JPS62279795A

JPS62279795A - 自動ホワイトバランス調整回路

Info

Publication number: JPS62279795A
Application number: JP61122982A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Tsuchiya; 聡土屋; Yasunobu Kuniyoshi; 国吉　保伸; Minoru Aoyanagi; 青柳　稔
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1986-05-28
Filing date: 1986-05-28
Publication date: 1987-12-04

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】発明の詳細な説明〔産業上の利用分野〕本発明は、カラービデオカメラに通用して好適な自動ホ
ワイトバランス調整回路に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、自動ホワイトバランス調整回路において、撮
像出力信号を用いる方式と、外部センサーを用いる方式
とを併用した方式とすることにより、より正確なホワイ
トバランス調整が行なわれるようにしたものである。

〔従来の技術〕

カラービデオカメラでは、白い被写体が白く再現される
ように調整されていれば、色彩は正しく再現される。こ
のようにビデオカメラを調整するのがホワイトバランス
調整であり、この調整を自動的に行なうものが種々提案
されている。

第３図は自動ホワイトバランス調整回路（ＡＷＢ調整回
路）の−例を示すものであり、外部センサ−を用いる方
式である。

同図において、（１）はレンズブロック、（２）はアイ
リス、（３）はｉｎ　ｈａ素子であり、レンズブロック
（１）で集光された被写体からの像光はアイリス（２）
で光量制限された後援＠、素子（３）の撮像面に供給さ
れ、この撮像面に被写体像が形成される。撮像素子（３
）では光電変換がなされ、この撮像素子（３）からのｆ
Ｊｉｉ像出力信号は信号処理回路（４）に供給され、ゲ
インコントロール、色分離等の処理がなされる。

また、信号処理回路（４）からの赤、緑及び青の原色信
号Ｒ，Ｇ及びＢは夫々ホワイトバランス調整用のアンプ
（５Ｒ）　、　　（５Ｇ）及び（５Ｂ）を介してカラー
エンコーダー（６）に供給される。そして、このカラー
エンコーダー（６）より導出された端子（７）にカラー
映像信号ＳＶが出力される。

また、（８）は外部センサーであり、この外部センサー
（８）からの色信号は制御信号発生回路（９）に供給さ
れる。この制御信号発生回路（９）においては７．外部
センサー（８）からの色信号によって色温度が検出され
、この検出信号に基づいて上述した赤及び青の原色信号
Ｒ及びＢに対応したアンプ（５Ｒ）及び（５Ｂ）の利得
を制御する制御信号ＳＣＲ及びＳＣａが発生される。

また、制御信号発生回路（９）からの制御信号ＳＣＲ及
びＳＣｓは夫々アンプ（５Ｒ）及び（５Ｂ）に供給され
、これらのアンプ（５Ｒ）及び（５Ｂ）の利得が制御さ
れ、ホワイトバランスの自動調整がなされる。

また、第４図は他の例を示すものであり、描像出力信号
を用いる方式のものである。この第４図において、第３
図と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は
省略する。

同図において、アンプ（５Ｒ）の出力側は積分回路を構
成する抵抗器（１０１？）及びコンデンサ（ＩＩＲ）の
直列回路を介して接地され、アンプ（５Ｇ）の出力側は
積分回路を構成する抵抗器（ＬＯＧ　）及びコンデンサ
（ＩＩＧ　）の直列回路を介して接地され、さらに、ア
ンプ（５Ｂ）の出力側は積分回路を構成する抵抗器（１
０Ｂ）及びコンデンサ（１１Ｂ　）の直列回路を介して
接地される。

抵抗器（ＩＯＲ）　＆びコンデンサ（ＩＩＲ）の接続点
に得られる信号ＳＲと、抵抗器（ＬＯＧ）及びコンデン
サＣＩＩＧ）の接続点に得られる信号ＳＧとは比較器（
１２Ｒ）に供給される。また、抵抗器（ＩＯＢ）及びコ
ンデンサ（ＩＩＢ　）の接続点に得られる信号ＳＢと、
抵抗器（ＩＯＣ）及びコンデンサ（１１，Ｇ）の接続点
に得られる信号ＳＧとは比較器（１２Ｂ）に供給される
。そして、比較器（１２Ｒ）からの比較誤差信号ＳＰＲ
は抵抗器（１３Ｒ）を介してアンプ（５Ｒ）に制御信号
として供給され、信号ＳＲが信号ＳＧと等しくなるよう
にアンプ（５１１）の利得が制御され、一方、比較器（
１２Ｂ＞からの比較誤差信号ＳＰＢは抵抗器（１３８）
を介してアンプ（５Ｂ）に制御信号として供給され、信
号ＳＢが信号ＳＧと等しくなるようにアンプ（５Ｂ）の
利得が制御され、ホワイトバランスの自動調整がなされ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、第３図例の回路においては、外部センサー（
８）として異なった分光感度、例えば赤と青に感度を有
する２つの受光素子を用いる２センサ一方式と、異なっ
た分光感度、例えば赤、緑、青に感度を有する３つの受
光素子を用いる３センサ一方式とが提案されている。

２センサ一方式の場合、照明光が白色光あるいは太陽光
等（分光特性が各色で平均している）であるときには有
効であるが、螢光燈等（分光特性が各色で平均していな
い）であるときには、正確なホワイトバランス調整が行
なわれなくなる不都合がある。

一方、３センサ一方式の場合、２センサ一方式より情報
量が多いため、螢光燈等の特殊光源下でも有効なホワイ
トバランス調整が行なわれる。また、ビデオカメラの撮
像素子と全く同じ分光感度を有する受光素子を使用すれ
ば、どのような光源下でも正確なホワイトバランスを維
持することができる（現実には不可能）。しかしながら
、この３セン号一方式の場合には、２センサ一方式に比
べてコスト高となる不都合があった。

また、２センサ一方式、３センサ一方式の外部センサー
を用いる方式のものによれば、本質的にフィードバック
ループを組むごとができないので、常に誤差を発生する
可能性を持っている。

また、第４図例の回路は、「自然画はある程度以上の範
囲での色成分を積分すると灰色（無彩色）となる。」と
いう考えを利用したものであるが、この考えが常に正し
い訳ではない。例えば、色のついた壁を背景にして撮像
したとき、あるいは色のついた被写体をアンプで撮像し
たとき等には、それらの色が白となるように調整され、
ホワイトバランス調整が正しく行なわれなくなる不都合
があった。

本発明は斯る点に鑑み、より正確なホワイトバランスｙ
４Ｎが行なわれるようにしたものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、撮像出力信号Ｒ，Ｇ、Ｂを用いる方式におけ
る一制御信号ＳＰＲ及びＳＦ３と、外部センサー（８）
を用いる方式における制御信号ＳＣＲ及びＳＣａとを所
定比で混合し、この混合信号によって赤及び青の原色信
号Ｒ及び已に対応するホワイトバランス調整用のアンプ
（５Ｒ）及び（５Ｂ）の利得が制御されるものである。

〔作用〕

上述構成において、アンプ（５Ｒ）及び（５Ｂ）の利得
は制御信号ＳＰＲ及びＳＰＢと制御信号ＳＣＲ及びＳＣ
，との混合信号で制御される。そのため、外部センサー
（８）を用いる方式で本質的に発生する可能性のある誤
差は、撮像出力信号Ｒ，Ｇ、Ｂを用いる方式により除去
される。また、色のついた壁を背景にして撮像したとき
等、特殊な被写体を撮像したときの、ホワイトバランス
の大幅なずれは、外部センサー（８）を用いる方式によ
り謹和される。したがって、全体としてより正確なホワ
イトバランス調整が行なわれる。

〔実施例〕

以下、第１図を参照しながら本発明の一実施例について
説明しよう。この第１図において、第３図及び第４図と
対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略
する。本例は、撮像出力信号を用いる方式と、外部セン
サーを用いる方式とを併用するものである。

同図において、制御信号発注回路（９）の制御信号ＳＣ
Ｒの出力端子は、互いに逆極性で接続されたダイオード
（１４Ｒ）及び（１５Ｒ）の並列回路を介して抵抗器（
１３Ｒ）及びアンプ（５Ｒ）の接続点に接続される。ま
た、制御信号発生回路（９）の制御信号ＳＣａの出力端
子は、互いに逆極性で接続されたダイオード（１４Ｂ）
及び（１５Ｂ）の並列回路を介して抵抗器（１３Ｂ　）
及びアンプ（５Ｂ）の接続点に接続される。

また、この場合、制御信号発生回路（９）より発生され
る制御信号ＳＣＲ及びＳＣＢのレベルば、例えば、太陽
光（白色光）の下で広角で景色を撮像したときに、比較
器（１２Ｒ）及び（１２Ｂ）より出力される比較誤差信
号ＳＰＲ及びＳＰＢのレベルと略等しくなるように設定
される。

その他は、第３図例及び第４図ｆｆ１ｆと同様に構成さ
れる。

本例において、例えば被写体が色のついた壁を背景にし
たもの等の特殊なものでないときには、比較器（１２Ｒ
）及び（１２Ｂ）からの比較誤差信号ＳＰＲ及びＳＰｓ
のレベルは、制御信号発生回路（９）からの制御信号Ｓ
ＣＲ及びＳＣｓのレベルと略等しくなるので、ダイオー
ド（１４Ｒ）　、　　（１５Ｒ）及び（１４Ｂ）　、　
　（１５Ｂ）はオンとならない。そのため、このときに
は、比較誤差信号ＳＰＲ及びＳＰｓが抵抗器（１３Ｒ）
及び（１３Ｂ　＞を介してアンプ（５Ｒ）及び（５Ｂ）
に制御信号として供給され、その利得が制御される。

一方、被写体が特殊なもので、比較器（１２Ｒ）及び＜
１２Ｂ）からの比較誤差信号ＳＰ８及びＳＰＢのレベル
が誤ったレベルとなり、かつ制御信号発生回路（９）か
らの制御信号ＳＣＲ及びＳＣＢのレベルとのレベル差が
ダイオードのオンレベル以上となるときには、ダイオー
ド（１４Ｒ）あるいは（１５Ｒ）及びダイオード（１４
Ｂ　”）あるいは（１５Ｂ）がオンとなる。そのため、
アンプ（５Ｒ）には、制御信号ＳＣＲ及び比較誤差信号
ＳＰＲがダイオード（１４Ｒ）あるいは（１５Ｒ）のイ
ンピーダンス及び抵抗器（１３Ｒ）で分圧された信号（
信号５ＣＦＩとＳＰＲとの中間レベルを有する）が制御
信号として供給され、その利得が制御される。また、ア
ンプ（５Ｂ）には、制御信号ＳＣ，及び比較誤差信号Ｓ
Ｐｇがダイオード（１４Ｂ　）あるいは（１５Ｂ）のイ
ンピーダンス及び抵抗器（１３Ｂ＞で分圧された信号（
信号ＳＣａとＳＰＢとの中間レベルを有する）が制御信
号として供給され、その利得が制御される。

このように本例によれば、アンプ（５Ｒ）及び（５Ｂ）
の利得は、通常比較Ｂ（１２Ｒ）及び（１２Ｂ　＞から
の比較誤差信号５ＰＦＩ及びＳＰＢを主体に制御される
ので、外部センサー（８）を用いる方式で本質的に発生
する可能性のある誤差を生じることはなく、また、照明
光が螢光燈であるときにも、誤ったホワイトバランス調
整が行なわれることはない。また、特殊な被写体を撮像
し比較誤差信号ＳＰＲ及びＳＰＨのレベルが太き（誤っ
たレベルとなるときには、ダイオード（１４Ｒ）あるい
は（１５Ｒ）及び（１４Ｂ）あるいは（１５Ｂ）がオン
となり、このレベルが制御信号ＳＣＲ及びＳＣＢによっ
て緩和されるので、ホワイトバランスの大幅なずれが回
避される。

次に、第２図は本発明の他の実施例を示すものであり、
ダイオード（１４１？）　、　　（１５１？）及び（１
４Ｂ　）、　　（１５Ｂ）の代わりに抵抗器（１ｆ３Ｒ
）及び（１６Ｂ　）を配したものであり、その他は第１
図例と同様に構成される。

この第２図例においては、アンプ（５Ｒ）には、常に制
御信号ｓｃ、Ｒ及び比較誤差信号ＳＰＲが抵抗器（１６
Ｒ）及び（１３Ｒ）で分圧された信号が制御信号として
供給され、その利得が制御される。

また、アンプ（５Ｂ）には、常に制御信号ＳＣ，及び比
較誤差信号ＳＰｓが抵抗器（１６Ｂ）及び（１３Ｂ　）
で分圧された信号が制御信号として供給され、その利得
が制御される。この場合、抵抗器（１６Ｒ）及び（１６
Ｂ）の値で、比較誤差信号ＳＰＲ及びＳＰＢが主となる
か、制御信号ＳＣＲ及びＳＣｓが主となるかが決まるこ
とになる。

この第２図例の場合も、撮像出力信号を用いる方式と外
部センサーを用いる方式とを併用するので、第１図例と
同様に互いの欠点を補いより正確なホワイトバランス調
整が行なわれる。

〔発明の効果］以上述べた本発明によれば、描像出力信号を用いる方式
における制御信号と、外部センサーを用いる方式におけ
る制御信号との混合信号によってホワイトバランス調整
用のアンプの利得が制御されるので、両方式の欠点の補
なわれたより正確なホワイトバランス調整が行なわれる
利益がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は本発
明の他の実施例を示す構成図、第３図及び第４図は従来
例の構成図である。（３）は撮像素子、（４）は信号処理回路、（５Ｒ）〜
（５Ｂ）はホワイトバランス調整用のアンプ、（６）は
カラーエンコーダー、（８）は外部センサー、（９）は
制御信号発生回路、（１２Ｒ）及び（１２Ｂ）は比較器
、（１３Ｒ）及び（１３Ｂ）は抵抗器、（１４Ｒ’）　
　（１４Ｂ　）（１５Ｒ）及び（１５Ｂ　）　は夫々ダ
イオードである。

Claims

【特許請求の範囲】（ａ）撮像素子からの赤、緑及び青の原色信号がホワイ
トバランス調整用の第１、第２及び第３のアンプを介し
て出力され、（ｂ）上記第１及び第２のアンプの出力信号が比較器に
供給されて第１の比較誤差信号が形成され、この第１の
比較誤差信号によって上記第１のアンプの利得が制御さ
れると共に、上記第３及び第２のアンプの出力信号が比
較器に供給されて第２の比較誤差信号が形成され、この
第２の比較誤差信号によって上記第３のアンプの利得が
制御され、（ｃ）外部センサーからの色信号によって色
温度が検出され、この検出信号に基づいて上記第１及び
第３のアンプの利得を制御する第１及び第２の制御信号
が形成され、この第１及び第２の制御信号が上記第１及
び第２の比較誤差信号に夫々所定比で混合されることを
特徴とする自動ホワイトバランス調整回路。