JPH04373387A - ビデオカメラ及びビデオカメラの調整方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はビデオカメラにおけるセ
ットアップ調整及び色調整をディジタル信号処理で自動
的に行なう自動調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特公昭５０−３８４５１号公報によれば
、従来のビデオカメラでは放送用に於いて黒が適正に再
生されるようにするため、黒レベルをペデスタルレベル
に自動的に合わせるということを行なっていた。これは
３管式カメラの赤信号、緑信号、青信号のそれぞれにつ
いて順次黒レベル及びペデスタルレベルを検知し、Ａ／
Ｄしてコンピュータに入力、黒レベルとペデスタルレベ
ルとを比較して補正量を計算し、Ｄ／Ａしてペデスタル
制御回路に供給するという動作により実現していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例における技
術は放送用のカメラ群構成に於いて考え出されたもので
あり、テストパターンが必要などシステムが大規模、ま
たカメラが３管式等の事由により家庭用の単板式等のビ
デオカメラに適応させるには無理があった。このため、
本発明は家庭用のビデオカメラに於いても黒レベルを合
わせるというセットアップ調整を自動化することを目的
とする。また、色調整の自動化も可能とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、まずセットアップ調整の自動化を実現するための手
段として、ディジタル化された信号処理回路に於いて絞
りを全閉して黒を写した状態にして、輝度信号から輝度
の黒レベル、色差信号から赤信号、緑信号、青信号の黒
レベルを検出するため各信号の利得を制御する利得制御
手段と、利得制御された各信号を平均化して検出を行な
う検出手段と、検出信号よりセットアップの値を算出し
出力する演算手段と、輝度信号、赤信号、緑信号、青信
号それぞれのセットアップを設定するセットアップ設定
手段とによって構成する。

【０００５】また、色調整の自動化を実現するための手
段として、ディジタル化された信号処理回路に於いて検
出用の色差信号の利得を制御する利得制御手段と、利得
制御された色差信号から色の飽和度を検出する検出手段
と、検出信号より出力側の色差信号の利得値を算出し出
力する演算手段と、演算手段からの利得値により色差信
号の利得を制御する利得制御手段とによって構成する。

【０００６】前記セットアップ調整及び色調整の自動化
の手段構成は基本構成が共通でよいため若干の手段変更
で対応させた。

【０００７】

【作用】本発明によると、まず絞りを完全に閉じて黒を
写しているのと等価な状態で、そのときの輝度信号の平
均値を検出する。これは黒レベルを表しているので、こ
の値を演算手段であるマイコンに入力して、マイコンが
内蔵するアルゴリズムにより輝度信号のセットアップ値
が算出できる。算出した値を設定して輝度信号のセット
アップを完了する。同様にして、絞りは閉じたままで今
度は色差信号の平均値を検出する。その際、緑信号、青
信号及び色差信号Ｂ−Ｙの利得を０とし赤信号と色差信
号Ｒ−Ｙの利得を計算しやすい値に設定する。この状態
にすることにより赤信号における黒のレベルが検出でき
る。以下輝度信号のときと同様にしてセットアップ値を
設定する。そして、緑信号の場合は赤信号、青信号及び
色差信号Ｒ−Ｙまたは色差信号Ｂ−Ｙの利得を０、緑信
号と０にしなかったほうの色差信号Ｒ−Ｙまたは色差信
号Ｂ−Ｙの利得を計算しやすい値に、青信号の場合は赤
信号、緑信号及び色差信号Ｒ−Ｙの利得を０、青信号と
色差信号Ｂ−Ｙの利得を計算しやすい値に設定し、以下
輝度信号のときと同様にしてセットアップ値を設定する
。これにより、セットアップ調整の自動化を可能とした
。

【０００８】また、カラーバーを被写体として検出側の
色差信号Ｂ−Ｙの利得を０、色差信号Ｒ−Ｙの利得を計
算しやすい値に設定し、利得制御された色差信号の最大
値検出を行なう。これにより、色差信号Ｒ−Ｙのプラス
方向の飽和度を検出することができる。検出された飽和
度をもとにマイコン内蔵のアルゴリズムが適正な色飽和
度となるような色差信号の利得値を算出し、この利得値
を色差信号の出力側増幅回路に設定する。次に検出側の
色差信号Ｒ−Ｙの利得を０、色差信号Ｂ−Ｙの利得を計
算しやすい値に設定し、利得制御された色差信号の最大
値検出を行なう。これにより、色差信号Ｂ−Ｙのプラス
方向の飽和度を検出することができ、以下同様にマイコ
ンが設定を行なう。この一連の動作に於いて、最大値を
検出しているところで最小値を検出することにより、色
差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙのマイナス方向の飽和度を検出す
ることができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図により説明する。 図１は、本発明の基本構成を示すブロック図である。１
は撮像素子、３はＡ／Ｄコンバータ、４はＹ／Ｃ分離回
路、５はセットアップ設定回路、６は赤信号可変利得増
幅回路、７は緑信号可変利得増幅回路、８は青信号可変
利得増幅回路、９はＹ／Ｃプロセス回路、１０、１１は
色差信号可変利得増幅回路、１２は入力信号切替え回路
、１３は検出回路、１４はマイコン、１５は制御アルゴ
リズム、１６はアイリス制御回路、１７は絞りである。 以下、その動作について説明する。

【００１０】前記撮像素子（１）により撮影された映像
は光電変換される。撮像素子（１）からの出力をＡ／Ｄ
コンバータ（３）によりディジタル信号に変換する。こ
のディジタル信号出力よりＹ／Ｃ分離回路（４）で赤信
号、緑信号、青信号及び輝度信号を生成する。輝度信号
、赤信号、緑信号、青信号のそれぞれのセットアップ値
をセットアップ設定回路（５）で設定し、赤信号、緑信
号、青信号はさらにマイコン（１４）からの利得に応じ
て赤信号可変利得増幅回路（６）、緑信号可変利得増幅
回路（７）、青信号可変利得増幅回路（８）により増幅
される。赤信号、緑信号、青信号及び輝度信号は、Ｙ／
Ｃプロセス回路（９）を通り色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ及
び輝度信号Ｙとして出力される。色差信号は検出用色差
信号可変利得増幅回路（１０）、（１１）で増幅され、
入力信号切替え回路（１２）で色差信号または輝度信号
のどちらかが選択され、検出回路（１３）に入力される
。検出回路（１３）は加算または比較等の演算を行ない
、その結果をマイコン（１４）に送る。マイコン（１４
）は、内蔵された制御アルゴリズム（１５）に従い演算
を行ない、演算結果をマイコン（１４）内のＲＡＭに記
憶させるかまたはセットアップ設定回路（５）に転送す
る。ここで、セットアップの検出を行なう場合にはマイ
コン（１４）からの指示でアイリス制御回路（１６）が
全ての動作に先んじて絞り（１７）を閉じる。マイコン
（１４）はその他、検出用色差信号可変利得増幅回路（
１０）、（１１）、検出回路（１３）の設定を変更する
ことができる。

【００１１】図２は、本発明の別の構成を示すブロック
図である。１は撮像素子、２はＡＧＣ、３はＡ／Ｄコン
バータ、４はＹ／Ｃ分離回路、５はセットアップ設定回
路、６は赤信号可変利得増幅回路、７は緑信号可変利得
増幅回路、８は青信号可変利得増幅回路、９はＹ／Ｃプ
ロセス回路、１０、１１は色差信号可変利得増幅回路、
１２は入力信号切替え回路、１３は検出回路、１４はマ
イコン、１５は制御アルゴリズム、１６はアイリス制御
回路、１７は絞りである。以下、その動作について説明
する。

【００１２】前記撮像素子（１）により撮影された映像
は光電変換される。撮像素子（１）からの出力をＡＧＣ
（２）がマイコン（１４）により供給される利得により
増幅し、Ａ／Ｄコンバータ（３）がディジタル信号に変
換する。マイコン（１４）により制御されるＡＧＣ（２
）以外の動作は図１で示した実施例と同様である。

【００１３】図３は、図１及び図２の検出回路（１３）
の１実施例である。これは、アイリス検出回路（１８）
により構成される。図４はこの構成における全体の動作
の流れを表わすフローチャートで、図５は図４の一部分
の処理を示すサブルーチンである。以下その動作を説明
する。

【００１４】ビデオカメラの電源ｏｎ時にマイコン（１
４）からの指示でアイリス制御回路（１６）が絞り（１
７）を閉じて、入射光を０にする。これは、全画面黒を
撮像しているのと同じ状態にするためである。次にマイ
コン（１４）がアイリス検出回路（１８）には画面上の
一部の領域に相当する検出範囲を、またセットアップ設
定回路（５）にはセットアップの初期値を設定する。マ
イコン（１４）からの指示により入力信号切替え回路（
１２）は輝度信号を選択しアイリス検出回路（１８）に
入力、設定された範囲において積分される。この結果を
マイコン（１４）が読み取り、設定値を基に制御アルゴ
リズム（１５）により計算を行なって現在のセットアッ
プ値に対しての差分を求める。Ａ／Ｄ以降の信号処理は
全てディジタルで行なわれるため、マイコン（１４）に
よるセットアップの逆算が可能となっている。そして、
現在の設定値に求めた差分を足してセットアップ設定回
路（５）にこの値を設定し直す。この値に対して再び検
出を行ない差分を求める。場合によって、これを数回繰
り返す。数回繰り返した場合でも１回の制御に要する時
間は極めて短いため、実用上の支障とはならない。 このようにして輝度信号のセットアップを求める。

【００１５】次に、マイコン（１４）により入力信号切
替え回路（１２）は色差信号側に切替えられ、赤信号セ
ットアップ検出用に緑信号可変利得増幅回路（７）、青
信号可変利得増幅回路（８）及び色差信号Ｂ−Ｙの可変
利得増幅回路（１０）の利得を０とし赤信号可変利得増
幅回路（６）と色差信号Ｒ−Ｙの可変利得増幅回路（１
１）の利得を計算しやすい値に設定する。以下輝度信号
のときと同様にしてセットアップ値を求める。そして、
緑信号の場合は赤信号可変利得増幅回路（６）、青信号
可変利得増幅回路（８）及びＲ−Ｙの可変利得増幅回路
（１１）かまたはＢ−Ｙの可変利得増幅回路（１０）の
利得を０、緑信号可変利得増幅回路（７）と０にしなか
ったほうのＲ−Ｙの可変利得増幅回路（１１）またはＢ
−Ｙの可変利得増幅回路（１０）の利得を計算しやすい
値に、青信号の場合は赤信号可変利得増幅回路（６）、
緑信号可変利得増幅回路（７）及びＲ−Ｙの可変利得増
幅回路（１１）の利得を０、青信号可変利得増幅回路（
８）とＢ−Ｙの可変利得増幅回路（１０）の利得を計算
しやすい値に設定し、以下赤信号の場合と同様にしてセ
ットアップ値を求める。本実施例によれば、輝度信号、
赤信号、緑信号、青信号各セットアップ調整の自動化が
可能となる。また、アイリス制御用の検出回路を共用で
きるため、回路増加を抑えることができる。但し、絞り
が閉じた状態でなければならないため、カメラとしての
動作を行なう前の電源投入直後の状態で行なわれる必要
がある。また本実施例を図２の構成に当てはめた場合、
ＡＧＣ（２）の利得値を変化させてそれぞれに対してセ
ットアップ値を計算するようにする。そしてこの結果を
マイコン（１４）内部のＲＡＭに書き込んでおく。 この場合、明るさ即ちＡＧＣ（２）の利得変化に対応し
てセットアップを変化させることができる。これは、一
種の画質制御であるといえる。

【００１６】図６は、図１の１実施例である。図１に示
す回路構成に出力側の色差信号増幅回路（１９）、（２
０）を加え、検出回路（１３）を最大値検出回路（２１
）に置き換えた構成となっている。以下その動作を説明
する。

【００１７】色差信号をそれぞれＲ−Ｙの検出用色差信
号増幅回路（１１）、Ｂ−Ｙの検出用色差信号増幅回路
（１０）でマイコン（１４）からの利得に応じて増幅す
るが、ここでの利得設定をＢ−Ｙは０、Ｒ−Ｙは計算し
やすい値にする。この利得制御された色差信号を最大値
検出回路（２１）に入力し、マイコン（１４）により指
定される範囲内で最大値を捜し出す。これはＲ−Ｙの最
大値つまりプラス方向の飽和度となるので、この値より
マイコン（１４）の制御アルゴリズム（１５）は適切な
色飽和度となるようなＲ−Ｙの利得値を算出し、出力側
の色差信号増幅回路（１９）へ供給する。次に利得設定
をＲ−Ｙは０、Ｂ−Ｙは計算しやすい値にする。そして
上記動作と同様の処理を行ない、Ｂ−Ｙの利得値を算出
し、出力側の色差信号増幅回路（２０）へ供給する。本
実施例によれば、色差のプラス方向の色再現の自動調整
が可能となる。

【００１８】図７は、図６に於ける最大値検出回路（２
１）を最小値検出回路（２２）に置き換えた場合の１実
施例である。以下その動作を説明する。

【００１９】前記最大値を検出する場合と同様、最小値
検出回路（２２）により色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙの最小
値つまりマイナス方向の飽和度を検出し利得値を算出し
て出力側の色差信号増幅回路（１９）、（２０）へ供給
する。本実施例によれば、色差のマイナス方向の色再現
の自動調整が可能となる。

【００２０】図８は、マイコン（１４）に外部記憶回路
（２３）を設けた場合の１実施例である。以下その動作
を説明する。

【００２１】マイコン（１４）が計算に必要なデータを
外部記憶であるＥＥＲＯＭ（２３）から読みだし、また
計算した結果をＥＥＲＯＭ（２３）に書き込む。製品毎
に変わるデータも外部に記憶回路を持たせ交換すること
で、マイコン（１４）は共通に使用できる。本実施例は
前述の各実施例に組み合わせ可能である。

【００２２】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので以下に記載されているような効果を奏する。

【００２３】家庭用ビデオカメラに於いて、ディジタル
化にともないセットアップ（黒レベル）を自動的に合わ
せることを可能にした。しかも、マイコン制御のＡＧＣ
を構成に含めた場合従来ＡＧＣの利得が変わると黒レベ
ルも変化してしまっていたが、ＡＧＣの利得に応じたセ
ットアップの値を読み取り記憶しておき、ＡＧＣ利得の
変化時に対応してマイコンが自動的にセットアップを変
えることもできるので、ＡＧＣによる黒ずれを防ぐこと
ができ画質改善の効果も大である。また、回路構成の部
分的な変更により色の飽和度調整の自動化も実現した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるビデオカメラの自動調整装置の全
体構成を示すブロック図である。

【図２】本発明によるビデオカメラの自動調整装置の全
体構成を示すブロック図である。

【図３】本発明によるビデオカメラの自動調整装置の一
実施例を示すブロック図である。

【図４】第３図に示す自動調整装置の動作手順を示すフ
ローチャートである。

【図５】第３図に示す自動調整装置の主要部の動作手順
を示すフローチャートである。

【図６】本発明によるビデオカメラの自動調整装置の一
実施例を示すブロック図である。

【図７】本発明によるビデオカメラの自動調整装置の一
実施例を示すブロック図である。

【図８】マイコンに外部記憶回路を組合せた例を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１…撮像素子、 ２…ＡＧＣ、 ３…Ａ／Ｄコンバータ、 ４…Ｙ／Ｃ分離フィルタ回路、 ５…セットアップ設定回路、 ６…赤信号可変利得増幅回路、 ７…緑信号可変利得増幅回路、 ８…青信号可変利得増幅回路、 ９…Ｙ／Ｃプロセス回路、 １０、１１…検出用色差信号可変利得増幅回路、１２…
輝度・色差入力切替え回路、 １３…検出回路、 １４…マイコン、 １５…制御アルゴリズム、 １６…アイリス制御回路、 １７…絞り、 １８…アイリス検出回路、 １９、２０…出力用色差信号増幅回路、２１…最大値検
出回路、 ２２…最小値検出回路、 ２３…ＥＥＲＯＭ。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディジタル化した輝度信号、赤信号、緑信
   号、青信号のそれぞれのセットアップ値が変更可能なセ
   ットアップ設定手段（５）と、ディジタル利得制御信号
   を利得係数として乗算することで赤信号の利得の増減を
   行なう赤信号可変利得増幅手段（６）と、ディジタル利
   得制御信号を利得係数として乗算することで緑信号の利
   得の増減を行なう緑信号可変利得増幅手段（７）と、デ
   ィジタル利得制御信号を利得係数として乗算することで
   青信号の利得の増減を行なう青信号可変利得増幅手段（
   ８）と、該赤信号可変利得増幅手段（６）、緑信号可変
   利得増幅手段（７）、青信号可変利得増幅手段（８）に
   より利得制御された赤信号、緑信号、青信号より色差信
   号を生成する色差信号生成手段（９）と、ディジタル利
   得制御信号を利得係数として乗算することで色差信号の
   利得の増減を行なう検出用色差信号可変利得増幅手段（
   １０）、（１１）と、該色差信号と輝度信号の一方を選
   択する入力信号切替え手段（１２）と、該入力信号切替
   え手段（１２）により選択された信号よりセットアップ
   の値を検出するセットアップ検出手段（１３）と、前記
   各手段を制御しまた該セットアップ検出手段（１３）よ
   り検出された検出データより輝度信号、赤信号、緑信号
   、青信号それぞれのセットアップ値を算出してセットア
   ップ設定手段（５）に出力する制御アルゴリズム（１５
   ）を具備したマイコン（１４）と、該撮像素子（１）へ
   の入射光の量即ち明るさを調節する絞り手段（１７）と
   、該マイコン（１４）からの制御により該絞り手段（１
   ７）の開き具合を調整するアイリス制御手段（１６）と
   、により成ることを特徴とするビデオカメラの自動調整
   装置。
2. 【請求項２】ディジタル化した輝度信号と、色信号であ
   る赤信号、緑信号、青信号のそれぞれのセットアップ値
   が変更可能なセットアップ設定手段（５）と、ディジタ
   ル利得制御信号を利得係数として乗算することで赤信号
   の利得の増減を行なう赤信号可変利得増幅手段（６）と
   、ディジタル利得制御信号を利得係数として乗算するこ
   とで緑信号の利得の増減を行なう緑信号可変利得増幅手
   段（７）と、ディジタル利得制御信号を利得係数として
   乗算することで青信号の利得の増減を行なう青信号可変
   利得増幅手段（８）と、該赤信号可変利得増幅手段（６
   ）、緑信号可変利得増幅手段（７）、青信号可変利得増
   幅手段（８）により利得制御された赤信号、緑信号、青
   信号より色差信号を生成する色差信号生成手段（９）と
   、ディジタル利得制御信号を利得係数として乗算するこ
   とで色差信号の利得の増減を行なう検出用色差信号可変
   利得増幅手段（１０）、（１１）と、該色差信号と輝度
   信号の一方を選択する入力信号切替え手段（１２）と、
   該入力信号切替え手段（１２）により選択された信号よ
   りセットアップの値を検出するセットアップ検出手段（
   １３）と、前記各手段を制御しまた該セットアップ検出
   手段（１３）より検出された検出データより輝度信号、
   赤信号、緑信号、青信号それぞれのセットアップ値を算
   出してセットアップ設定手段（５）に出力するという制
   御アルゴリズム（１５）を具備したマイコン（１４）と
   、該撮像素子（１）への入射光の量即ち明るさを調節す
   る絞り（１７）と、該マイコン（１４）からの制御によ
   り該絞り（１７）の開き具合を調整するアイリス制御手
   段（１６）と、撮像素子（１）より出力される画像信号
   をその明るさに応じてマイコン（１４）からの利得によ
   り増幅する利得制御手段（２）と、により成ることを特
   徴とするビデオカメラの自動調整装置。
3. 【請求項３】前記請求項１又は２の回路構成において、
   前記セットアップ検出手段（１３）が、前記入力信号切
   替え手段（１２）により選択される検出用信号を前記マ
   イコン（１４）が指示する設定範囲において積分してセ
   ットアップを検出するという動作を行なう、本来露光制
   御の検出に用いられるアイリス検出手段（１８）、によ
   り成ることを特徴とする請求項１又は２記載のテレビカ
   メラの自動調整装置。
4. 【請求項４】赤信号、緑信号、青信号より色差信号を生
   成する色差信号生成手段（９）と、ディジタル利得制御
   信号を利得係数として乗算することで色差信号の利得の
   増減を行なう検出用色差信号可変利得増幅手段（１０）
   、（１１）と、該検出用色差信号可変利得増幅手段（１
   ０）、（１１）から出力される検出用色差信号より最大
   値を検出し前記マイコン（１４）に供給する最大値検出
   手段（２１）と、前記各手段を制御しまた前記最大値検
   出手段（２１）より検出された検出データにより色差信
   号の増幅度を変化させるという制御アルゴリズム（１５
   ）を具備したマイコン（１４）と、前記色差信号生成手
   段（９）より出力された色差信号を前記マイコン（１４
   ）からの利得信号により増幅する色差信号可変利得増幅
   手段（１９）、（２０）と、により成ることを特徴とす
   るビデオカメラの自動調整装置。
5. 【請求項５】赤信号、緑信号、青信号より色差信号を生
   成する色差信号生成手段（９）と、ディジタル利得制御
   信号を利得係数として乗算することで色差信号の利得の
   増減を行なう検出用色差信号可変利得増幅手段（１０）
   、（１１）と、該検出用色差信号可変利得増幅手段（１
   ０）、（１１）から出力される検出用色差信号より最小
   値を検出し前記マイコン（１４）に供給する最小値検出
   手段（２２）と、前記各手段を制御しまた前記最小値検
   出手段（２２）より検出された検出データにより色差信
   号の増幅度を変化させるという制御アルゴリズム（１５
   ）を具備したマイコン（１４）と、前記色差信号生成手
   段（９）より出力された色差信号を前記マイコン（１４
   ）からの利得信号により増幅する色差信号可変利得増幅
   手段（１９）、（２０）と、により成ることを特徴とす
   るビデオカメラの自動調整装置。
6. 【請求項６】前記請求項１、２、３、４、５のいずれか
   の回路構成において、前記マイコン（１４）からのデー
   タを書き込み・読み出しできる記憶媒体（２３）を付加
   した、請求項１、２、３、４及び５に記載のビデオカメ
   ラの自動調整装置。