JPH02270492A - 色温度補正機能付の撮像装置 - 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〉 本発明は色温度補正機能付の撮像装置に関し、回路的負
担が軽減でき且つ小型化できるよう企図したものである
。

〈従来の技術〉 被写体を照明する光の色あい（色温度；に°）は条件に
より穏々異なる。つまり屋内であるか屋外であるか、天
気、照明光源などの条件により赤っぽい光となったり青
っぽい色となったりする。例えば曇天では青色光が多い
ため７５００　Ｋ”、昼光では５１００　Ｋ”、タング
ステンランプでは赤色光が多いため３２００に″となっ
ている。

電子スチルカメラやビデオカメラは、白い被写体が白く
再現されるように調整されていれば、全ての色彩を正し
く再現する。このように白色を基準として調整すること
をホワイトバランスを合わせるという。かかるホワイト
バランスは、照明光の変化に応じて調整しなければなら
ない。

ホワイトバランスを調整する手段としては、従来では、
電気回路のみで補正する手段、す゛なわちカメラの赤信
号と青信号の利得を、緑信号のレベルを基準として電気
的に変える手段（第１の手段）と、色フィルタを入れる
とともに電気回路による補正を併用する手段（第２の手
段）とがある。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで従来のホワイトバランス調整手段・では次のよ
うな欠点があった。

（ｉ）　　電気回路のみでホワイトバランスを調整する
第１の手段では、二千数百に°〜−万Ｋ。

まで補正するためには、補正アンプの利得範囲をきわめ
て大きくする必要がありこのため回路負担が大きくなり
、また色温度変換時にＳ／Ｎ比が悪化する。

（ｉｔ　　光フィルタと電気回路による補正を併用する
第２の手段では、電気回路の負担は小さくなるものの、
複数のフィルタをセットするフィルタターレットを備え
る必要があるため、フィルタターレットの設置スペース
゛やフィルタターレットの駆動系を要し、機構が大型・
複雑化する。

本発明は、上記従来技術に鑑み、構成が簡易でしかもカ
ラーバランスよくホワイトバランスの調整ができる撮像
装置を提供するものである。

く課題を解決するための手段〉 上記課題を解決する本発明は、カラーフィルタを有する
撮像装置において、カラーフィルタに入射する光量を液
晶フィルタにより制御してホワイトバランスの調整をす
ることを特徴とする。

く実　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。

第１図は本発明を単板式ビデオカメラに適用した第１の
実施例を示し、第２図はその撮像部まわりを分解して示
す。第１の実施例では、１１ｉ＠部１０は、ＣＣＤなど
の撮像セルを面状に多数配列した撮像素子１１をパッケ
ージ１２に納めて構成され、その撮像面には、カラーフ
ィルタ１３が備えられている。カラーフィルタ１３は、
基盤割りされた各領域が、赤領域Ｒと縁領域Ｇと青領域
Ｂとに分散して割り当てられたモザイク状カラーフィル
タであり、色領域の１つの広さは、撮像素子１１の１つ
の撮像セルの広さと一致するようにしている。

液晶フィルタ２０は、カラーフィルタ１３上に重ねて配
置されている。この液晶フィルタ２０は、カラーフィル
タ１３と同じピッチで基盤割りされており、各光量制御
領域の透過率が、Ｘ−Ｙマトリックス回路により、個別
に独立して制御されるようになっている。−なおりラー
フィルタ１３は、撮像素子１１を染色加工してこの撮像
素子１１とともに一体に形成されていても、または、液
晶フィルタ２０を染色加工してこの液晶フィルタととも
に一体に形成されてもよい。

撮影レンズ３０は被写体からの光束を受けて被写体を示
す光学像を形成する。この光学像は液晶フィルタ２０及
びカラーフィルタ１３を介して撮像素子１１に入射され
、撮像素子１１からは入射された光学像に対応した画像
信号Ｖが出力される。

信号処理回路４０は、撮像素子１１から送出される画像
信号（Ｒ，Ｇ、Ｂの各色信号を含む）■を信号処理して
ビデオ信号とし、このビデオ信号をビデオテープに磁気
記録する。

また必要に応じて電気的に色温度補正をする。

制御回路５０は、ホワイトバランスセンサ５１により検
出した被写体の色温度を基に、液晶フィルタ２０の各光
量制御領域の透過率を、次のように制御する。すなわち
、検出した色温度が高いとき（青っぽいとき）には、液
晶フィルタ２０の光量制御領域のうちカラーフィルタ１
３の青領域の上にあるものの透過率を下げて青領域を通
過する光量（青色成分光量）を減じるとともに、光量制
御領域のうち赤領域の上にあるものの透過率を上げて赤
領域を通過する光ｊｌ（赤色成分光量）を増す。このよ
うにして画像信号Ｖ中の色信号Ｒ２Ｇ、Ｂの比が、Ｒ：
　Ｇ：　Ｂ＝１：　　１：　１に近くなるように制御を
するのである。ホワイトバランスセンサ５１で検出した
色温度が低いときには、上述したのと逆の制御をする。

がくして色温度補正（ホワイトバランス補正）をするこ
とができる。まお、ホワイトバランスセンサ５１を用い
ずに、画像信号Ｖの色成分を基に被写体の色温度を判定
してホワイトバランスをとることもできる。

更に制園部５０は、アイリス６０の開度に応じてシェー
ディングの補正をするように液晶フィルタ２０の制御を
する。シェーディングとは、撮影レンズ３０の電光特性
に起因して、撮像素子１１においてその中心部分に比べ
周縁部分に入射する光量が少なくなる現象をいい、特に
アイリス６０を大きく開いたときにこのシェーディング
現象が顕著にあられれる。そこで制却部５０はアイリス
６０が大きく開放されたときに、液晶フィルタ２０の光
量制御領域Ωうち、中心部分にあるものの透過率を若干
小さくするとともに、周縁部にあるものの透過率を若干
大きくしてシェーディング補正をする。この場合、シェ
ーディング補正をするといっても、その補正割合は、色
温度補正の割合に比べてかなり小さい。もちろん、色温
度補正とシェーディング補正が同時に行なわれるときも
ある。

上記実施例ではカラーフィルタ１３がモザイク状フィル
タであったが、例えば各色領域がストライプ状に分散配
置されたものであっても、液晶フィルタ２０の光量制御
領域を、各領域に対応するストライプ部分にわけて透過
量を制御することにより色温度補正をすることができる
。

第３図は本発明の第２の実施例を示す。この第２の実施
例では、リレーレンズ３２を備えろとともに、液晶フィ
ルタ２０を撮像部１０の撮像面に対し光学的に共役面に
配置している。他の部分は第１の実施例と同様である。

第２の実施例では、液晶フィルタ２ｏが撮像面に対し共
役面に位置するため、透過率を調整することにより色温
度補正をすることができる。

第４図は本発明を三板式ビデオカメラに適用した。第３
の実施例を示す。この第３の実施例では、青色カラーフ
ィルタを有する撮像部１１１の撮像面にはこの撮像面全
面を覆うように液晶フィルタ１２１が備えられ、緑色カ
ラーフィルタを有する撮像部１１２の撮像面にはこの撮
像面全面を覆うように液晶フィルタ１２２が備えられ、
赤色カラーフィルタを有する撮像部１１３の撮像面には
この撮像面一全面を覆うように液晶フィルタ１２３が備
えられている。撮影レンズ１３０で形成する光学像のう
ち青色成分は、ダイクロイックミラー１３１により抜き
出され全反射ミラー１３２で反射されて撮像部１１１に
入射し、光学像のうち赤色成分はダイクロイックミラー
１３３により抜き出されて全反射ミラー１３４で反射さ
れて撮像部１１３に入射し、光学像のうち緑色成分はダ
イクロイックミラー１３１゜１３３を通過して撮像部１
１２に入射する。

信号処理回路１４０は、撮像部１１１，１１２゜１１３
から送出される色信号Ｖ、、　Ｖ、、　ＶＲを信号処理
してビデオ信号とし、このビデオ信号をビデオテープに
磁気記録する。また必要に応じて電気的に色温度補正を
する。

制御回路１５０は、ホワイトバランスセンサ１５１によ
り検出した被写体の色温度を基に、液晶フィルタ１２１
，１２２，１２３の透過率の制御をする。すなわち、検
出した色温度が高いとき（青っぽいとき）には液晶フィ
ルタ１２１の透過率を下げるとともに液晶フィルタ１２
１の透過率を上げて、色信号ｖ、。

ｖ、、ｖ、ノ比が、Ｒ：　Ｇ：　Ｂ＝１：　　１：　　
１に近くなるようにする。検出した色温度が低いときに
は、上述したのと逆の制御をする。かくて色温度補正を
することができろ。

なお、液晶フィルタ１２１，１２２，１２３の配置位置
は、撮像素子１１１，１１２，１１３の撮像面上のみな
らず、撮像面に対し光学的な共役面上であってもよい。

本発明はビデオカメラのみならず電子スチルカメラにも
適用することができる。

更に、液晶フィルタによる色温度補正に加えて、信号処
理回路により電気的に色温度補正をするようにしてもよ
い。電気的な色温度補正は、緑信号のレベルを基準とし
て、赤信号と青信号の利得を電気的に変えろことにより
行なう。また、制御回路により信号処理回路の感度補正
を行うこともできる。

〈発明の効果〉 以上実施例とともに具体的に説明したように本発明によ
れば、液晶フィルタの透過率を変えることにより色温度
補正ができろ。よって回路負担（信号処理回路での色温
度補正の負担）が軽減されるとともに、フィルタターレ
ットなどメカ的に大きなスペースを要する部材が不要な
ので小型化ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す構成図、第２図は
第１の実施例で用いた撮像素子及び液晶フィルタを示す
分解斜視図、第３図は本発明の第２の実施例を示す構成
図、第４図は本発明の第３の実施例を示す構成図である
。 図　面　中、 １０．１１１，１１２，１１３は撮像部、２０．１２１
，１２２，１２３は液晶フィルタ、 ３０．１３０は撮影レンズ、 ４０．１４０は信号処理回路、 ５０．１５０は制御回路である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）撮影レンズと、 撮影レンズにより形成された光学像が入射されてこの光
   学像に対応した画像信号を出力する単一の撮像部と、 撮影レンズと撮像部との間の光路中に設けられ、複数の
   カラー領域に分離形成されている１つのカラーフィルタ
   と、 撮影レンズと撮像部との間の光路中に設けられており、
   印加電圧の大きさに応じて通過光量を制御し、しかも通
   過光量を制御する光量制御領域がカラーフィルタのカラ
   ー領域と同様に分かれている１つの液晶フィルタと、外
   界の色温度に応じてホワイトバランスをとるように、液
   晶フィルタの各光量制御領域への印加電圧を制御する制
   御部と、 を有することを特徴とする色温度補正機能付の撮像装置
   。
2. （２）撮影レンズと、 撮影レンズにより形成された光学像が入射されてこの光
   学像に対応した画像信号を出力する複数の撮像部と、 撮影レンズと各撮像部との間の各光路中にそれぞれ設け
   られた複数のカラーフィルタと、撮影レンズと各撮像部
   との間の各光路中に 設けられており、印加電圧の大きさに応じて通過光量を
   制御する複数の液晶フィルタと、外界の色温度に応じて
   ホワイトバランスをとるように、各液晶フィルタへの印
   加電圧を制御する制御部と、 を有することを特徴とする色温度補正機能付の撮像装置
   。