JPH09187018A - ビデオカメラ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明はビデオカメラ装置において、白調整の
基準被写体以外に、微小面積で極端に明るい被写体が一
緒に撮像されている場合でも、精度良く白調整できるよ
うにする。 【解決手段】撮像素子が出力する三原色信号をそれぞれ
増幅する利得が可変制御自在な可変利得増幅手段と、撮
像素子が出力する三原色信号に基づいて形成される映像
画面の水平及び垂直方向にローパスフイルタ処理を施す
２次元ローパスフイルタと、２次元ローパスフイルタか
ら出力される三原色信号の信号レベルを検出するレベル
検出手段と、レベル検出手段による検出出力に基づいて
被写体の無彩色部分の三原色信号の信号レベルを一致さ
せるように上記可変利得増幅手段の利得を制御する制御
手段とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はビデオカメラ装置に
関し、特に自動白調整機能を有するものに適用して好適
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般なビデオカメラ装置において
は、被写体像の無彩色部分に対する撮像素子により得ら
れる三原色信号の信号レベルを一致させるための白調整
機能を有している。ビデオカメラ装置の白調整、すなわ
ちホワイトバランスは、撮像素子により得られた三原色
信号の信号レベルをレベル検出手段で検出し、この検出
結果に基づいて可変利得増幅手段の利得を制御すること
により行われていた。

【０００３】ここで、ビデオカメラ装置に設けられたレ
ベル検出手段の構成を図８に示す。レベル検出手段１は
供給されるＲ、Ｇ、Ｂの三原色信号を任意の比で加算し
て輝度信号を発生する輝度信号発生回路２、この輝度信
号発生回路２から供給される輝度信号と設定する閾値Ｌ
を比較し、結果信号を出力するレベルコンパレータ３、
レベル検出手段１に供給されるＲ、Ｇ、Ｂ映像信号をそ
れぞれ積分する積分回路４、レベルコンパレータ３から
供給される比較結果信号から比較対象面積を検出する面
積検出回路５、積分回路４から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの
三原色信号の積分結果を面積検出回路５から供給される
面積で除算して三原色信号の平均レベルを求める除算回
路６とで構成されている。

【０００４】レベルコンパレータ３は、例えば輝度信号
発生回路２から供給される輝度信号が、設定する閾値Ｌ
よりも高い場合はＨｉｇｈレベルに、又、輝度信号発生
回路２から供給される輝度信号が設定する閾値Ｌよりも
低い場合にＬｏｗレベルになる比較結果信号を出力す
る。積分回路４は、１画面毎に、レベルコンパレータ３
から供給される比較結果信号がＨｉｇｈレベルの場合
に、供給されるＲ、Ｇ、Ｂの三原色信号をそれぞれ積分
して結果を出力する。面積検出回路５は、１画面毎に、
レベルコンパレータ３から供給される比較結果信号がＨ
ｉｇｈレベルの場合の画素を数えて結果を出力する。

【０００５】このような構成でなるレベル検出手段１
は、輝度信号発生回路２から供給される輝度信号が、設
定する閾値Ｌよりも高い画素を被写体像の白部分と仮定
して、この部分のＲ、Ｇ、Ｂ三原色信号を積分回路４で
１画面分積分すると共に、面積検出回路５で被写体像の
白部分の面積（画素数）を検出する。この後、除算回路
６において積分回路４から供給される積分結果を面積検
出回路５から供給される面積（画素数）で除算すること
により、被写体像の白部分のＲ、Ｇ、Ｂ三原色信号の平
均レベルを検出している。

【０００６】レベル検出手段１は、例えば図９に示すよ
うに、白調整の基準被写体以外に、微小面積で極端に明
るい被写体である光源のような物体Ｍが一緒に撮像され
ている場合に、この物体Ｍ部分の輝度信号発生回路２が
出力する輝度信号レベルが高くなり、レベルコンパレー
タ３から供給される比較結果信号がＨｉｇｈレベルにな
る。このため、積分回路４が出力する積分結果及び面積
検出回路５が出力する面積（画素数）に反映されてしま
う。よつて、被写体像の白部分だけの三原色信号の平均
レベルを検出することができなくなり、この結果に基づ
いて白調整を行つても精度の良い調整結果を得ることが
できないという問題が生じる。

【０００７】この問題点を解決し得るビデオカメラ装置
のレベル検出手段を図１０に示す。このレベル検出手段
７は、輝度信号発生回路８、ローパスフイルタ９、レベ
ルコンパレータ１０、積分回路１１、面積検出回路１２
及び除算回路１３で構成されている。輝度信号発生回路
８は、供給されるＲ、Ｇ、Ｂの三原色信号を任意の比で
加算して輝度信号を発生させるものであり、ローパスフ
イルタ９は、輝度信号発生回路８から出力される輝度信
号の高域周波数成分を除去するものである。レベルコン
パレータ１０は、ローパスフイルタ９からの輝度信号と
設定する閾値Ｌとを比較してこの結果信号を積分回路１
１に出力するものであり、積分回路１１は、Ｒ、Ｇ、Ｂ
三原色信号をそれぞれ積分し、面積検出回路１２は、レ
ベルコンパレータ１０からの比較結果信号から比較対象
面積を検出するものである。また除算回路１３は、積分
回路１１から出力されるＲ、Ｇ、Ｂの三原色信号の積分
結果を面積検出回路１２から出力される面積で除算して
三原色信号の平均レベルを求めるものである。

【０００８】このレベルコンパレータ１０は、例えばロ
ーパスフイルタ９から出力される輝度信号が、設定する
閾値Ｌよりも高い場合はＨｉｇｈレベルに、ローパスフ
イルタ９から供給される輝度信号が設定する閾値Ｌより
も低い場合にＬｏｗレベルになる比較結果信号を出力す
る。積分回路１１では、１画面毎に、レベルコンパレー
タ１０から供給される比較結果信号がＨｉｇｈレベルの
場合に、供給されるＲ、Ｇ、Ｂの三原色信号をそれぞれ
積分して結果を出力する。面積検出回路１２では、１画
面毎に、レベルコンパレータ１０から供給される比較結
果信号がＨｉｇｈレベルの場合の画素を数えて結果を出
力する。

【０００９】このような構成でなるレベル検出手段７で
は、輝度信号発生回路８から供給される輝度信号が、設
定する閾値Ｌよりも高い画素を被写体像の白部分と仮定
して、この部分のＲ、Ｇ、Ｂ三原色信号を積分回路１１
で１画面分積分すると共に、面積検出回路１２で被写体
像の白部分の面積（画素数）を検出する。この後、除算
回路１３において積分回路１１から供給される積分結果
を面積検出回路１２から供給される面積（画素数）で除
算することで、被写体像の白部分のＲ、Ｇ、Ｂ三原色信
号の平均レベルを検出している。

【００１０】このレベル検出手段７は、例えば図１１に
示すように、白調整の基準被写体以外に、微小面積で極
端に明るい被写体である光源のような物体Ｍが一緒に撮
像されている場合でも、この物体Ｍ部分のローパスフイ
ルタ９が出力する輝度信号レベルが低く抑えられ、レベ
ルコンパレータ１０から供給される比較結果信号がＬｏ
ｗレベルのままである。このため、積分回路１１が出力
する積分結果及び面積検出回路１２が出力する面積（画
素数）に反映されない。よつて、被写体像の白部分だけ
の三原色信号の平均レベルを検出することが可能にな
り、この結果に基づいて白調整を行えば精度の良い調整
結果を得ることができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のロー
パスフイルタ９は水平方向の高域周波数成分を除去する
ことが可能だが、垂直方向の高域周波数成分を除去する
ことができない。よつて、図１２に示すように、白調整
の基準被写体以外に、水平方向に長い微小面積で極端に
明るい被写体である光源のような物体Ｎが一緒に撮像さ
れている場合に、この物体Ｎ部分のローパスフイルタ９
が出力する輝度信号レベルが高くなり、レベルコンパレ
ータ１０から供給される比較結果信号がＨｉｇｈレベル
になる。このため、積分回路１１が出力する積分結果及
び面積検出回路１２が出力する面積（画素数）に反映さ
れてしまう。よつて、被写体像の白部分だけの三原色信
号の平均レベルを検出することができなくなり、この結
果に基づいて白調整を行つても精度の良い調整結果を得
ることができないという問題点があつた。

【００１２】本発明は以上の点を考慮して成されたもの
で、白調整の基準被写体以外に、微小面積で極端に明る
い被写体が一緒に撮像されている場合でも、精度良く白
調整し得るビデオカメラ装置を提案しようとするもので
ある。

【００１３】

【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、撮像素子が出力する三原色信号を
それぞれ増幅する利得が可変制御自在な可変利得増幅手
段と、撮像素子が出力する三原色信号に基づいて形成さ
れる映像画面の水平及び垂直方向にローパスフイルタ処
理を施す２次元ローパスフイルタと、２次元ローパスフ
イルタから出力される三原色信号の信号レベルを検出す
るレベル検出手段と、レベル検出手段による検出出力に
基づいて被写体の無彩色部分の三原色信号の信号レベル
を一致させるように上記可変利得増幅手段の利得を制御
する制御手段とを備える。

【００１４】撮像素子が出力する三原色信号をそれぞれ
増幅する利得が可変制御自在な可変利得増幅手段と、撮
像素子が出力する三原色信号に基づいて形成される映像
画面の水平及び垂直方向にローパスフイルタ処理を施す
２次元ローパスフイルタと、２次元ローパスフイルタか
ら出力される三原色信号の信号レベルを検出するレベル
検出手段と、レベル検出手段による検出出力に基づいて
被写体の無彩色部分の三原色信号の信号レベルを一致さ
せるように上記可変利得増幅手段の利得を制御する制御
手段とを設けることにより、白調整の基準被写体以外
に、微小面積で極端に明るい被写体が一緒に撮像されて
いる場合でも、精度良く白調整し得るようにする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施例を詳述する。

【００１６】図１及び図２においては、本発明のビデオ
カメラ装置２０の構成を示す。ビデオカメラ装置２０
は、３枚のＣＣＤイメージセンサ２１Ｒ（２１Ｇ、２１
Ｂ）によりカラー撮像を行う３板式のカラービデオカメ
ラシステムに本発明を適用したものである。ＣＣＤイメ
ージセンサ２１Ｒ（２１Ｇ、２１Ｂ）に被写体からの撮
像光が撮像光学系２２においてプリズムなどによりＲ、
Ｇ、Ｂの三原色に色分解されて各撮像面に入射される。
このＣＣＤイメージセンサ２１Ｒ（２１Ｇ、２１Ｂ）
は、各撮像面上に三原色光により結像された被写体像を
撮像して、電気的な三原色信号を相関二重サンプリング
（ＣＤＳ）回路２３Ｒ（２３Ｇ、２３Ｂ）及びトラツプ
フイルタ２４Ｒ（２４Ｇ、２４Ｂ）に出力し、クロツク
成分が除去されてから増幅回路２５Ｒ（２５Ｇ、２５
Ｂ）で感度調整が行われるようになされている。

【００１７】増幅回路２５Ｒ（２５Ｇ、２５Ｂ）は、ア
ナログ信号処理回路２６Ｒ（２６Ｇ、２６Ｂ）、可変利
得増幅回路２７Ｒ（２７Ｇ、２７Ｂ）、ローパスフイル
タ２８Ｒ（２８Ｇ、２８Ｂ）、Ａ／Ｄ変換器２９Ｒ（２
９Ｇ、２９Ｂ）が順に接続されている。

【００１８】Ａ／Ｄ変換器２９Ｒ（２９Ｇ、２９Ｂ）か
らのデジタル三原色信号は、１Ｈ遅延回路３０Ｒ（３０
Ｇ、３０Ｂ）に供給され、当該デジタル三原色信号を順
次１Ｈ（Ｈ：水平周期）分だけ遅延させると共に、遅延
したデジタル三原色信号を出力する。また、１Ｈ遅延回
路３０Ｒ（３０Ｇ、３０Ｂ）により１Ｈ分だけ遅延した
デジタル三原色信号は、１Ｈ遅延回路３１Ｒ（３１Ｇ、
３１Ｂ）に供給され、当該デジタル三原色信号を順次１
Ｈ分だけ遅延させると共に、遅延したデジタル三原色信
号を出力するようになされている。

【００１９】Ａ／Ｄ変換器２９Ｒ（２９Ｇ、２９Ｂ）と
１Ｈ遅延回路３０Ｒ（３０Ｇ、３０Ｂ）と１Ｈ遅延回路
３１Ｒ（３１Ｇ、３１Ｂ）からそれぞれ出力されるデジ
タル三原色信号は、輪郭強調信号発生回路３２Ｒ（３２
Ｇ、３２Ｂ）とレベル検出回路３３に供給され、この検
出結果によつて可変利得増幅回路２７Ｒ（２７Ｇ、２７
Ｂ）を制御するシステムコントローラ３４が接続されて
いる。

【００２０】輪郭強調信号発生回路３２Ｒ（３２Ｇ、３
２Ｂ）は、入力したデジタル三原色信号から水平及び垂
直方向の輪郭成分をそれぞれ取り出し、この取り出され
た成分に基づいて水平及び垂直方向の輪郭強調信号をそ
れぞれ発生し、この水平及び垂直方向の輪郭強調信号を
加算した輪郭強調発生信号を出力するものである。この
輪郭強調信号発生回路３２Ｒ（３２Ｇ、３２Ｂ）が出力
する輪郭強調発生信号は、１Ｈ遅延回路３０Ｒ（３０
Ｇ、３０Ｂ）が出力するデジタル三原色信号にそれぞれ
加算され、デジタル信号処理回路３５Ｒ（３５Ｇ、３５
Ｂ）に供給されるようになされている。

【００２１】デジタル信号処理回路３５Ｒ（３５Ｇ、３
５Ｂ）はデジタル三原色信号について、ペデステル付
加、γ補正、ニー補正、ホワイトクリツプ等の信号処理
を行うものであり、当該デジタル信号処理回路３５Ｒ
（３５Ｇ、３５Ｂ）、エンコーダ３６、Ｄ／Ａ変換器３
７、ローパスフイルタ３８が順に接続されている。

【００２２】ちなみにシステムコントローラ３４は、カ
メラ本体に設けられているオートホワイトバランス起動
スイツチ３９の位置を検出したり、外部機器であるリモ
ートコントローラ４０からの命令を受けて、オートホワ
イトバランスの制御動作を行う。この制御手順は後述す
る。

【００２３】ここで、本発明におけるレベル検出回路３
３の構成を図３及び図４に示す。レベル検出回路３３
は、２次元ローパスフイルタ４１Ｒ（４１Ｇ、４１
Ｂ）、輝度信号発生回路４２、レベルコンパレータ４
３、積分回路４４、面積検出回路４５及び除算回路４６
で構成されている。２次元ローパスフイルタ４１Ｒ（４
１Ｇ、４１Ｂ）は、Ａ／Ｄ変換器２９Ｒ（２９Ｇ、２９
Ｂ）、１Ｈ遅延回路３０Ｒ（３０Ｇ、３０Ｂ）及び１Ｈ
遅延回路３１Ｒ（３１Ｇ、３１Ｂ）からそれぞれ供給さ
れたデジタル三原色信号に基づいて、水平及び垂直方向
にローパスフイルタ処理を施すものである。

【００２４】この２次元ローパスフイルタ４１Ｒ（４１
Ｇ、４１Ｂ）には、供給されるデジタル三原色信号を任
意の比で加算して輝度信号を発生する輝度信号発生回路
４２と、この輝度信号発生回路４２から供給される輝度
信号と設定する閾値Ｌを比較してその結果信号を出力す
るレベルコンパレータ４３と、レベル検出回路３３に供
給されるＲ、Ｇ、Ｂ三原色信号をそれぞれ積分する積分
回路４４と、レベルコンパレータ４３から供給される比
較結果信号から比較対象面積を検出する面積検出回路４
５と、積分回路４４から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの三原色
信号の積分結果を上記面積検出回路４５から供給される
面積で除算して三原色信号の平均レベルを求める除算回
路４６とが接続されている。

【００２５】２次元ローパスフイルタ４１Ｒ（４１Ｇ、
４１Ｂ）は、Ａ／Ｄ変換器２９Ｒ（２９Ｇ、２９Ｂ）、
１Ｈ遅延回路３０Ｒ（３０Ｇ、３０Ｂ）及び１Ｈ遅延回
路３１Ｒ（３１Ｇ、３１Ｂ）からそれぞれ供給されたデ
ジタル三原色信号を１：２：１の比で加算し、その後段
で１／４にする処理を行うことで垂直方向のローパスフ
イルタ処理を行つている。

【００２６】この垂直方向のローパスフイルタ処理の後
段では、１クロツク遅延回路が２段構成されており、遅
延なしのデジタル三原色信号、１クロツク遅延デジタル
三原色信号、２クロツク遅延デジタル三原色信号を１：
２：１の比で加算し、その後段で１／４にする処理を行
うことで水平方向のローパスフイルタ処理を行つてい
る。このように、垂直方向のローパスフイルタ処理を行
つた後に水平方向のローパスフイルタ処理を行うこと
で、２次元ローパスフイルタを構成している。

【００２７】また、レベルコンパレータ４３では、例え
ば輝度信号発生回路４２から供給される輝度信号が、設
定する閾値Ｌよりも高い場合はＨｉｇｈレベルに、輝度
信号発生回路４２から供給される輝度信号が設定する閾
値Ｌよりも低い場合にＬｏｗレベルになる比較結果信号
を出力する。積分回路４４では、１画面毎に、レベルコ
ンパレータ４３から供給される比較結果信号がＨｉｇｈ
レベルの場合に、供給されるＲ、Ｇ、Ｂの映像信号をそ
れぞれ積分して結果を出力する。面積検出回路４５で
は、１画面毎に、レベルコンパレータ３から供給される
比較結果信号がＨｉｇｈレベルの場合の画素を数えて結
果を出力する。

【００２８】このようなレベル検出手段２６では、輝度
信号発生回路４２から供給される輝度信号が、設定する
閾値Ｌよりも高い画素を被写体像の白部分と仮定して、
この部分のＲ、Ｇ、Ｂ３原色信号を積分回路４４で１画
面分積分すると共に、面積検出回路４５で被写体像の白
部分の面積（画素数）を検出するようになされている。
そして、除算回路４６において積分回路４４から供給さ
れる積分結果を面積検出回路５から供給される面積（画
素数）で除算することで、被写体像の死す部分のＲ、
Ｇ、Ｂ３原色信号の平均レベルを検出するようになされ
ている。

【００２９】ここで、先述のシステムコントローラ３４
の処理手順のフローチヤートを図５に示す。まずステツ
プＳＰ１で処理を開始し、ステツプＳＰ２でレベル検出
回路３３による検出出力に基づいて、被写体像の白部分
について、緑色信号Ｇに対する赤色信号Ｒ及び青色信号
Ｂの各レベル差Ｇ−Ｒ、Ｇ−Ｂを求める。この後ステツ
プＳＰ３に移り、各レベル差Ｇ−Ｒ、Ｇ−Ｂに白調整の
規格を満たしているか否かを判定する。この判定が否定
結果であるとき、ステツプ４に移り、白調整の規格を満
たしていない場合に赤色信号Ｒ及び青色信号Ｂに必要な
利得を計算し、ステツプＳＰ５で、赤色信号Ｒ及び青色
信号Ｂの各可変利得増幅回路２７Ｒ（２７Ｇ、２７Ｂ）
の各利得を設定して、ステツプ２に戻る。この処理は、
ステツプＳＰ１〜ステツプＳＰ４の処理を繰り返し行
い、ステツプＳＰ３の判定で肯定結果を得るとステツプ
ＳＰ６に移り、処理終了となる。このようにしてオート
ホワイトバランスを制御するようになされている。

【００３０】ちなみに、上述のフローチヤートのステツ
プ４における赤色信号Ｒ及び青色信号Ｂに必要な利得の
計算は、次式

【数１】

【数２】 で行われる。ここでのＫは帰還量を決定する係数であ
る。

【００３１】さらに、例えば図６に示すように、輪郭強
調信号発生回路３２Ｒ（３２Ｇ、３２Ｂ）は、Ａ／Ｄ変
換器２９Ｒ（２９Ｇ、２９Ｂ）と１Ｈ遅延回路３０Ｒ
（３０Ｇ、３０Ｂ）と１Ｈ遅延回路３１Ｒ（３１Ｇ、３
１Ｂ）からそれぞれ供給されるデイジタル３原色信号に
基づいて、垂直方向の輪郭強調信号を発生する垂直方向
輪郭強調信号発生回路５０Ｒ（５０Ｇ、５０Ｂ）と、こ
の垂直方向輪郭強調信号発生回路５０Ｒ（５０Ｇ、５０
Ｂ）から供給される垂直方向輪郭強調信号から水平方向
の輪郭強調信号を発生する水平方向輪郭強調信号発生回
路５１Ｒ（５１Ｇ、５１Ｂ）と、この水平方向輪郭強調
信号発生回路５１Ｒ（５１Ｇ、５１Ｂ）から供給される
水平方向輪郭強調信号と垂直方向輪郭強調信号発生回路
５０Ｒ（５０Ｇ、５０Ｂ）から供給される垂直方向輪郭
強調信号をそれぞれ利得調整して加算する加算回路５２
Ｒ（５２Ｇ、５２Ｂ）とで構成されている。

【００３２】垂直方向輪郭強調信号発生回路５０Ｒ（５
０Ｇ、５０Ｂ）は、Ａ／Ｄ変換器２９Ｒ（２９Ｇ、２９
Ｂ）と１Ｈ遅延回路３０Ｒ（３０Ｇ、３０Ｂ）と１Ｈ遅
延回路３１Ｒ（３１Ｇ、３１Ｂ）から供給されたデイジ
タル３原色信号を１：−２：１の比で加算し、その後段
で１／４にする処理を行うことで垂直方向の輪郭強調信
号を発生している。また、水平方向輪郭強調信号発生回
路５１Ｒ（５１Ｇ、５１Ｂ）は、１クロツク遅延回路が
２段構成されており、遅延なしのデイジタル３原色信
号、１クロツク遅延デイジタル３原色信号、２クロツク
遅延デイジタル３原色信号を１：−２：１の比で加算
し、その後段で１／４にする処理を行うことで水平方向
の輪郭強調信号を発生している。

【００３３】以上の構成において、ビデオカメラ装置２
０で被写体を撮像する際、ＣＣＤイメージセンサ２１Ｒ
（２１Ｇ、２１Ｂ）に被写体からの撮像光が撮像光学系
２２においてプリズムなどによりＲ、Ｇ、Ｂの三原色に
色分解されて各撮像面に入射される。そして、ＣＣＤイ
メージセンサ２１Ｒ（２１Ｇ、２１Ｂ）は、各撮像面上
に三原色光により結像された被写体像を撮像して、電気
的な三原色信号を出力する。

【００３４】ＣＣＤイメージセンサ２１Ｒ（２１Ｇ、２
１Ｂ）により得られた三原色信号は、それぞれＣＤＳ回
路２３Ｒ（２３Ｇ、２３Ｂ）及びトラツプフイルタ２４
Ｒ（２４Ｇ、２４Ｂ）によりクロツク成分が除去されて
から、増幅回路２５Ｒ（２５Ｇ、２５Ｂ）により感度調
整が行われる。そして、増幅回路２５Ｒ（２５Ｇ、２５
Ｂ）により感度調整された三原色信号は、アナログ信号
処理回路２６Ｒ（２６Ｇ、２６Ｂ）においてシエーデイ
ング補正やゲインアツプ、クランプなどの処理が施され
てから、可変利得増幅回路２７Ｒ（２７Ｇ、２７Ｂ）に
供給される。可変利得増幅回路２７Ｒ（２７Ｇ、２７
Ｂ）の各利得は、マイクロコンピユータを用いたシステ
ムコントローラ３４により制御されている。

【００３５】可変利得増幅回路２７Ｒ（２７Ｇ、２７
Ｂ）から出力される三原色信号は、高域周波数成分を除
去するためのローパスフイルタ２８Ｒ（２８Ｇ、２８
Ｂ）を介してＡ／Ｄ変換器２９Ｒ（２９Ｇ、２９Ｂ）に
供給され、デジタル化される。Ａ／Ｄ変換器２９Ｒ（２
９Ｇ、２９Ｂ）によりデジタル化されたデジタル三原色
信号は、１Ｈ遅延回路３０Ｒ（３０Ｇ、３０Ｂ）に供給
される。１Ｈ遅延回路３０Ｒ（３０Ｇ、３０Ｂ）では、
Ａ／Ｄ変換器２９Ｒ（２９Ｇ、２９Ｂ）から供給された
デジタル三原色信号を順次１Ｈ分だけ遅延させると共
に、遅延したデジタル三原色信号を出力する。１Ｈ遅延
回路３０Ｒ（３０Ｇ、３０Ｂ）により１Ｈ分だけ遅延し
たデジタル三原色信号は、１Ｈ遅延回路３１Ｒ（３１
Ｇ、３１Ｂ）に供給され、１Ｈ遅延回路３０Ｒ（３０
Ｇ、３０Ｂ）から供給されたデジタル三原色信号を順次
１Ｈ分だけ遅延させると共に、遅延したデジタル三原色
信号を出力する。

【００３６】Ａ／Ｄ変換器２９Ｒ（２９Ｇ、２９Ｂ）、
１Ｈ遅延回路３０Ｒ（３０Ｇ、３０Ｂ）、１Ｈ遅延回路
３１Ｒ（３１Ｇ、３１Ｂ）にからそれぞれ出力されるデ
ジタル三原色信号は、輪郭強調信号発生回路３２Ｒ（３
２Ｇ、３２Ｂ）とレベル検出回路３３に供給される。輪
郭強調信号発生回路３２Ｒ（３２Ｇ、３２Ｂ）は、デジ
タル三原色信号から水平及び垂直方向の輪郭成分をそれ
ぞれ取り出し、この取り出された成分に基づいて水平及
び垂直方向の輪郭強調信号をそれぞれ発生し、この水平
及び垂直方向の輪郭強調信号を加算した輪郭強調発生信
号を出力する。この輪郭強調発生信号は、１Ｈ遅延回路
３０Ｒ（３０Ｇ、３０Ｂ）が出力するデジタル三原色信
号にそれぞれ加算され、デジタル信号処理回路３５Ｒ
（３５Ｇ、３５Ｂ）に供給される。

【００３７】デジタル信号処理回路３５Ｒ（３５Ｇ、３
５Ｂ）では、デジタル三原色信号について、ペデステル
付加、γ補正、ニー補正、ホワイトクリツプ等の信号処
理を行い、出力これる三原色信号は、エンコーダ３６に
供給される。エンコーダ３６は、例えばＮＴＳＣ方式の
デジタルエンコーダであつてデジタル信号処理回路３５
Ｒ（３５Ｇ、３５Ｂ）からの三原色信号をＮＴＳＣ方式
の複合映像信号に変換する。そして、このエンコーダ３
６により得られるデジタル複合映像信号は、Ｄ／Ａ変換
器３７によりアナログ化され、ローパスフイルタ３８を
介してビデオテープレコーダやモニタ装置などに供給さ
れる。

【００３８】また、レベル検出回路３３は、Ａ／Ｄ変換
器器２９Ｒ（２９Ｇ、２９Ｂ）、１Ｈ遅延回路３０Ｒ
（３０Ｇ、３０Ｂ）、１Ｈ遅延回路３１Ｒ（３１Ｇ、３
１Ｂ）からそれぞれ供給されるデジタル三原色から三原
色信号の信号レベルを検出し、その検出出力をシステム
コントローラ３４に供給する。

【００３９】レベル検出回路３３では、輝度信号発生回
路４２から供給される輝度信号が、設定する閾値Ｌより
も高い画素を被写体像の白部分と仮定して、この部分の
Ｒ、Ｇ、Ｂ３原色信号を上記積分回路４４で１画面分積
分すると共に、面積検出回路４５で被写体像の白部分の
面積（画素数）を検出する。そして、除算回路４６にお
いて積分回路４４から供給される積分結果を面積検出回
路４５から供給される面積（画素数）で除算すること
で、被写体像の白部分のＲ、Ｇ、Ｂ３原色信号の平均レ
ベルを検出している。

【００４０】このレベル検出回路３３は、例えば図６に
示すように、水平方向に長い微小面積で極端に明るい被
写体である光源のような物体Ｎが一緒に撮像されている
場合でも、この物体Ｎ部分の２次元ローパスフイルタ４
１Ｒ（４１Ｇ、４１Ｂ）が出力するデイジタル３原色信
号レベル及び輝度信号発生回路４２が出力する輝度信号
が低く抑えられ、レベルコンパレータ４３から供給され
る比較結果信号がＬｏｗレベルのままであるので、積分
回路４４が出力する積分結果及び面積検出回路４５が出
力する面積（画素数）に反映されない。よつて、被写体
像の白部分だけの３原色信号の平均レベルを検出するこ
とが可能になり、この結果に基づいて白調整を行えば精
度の良い調整結果を得ることができる。

【００４１】さらに、垂直方向輪郭強調信号発生回路５
０Ｒ（５０Ｇ、５０Ｂ）は、Ａ／Ｄ変換器２９Ｒ（２０
Ｇ、２９Ｂ）と１Ｈ遅延回路３０Ｒ（３０Ｇ、３０Ｂ）
と１Ｈ遅延回路３１Ｒ（３１Ｇ、３１Ｂ）から供給され
たデイジタル３原色信号を１：−２：１の比で加算し、
その後段で１／４にする処理を行うことで垂直方向の輪
郭強調信号を発生している。水平方向輪郭強調信号発生
回路５１Ｒ（５１Ｇ、５１Ｂ）は、１クロツク遅延回路
が２段構成されており、遅延なしのデイジタル３原色信
号、１クロツク遅延デイジタル３原色信号、２クロツク
遅延デイジタル３原色信号を１：−２：１の比で加算
し、その後段で１／４にする処理を行うことで水平方向
の輪郭強調信号を発生している。

【００４２】このように、輪郭強調信号発生回路３２Ｒ
（３２Ｇ、３２Ｂ）では垂直方向の輪郭強調信号を発生
するために、１Ｈ遅延回路が必要である。通常、この１
Ｈ遅延回路は、１クロツク遅延回路が１Ｈ期間（数百段
から数千段）分、構成されている回路であり、回路規
模、消費電力が大きい。よつて、この１Ｈ遅延回路を今
回の発明のレベル検出回路２６と共用すれば、回路規
模、消費電力を半分にすることができる。

【００４３】以上の構成によれば、撮像素子が出力する
三原色信号をそれぞれ増幅する利得が可変制御自在な可
変利得増幅手段と、撮像素子が出力する三原色信号に基
づいて形成される映像画面の水平及び垂直方向にローパ
スフイルタ処理を施す２次元ローパスフイルタと、２次
元ローパスフイルタから供給される三原色信号の信号レ
ベルを検出するレベル検出手段と、レベル検出手段によ
る検出出力に基づいて被写体の無彩色部分の三原色信号
の信号レベルを一致させるように可変利得増幅手段の利
得を制御する制御手段とを備えることにより、撮像素子
が出力する三原色信号を２次元ローパスフイルタで映像
画面の水平及び垂直方向にローパスフイルタ処理を施し
た後段で、レベル検出手段により三原色信号の信号レベ
ルを検出し、レベル検出手段による検出出力に基づいて
被写体の白部分の三原色信号の信号レベルを一致させる
ように制御手段より可変利得増幅手段の利得を制御する
ことができる。また、２次元ローパスフイルタに使用す
る１Ｈ遅延回路を輪郭強調信号発生回路と共用すること
で、回路規模を縮小、低消費化できる。

【００４４】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、撮像素子
が出力する三原色信号をそれぞれ増幅する利得が可変制
御自在な可変利得増幅手段と、撮像素子が出力する三原
色信号に基づいて形成される映像画面の水平及び垂直方
向にローパスフイルタ処理を施す２次元ローパスフイル
タと、２次元ローパスフイルタから出力される三原色信
号の信号レベルを検出するレベル検出手段と、レベル検
出手段による検出出力に基づいて被写体の無彩色部分の
三原色信号の信号レベルを一致させるように上記可変利
得増幅手段の利得を制御する制御手段とを設けることに
より、白調整の基準被写体以外に、微小面積で極端に明
るい被写体が一緒に撮像されている場合でも、精度良く
白調整し得るビデオカメラ装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるレベル検出手段が設けられたビ
デオカメラ装置の全体構成を示すブロツク図である。

【図２】本発明におけるレベル検出手段が設けられたビ
デオカメラ装置の全体構成を示すブロツク図である。

【図３】レベル検出手段を構成を示すブロツク図であ
る。

【図４】レベル検出手段を構成を示すブロツク図であ
る。

【図５】ビデオカメラ装置のオートホワイトバランスの
制御動作の処理手順を示すフローチヤートである。

【図６】輪郭強調信号発生手段の構成を示すブロツク図
である。

【図７】映像画面に出画された被写体像及び当該出画の
際の各信号レベルの特性を示す略線図及び特性線図であ
る。

【図８】従来のビデオカメラ装置のレベル検出手段の構
成を示すブロツク図である。

【図９】従来の映像画面に出画された被写体像及び当該
出画の際の各信号レベルの特性を示す略線図及び特性線
図である。

【図１０】従来の他のビデオカメラ装置のレベル検出手
段の構成を示すブロツク図である。

【図１１】従来の他の映像画面に出画された被写体像及
び当該出画の際の各信号レベルの特性を示す略線図及び
特性線図である。

【図１２】従来の他の映像画面に出画された被写体像及
び当該出画の際の各信号レベルの特性を示す略線図及び
特性線図である。

【符号の説明】

１、７、３３……レベル検出手段、２７Ｒ、２７Ｇ、２
７Ｂ……可変利得増幅回路、３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂ…
…輪郭強調信号発生回路、４１Ｒ、４１Ｇ、４１Ｂ……
２次元ローパスフイルタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 須藤 文彦 東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー 株式会社内 (72)発明者 丹治 一郎 東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー 株式会社内 (72)発明者 河 誠司 東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー 株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】撮像素子が出力する三原色信号をそれぞれ
   増幅する利得が可変制御自在な可変利得増幅手段と、 上記撮像素子が出力する三原色信号に基づいて形成され
   る映像画面の水平及び垂直方向にローパスフイルタ処理
   を施す２次元ローパスフイルタと、 上記２次元ローパスフイルタから出力される三原色信号
   の信号レベルを検出するレベル検出手段と、 上記レベル検出手段による検出出力に基づいて被写体の
   無彩色部分の三原色信号の信号レベルを一致させるよう
   に上記可変利得増幅手段の利得を制御する制御手段とを
   具えることを特徴とするビデオカメラ装置。
2. 【請求項２】上記２次元ローパスフイルに配設される１
   Ｈ遅延回路を輪郭強調信号発生手段と共用することを特
   徴とする請求項１に記載のビデオカメラ装置。