JP2700957B2 - カラー撮像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラー撮像装置に関
し、特に、改良された固定ホワイトバランスモードを有
するカラー撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラービデオカメラ等のカラー撮像装置
は、被写体を人間の目で見た色と同じ色で画像上に映出
すためのホワイトバランス機能を有する。

【０００３】人間の目は、見ようとする対象物の照明光
の色温度がある範囲内にある場合にはその変化にかかわ
らず、白い対象物を白く認識する。しかし、カラー撮像
装置によって捉られる被写体の色は、照明光の色温度が
高いほど青味がかり照明光の色温度が低いほど赤味がか
る。つまり、カラー撮像装置が認識する色と人間の目が
認識する色とは照明光の色温度によって異なる。

【０００４】そこで、カラー撮像装置には、被写体を撮
像して得られた色情報に、被写体の照明光の色温度に応
じた補正を加えるホワイトバランス機能が備えられる。
カラー撮像装置には、被写体を撮像して得られた色情報
に加えられる補正が被写体の照明光の色温度の変化に応
じて自動的に変化する、いわゆるオートホワイトバラン
スモードと、被写体を撮像して得られた色情報に加えら
れる補正が被写体の照明光の色温度の変化にかかわらず
一定に固定される、いわゆる固定ホワイトバランスモー
ドとの両方を備えるものがある。

【０００５】図４は、オートホワイトバランスモードお
よび固定ホワイトバランスモードを有するカラービデオ
カメラの概略ブロック図である。

【０００６】図４を参照して、被写体からの反射光は、
図示されないレンズ系を通ってＣＣＤ（電荷結合素子）
等の撮像素子１の受光面上に被写体の光学像を結ぶ。撮
像素子１は、受光面上に結ばれた光学像を電気信号に変
換して映像信号成分抽出回路２に与える。

【０００７】映像信号成分抽出回路２は、ＣＤＳ（相関
二重サンプリング）回路およびＡＧＣ（自動利得制御）
回路を含む。ＣＤＳ回路は、撮像素子１からの電気信号
を相関二重サンプリングすることによって、前記電気信
号から低域ノイズの除去された映像信号を得る。ＡＧＣ
回路は、映出される画像の平均的な明るさが常に一定と
なるように、ＣＤＳ回路が得た映像信号の平均レベルを
所定の一定レベルに制御する。ＡＧＣ回路によって平均
レベルを制御された映像信号が映像信号成分抽出回路２
の出力Ｓ１，Ｓ２として映像信号処理部３に与えられ
る。

【０００８】映像信号処理部３は、映像信号成分抽出回
路２の出力Ｓ１およびＳ２に基づいて、被写体の色およ
び明るさに応じた色差信号Ｒ−ＹおよびＢ−Ｙを作成す
る。作成された色差信号Ｒ−ＹおよびＢ−Ｙはエンコー
ダ回路４に入力される。エンコーダ回路４は、色差信号
Ｒ−Ｙと色差信号Ｂ−Ｙとを変調して、被写体の明るさ
を表わす輝度信号Ｙと、被写体の色を表わすクロマ信号
Ｃとを作成する。この輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃとが、
このカラービデオカメラの出力となる。

【０００９】このカラービデオカメラにおいて、映像信
号処理部３，マイクロコンピュータ（以下、マイコンと
略す）５ｂ，Ｄ／Ａコンバータ６，およびホワイトバラ
ンスモード選択スイッチ７がホワイトバランス機能を果
たす。

【００１０】映像信号処理部３は、マトリクス回路３１
および３６と、可変利得増幅器３２および３３と、クラ
ンプ回路３４と、ガンマ補正回路３５とを含む。マトリ
クス回路３１は、映像信号成分抽出回路２の出力信号Ｓ
１およびＳ２に所定の演算を施して、３つの原色信号
Ｒ，Ｇ，Ｂを作成する。原色信号ＲおよびＢはそれぞ
れ、可変利得増幅器３２および３３に与えられる。可変
利得増幅器３２は、Ｄ／Ａコンバータ６から与えられる
利得制御信号ＲＣＴＬに応じて原色信号Ｒの利得を制御
する。同様に、可変利得増幅器３３は、Ｄ／Ａコンバー
タ６からの利得制御信号ＢＣＴＬに応じて原色信号Ｂの
利得を制御する。可変利得増幅器３２および３３によっ
てそれぞれ利得制御された原色信号ＲおよびＢはクラン
プ回路３４に与えられる。もう１つの原色信号Ｇは直接
クランプ回路３４に与えられる。クランプ回路３４は、
与えられた原色信号Ｒ，Ｇ，およびＢをそれぞれ、ある
レベルを基準にクランプする。クランプ回路３４によっ
てクランプされた原色信号Ｒ，Ｇ，およびＢは各々ガン
マ補正回路３５およびマイコン５ｂに与えられる。ガン
マ補正回路３５は、クランプ回路３４からの原色信号
Ｒ，Ｇ，およびＢにそれぞれガンマ処理を施す。ガンマ
処理によって、原色信号Ｒ，Ｇ，およびＢの各々の、電
圧と輝度との関係すなわち直線性が、輝度信号Ｙおよび
クロマ信号Ｃによって映出される画像に被写体の各部分
の輝度が正確に再現されるようなものに補正される。ガ
ンマ補正回路３５によって補正された原色信号Ｒ，Ｇ，
およびＢはマトリクス回路３６に与えられる。マトリク
ス回路３６は、この原色信号Ｒ，Ｇ，およびＢに所定の
演算を施して、色差信号Ｒ−ＹおよびＢ−Ｙを作成す
る。

【００１１】一方、マイコン５ｂは、クランプ回路３４
からの原色信号Ｒ，Ｇ，およびＢに基づいて前述の利得
制御信号ＲＣＴＬおよびＢＣＴＬのそれぞれの電圧の大
きさを決定する。

【００１２】さて、白い被写体を撮影したときに、輝度
信号Ｙおよびクロマ信号Ｃによって映出される色が白と
なるのは、色差信号Ｒ−ＹおよびＢ−Ｙの各レベルがゼ
ロである場合である。そこで、色差信号Ｒ−ＹおよびＢ
−Ｙの各々の平均レベルを常に白に対応する値「ゼロ」
となるように制御すれば、照明光の色温度にかかわらず
被写体を実際の色とほぼ同じ色で出すことができる。色
差信号Ｒ−ＹおよびＢ−Ｙの各々の平均レベルがゼロで
あるときには、クランプ回路３４から出力される原色信
号Ｒ電圧，原色信号Ｇ電圧，および原色信号Ｂ電圧間に
ある一定の関係が成立つ。このため、オートホワイトバ
ランスモードにおいては前記一定の関係にある原色信号
Ｒ，Ｇ，およびＢがクランプ回路３４から常時出力され
るように、マイコン５ｂが常に、マトリクス回路３１が
出力する原色信号ＲおよびＢのそれぞれの利得を制御す
るように動作する。

【００１３】以下の説明において、エンコーダ回路４に
入力される色差信号Ｒ−ＹおよびＢ−Ｙの各々の平均レ
ベルをほぼゼロに制御することをホワイトバランスをと
ると言い、色差信号Ｒ−ＹおよびＢ−Ｙの各々の平均レ
ベルがほぼゼロである状態をホワイトバランスがとれた
状態と呼ぶ。

【００１４】マイコン５ｂは、Ａ／Ｄ変換器５０と、Ｒ
ＯＭ（リードオンリメモリ）５１と、ＲＡＭ（ランダム
アクセスメモリ）５２と、ＣＰＵ（中央演算処理装置）
５３とを含む。Ａ／Ｄ変換器５０は、クランプ回路３４
からの原色信号Ｒ電圧，原色信号Ｇ電圧，および原色信
号Ｂ電圧をそれぞれディジタルデータに変換する。ＣＰ
Ｕ５３は、これらのディジタルデータに応答して、予め
プログラムされた処理を実行して、クランプ回路３４か
ら前記一定の関係の成立つ原色信号Ｒ，Ｇ，およびＢが
出力されているか否かを判別する。

【００１５】具体的に説明すると、ＲＯＭ５１には、ク
ランプ回路３４から出力される原色信号Ｒ，Ｇ，および
Ｂ間に前記一定の関係が成立っている場合にクランプ回
路３４から出力される原色信号Ｒ，Ｇ，およびＢ間の電
圧関係が３つのパラメータＲ／Ｇ，Ｂ／Ｇ，Ｒ／Ｂを用
いたデータとして予め記憶されている。ＣＰＵ５３は、
Ａ／Ｄコンバータの出力データに基づいて原色信号Ｒ電
圧，原色信号Ｇ電圧，および原色信号Ｂ電圧間の関係が
ＲＯＭ５１に記憶されているものと一致するか否かを判
別する。

【００１６】そしてこの判別結果が“ＮＯ”であれば、
ＣＰＵ５３はさらに予めプログラムされた処理を実行し
て、クランプ回路３４から出力される原色信号Ｒ，Ｇ，
およびＢ間の電圧関係が前記一定の関係に近付く方向
に、マトリクス回路３１から出力される原色信号Ｒおよ
びＢのそれぞれの利得を変化させることができる、利得
制御信号ＲＣＴＬ電圧および利得制御信号ＢＣＴＬ電圧
を算出する。算出された利得制御信号ＲＣＴＬ電圧およ
びＢＣＴＬ電圧はディジタルデータＤＡＴＡとしてＤ／
Ａコンバータ６に与えられる。Ｄ／Ａコンバータ６は、
マイコン５ｂからのＤＡＴＡをアナログ信号に変換す
る。このアナログ信号が利得制御信号ＲＣＴＬおよびＢ
ＣＴＬである。したがって、可変利得増幅器３２および
３３はそれぞれ、マトリクス回路３１が出力する原色信
号ＲおよびＢをそれまでと異なる利得に制御するので、
マイコン５ｂに入力される原色信号Ｒ，およびＢの電圧
も変化する。一方、ＣＰＵ５３は上記のような判別およ
び算出を繰返し実行する。したがって、変化した原色信
号Ｒ，およびＢ間の関係が、クランプ回路３４から出力
される原色信号Ｒ，Ｇ，およびＢ間に前記一定の関係を
成立たせる関係（以下、基準関係とよぶ）でなければ、
ディジタルデータＤＡＴＡは、クランプ回路３４から出
力される原色信号Ｒ，Ｇ，およびＢ間の関係が前記一定
の関係により近付けるように、再度更新される。マイコ
ン５ｂのこのような動作が繰返されることによって、ク
ランプ回路３４から出力される原色信号Ｒ，Ｇ，および
Ｂ間に前記一定の関係が成立つように、マトリクス回路
３１が出力する原色信号ＲおよびＢの利得がそれぞれ可
変利得増幅器３２および３３によって制御されるように
なる。

【００１７】一方、マイコン５ｂに入力される原色信号
Ｒ，Ｇ，およびＢ間に前記基準関係が成立っている場合
には、ＣＰＵ５３の前記判別結果が“ＹＥＳ”となる。
この場合にはＣＰＵ５３はディジタルデータＤＡＴＡを
変化させないための処理を実行する。したがって、可変
利得増幅器３２および３３にそれぞれ与えられる利得制
御信号ＲＣＴＬおよびＢＣＴＬが、クランプ回路３４か
ら出力される原色信号Ｒ，Ｇ，およびＢ間に前記一定の
関係を成立たせるようなものに自動的に固定される。そ
して、被写体の照明光の色温度が変化すると、マトリク
ス回路３１から出力される原色信号Ｒ，Ｇ，およびＢ間
の電圧関係が変化してホワイトバランスがとれなくなる
ので、マイコン５ｂがクランプ回路３４から出力される
原色信号Ｒ，Ｇ，およびＢ間の関係を前記一定の関係に
補正すべく、再度前述のように動作してディジタルデー
タＤＡＴＡを変化させる。

【００１８】このように、オートホワイトバランスモー
ドにおいては、利得制御信号ＲＣＴＬおよびＢＣＴＬの
電圧が、被写体の照明光の色温度の変化に追従して変化
する。これによって、輝度信号Ｙおよびクロマ信号Ｃに
よって映出される画像が常にホワイトバランスのとれた
ものとなる。しかしながら、マトリクス回路３１から出
力される原色信号Ｒ，Ｇ，およびＢ間の電圧関係は被写
体の照明光の色温度の変化だけでなく、被写体の色その
ものにも影響される。このため、被写体の色によって
は、マトリクス回路３１から出力される原色信号Ｒ，
Ｇ，およびＢ間の電圧関係が、被写体の照明光の色温度
が変化していないにもかかわらず変化する場合がある。
このような場合にもマイコン５ｂはホワイトバランスを
とるための前述のような動作を実行する。このため、照
明光の色温度が一定であるにもかかわらず、映出される
画像の色が不安定に変動するという現象が生じる。照明
光の色温度が変化しない状況下での撮影時に、利得制御
信号ＲＣＴＬおよびＢＣＴＬのそれぞれの電圧が原色信
号Ｒ，Ｇ，およびＢ間の電圧関係の変化にかかわらず一
定であれば、このような現象は回避される。そこで、こ
のような現象を回避し安定した画像を映出すために、固
定ホワイトバランスモードが設けられる。

【００１９】固定ホワイトバランスモードにおいてマイ
コン５ｂは、選択スイッチ７へのキー入力に応じた一定
のディジタルデータＤＡＴＡを出力する。選択スイッチ
７は、オートホワイトバランスモードと固定ホワイトバ
ランスモードとを切換えるためおよび、被写体の照明光
の種類を設定するためのキー入力スイッチである。一般
に、キー入力スイッチ７を用いて選択できる照明光の種
類は、高々、白色蛍光灯，三波長型昼白色蛍光灯，三波
長型昼光色蛍光灯のそれぞれの出力光および、太陽光
の、色温度の異なる４種類の光である。マイコン５ｂ内
のＲＯＭ５１には、これら４種類の光の各々を被写体の
照明光として用いた場合にホワイトバランスかとれる利
得制御信号ＲＣＴＬおよびＢＣＴＬのそれぞれの電圧値
が予め記憶されている。ＲＯＭ５１には、たとえば、製
造後のデータ書込みおよびデータ消去が可能なＥＥＰＲ
ＯＭ（電気的消去およびプログラム可能ＲＯＭ）が用い
られる。

【００２０】具体的には、このビデオカメラをオートホ
ワイトバランスモードに設定して、被写体を前記４種類
の光の各々で照らして撮影する。すなわち、まず、白色
の被写体をある基準光（たとえばハロゲンランプの出力
光）で照らして撮影し、映出される画像が白色となるよ
うにマイコン５ｂの出力データＤＡＴＡ（利得制御信号
ＲＣＴＬおよびＢＣＴＬのそれぞれの電圧）が調整され
る。そして、この調整後のディジタルデータＤＡＴＡお
よび、この調整後にマイコン５に入力される原色信号
Ｒ，Ｇ，およびＢ間の関係が基準関係としてマイコン５
内の前記ＥＥＰＲＯＭ等に記憶される。次に、被写体の
照明光が前記４種類の光のうちのいずれかに変えられ
る。これによって、クランプ回路３４から出力される原
色信号Ｒ，Ｇ，およびＢ間の関係が先ほどＥＥＰＲＯＭ
に記憶された関係からずれる。そこで、映出される画像
が白色となるように、マイコン５ｂの出力データが再度
調整される。これによって、ディジタルデータＤＡＴＡ
が、現在の照明光下でホワイトバランスをとることがで
きるものに更新される。更新されたディジタルデータＤ
ＡＴＡは前記ＥＥＰＲＯＭに記憶される。以後、同様に
して、被写体の照明光が残り３種類の光に順次切換えら
れて、これら３種類の光の各々の照明下でホワイトバラ
ンスをとることができる利得制御信号ＲＣＴＬおよびＢ
ＣＴＬのそれぞれの電圧値がディジタルデータＤＡＴＡ
として前記ＥＥＰＲＯＭに記憶される。

【００２１】図５は、前記調整工程においてＥＥＰＲＯ
Ｍに記憶されるデータＤＡＴＡを示す図である。図５を
参照して、前記ＥＥＰＲＯＭには、すなわち、基準光，
白色蛍光灯，三波長型昼白色蛍光灯，三波長型昼光色蛍
光灯，および太陽光でそれぞれ照らされた被写体を撮影
する場合にホワイトバランスをとることができる利得制
御信号ＲＣＴＬ電圧およびＢＣＴＬ電圧の組合せ（Ｒ
１，Ｂ１），Ｒ２，Ｂ２），（Ｒ３，Ｂ３），（Ｒ４，
Ｂ４），（Ｒ５，Ｂ５）が記憶される。

【００２２】次に、固定ホワイトバランスモードにおけ
るマイコン５ｂの動作について図６を参照しながら説明
する。図６は、固定ホワイトバランスモードにおけるＣ
ＰＵ５３の動作を示すフローチャート図である。図６を
参照して、ＣＰＵ５３は、キー入力スイッチ７へのキー
入力状態を読取る（ステップＳ１）。次に、ＣＰＵ５３
は、読取ったキー入力が、被写体の照明光としてハロゲ
ンランプの出力光を指定するものであるか否か，白色蛍
光灯の出力光であることを示すものであるか否か，三波
長型昼白色蛍光灯の出力光であることを示すものである
か否か，三波長型昼光色蛍光灯の出力光を指定するもの
であるか否か，および太陽光を指定するものであるか否
かをそれぞれ、ステップＳ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５および
Ｓ６において判別する。

【００２３】一般に、屋内での撮影時には、被写体の照
明光はハロゲンランプの出力光に近い場合が多く、屋外
での撮影時には、被写体の照明光は太陽光である場合が
多い。そこで、以下の説明においては、被写体の照明光
としてハロゲンランプの出力光が指定される場合および
太陽光が指定される場合をそれぞれ、屋内モードおよび
屋外モードと呼ぶ。また、白色蛍光灯が指定される場
合，三波長型昼白色蛍光灯が指定される場合，および三
波長型昼光色蛍光灯が指定される場合をそれぞれ、第１
蛍光灯モード，第２蛍光灯モード，第３蛍光灯モードと
呼ぶ。

【００２４】ＣＰＵ５３は、ステップＳ２においてキー
入力スイッチ７が屋内モードに設定されていると判別す
ると、ＲＯＭ５１からデータＲ１およびＢ１を読出して
ディジタルデータＤＡＴＡとしてＤ／Ａコンバータ６に
与える（ステップＳ８）。同様に、第１蛍光灯モードが
指定されている場合には、ＣＰＵ５３は出力データＤＡ
ＴＡとしてＲＯＭ５１からデータＲ２およびＢ２を読出
す（ステップＳ９）。同様に、第２蛍光灯モードが指定
されている場合には、ＣＰＵ５３は出力データＤＡＴＡ
としてＲＯＭ５１からデータＲ３およびＧ３を読出す
（ステップＳ１０）。同様に、第３蛍光灯モードが指定
されている場合には、ＣＰＵ５３は出力データＤＡＴＡ
としてＲＯＭ５１からデータＲ４およびＢ４を読出す
（ステップＳ１１）。同様に、屋外モードが指定されて
いる場合には、ＣＰＵ５３は出力データＤＡＴＡとして
ＲＯＭ５１からデータＲ５およびＢ５を読出す（ステッ
プＳ１２）。

【００２５】前記キー入力が屋内モード，第１蛍光灯モ
ード，第２蛍光灯モード，第３蛍光灯モード，および屋
外モードのいずれも指定しないものである場合には、Ｃ
ＰＵ５３は前記キー入力がオートホワイトバランスモー
ドを指定するものであるか否かを判別する（ステップＳ
７）。ステップＳ７における判別結果が“ＹＥＳ”であ
れば、ＣＰＵ５３はオートホワイトバランスモードにお
けるホワイトバランスをとるための前述した動作を行な
う（ステップＳ１３）。すなわち、ステップＳ１３にお
いて、ＣＰＵ５３は、クランプ回路３４から出力される
原色信号Ｒ，Ｇ，およびＢ間の関係を前記一定の関係に
することができる利得制御信号ＲＣＴＬおよびＢＣＴＬ
が得られるまで、ディジタルデータＤＡＴＡをインクリ
メントまたはデクリメントする。

【００２６】それゆえに、固定ホワイトバランスモード
においては、ＲＯＭ５１に予め記憶された各種の照明光
下においてホワイトバランスをとることができる利得制
御信号ＲＣＴＬおよびＢＣＴＬのうちから、キー入力ス
イッチ７によって指定された照明光の種類に適したもの
が選択的にＤ／Ａコンバータ６に与えられる。そこで、
被写体の照明光の種類が予めわかっている場合、キー入
力スイッチ７を用いてその種類に応じたモードを指定す
れば、利得制御信号ＲＣＴＬおよびＢＣＴＬが被写体の
色などの照明光の色温度以外の影響によって不用意に変
動することがなくなる。この結果、常にホワイトバラン
スを正しくとりながら撮影を行なうことが可能となる。

【００２７】なお、ＣＰＵ５３は、前記調整工程ならび
にオートホワイトバランスモードおよび固定ホワイトバ
ランスモードにおいて、ＲＯＭ５１とのデータ授受だけ
でなく、ＲＡＭ５２とも必要なデータの授受を行ないな
がら、上述したような処理を実行する。また、Ｄ／Ａコ
ンバータ６におけるディジタル−アナログ変換のタイミ
ングはマイコン５ｂから出力されるクロック信号ＣＬＫ
によって制御され、Ｄ／Ａコンバータ６のデータラッチ
機能はマイコン５ｂから出力される制御信号ＬＤによっ
て制御される。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
カラー撮像装置によれば、固定ホワイトバランスモード
において、撮像によって得られた色情報に常時一定の補
正が加えられる。理論的には、これによって、被写体の
照明光の色温度が一定である場合の撮影を安定なホワイ
トバランス調整下で行なうことが可能となる。しかしな
がら、実際の撮影時に用いられる照明光は、カラー撮像
装置の調整工程において用いられる照明光のいずれかと
同じ種類であっても、これと必ずしも同一の色温度を有
する可能性は極めて少ない。すなわち、同一種類の蛍光
灯同士でも、その使用時間や汚れ具合などによって出力
光の色温度は微妙に異なる。また、太陽光の色温度も天
候等によって異なる。このため、カラー撮像装置は撮影
時の照明光の色温度に応じた固定ホワイトバランスモー
ドに設定されているにもかかわらず、被写体からの色情
報に加えられる補正は、ほんとうにホワイトバランスを
とることができるものと微妙に異なる場合が多い。

【００２９】たとえば、図４に示されるカラービデオカ
メラを例にとって、実際の撮影に用いられた照明光が白
色蛍光灯の出力光であるものの、調整工程において用い
られた白色蛍光灯の出力光とは若干異なる色温度を有す
る場合を考える。このような場合、実際の撮影時にほん
とうにホワイトバランスをとることができる利得制御信
号ＲＣＴＬ電圧およびＢＣＴＬ電圧の組合せは、図５に
おける座標（Ｒ２，Ｂ２）よりも若干ずれた位置×にプ
ロットされる。しかし、固定ホワイトバランスモードに
おいては、Ｄ／Ａコンバータ６に与えられるデータＤＡ
ＴＡが示す利得制御信号ＲＣＴＬ電圧およびＢＣＴＬ電
圧は、それぞれＲ２およびＢ２に対応するものに固定さ
れる。このため、クランプ回路３４から出力される原色
信号Ｒ，Ｇ，およびＢ間の関係が前記一定の関係から微
妙にずれた状態が継続するので、映出される画像は実際
にはホワイトバランスが微妙にずれたものに固定され
る。

【００３０】それゆえに、本発明の目的は、上記のよう
な問題点を解決し、調整工程における照明光の色温度と
実際の撮影時に使用される照明光の色温度とが微妙に異
なる場合にも、固定ホワイトバランスモードにおいて正
確にホワイトバランス調整を行なうことができるカラー
撮像装置を提供することである。

【００３１】

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、本発明に係るカラー撮像装置は、被写体を
撮像して色信号を導出する導出手段と、導出手段によっ
て導出された色信号を増幅する利得制御可能な増幅手段
と、固定ホワイトバランスモードにおいて必要な情報が
予め記憶された記憶手段とを従来どおり備える。この記
憶手段には、ホワイトバランスがとれたかどうかを増幅
手段の増幅出力に基づいて判別するための、色信号に関
する予め定められた基準値データと、被写体の照明光の
種類に応じて増幅手段の利得を制御するための複数の利
得制御信号とが予め記憶されている。本発明に係るカラ
ー撮像装置は、さらに、記憶手段に記憶された複数の利
得制御信号のうち、撮像時の被写体の照明光に応じたも
のを選択して、記憶手段から読出して増幅手段に供給す
る供給手段と、前記いずれかの利得制御信号が供給され
た前記増幅手段の増幅出力と、記憶手段に予め記憶され
た基準値データとに基づいて、増幅手段に供給される利
得制御信号を微調整する手段とを備える。

【００３２】

【作用】上記のように本発明に係るカラー撮像装置は、
従来と異なり、固定ホワイトバランスモードにおいて増
幅手段に供給される利得制御信号を微調整する手段を備
える。この微調整手段は、供給手段からの利得制御信号
を受けた増幅手段の増幅出力と、この増幅出力に基づい
てホワイトバランスがとれたかどうかを判別するための
基準値データとに基づいて、前記微調整を行なう。した
がって、固定ホワイトバランスモードにおいても、増幅
手段に供給される利得制御信号が狭い範囲内で、オート
ホワイトバランスモードの場合と同様に変化することが
可能となる。

【００３３】

【実施例】図１は、本発明の一実施例のカラービデオカ
メラの全体構成を示す概略ブロック図である。

【００３４】図１を参照して、このカラービデオカメラ
は図４に示される従来のカラービデオカメラと同じ全体
構成を有する。しかしながら、マイコン５ａは、ホワイ
トバランス固定モードにおいて、図４におけるマイコン
５ｂと異なる処理を実行する。

【００３５】このカラービデオカメラにおける、撮像素
子１，映像信号成分抽出回路２，映像信号処理回路３，
エンコーダ４，およびＤ／Ａコンバータ６の構成および
動作は図４に示されるカラービデオカメラにおけるそれ
と同様であるので説明は省略する。

【００３６】キー入力スイッチ７も、図４におけるそれ
と同一の機能を有する。すなわち、ユーザはキー入力ス
イッチ７を用いて、固定ホワイトバランスモードに含ま
れる、屋内モード，屋外モード，第１蛍光灯モード，第
２蛍光灯モード，および第３蛍光灯モードのうちのいず
れかまたは、オートホワイトバランスモードを選択する
ことができる。以下、マイコン５ａの構成および動作に
ついて説明する。

【００３７】マイコン５ａは、従来と同様に、クランプ
回路３４からの原色信号Ｒ，Ｇ，およびＢをそれぞれデ
ィジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器５０と、このデ
ィジタルデータに基づいて利得制御信号ＲＣＴＬおよび
ＢＣＴＬのそれぞれの電圧値を決定するＣＰＵ５３と、
ＣＰＵ５３がこの決定を行なうために必要なデータが予
め記憶されたＲＯＭ５１と、ＲＡＭ５２とを含む。ＣＰ
Ｕ５３は、ＲＯＭ５１から必要なデータを読出しかつ、
ＲＡＭ５２と種々のデータ授受を行ないながら、前記決
定のための処理動作を実行する。

【００３８】ＲＯＭ５１には、たとえば、ＥＥＰＲＯＭ
等の、製造後のデータ書込みおよびデータ消去が可能な
読出し専用メモリが用いられる。従来と同様に、このカ
ラービデオカメラの生産時の調整工程において、固定ホ
ワイトバランスモードにおいて必要なデータがＲＯＭ５
１に記憶される。すなわち、被写体の照明光として所定
の基準光を含む複数の互いに色温度の異なる光をそれぞ
れ用いられいた場合にホワイトバランスをとることがで
きる利得制御信号ＲＣＴＬおよびＢＣＴＬのそれぞれの
電圧値を示すデータと、被写体の照明光として前記基準
光が用いられた場合にホワイトバランスがとれている状
態でのクランプ回路３４の出力原色信号Ｒ，Ｇ，および
Ｂ間の関係を示すデータとがＲＯＭ５１に記憶される。

【００３９】図２は、ＲＯＭ５１に予め記憶される、固
定ホワイトバランスモードにおいて必要なデータを示す
図である。図２を参照して、ＲＯＭ５１には、たとえ
ば、被写体の照明光として、ハロゲンランプの出力光
（基準光），白色蛍光灯の出力光，三波長型昼白色蛍光
灯の出力光，三波長型昼光色蛍光灯の出力光，および太
陽光をそれぞれ用いられた場合にホワイトバランスをと
ることができる利得制御信号ＲＣＴＬ電圧およびＢＣＴ
Ｌ電圧の組合せ（Ｒ１，Ｂ１），（Ｒ２，Ｂ２），（Ｒ
３，Ｂ３），（Ｒ４，Ｂ４），および（Ｒ５，Ｂ５）
と、ハロゲンランプの出力光で被写体をてらした場合に
ホワイトバランスがとれた状態でのクランプ回路３４の
出力原色信号Ｒ，Ｇ，およびＢ間の関係（基準関係）を
３つのパラメータＲ／Ｇ，Ｂ／Ｇ，Ｒ／Ｂで示すデータ
とが記憶される。さらに、本実施例では、従来と異な
り、これらのデータに加えて、図２に示される座標平面
上の点（Ｒ１，Ｂ１），（Ｒ２，Ｂ２），（Ｒ３，Ｂ
３），（Ｒ４，Ｂ４），および（Ｒ５，Ｂ５）の各々か
らの微少なずれΔｒおよびΔｂのそれぞれの値を示すデ
ータが、ＲＯＭ５１に予め記憶されている。

【００４０】次に、マイコン５ａの動作について図３を
参照しながら説明する。図３は、マイコン５ａ内のＣＰ
Ｕ５３の処理動作の流れを示すフローチャート図であ
る。

【００４１】図３を参照して、ＣＰＵ５３は、まず、キ
ー入力スイッチ７へのキー入力を読込む（ステップＳ１
０１）。次に、ＣＰＵ５３は、読込んだキー入力が、屋
内モードであるか否か，第１蛍光灯モードであるか否
か，第２蛍光灯モードであるか否か，第３蛍光灯モード
であるか否か，および屋外モードであるか否かをそれぞ
れステップＳ１０２，Ｓ１０３，Ｓ１０４，Ｓ１０５，
およびＳ１０６において判別する。

【００４２】読込んだキー入力が屋内モードを示すもの
であれば、ＣＰＵ５３は、ＲＯＭ５１に記憶されたデー
タのうち、被写体の照明光としてハロゲンランプの出力
光を用いた場合の利得制御信号ＲＣＴＬおよびＢＣＴＬ
のそれぞれの電圧値Ｒ１およびＢ１を、Ｄ／Ａコンバー
タ６への出力データＤＡＴＡとして読出す（ステップＳ
１０８）。前記調整工程において用いられたハロゲンラ
ンプの出力光の色温度と、このときの被写体の照明光の
色温度とが同一であれば、ステップＳ１０８におけるＣ
ＰＵ５３の動作によって、クランプ回路３４から出力さ
れる原色信号Ｒ，Ｇ，およびＢ間の関係がＲＯＭ５１に
記憶された前記関係に一致するようになる。しかし、こ
れらの色温度が微妙に異なっていると、クランプ回路３
４が出力する原色信号Ｒ，Ｇ，およびＢ間の関係はＲＯ
Ｍ５１に記憶された関係から微妙にずれる。すなわち、
ホワイトバランスが微妙にずれる。

【００４３】そこで、ＣＰＵ５３は、屋内モードに対応
するデータＲ１およびＢ１をＤ／Ａコンバータ６に与え
た後、Ａ／Ｄ変換器５０を介して与えられる原色信号
Ｒ，Ｇ，およびＢ間の関係がＲＯＭ５１に記憶された前
記関係と一致するか否かを判別する（ステップＳ１０
９）。これらが一致すれば、ＣＰＵ５３は、ホワイトバ
ランスのための処理を終了する。しかし、これらが一致
しなければ、ＣＰＵ５３は、従来のオートホワイトバラ
ンスモードにおける動作と同じ動作を、屋内モードに対
応する利得制御信号ＲＣＴＬ電圧Ｒ１および利得制御信
号ＢＣＴＬ電圧Ｂ１を中心に、ＲＯＭ５１に予め記憶さ
れた微小なずれΔｒおよびΔｂの範囲で行なう（ステッ
プＳ１１０）。すなわち、ＣＰＵ５３は、クランプ回路
３４が出力する原色信号Ｒ，Ｇ，およびＢ間の関係がＲ
ＯＭ５１に記憶された前記関係と一致するまで、利得制
御信号ＲＣＴＬ電圧および利得制御信号ＢＣＴＬ電圧が
それぞれ、Ｒ１からＲ１±Δｒまでの範囲および、Ｂ１
からＢ１±Δｂまでの範囲で、インクリメントまたはデ
クリメントされるように、Ｄ／Ａコンバータ６への出力
データＤＡＴＡを更新する。つまり、ＣＰＵ５３は、デ
ータＤＡＴＡを、図２における座標（Ｒ１，Ｂ１）を中
心とする斜線の範囲内で可変として、オートホワイトバ
ランスモードにおける処理と同様の処理を実行する。し
たがって、屋内での実際の撮影時にほんとうにホワイト
バランスをとることができる利得制御信号ＲＣＴＬ電圧
およびＢＣＴＬ電圧の組合せが図２における座標（Ｒ
１，Ｂ１）よりも若干ずれた位置×にプロットされる場
合でも、ＣＰＵ５３のステップＳ１１０における動作に
よって、利得制御信号ＲＣＴＬ電圧およびＢＣＴＬ電圧
はほんとうにホワイトバランスをとることができる値に
自動的に補正される。

【００４４】以後、同様にして、ＣＰＵ５３は、読取っ
たキー入力が第１蛍光灯モードを示すものである場合，
第２螢光灯モードを示すものである場合，第３蛍光灯モ
ードを示すものである場合，および屋外モードを示すも
のである場合のそれぞれにおいて、そのモードに応じた
データ（Ｒ２，Ｂ２），（Ｒ３，Ｂ３），（Ｒ４，Ｂ
４），（Ｒ５，Ｂ５）をＲＯＭ５１から読出してＤ／Ａ
コンバータ６に与える（ステップＳ１１１，Ｓ１１３，
Ｓ１１５，Ｓ１１７）。その後、ＣＰＵ５３は、Ａ／Ｄ
変換器５０を介して与えられる原色信号Ｒ，Ｇ，および
Ｂ間の関係がＲＯＭ５１に予め記憶された関係と一致す
るか否かを判別する（ステップＳ１１２，Ｓ１１４，Ｓ
１１６，Ｓ１１８）。これらが一致した場合には、ＣＰ
Ｕ５３はＤ／Ａコンバータ６への出力データＤＡＴＡを
そのまま保持する。しかし、これらが一致しなければ、
ＣＰＵ５３は、利得制御信号ＲＣＴＬ電圧を示すデータ
ＤＡＴＡおよび利得制御信号ＢＣＴＬ電圧を示すデータ
ＤＡＴＡをそれぞれ、選択されているモードに対応する
値から±Δｒおよび±Δｂの範囲でインクリメントまた
はデクリメントして、クランプ回路３４が出力する原色
信号Ｒ，Ｇ，およびＢ間にＲＯＭ５１に記憶された関係
が成立つような値に補正する（ステップＳ１２０，Ｓ１
２１，Ｓ１２２，Ｓ１２３）。つまり、ＣＰＵ５３は、
ステップＳ１２０，Ｓ１２１，Ｓ１２２，Ｓ１２３にお
いてそれぞれ、図２における座標（Ｒ２，Ｂ２），（Ｒ
３，Ｂ３），（Ｒ４，Ｂ４），（Ｒ５，Ｂ５）を中心と
する斜線の範囲内で、オートホワイトバランスモードに
よる場合と同様に動作する。

【００４５】読取ったキー入力がいずれかの固定ホワイ
トバランスモードにも属さなければ、ＣＰＵ５３は、読
取ったキー入力がオートホワイトバランスモードを指示
するものであるか否かを判別する（ステップＳ１０
７）。読取ったキー入力がオートホワイトバランスモー
ドを指示するものであれば、ＣＰＵ５３は、従来と同様
に、クランプ回路３４が出力する原色信号Ｒ，Ｇ，およ
びＢ間の関係がＲＯＭ５１に記憶された関係と一致する
まで、Ｄ／Ａコンバータ６への出力データＤＡＴＡを更
新する（ステップＳ１１９）。

【００４６】このように、このカラービデオカメラの固
定ホワイトバランスモードにおいては、マイコン５ａが
単に選択されたモードに対応する所定の利得制御信号Ｒ
ＣＴＬおよびＢＣＴＬを信号処理部３に与えるだけでな
く、この所定の利得制御信号ＲＣＴＬおよびＢＣＴＬに
よってクランプ回路３４から出力される原色信号Ｒ，
Ｇ，およびＢ間に前記一定の関係が成立っているかどう
かを判別し、これが成立っていない場合には前記所定の
利得制御信号ＲＣＴＬおよびＢＣＴＬの電圧値を中心と
する狭い範囲内でオートホワイトバランスモードと同様
の動作を行なう。このため、実際の撮影に際して用いら
れた白色蛍光灯の出力光，三波長型昼白色蛍光灯の出力
光，三波長型昼光色蛍光灯の出力光，および太陽光がそ
れぞれ、このビデオカメラの調整工程において用いられ
た白色蛍光灯の出力光，三波長型昼白色蛍光灯の出力
光，三波長型昼光色蛍光灯の出力光，および太陽光と異
なる色温度を有する場合でも、原色信号ＲおよびＢの利
得はホワイトバランスがとれるように制御される。した
がって、たとえば屋外での撮影は、キー入力スイッチ７
を屋外モードに設定するだけで、天候等にかかわらず常
にホワイトバランスを正しくとりながら行なうことがで
きる。また、キー入力スイッチ７を屋内モードに設定し
ておくだけで、屋内での撮影が常にホワイトバランスが
正しくとれた状態で行なわれる。さらに、キー入力スイ
ッチ７を蛍光灯モードに設定しておけば、蛍光灯の出力
光を被写体の照明光として用いる場合の撮影が、蛍光灯
の汚れ具合や使用時間等にかかわらず、常に正しくホワ
イトバランスをとりながら行なわれる。

【００４７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、固定ホ
ワイトバランスモードにおいて利得制御信号が狭い範囲
内で可変となる。この結果、実際の撮影時における被写
体の照明光の色温度と、ホワイトバランスのための基準
値データおよび複数の利得制御信号を記憶手段に格納す
るための調整工程において用いられた照明光の色温度と
が微妙に異なる場合に、利得制御信号をこの調整工程に
おいて記憶手段に記憶されたものからほんとうにホワイ
トバランスをとることができるものに補正することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のカラービデオカメラの全体
構成を示す概略ブロック図である。

【図２】図１に示されるＲＯＭ５１に予め記憶されるデ
ータを示す図である。

【図３】図１に示されるＣＰＵ５３の動作を示すフロー
チャート図である。

【図４】オートホワイトバランスモードおよびホワイト
バランス固定モードを有する従来のカラービデオカメラ
の全体構成を示す概略ブロック図である。

【図５】図４に示されるＲＯＭ５１に予め記憶されるデ
ータを示す図である。

【図６】図４に示されるＣＰＵ５３の動作を示すフロー
チャート図である。

【符号の説明】

１ 撮像素子 ２ 映像信号成分抽出回路 ３ 映像信号処理部 ４ エンコーダ回路 ５ａ，５ｂ マイコン ６ Ｄ／Ａコンバータ ７ キー入力スイッチ ３１，３６ マトリクス回路 ３２，３３ 可変利得増幅器 ５０ Ａ／Ｄコンバータ ５１ ＲＯＭ ５３ ＣＰＵ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体を撮像して色信号を導出する手段
   と、 前記導出手段によって導出された前記色信号を増幅する
   利得制御可能な増幅手段と、 ホワイトバランスがとれたかどうかを前記増幅手段の増
   幅出力に基づいて判別するための、前記色信号に関する
   予め定められた基準値データと、前記被写体の照明光の
   種類に応じて、前記増幅手段の利得を制御するための複
   数の利得制御信号とが予め記憶された記憶手段と、 前記記憶手段に記憶された前記複数の利得制御信号のう
   ち、撮像時の前記被写体の照明光に応じたものを選択し
   て、前記記憶手段から読出して前記増幅手段に供給する
   手段と、 前記いずれかの利得制御信号を供給された前記増幅手段
   の増幅出力と、前記記憶手段に記憶された前記基準値デ
   ータとに基づいて、前記供給手段が前記増幅手段に供給
   する前記利得制御信号を微調整する手段とを備えた、カ
   ラー撮像装置。