JPH05292532A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、テレビジヨンカメラ等の撮像装置に
関し、ホワイトバランス調整の切り換えに伴うブラツク
バランスの変化を補正する。 【構成】本発明は、ホワイトバランス調整モードに対応
したブラツクセツト用の補正データを、ホワイトバラン
ス調整モードの切り換えに応動して選択的に使用してブ
ラツクバランスを補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（図１〜図５） 作用（図１〜図５） 実施例 （１）全体構成（図１） （２）デイジタル信号処理回路（図２） （３）ピークレベル検出回路（図３） （４）ゲート信号生成回路（図４） （５）レベル検出回路（図５） （６）中央処理ユニツト（図６〜図８） （６−１）ブラツクセツト調整 （６−２）ホワイトバランスの設定 （７）実施例の効果 （８）他の実施例 発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は撮像装置に関し、例えば
テレビジヨンカメラに適用し得る。

【０００３】

【従来の技術】従来、この種の撮像装置においては、ブ
ラツクセツト調整することにより、撮像信号の増幅率を
切り換えた場合でも、黒レベルが変動しないようになさ
れている。

【０００４】すなわちこの種の撮像装置においては、固
体撮像素子から出力される撮像信号を色信号に変換して
所定レベルに増幅し、撮像画像が暗いときなど利得切り
換え操作子の操作に応動してこの増幅率を切り換え得る
ようになされている。

【０００５】このとき撮像装置においては、予めメモリ
回路に格納した補正データをアナログ信号に変換して色
信号に加減算することにより、各色信号間で黒レベルが
等しくなるように信号レベルを補正し、さらに利得切り
換えの操作子の操作に応動してこの補正データを切り換
えることにより、黒レベルが変動しないようになされて
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところでこの種の撮像
装置においては、各色信号の信号レベルを検出すること
により、この検出結果に基づいてゲインアンプの利得を
切り換え、これによりホワイトバランス調整するように
なされている。さらに撮像装置においては、このホワイ
トバランス調整のモードを複数有し、例えば屋外と室内
とでそれぞれホワイトバランス調整し得るようになさ
れ、屋外から屋内に撮影現場を移動した場合等、このホ
ワイトバランス調整モードを切り換えて、迅速にホワイ
トバランス調整し得るようになされている。

【０００７】ところがこのようにホワイトバランス調整
を切り換える場合、ゲインアンプ等のオフセツト電圧が
あると、その分色信号の黒レベルも変化し、ブラツクバ
ランスが変化する。このブラツクバランスの変化を補正
することができれば、その分出力信号の画質を向上し得
る。

【０００８】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、ホワイトバランス調整の切り換えに伴うブラツクバ
ランスの変化を補正することができる撮像装置を提案し
ようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、所望の被写体を撮像して色信号Ｓ
Ｒ、ＳＧ、ＳＢを出力する撮像手段２と、色信号ＳＲ、
ＳＧ、ＳＢを増幅して出力し、所定の利得制御データに
基づいて利得を切り換える信号処理回路１６と、色信号
ＳＲ、ＳＧ、ＳＢの信号レベルを検出し、信号レベル検
出結果を出力する信号レベル検出回路９０と、信号レベ
ル検出結果に基づいて利得制御データを出力し、色信号
ＳＲ、ＳＧ、ＳＢのホワイトバランスを設定するホワイ
トバランス設定回路１０と、所定の信号レベル補正デー
タＤＰに基づいて色信号ＳＲ、ＳＧ、ＳＢの黒レベルを
補正する信号レベル補正回路２４と、信号レベル補正デ
ータＤＰを出力する補正データ出力回路１０とを備え、
ホワイトバランス設定回路１０は、第１及び第２のホワ
イトバランス設定モードを有し、所定の操作子の操作に
応動して利得制御データを切り換えて出力することによ
り、信号処理回路１６の利得を第１及び第２のホワイト
バランス設定モードの利得に設定し、補正データ出力回
路１０は、第１及び第２のホワイトバランス設定モード
に応じて補正データＤＰを切り換えて出力する。

【００１０】

【作用】所定の操作子の操作に応動して利得制御データ
を切り換えて出力することにより、信号処理回路１６の
利得を第１及び第２のホワイトバランス設定モードの利
得に設定し、これに伴い第１及び第２のホワイトバラン
ス設定モードに応じて補正データＤＰを切り換えて出力
することにより、第１及び第２のホワイトバランス調整
モードの切り換えに伴うブラツクバランスの変化を補正
することができる。

【００１１】

【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。

【００１２】（１）全体構成 図１において、１は全体として撮像装置を示し、固体撮
像素子（ＣＣＤ）２を駆動して所望の被写体を撮像す
る。

【００１３】すなわち撮像装置１は、タイミングジエネ
レータ（ＴＧ）４で基準信号を生成し、この基準信号で
固体撮像素子２を駆動する。撮像装置１は、固体撮像素
子２の前面に絞り６、ズームレンズ８を配置し、これに
より固体撮像素子２の撮像面に、所望の倍率及び明るさ
で被写体の画像を結像する。

【００１４】このとき中央処理ユニツト（ＣＰＵ）１０
は、ズーム位置検出回路１２で撮像画像の倍率を検出
し、この検出結果に基づいて絞り６の制御を切り換え、
これにより倍率が変化した場合でもユーザの所望する明
るさで被写体を撮像し得るようになされている。

【００１５】さらに撮像装置１は、相関二重サンプリン
グの手法を適用して固体撮像素子２の出力信号をサンプ
ルホールド回路（Ｓ／Ｈ）１４でサンプルホールドし、
その結果得られる撮像信号Ｓ１をＡＶブロツク回路１６
に出力する。

【００１６】ＡＶブロツク回路１６は、撮像信号Ｓ１か
ら各色信号を生成した後、所定の増幅率で増幅し、この
とき各色信号の信号レベルを補正することにより、シエ
ーデイング補正等し得るようになされ、さらに増幅率を
切り換えてホワイトバランス調整、ゲインアツプ調整し
得るようになされている。

【００１７】アナログデイジタル変換回路（Ａ／Ｄ）１
８は、ＡＶブロツク回路１６から出力される色信号ＳＲ
〜ＳＢをデイジタル信号に変換して出力する。

【００１８】デイジタル信号処理回路２０は、所定の検
出回路で各色信号ＳＲ〜ＳＢの信号レベルを検出するこ
とにより、ブラツクセツト調整用、ブラツクバランス調
整用、ホワイトバランス調整用、絞り調整用、フレア補
正用のデータ検出処理を実行し、必要に応じて検出結果
を中央処理ユニツト１０に出力する。これにより撮像装
置１においては、このデータ検出結果に基づいて中央処
理ユニツト１０で各信号処理回路を制御することによ
り、ホワイトバランス調整等し得るようになされてい
る。

【００１９】さらにデイジタル信号処理回路２０は、デ
ータ検出結果に基づいて、各色信号の信号レベルを補正
することにより、フレア補正すると共に、シエーデイン
グ補正用の補正信号ＳＨを生成し、この補正信号ＳＨを
デイジタルアナログ変換回路（Ｄ／Ａ）２２を介してＡ
Ｖブロツク回路１６に出力する。これにより撮像装置１
においては、デイジタル信号処理回路２０で生成した補
正信号ＳＨを使用してシエーデイング補正する。

【００２０】ビデオプロセス回路２４は、デイジタル信
号処理回路２０で処理された色信号を受け、ガンマ処
理、ニー処理した後、ペデスタルレベルを設定する。続
くエンコーダ回路２６は、各色信号を輝度信号及び色差
信号に変換した後、ビデオ信号に変換して出力する。

【００２１】これにより撮像装置１においては、所望の
被写体を撮像してそのビデオ信号ＳＶを出力し得るよう
になされている。

【００２２】（２）デイジタル信号処理回路 図２に示すように、デイジタル信号処理回路２０は、テ
スト信号発生回路３０で種々のテスト信号ＴＳを生成し
てセレクタ３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂ及び３４Ｒ、３４
Ｇ、３４Ｂに出力するようになされ、このとき中央処理
ユニツト１０の出力信号に基づいてこのテスト信号を切
り換える。これによりデイジタル信号処理回路２０は、
調整モードにおいて、必要に応じて種々のテスト信号Ｔ
Ｓを使用してＡＶブロツク回路１６等を調整し得るよう
になされ、自己診断モードにおいて、全体の動作を確認
し得るようになされている。

【００２３】さらにデイジタル信号処理回路２０は、デ
イジタル信号でなる各色信号ＳＲ〜ＳＢをクランプレベ
ル検出回路３６に与え、ここで所定のタイミングで各色
信号ＳＲ〜ＳＢの信号レベルを検出する。さらにデイジ
タル信号処理回路２０は、この信号レベル検出結果をク
ランプ回路（図示せず）に出力し、これにより各色信号
ＳＲ〜ＳＢのクランプレベルを設定する。

【００２４】セレクタ３２Ｒ〜３２Ｂは、通常の動作モ
ードにおいて、各色信号ＳＲ〜ＳＢを選択して欠陥補正
回路３８に出力するのに対し、自己診断モードにおいて
は、所定のタイミングで接点を切り換え、これにより垂
直ブランキング期間の１水平走査期間の間、色信号ＳＲ
〜ＳＢに代えてテスト信号を選択出力する。これに対し
て調整モードにおいて、セレクタ３２Ｒ〜３２Ｂは、中
央処理ユニツト１０で制御されることにより、各調整項
目に応じて所定のタイミングで接点を切り換え、これに
より撮像装置１においては、色信号ＳＲ〜ＳＢに代えて
各種テスト信号を出力するようになされ、簡易に各種項
目を調整し得るようになされている。

【００２５】欠陥自動検出回路４０は、各色信号の信号
レベルを連続的にモニタすることにより、固体撮像素子
２の欠陥画素を検出し、この欠陥画素の位置を所定のメ
モリ回路に格納する。欠陥補正回路３８は、このメモリ
回路の内容に従つて、欠陥画素の位置で補間演算処理を
実行する。これにより欠陥補正回路３８は、欠陥画素に
ついて周囲の画素から補正用の色信号を生成し、生成し
た色信号で欠陥画素の色信号を置き換える。これにより
欠陥補正回路３８は、固体撮像素子２に欠陥が発生した
場合でも、画質が大幅に劣化しないようになされてい
る。

【００２６】加算回路４２Ｒ〜４２Ｂは、フレア補正回
路４４から出力されるフレア補正信号を各色信号に加算
し、これにより撮像画像のフレアを補正する。なおフレ
ア補正回路４４は、中央処理ユニツト１０の演算結果に
基づいてフレア補正信号を生成するようになされ、これ
により撮像装置１においては、簡易な調整作業でフレア
補正し得るようになされている。

【００２７】セレクタ４６Ｒ〜４６Ｂは、加算回路４２
Ｒ〜４２Ｂの出力信号を続くビデオプロセス回路２４に
出力し、このとき選択信号ＳＥＬ１の信号レベルが切り
換わると接点を切り換えることにより、出力信号の信号
レベルを０レベルに立ち下げる。これにより撮像装置１
においては、調整モード等において、必要に応じてビデ
オプロセス回路２４の入力レベルを０レベルに立ち下
げ、ビデオプロセス回路２４以降の回路ブロツクを簡易
に調整し得るようになされている。

【００２８】ローパスフイルタ回路（ＬＰＦ）４８は、
欠陥補正回路３８から出力される色信号について、高域
成分を抑圧することによりノイズ成分を除去して出力す
る。シエーデイング補正回路５０及び５２は、ローパス
フイルタ回路４８の出力信号に基づいて、シエーデイン
グ補正信号ＳＨ１、ＳＨ２を作成し、この実施例の場合
それぞれシエーデイング補正信号ＳＨ１及びＳＨ２で黒
レベル及び白レベルのシエーデイングを補正する。

【００２９】このときシエーデイング補正回路５２は、
中央処理ユニツト１０の演算結果Ｄ１に基づいて、各色
信号からシエーデイング補正用の補正信号ＳＨ２を作成
する。これによりデイジタル信号処理回路２０は、この
シエーデイング補正信号ＳＨ１、ＳＨ２をＡＶブロツク
回路１６に帰還してシエーデイング補正するようになさ
れている。

【００３０】このときシエーデイング補正回路５０は、
セレクタ３４Ｒ〜３４Ｂを介して補正信号ＳＨ１を出力
するようになされ、セレクタ３４Ｒ〜３４Ｂは、選択信
号ＳＥＬ２が立ち上がると補正信号ＳＨ１に代えてテス
ト信号を選択出力するようになされている。これにより
撮像装置１においては、必要に応じてシエーデイング補
正信号ＳＨ１及びテスト信号を選択出力し、ＡＶブロツ
ク回路の調整作業を簡略化し得るようになされている。

【００３１】データ検出回路５４は、ローパスフイルタ
回路４８の出力信号について、その信号レベル等を検出
することにより、フレア補正、ホワイトバランス調整用
のデータを検出する。このうち絞り調整用のデータにつ
いて、データ検出回路５４は、欠陥検出回路３８のメモ
リ回路に検出結果のデータを格納するようになされ、こ
のメモリ回路の内容を中央処理ユニツト１０からアクセ
スして簡易に絞り調整し得るようになされている。

【００３２】（３）ピークレベル検出回路 図３に示すように、データ検出回路４８は、ホワイトバ
ランスの調整モードにおいて、ピークレベル検出回路５
６でピークレベルを検出し、このピークレベル検出結果
に基づいてホワイトバランス調整領域を設定する。すな
わちピークレベル検出回路５６において、演算回路５８
は、各色信号ＳＲ〜ＳＢの信号レベルを加算して１／４
に割り算することにより、色信号ＳＲ〜ＳＢから近似的
に輝度信号ＡＤＹを生成し、セレクタ６０を介してピー
ク検出回路６２にこの輝度信号ＡＤＹを出力する。

【００３３】セレクタ６０は、所定の基準信号生成回路
で生成されるウインド信号ＷＨＥＮを基準にして、輝度
信号ＡＤＹを選択的に出力し、これにより撮像画像の周
辺部分を除いた所定の有効検出領域（図７において記号
ＡＲで示す領域に相当する）について、輝度信号ＡＤＹ
をピーク検出回路６２に出力する。

【００３４】ピーク検出回路６２は、順次入力される輝
度信号ＡＤＹからピークレベルを検出し、この検出結果
をセレクタ６４を介してラツチ回路（Ｌ）６６にラツチ
する。これによりピーク検出回路５６は、有効検出領域
内で輝度信号のピークレベルを検出し、この検出結果を
ラツチ回路６６に格納するようになされている。

【００３５】なおこの実施例において、ピークレベル検
出回路５６は、他の調整モードにおいて、色信号のピー
クレベルを検出するようになされ、このためセレクタ６
０は、必要に応じて演算回路５８の出力信号に代えてナ
ム信号ＮＭＹ（すなわちデイジタル信号でなる各色信号
から、各タイミングで最も信号レベルの大きな色信号を
選択してなる信号でなる）を選択出力し得るようになさ
れている。

【００３６】これに対応してラツチ回路６６は、セレク
タ６４を介して出力信号を帰還するようになされ、これ
により必要に応じてセレクタ６４を切り換えて、ラツチ
したデータを更新し得るようになされている。

【００３７】（４）ゲート信号生成回路 さらにデータ検出回路５４は、図４に示すゲート信号生
成回路６８でデータ検出用のゲート信号を生成する。こ
れによりゲート信号生成回路６８は、ホワイトバランス
調整モードにおいては、輝度信号ＡＤＹの信号レベルを
基準にしてゲート信号ＧＴ１を出力することにより、ホ
ワイトバランス調整領域を設定するのに対し、自己診断
モード及び調整モードにおいては、テスト信号検出のタ
イミングを設定し得るようになされている。

【００３８】すなわちゲート信号生成回路６８は、比較
回路７０及び７２に輝度信号ＡＤＹを与え、ここで所定
の比較基準ＰＫ及びＬＯＷを基準にして比較結果を出力
する。ここで比較基準ＰＫ及びＬＯＷにおいては、動作
モードに応じて中央処理ユニツト１０で設定し得るよう
になされ、ホワイトバランス調整モードにおいては、ピ
ークレベル検出回路（図示せず）で検出されたピークレ
ベルを基準にして第１の比較基準ＰＫが設定されるのに
対し、この第１の比較基準ＰＫから所定レベルだけ低い
レベルが第２の比較基準ＬＯＷに設定されるようになさ
れている。

【００３９】これにより比較回路７０及び７２において
は、第１から第２の比較基準までの範囲で、この範囲内
の輝度レベルの領域を検出し、この検出結果をレベルゲ
ートＬＶＧＴとして出力する。かくしてゲート信号生成
回路６８においては、この第１及び第２の比較基準ＰＫ
及びＬＯＷを切り換えることにより、輝度信号ＡＤＹの
信号レベルを基準にして種々のゲート信号ＬＶＧＴを生
成し得るようになされている。

【００４０】さらにゲート信号生成回路６８において
は、Ｖカウンタ７４に垂直同期信号ＶＤを与えると共
に、Ｖカウンタ７４及びＨカウンタ７６に水平同期信号
ＨＤを与える。Ｖカウンタ７４は、垂直同期信号ＶＤで
カウント値をリセツトした後、水平同期信号ＨＤを順次
カウントし、これにより垂直走査方向についてラスタ走
査位置を表すカウント値を出力する。これに対してＨカ
ウンタ７６は、水平同期信号ＨＤでカウント値をリセツ
トした後、所定のクロツク信号を順次カウントし、これ
により水平走査方向についてラスタ走査位置を表すカウ
ント値を出力する。

【００４１】比較回路７８は、２つの比較基準ＵＰ及び
ＤＷＮを基準にして、Ｖカウンタ７４のカウント値がこ
の２つの比較基準ＵＰ及びＤＷＮの範囲に入ると出力信
号の信号レベルを立ち上げ、これにより垂直走査方向に
ついて、所定のラスタ走査位置で信号レベルが立ち上が
るゲート信号を生成する。同様に比較回路８０は、２つ
の比較基準ＬＦＴ及びＲＧＴを基準にして、Ｈカウンタ
７６のカウント値がこの２つの比較基準ＬＦＴ及びＲＧ
Ｔの範囲に入ると出力信号の信号レベルを立ち上げ、こ
れにより水平走査方向について、所定のラスタ走査位置
で信号レベルが立ち上がるゲート信号を生成する。

【００４２】これによりゲート信号生成回路６８におい
ては、撮像画像の所定領域で信号レベルが立ち上がる種
々のゲート信号ＷＨＧＴを生成し得るようになされてい
る。

【００４３】ここで比較回路７８及び８０の比較基準Ｕ
Ｐ、ＤＷＮ及びＬＦＴ、ＲＧＴは、中央処理ユニツト１
０で設定し得るようになされ、これによりゲート信号生
成回路６８においては、動作モードに応じてゲート信号
ＷＨＧＴのタイミングを切り換え得るようになされてい
る。

【００４４】セレクタ８２は、中央処理ユニツト１０か
ら出力される制御信号ＡＲＥ０〜ＡＲＥ２に基づいて動
作を切り換え、自己診断モード等においては、比較回路
７８及び８０から出力されるゲート信号ＷＨＧＴ又はブ
ランキング信号ＢＬＫを選択出力するのに対し、ホワイ
トバランス調整モードにおいては、レベルゲートＬＶＧ
Ｔを選択出力する。

【００４５】これによりゲート信号生成回路６８は、例
えば比較回路７８及び８０の比較出力を選択して、垂直
ブランキング期間中の所望の１水平走査期間で信号レベ
ルが立ち上がるゲート信号ＧＴ１を出力し得るに対し、
比較回路７８の比較出力を選択して映像期間の間信号レ
ベルが立ち上がるゲート信号ＧＴ１を出力し得るように
なされている。

【００４６】なおこの実施例において、ゲート信号生成
回路６８は、セレクタ８２の選択出力をゲート回路８６
に与え、ここで中央処理ユニツト１０から出力されるモ
ード切り換え信号ＭＳＬ０〜ＭＳＬ２に応動して、この
選択出力から第１及び第２のゲート信号ＣＬＲ及びＬＣ
Ｈを生成するようになされている。これによりゲート信
号生成回路６８においては、動作モードに応じてこのゲ
ート信号ＣＬＲ及びＬＣＨを選択的に使用して、調整作
業を簡略化すると共に、動作モード等を確認し得るよう
になされている。

【００４７】（５）レベル検出回路 図５に示すようにレベル検出回路９０は、ゲート信号Ｇ
Ｔ１を基準にして各種信号を検出するようになされ、こ
れによりホワイトバランス調整モードにおいては、緑色
色信号に対する赤色及び青色色信号の信号レベル差を検
出する。すなわちレベル検出回路９０は、各色信号ＳＲ
〜ＳＢをセレクタ９２に与え、その選択信号をラツチ回
路９４を介して出力する。

【００４８】ここでセレクタ９２においては、中央処理
ユニツト１０から出力される制御信号に基づいて接点を
切り換え、これによりこの実施例においてはセレクタ９
２の接点を切り換えて各色信号ＳＲ〜ＳＢの信号レベル
を検出し得るようになされている。これによりセレクタ
９２は、ホワイトバランス調整モードにおいて、フイー
ルド単位で接点を切り換え、赤色色信号ＳＲ及び青色色
信号ＳＢをフイールド単位で交互に選択出力するように
なされている。これに対して調整モード、自己診断モー
ドにおいては、フイールド単位で順次接点を切り換え、
これにより各色信号ＳＲ〜ＳＢを順次循環的に出力する
ようになされている。

【００４９】なおセレクタ９２においては、この色信号
ＳＲ〜ＳＢに加えてカウンタ回路９６の出力信号を入力
するようになされ、これにより色信号ＳＲ〜ＳＢに代え
て３フイールド周期で立ち上がる基準信号を選択出力し
得るようになされている。ゲート回路９６は、ゲート信
号ＧＴ１の信号レベルが立ち上がる期間の間、セレクタ
９２の選択出力をラツチ回路９８に出力し、これにより
ホワイトバランス調整モードにおいて、ホワイトバラン
ス調整領域の色信号ＳＲ及びＳＢを選択出力する。

【００５０】これに対して自己診断モード、調整モード
において、ゲート回路９６は、同様にゲート信号ＧＴ１
の信号レベルが立ち上がる期間の間、ラツチ回路９４の
出力信号を送出し、これにより各色信号ＳＲ〜ＳＢにつ
いて、垂直ブランキング期間中の１水平走査期間、映像
期間等の信号を選択的に出力するようになされている。

【００５１】ゲート回路１００は、ラツチ回路１０２を
介して緑色色信号ＳＧを受け、ゲート信号ＧＴ１の信号
レベルが立ち上がる期間の間、この緑色色信号ＳＧをラ
ツチ回路１０４に選択出力する。

【００５２】減算回路１０６は、それぞれセレクタ１０
８及び１１０を介してラツチ回路９８及び１０４の出力
信号を受け、その減算出力を加算回路１１２に出力す
る。これによりホワイトバランス調整モードにおいて、
レベル検出回路９０は、赤色色信号から緑色色信号を減
算してなる第１の減算信号と、青色色信号から緑色色信
号を減算してなる第２の減算信号とをフイールド周期で
交互に出力するようになされている。

【００５３】これに対して調整モード及び自己診断モー
ドにおいて、セレクタ１１０は、出力信号の信号レベル
を０レベルに立ち下げ、これにより減算回路１０６の減
算処理を停止制御し、例えばブラツクレベル調整用のデ
ータを検出し得るようになされている。なおレベル検出
回路９０においては、ラツチ回路９８の出力信号に加え
て所定の減算出力をセレクタ１０８に入力するようにな
され、これによりセレクタ１０８の接点を切り換えて、
この減算出力の信号レベルを検出し得るようになされて
いる。

【００５４】加算回路１１２は、アンド回路１１４を介
してラツチ回路１１６に出力信号を出力し、このラツチ
回路１１６の出力信号を加算入力として帰還する。ここ
でアンド回路１１４においては、ホワイトバランス調整
モードにおいて、垂直同期信号に同期してクリア信号Ｃ
ＬＲが入力されるようになされ、これにより加算回路１
１２においては、フイールド周期でセレクタ１０８の出
力信号を累積加算する。これによりレベル検出回路９０
においては、ラツチ回路１１６を介して、ホワイトバラ
ンス調整領域における緑色色信号に対する赤色及び青色
色信号の信号レベル差がフイールド周期で累積加算され
るようになされている。

【００５５】これに対して自己診断モード及び調整モー
ドにおいては、減算回路１０６の減算処理が停止制御さ
れることにより、ゲート信号ＧＴ１が立ち上がる期間の
各色信号ＳＲ〜ＳＢについて、それぞれフイールド単位
で信号レベル累積加算結果が得られるようになされてい
る。

【００５６】セレクタ１１８及び１２０は、それぞれフ
イールド周期で接点を切り換え、これにより続くラツチ
回路１２２及び１２４に、それぞれフイールド周期でラ
ツチ回路１１６の累積加算結果をラツチする。これによ
りレベル検出回路９０においては、ホワイトバランス調
整モードにおいて、ホワイトバランス調整領域における
緑色色信号に対する赤色及び青色色信号の信号レベル差
累積加算結果を、それぞれラツチ回路１２２及び１２４
にラツチし、この累積加算結果を中央処理ユニツト１０
に出力する。これにより撮像装置１においては、この累
積加算結果が０レベルになるように、ホワイトバランス
調整する。

【００５７】これに対して調整モードにおいて、レベル
検出回路９０は、ゲート信号ＧＴ１が立ち上がる期間の
間の各色信号について、その信号レベルの累積加算結果
が順次循環的にラツチ回路１２２及び１２４に蓄積さ
れ、この実施例において撮像装置１においては、この累
積加算結果に基づいて各回路ブロツクを調整する。

【００５８】なお自己診断モードにおいて、アンド回路
１１４に入力されるクリア信号ＣＬＲは、垂直ブランキ
ング期間に介挿されたテスト信号ＴＳの立ち上がりと、
映像期間の立ち上がりとで立ち上がるようになされ、こ
れに対応してラツチ回路１２２及び１２４は、それぞれ
各クリア信号ＣＬＲの立ち上がりのタイミングを基準し
た信号レベルの累積加算結果が蓄積されるようになされ
ている。これにより撮像装置１においては、ラツチ回路
１２２に格納された累積加算結果に基づいて、垂直ブラ
ンキング期間に介挿したテスト信号をモニタし、ラツチ
回路１２４に格納された累積加算結果に基づいて、映像
期間の信号レベルを検出し、これにより例えば絞り６を
制御しながら回路ブロツクの異常を検出し得るようにな
されている。

【００５９】さらにこの実施例において、レベル検出回
路９０は、フリツプフロツプ回路（ＦＦ）１２６にラツ
チ回路９８の出力信号を与え、これによりフリツプフロ
ツプ回路１２６を介して、例えばホワイトバランス調整
モードにおいて、ホワイトバランス調整領域の範囲で、
固体撮像素子２の画素単位で信号レベルが立ち上がる検
出出力を生成する。

【００６０】カウンタ１３０は、セレクタ１２８を介し
てフリツプフロツプ回路１２６の信号を受け、フイール
ド周期でこの出力信号をカウントすることにより、ゲー
ト信号ＧＴ１が立ち上がる期間の間の画素数を検出す
る。これにより撮像装置１においては、ラツチ回路１２
２及び１２４の累積加算結果をカウンタ１３０のカウン
ト値で割り算して、１画素単位の信号レベルを簡易に検
出し得るようになされている。

【００６１】なおこの実施例において、セレクタ１２８
は所定の制御信号ＣＳＬに基づいて接点を切り換え、こ
れによりレベル検出回路９０は、ホワイトバランス調整
モード以外の動作モードにおいて、必要に応じて種々の
カウント結果を出力し得るようになされている。

【００６２】このセレクタ１２８の動作の切り換えに伴
い、セレクタ１２８においては、比較回路１３２を介し
てラツチ回路９８の出力信号を入力するようになされ、
この比較回路１３２においては、中央処理ユニツト１０
で設定される比較基準ＰＲＫを基準にしてラツチ回路９
８の出力信号について比較結果を出力するようになされ
ている。これによりレベル検出回路９０においては、必
要に応じて種々の基準レベルを設定し、この基準レベル
を越える各色信号の画素数等を検出し得るようになされ
ている。

【００６３】（６）中央処理ユニツト ここで中央処理ユニツト１０は、撮像装置１の組み立て
及びメンテナンス時、所定の治具を介して入力されるシ
リアルデータに基づいて動作を切り換え、これにより調
整モードに切り換わる。

【００６４】この状態で中央処理ユニツト１０は、続い
て入力される制御データに基づいて各調整項目に応じた
処理プログラムを実行し、これにより各調整項目を自動
的に調整する。

【００６５】（６−１）ブラツクセツト調整 ここで図６に示すようにブラツクセツト調整において、
中央処理ユニツト１０は、ステツプＳＰ１からステツプ
ＳＰ２に移り、絞り６をクローズした後、ステツプＳＰ
３に移る。

【００６６】ここで中央処理ユニツト１０は、ゲート信
号生成回路６８に制御信号を出力し、これにより比較基
準ＬＦＴ、ＲＧＴ、ＵＰ、ＤＷＮを設定すると共に、セ
レクタ８２の接点を切り換える。これにより中央処理ユ
ニツト１０は、撮像画像の有効領域で信号レベルが立ち
上がるゲート信号ＧＴ１を生成し、続いてステツプＳＰ
４に移る。

【００６７】ここで中央処理ユニツト１０は、ラツチ回
路１２２及び１２４にラツチされた累積加算結果を取り
込んだ後、この累積加算結果をそれぞれカウンタ１３０
のカウント値で割り算する。すなわち撮像装置１におい
ては、絞り６が完全にクローズされていることにより、
ラツチ回路１２２又は１２４の累積加算結果をカウンタ
１３０のカウント値で割り算して、１画素単位の黒レベ
ルを検出することができる。

【００６８】このとき中央処理ユニツト１０は、それぞ
れラツチ回路１２２及び１２４にフイールド単位で累積
加算結果をラツチするようになされ、これにより色信号
の黒レベルを偶数フイールド及び奇数フイールドについ
て検出する。すなわち固体撮像素子の出力信号において
は、フイールド間で黒レベルが変動する場合があり、こ
の場合フイールド毎に黒レベルを切り換えて調整する必
要がある。このため中央処理ユニツト１０は、偶数フイ
ールド及び奇数フイールドについて黒レベルを検出し、
この検出結果に基づいて黒レベルを補正する。

【００６９】この検出結果が得られと、中央処理ユニツ
ト１０は、続くステツプＳＰ５に移り、ここでエンコー
ダ２６に出力する色信号の黒レベルが値20Ｈになるよう
に、補正データＤＰを生成し、この補正データＤＰをペ
デスタルレベル設定用の加算回路１４０に出力する。こ
こで図７に示すように各色信号ＳＲ〜ＳＢは、ＡＶブロ
ツク回路１６において、加算回路１３２で黒レベルのシ
エーデイング補正信号ＳＨ１が加算された後、ゲインア
ンプ１３４で増幅され、続く乗算回路１３６で白レベル
のシエーデング補正信号ＳＨ２が乗算される。

【００７０】さらに色信号ＳＲ〜ＳＢは、続くアナログ
デイジタル変換回路１８でデイジタル信号に変換された
後、乗算回路４２Ｒ〜４２Ｂでフレア補正信号ＤＦが乗
算されてフレアが補正され、続くビデオプロセス回路２
４の加算回路１４０でペデスタルレベルが設定されるよ
うになされている。ここで中央処理ユニツト１０におい
ては、黒レベル検出結果に基づいて、セツトアツプレベ
ルを補正して補正データＤＰを生成し、この補正データ
ＤＰを加算回路１４０で色信号に加算することにより、
ペデスタルレベルと共に、黒レベルを設定するようにな
され、これにより簡易な構成で黒レベルを自動的に調整
する。

【００７１】このとき中央処理ユニツト１０は、偶数フ
イールド及び奇数フイールド間で、それぞれ黒レベル検
出結果に基づいて補正データＤＰを切り換えることによ
り、フイールド間で発生する黒レベルの変化を併せて補
正する。

【００７２】すなわちこの変動は、フイールド周期で繰
り返されることにより、例えばアナログ信号の状態で
は、完全にこの変動を補正し得ない。ところがこの実施
例のように補正データＤＰを切り換えて変動を防止すれ
ば、確実にフイールド間で黒レベルの変動を防止するこ
とができる。

【００７３】続いて中央処理ユニツト１０は、この補正
データＤＰの内容をメモリ回路に格納した後、ステツプ
ＳＰ６に移り、ここで全ての色信号について、黒レベル
を設定したか否か判断する。この場合否定結果が得られ
ることにより、中央処理ユニツト１０は、ステツプＳＰ
７に移り、チヤンネルを切り換えてステツプＳＰ４に戻
る。これにより中央処理ユニツト１０は、ステツプＳＰ
４−ＳＰ５−ＳＰ６−ＳＰ７−ＳＰ４の処理ループを繰
り返し、全ての色信号について黒レベルを補正すると、
ステツプＳＰ６において肯定結果が得られることによ
り、続いてステツプＳＰ８に移る。

【００７４】ここで中央処理ユニツト１０は、全ての利
得について黒レベルを設定したか否か判断し、この場合
否定結果が得られることにより、ステツプＳＰ９に移
り、ゲインアンプ１３４の利得を切り換える。すなわち
この実施例において、撮像装置１は、所定の操作子を操
作することにより、通常動作状態に比して色信号の増幅
率を６〔dB〕単位で２段階に切り換え得るようになさ
れ、これにより画面全体の明るさを明るくし得るように
なされている。従つて加算回路１３２等にオフセツト電
圧がある場合、この利得の切り換えにに伴い、黒レベル
も変動する。

【００７５】このためこの実施例において中央処理ユニ
ツト１０は、各利得毎に黒レベルを調整し、その補正デ
ータＤＰの内容をメモリ回路に蓄積した後、ステツプＳ
Ｐ１０に移り、この処理手順を終了する。これにより中
央処理ユニツト１０は、メモリ回路に格納した補正デー
タＤＰの内容に基づいて、動作状態で各利得毎に補正デ
ータＤＰを切り換え、これにより各色信号の黒レベルを
補正してブラツクセツト調整する。

【００７６】このとき中央処理ユニツト１０において
は、各色信号の黒レベルを所定の基準レベルに設定する
ことにより、併せてブラツクバランスを調整するように
なされている。

【００７７】（６−２）ホワイトバランスの設定 ここで中央処理ユニツト１０は、ホワイトバランス調整
モードにおいて、図８に示す処理手順を実行してホワイ
トバランスを調整する。すなわち中央処理ユニツト１０
においては、操作パネル上に配置されたホワイトバラン
ス調整開始の操作子がオン操作されると、ステツプＳＰ
１１からステツプＳＰ１２に移り、撮像装置１全体の動
作モードをホワイトバランス調整モードに設定した後、
ピークレベル検出回路５６からピークレベル検出結果を
入力する。

【００７８】続いて中央処理ユニツト１０は、ステツプ
ＳＰ１３に移り、ここでゲート信号生成回路６８の比較
基準ＰＫ及びＬＯＷを設定する。これにより中央処理ユ
ニツト１０においては、ピークレベル検出結果に基づい
てホワイトバランス調整領域を設定するようになされて
いる。

【００７９】続いて中央処理ユニツト１０は、ステツプ
ＳＰ１４に移り、ここでレベル検出回路９０に制御信号
を出力し、セレクタ１０８等をホワイトバランス調整モ
ードに設定した後、ステツプＳＰ１５に移る。ここで中
央処理ユニツト１０は、ラツチ回路１２２及び１２４に
蓄積された累積加算結果をカウンタ１３０のカウント値
と共にロードした後、この累積加算値を０レベルに設定
するように増幅率調整用の補正データを生成する。

【００８０】続いて中央処理ユニツト１０は、ステツプ
ＳＰ１６に移り、増幅率調整の補正データをＡＶブロツ
ク回路１６に出力し、これにより赤色色信号及び青色色
信号の増幅率を切り換え、ホワイトバランスを調整す
る。かくして緑色色信号に対する赤色及び青色色信号の
信号レベル差をガンマ補正前に検出することにより、高
い精度でホワイトバランスのずれを検出し得、この検出
結果に基づいてホワイトバランス調整するにつき、高い
精度でホワイトバランス調整することができる。

【００８１】かくして中央処理ユニツト１０は、ホワイ
トバランス調整すると、ＡＶブロツク回路１６に出力し
た補正データをメモリ回路に格納する。このとき中央処
理ユニツト１０は、第１のメモリ空間に予め工場出荷時
に設定された標準色温度における補正データが格納され
るようになされ、この第１のメモリ空間の他に第２の第
３のメモリ空間が用意されるようになされている。これ
により中央処理ユニツト１０は、ホワイトバランス調整
時のユーザの操作に応動して第２又は第３のメモリ空間
に補正データを格納する。これにより撮像装置１におい
ては、この第２及び第３のメモリ空間の補正データを切
り換えてＡＶブロツク回路１６に出力することにより、
第１及び第２のホワイトバランス調整モードを選択し得
るようになされ、このホワイトバランス調整モードを切
り換えて、例えば撮像対象の被写体を追いかけて屋外か
ら屋内に撮影現場を移動した場合でも、この移動に伴う
色温度変化に追従して簡易にホワイトバランス調整し得
るようになされている。

【００８２】さらに中央処理ユニツト１０は、このホワ
イトバランス調整用の補正データが得られると、ステツ
プＳＰ１７に移り、この補正データで決まるＡＶブロツ
ク回路１６の利得に基づいて、ブラツクセツト用の補正
データＤＰを検出する。この検出処理は、ブラツクバラ
ンス調整で得られた各利得の補正データを基準にして演
算処理の手法を適用して実行され、中央処理ユニツト１
０は、この演算処理結果をホワイトバランス調整用の補
正データに対応して第２又は第３のメモリ空間に格納し
た後、ステツプＳＰ１８に移つてこの処理手順を終了す
る。

【００８３】これにより中央処理ユニツト１０は、第１
及び第２のホワイトバランス調整モードに対応してブラ
ツクセツト用の第１及び第２の補正データＤＰを選択出
力し、これによりホワイトバランス調整の利得切り換え
に伴うブラツクバランスの変動を補正する。これにより
撮像装置１においては、ホワイトバランス調整モードを
切り換えた場合でも、ブラツクセツトの変動を防止し
得、その分撮像画像の画質を向上することができる。

【００８４】（７）実施例の効果 以上の構成によれば、ホワイトバランス調整モードに対
応したブラツクセツト用の第１及び第２の補正データＤ
Ｐをメモリ回路に格納し、ホワイトバランス調整モード
の切り換えに応動してこの第１及び第２の補正データを
選択的に使用してブラツクバランスを補正することによ
り、ホワイトバランス調整の切り換えに伴うブラツクバ
ランスの変化を補正し得、これにより撮像画像の画質を
向上することができる。

【００８５】（８）他の実施例 なお上述の実施例においては、ペデスタルレベル設定用
の補正データＤＰを補正してブラツクバランス調整する
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、フレア
補正データＤＦを補正して、ブラツクバランスを調整し
てもよい。すなわちフレア補正データにおいては、入射
光量に応じて補正データＤＦの値が変化することによ
り、黒レベル検出結果に基づいて、この補正データＤＦ
の値をオフセツトし、これにより黒レベルを所定レベル
に設定する。このようにしても、ホワイトバランス調整
モードに対応した補正データを選択出力し、この補正デ
ータでブラツクバランス調整することにより、ホワイト
バランス調整の切り換えに伴うブラツクバランスの変化
を補正することができる。

【００８６】さらに上述の実施例においては、ペデスタ
ルレベル設定用の補正データＤＰを補正してブラツクバ
ランスを調整する場合について述べたが、これに代えシ
エーデイング補正信号ＳＨの直流レベルを補正してブラ
ツクバランスを調整してもよく、さらにはＡＶブロツク
回路１６、デイジタル信号処理回路２０等に専用の加算
回路を設け、これにより色信号の黒レベルを補正してブ
ラツクバランスを調整してもよい。

【００８７】さらに上述の実施例においては、黒レベル
を自動的に調整する場合について述べたが、本発明はこ
れに限らず、補正データ等を手動で入力して調整する場
合等に広く適用することができる。

【００８８】さらに上述の実施例においては、撮像画面
の有効領域で黒レベルを検出して自動的に黒レベルを調
整する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
映像期間について黒レベルを検出して調整する場合、さ
らには有効領域内に所定領域を設定してこの領域内で黒
レベルを検出する場合等、広く適用することができる。

【００８９】さらに上述の実施例においては、各色信号
の黒レベルを所定の基準レベルに調整する場合について
述べたが、本発明はこれに限らず、例えば緑色色信号を
基準にしてこの黒レベルに赤色、青色色信号の黒レベル
を設定することにより、ブラツクバランスを調整しても
よい。

【００９０】さらに上述の実施例においては、ホワイト
バランス調整モードに対応したブラツクバランス用の補
正データを演算処理して生成する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、ホワイトバランス調整毎に
図６に示す処理手順を実行して補正データを検出する場
合、さらには水平、垂直ブランキング期間にテスト信号
発生回路３０のテスト信号を介挿し、このテスト信号の
信号レベル検出結果に基づいて補正データを生成する場
合等、種々の作成方法を広く適用することができる。

【００９１】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、ホワイト
バランス調整モードに対応したブラツクバランス調整用
の補正データを、ホワイトバランス調整モードの切り換
えに応動して選択的に使用してブラツクバランスを補正
することにより、ホワイトバランス調整の切り換えに伴
うブラツクバランスの変化を補正し得る撮像装置を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による撮像装置を示すブロツ
ク図である。

【図２】そのデイジタル信号処理回路を示すブロツク図
である。

【図３】ピークレベル検出回路を示すブロツク図であ
る。

【図４】ゲート信号生成回路を示すブロツク図である。

【図５】レベル検出回路を示すブロツク図である。

【図６】黒レベルの調整の説明に供するフローチヤート
である。

【図７】その説明に供するブロツク図である。

【図８】ホワイトバランス調整の説明に供するフローチ
ヤートである。

【符号の説明】

１……撮像装置、２……固体撮像素子、１０……中央処
理ユニツト、１６……ＡＶブロツク回路、２０……デイ
ジタル信号処理回路、５０、５２……シエーデイング補
正回路、５４……データ検出回路、５６……ピークレベ
ル検出回路、６８……ゲート信号生成回路、９０……レ
ベル検出回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所望の被写体を撮像して色信号を出力する
   撮像手段と、 上記色信号を増幅して出力し、所定の利得制御データに
   基づいて利得を切り換える信号処理回路と、 上記色信号の信号レベルを検出し、信号レベル検出結果
   を出力する信号レベル検出回路と、 上記信号レベル検出結果に基づいて上記利得制御データ
   を出力し、上記色信号のホワイトバランスを設定するホ
   ワイトバランス設定回路と、 所定の信号レベル補正データに基づいて上記色信号の黒
   レベルを補正する信号レベル補正回路と、 上記信号レベル補正データを出力する補正データ出力回
   路とを具え、 上記ホワイトバランス設定回路は、第１及び第２のホワ
   イトバランス設定モードを有し、所定の操作子の操作に
   応動して上記利得制御データを切り換えて出力すること
   により、上記信号処理回路の利得を上記第１及び第２の
   ホワイトバランス設定モードの利得に設定し、 上記補正データ出力回路は、上記第１及び第２のホワイ
   トバランス設定モードに応じて上記補正データを切り換
   えて出力することを特徴とする撮像装置。