JP3754425B2 - ビデオカメラ - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はビデオカメラに関し、実際の録画が開始されたときには正確で安定したホワイトバランス制御ができるよう工夫したものである。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオカメラでは、白い被写体を撮影したときに白い再生画像が得られるようにホワイトバランスの制御をしている。ホワイトバランスの制御は、カメラの赤信号回路と青信号回路の利得の調整を、緑信号を基準として行う。
【０００３】
オートホワイトバランス（ＡＷＢ）回路の中で画像積分形のオートホワイトバランス回路では、撮像画面全体の色信号成分を積分すると、無彩色になるという知見をもとに制御をしている。
【０００４】
画像積分形のオートホワイトバランス回路では、色信号成分を積分していくが、このとき、画面全体の色信号を全て取り込んで積分する全画面積分タイプと、画面を複数のエリアに分け、各エリア毎に色信号を取り込んで積分する分割画面積分タイプがある。
【０００５】
ここで図３を参照して分割画面積分タイプの概要を説明する。図３に示すように画面は例えば２０（＝５×４）エリアに分割されている（各エリアを示すのに符号ａ１〜ａ２０を付している。なお、実際には精度をあげるために分割数は多いが説明を簡単にするため２０分割の例を挙げて説明する。）。そして第１の垂直走査期間（以下「Ｖ期間」と略す）ではエリアａ１の信号成分を積分して積分値ｉ１を得、第２のＶ期間ではエリアａ２の信号成分を積分して積分値ｉ２を得、以下同様にして１Ｖ期間毎に各エリアａ３，ａ４，ａ５…の積分演算を続け、第２０のＶ期間ではエリアａ２０の積分値ｉ２０を得る。そして積分値ｉ１〜ｉ２０のうち略白となるデータを選択し、選択したデータ群を用いて被写体の色温度を検出し、ホワイトバランス制御をしている。このように略白となるエリアのデータを選択してホワイトバランス制御をしているので、一般に分割画面積分タイプは全画面積分タイプに比べ精度が良い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで本発明を組み込んだビデオカメラに搭載しているＩＣの積分器では１Ｖ期間（＝１フィールド期間）に１回しか積分演算ができない。このため分割画面積分タイプのオートホワイトバランスでは、１回のホワイトバランス制御をするのに、「１Ｖ期間×分割エリア数」の時間がかかり、色温度の急激な変化に追従できないという問題があった。なお全画面積分タイプでは、ホワイトバランス制御をするためのデータ演算は、１Ｖ期間でできる。
【０００７】
本発明は、上記従来技術に鑑み、パワーセーブモードを有するビデオカメラにおいて録画開始直後から正確なオートホワイトバランス制御を行うことのできるビデオカメラを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明のビデオカメラは、
電源スイッチが投入されていても録画ボタンが投入されていないときには実際の録画が行われず、電源スイッチが投入されているときに録画ボタンが投入されるとその後に所定時間経過してから実際の録画が開始されるパワーセーブモードを備えたビデオカメラにおいて、
電源スイッチが投入されている状態でビデオカメラの録画ボタンを投入した際に、録画ボタン投入後所定期間は高速ではあるが精度の低いオートホワイトバランス制御を行う第１のモードでオートホワイトバランス制御を行い、その後は低速ではあるが精度の高いオートホワイトバランス制御を行う第２のモードでオートホワイトバランス制御を行うことを特徴とする。
【０００９】
この場合、所定期間とはあらかじめ設定した一定時間であること、
または、所定期間とは録画ボタン投入から実際の録画が開始されるまでの時間であること、
または、実際の録画開始はアイリスが安定したことを条件として始まることを特徴とする。
【００１０】
また本発明のビデオカメラは、
撮像画像に応じた画像信号が入力されると共に、撮像画面を多数のエリアに分割し１つのエリアに入る画像信号を１フィールド期間かけて出力でき、且つ画像信号を出力することのできる１つのエリアを１フィールド期間周期で順次シフトさせていく画面分割モードと、１画面に入った全ての画像信号を１フィールド期間で出力する全画面モードとを有する画面分割手段と、
画面分割手段から出力される画像信号を積分して積分値を１フィールド期間毎に出力する積分手段と、
積分手段から出力される積分値を基に、画像信号を出力している画面の画像の平均が略白となるかどうか判定し、略白と判定したときの積分値に応じたホワイトバランス制御信号を出力する制御手段と、
ホワイトバランス制御信号に応じて原色信号のレベルを調整してホワイトバランス制御をするホワイトバランス回路と、を備えたオートホワイトバランス装置が搭載されており、
前記制御手段は、第１のモードでは全画面モードを選び、第２のモードでは画面分割モードを選ぶことを特徴とする。
【００１１】
また本発明のビデオカメラは、
撮像画像に応じた画像信号が入力されると共に、撮像画面を多数のエリアに分割し１つのエリアに入る画像信号を１フィールド期間かけて出力でき、且つ画像信号を出力することのできる１つのエリアを１フィールド期間周期で順次シフトさせていく画面分割手段と、
画面分割手段から出力される画像信号を積分して積分値を１フィールド期間毎に出力する積分手段と、
積分手段から出力される積分値を基に、画像信号を出力している画面の画像の平均が略白となるかどうか判定し、略白と判定したときの積分値に応じたホワイトバランス制御信号を出力する制御手段と、
ホワイトバランス制御信号に応じて原色信号のレベルを調整してホワイトバランス制御をするホワイトバランス回路と、を備えたオートホワイトバランス装置が搭載されており、
前記制御手段は、第１のモードでは画面分割手段のエリア分割数を少なくし、第２のモードでは画面分割手段のエリア分割数を多くするよう指令することを特徴とする。
【００１２】
【作用】
本発明では、録画ボタン投入から所定期間は高速なホワイトバランス制御をし、その後は低速なホワイトバランス制御をする。
【００１３】
【実施例】
以下に本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明を組み込んだビデオカメラの撮像系を示す回路図である。同図に示すようにレンズ１により形成された光学像がＣＣＤ３の受光面に結像され、ＣＣＤ３からは撮像信号Ｓが出力される。撮像信号Ｓは、サンプルホールド及びＡＧＣ回路５にてサンプルホールド処理及びゲイン調整され、更にＡ／Ｄコンバータ７によりデジタル信号に変換されてから、信号処理回路部９の輝度信号処理回路１１及び色分離回路１３と、色分離回路１５に入力される。
【００１５】
輝度信号処理回路１１は、信号処理によりデジタルの輝度信号ＤＹを作って出力し、この輝度信号ＤＹはＤ／Ａコンバータ１７によりアナログの輝度信号Ｙに変換されて出力される。色分離回路１３は、信号処理により三種の原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂを作って出力する。原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂは、ホワイトバランス制御信号Ｒｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔに応じホワイトバランス回路１９にてホワイトバランス制御（ゲイン調整）され、ホワイトバランス制御された原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂは色信号処理回路２１により信号処理されてデジタルの色信号ＤＣとなる。この色信号ＤＣは、Ｄ／Ａコンバータ２３によりアナログの色信号Ｃに変換されて出力される。
【００１６】
前記色分離回路１５は信号処理をしてデジタルの輝度信号Ｙ及び色合成信号Ｃｒ ，Ｃｂ を出力する。この色分離回路１５の後段には、画面分割回路２５，積分器２７及びマイクロコンピュータ２９が接続されている。マイクロコンピュータ２９は、マトリクス演算部３１，略白判定部３３，加算平均部３５，制御値演算部３７及び画面分割制御部３９を有している。
【００１７】
画面分割回路２５は、画面分割制御部３９から全画面指令を受けているときには、１Ｖ期間に全画面の信号Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂを出力し、分割画面指令を受けているときには、１Ｖ期間に１つの分割エリア内にある信号Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂのみを出力する。積分器２７は、積分処理をし、輝度信号Ｙを積分した輝度積分値ＩＹと、色合成信号Ｃｒ，Ｃbをそれぞれ積分した色合成積分値ＩＣｒ，ＩＣｂを出力する。
【００１８】
マイクロコンピュータ２９のマトリクス演算部３１は、マトリクス処理をして、積分値ＩＹ，ＩＣｒ，ＩＣｂから緑積分値ＩＧを赤積分値ＩＲ，青積分値ＩＢを求め、更に積分値ＩＧに対する積分値ＩＲの比ＩＲ／ＩＧと、積分値ＩＧに対する積分値ＩＢの比ＩＢ／ＩＧを求める。
【００１９】
略白判定部３３は、比ＩＲ／ＩＧと比ＩＢ／ＩＧの値を基に、信号を取り出した分割エリアの画像が略白であるかどうかを判定する。この判定は次のようにして行う。まず略白判定部３３には、図２に示すような黒体放射近似曲線ＣＢＬ及びオートホワイトバランスの追従範囲Ａ１が設定されている。黒体放射近似曲線ＣＢＬは、色温度の異なる光源の下で「白色」の被写体を撮像し、この撮像信号における原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂの各々の信号レベルの積分値の比ＩＲ／ＩＧ，ＩＢ／ＩＧの相関関係を求めることによって得られる。黒体放射近似曲線ＣＢＬの上下には適切なホワイトバランスを行うための追従範囲Ａ１が設けられており、比ＩＲ／ＩＧ，ＩＢ／ＩＧが追従範囲Ａ１に入ったときに、信号を取り出したエリアの画像が略白であると判定する。そして略白であると判定されたエリアから得た信号の比ＩＲ／ＩＧ，ＩＢ／ＩＧのみが加算平均部３５に入力される。
【００２０】
加算平均部３５は、略白と判定された比ＩＲ／ＩＧ，ＩＢ／ＩＧを加算平均し、加算平均値ＡＩＲ／ＡＩＧ，ＡＩＢ／ＡＩＧを出力する。制御値演算部３７は、加算平均値ＡＩＲ／ＡＩＧ，ＡＩＢ／ＡＩＧを基に、最適なホワイトバランス制御ができるホワイトバランス制御信号Ｒｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔを出力する。このホワイトバランス制御信号Ｒｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔを用いホワイトバランス回路１９にてホワイトバランス調整が行なわれる。
【００２１】
＜信号取込パターンを切替えるホワイトバランスの例＞
ここで分割画面積分タイプでオートホワイトバランス制御をする際に、制御サイクルを早くして追従性を向上させるときの動作を説明する。まずマイクロコンピュータ２９の画面分割制御部３９は、図３に示すように画面を２０のエリアａ１〜ａ２０に分割する分割画面指令を画面分割回路２５に出力すると共に、１フィールド期間（１Ｖ期間）毎に順に奇数番号のエリアａ１，ａ３，ａ５，ａ７，ａ９，ａ１１，ａ１３，ａ１５，ａ１７，ａ１９から信号を取り出すパターン１と、１フィールド期間（１Ｖ期間）毎に順に偶数番号のエリアａ２，ａ４，ａ６，ａ８，ａ１０，ａ１２，ａ１４，ａ１６，ａ１８，ａ２０から信号を取り出すパターン２を交互に繰り返す指令を画面分割回路２５に出力する。
【００２２】
このときの動作を図１のブロック図，図３の分割した画面を示す図及び図４のフローチャートを参照して説明する。パターン１が設定されているときには（図４のステップＰ１，Ｐ２）のときには、第１のフィールド期間においてエリアａ１に入る信号Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂのみが、画面分割回路２５から出力され、この信号Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂを積分した積分値ＩＹ，ＩＣｒ，ＩＣｂが積分器２７からマイクロコンピュータ２９に入力される（Ｐ３）。そしてマトリクス演算部３１により、エリアａ１内の積分値ＩＹ，ＩＣｒ，ＩＣｂから比ＩＲ／ＩＧ，ＩＢ／ＩＧが求められ（Ｐ４）、略白判定部３３により略白かどうかを判定し（Ｐ５，Ｐ６）、略白であるときにはこのときの比ＩＲ／ＩＧの値と比ＩＢ／ＩＧの値が加算平均部３５に加えられる（Ｐ７）。略白でないときには加算処理はされない。
【００２３】
第２のフィールド期間ではエリアａ３に入る信号成分が上述したのと同じ処理がされ（Ｐ２〜Ｐ７）、同様に１フィールド毎に次々と奇数番号のエリアａ５，ａ７，ａ９，…ａ１５，ａ１７，ａ１９に入る信号成分について同じ処理がされる（Ｐ２〜Ｐ７）。エリアａ１９の処理が終了したら（Ｐ８）、パターン１において略白と判定されて加算平均部３５に入力されたデータの加算平均値ＡＩＲ／ＡＩＧ，ＡＩＢ／ＡＩＧを求める（Ｐ９）。この加算平均値は、加算平均部３５で加算されたＩＲ／ＩＧ，ＩＢ／ＩＧの値を、略白と判定したエリア数で割ったものである。つまりエリアａ１，ａ３，ａ５，ａ…ａ１５，ａ１７，ａ１９のうち略白と判定されたエリアの各比ＩＲ／ＩＧ，ＩＢ／ＩＧの平均をとったものである。
【００２４】
パターン１での加算平均値ＡＩＲ／ＡＩＧ，ＡＩＢ／ＡＩＧが得られたらパターン２を設定する（Ｐ１０）。
【００２５】
制御値演算部３７は、今回のパターン１で得た加算平均値ＡＩＲ／ＡＩＧ，ＡＩＢ／ＡＩＧと、前回すでに行なっているパターン２（これは後述するようにパターン１と同様な動作であるが対象とするエリアは偶数番号のエリアａ２，ａ４，ａ６…，ａ１８，ａ２０について行うものである）で得た加算平均値ＡＩＲ／ＡＩＧ，ＡＩＢ／ＡＩＧとの移動平均をとる（Ｐ１１）。
【００２６】
制御値演算部３７は、加算平均部３５で求めた移動平均値を基に、最適なホワイトバランス制御をするためのホワイトバランス制御信号Ｒｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔを出力する。かくてパターン１が終了した時点で、換言すると、２０エリアのうちその半分の１０のエリアａ１，ａ３，…ａ１９での処理が終了した時点で、ホワイトバランス制御ができる。よって２０エリアの全処理が終了してからホワイトバランス制御をする従来技術に比べ、制御周期が半分になり、高速となり急激な色温度変化にも追従できる。
【００２７】
なお図５はパターン１を選んだときの動作状態を示す説明図である。
【００２８】
パターン２が設定されたら（Ｐ１０，Ｐ１，Ｐ２２）、第１１のフィールド期間（パターン１の第１０のフィールド期間の次のフィールド期間）においてエリアａ２に入る信号Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂのみが画面分割回路２５から出力され、この信号Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂを積分した積分値ＩＹ，ＩＣｒ，ＩＣｂが積分器２７からマイクロコンピュータ２９に入力される（Ｐ２３）。そしてマトリクス演算部３１により、エリアａ２内の積分値ＩＹ，ＩＣｒ，ＩＣｂから比ＩＲ／ＩＧ，ＩＢ／ＩＧが求められ（Ｐ２４）、略白判定部３３により略白かどうかを判定し（Ｐ２５，Ｐ２６）、略白であるときにはこのときの比ＩＲ／ＩＧの値と比ＩＢ／ＩＧの値が加算平均部３５に加えられる（Ｐ２７）。略白でないときには加算処理はされない。
【００２９】
第１２のフィールド期間ではエリアａ４に入る信号成分が上述したのと同じ処理がされ（Ｐ２２〜Ｐ２７）、同様に１フィールド毎に次々と偶数番号のエリアａ６，ａ８，ａ１０，…ａ１６，ａ１８，ａ２０に入る信号成分について同じ処理がされる（Ｐ２２〜Ｐ２７）。エリアａ２０の処理が終了したら（Ｐ２８）、パターン２において略白と判定されて加算平均部３５に入力されたデータの加算平均値ＡＩＲ／ＡＩＧ，ＡＩＢ／ＡＩＧを求める（Ｐ２９）。この加算平均値は、加算平均部３５で加算されたＩＲ／ＩＧ，ＩＢ／ＩＧの値を、略白と判定したエリア数で割ったものである。つまりエリアａ２，ａ４，ａ６，…ａ１６，ａ１８，ａ２０のうち略白と判定されたエリアの各比ＩＲ／ＩＧ，ＩＢ／ＩＧの平均をとったものである。
【００３０】
パターン２での加算平均値ＡＩＲ／ＡＩＧ，ＡＩＢ／ＡＩＧが得られたらパターン１を再び設定する（Ｐ３０）。
【００３１】
制御値演算部３７は、今回のパターン２で得た加算平均値ＡＩＲ／ＡＩＧ，ＡＩＢ／ＡＩＧと、前回すでに行なっているパターン１で得た加算平均値ＡＩＲ／ＡＩＧ，ＡＩＢ／ＡＩＧとの移動平均をとる（Ｐ３１）。
【００３２】
制御値演算部３７は、加算平均部３５で求めた移動平均値を基に、最適なホワイトバランス制御をするためのホワイトバランス制御信号Ｒｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔを出力する。かくてパターン２が、終了した時点で、換言すると、２０エリアのうちその半分の１０のエリアａ２，ａ４，…ａ２０での処理が終了した時点で、ホワイトバランス制御ができる。よって２０エリアの全処理が終了してからホワイトバランス制御をする従来技術に比べ、制御周期が半分になり、高速となり急激な色温度変化にも追従できる。
【００３３】
図６はパターン２を選んだときの動作状態を示す説明図である。
【００３４】
上述したようにパターン１とパターン２に分け、各パターンの処理が終了する度にホワイトバランス制御ができるのは、パターン１の各エリアとパターン２の各エリアが隣接しているので、隣接エリアに類似するデータが存在すると予想でき、この結果、半分のエリアのデータだけで演算処理をしてもほぼ正確な制御ができるからである。
【００３５】
＜画面積分タイプを切替えるホワイトバランスの例＞
次に撮影画像の状況に応じて、分割画面積分タイプの動作と全画面積分タイプの動作を、撮影画像の状況に応じて切り替えるときの動作を、図１のブロック図、図７のフローチャート、図８の状態説明図を参照して説明する。
【００３６】
スタート時には全画面積分タイプの動作をするようにマイクロコンピュータ２９の画面分割制御部３９から画面分割回路２５に全画面指令が出るため、画面分割は行なわれずに１画面の全エリアに入る信号Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂが１フィールド期間毎に画面分割回路２５から出力される。このため積分器２７からは１画面分の積分値ＩＹ，ＩＣｒ，ＩＣｂが１フィールド期間毎に出力される（図７のステップ４１）。つまり全画面積分タイプの動作が行なわれる。
【００３７】
マイクロコンピュータ２９では、マトリクス演算部３１により比ＩＲ／ＩＧ，ＩＢ／ＩＧが演算され、略白判定部３３により１画面の全エリアにおける平均が略白であるかどうか判定する（Ｐ４２）。略白でなければステップＰ４１に戻り、略白であれば、制御値演算部３７は１画面の全てのエリアの信号成分を演算して得た比ＩＲ／ＩＧ，ＩＢ／ＩＧを基に、ホワイトバランス制御信号Ｒｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔを演算して（Ｐ４４）出力し、この信号Ｒｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔを基にホワイトバランス回路１９でホワイトバランス制御を行う（Ｐ４５）。このように全面測光をする動作を繰り返す状態を、図８では▲１▼のルートで示している。この全面測光を繰り返す動作は１フィールド期間毎に行なわれ、高速な動作であり、色温度の急激な変化にも追従することができる。
【００３８】
全画面測光をしているときに１画面の全エリアにおける平均が略白であると判定したときには（Ｐ４１，Ｐ４２，Ｐ４３）、全画面積分タイプの動作が行なわれてホワイトバランス制御が行なわれ（Ｐ４４，Ｐ４５）、その後は画面分割測光のモードに移る（Ｐ４６、図８のルート▲２▼）。つまり、画面分割制御部３９から分割画面指令が出され、画面分割回路２５は画面を２０のエリアａ１〜ａ２０に分割し（図３参照）。１フィールド期間毎に各エリアａ１，ａ２，ａ３，ａ４…ａ１８，ａ１９，ａ２０に入る信号Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂを個別に順次出力する。つまり第１のフィールド期間ではエリアａ１に入る信号Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂを、第２のフィールド期間ではエリアａ２に入る信号Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂを出力し、以下同様に１フィールド期間周期でエリアａ３，ａ４，ａ５，…ａ１８，ａ１９，ａ２０に入る信号を順次出力する動作を繰り返す。
【００３９】
このため積分器２７は１フィールド期間ごとに１つのエリア内の信号を積分して得た積分値ＩＹ，ＩＣｒ，ＩＣｂを出力する。略白判定部３３は各エリアに入った信号の平均が略白であるかどうか判定し（Ｐ４７）、略白であればこのときの比ＩＲ／ＩＧ，ＩＢ／ＩＧが加算平均部３５で加算平均され（Ｐ４８，Ｐ４９）、略白でなければ加算平均されない。そしてエリアａ１からエリアａ２０までの処理が終ったら（Ｐ５０）、略白と判定されたエリアの数が全エリア数の１０％以下かどうか判定する（Ｐ５１）。１０％以下でなければ加算平均部３５により、略白と判定された比ＩＲ／ＩＧ，ＩＢ／ＩＧの合計値を、略白と判定されたエリア数で割って加算平均値ＡＩＲ／ＡＩＧ，ＡＩＢ／ＡＩＧを求め（Ｐ５２）、制御値演算部３７が加算平均値ＡＩＲ／ＡＩＧ，ＡＩＢ／ＡＩＧを基にホワイトバランス制御信号Ｒｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔを求める（Ｐ５３）。ホワイトバランス回路１９はホワイトバランス制御信号Ｒｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔを基にホワイトバランス制御を行う（Ｐ５４）。このような分割画面積分タイプの動作を繰り返す動作（Ｐ４６〜Ｐ５４）を、図８ではルート▲３▼で示す。
分割画面積分動作では、演算のための時間は「１フィールド期間×分割エリア数」と長いが、略白となるエリアの信号成分のみを用いてホワイトバランス制御を行うため、精度のよいホワイトバランス調整を行うことができる。
【００４０】
エリアａ１からエリアａ２０までの略白判定を終了したときに略白と判定されたエリア数が全エリア数の１０％以下になったら（Ｐ５１，図８のルート▲４▼）、ホワイトバランス制御の動作を停止し（Ｐ５５）、全画面積分タイプの動作に戻る（Ｐ５５，図８のルート▲５▼）。
【００４１】
結局本実施例では、撮影開始時や撮影対象の色の平均が略白でないときには、全画面積分タイプの動作によりラフで高速なホワイトバランス制御をし、撮影対象の色の平均が略白であるときには、分割画面積分タイプの動作で精度の高いホワイトバランス制御をするのである。
【００４２】
なお分割画面積分タイプの動作を繰り返すときには（図８のルート▲３▼）、図５，図６に示すように２つの取込パターン１，２を設定しておき、両パターンを交互に用いてホワイトバランス制御をするようにしてもよい。
【００４３】
＜録画ボタン投入後は高速なホワイトバランスをし、その後に低速で正確なホワイトバランスをするビデオカメラの例＞
次にパワーセーブモードを備えたビデオカメラに本発明を適用した例を図１及び図９を参照して説明する。パワーセーブモードを備えたビデオカメラでは、電源スイッチが投入されていても録画ボタンが投入されていないときには、図１に示す撮像系のうちマイクロコンピュータ２９には電力が供給されるが、他の部分には電力は供給されておらず、消費電力を少なくしている。またこのようなパワーセーブ時では、アイリスは閉じており、またメカ系には電力が供給されており回転ドラムは回転している。
【００４４】
電源スイッチが投入されている状態のときに録画ボタンが投入されると、撮像系全体に電力が供給されると共に、図９に示すように、適正露出になるまでアイリスが高速で開き、適正露出になった後に実際の録画が開始する。実際の録画が開始されたときには適正なホワイトバランス制御がただちにできなければならないため、録画ボタンが投入されてから実際の録画が開始されるまでの間に（例えば０．５０秒）、マイクロコンピュータ２９はホワイトバランス制御信号Ｒｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔの値を高速で次々と演算しておき（このときＲｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔの出力はしない）、録画開始時点からはホワイトバランス制御信号Ｒｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔを演算すると共に実際に出力する。このように録画開始前の期間Ｉに各時点におけるＲｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔの値を求めているので、期間Iの後半ではＲｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔの値が安定し、この結果、録画開始直後に出力されるＲｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔの値は最適なホワイトバランス調整ができるものとなっている。
【００４５】
そこでマイクロコンピュータ２９は、録画ボタンが投入されてから実際の録画が開始されるまでの期間Ｉでは、画面分割制御部３９から全画面指令を画面分割回路２５に送る。このため画面分割回路２５は１フィールド期間毎に一画面全体の信号Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂを出力し、積分器２７及びマイクロコンピュータ２９では全画面積分タイプの動作が行なわれ、１フィールド期間毎にホワイトバランス制御信号Ｒｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔの値が演算される。このように１フィールド期間毎に演算値が出せるので、高速な演算となる。
【００４６】
またマイクロコンピュータ２９は、実際の録画が開始された以降の期間IIでは、画面分割制御部３９から分割画面指令を画面分割回路２５に送る。このため画面分割回路２５は画面を２０のエリアａ１〜ａ２０（図３参照）に分割し、１フィールド期間周期でエリアａ１〜ａ２０に入る信号Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂを順番に出力する。そして積分器２７及びマイクロコンピュータ２９では分割画面積分タイプの動作が行なわれ、「１フィールド期間×分割エリア数（２０）」の期間毎に、正確なホワイトバランスを行うことのできるホワイトバランス制御信号Ｒｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔが演算され、実際に出力され、ホワイトバランス回路１９にてホワイトバランス制御が行なわれる。
【００４７】
上記説明では期間Ｉで全画面積分タイプの動作をさせ、期間IIで分割画面積分タイプの動作をさせたが、期間Ｉ，II共に分割画面積分タイプの動作をさせ、しかも期間Ｉでは分割エリア数を少なくし（例えば４エリア）とし、期間IIでは分割エリア数を多くする（例えば２０エリア）ようにしてもよい。
【００４８】
また期間Ｉの長さを、録画開始ボタンが投入されてから、一定時間に固定してもよい。更に実際に録画を開始させる時点は、アイリスが安定した時点から一定時間後として決定してもよい。
【００４９】
いずれにしても期間Ｉにおいて高速でホワイトバランス制御信号Ｒｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔの値を演算しているので、期間Ｉの後半ではＲｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔの値が安定してきており、期間IIの最初に出力するホワイトバランス制御信号Ｒｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔの値は、正確なホワイトバランス制御ができるものとなっている。
【００５０】
【発明の効果】
以上実施例と共に具体的に説明したように本発明によれば、実際の録画が開始されたときには安定した正確なホワイトバランス制御ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を組み込んだビデオカメラの撮像系を示す回路図。
【図２】黒体放射近似曲線とＡＷＢ追従範囲を示す特性図。
【図３】画面の分割エリアを示す説明図。
【図４】エリアデータ高速取り込み動作を示すフローチャート。
【図５】取込パターン１での動作概要を示す説明図。
【図６】取込パターン２での動作概要を示す説明図。
【図７】全面測光／画面分割測光の切り替え動作を示すフローチャート。
【図８】画面積分タイプを切替えるホワイトバランスの例を示す説明図。
【図９】録画ボタン投入後は高速なホワイトバランスをしその後に低速なホワイトバランスをするビデオカメラの動作特性を示す特性図。
【符号の説明】
１ レンズ
３ ＣＣＤ
５ サンプルホールド及びＡＧＣ回路
７ Ａ／Ｄ変換器
９ 信号処理回路部
１１ 輝度信号処理回路
１３ 色分離回路
１５ 色分離回路
１７ Ｄ／Ａ変換器
１９ ホワイトバランス回路
２１ 色信号処理回路
２３ Ｄ／Ａ変換器
２５ 画面分割回路
２７ 積分器
２９ マイクロコンピュータ
３１ マトリクス演算部
３３ 略白判定部
３５ 加算平均部
３７ 制御値演算部
ａ１〜ａ２０ エリア
Ｓ 撮像信号
ＤＹ，Ｙ 輝度信号
Ｒ，Ｇ，Ｂ 原色信号
Ｒｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔ ホワイトバランス制御信号
ＤＣ，Ｃ 色信号
Ｃｒ，Ｃｂ 色合成信号
ＩＹ 輝度積分値
ＩＣｒ，ＩＣｂ 色合成積分値
ＩＲ／ＩＧ，ＩＢ／ＩＧ 比
ＡＩＲ／ＡＩＧ，ＡＩＢ／ＡＩＧ 加算平均値
【産業上の利用分野】
本発明はビデオカメラに関し、実際の録画が開始されたときには正確で安定したホワイトバランス制御ができるよう工夫したものである。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオカメラでは、白い被写体を撮影したときに白い再生画像が得られるようにホワイトバランスの制御をしている。ホワイトバランスの制御は、カメラの赤信号回路と青信号回路の利得の調整を、緑信号を基準として行う。
【０００３】
オートホワイトバランス（ＡＷＢ）回路の中で画像積分形のオートホワイトバランス回路では、撮像画面全体の色信号成分を積分すると、無彩色になるという知見をもとに制御をしている。
【０００４】
画像積分形のオートホワイトバランス回路では、色信号成分を積分していくが、このとき、画面全体の色信号を全て取り込んで積分する全画面積分タイプと、画面を複数のエリアに分け、各エリア毎に色信号を取り込んで積分する分割画面積分タイプがある。
【０００５】
ここで図３を参照して分割画面積分タイプの概要を説明する。図３に示すように画面は例えば２０（＝５×４）エリアに分割されている（各エリアを示すのに符号ａ１〜ａ２０を付している。なお、実際には精度をあげるために分割数は多いが説明を簡単にするため２０分割の例を挙げて説明する。）。そして第１の垂直走査期間（以下「Ｖ期間」と略す）ではエリアａ１の信号成分を積分して積分値ｉ１を得、第２のＶ期間ではエリアａ２の信号成分を積分して積分値ｉ２を得、以下同様にして１Ｖ期間毎に各エリアａ３，ａ４，ａ５…の積分演算を続け、第２０のＶ期間ではエリアａ２０の積分値ｉ２０を得る。そして積分値ｉ１〜ｉ２０のうち略白となるデータを選択し、選択したデータ群を用いて被写体の色温度を検出し、ホワイトバランス制御をしている。このように略白となるエリアのデータを選択してホワイトバランス制御をしているので、一般に分割画面積分タイプは全画面積分タイプに比べ精度が良い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで本発明を組み込んだビデオカメラに搭載しているＩＣの積分器では１Ｖ期間（＝１フィールド期間）に１回しか積分演算ができない。このため分割画面積分タイプのオートホワイトバランスでは、１回のホワイトバランス制御をするのに、「１Ｖ期間×分割エリア数」の時間がかかり、色温度の急激な変化に追従できないという問題があった。なお全画面積分タイプでは、ホワイトバランス制御をするためのデータ演算は、１Ｖ期間でできる。
【０００７】
本発明は、上記従来技術に鑑み、パワーセーブモードを有するビデオカメラにおいて録画開始直後から正確なオートホワイトバランス制御を行うことのできるビデオカメラを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明のビデオカメラは、
電源スイッチが投入されていても録画ボタンが投入されていないときには実際の録画が行われず、電源スイッチが投入されているときに録画ボタンが投入されるとその後に所定時間経過してから実際の録画が開始されるパワーセーブモードを備えたビデオカメラにおいて、
電源スイッチが投入されている状態でビデオカメラの録画ボタンを投入した際に、録画ボタン投入後所定期間は高速ではあるが精度の低いオートホワイトバランス制御を行う第１のモードでオートホワイトバランス制御を行い、その後は低速ではあるが精度の高いオートホワイトバランス制御を行う第２のモードでオートホワイトバランス制御を行うことを特徴とする。
【０００９】
この場合、所定期間とはあらかじめ設定した一定時間であること、
または、所定期間とは録画ボタン投入から実際の録画が開始されるまでの時間であること、
または、実際の録画開始はアイリスが安定したことを条件として始まることを特徴とする。
【００１０】
また本発明のビデオカメラは、
撮像画像に応じた画像信号が入力されると共に、撮像画面を多数のエリアに分割し１つのエリアに入る画像信号を１フィールド期間かけて出力でき、且つ画像信号を出力することのできる１つのエリアを１フィールド期間周期で順次シフトさせていく画面分割モードと、１画面に入った全ての画像信号を１フィールド期間で出力する全画面モードとを有する画面分割手段と、
画面分割手段から出力される画像信号を積分して積分値を１フィールド期間毎に出力する積分手段と、
積分手段から出力される積分値を基に、画像信号を出力している画面の画像の平均が略白となるかどうか判定し、略白と判定したときの積分値に応じたホワイトバランス制御信号を出力する制御手段と、
ホワイトバランス制御信号に応じて原色信号のレベルを調整してホワイトバランス制御をするホワイトバランス回路と、を備えたオートホワイトバランス装置が搭載されており、
前記制御手段は、第１のモードでは全画面モードを選び、第２のモードでは画面分割モードを選ぶことを特徴とする。
【００１１】
また本発明のビデオカメラは、
撮像画像に応じた画像信号が入力されると共に、撮像画面を多数のエリアに分割し１つのエリアに入る画像信号を１フィールド期間かけて出力でき、且つ画像信号を出力することのできる１つのエリアを１フィールド期間周期で順次シフトさせていく画面分割手段と、
画面分割手段から出力される画像信号を積分して積分値を１フィールド期間毎に出力する積分手段と、
積分手段から出力される積分値を基に、画像信号を出力している画面の画像の平均が略白となるかどうか判定し、略白と判定したときの積分値に応じたホワイトバランス制御信号を出力する制御手段と、
ホワイトバランス制御信号に応じて原色信号のレベルを調整してホワイトバランス制御をするホワイトバランス回路と、を備えたオートホワイトバランス装置が搭載されており、
前記制御手段は、第１のモードでは画面分割手段のエリア分割数を少なくし、第２のモードでは画面分割手段のエリア分割数を多くするよう指令することを特徴とする。
【００１２】
【作用】
本発明では、録画ボタン投入から所定期間は高速なホワイトバランス制御をし、その後は低速なホワイトバランス制御をする。
【００１３】
【実施例】
以下に本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明を組み込んだビデオカメラの撮像系を示す回路図である。同図に示すようにレンズ１により形成された光学像がＣＣＤ３の受光面に結像され、ＣＣＤ３からは撮像信号Ｓが出力される。撮像信号Ｓは、サンプルホールド及びＡＧＣ回路５にてサンプルホールド処理及びゲイン調整され、更にＡ／Ｄコンバータ７によりデジタル信号に変換されてから、信号処理回路部９の輝度信号処理回路１１及び色分離回路１３と、色分離回路１５に入力される。
【００１５】
輝度信号処理回路１１は、信号処理によりデジタルの輝度信号ＤＹを作って出力し、この輝度信号ＤＹはＤ／Ａコンバータ１７によりアナログの輝度信号Ｙに変換されて出力される。色分離回路１３は、信号処理により三種の原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂを作って出力する。原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂは、ホワイトバランス制御信号Ｒｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔに応じホワイトバランス回路１９にてホワイトバランス制御（ゲイン調整）され、ホワイトバランス制御された原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂは色信号処理回路２１により信号処理されてデジタルの色信号ＤＣとなる。この色信号ＤＣは、Ｄ／Ａコンバータ２３によりアナログの色信号Ｃに変換されて出力される。
【００１６】
前記色分離回路１５は信号処理をしてデジタルの輝度信号Ｙ及び色合成信号Ｃｒ ，Ｃｂ を出力する。この色分離回路１５の後段には、画面分割回路２５，積分器２７及びマイクロコンピュータ２９が接続されている。マイクロコンピュータ２９は、マトリクス演算部３１，略白判定部３３，加算平均部３５，制御値演算部３７及び画面分割制御部３９を有している。
【００１７】
画面分割回路２５は、画面分割制御部３９から全画面指令を受けているときには、１Ｖ期間に全画面の信号Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂを出力し、分割画面指令を受けているときには、１Ｖ期間に１つの分割エリア内にある信号Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂのみを出力する。積分器２７は、積分処理をし、輝度信号Ｙを積分した輝度積分値ＩＹと、色合成信号Ｃｒ，Ｃbをそれぞれ積分した色合成積分値ＩＣｒ，ＩＣｂを出力する。
【００１８】
マイクロコンピュータ２９のマトリクス演算部３１は、マトリクス処理をして、積分値ＩＹ，ＩＣｒ，ＩＣｂから緑積分値ＩＧを赤積分値ＩＲ，青積分値ＩＢを求め、更に積分値ＩＧに対する積分値ＩＲの比ＩＲ／ＩＧと、積分値ＩＧに対する積分値ＩＢの比ＩＢ／ＩＧを求める。
【００１９】
略白判定部３３は、比ＩＲ／ＩＧと比ＩＢ／ＩＧの値を基に、信号を取り出した分割エリアの画像が略白であるかどうかを判定する。この判定は次のようにして行う。まず略白判定部３３には、図２に示すような黒体放射近似曲線ＣＢＬ及びオートホワイトバランスの追従範囲Ａ１が設定されている。黒体放射近似曲線ＣＢＬは、色温度の異なる光源の下で「白色」の被写体を撮像し、この撮像信号における原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂの各々の信号レベルの積分値の比ＩＲ／ＩＧ，ＩＢ／ＩＧの相関関係を求めることによって得られる。黒体放射近似曲線ＣＢＬの上下には適切なホワイトバランスを行うための追従範囲Ａ１が設けられており、比ＩＲ／ＩＧ，ＩＢ／ＩＧが追従範囲Ａ１に入ったときに、信号を取り出したエリアの画像が略白であると判定する。そして略白であると判定されたエリアから得た信号の比ＩＲ／ＩＧ，ＩＢ／ＩＧのみが加算平均部３５に入力される。
【００２０】
加算平均部３５は、略白と判定された比ＩＲ／ＩＧ，ＩＢ／ＩＧを加算平均し、加算平均値ＡＩＲ／ＡＩＧ，ＡＩＢ／ＡＩＧを出力する。制御値演算部３７は、加算平均値ＡＩＲ／ＡＩＧ，ＡＩＢ／ＡＩＧを基に、最適なホワイトバランス制御ができるホワイトバランス制御信号Ｒｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔを出力する。このホワイトバランス制御信号Ｒｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔを用いホワイトバランス回路１９にてホワイトバランス調整が行なわれる。
【００２１】
＜信号取込パターンを切替えるホワイトバランスの例＞
ここで分割画面積分タイプでオートホワイトバランス制御をする際に、制御サイクルを早くして追従性を向上させるときの動作を説明する。まずマイクロコンピュータ２９の画面分割制御部３９は、図３に示すように画面を２０のエリアａ１〜ａ２０に分割する分割画面指令を画面分割回路２５に出力すると共に、１フィールド期間（１Ｖ期間）毎に順に奇数番号のエリアａ１，ａ３，ａ５，ａ７，ａ９，ａ１１，ａ１３，ａ１５，ａ１７，ａ１９から信号を取り出すパターン１と、１フィールド期間（１Ｖ期間）毎に順に偶数番号のエリアａ２，ａ４，ａ６，ａ８，ａ１０，ａ１２，ａ１４，ａ１６，ａ１８，ａ２０から信号を取り出すパターン２を交互に繰り返す指令を画面分割回路２５に出力する。
【００２２】
このときの動作を図１のブロック図，図３の分割した画面を示す図及び図４のフローチャートを参照して説明する。パターン１が設定されているときには（図４のステップＰ１，Ｐ２）のときには、第１のフィールド期間においてエリアａ１に入る信号Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂのみが、画面分割回路２５から出力され、この信号Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂを積分した積分値ＩＹ，ＩＣｒ，ＩＣｂが積分器２７からマイクロコンピュータ２９に入力される（Ｐ３）。そしてマトリクス演算部３１により、エリアａ１内の積分値ＩＹ，ＩＣｒ，ＩＣｂから比ＩＲ／ＩＧ，ＩＢ／ＩＧが求められ（Ｐ４）、略白判定部３３により略白かどうかを判定し（Ｐ５，Ｐ６）、略白であるときにはこのときの比ＩＲ／ＩＧの値と比ＩＢ／ＩＧの値が加算平均部３５に加えられる（Ｐ７）。略白でないときには加算処理はされない。
【００２３】
第２のフィールド期間ではエリアａ３に入る信号成分が上述したのと同じ処理がされ（Ｐ２〜Ｐ７）、同様に１フィールド毎に次々と奇数番号のエリアａ５，ａ７，ａ９，…ａ１５，ａ１７，ａ１９に入る信号成分について同じ処理がされる（Ｐ２〜Ｐ７）。エリアａ１９の処理が終了したら（Ｐ８）、パターン１において略白と判定されて加算平均部３５に入力されたデータの加算平均値ＡＩＲ／ＡＩＧ，ＡＩＢ／ＡＩＧを求める（Ｐ９）。この加算平均値は、加算平均部３５で加算されたＩＲ／ＩＧ，ＩＢ／ＩＧの値を、略白と判定したエリア数で割ったものである。つまりエリアａ１，ａ３，ａ５，ａ…ａ１５，ａ１７，ａ１９のうち略白と判定されたエリアの各比ＩＲ／ＩＧ，ＩＢ／ＩＧの平均をとったものである。
【００２４】
パターン１での加算平均値ＡＩＲ／ＡＩＧ，ＡＩＢ／ＡＩＧが得られたらパターン２を設定する（Ｐ１０）。
【００２５】
制御値演算部３７は、今回のパターン１で得た加算平均値ＡＩＲ／ＡＩＧ，ＡＩＢ／ＡＩＧと、前回すでに行なっているパターン２（これは後述するようにパターン１と同様な動作であるが対象とするエリアは偶数番号のエリアａ２，ａ４，ａ６…，ａ１８，ａ２０について行うものである）で得た加算平均値ＡＩＲ／ＡＩＧ，ＡＩＢ／ＡＩＧとの移動平均をとる（Ｐ１１）。
【００２６】
制御値演算部３７は、加算平均部３５で求めた移動平均値を基に、最適なホワイトバランス制御をするためのホワイトバランス制御信号Ｒｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔを出力する。かくてパターン１が終了した時点で、換言すると、２０エリアのうちその半分の１０のエリアａ１，ａ３，…ａ１９での処理が終了した時点で、ホワイトバランス制御ができる。よって２０エリアの全処理が終了してからホワイトバランス制御をする従来技術に比べ、制御周期が半分になり、高速となり急激な色温度変化にも追従できる。
【００２７】
なお図５はパターン１を選んだときの動作状態を示す説明図である。
【００２８】
パターン２が設定されたら（Ｐ１０，Ｐ１，Ｐ２２）、第１１のフィールド期間（パターン１の第１０のフィールド期間の次のフィールド期間）においてエリアａ２に入る信号Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂのみが画面分割回路２５から出力され、この信号Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂを積分した積分値ＩＹ，ＩＣｒ，ＩＣｂが積分器２７からマイクロコンピュータ２９に入力される（Ｐ２３）。そしてマトリクス演算部３１により、エリアａ２内の積分値ＩＹ，ＩＣｒ，ＩＣｂから比ＩＲ／ＩＧ，ＩＢ／ＩＧが求められ（Ｐ２４）、略白判定部３３により略白かどうかを判定し（Ｐ２５，Ｐ２６）、略白であるときにはこのときの比ＩＲ／ＩＧの値と比ＩＢ／ＩＧの値が加算平均部３５に加えられる（Ｐ２７）。略白でないときには加算処理はされない。
【００２９】
第１２のフィールド期間ではエリアａ４に入る信号成分が上述したのと同じ処理がされ（Ｐ２２〜Ｐ２７）、同様に１フィールド毎に次々と偶数番号のエリアａ６，ａ８，ａ１０，…ａ１６，ａ１８，ａ２０に入る信号成分について同じ処理がされる（Ｐ２２〜Ｐ２７）。エリアａ２０の処理が終了したら（Ｐ２８）、パターン２において略白と判定されて加算平均部３５に入力されたデータの加算平均値ＡＩＲ／ＡＩＧ，ＡＩＢ／ＡＩＧを求める（Ｐ２９）。この加算平均値は、加算平均部３５で加算されたＩＲ／ＩＧ，ＩＢ／ＩＧの値を、略白と判定したエリア数で割ったものである。つまりエリアａ２，ａ４，ａ６，…ａ１６，ａ１８，ａ２０のうち略白と判定されたエリアの各比ＩＲ／ＩＧ，ＩＢ／ＩＧの平均をとったものである。
【００３０】
パターン２での加算平均値ＡＩＲ／ＡＩＧ，ＡＩＢ／ＡＩＧが得られたらパターン１を再び設定する（Ｐ３０）。
【００３１】
制御値演算部３７は、今回のパターン２で得た加算平均値ＡＩＲ／ＡＩＧ，ＡＩＢ／ＡＩＧと、前回すでに行なっているパターン１で得た加算平均値ＡＩＲ／ＡＩＧ，ＡＩＢ／ＡＩＧとの移動平均をとる（Ｐ３１）。
【００３２】
制御値演算部３７は、加算平均部３５で求めた移動平均値を基に、最適なホワイトバランス制御をするためのホワイトバランス制御信号Ｒｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔを出力する。かくてパターン２が、終了した時点で、換言すると、２０エリアのうちその半分の１０のエリアａ２，ａ４，…ａ２０での処理が終了した時点で、ホワイトバランス制御ができる。よって２０エリアの全処理が終了してからホワイトバランス制御をする従来技術に比べ、制御周期が半分になり、高速となり急激な色温度変化にも追従できる。
【００３３】
図６はパターン２を選んだときの動作状態を示す説明図である。
【００３４】
上述したようにパターン１とパターン２に分け、各パターンの処理が終了する度にホワイトバランス制御ができるのは、パターン１の各エリアとパターン２の各エリアが隣接しているので、隣接エリアに類似するデータが存在すると予想でき、この結果、半分のエリアのデータだけで演算処理をしてもほぼ正確な制御ができるからである。
【００３５】
＜画面積分タイプを切替えるホワイトバランスの例＞
次に撮影画像の状況に応じて、分割画面積分タイプの動作と全画面積分タイプの動作を、撮影画像の状況に応じて切り替えるときの動作を、図１のブロック図、図７のフローチャート、図８の状態説明図を参照して説明する。
【００３６】
スタート時には全画面積分タイプの動作をするようにマイクロコンピュータ２９の画面分割制御部３９から画面分割回路２５に全画面指令が出るため、画面分割は行なわれずに１画面の全エリアに入る信号Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂが１フィールド期間毎に画面分割回路２５から出力される。このため積分器２７からは１画面分の積分値ＩＹ，ＩＣｒ，ＩＣｂが１フィールド期間毎に出力される（図７のステップ４１）。つまり全画面積分タイプの動作が行なわれる。
【００３７】
マイクロコンピュータ２９では、マトリクス演算部３１により比ＩＲ／ＩＧ，ＩＢ／ＩＧが演算され、略白判定部３３により１画面の全エリアにおける平均が略白であるかどうか判定する（Ｐ４２）。略白でなければステップＰ４１に戻り、略白であれば、制御値演算部３７は１画面の全てのエリアの信号成分を演算して得た比ＩＲ／ＩＧ，ＩＢ／ＩＧを基に、ホワイトバランス制御信号Ｒｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔを演算して（Ｐ４４）出力し、この信号Ｒｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔを基にホワイトバランス回路１９でホワイトバランス制御を行う（Ｐ４５）。このように全面測光をする動作を繰り返す状態を、図８では▲１▼のルートで示している。この全面測光を繰り返す動作は１フィールド期間毎に行なわれ、高速な動作であり、色温度の急激な変化にも追従することができる。
【００３８】
全画面測光をしているときに１画面の全エリアにおける平均が略白であると判定したときには（Ｐ４１，Ｐ４２，Ｐ４３）、全画面積分タイプの動作が行なわれてホワイトバランス制御が行なわれ（Ｐ４４，Ｐ４５）、その後は画面分割測光のモードに移る（Ｐ４６、図８のルート▲２▼）。つまり、画面分割制御部３９から分割画面指令が出され、画面分割回路２５は画面を２０のエリアａ１〜ａ２０に分割し（図３参照）。１フィールド期間毎に各エリアａ１，ａ２，ａ３，ａ４…ａ１８，ａ１９，ａ２０に入る信号Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂを個別に順次出力する。つまり第１のフィールド期間ではエリアａ１に入る信号Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂを、第２のフィールド期間ではエリアａ２に入る信号Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂを出力し、以下同様に１フィールド期間周期でエリアａ３，ａ４，ａ５，…ａ１８，ａ１９，ａ２０に入る信号を順次出力する動作を繰り返す。
【００３９】
このため積分器２７は１フィールド期間ごとに１つのエリア内の信号を積分して得た積分値ＩＹ，ＩＣｒ，ＩＣｂを出力する。略白判定部３３は各エリアに入った信号の平均が略白であるかどうか判定し（Ｐ４７）、略白であればこのときの比ＩＲ／ＩＧ，ＩＢ／ＩＧが加算平均部３５で加算平均され（Ｐ４８，Ｐ４９）、略白でなければ加算平均されない。そしてエリアａ１からエリアａ２０までの処理が終ったら（Ｐ５０）、略白と判定されたエリアの数が全エリア数の１０％以下かどうか判定する（Ｐ５１）。１０％以下でなければ加算平均部３５により、略白と判定された比ＩＲ／ＩＧ，ＩＢ／ＩＧの合計値を、略白と判定されたエリア数で割って加算平均値ＡＩＲ／ＡＩＧ，ＡＩＢ／ＡＩＧを求め（Ｐ５２）、制御値演算部３７が加算平均値ＡＩＲ／ＡＩＧ，ＡＩＢ／ＡＩＧを基にホワイトバランス制御信号Ｒｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔを求める（Ｐ５３）。ホワイトバランス回路１９はホワイトバランス制御信号Ｒｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔを基にホワイトバランス制御を行う（Ｐ５４）。このような分割画面積分タイプの動作を繰り返す動作（Ｐ４６〜Ｐ５４）を、図８ではルート▲３▼で示す。
分割画面積分動作では、演算のための時間は「１フィールド期間×分割エリア数」と長いが、略白となるエリアの信号成分のみを用いてホワイトバランス制御を行うため、精度のよいホワイトバランス調整を行うことができる。
【００４０】
エリアａ１からエリアａ２０までの略白判定を終了したときに略白と判定されたエリア数が全エリア数の１０％以下になったら（Ｐ５１，図８のルート▲４▼）、ホワイトバランス制御の動作を停止し（Ｐ５５）、全画面積分タイプの動作に戻る（Ｐ５５，図８のルート▲５▼）。
【００４１】
結局本実施例では、撮影開始時や撮影対象の色の平均が略白でないときには、全画面積分タイプの動作によりラフで高速なホワイトバランス制御をし、撮影対象の色の平均が略白であるときには、分割画面積分タイプの動作で精度の高いホワイトバランス制御をするのである。
【００４２】
なお分割画面積分タイプの動作を繰り返すときには（図８のルート▲３▼）、図５，図６に示すように２つの取込パターン１，２を設定しておき、両パターンを交互に用いてホワイトバランス制御をするようにしてもよい。
【００４３】
＜録画ボタン投入後は高速なホワイトバランスをし、その後に低速で正確なホワイトバランスをするビデオカメラの例＞
次にパワーセーブモードを備えたビデオカメラに本発明を適用した例を図１及び図９を参照して説明する。パワーセーブモードを備えたビデオカメラでは、電源スイッチが投入されていても録画ボタンが投入されていないときには、図１に示す撮像系のうちマイクロコンピュータ２９には電力が供給されるが、他の部分には電力は供給されておらず、消費電力を少なくしている。またこのようなパワーセーブ時では、アイリスは閉じており、またメカ系には電力が供給されており回転ドラムは回転している。
【００４４】
電源スイッチが投入されている状態のときに録画ボタンが投入されると、撮像系全体に電力が供給されると共に、図９に示すように、適正露出になるまでアイリスが高速で開き、適正露出になった後に実際の録画が開始する。実際の録画が開始されたときには適正なホワイトバランス制御がただちにできなければならないため、録画ボタンが投入されてから実際の録画が開始されるまでの間に（例えば０．５０秒）、マイクロコンピュータ２９はホワイトバランス制御信号Ｒｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔの値を高速で次々と演算しておき（このときＲｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔの出力はしない）、録画開始時点からはホワイトバランス制御信号Ｒｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔを演算すると共に実際に出力する。このように録画開始前の期間Ｉに各時点におけるＲｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔの値を求めているので、期間Iの後半ではＲｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔの値が安定し、この結果、録画開始直後に出力されるＲｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔの値は最適なホワイトバランス調整ができるものとなっている。
【００４５】
そこでマイクロコンピュータ２９は、録画ボタンが投入されてから実際の録画が開始されるまでの期間Ｉでは、画面分割制御部３９から全画面指令を画面分割回路２５に送る。このため画面分割回路２５は１フィールド期間毎に一画面全体の信号Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂを出力し、積分器２７及びマイクロコンピュータ２９では全画面積分タイプの動作が行なわれ、１フィールド期間毎にホワイトバランス制御信号Ｒｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔの値が演算される。このように１フィールド期間毎に演算値が出せるので、高速な演算となる。
【００４６】
またマイクロコンピュータ２９は、実際の録画が開始された以降の期間IIでは、画面分割制御部３９から分割画面指令を画面分割回路２５に送る。このため画面分割回路２５は画面を２０のエリアａ１〜ａ２０（図３参照）に分割し、１フィールド期間周期でエリアａ１〜ａ２０に入る信号Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂを順番に出力する。そして積分器２７及びマイクロコンピュータ２９では分割画面積分タイプの動作が行なわれ、「１フィールド期間×分割エリア数（２０）」の期間毎に、正確なホワイトバランスを行うことのできるホワイトバランス制御信号Ｒｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔが演算され、実際に出力され、ホワイトバランス回路１９にてホワイトバランス制御が行なわれる。
【００４７】
上記説明では期間Ｉで全画面積分タイプの動作をさせ、期間IIで分割画面積分タイプの動作をさせたが、期間Ｉ，II共に分割画面積分タイプの動作をさせ、しかも期間Ｉでは分割エリア数を少なくし（例えば４エリア）とし、期間IIでは分割エリア数を多くする（例えば２０エリア）ようにしてもよい。
【００４８】
また期間Ｉの長さを、録画開始ボタンが投入されてから、一定時間に固定してもよい。更に実際に録画を開始させる時点は、アイリスが安定した時点から一定時間後として決定してもよい。
【００４９】
いずれにしても期間Ｉにおいて高速でホワイトバランス制御信号Ｒｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔの値を演算しているので、期間Ｉの後半ではＲｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔの値が安定してきており、期間IIの最初に出力するホワイトバランス制御信号Ｒｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔの値は、正確なホワイトバランス制御ができるものとなっている。
【００５０】
【発明の効果】
以上実施例と共に具体的に説明したように本発明によれば、実際の録画が開始されたときには安定した正確なホワイトバランス制御ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を組み込んだビデオカメラの撮像系を示す回路図。
【図２】黒体放射近似曲線とＡＷＢ追従範囲を示す特性図。
【図３】画面の分割エリアを示す説明図。
【図４】エリアデータ高速取り込み動作を示すフローチャート。
【図５】取込パターン１での動作概要を示す説明図。
【図６】取込パターン２での動作概要を示す説明図。
【図７】全面測光／画面分割測光の切り替え動作を示すフローチャート。
【図８】画面積分タイプを切替えるホワイトバランスの例を示す説明図。
【図９】録画ボタン投入後は高速なホワイトバランスをしその後に低速なホワイトバランスをするビデオカメラの動作特性を示す特性図。
【符号の説明】
１ レンズ
３ ＣＣＤ
５ サンプルホールド及びＡＧＣ回路
７ Ａ／Ｄ変換器
９ 信号処理回路部
１１ 輝度信号処理回路
１３ 色分離回路
１５ 色分離回路
１７ Ｄ／Ａ変換器
１９ ホワイトバランス回路
２１ 色信号処理回路
２３ Ｄ／Ａ変換器
２５ 画面分割回路
２７ 積分器
２９ マイクロコンピュータ
３１ マトリクス演算部
３３ 略白判定部
３５ 加算平均部
３７ 制御値演算部
ａ１〜ａ２０ エリア
Ｓ 撮像信号
ＤＹ，Ｙ 輝度信号
Ｒ，Ｇ，Ｂ 原色信号
Ｒｃｏｎｔ，Ｂｃｏｎｔ ホワイトバランス制御信号
ＤＣ，Ｃ 色信号
Ｃｒ，Ｃｂ 色合成信号
ＩＹ 輝度積分値
ＩＣｒ，ＩＣｂ 色合成積分値
ＩＲ／ＩＧ，ＩＢ／ＩＧ 比
ＡＩＲ／ＡＩＧ，ＡＩＢ／ＡＩＧ 加算平均値
Claims (6)
- 電源スイッチが投入されていても録画ボタンが投入されていないときには実際の録画が行われず、電源スイッチが投入されているときに録画ボタンが投入されるとその後に所定時間経過してから実際の録画が開始されるパワーセーブモードを備えたビデオカメラにおいて、
電源スイッチが投入されている状態でビデオカメラの録画ボタンを投入した際に、録画ボタン投入後所定期間は高速ではあるが精度の低いオートホワイトバランス制御を行う第１のモードでオートホワイトバランス制御を行い、その後は低速ではあるが精度の高いオートホワイトバランス制御を行う第２のモードでオートホワイトバランス制御を行うことを特徴とするビデオカメラ。 - 請求項１において、所定期間とはあらかじめ設定した一定時間であることを特徴とするビデオカメラ。
- 請求項１において、所定期間とは録画ボタン投入から実際の録画が開始されるまでの時間であることを特徴とするビデオカメラ。
- 請求項３において、実際の録画開始はアイリスが安定したことを条件として始まることを特徴とするビデオカメラ。
- 請求項１においてビデオカメラは、
撮像画像に応じた画像信号が入力されると共に、撮像画面を多数のエリアに分割し１つのエリアに入る画像信号を１フィールド期間かけて出力でき、且つ画像信号を出力することのできる１つのエリアを１フィールド期間周期で順次シフトさせていく画面分割モードと、１画面に入った全ての画像信号を１フィールド期間で出力する全画面モードとを有する画面分割手段と、
画面分割手段から出力される画像信号を積分して積分値を１フィールド期間毎に出力する積分手段と、
積分手段から出力される積分値を基に、画像信号を出力している画面の画像の平均が略白となるかどうか判定し、略白と判定したときの積分値に応じたホワイトバランス制御信号を出力する制御手段と、
ホワイトバランス制御信号に応じて原色信号のレベルを調整してホワイトバランス制御をするホワイトバランス回路と、を備えたオートホワイトバランス装置が搭載されており、
前記制御手段は、第１のモードでは全画面モードを選び、第２のモードでは画面分割モードを選ぶことを特徴とするビデオカメラ。 - 請求項１においてビデオカメラは、
撮像画像に応じた画像信号が入力されると共に、撮像画面を多数のエリアに分割し１つのエリアに入る画像信号を１フィールド期間かけて出力でき、且つ画像信号を出力することのできる１つのエリアを１フィールド期間周期で順次シフトさせていく画面分割手段と、
画面分割手段から出力される画像信号を積分して積分値を１フィールド期間毎に出力する積分手段と、
積分手段から出力される積分値を基に、画像信号を出力している画面の画像の平均が略白となるかどうか判定し、略白と判定したときの積分値に応じたホワイトバランス制御信号を出力する制御手段と、
ホワイトバランス制御信号に応じて原色信号のレベルを調整してホワイトバランス制御をするホワイトバランス回路と、を備えたオートホワイトバランス装置が搭載されており、
前記制御手段は、第１のモードでは画面分割手段のエリア分割数を少なくし、第２のモードでは画面分割手段のエリア分割数を多くするよう指令することを特徴とするビデオカメラ。
Priority Applications (1)
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