JPH09214986A - White balance adjustment device for image pickup device - Google Patents

White balance adjustment device for image pickup device

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JPH09214986A
JPH09214986A JP8019160A JP1916096A JPH09214986A JP H09214986 A JPH09214986 A JP H09214986A JP 8019160 A JP8019160 A JP 8019160A JP 1916096 A JP1916096 A JP 1916096A JP H09214986 A JPH09214986 A JP H09214986A
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JP
Japan
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light
white
incident light
white balance
adjusting
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Application number
JP8019160A
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Japanese (ja)
Inventor
Koichi Harada
幸一 原田
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a white balance adjustment device by estimating a color temperature of an incident light from a white color light obtained from a white color light generating means and processing the result so as to adjust the white balance of an image pickup device accurately and quickly. SOLUTION: A lens group 1 processes optically an incident light to obtain an optical image focused to an object. A translucent white board 2 transmits and diffuses the incident light to generate a white color light. An iris meter 3 adjusts automatically luminous quantity of the incident light or the generated white color light. An optical low-pass filter 4 eliminates high frequency components from the incident light or the generated white color light whose luminous quantity is adjusted by the iris meter 3. A charge coupling device(CCD) 5 applies photoelectric conversion to the incident light or the generated white color light whose high frequency components are eliminated to generate an electric signal. A signal processing circuit 7 applies processing and amplification to the electric signal from the CCD 5. A control section 100 controls respectively the iris meter 3, a translucent white board drive motor 6 and the signal processing circuit 7.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオカメラ等の
撮像装置のホワイトバランス調整装置に関し、さらに詳
しくは、入射光の色温度を正しく推定して、正確且つ迅
速にホワイトバランスをとることのできる撮像装置のホ
ワイトバランス調整装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a white balance adjusting device for an image pickup device such as a video camera. More specifically, it is possible to accurately and promptly perform white balance by correctly estimating the color temperature of incident light. The present invention relates to a white balance adjustment device for an image pickup device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ビデオカメラなどの撮像装置のホ
ワイトバランスの調整は、各色信号成分の信号強度の配
分を調節して行われる。すなわち、ホワイトバランスの
調整にあたり、撮像素子により被写体の光像である入射
光をR−Y信号およびB−Y信号からなるRGB系色差
信号に一旦変換した後に、さらにI信号およびQ信号か
らなるIQ系色信号に変換する。そして、これらI信号
およびQ信号のIQ座標軸に対するずれ量とアイリスメ
ータの開き量とから被写体の色温度を推測して、I信号
およびQ信号に対する増幅率を制御し、適切なホワイト
バランスが得られるようにR−Y信号およびB−Y信号
またはI信号およびQ信号の信号強度の配分を調整する
ことにより行われている。
2. Description of the Related Art Conventionally, the white balance of an image pickup device such as a video camera is adjusted by adjusting the distribution of the signal strength of each color signal component. That is, in adjusting the white balance, after the incident light, which is the optical image of the subject, is once converted into the RGB color difference signal including the RY signal and the BY signal by the image sensor, the IQ including the I signal and the Q signal is further changed. Convert to system color signal. Then, the color temperature of the object is estimated from the shift amount of the I signal and the Q signal with respect to the IQ coordinate axis and the opening amount of the iris meter, and the amplification factor for the I signal and the Q signal is controlled to obtain an appropriate white balance. As described above, the distribution of the signal strengths of the RY signal and the BY signal or the I signal and the Q signal is adjusted.

【0003】図6は、従来のホワイトバランス調整装置
の構成図であり、図7は、図6に示した従来のホワイト
バランス調整装置の部分図である。図6および図7に示
すように、従来のホワイトバランス調整装置は、入射光
を光学的に処理するレンズ群1と、入射光の光量を調整
するアイリスメータ3と、入射光の高域成分をカットす
る光学ローパスフィルタ4と、入射光を電気信号に光電
変換する電荷結合素子(以下、「CCD」と記す)5
と、該CCD5により光電変換して得られた電気信号か
ら各色信号成分を生成する信号処理回路7と、前記アイ
リスメータ3および信号処理回路7を制御するカメラマ
イコン9とから構成されている。
FIG. 6 is a block diagram of a conventional white balance adjusting apparatus, and FIG. 7 is a partial view of the conventional white balance adjusting apparatus shown in FIG. As shown in FIG. 6 and FIG. 7, the conventional white balance adjustment device has a lens group 1 that optically processes incident light, an iris meter 3 that adjusts the amount of incident light, and a high-frequency component of incident light. An optical low-pass filter 4 for cutting and a charge-coupled device (hereinafter referred to as “CCD”) 5 for photoelectrically converting incident light into an electric signal.
And a signal processing circuit 7 for generating each color signal component from an electric signal obtained by photoelectric conversion by the CCD 5, and a camera microcomputer 9 for controlling the iris meter 3 and the signal processing circuit 7.

【0004】このように構成された従来のホワイトバラ
ンス調整装置において、レンズ群1は、図示しない合焦
・ズーム制御回路に制御されて入射光を光学的に処理す
ることにより、被写体に対する合焦およびズーミングを
行う。また、アイリスメータ3は、CCD5が生成する
電気信号の信号レベルが飽和しないように、レンズ群1
を通過してCCD5に入力される入射光の光量を調整す
る。さらに、CCD5は、レンズ群1およびアイリスメ
ータ3により光学処理されて光量が調整された入射光の
うち、光学ローパスフィルタ4により高域成分が除去さ
れた光成分を光電変換して電気信号に変換する。
In the conventional white balance adjusting apparatus having such a structure, the lens group 1 is controlled by a focusing / zoom control circuit (not shown) to optically process incident light, thereby focusing and focusing on an object. Perform zooming. Further, the iris meter 3 includes the lens group 1 so that the signal level of the electric signal generated by the CCD 5 is not saturated.
The amount of incident light that passes through and is input to the CCD 5 is adjusted. Further, the CCD 5 photoelectrically converts the light component, of which the high-frequency component is removed by the optical low-pass filter 4 among the incident light whose light amount is adjusted by the optical processing by the lens group 1 and the iris meter 3, into an electric signal. To do.

【0005】信号処理回路7は、CCD5により光電変
換して得られた電気信号から一旦RGB系信号を生成し
た後、このRGB系信号を人間の色に対する分解能に整
合したI信号およびQ信号に変換する。カメラマイコン
9は、アイリスメータ3の絞り量を制御すると共に、信
号処理回路7におけるRGB系信号またはIQ系信号の
各色信号成分のそれぞれに対する増幅率を制御すること
により、信号処理回路7が生成する各色信号成分の信号
強度の配分がホワイトバランスのとれたものとなるよう
に調整する。
The signal processing circuit 7 once generates an RGB system signal from an electric signal obtained by photoelectric conversion by the CCD 5, and then converts the RGB system signal into an I signal and a Q signal matching the resolution for human color. To do. The camera microcomputer 9 controls the aperture amount of the iris meter 3 and controls the amplification factor for each color signal component of the RGB system signal or the IQ system signal in the signal processing circuit 7 to generate the signal processing circuit 7. The distribution of the signal strength of each color signal component is adjusted so that the white balance is obtained.

【0006】すなわち、カメラマイコン9は、信号処理
回路5が生成するI信号およびQ信号のIQ座標軸に対
するずれ量を検出すると共に、アイリスメータ3の絞り
量を検出し、これら検出結果から被写体の色温度を推定
する。そして、推定された色温度に基づいて、I信号お
よびQ信号の信号強度の配分がホワイトバランスのとれ
たものとなるように、R−Y信号およびB−Y信号また
はI信号およびQ信号に対する信号処理回路5の増幅率
を制御する。以上により、入射光の色温度に応じてI信
号およびQ信号の各色信号成分の信号強度の配分が調節
されて、視覚上自然な色合いとなるようにホワイトバラ
ンスの調整が行われる。
That is, the camera microcomputer 9 detects the shift amount of the I signal and the Q signal generated by the signal processing circuit 5 with respect to the IQ coordinate axis, and also detects the diaphragm amount of the iris meter 3, and detects the color of the object from these detection results. Estimate the temperature. Then, based on the estimated color temperature, a signal for the RY signal and the BY signal or a signal for the I signal and the Q signal so that the distribution of the signal intensities of the I signal and the Q signal becomes a white balance. The amplification factor of the processing circuit 5 is controlled. As described above, the distribution of the signal intensities of the respective color signal components of the I signal and the Q signal is adjusted according to the color temperature of the incident light, and the white balance is adjusted so that the color tone is visually natural.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のホワイトバランス調整装置によれば、第1の問
題点として、被写体の色温度の推定精度が低下すること
があり、ホワイトバランスを必ずしも正確に調整できな
いという問題があった。すなわち、撮像装置の電源投入
直後において、レンズ群1およびアイリスメータ3から
なる光学系は、フォーカス基準位置検出動作、ズーム基
準位置検出動作およびアイリス基準位置検出動作などの
初期化動作の状態にあり、前述した一連のホワイトバラ
ンスの調整は、このような初期化動作と平行して行われ
る。したがって、入射光の色温度の推定は、レンズ群1
を構成する一部のレンズが高速に移動し且つアイリスメ
ータ3の絞り量も過渡的な状態で行われ、CCD5が入
力する入射光が不安定な状態で行われる。このため、入
射光の色温度の推定精度が低下し、ホワイトバランスの
調整が必ずしも正確に行われないこととなる。
However, according to the above-mentioned conventional white balance adjusting apparatus, the first problem is that the estimation accuracy of the color temperature of the subject may be lowered, and the white balance may not be accurately measured. There was a problem that it could not be adjusted. That is, immediately after the power of the image pickup apparatus is turned on, the optical system including the lens group 1 and the iris meter 3 is in the initialization operation state such as the focus reference position detection operation, the zoom reference position detection operation, and the iris reference position detection operation. The series of white balance adjustments described above are performed in parallel with such an initialization operation. Therefore, the lens group 1 is used to estimate the color temperature of incident light.
A part of the lenses constituting the lens is moved at high speed, the diaphragm amount of the iris meter 3 is also changed in a transient state, and the incident light input to the CCD 5 is changed in an unstable state. Therefore, the estimation accuracy of the color temperature of the incident light is lowered, and the white balance is not always adjusted accurately.

【0008】また、第2の問題点として、光学系の初期
化動作が終了した後の入射光の色温度が、電源投入直後
における光学系の初期化動作中の色温度と離れている場
合、ホワイトバランスの調整に時間がかかるという問題
があった。本発明は、このような問題に鑑みてなされた
ものであり、正確かつ迅速にホワイトバランスの調整を
行うことができるホワイトバランス調整装置を提供する
ことを課題とする。
A second problem is that when the color temperature of the incident light after the initialization operation of the optical system is completed is different from the color temperature during the initialization operation of the optical system immediately after the power is turned on, There was a problem that it took time to adjust the white balance. The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a white balance adjusting device capable of accurately and quickly adjusting white balance.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決達成するため、以下の構成を有する。すなわち、請求
項1記載の発明にかかる撮像装置のホワイトバランス調
整装置は、入射光の光路上から移動可能に配設され前記
入射光を拡散透過して前記入射光に対応した白色状光を
形成する白色光形成手段と、前記入射光または前記白色
状光を光電変換して電気信号に変換する光電変換手段
と、前記電気信号から複数の色信号成分を生成して該複
数の色信号成分のそれぞれを個別の増幅率で増幅する増
幅手段と、制御手段とを備え、前記制御手段は、ホワイ
トバランスの調整に際し、前記白色光形成手段を前記光
路上に位置させて、前記白色光形成手段により得られる
前記白色状光を前記光電変換手段により光電変換して得
られる電気信号に基づいて前記入射光の色温度を推定
し、該推定の結果に基づいて前記複数の色信号成分のそ
れぞれに対する前記増幅率の初期値を定め、さらに、前
記白色光形成手段を前記光路上から移動させて、前記初
期値を起点として前記増幅率を制御し、入射光に対して
ホワイトバランスを調整するように構成されている。
Means for Solving the Problems The present invention has the following arrangement to achieve the above object. That is, the white balance adjusting device for an image pickup device according to the first aspect of the present invention is arranged so as to be movable from the optical path of incident light, diffuses and transmits the incident light, and forms white light corresponding to the incident light. White light forming means, photoelectric conversion means for photoelectrically converting the incident light or the white light into electric signals, and generating a plurality of color signal components from the electric signals to generate a plurality of color signal components. Amplification means for amplifying each by an individual amplification factor, and a control means, the control means, when adjusting the white balance, by positioning the white light forming means on the optical path, by the white light forming means The color temperature of the incident light is estimated based on an electric signal obtained by photoelectrically converting the obtained white light by the photoelectric conversion unit, and each of the plurality of color signal components is estimated based on the result of the estimation. An initial value of the amplification factor for the above is determined, and further, the white light forming means is moved from the optical path, the amplification factor is controlled from the initial value as a starting point, and a white balance is adjusted for incident light. Is configured.

【0010】請求項2記載の発明にかかる撮像装置のホ
ワイトバランス調整装置は、請求項1記載の撮像装置の
ホワイトバランス調整装置が、光量調整段階が自動設定
されて、光電変換手段に入力される入射光または白色状
光の光量を自動調整する光量調整手段を備え、制御手段
が、入射光の色温度を推定して増幅手段の増幅率の初期
値を定めるに際し、前記光量調整手段の光量調整段階を
1または2以上の段階に強制的に設定し、さらに前記増
幅手段の増幅率を制御するに際し、前記光量調整手段の
光量調整段階を前記1または2以上の段階に設定して得
られる増幅率の初期値のいづれかを起点として、光量調
整段階が自動設定された前記光量調整手段により光量が
調整された入射光に対してホワイトバランスを調整する
ように構成されている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a white balance adjusting device for an image pickup device, wherein the light amount adjusting step is automatically set in the white balance adjusting device for an image pickup device according to the first aspect and is inputted to the photoelectric conversion means. A light amount adjusting means for automatically adjusting the light amount of the incident light or the white light is provided, and the control means estimates the color temperature of the incident light and determines the initial value of the amplification factor of the amplifying means. Amplification obtained by forcibly setting the steps to one or two or more steps and further setting the light quantity adjusting step of the light quantity adjusting means to the one or more steps when controlling the amplification factor of the amplifying means. It is configured to adjust the white balance with respect to the incident light whose light amount is adjusted by the light amount adjusting means in which the light amount adjusting step is automatically set, starting from any one of the initial values of the rates. That.

【0011】請求項3記載の発明にかかる撮像装置のホ
ワイトバランス調整装置は、請求項2記載の撮像装置の
ホワイトバランス調整装置の制御手段が、入射光の色温
度を推定して増幅手段の増幅率の初期値を定めるに際
し、前記光量調整手段の光量調整段階を、屋内および屋
外においてそれぞれ自動設定される前記光量調整手段の
光量調整段階に対応した段階に強制的に設定するように
構成されている。
According to a third aspect of the present invention, in the white balance adjusting device for an image pickup device, the control means of the white balance adjusting device for the image pickup device according to the second aspect estimates the color temperature of incident light and amplifies the amplifying means. When determining the initial value of the rate, the light amount adjusting step of the light amount adjusting means is configured to be forcibly set to a step corresponding to the light amount adjusting step of the light amount adjusting means that is automatically set indoors and outdoors respectively. There is.

【0012】請求項1記載の発明にかかる撮像装置のホ
ワイトバランス調整装置によれば、増幅手段が複数の色
信号成分のそれぞれに対する増幅率を制御してホワイト
バランスを調整するにあたり、まず白色光形成手段によ
り入射光を拡散透過して得られる白色状光から前記各色
信号成分の増幅率の初期値を求め、この初期値を起点と
して前記各色信号成分の増幅率の制御動作を開始する。
すなわち、制御手段は、増幅手段の増幅率の初期値を定
めるにあたって、白色光形成手段を入射光の光路上に据
え、この白色光形成手段により入射光を拡散透過して形
成される白色状光を光電変換手段に与える。光電変換手
段は、この白色状光を電気信号に変換して増幅手段に与
える。ここで、制御手段は、白色状光を光電変換して得
られた各色信号成分に基づいて入射光の色温度を推定
し、この推定に基づいてホワイトバランスがとれるよう
な各色信号成分の増幅率を求めて、これを増幅率の初期
値とする。そして、制御手段は、白色光形成手段を光路
上から移動させて入射光を光電変換手段に入力させ、前
記初期値を起点として増幅手段の増幅率の制御動作を開
始し、ホワイトバランスがとれるような各色信号成分に
対する個別の増幅率を得て、各色信号成分の信号強度の
適切な配分を決定する。
According to the white balance adjusting device of the image pickup device of the first aspect of the invention, when the amplifying means controls the amplification factor for each of the plurality of color signal components to adjust the white balance, first, white light is formed. The initial value of the amplification factor of each color signal component is obtained from the white light obtained by diffusing and transmitting the incident light by the means, and the control operation of the amplification factor of each color signal component is started from this initial value.
That is, in determining the initial value of the amplification factor of the amplification means, the control means sets the white light forming means on the optical path of the incident light, and the white light forming means diffuses and transmits the incident light to form white light. To the photoelectric conversion means. The photoelectric conversion means converts the white light into an electric signal and gives it to the amplification means. Here, the control means estimates the color temperature of the incident light on the basis of each color signal component obtained by photoelectrically converting the white light, and based on this estimation, the amplification factor of each color signal component capable of achieving white balance. Is obtained, and this is set as the initial value of the amplification factor. Then, the control means moves the white light forming means from the optical path to input the incident light to the photoelectric conversion means, starts the control operation of the amplification factor of the amplification means with the initial value as a starting point, and achieves white balance. An individual amplification factor for each color signal component is obtained to determine an appropriate distribution of the signal intensity of each color signal component.

【0013】請求項2記載の発明にかかる撮像装置のホ
ワイトバランス調整装置によれば、制御手段は、増幅手
段の増幅率の初期値を定めるに際して、光量調整手段の
光量調整段階を1または2以上の段階に強制的に設定
し、さらに各設定における増幅手段の増幅率を求めて、
前記各設定に対応する複数組の増幅率の初期値を準備す
る。そして、制御手段は、増幅手段の増幅率を制御する
にあたって、前記複数組の初期値の中から1組を選択
し、この選択された初期値を起点として増幅手段の増幅
率の制御動作を開始する。
According to the white balance adjusting device of the image pickup device of the present invention, the control means determines one or more light quantity adjusting steps of the light quantity adjusting means when determining the initial value of the amplification factor of the amplifying means. Forcibly set to the stage of, and further obtain the amplification factor of the amplification means in each setting,
Initial values of a plurality of sets of amplification factors corresponding to the respective settings are prepared. Then, when controlling the amplification factor of the amplification unit, the control unit selects one set from the plurality of sets of initial values, and starts the control operation of the amplification factor of the amplification unit starting from the selected initial value. To do.

【0014】請求項3記載の発明にかかる撮像装置のホ
ワイトバランス調整装置によれば、請求項2記載の撮像
装置のホワイトバランス調整装置において、制御手段
は、増幅手段の増幅率の初期値を定めるに際して、光量
調整手段の光量調整段階を、屋内および屋外においてそ
れぞれ自動設定される光量調整手段の光量調整段階に対
応した段階に強制的に設定し、このそれぞれの設定にお
ける増幅手段の増幅率を求めて、前記それぞれの設定に
対応する2組の増幅率の初期値を準備する。そして、制
御手段は、増幅手段の増幅率を制御するにあたって、前
記2組の初期値の中から1組を選択し、この選択された
初期値を起点として増幅手段の増幅率の制御動作を開始
する。
According to the white balance adjusting apparatus for an image pickup device of the present invention, the control means determines the initial value of the amplification factor of the amplifying means. At this time, the light quantity adjusting step of the light quantity adjusting means is forcibly set to a step corresponding to the light quantity adjusting step of the light quantity adjusting means that is automatically set indoors and outdoors respectively, and the amplification factor of the amplifying means in each setting is obtained. Then, two sets of initial values of the amplification factors corresponding to the respective settings are prepared. Then, when controlling the amplification factor of the amplification unit, the control unit selects one set from the two sets of initial values, and starts the control operation of the amplification factor of the amplification unit starting from the selected initial value. To do.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態にかかる撮像
装置のホワイトバランス調整装置は、装置の電源投入直
後におけるレンズ群などの光学系の初期化動作中に、こ
の初期化動作中の光学系を通過する入射光の光路上に半
透明白色板を配置し、この半透明白色板により入射光を
透過拡散して得られる白色状の光(以下「白色状光」と
記す)に対してホワイトバランスのとれた各色信号成分
の信号強度の配分を求める。そして、光学系の初期化動
作終了後に、半透明白色板を入射光の光路上から外し、
前記信号強度の配分を起点として、入射光に対する各色
信号成分の信号強度の配分を再度求めることにより、最
適なホワイトバランスの調整を行うものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A white balance adjusting apparatus for an image pickup apparatus according to an embodiment of the present invention is designed so that an optical system during an initialization operation is performed during an initialization operation of an optical system such as a lens group immediately after turning on the power of the apparatus. For a white light (hereinafter referred to as "white light") obtained by placing a semi-transparent white plate on the optical path of the incident light passing through the system and transmitting and diffusing the incident light by this semi-transparent white plate. The distribution of the signal intensity of each color signal component with white balance is obtained. Then, after the initialization operation of the optical system is completed, the semitransparent white plate is removed from the optical path of the incident light,
With the distribution of the signal intensity as a starting point, the distribution of the signal intensities of the respective color signal components with respect to the incident light is obtained again, so that the optimum white balance is adjusted.

【0016】以下、本実施の形態にかかる撮像装置のホ
ワイトバランス調整装置について、図1から図5を参照
しながら詳細に説明する。ここで、図1は、本発明の実
施の形態にかかる撮像装置のホワイトバランス調整装置
の構成図であり、図2は、図1に示したホワイトバラン
ス調整装置を構成する半透明白色板の動作を説明するた
めの説明図である。また、図3は、本実施形態のホワイ
トバランス調整装置の動作を説明するためのフローチャ
ートであり、さらに、図4は、本実施形態のホワイトバ
ランス調整装置を構成する制御部がアイリスメーターの
絞り量から撮影環境(屋外〜屋内)を推定するための特
性図であり、図5は、本実施形態のホワイトバランス調
整装置を構成する制御部が各色差信号の増幅率を制御す
るための特性図である。なお、図1に示す本実施の形態
にかかるホワイトバランス調整装置の構成要素のうち、
図6に示した従来の装置の構成要素と同一要素には同一
符号を付す。
The white balance adjusting apparatus of the image pickup apparatus according to the present embodiment will be described below in detail with reference to FIGS. 1 to 5. Here, FIG. 1 is a block diagram of a white balance adjusting device of an image pickup apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an operation of a semitransparent white plate which constitutes the white balance adjusting device shown in FIG. It is an explanatory view for explaining. Further, FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the white balance adjusting apparatus of the present embodiment, and further, FIG. 4 shows that the control unit constituting the white balance adjusting apparatus of the present embodiment has an iris meter aperture amount. FIG. 5 is a characteristic diagram for estimating a photographing environment (outdoor to indoor) from FIG. 5, and FIG. 5 is a characteristic diagram for the control unit configuring the white balance adjustment device of the present embodiment to control the amplification factor of each color difference signal. is there. Among the components of the white balance adjusting device according to the present embodiment shown in FIG.
The same elements as those of the conventional apparatus shown in FIG. 6 are designated by the same reference numerals.

【0017】図1に示すように、本実施形態のホワイト
バランス調整装置は、入射光を光学的に処理して被写体
に対して合焦した光像を得るためのレンズ群1と、入射
光を透過拡散して白色状光を形成する白色光形成手段と
しての半透明白色板2と、入射光または半透明白色板2
により形成された白色状光の光量を自動調整する光量調
整手段としてのアイリスメーター3と、アイリスメータ
ー3により光量が調整された入射光または白色状光から
高域成分を除去する光学ローパスフィルタ4と、光学ロ
ーパスフィルタ4により高域が除去された入射光または
白色状光を光電変換して電気信号を生成する光電変換手
段としての電荷結合素子(以下「CCD」と記す)5
と、後述する制御部100に制御されて半透明白色板2
の移動を行う半透明白色板駆動モーター6と、CCD5
が生成した電気信号からRGB系色差信号であるR−Y
信号およびB−Y信号を生成し且つこれらを増幅した後
にIQ系色差信号に変換して出力する増幅手段としての
信号処理回路7と、アイリスメーター3の絞り量および
半透明白色板駆動モーターの駆動を制御すると共に信号
処理回路7のRGB系色差信号の増幅率を制御する制御
手段としての制御部100とから構成されている。
As shown in FIG. 1, the white balance adjusting apparatus of the present embodiment treats incident light by optically processing the incident light and a lens group 1 for obtaining an optical image focused on a subject. Semi-transparent white plate 2 as white light forming means for transmitting and diffusing to form white light, and incident light or semi-transparent white plate 2
An iris meter 3 as a light amount adjusting means for automatically adjusting the light amount of the white light formed by the above, and an optical low-pass filter 4 for removing a high frequency component from the incident light or the white light whose light amount is adjusted by the iris meter 3. , A charge-coupled device (hereinafter referred to as “CCD”) 5 as photoelectric conversion means that photoelectrically converts incident light or white light whose high frequency band is removed by the optical low-pass filter 4 to generate an electric signal.
And the semi-transparent white plate 2 controlled by the control unit 100 described later.
And a semi-transparent white plate drive motor 6 for moving the
R-Y which is an RGB color difference signal from the electric signal generated by
A signal processing circuit 7 as an amplifying means for generating a signal and a BY signal, amplifying them, and then converting them into an IQ system color difference signal for output, a diaphragm amount of the iris meter 3 and driving of a semitransparent white plate drive motor. And a control section 100 as a control means for controlling the amplification factor of the RGB color difference signals of the signal processing circuit 7.

【0018】ここで、制御部100は、信号処理回路7
が生成する各色差信号およびアイリスメーター7の絞り
量に基づいて入射光または白色状光の色温度を推定して
信号処理回路7のRGB系色差信号の各色信号成分(R
−Y信号およびB−Y信号)に対する増幅率を演算する
と共に後述するモーター制御部10を制御するカメラマ
イコン9と、カメラマイコン9の演算結果を格納するメ
モリー部8と、カメラマイコン9に制御されて半透明白
色板駆動モーター6を駆動するモーター制御部10とか
ら構成されている。
Here, the control unit 100 includes the signal processing circuit 7
Of the RGB color difference signal of the signal processing circuit 7 by estimating the color temperature of the incident light or the white light based on each color difference signal generated by the
-Y signal and BY signal) The camera microcomputer 9 that calculates the amplification rate for the Y-signal and BY-signal and controls the motor control unit 10 to be described later, the memory unit 8 that stores the calculation result of the camera microcomputer 9, and the camera microcomputer 9. And a motor controller 10 for driving the semitransparent white plate drive motor 6.

【0019】以下、このように構成された本実施形態に
かかる撮像装置のホワイトバランス調整装置の動作につ
いて、図3に示すフローチャートに従って詳細に説明す
る。ただし、半透明白色板2は、電源投入前においては
入射光の光路外に位置しているものとする。まず、撮像
装置の電源を投入すると(ステップS01)、レンズ群
1およびアイリスメータ3からなる光学系に対して、図
示しない初期化動作制御回路に制御されて、フォーカス
基準位置検出動作、ズーム基準位置検出動作およびアイ
リス基準位置検出動作などの光学系初期化動作が開始さ
れる(ステップS02)。この初期化動作が開始される
と、カメラマイコン9は、モーター制御部10を介して
半透明白色板駆動モーター6を駆動して、図2に示すよ
うに、入射光の光路に位置するように、半透明白色板を
レンズ群1とアイリスメーター3との間に挿入する(ス
テップS03)。
The operation of the white balance adjusting apparatus of the image pickup apparatus according to the present embodiment thus configured will be described in detail below with reference to the flow chart shown in FIG. However, it is assumed that the semitransparent white plate 2 is located outside the optical path of incident light before the power is turned on. First, when the power of the image pickup apparatus is turned on (step S01), the optical system including the lens group 1 and the iris meter 3 is controlled by an initialization operation control circuit (not shown) to detect a focus reference position and a zoom reference position. Optical system initialization operations such as a detection operation and an iris reference position detection operation are started (step S02). When this initialization operation is started, the camera microcomputer 9 drives the semitransparent white plate drive motor 6 via the motor control unit 10 so that the camera microcomputer 9 is positioned in the optical path of the incident light as shown in FIG. , A semitransparent white plate is inserted between the lens group 1 and the iris meter 3 (step S03).

【0020】次に、カメラマイコン9は、アイリスメー
ター3の絞り量を、後述するプリセット値I1に設定し
て、半透明白色板2により入射光を透過拡散して得られ
る白色状光に対してホワイトバランスをとる。そして、
このときの信号処理回路7の各色差信号に対する増幅率
を制御データAとしてメモリー部8に格納する(ステッ
プS04)。同様にして、アイリスメーター3の絞り量
をプリセット値I2に設定し、このときの各色差信号に
対する増幅率を制御データBとしてメモリー部8に格納
する(ステップS05)。
Next, the camera microcomputer 9 sets the diaphragm amount of the iris meter 3 to a preset value I 1 which will be described later, and with respect to white light obtained by transmitting and diffusing incident light by the semitransparent white plate 2. Adjust the white balance. And
The amplification factor for each color difference signal of the signal processing circuit 7 at this time is stored in the memory unit 8 as the control data A (step S04). Similarly, the aperture amount of the iris meter 3 is set to the preset value I 2 , and the amplification factor for each color difference signal at this time is stored in the memory unit 8 as the control data B (step S05).

【0021】ここで、プリセット値I1は、図4の特性
に示すように、撮影環境が屋外と屋内の境界領域に対応
したアイリスメーター3の絞り量である。カメラマイコ
ン9は、オートアイリス動作しているときのアイリスメ
ーター3の絞り量が、このプリセット値I1より小さい
か否かにより、撮影環境が屋内か屋外かを識別する。こ
の撮影環境の識別結果は、後述するように、信号処理回
路7における各色信号成分に対する増幅率の制御の初期
値の選択の判断に資される。
Here, the preset value I 1 is the aperture amount of the iris meter 3 corresponding to the boundary area between the outdoor and indoor shooting environments, as shown in the characteristic of FIG. The camera microcomputer 9 determines whether the shooting environment is indoors or outdoors depending on whether or not the diaphragm amount of the iris meter 3 during the automatic iris operation is smaller than the preset value I 1 . As will be described later, the result of identifying the shooting environment contributes to the determination of the selection of the initial value for controlling the amplification factor for each color signal component in the signal processing circuit 7.

【0022】つぎに、カメラマイコン9は、半透明白色
板を入射光の光路上から移動させ(ステップS06)、
光学系初期化動作が終了したか否かを判断し(ステップ
S07)、終了していれば、アイリスメーター3の絞り
量を自動的に調整するオートアイリス動作を開始する
(ステップS08)。なお、光学系初期化動作が終了し
ていなければ、終了するまでオートアイリス動作を開始
しない(ステップS07,NO〜ステップS07)。
Next, the camera microcomputer 9 moves the semitransparent white plate from the optical path of the incident light (step S06),
It is determined whether or not the optical system initialization operation is completed (step S07), and if it is completed, the auto iris operation for automatically adjusting the aperture amount of the iris meter 3 is started (step S08). If the optical system initialization operation is not completed, the auto iris operation is not started until it is completed (step S07, NO to step S07).

【0023】光学系初期化動作が終了してオートアイリ
ス動作が開始されると、カメラマイコン9は、自動調整
されたアイリスメーター2の絞り量であるオートアイリ
ス値Aを読み取り、プリセット値I1と比較する(ステ
ップS09)。この比較の結果、オートアイリス値A
が、プリセット値I1と等しいか、またはこれより大き
い場合には(ステップS09,YES)、カメラマイコ
ン9は、前述したように、図4に示す特性から撮影環境
を屋外と判断し、この判断に基づいてメモリー部8に格
納された制御データAを信号処理回路7の増幅率の初期
値として選択する。そして、この初期値(制御データ
A)を起点として、図5の特性図に示すホワイトバラン
ス制御軸に沿って色信号成分であるR−Y信号およびB
−Y信号のそれぞれに対する信号処理回路7の増幅率RG
AINおよびBGAINを制御し、初期のホワイトバランス調整
動作を開始する(ステップS10a)。
When the optical system initialization operation is completed and the auto iris operation is started, the camera microcomputer 9 reads the auto iris value A, which is the diaphragm amount of the iris meter 2 that is automatically adjusted, and compares it with the preset value I 1 . (Step S09). As a result of this comparison, the auto iris value A
Is equal to or larger than the preset value I 1 (step S09, YES), the camera microcomputer 9 determines the photographing environment to be the outdoors from the characteristics shown in FIG. The control data A stored in the memory section 8 is selected as the initial value of the amplification factor of the signal processing circuit 7 based on the above. Then, with this initial value (control data A) as the starting point, along the white balance control axis shown in the characteristic diagram of FIG.
-Amplification factor RG of the signal processing circuit 7 for each of the Y signals
AIN and BGAIN are controlled to start the initial white balance adjustment operation (step S10a).

【0024】逆に、ステップS09の比較の結果、オー
トアイリス値Aが、プリセット値I1より小さい場合に
は(ステップS09,NO)、カメラマイコン9は、図
4に示す特性から撮影環境を屋内と判断し、この判断に
基づいてメモリー部8に格納された制御データBを信号
処理回路7の増幅率の初期値として選択する。そして、
この初期値(制御データB)を起点とし、図5の特性図
に示すホワイトバランス制御軸に沿って色信号成分であ
るR−Y信号およびB−Y信号のそれぞれに対する信号
処理回路7の増幅率RGAINおよびBGAINを制御し、初期の
ホワイトバランス調整動作を開始する(ステップS10
b)。
On the contrary, as a result of the comparison in step S09, when the auto iris value A is smaller than the preset value I 1 (step S09, NO), the camera microcomputer 9 determines that the photographing environment is indoors based on the characteristics shown in FIG. The control data B stored in the memory unit 8 is selected as the initial value of the amplification factor of the signal processing circuit 7 based on this determination. And
Starting from this initial value (control data B), the amplification factor of the signal processing circuit 7 for each of the RY and BY signals, which are color signal components, along the white balance control axis shown in the characteristic diagram of FIG. RGAIN and BGAIN are controlled to start the initial white balance adjustment operation (step S10).
b).

【0025】つぎに、初期のホワイトバランス調整動作
が終了したか否かを判断し(ステップS11)、終了し
ていれば、ホワイトバランスオート調整動作に移行する
(ステップS12)。以後、撮影は、ホワイトバランス
オート調整動作の下で行われる。このホワイトバランス
オート調整動作は、随時、アイリスメーター3のオート
アイリス値と信号処理回路7の各色信号成分とからホワ
イトバランスを補正して、時事刻々変化する入射光に対
して最適なホワイトバランスを維持するものであり、こ
れにより、撮影中に入射光の色温度が変動しても、常に
自然な色合いの再生映像を得ることができる。
Next, it is judged whether or not the initial white balance adjustment operation is completed (step S11). If it is completed, the white balance automatic adjustment operation is started (step S12). After that, shooting is performed under the white balance automatic adjustment operation. This white balance automatic adjustment operation corrects the white balance from the auto iris value of the iris meter 3 and each color signal component of the signal processing circuit 7 at any time to maintain the optimum white balance with respect to incident light that changes from time to time. Therefore, even if the color temperature of incident light varies during shooting, it is possible to always obtain a reproduced image with a natural color tone.

【0026】以上説明した本実施の形態例では、信号処
理回路7の増幅率の初期値である制御データAおよびB
を得るにあたって、アイリスメーター3の絞り量を屋外
と屋内に対応して予め定められた2種の値に設定した
が、これをさらに増やして、ホワイトバランスを制御す
る際の各色信号成分に対する増幅率の初期値を細かく準
備するように構成してもよい。このように初期値を多く
準備すれば、光学系初期化動作が終了した後のホワイト
バランス調整動作をさらに迅速に行うことができる。
In the embodiment described above, the control data A and B which are the initial values of the amplification factor of the signal processing circuit 7 are used.
In order to obtain, the aperture amount of the iris meter 3 was set to two kinds of predetermined values corresponding to outdoor and indoor. However, by increasing this, the amplification factor for each color signal component when controlling the white balance. The initial value of may be finely prepared. By preparing a large number of initial values in this way, the white balance adjustment operation after the optical system initialization operation is completed can be performed more quickly.

【0027】また、このように増幅率の初期値を多く準
備した場合には、オートアイリス動作しているアイリス
メーター3のオートアイリス値を随時読み取って、この
オートアイリス値に応じて適切な初期値を選択し、この
初期値をそのまま用いて各色信号成分の信号強度の配分
を定めるように構成してもよい。ただし、この場合に
は、図5に示す特性の屋外から屋内の領域が、図4に示
す特性の屋外から屋内の領域に整合したものであること
が必要である。
When a large number of initial gain values are prepared in this way, the auto iris value of the iris meter 3 operating in auto iris is read at any time, and an appropriate initial value is selected according to this auto iris value. The initial value may be used as it is to determine the distribution of the signal strength of each color signal component. However, in this case, it is necessary that the outdoor-to-indoor region having the characteristic shown in FIG. 5 matches the outdoor-to-indoor region having the characteristic shown in FIG.

【0028】また、本実施の形態例では、半透明白色板
2をレンズ群1の後段に配置するように構成したが、C
CD5に入力される入射光の光路上であれば、配置の位
置は特に制限されるものではない。さらに、アイリスメ
ーター3を半透明白色板2の後段に配置するように構成
したが、半透明白色板2と同様に、CCD5に入力され
る入射光の光路上であれば、配置の位置は特に制限され
るものではない。
Further, in the present embodiment, the semitransparent white plate 2 is arranged at the rear stage of the lens group 1, but C
The arrangement position is not particularly limited as long as it is on the optical path of the incident light input to the CD 5. Further, although the iris meter 3 is arranged on the subsequent stage of the semi-transparent white plate 2, as in the case of the semi-transparent white plate 2, as long as it is on the optical path of the incident light input to the CCD 5, the arrangement position is particularly It is not limited.

【0029】さらにまた、本実施の形態例では、RGB
系の色差信号であるR−Y信号およびB−Y信号に対す
る増幅率を制御してホワイトバランスをとるように構成
したが、IQ系の色差信号であるI信号およびQ信号に
対する増幅率を制御してホワイトバランスをとるように
構成してもよく、CCD5により光電変換して得られる
電気信号に基づいて生成される信号であれば、特に制限
されるものではない。
Furthermore, in this embodiment, RGB
Although the white balance is achieved by controlling the amplification rate for the RY and BY signals that are the color difference signals of the system, the amplification rate for the I and Q signals that are the color difference signals of the IQ system is controlled. White balance may be achieved, and the signal is not particularly limited as long as it is a signal generated based on an electric signal obtained by photoelectric conversion by the CCD 5.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、以下のような効果を得ることができる。すな
わち、請求項1記載の発明によれば、入射光を光電変換
して得られる各色差信号に対する増幅率を制御してホワ
イトバランスをとるにあたり、半透明白色板により透過
拡散して得られる白色状の光に基づいて増幅率の初期値
を求め、この初期値を起点として各色差信号に対する増
幅率を制御してホワイトバランスの調整を行うように構
成したので、電源投入直後において、レンズなどの光学
系が初期化動作中であっても、安定的且つ精度良く各色
差信号に対する増幅率の初期値を求めることができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the following effects can be obtained. That is, according to the invention of claim 1, in controlling the amplification factor for each color difference signal obtained by photoelectrically converting the incident light to achieve white balance, a white color obtained by transmitting and diffusing with a semitransparent white plate is obtained. The initial value of the amplification factor is obtained based on the light of, and the white balance is adjusted by controlling the amplification factor for each color difference signal starting from this initial value. Even during the initialization operation of the system, the initial value of the amplification factor for each color difference signal can be stably and accurately obtained.

【0031】したがって、光学系の初期化動作が終了し
た後に、この増幅率の初期値を起点として各色差信号の
増幅率を制御することにより、ホワイトバランスを安定
的に、しかも迅速且つ正確に調整することができる。
Therefore, after the initialization operation of the optical system is completed, the white balance can be adjusted stably, quickly and accurately by controlling the amplification rate of each color difference signal starting from the initial value of this amplification rate. can do.

【0032】また、請求項2および請求項3記載の発明
によれば、各色差信号に対する増幅率の初期値を定める
にあたり、入射光の光量調整段階を複数の段階に強制的
に設定して得られる複数の初期値を求め、光学系の初期
化動作が終了した後の撮影時に自動設定される光量調整
値に基づいて前記複数の初期値から増幅率の初期値(起
点)を選択するように構成したので、ホワイトバランス
の制御動作の起点をその制御動作の収束点の近傍に定め
ることができる。このため、ホワイトバランス調整時間
をさらに短縮することができると共に、ホワイトバラン
スの調整精度をより高めることができる。
Further, according to the second and third aspects of the invention, in determining the initial value of the amplification factor for each color difference signal, the light quantity adjusting step of the incident light is forcibly set to a plurality of steps. A plurality of initial values are obtained, and an initial value (starting point) of the amplification factor is selected from the plurality of initial values based on the light amount adjustment value that is automatically set at the time of shooting after the initialization operation of the optical system is completed. Since it is configured, the starting point of the white balance control operation can be set in the vicinity of the convergence point of the control operation. Therefore, the white balance adjustment time can be further shortened and the white balance adjustment accuracy can be further improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の形態にかかる撮像装置のホワイ
トバランス調整装置の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a white balance adjustment device of an image pickup apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す本発明の実施の形態にかかる撮像装
置を構成する半透明板白色板の配置動作を説明するため
の説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining an arrangement operation of a translucent white plate that constitutes the image pickup apparatus according to the embodiment of the present invention shown in FIG.

【図3】本発明の実施の形態にかかる撮像装置のホワイ
トバランス調整装置の動作を説明するためのフローチャ
ートである。
FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the white balance adjustment device of the image pickup apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態にかかる撮像装置のホワイ
トバランス調整装置を構成する制御部がアイリスメータ
ーの絞り量から撮影環境(屋外〜屋内)を推定するため
の特性図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram for estimating a shooting environment (outdoors to indoors) from a diaphragm amount of an iris meter by a control unit that constitutes a white balance adjustment device of an image pickup apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態にかかる撮像装置のホワイ
トバランス調整装置を構成する制御部が各色信号成分の
増幅率を制御するための特性図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram for the control unit included in the white balance adjustment device of the image pickup apparatus according to the embodiment of the present invention to control the amplification factor of each color signal component.

【図6】従来の撮像装置のホワイトバランス調整装置の
構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram of a white balance adjustment device of a conventional image pickup apparatus.

【図7】図6に示す従来の撮像装置のホワイトバランス
調整装置の部分図である。
FIG. 7 is a partial view of a white balance adjustment device of the conventional image pickup device shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レンズ群 2 半透明白色板 3 アイリスメーター 4 光学ローパスフィルター 5 電荷結合素子(CCD) 6 半透明白色板駆動モーター 7 信号処理回路 8 メモリー部 9 カメラマイコン 10 モーター制御部 100 制御部 1 lens group 2 semi-transparent white plate 3 iris meter 4 optical low-pass filter 5 charge coupled device (CCD) 6 semi-transparent white plate drive motor 7 signal processing circuit 8 memory unit 9 camera microcomputer 10 motor control unit 100 control unit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入射光の光路上から移動可能に配設され
前記入射光を拡散透過して前記入射光に対応した白色状
光を形成する白色光形成手段と、前記入射光または前記
白色状光を光電変換して電気信号に変換する光電変換手
段と、前記電気信号から複数の色信号成分を生成して該
複数の色信号成分のそれぞれを個別の増幅率で増幅する
増幅手段と、制御手段とを備え、 前記制御手段は、ホワイトバランスの調整に際し、前記
白色光形成手段を前記光路上に位置させて、前記白色光
形成手段により得られる前記白色状光を前記光電変換手
段により光電変換して得られる電気信号に基づいて前記
入射光の色温度を推定し、該推定の結果に基づいて前記
複数の色信号成分のそれぞれに対する前記増幅率の初期
値を定め、さらに、前記白色光形成手段を前記光路上か
ら移動させて、前記初期値を起点として前記増幅率を制
御し、入射光に対してホワイトバランスを調整すること
を特徴とする撮像装置のホワイトバランス調整装置。
1. White light forming means movably arranged on the optical path of the incident light to diffuse and transmit the incident light to form white light corresponding to the incident light; and the incident light or the white light. A photoelectric conversion unit that photoelectrically converts light into an electric signal, an amplification unit that generates a plurality of color signal components from the electric signal and amplifies each of the plurality of color signal components by an individual amplification factor, and a control unit. The white light forming means is positioned on the optical path when adjusting the white balance, and the white light obtained by the white light forming means is photoelectrically converted by the photoelectric conversion means. The color temperature of the incident light is estimated on the basis of the electric signal obtained as described above, the initial value of the amplification factor for each of the plurality of color signal components is determined based on the result of the estimation, and the white light formation is further performed. means It is moved from the optical path to control the amplification factor as a starting point the initial value, a white balance adjustment device of the image pickup apparatus characterized by adjusting the white balance with respect to the incident light.
【請求項2】 光量調整段階が自動設定されて、光電変
換手段に入力される入射光または白色状光の光量を自動
調整する光量調整手段を備え、 制御手段が、入射光の色温度を推定して増幅手段の増幅
率の初期値を定めるに際し、前記光量調整手段の光量調
整段階を1または2以上の段階に強制的に設定し、さら
に前記増幅手段の増幅率を制御するに際し、前記光量調
整手段の光量調整段階を前記1または2以上の段階に設
定して得られる増幅率の初期値のいづれかを起点とし
て、光量調整段階が自動設定された前記光量調整手段に
より光量が調整された入射光に対してホワイトバランス
を調整することを特徴とする請求項1記載の撮像装置の
ホワイトバランス調整装置。
2. The light quantity adjusting step is automatically set, and the light quantity adjusting means for automatically adjusting the light quantity of incident light or white light input to the photoelectric conversion means is provided, and the control means estimates the color temperature of the incident light. Then, when determining the initial value of the amplification factor of the amplification means, the light amount adjustment step of the light amount adjustment means is forcibly set to one or more steps, and when the amplification factor of the amplification means is controlled, Incident in which the light quantity is adjusted by the light quantity adjusting means in which the light quantity adjusting step is automatically set, starting from any one of the initial values of the amplification factors obtained by setting the light quantity adjusting step of the adjusting means to the one or more steps The white balance adjusting device for an image pickup device according to claim 1, wherein white balance is adjusted with respect to light.
【請求項3】 制御手段が、入射光の色温度を推定して
増幅手段の増幅率の初期値を定めるに際し、前記光量調
整手段の光量調整段階を、屋内および屋外においてそれ
ぞれ自動設定される前記光量調整手段の光量調整段階に
対応した段階に強制的に設定することを特徴とする請求
項2記載の撮像装置のホワイトバランス調整装置。
3. When the control means estimates the color temperature of the incident light and determines the initial value of the amplification factor of the amplification means, the light quantity adjustment step of the light quantity adjustment means is automatically set both indoors and outdoors. 3. The white balance adjusting device for an image pickup apparatus according to claim 2, wherein the white balance adjusting device is forcibly set to a stage corresponding to the light amount adjusting stage of the light amount adjusting means.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100509366B1 (en) * 1997-12-26 2005-11-01 삼성테크윈 주식회사 Digital still camera for controlling auto white balance by utilizing the white board
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