JPH0262184A - カラー撮像装置 - Google Patents

カラー撮像装置

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Publication number
JPH0262184A
JPH0262184A JP63213985A JP21398588A JPH0262184A JP H0262184 A JPH0262184 A JP H0262184A JP 63213985 A JP63213985 A JP 63213985A JP 21398588 A JP21398588 A JP 21398588A JP H0262184 A JPH0262184 A JP H0262184A
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JP
Japan
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circuit
color
signal
color difference
white balance
Prior art date
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Pending
Application number
JP63213985A
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English (en)
Inventor
Hiroaki Uozumi
魚住 浩明
Susumu Hashimoto
進 橋本
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Processing Of Color Television Signals (AREA)

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 本発明は光学レンズを通して撮像した映像を映像信号に
変換し、この映像信号により白バランスを自動調整する
機能を具備するカラー撮像装置に関するものである。
従来の技術 近年、民生用ビデオカメラムービーから監視、産業用ま
で撮像装置の大半が固体撮像素子が用いられてきており
、小型・軽量・高性能化している。中でもカラーの撮像
装置においては、被写体の光源の色温度変化に対する白
バランス追従性、すなわち自動臼(ホワイト)バランス
調整機能は必要不可欠なものとなっている。
従来、カラー撮像装置において、自動で白バランスの調
整を行う場合には、撮像光学系とは別に、色温度検出セ
ンサーを設け、この色温度検出センサーにより検出され
た光源色温度信号によって白バランス調整を行っていた
以下、従来の自動白バランス調整機能を備えたカラー撮
像装置について図面を参照して説明する。
第4図は従来の撮像装置の自動白バランス調整回路骨の
ブロック図であり、1は撮像素子出力信号入力端子、2
01と202はサンプルホールド回路、301〜303
はゲイン調整回路、4は色差発生回路。5はカラー同時
化回路、901と902は色差信号出力端子、10は色
温度検出センサー 1101と1102は減算回路、1
201と1202は調整設定回路である。
以上のように構成された従来の撮像装置の自動白バラン
ス調整回路について、以下その動作を説明する。尚、こ
こ′では撮像素子として補色フィルタを使った素子を用
いている。
先ず、撮像素子出力信号端子人力1より撮像素子の各画
素毎の出力信号が入力されると、サンプルホールド回路
201と202で撮像素子の奇数列と偶数列の画素信号
が別々にサンプルホールドされる。その後、ゲイン調整
回路301及び302で奇数列の、ゲイン調整回路30
3で偶数列のサンプルホールドされた信号が調整設定回
路1201と1202からの信号により、白バランスが
とれるようにゲイン調整されて色差発生回路4へ入力さ
れる。
色差発生回路4では、ゲイン調整回路301と303か
らの入力信号が減算され、同様にゲイン調整回路302
と303からの入力信号が減算されて、この2つの減算
された信号を1水平時間(以後IHと記す)毎に切り換
えて順次色差信号を発生させる。この色差信号をカラー
同時化回路5へ入力し、この回路でIHの遅延線により
遅延した信号と入力信号をIH毎に切り換えて同時化を
行い、2つの色差信号として出力端子901と902か
ら出力され、以後の回路へ伝達される。
次に、撮像範囲の光源の色温度が変化すると、色温度検
出センサー10の赤(R)、緑(G)、青(B)の3つ
の出力信号レベルが変化し、その信号は、減算回路11
01と1102で演算され、R−GとB−Gの2つの色
差信号の変化となる。この信号により調整設定回路12
01と1202から白バランスがとれるようなゲイン調
整回路301〜303への制御信号が出力され、出力端
子901〜902より白バランスの調整された2つの色
差信号が出力される。
発明が解決しようとする課題 以上のように、上記従来の構成では、映像信号を得る撮
像光学系とは別に、白バランス調整用の色温度検出セン
サーを設けなければならないため、実際に撮像する被写
体とは異なった光源色温度により白バランス調整するこ
とがしばしば発生していた。また、周囲温度等の周辺環
境の影響を色温度検出センサーが受けやす(、特性上問
題であった。
本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、色温度
検出センサーを設けることなく、光学レンズより撮像し
た映像信号からの2つの色差信号により、白バランス調
整を行うことにより、被写体の光源色温度に忠実な白バ
ランス調整が可能なカラーの撮像装置を提供することを
目的とするものである。
課題を解決するための手段 この目的を達成するため、本発明のカラー撮像装置は、
撮像素子の各画素ごとの出力信号をサンプルホールドす
るサンプルホールド回路と、同サンプルホールド回路か
らの出力信号をゲイン調整するゲイン調整回路と、同ゲ
イン調整回路の出力信号を減算して色差信号を発生させ
る色差発生回路と、同色差発生回路からの色差信号を同
時化して2つの色差信号を発生させるカラー同時化回路
と、同カラー同時化回路から出力される2つの色差信号
を直流再生する直流再生回路と、同直流再生回路の出力
信号を直流信号に平滑する平滑回路および平滑された信
号により白バランス調整を行い、前記ゲイン調整回路に
信号を出力する色調整設定回路により構成されている。
作用 この構成によれば、光学レンズより撮像された映像信号
からの2つの色差信号により、自動白バランス調整がで
きるため、色温度検出センサーを不要とすることができ
る。
実施例 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。
第1図は本発明の一実施例である補色フィルタを用いた
順次色差方式単板カラー撮像装置の自動白バランス調整
回路のブロック図であり、第2図は、この実施例で用い
た撮像素子のカラーフィルタの色配列図である。
また、第3図は、色差信号出力端子より出力される色差
信号2R−GのIHの色差信号波形図である。第1図に
おいて、1は撮像素子出力信号入力端子であり、201
〜202はサンプルホールド回路、301〜303はゲ
イン調整回路、4は色差発生回路、5はカラー同時化回
路、601〜602は直流再生回路、701〜702は
平滑回路、801〜802は色調整設定回路であり、9
01〜902は色差信号出力端子である。
以上のように構成された本実施例のカラー撮像装置につ
いて、以下その動作を説明する。
先ず、第2図に示す色配列のカラーフィルタを用いた撮
像素子から各画素毎のカラーフィルタを透過した光によ
る信号が入力され、R−Y、B−Yの等価信号として、
2R−G、2B−Gの2つの色差信号が色差信号出力端
子901と902より出力される過程について説明する
。なお、第2図に於いて、Mはマゼンタ、Gは緑、YE
は黄。
Cyはシアンを表わす。ここで用いた撮像素子は垂直方
向に隣接した2ライン混合読出し方式であり、第2図に
示すように、AフィールドのnラインではM’+Y’E
信号とc’+c’y信号が交互に、n+1ラインではM
’+C’y信号とG ’ + Y ’ e信号が交互に
出力される。同様に、Bフィールドでは、nラインはM
’+Y’E信号と、c’+c’y信号が、n+1ライン
はM’+c’y信号と、G’+Y’g信号が出力される
この撮像素子からの出力信号が撮像素子出力信号入力端
子1より入力されると、Aフィールドnラインでは、画
素転送りロックの1/2の周波数で180°位相の異な
る2つのサンプリングクロックにより、サンプルホール
ド回路201で奇数列の信号(M’+Y’E)が、サン
プルホールド回路202で偶数列の信号(G’+C’y
)が別々にサンプルホールドされる。このサンプルホー
ルドされた信号が各々、ゲイン調整回路301と303
でゲインを調整された後、色差発生回路4で減算され、
(M’+Y’E) −(G’+C:y)より色差信号2
R−Gとなる。同様にn+1ラインでは、奇数列の信号
 (M’ + C’ y )と偶数列の信号(G’十Y
E)が色差発生回路4で減算され、(M’+C’y) 
−(G’+Y’E )より色差信号2B−Gを得る。色
差発生回路4からはこの2つの色差信号2R−Gと28
−Gが1ライン(IH)毎に出力され、カラー同時化回
路5にて、IH遅延線を用いて遅延した信号と交互に切
り換えることにより、2つの同時化された色差信号2R
−Gと28−Gが色差信号出力端子901及び902よ
りそれぞれ同時に出力される。Bフィールドでも同様に
して、2つの色差信号2R−Gと28−Gが色差信号出
力端子901及び902より出力される。いま、本実施
例の撮像装置に於いて、被写体の光源の色温度が変化す
ると、色差信号発生回路5から出力される色差信号2R
−Gと28−G信号の白バランスが変化する。例えば、
被写体の光源色温度が高くなると、光の青(B)成分は
増加し、赤(R)成分は減少する。従って撮像素子のM
 * G + Y E r C’lの各画素の出力信号
はM’=(B’+ΔB’)+ (R’−ΔR’)Y’=
(R’−ΔR’)+G’ C’y= (B’+ΔB’)+G’となる。ここでΔB
゛とΔR゛はB゛信号R′倍信号色温度変化による出力
信号の変化量である。
従って、色差信号2R−Gは一2ΔR′だけ変化する。
同様に、色差信号2B−Gは2ΔB°だけ変化する。こ
の変化分を補正し、白バランスがとれるようにゲイン調
整回路301〜303でゲインを調整し、色差発生回路
4での減算の比率を調整することで白バランス調整を行
う。
以下に、このことを具体的に説明する。
通常、民生用ビデオカメラムービーや監視用カメラにお
いては、単一色被写体など特殊な場合を除いてその撮像
範囲内に赤、青、緑の各色成分を含む色の被写体が平均
的に存在していると近似することができる。
本発明の撮像装置では、これに基づき、カラー同時化回
路5より出力される同時化された2つの色差信号2R−
Gと28−Gを各々、直流再生し、次に平滑化した信号
の変化により色温度変化を検出し、これにより白バラン
ス調整を行う。
いま、白バランスがとれた状態から被写体の光源色温度
が高くなると、前述のように色差信号2R−Gは第3図
に示す実線波形から破線波形へと偏移する。この偏移量
が白バランスのずれとなる。この偏移した色差信号が直
流再生回路601゜平滑回路701を経た信号の直流レ
ベルは白バランスがとれた状態のレベルより2ΔR′だ
け小さくなる。この信号を色調整設定回路801で、白
バランスがとれるように予め設定した基準レベルと比較
し、ゲイン調整回路301を制御することで、平滑回路
701の出力信号を基準レベルに調整し、色差信号のず
れを補正する。同様にして、もう一方の色差信号2B−
Gについても直流再生回路602.平滑回路7022色
調整設定回路802により、白バランスがとれる基準レ
ベルに調整を行う。
以上のように、2つの同時化された色差信号2R−Gと
28−Gを、それぞれ直流再生、平滑した信号を白バラ
ンスがとれる基準信号と比較・調整することにより、撮
像被写体の光源色温度の変化に応じた自動白バランス調
整を可能にしている。尚、本実施例では、補色カラーフ
ィルタを用いた単板カラー撮像装置について述べたが、
原色カラーフィルタを用いた場合や、複数の撮像素子を
用いた場合についても可能なことは言うまでもない。
発明の効果 本発明のカラー撮像装置によれば、撮像映像がら得る色
差信号を直流再生回路、平滑回路および色調整設定回路
を経てゲイン調整回路に帰還することにより、撮像被写
体の光源色温度の変化に応じた忠実な自動白バランス調
整が、撮像光学系以外の色温度検出センサーを設けるこ
となく可能な、優れたカラーの撮像装置を実現すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に於ける撮像装置の自動白バ
ランス回路のブロック図、第2図は本発明の実施例に使
用した撮像素子のカラーフィルタの色配列図、第3図は
本発明の実施例における色差信号波形図、第4図は従来
の撮像装置の自動白バランス回路のブロック図である。 1・・・・・・撮像素子出力信号入力端子、201〜2
02・・・・・・サンプルホールド回路、301〜30
3・・・・・・ゲイン調整回路、4・旧・・色差発生回
路、5・・・・・・カラー同時化回路、601〜602
・・団・直流再生回路、701〜702・・・・・・平
滑回路、801〜802・・・・・・色調整設定回路、
901〜902・・・・・・色差信号出力端子、10・
・・・・・色温度検出センサ1101〜1102・・・
・・・減算回路、1201〜1202・・・・・・調整
設定回路。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はが1名藪 第 図 第 図 −Cす C>     C)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 撮像素子の各画素ごとの出力信号をサンプルホールドす
    るサンプルホールド回路と、同サンプルホールド回路か
    らの出力信号をゲイン調整するゲイン調整回路と、同ゲ
    イン調整回路の出力信号を減算して色差信号を発生させ
    る色差発生回路と、同色差発生回路からの色差信号を同
    時化して2つの色差信号を発生させるカラー同時化回路
    と、同カラー同時化回路から出力される2つの色差信号
    を直流再生する直流再生回路と、同直流再生回路の出力
    信号を直流信号に平滑する平滑回路および、直流に平滑
    された信号により白バランス回路を制御し、前記ゲイン
    調整回路に信号を出力する色調整設定回路を具備したカ
    ラー撮像装置。
JP63213985A 1988-08-29 1988-08-29 カラー撮像装置 Pending JPH0262184A (ja)

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JP63213985A JPH0262184A (ja) 1988-08-29 1988-08-29 カラー撮像装置

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6276884A (ja) * 1985-09-30 1987-04-08 Toshiba Corp 固体撮像装置
JPS62287790A (ja) * 1986-06-06 1987-12-14 Hitachi Ltd ビデオカメラの自動ホワイトバランス回路
JPS6333091A (ja) * 1986-07-26 1988-02-12 Canon Inc ホワイトバランス装置

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