調整手続きはかなり面倒で初心者に
は難しいため、自動化を図る装置が各種提供されており
、例えば白い被写体を写して所定のスイッチを押すと内
部の信号処理回路が働いて自動的にホワイトバランス調
整を行うような装置か知られている。これは、標準光源
下で白色の被写体を撮影したときに得られる色差信号Ｒ
−Ｙ。

Ｂ−Ｙの振幅は零であるという点に着目して、色温度が
異なる場合の同色差信号間のアンバランスを検出して赤
信号Ｒ９青信号Ｂのそれぞれの増幅回路の利得を制御す
るものである。

また最近では、色温度を検出することによって完全自動
式にホワイトバランスの調整を行うようなオートホワイ
トバランス装置が知られている。

この装置は、カメラの前面にホワイトバランス調整用の
感知窓を設けてそこに乳白色のフィルタを取り付け、そ
の奥に赤および青フィルタをそれぞれかぶせたフォトダ
イオードを配置し、それらフォトダイオードの出力電圧
に基づいて色温度を検出し、その色温度に応じて赤信号
Ｒおよび青信号Ｂのそれぞれの増幅回路の利得を制御す
るものである。したがって、この装置によれば、白い被
写体を写さなくともホワイトバランスをとることができ
、また撮影中に光源が変化しても色バランスのとれた映
像が得られる。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、上述したようなオートホワイトバランス装置で
は、光源の色温度を正しく検出できない場合があった。

すなわち、赤系、青果の潤色ダイオードで光源の色温度
を検出しているため、被写体の背景が赤色や青色の場合
、あるいは赤色や青色の車等が被写体の近くを通り過ぎ
た場合には、その背景色あるいは車の色の影響を受けて
しまって実際の光源よりも赤っぽい色、もしくは青っぽ
い色の光源と判断してホワイトバランス調整を誤ること
があった。また、異なった２種類以上の照明を使用する
場合にも同様な不都合が生じる。

したがって、本発明は、上述のような不都合がなく何時
も最適なホワイトバランス調整を行えるオートホワイト
バランス装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成する本発明の構成は、光源の色温度に応
じて自動的にホワイトバランス回路を制御するオートホ
ワイトバランス装置において、外光の照度を検出する照
度検出手段と；カメラ本体に内蔵されたカレンダ時計と
；予め設定された複数の色温度のそれぞれについてホワ
イトバランス調整用のデータを記憶するデータメモリと
；照度検出手段からの照度データとカレンダ時計からの
カレンダデータとに基づいて光源の色温度を割り出し、
その色温度に対応したデータをデータメモリから読み出
してホワイトバランス回路を制御するための制御信号を
生成する演算制御手段と；を備えることを特徴とする。

（作用） 一般に光源の照度は大体法まっており、屋外光の照度は
屋内光のそれよりも高い。例えば、晴天昼の太陽光は約
１０００００１ｕｘ、ＩＩ天昼の太陽光は約３２０００
１ｕｘ、曇天日出１時間後の太陽光は約２０００１ｕｘ
、晴天日入１時間前の太陽光は約１０００１　ｕ　ｘ　
ｒ蛍光燈は約３００ないし５００１ｕｘ等である。一方
、それらの各光源の色温度も知られており、例えば晴天
昼の太陽光は約５８００°に、ＩＩ天昼の太陽光は約７
０００°に、蛍光燈は約４５００″に等である。したが
って、照度から当該光源の色温度がある程度推測できる
。しかし、太陽光では時間により（特に夕方や朝方と昼
間とで）色温度が大きく異なり、また夜間の照明の中に
は屋外光のように明るいものもあるので、カレンダ時計
を利用して時間的な判断を行うと現時の撮影条件に対す
る適正な色温度を割り出すことができる。しかして、演
算制御手段は、その割り出された色温度に対応したデー
タをデータメモリから読み出してホワイトバランス調整
用の制御信号を生成する。

（実施例） 以下、第１図および第２図を参照して本発明の詳細な説
明する。

Ｌ 第１図は、本発明の一実施例を適用した電子スチルカメ
ラの主要な構成を示す。この図において１０は白色光を
透過する乳白色の拡散板フィルタであり、カメラ本体の
前部の適当な箇所に取り付けられる。このフィルタ１０
の後方には、例えばフォトダイオードからなる光学セン
サ１２が配置され、この光学センサ１２はフィルタ１０
を介して受ける外光の照度に略比例したレベルの電圧信
号ＡＳを出力する。光学センサ１２の出力端子は１００
〜１２０Ｈｚの周波数成分を通すバンドパスフィルタ（
ＢＰＦ）１４の入力端子に接続されるとともに、照度検
出部２０の入力端子に接続される。

ＢＰＦ　１４とその後段の検波回路１６およびコンパレ
ータ１８は、蛍光燈とタングステンランプ（白Ａｍ）と
を弁別するためのものである。すなわち、蛍光燈の照明
光は強度的に電源周波数（５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）の
２倍の周波数で揺れるため、光学センサ１２の出力電圧
は１００Ｈｚまたは１２０Ｈｚの交流成分（フリッカ）
を有し、その交流成分はＢＰＦ　１４を通って検波回路
１６で検波され、コンパレータ１８の出力電圧ＨＶは“
１”レベルになる。しかし、タングステンランプのｐ、
（１明光にはこのような周波数成分が少ないので、コン
パレータ１８の出力電圧ＨＶは“０”レベルになる。

照度検出部２０は、光学センサ１２からの電圧信号Ａｓ
を検波する回路、検波された信号をサンプリングする回
路、サンプリングされた信号を量子化するアナログ−デ
ィジタル（Ａ／Ｄ）ｆＪＵ器。

光学センサ１２の光電変換特性を補償する回路等からな
り、外光の照度を表すディジタル信号ＤＳを出力する。

演算制御部２２は、マイクロコンピュータからなり、コ
ンパレータ１８からの弁別信号ＨＶと照度検出部２０か
らの照度データＤＳとを受は取るとともに、カレンダ時
計２４から現時の月１日。

時１分を表すカレンダデータＣＤを受け、それらの入力
データＨＶ、ＤＳ、ＣＤに基づいて光源の判別とその光
源の色温度の割出しを行う。

また演算制御部２２には、データメモリ２６゜地域補正
部２８．ストロボ装置３０が接続する。

データメモリ２６は、通常の各種光源に対応するものと
して予め設定された複数の色温度のそれぞれについてホ
ワイトバランス調整用のデータ（以下、ＷＢデータと称
する）を格納するとともに、各季節または月毎の日入時
間２臼出時間のデータを格納している。しかして、演算
制御部２２は、色温度を割り出すと、その色温度に対す
るＷＢデータをデータメモリ２６から読み出し、そのＷ
Ｂデータに基づいてホワイトバランス回路４０に対する
制御信号Ｑ　Ｒ，Ｑ　Ｂを生成する。また、地域補正部
２８は、日入時間９臼出時間は季節以外にも地域差によ
って変化することに鑑みて設けられるもので、カメラ本
体に取り付けられた選択スイッチ２８ａの位置に応じて
地域補正値を演算制御部２２に与える。また、ストロボ
装Ｅ１３０は、照明が暗いときに演算制御部２２からの
制御信号ＲＢにより可能化され、シャッタ操作に応動し
て放電管３０ａを発光させる。

本実施例において、ホワイトバランス回路４０は、ＣＣ
Ｄ型もしくはＭＯ８型固体撮像素子４８より得られる赤
信号Ｒ９青信号Ｂをそれぞれ増幅する増幅器４２．４４
からなり、これら増幅器４２．４４の利得が演算制御部
２２からの制御信号ＱＲ，ＱＢによってそれぞれ制御さ
れるようになっている。増幅器４２．４４からそれぞれ
出力された赤信号Ｒ９青信号Ｂおよび撮像素子４８から
の緑信号Ｇはマトリクス回路５０に入力され、このマＩ
−ＩＪクス回路５０の出力端子より輝度信号Ｙと色差信
号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙが得られるようになっている。そして
、輝度信号Ｙが輝度信号処理部５２でＦＭ変調される一
方、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙは色信号処理部５４で線順
次化されたのちＦＭ変調され、ＦＭ輝度信号ＹＯとＦＭ
線順次化色差信号Ｒｏ−Ｙｏ、Ｂｏ−Ｙｏとが混合回路
５６で混合されて記録ヘッド５８より磁気記録奴体（図
示せず）に多重記録されるようになっている。

なお、演算制御部２２には、後述するようなホワイトバ
ランス切替スイッチや光源切替スイッチ等も接続される
か、それらは本実施例の重要な要素ではないので、第１
図では省略されている。

Ｌζ 次に、第２図のフローチャートにつき本実施例の動作を
説明する。

電源ＯＮでスタートし、先ず外光の照度が検査される（
ステップ１００）。このような照度検査は、照度検出部
２０からの照度信号ＤＳを演算制御部２２が受けて比較
演算することにより行われる。ここで、基準値はカメラ
の機種によって異なるが、一般には１００〜５００１　
ｕｘの範囲内に選ばれる。

この検査の結果、基準値以下の照度であれば、演算制御
部２２はストロボ装置ｔ３０にストロボ可能化信号ＲＢ
を与える（ステップ１０２）。それと同時に、演算制御
部２２は、ストロボの色温度（約５８００’　Ｋ）に対
応するＷＢデータをデータメモリ２６から読み出して、
そのＷＢデータに相当するＷＢ制御信号Ｑ　Ｒ，Ｑ　Ｂ
を増幅器４２，４４にそれぞれ与える。したがって、シ
ャッタボタンか押されると、それに応動してストロボ放
電管３０ａが発光し、それによって照射された被写体の
像がレンズ４６を介して撮像素子４８に結像し、撮像素
子４８から得られた赤信号Ｒ１青信号Ｂが増幅器４２．
４４により所定の利得でそれぞれ増幅され、その結果ホ
ワイトバランスのとれた映像が記録されることとなる。

また、照度検査（ステップ１００）の結果、基準値以上
の照度であれば、次にホワイトバランス切替スイッチ（
図示せず）の位置がＡＵＴＯ（自動）かＭＡＮ　（手動
）かどうか検査される（ステップ１０４）。もしＭＡＮ
　（手動）が選択されていれば、光源切替スイッチ（図
示せず）の位置が“タングステンランプ”、“蛍光燈”
または“太陽光”であるかに応じて演算制御装置２２は
その光源に対するプリセット値（３２００’　Ｋ、４５
００°に、５８００′Ｋ）のＷＢデータをデータメモリ
２６から読み出してＷＢ制御信号Ｑ　Ｒ，Ｑ　Ｂを増幅
器４２．４４にそれぞれ与える。そして、この場合には
、ホワイトバランス微調ツマミ（図示せず）により従来
と同様な仕方で微調整が行われる。このようなＭＡＮ　
（手動）モードは、例えば夕日の感じをそのまま出した
い場合や、舞台等で赤または青の照明が使われた場合等
に選択されよう。

ホワイトバランス切替スイッチの位置がＡＵＴＯ（自動
）であれば、次に第２の照度検査が行われ（ステップ１
０Ｂ）、所定の基準値（例えば１００１　ｕｘ）より低
ければ屋内、高ければ屋外と判定される。そして、屋内
と判定されると、次に光学センサ１２の出力信号に１０
０Ｈｚまたは１２０Ｈｚのフリッカがあるかどうか検査
され、フリッカがあれば蛍光燈、フリッカがなければタ
ングステンランプと判定される（ステップ１１０）。こ
の判定は、上述のように演算制御部２２がコンパレータ
１８からの弁別信号ＨＶのレベル状態をみることによっ
て行われる。しかして、演算制御部２２は、タングステ
ンランプと判定すると、その設定色温度（例えば３２０
０’　Ｋ）に対応するＷＢデータをデータメモリ２６か
ら読み出してそれに基七いたＷＢ制御信号Ｑ　Ｒ，Ｑ　
Ｂを増幅器４２．４４にそれぞれ与える（ステップ１１
２）。

また、演算制御部２２は、蛍光燈と判定すると、その設
定色温度（例えば４５００°Ｋ）に対応するＷＢデータ
をデータメモリ２６から読み出してそれに基づいたＷＢ
制御信号ＱＲ，ＱＢを増幅器４２．４４にそれぞれ与え
る（ステップ１１４）。

第２の照度検査（ステップ１０８）で基準値（１０００
１ｕｘ）以上であれば、次に日入〜日出の時間帯、つま
り夜間かどうか検査される（ステップ１１６）。この検
査は、データメモリ２６から得られる現在の季節または
月の日入時刻および日出時刻のデータとカレンダ時計２
４からのカレンダデータＣＤとに基づいて演算制御部２
２により行われる。その結果、夜間と判定されれば、上
述した光源弁別検査（ステップ１１０）に入り、タング
ステンランプか蛍光燈か検査される。このように本実施
例では、カレンダ時計２４の利用により、屋内照明が非
常に明るいものであっても、昼間の屋外と誤認すること
はない。

ステップ１１６で昼間（屋外）と判定されると、次に日
入前１時間以内（夕方）あるいは日出後１時間以内（朝
方）かどうか検査される（ステップ１１８）。すなわち
、夕方や朝方の太陽光は赤っぽくて色温度が低いので、
日中の太陽光の色温度と区別される。この検査も、上述
と同様に、データメモリ２６から得られる現在の季節ま
たは月の日入時刻および日出時刻のデータとカレンダ時
計２４からのカレンダデータＣＤとに基づいて演算制御
部２２により行われる。

その結果、夕方または朝方であれば、次に第３の照度検
査（基準値が例えば３０００１ｕｘ）が行われ、その基
準値よりも高ければ晴天と判定され、それより低ければ
曇天と判定される（ステップ１２０）。そして、晴天と
判定されれば、例えば３５００°にの設定色温度に、曇
天と判定されれば、例えば７０００°にの設定色温度に
対応したＷＢデータがデータメモリ２６から読み出され
てそれに相応するＷＢ制御信号Ｑ　Ｒ，Ｑ　Ｂがそれぞ
れ増幅Ｗ４２．４４に与えられる。

また夕方でも朝方でもない、つまり昼間であれば、やは
り第３の照度検査（ただし基準値は３００００１ｕｘ）
が行われ、その基準値よりも高いか低いかにしたがって
晴天もしくは曇天と判定され（ステップ１２Ｂ）、晴天
の場合には例えば５８００°にの設定色温度に、曇天の
場合には例えば７０００’　Ｋの設定色温度に対応した
ＷＢデータがデータメモリ２６から読み出されそれに相
応するＷＢ制御信号Ｑ　Ｒ，Ｑ　Ｂがそれぞれ増幅器４
２゜４４に与えられる（ステップ１２８．１３０）。

上述したように、本実施例では、外光の照度とカレンダ
データ、およびフリッカの存否に基づいて光源が判別さ
れるとともに色温度が割り出され、その割り出された色
温度に対応するＷＢデータよりホワイトバランス回路を
制御する信号ＱＲ，ＱＢが生成され、これにより赤や青
の背景色に影響されることのない最適なホワイトバラン
ス調整が自動的に行われる。

【Ｌ九 上述した実施例における照度や色温度の数値は一例であ
り、適宜選択可能である。また、上記ホワイトバランス
回路４０も一例であり、例えば色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ
に対する増幅利得を制御するようにしてもよい。したが
って、ＷＢ制御信号やＷＢデータもその都度ホワイトバ
ランス回路に適合するように選ばれてよい。また、上述
した実施例は電子スチルカメラに係るものであったが、
本発明はビデオカメラにも勿論適用可能であり、その場
合上記ストロボ装置３０に替えて光量不足警告装置等を
使用してよい。

（発明の効果） 以上のように、本発明によれば、外光の照度とカレンダ
時計機能とを組合わせることによって現時の撮影条件に
対する適正な色温度を割り出して正しいホワイトバラン
ス調整が自動的に行われるので、オートホワイトバラン
ス機能の利用価値が大きく向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を適用した電位スチルカメ
ラの要部を示すブロック図、および第２図は、上記実施
例の動作を規定するプログラムのフローチャートである
。 １２・・・・光学センサ、　　１４・・・・バンド・パ
ス・フィルタ（ＢＰＦ）、　　１Ｂ・・・・検波回路、
　　１８・・・・フンパレータ、　２０・・・・照度検
出部、　２２・・・・演算制御部、　２４・・・・カレ
ンダ時計、　２６・・・・データメモリ、　２８・・・
・地域補正部、　３０・・・・ストロボ装置、　４８・
・・・撮像素子、　４０・・・・ホワイトバランス回路
、　４２．４４・・・・増幅器、　５０・・・・マトリ
クス回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源の色温度に応じて自動的にホワイトバランス
   回路を制御するオートホワイトバランス装置において、 外光の照度を検出する照度検出手段と、 カメラ本体に内蔵されたカレンダ時計と、 予め設定された複数の色温度のそれぞれについてホワイ
   トバランス調整用のデータを記憶するデータメモリと、 前記照度検出手段からの照度データと前記カレンダ時計
   からのカレンダデータとに基づいて前記光源の色温度を
   割り出し、その色温度に対応したデータを前記データメ
   モリから読み出して前記ホワイトバランス回路を制御す
   るための制御信号を生成する演算制御手段と、 を備えることを特徴とするオートホワイトバランス装置
   。
2. （２）前記ホワイトバランス回路には赤信号および青信
   号をそれぞれ増幅する可変利得増幅器が備えられ、それ
   ら可変利得増幅器の利得が前記制御信号によって制御さ
   れる特許請求の範囲第１項に記載のオートホワイトバラ
   ンス装置。