JPH01309491A

JPH01309491A - ビデオカメラ

Info

Publication number: JPH01309491A
Application number: JP1106402A
Authority: JP
Inventors: Masuo Kitano; 北野　倍生
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1989-04-26
Filing date: 1989-04-26
Publication date: 1989-12-13

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】［産業上の利用分野］本発明はホワイトバランスの自動調整装置を有するカラ
ービデオカメラに関するものである。

［従来の技術］一般にカラービデオカメラに於いては、撮影する場合に
、白色の被写体が白色として再現されるように赤　青　
緑の各色信号の割合を調整してバランスを取る必要があ
る。開明光や外光の色温度によって色の再現性が変わっ
てくるため正確な色彩を得るためにはこのホワイトバラ
ンス調整は重要なものである。しかし、この調整は非常
にわずられしく面倒なものである。

従来、このわずられしさをなくすため、自動的にホワイ
トバランスを調整する装置を具備したビデオカメラが提
案されている。第２図１ｊ従未のビデオカメラのブロッ
ク図である。１は光学系、撮像系を含み、Ｒ信号Ｓ、、
Ｇ信号Ｓ２．Ｂ信号Ｓ３を出力する撮像部、２はＲ信号
の利得を調整する利得制御回路、３はＢ信号の利得を調
整する利得制御回路、４は利得が調整されたＲ′信号Ｓ
４．Ｇ信号Ｓ２、利得が調整されたＢ′信号Ｓ５が入力
し、例えばＮＴＳＣ信号のようなビデオコンポジット信
号を出力するエンコーダ部、５は被写体及びその周辺の
光の色温度を検出し、色温度の値を示すＳ６信号を出力
する色温度検出部である。６はバッファーで利得制御回
路２の利得を制御するのに十分な電流を流すことができ
る。

７は反転形のバッファーで８６の信号を論理的に反転し
、利得制御回路３を制御するＳ８を出力する。動作を以
下に説明する。ホワイトバランスは撮像部が白い被写体
を撮影した場合にＳ４と８２と３５の信号レベルが等し
くなるように調整する必要がある。色温度検出部は周辺
の光を感知し、色温度か低い側、つまり光の赤の成分が
多い側の光の場合、ｓ６信号は論理レベルの１０−」レ
ベルに近い値を出力する。この場合８゜は同様に論理レ
ベルの「ロー」レベル（以後、論理レベルの「ロー」ヲ
単に「ロー」、論理レベルの「ハイ」を単に［ハイＪと
記述する。）に近い値となり、利得制御回路２は利得を
下げる方向に働く。Ｓ８は［ハイコレベルに近い値とな
り、利得制御回路３は利得を上げる方向に動く。逆に、
色温度が高い側、つまり光の青の成分が多い側の光の場
合、３６　信号は「ハイ」レベルに近い値を出力する。

この場合Ｓ７は同様に「ハイ」レベルに近い値となり、
利得制御回路２は利得を上げる方向に働く。Ｓ８は「ロ
ー」レベルに近い値となり、利得制御回路３は利得を下
げる方向に働く。ここで、Ｓ６．Ｓ、、Ｓ６は論理レベ
ルで信号のレベルを説明したが、これは説明のための用
語として使っただけであり、論理値を取るということで
はなく、「ハイ」から「ロー」まで光の色温度に対応し
た連続な値をとる。以上のようにして、光の成分の内の
赤の成分が多い場合にはＳｌの利得が下げられ、Ｓ３の
利得が上げられる。青の成分が多い場合にはＳｌの利得
が上げられ、Ｓ３の利得が下げられる。このようにして
、Ｒ信号、Ｂ信号、Ｇ信号のレベルがほぼ同一になるよ
うにホワイトバランスが調整される。可変抵抗８と９は
、システム全体のホワイトバランスが正確に行なわれる
ように利得制御回路２と３の利得を８７と５８とは別に
独立して調整するものである。色温度検出部の光の感知
部は一般に、色温度の低い光に感応する素子と色温度の
高い光に感応する素子の組み合わせて構成される。

［発明が解決しようとする課題］しかし、この装置では、色温度検出部の光の感知部をあ
やまって手で押えてしまったりして、光をしゃ断した場
合、利得制御回路の利得が適当てなくなり、正確なホワ
イトバランスを実現できない欠点がある。また、逆に色
温度検出部の光の感知部にのみ異常な光が入った場合、
同様に正確なポワイ［・バランスが実現できない。さら
に色温度検出部は連続動作のため、消費電流も大きく、
携帯形の機器としては、バッテリーによる使用時間が短
かくなるため、大きな欠点となる。また、低叩度に於い
ては、色温度検出部の感度が低下し、ホワイトバランス
の誤差が大きくなる欠点を持っている。

そこで本発明は、上記の欠点を除去し、撮影中でも常に
正確なホワイトバランス調整を行なうことが出来、しか
も、色温度検出に必要な消費電流を最少にした自動ホワ
イトバランス装置付きカラービデオカメラを提供するこ
とを目的としている。

［課題を解決するための手段］本発明のビデオカメラは、少なくとも、光を電気信号に
変換する撮像部、光を前記撮像部に導びく光学部、被写
体およびその周辺の光の色温度を検出する回路部より構
成され、前記色温度検出部の出力信号は少なくとも静電
容量と抵抗により構成される積分回路を介して前記回路
部に入力し、前配色温度検出部Ｃ」あらかしめ設定され
た時間間隔て動作と休止をくり返し、該色温度検出部と
前記積分回路の接続抵抗は、前記色温度検出部の動作時
に於いては、比較的低抵抗であり、前記色（黒度検出部
の休止時に於いては、比較的高抵抗であるよう構成され
、前記色温度検出部の動作の１回の有効時間なＴ１とし
、１回の休止の有効時間をＴ２とすると、前記撮像部に
入射する光の照度が比較的低い場合にはＴ、／Ｔ２が小
さくなり、前記撮像部に入射する光の照度が比較的高い
場合には、Ｔ、／Ｔ２が大きくなるよう構成されたこと
を特徴とする。

［作　用］本発明の上記の構成によれば、ある一定の時間間隔て色
温度検出部を動作させるため、色温度検出部の消費電流
は非常に小さくなる。色温度検出部の信号は、色温度検
出部の動作時に、静電容量と抵抗とによって構成される
積分回路に入力し、静電容量へ電荷を蓄積する。また、
色温度検出部の休止時には、色温度検出部と積分回路と
の接続抵抗が高抵抗となるため、静電容量の電荷はその
まま蓄積されている。つまり、静電容量の電荷が色温度
検出部の出力をそのまま記憶することになり、サンプル
ボールド回路が実現できる。また、色温度検出回路の動
作間隔と動作時間を適当に選択することにより、ホワイ
トバランスの誤動作が少なく、かつ正確なカメラを実現
することができる。もし、異常な光が色温度検出部に入
ったとしても、１回の動作時間を短かくしておけば、静
電容量の電荷の量の変化も少なく、さらに短時間の異常
光であれば、まったくホワイトバランスの誤動作は起こ
らないということになる。したがって、本考案によるビ
デオカメラは光によるノイズに非常に強いと言うことが
できる。さらに本考案に於いては、被写体の照度により
、色温度検出部の動作と休止の有効時間の比をコントロ
ールし、低！沼度に於いては動作の割合を減少させ、低
照度に於ける色温度検出部の誤差を軽減している。

［実　施　例］第１図は、本発明における実施例のブロック図であって
、ビデオカメラのポワイトパランス調整の動作を説明す
るものである。１０は抵抗と静電容量によって構成され
る積分回路、１１は色温度検出部５と積分回路１０との
接続抵抗を低抵抗と高抵抗とに切り換える断続回路、１
２はホヮイ１〜バランス調整回路の動作と休止を制御す
るシステム制御回路である。１〜９の番号と８１〜Ｓ８
の符号の説明については、第２図の従来例と全く同様で
ある。

システム制御回路は撮像部１よりの輝度成分信号５１４
を入力し、Ｓ　１２と３１３の信号を出力し、色温度検
出部５の動作と休止、断続回路１１の高抵抗と低抵抗を
制御する。第３図は第１図の各部の信号のタイミングチ
ャート、第４図は断続回路１１と積分回路１０の回路図
である。第３図のり、、Ｄ２．Ｄ３．Ｄ、とＤ５は８．
。信号の出力インピーダンスが高くなることを表わし、
Ｍｌ、Ｍ２．Ｍ、とＭ４はＳ　ｔｏ信号の出力インピー
ダンスが高くなることを表わし、Ｍｌ、Ｍ２　、Ｍ３と
Ｍ４はＳ、。信号の出力インピーダンスが低くなり、色
温度検出部５の出力が伝達されていることを表わしてい
る。第４図の１３はシステム制御信号からの信号が人力
する端子、１４は色温度検出部からの信号が人力する端
子、２０は積分回路からの信号が出力する端子である。

Ｓ９．Ｓ、ｏ、Ｓ　ＩＩと３１３は第１図と共通である
。

システム制御回路１２はＳ１□と３１３の信号を出力す
る。Ｓ　１２が「ハイ」となると色温度検出部５には電
流が流れ、色温度を検出する動作を行ない、「ロー」に
なると電流は遮断され、動作も停止する。Ｓ　１３が「
ハイ」となると断続回路１１は低抵抗となり色温度検出
部５からの信号Ｓ　ＩＩがＳ、。となって積分回路に伝
達され、逆に「ロー」になると断続回路１１は高抵抗と
なり、色温度検出部５からの信号は遮断される。Ｓ　１
３の「ハイ」の区間はＳ１□の「ハイ」の区間内に完全
に含まれており、色温度検出部５の動作の開始時と終了
時の動作不安定な区間での色温度情部のサンプリン字− ランシスタ１７とＮチャイ、ルＭＯ３Ｉ−ランジスク］
６とＮＯＴ回路１５て構成され、高抵抗と低抵抗のスイ
ッチング動作を行なう。積分回路１０は抵抗１８とコン
デンサ−１９で構成され、１ｉＪｉ続回路１１が低抵抗
時にはＳ　１１信号により、コンデンサ−１９には電荷
が蓄積され、断続回路１１が高抵抗時にはコンデンサー
１９に蓄積された電荷はそのままの状態でホールドされ
る。このとき、端子２０に接続されるバッファー回路６
と反転回路７の人力インピーダンスは非常に高く設定し
であるので、コンデンサー１９の電荷は十分ホール１〜
される。このようにして形成されたＳ９信号はバッファ
回路６と反転回路７により８７とＳ８となり、赤信号Ｓ
１と青信号Ｓ５の利得を調整し、ホワイトバランスが実
現する。

以上の動作は第３図のｔ１以前の状態の説明である。こ
の区動ては色温度が定常状態のため、Ｓ、、Ｓ、とＳ９
は一定のレベルを確保している。例えばｔｌに於いて、
色温度検出部５を手でおおうか、または、異常な光が入
射したとすると、この区間はＤ３区間であるため、色温
度検出ｇｅｔ　５は休止状態であり、色（黒度情報はホ
ールトされている状態である。したがって、誤動作は発
生しない。また、ｔ２のタイミングで同様なことが発生
したとすると、この区間Ｌｌ：　Ｍ　３の区間であるた
め、色温度信号は８．１からＳ　ｔｏへと伝達されコン
デンサ−１９の電荷量を変化させる。これはＳ７．Ｓ８
を変化さゼ、ホワイトバランスの調整状態が変化する。

しかし、抵抗１８とコンデンサ］９の時定数を大きく設
定してあれば、ホワイトバランスの変化量は小さく、実
用上問題はない。

また、この時定数は、大きすきると、ホワイトバランス
の遅れ時間が大きくなるため、適切な設定が重要である
。実際の使用状態では、色温度の変化は急激ではないた
め、比較的大きな時定数を選択する。

次に、システム制御回路１２について詳しく説明する。

システム制御回路には撮像部１よりの輝度成分信号Ｓ　
１４が人力し、ホワイトバランスシステム全体をコント
ロールするＳ　１２と３１３を出力する回路である。第
５図はシステム制御回路１２のブロック図、第６図は第
５図の各部の信号のタイミングチャートである。端子２
１より人力したＳ　１４信号はピーク検波器２４てピー
ク検出され、Ｓ　１９信号を出力する。５１９信号はコ
ンパレータ２９でＳ　２１信号と比較されＳ　２０信号
を出力する。

８２、信号はコンパレータ２９のコンパレートレベルを
決定する信号で、可変抵抗３６で電圧分圧された信号で
ある。第６図では信号Ｓ　２＋を破線で示しである。Ｓ
　２０信号は、Ｓ　１９がコンパレートレベルより高い
時には１０−」となり、逆に低いときには「ハイ」とな
る。一方、信号発生器１の信号はＳ　Ｉ５であり、それ
を反転した信号がＳ２□である。Ｓ２゜Ｓ　２２はＮＯ
Ｒ回路３０に人力し、Ｓ　２４を出力する。Ｓ　２４は
Ｓ　２０が「ハイ」のとぎには１０−」となり、８□。

が「ロー」のときにはＳ　Ｉ５と一致した信号となる。

Ｓ　２４と信号発生器２の出力信号３１６はＯＲ回路３
１に入力し、Ｓ　１２を出力する。Ｓ１□は端子２２か
ら出力される。以上のようにして、Ｓ１□信号が形成さ
れる。まったく同様にして、Ｓ　１３信号が形成され端
子２３から出力される。第６図のタイミングチャー１・
により、具体的が決まる。（ａ）のタイミングに於いて
は輝度レベルが高く、光の照度が高い状態である。した
がって、ピーク検波信号Ｓ４も充分高い値となっている
。次に（ｂ）のタイミングに於いては、輝度レベルが低
く、光の照度が低くなったことを示している。したがっ
て、３１９信号はコンパレータレベルＳ　２１を越えて
低くなる。このとき、Ｓ　２０は「ロー１から「ハイ」
に反転している。Ｓ　２０が１０−」のときは、Ｓ１□
はＳ　ＩＧと３１８の和信号であったが、「ハイ」にな
ると、Ｓ　１２は５１６と同し信号となる。同様にして
、Ｓ　１３も、Ｓ　２０が「ロー」のときは、Ｓ　ＩＴ
と５１８の和信号であったが、「ハイ」になると、Ｓ　
１３はＳｌ。と同し信号となる。以」二のようにして、
撮像部１へ入射する光の！］８度が高いと、色温度検出
部の動作有効時間の休止有効時間に対する割合が高まり
、撮像部１へ入射する光の照度が低いと、色７黒度検出
部の動作有効時間の休止有効時間に対する割合が低下す
る」：う制御される。

本実施例は、２段Ｉ皆の動作有効時間と休止有効時間の
コントロールであったが、さらに多段ド皆、または、連
続的なコントロールも可能である。また、休止有効時間
を変えないで、動作有効時間を変化させて、コントロー
ルすることも可能である。

［発明の効果］以上述べたように本発明によれば、色温度検出部があら
かしめ設定された時間間隔て動作と休止をくり返すため
、色温度検出部の消費電流は非常に小さくなる。′特に
携帯形としてのビデオカメラに於いては、バッテリー動
作の為、連続撮影時間を長くすることができ、大きなメ
リットとなる。

また、本考案の色温度検出部が連続動作をしていないた
め、−時的に色温度検出部に異常光が入ったり、−時的
に色温度検出部への光がしゃ断されたとしても、それが
、色温度検出部の休止時てあれば、まったくホワイトバ
ランスは変化しない。また、変化したとしても、積分回
路を用いているため、その変化は非常に小さく、ザンブ
リング動作のため、その確率も低い。したがって、本考
案によるビデオカメラのホワイトバランスは光寸による
ノイズに非常に強いという効果を有する。さらに被写体
の明度により、色温度検出部の動作時間と休止時間の割
合を変え、低照度でのホワイトバランスのＪす差を低減
し、低照度でも良好なポワイ１〜バランスを実現してい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における実施例のブロック図。第２図は従来のビデオカメラのブロック図。第３図は第１図の各部の信号のタイミングヂャ−１〜。第４図は断続回路と積分回路の回路図。第５図はシステム制御回路の詳しいブロック図。第６図は第５区の各部の信号のタイミングヂャーｉへ。ｔｌ　・・　異常光の入射するタイミングｔ２　　・　
異常光の入射するタイミング１５　・　ＮＯＴ回路１６　・　ＮヂャンネルＭＯ３Ｉ−ランシスタ１７・　
・Ｐチャンネル間０８トランシスク１８・・・抵抗１９　・・コンデンサー２５　・−３Ｉ！＋信号を出力する信号発生器１２６・
　・Ｓ　１６信号を出力する信号発生器２２７・・・Ｓ
　１７信号を出力する信号発生器３２８・　・３１８信
号を出力する信号発生器４３２・・・ＮＯＴ回路３３−ＮＯＴ回路３４−ＮＯＴ回路３５・・・ＯＲ回路Ｓ　２３・・　Ｓ　１７の論理値の反転した信号Ｓ　２
６・　　Ｓ　１３の論理値の反転した信号以上

Claims

【特許請求の範囲】

少なくとも、光を電気信号に変換する撮像部、光を前記
撮像部に導びく光学部、被写体およびその周辺の光の色
温度を検出する色温度検出部、前記電気信号を処理する
回路部より構成され、前記色温度検出部の出力信号は少
なくとも静電容量と抵抗により構成される積分回路を介
して、前記回路部に入力し、前記色温度検出部はあらか
じめ設定された時間間隔で動作と休止をくり返し、該色
温度検出部と前記積分回路の接続抵抗は、前記色温度検
出部の動作時に於いては、比較的低抵抗であり、前記色
温度検出部の休止時に於いては、比較的高抵抗であるよ
う構成されるビデオカメラに於いて、前記色温度検出部
の１回の動作の有効時間をＴ＿１とし、１回の休止の有
効時間をＴ＿２とすると、前記撮像部に入射する光の照
度が比較的低い場合にはＴ＿１／Ｔ＿２が小さくなり、
前記撮像部に入射する光の照度が比較的高い場合には、
Ｔ＿１／Ｔ＿２が大きくなるよう構成されたことを特徴
とするビデオカメラ。