JPS63292792A - 撮像装置 - 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］ 本発明はビデオカメラのホワイト・バランス装置に関す
るものである。

［従来の技術］ ビデオカメラのホワイト・バランス装置は、近年ビデオ
カメラが小型化、軽量化され家庭用としても普及するに
つれ、自動ホワイト・バランス装置が多く提案されてい
る。この自動ホワイト・バランス装置は容易な操作、ま
たは全く操作なしにホワイト・バランス調整が行われる
ものである。

そのうち、特に自動追尾方式と呼ばれる方式が提案され
ている。これは、ビデオカメラの撮像信号中より分離し
た色信号または撮像系とは別に設けた、被写体付近の照
明の色温度を検出する色温度センサの出力の色信号によ
り、常時ホワイト・バランス調整を行う方式である。こ
の方式によると、撮影者がホワイト・バランス調整を意
識しなくても、常に自動的にホワイト・バランスが良好
な状態に保たれるため、使用上非常に利点がある。

［発明が解決しようとする問題点］ 上述のような従来のホワイト・バランス装置では、撮影
者の作画上の意図によりカメラを上下左右に動かす（バ
ンニング）、もしくはカメラを傾ける（チルティング）
等の操作を行った場合や。

被写体が画面上を移動した場合に、上述の色信号中の色
成分の比率が変化し、撮像された画像の色が変化してし
まい、見苦しいという欠点があった。また、この欠点を
補うため、上述の色信号出力を比較的大きな時定数（例
えば数十秒程度）を有する回路を通して、ホワイト・バ
ランス調整を行う方式も提案されているが、この方式で
は、電源投入時や、例えばレンズキャップをはずす等撮
像条件が大きく変化する際等に調整が良好になるまてに
時間がかかってしまい、使用上不便であるという問題が
あった。

この発明はかかる従来の問題点を解決するためになされ
たもので、状況の変化に伴う色成分の比率の変化に対し
ても、素早くホワイト・バランス調整を行うことのでき
るホワイト・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］ 上記の目的を達成するために、この発明のホワイト・バ
ランス装置は時間によって変化する時間信号を発生する
時間信号発生部を設け、前記時間信号発生部からの時間
信号に基づいて色温度検出手段からの検出信号を処理す
る可変処理部を設け、この可変処理部からの信号により
色信号の利得を制御する構成を有するものである。

［作用］ 上記の構成を有することにより、撮影の状況の変化にも
安定して、高精度のホワイト・バランス調整を行うこと
ができる。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例を示すホワイト・バランス装
置のブロック図である。１は撮像光学系である光学フィ
ルタ及び絞りを含むレンズ、２は撮像素子、３は撮像信
号の輝度及び色の処理を行いカラーテレビジョン信号を
生成するプロセス部、４は出力端子、５は被写体付近の
照明光の色温度を検出する色温度センサ、６は入力色信
号を入力時間信号に応じて処理する可変処理部、７は制
御信号を発生する制御信号発生部、８は制御信号により
時間信号を発生する時間信号発生部である。

第１図において、不図示の被写体の像はレンズｌにより
撮像素子２の撮像面上に結像され光電変換されて撮像信
号ＳＤになり、プロセス部３において輝度信号及び色信
号が分離され、各々処理されカラーテレビジョン信号Ｓ
ｖに変換されて、出力端子４より不図示の外部機器に出
力される。また１色部度センサ５により上述被写体の周
囲の照明光の色温度が検出されて色温度信号５ＴＣ１が
生成され、可変処理部６に入力される。

一方、制御信号発生部７により不図示のカメラ制御信号
及びカメラの各部の信号より、制御信号ＳＣが発生され
、時間信号発生部８に入力される０時間値号発生部８で
は制御信号ＳＣをもとに、時間と共に変化する時間信号
ＳＴが発生されて可変処理部６に入力される。可変処理
部６ては色温度センサ５より入力された色温度信号５Ｔ
Ｃ１に対し、時間信号ＳＴに従って可変処理部６での処
理を行って、時間と共に変化する色温度信号５ＴＣ２を
発生し、プロセス部３に入力し、撮像信号から得られた
色信号の利得の制御を行ってホワイト・バランス調整を
行う。

第２図は第１図の実施例における主要部の詳細を示すブ
ロック図で、２１．２４は平滑回路、２２．２５は入力
と所定値の比較を行うコンパレータ、２３，２６．２７
は入力信号の変換により所定幅例えば数十マイクロ秒程
度の単一パルスを発生する単安定マルチバイブレータ、
２８はＯＲゲート、２９はオペアンプ、３０は基準電圧
、３１は抵抗、３２はコンデンサ、３３はスイッチ回路
、３４はリミッタである。第２図中、平滑回路２１乃至
ＯＲゲート２８で第１図の制御信号発生部７を構成し、
オペアンプ２９乃至リミッタ３４で時間信号発生部８を
構成しており、ＳＹはプロセス部２中の輝度信号、ＳＬ
は色温度センサ５の照度出力、ＳＴＲは第１図の装置に
おける出力信号を記録するビデオレコーダ等を制御する
、不図示のトリガスイッチより発生する撮像トリガ信号
である。

第２図の装置において、入力された輝度信号ＳＹは平滑
回路２１により平滑され、コンパレータ２２により所定
値と比較され、比較出力が変化した場合、単安定マルチ
バイブレータ２３により単一パルスが生成され、ＯＲゲ
ート２８に入力される。また、照度出力ＳＬについても
同様に平滑回路２４．コンパレータ２５．単安定マルチ
バイブレータ２６により、入力の平均値が大きく変化し
た時、単一パルスが生成されＯＲゲート２８に入力され
る。また、撮像トリガ信号ＳＴＲが変化した時にも単安
定マルチバイブレータ２７により単一パルスが生成され
ＯＲゲート２８に入力される。そして、このＯＲゲート
２８に入力された各単一パルスは論理加算され、制御信
号ＳＣとしてスイッチ３３に制御信号として入力される
。スイッチ３３が制御信号ＳＣにより１．単一パルスの
幅の時間閉じられるとコンデンサ３２の電極がショート
され、電位差がなくなる。すると、基準電圧３０と、抵
抗３１により定まる電流がコンデンサ３２に積分されオ
ペアンプ２９の出力が時間と共に上昇する。この変化は
例えば数十秒程度の間の時間によつて変化する。この出
力がリミッタ３４により所定値に制限されて、時間信号
ＳＴとして出力される。

第３図は第１図の実施例における可変処理部６の具体例
を示すブロック図である。５１は制御信号の印加により
抵抗値の変化する可変抵抗素子、５２はレベル変換器、
５３はコンデンサ、５４は入力段にＦＥＴ等を使用した
ハイインピーダンスのバッファアンプである。可変抵抗
素子５１に入力された時間信号ＳＴはレベル変換器５２
により可変抵抗素子５１の制御特性に適した値に変化さ
れ、可変抵抗素子５１の制御端子に入力される。

この時間信号ＳＴのレベルが近い時に抵抗の値が小さく
なるように制御される。また、最初の色温度信号５ＴＣ
１は可変抵抗素子５１を通してコンデンサ５３に電荷を
蓄積し、バッファアンプ５４により増幅されて色温度信
号５ＴＣ２として出力される。

今、色温度信号５ＴＣ１が変化したとすると。

変化後の色温度信号５ＴＣ２は可変抵抗素子５１の抵抗
値とコンデンサ５３の値によって形成される時定数に従
って変化し、最終的には変化前の色温度信号５ＴＣ１と
同じ値に到達する。この過程に要する時間は可変抵抗素
子５１の抵抗値、つまり時間信号ＳＴの値によって変化
する。

第４図は本発明の実施例の動作を説明するタイミングチ
ャートである０時間Ｔ。においては時間信号ＳＴが小さ
く、可変抵抗素子５１の抵抗値が低く、時定数が短いた
め、色温度信号５ＴＣ２は比較的早く最初の色温度信号
５ＴＣ１と同じ値に到達する０時間ＴＩにおいて、色温
度信号５ＴＣ１が再び変換しているが、この時時間信号
ＳＴは時間Ｔ０の時より大きくなっており、時定数がＴ
ｏより長くなるため、色温度信号５ＴＣ２が色温度信号
５ＴＣ１に到達する時間が長くなっている。さらに、時
間Ｔ２においては時間信号ＳＴが大きいため、時定数が
大きく、色温度信号５ＴＣ１が変化しても変化後の色温
度信号５ＴＣ２は非常に緩慢に変化する。

第５図は本発明の一可変処理部６の他の具体例を示すブ
ロック図である。７１はコンパレータ。

７２はスイッチ回路、７３．７４，７５，７６゜７９は
抵抗、７７．７８はオペアンプ、８０はコンデンサ、８
２は反転アンプであり、オペアンプ７７．７８及び抵抗
７３，７４，７５．７６により定電流源８１を構成して
おり、スイッチ７２でその出力電流の極性を切換えてい
る０色温度信号ＳＴＣはコンデンサ８０の電圧とコンパ
レータ７１により比較され、その比較出力によスイッチ
回路７２が切換えられる。定電流源８１はスイッチ回路
７２の極性と時間信号ＳＴによって定まる電流を流出ま
たは流入する。この電流はコンデンサ８０に積分され、
その値がバッファアンプ５４により増幅されて色温度信
号５ＴＣ２として出力される。コンデンサ８０の電圧が
色温度信号５ＴＣ１より小さい時はコンパレータ７１は
スイッチ７２を電流がコンデンサ８０に流れ込む方向に
切換える。また、コンデンサ８０の電圧が色温度信号５
ＴＣ１より大きい時はコンパレータ７１は、スイッチ７
２を電流がコンデンサ８０から流れ出す方向に切換える
。最終的に出力である色温度信号５ＴＣ２が最初の色温
度信号ＳＴＣ１とほぼ等しい値になる０色温度信号５Ｔ
Ｃ１が変化し始めてからこのようになるまでの時間は時
間信号ＳＴにより制御される０時間信号ＳＴが小さい時
は定電流源８１の出力電流が大きく、短い時間しかかか
らないが、時間信号ＳＴが大きくなると定電流源８１の
出力電流が小さく長い時間を必要とする。尚、動作の安
定のためにコンパレータ７１にウィンドコンパレータを
用いて流れ込み。

ホールド、流れ出しの動作をするようにしても良い、ま
た、そのウィンドコンパレータを時間信号ＳＴにより可
変しても良い。

第６図は本発明の他の実施例を示すホワイト・バランス
装置のブロック図であり、１０１はＡ／Ｄ変換器、１０
２はマイクロコンピュータ、１０３はＤ／Ａ変換器でり
、第１図、第２図と同一符号は同一または相当部分を示
す。

色温度センサ５の出力である色温度信号５ＴＣ１はＡ／
Ｄ変換器１０１に入力されてＡ／Ｄ変換されディジタル
信号５ＴＤ１としてマイクロコンピュータ１０２に入力
される。また、輝度信号ＳＹを平滑回路２１により平滑
し、コンパレータ２２により所定値と比較し、信号ＳＹ
Ｃとしてマイクロコンピュータ１０２に入力する。さら
に色温度センサ５の照度出力信号ＳＬは平滑回路２４に
より平滑され、コンパレータ２５により所定値と比較さ
れて信号ＳＬＣとしてマイクロコンピュータ１０２に入
力する。マイクロコンピュータ１０２は入力信号である
撮像トリガ信号ＳＴＲ，信号ＳＹＣ，ＳＬＣによりディ
ジタル信号５ＴＤ１を制御してディジタル信号５ＴＤ２
を生成し、Ｄ／Ａ変換器１０３でＤ／Ａ変化し色温度信
号５ＴＣ２が生成されたプロセス部３を制御しホワイト
・バランス調整を行う。

第７図は第６図におけるマイクロコンピュータ１０２の
動作を示すフローチャートである。

ステップ（２０１）よりスタートし、まずステップ（２
０２）で各入力を取り込み、ステップ（２０３）、（２
０４）、（２０５）で各々の信号ＳＴＲ，ＳＹＣ，ＳＬ
Ｃが前回に対して変化しているかどうかを比較し、１つ
でも変化していればステップ（２０６）で５Ｔ＝０とし
、１つも変化していなければそのままステップ（２０７
）においてディジタル信号５ＴＤ２を比較する。

５ＴＤ２＜５ＴＤ１＋Ｋｌ　（但しに１：定数）ならば
ステップ（２０８）によりディジタル信号５ＴＤ２を ５ＴＤ２＝ＳＴＤ２＋に２／　（ＳＴ＋に３）（但し、
Ｋ２．に３　：定数） の式により増加し、また、 ５ＴＤＩ−Ｋｌ≦５ＴＤ２≦５ＴＤｌ＋に１ならばその
ままとし、また、 ５ＴＤｌ＋Ｋｌ＜５ＴＤ２ ならばステップ（２０９）により ５ＴＤ２＝ＳＴＤ２−に２／　（ＳＴ＋に３）の式に従
って減少する。ステップ（２１０）において、それらの
いずれかによって得られたディジタル信号５ＴＤ２を出
力し、ステップ（２１１）においてＳＴを ５Ｔ＝ＳＴ十に４（但しに４：定数） の式に従って、増加する。また、ＳＴが一定値以上増加
しないようにし−ても良い。

尚、上述実施例はいずれも色温度センサを用いた方式い
おいて実施したが、これに限らず常時、ホワイト・バラ
ンスを行う方式であれば、色信号利得制御を行う制御信
号線において、本発明を実施することは可能である。

［発明の効果］ 以上説明したとおり、本発明によれば安定かつ高精度の
ホワイト・バランス装置が実施できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すホワイト・バランス装
置のブロック図、第２図は第１図の実施例における主要
部の詳細を示すブロック図、第３図は第１図の実施例に
おける可変処理部の具体例を示すブロック図、第４図は
本発明の実施例の動作を説明するタイミングチャート、
第５図は本発明の可変処理部の他の具体例を示すブロッ
ク図、第６図は本発明の他の実施例を示すホワイト・バ
ランス装置のブロック図、第７図は第６図におけるマイ
クロコンピュータの動作を示すフローチャートである。 図中。 ２：撮像素子　　　３：プロセス部 ５：色温度センサ　６：可変処理部 ７：制御信号発生部 ８：時間信号発生部 １０２：マイクロコンピュータ 代理人　弁理士　１）北　嵩　晴 父３図 Ｔｏ　　　　ＴＩ　　　　Ｔ２ 第４ド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ビデオカメラのホワイト・バランス装置において、時間
   によって変化する時間信号を発生する時間信号発生部を
   設け、前記時間信号発生部からの時間信号に基づいて色
   温度検出手段からの検出信号を処理する可変処理部を設
   け、この可変処理部からの信号により色信号の利得を制
   御することを特徴とするホワイト・バランス装置。