JPH031762A - 撮像装置 - Google Patents

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］ 本発明は撮像装置に関し、より具体的には、カラー撮像
信号を出力する撮像装置に関する。

［従来の技術］ 近年、画像処理技術の普及及び発展に伴い、カラー撮像
装置が一般に使用されるようになった。

民生用機器としては、例えば、カメラ一体型ＶＴＲや電
子スチル・カメラなどがある。

カラー撮像装置では、被写体の照明光の色温度や撮像素
子の特性などを考慮した色バランス調整を行う必要があ
り、例えば可変利得アンプによりＲＧＢ信号の２つの色
（例えばＲ（赤）とＢ（青））又は３つの色の信号の利
得を個別に調整する構成が知られている。

また、従来、当該可変利得アンプの利得制御電圧を決定
する回路として、撮像素子自身の出ツノ又は、撮像光学
系とは別の潤色光学系からの色センサ出力をディジタル
演算回路、例えばマイクロコンピュータに入力し、当該
ディジタル演算回路によるディジタル演算処理により所
望の利得制御データを決定し′、Ｄ／Ａ変換して可変利
得アンプの利得制御入力に印加する構成が知られていた
。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来例では、ディジタル演算により、各種の被写体
照明条件に広く対応できるようになるが、他方では、色
センサ出力及び可変利得アンプの利再制御入力がアナロ
グ信号であるため、ディジタル演算回路の、色センサ出
力が入力する入力ボート及び可変利得アンプの利得制御
データを出力する出力ボートには、それぞれＡ／Ｄ変換
器及びＤ／Ａ変換器を接続しなければならない。

例えば、撮像素子からのＲＧＢ信号の内、Ｒ信号及びＢ
信号の利得を個別の可変利得アンプにより制御する場合
には、利得制御データ（ディジタル信号）を利得制御電
圧（アナログ信号）に変換する２つのＤ／Ａ変換器が必
要になり、また、測色センサとしてＲセンサ及びＢセン
サを設ける場合には、これらのセンサ出力（アナログ信
号）をディジタル化する２つのＡ／Ｄ変換器が必要にな
る。これは、回路規模の大型化につながり、好ましくな
い。

そこで本発明は、回路規模をより小型化できる撮像装置
を提示することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る撮像装置は、撮像素子の出力信号を処理す
る色信号処理回路に設けた少なくとも２つの可変利得増
幅手段と、各可変利得増幅手段の利得制御信号を保持す
る保持手段と、色信号の補正■を決定し、各可変利得増
幅手段の利得制御信号を時分割で出力する演算手段と、
当該演算手段のディジタル出力をアナログ信号に変換す
る変換手段と、当該変換手段の出力を相応する保持手段
に供給する選択手段とからなることを特徴とする。

［作用］ 上記選択手段及び保持手段により、上記変換手段の個数
を削減できる。従って、回路規模を小型化できる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は、電子スチル・カメラに本発明を適用した場合
の一実施例の構成ブロック図を示す。１０は撮像光学系
、１２は絞り、１４はシャッタである。１６はＲ，Ｇ、
Ｂの各信号を出力する撮像素子、１８Ｒ，１８Ｇ、１８
Ｂはサンプル・ホールド（Ｓ／Ｈ）回路、２ＯＲ，２０
Ｇ、２０Ｂはクランプ回路、２２Ｒ，２２Ｇ、２２Ｂ、
２２Ｙはローパス・フィルタ（ＬＰＦ）　、２４Ｒ，２
４Ｂは可変利得アンプ、２６Ｒ，２６Ｇ、２６Ｂ。

２６Ｙはガンマ補正回路、２８Ｒ，２８Ｇ、２８Ｂ、２
８Ｙはブランク回路、３０はＲ，Ｇ、Ｂの信号から色差
信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙを形成するマトリクス回路である。

３２Ｒ，３２Ｇ、３２Ｂはクランプ回路２０Ｒ１２０Ｇ
、２０Ｂの各出力をニー補正するニー補正回路、３４は
高帯域の輝度信号を形成するために、ニー補正回路３２
Ｒ，３２Ｇ、３２Ｂの各出力を順次切り換えるスイッチ
、３６，３８．４０はそれぞれ色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ
　、輝度信号Ｙの振幅レベルを調整する利得調整回路、
４２は輝度信号ＹをＦＭ変調し、色差信号をＦＭ変調す
る変調回路、４４は変調回路４４の出力のＹＦＭとＣＦ
Ｍを混合する混合回路、４６は記録アンプ、４８は記録
ヘッドである。

また、５０は被写体の輝度を感知する輝度センサ、５２
はセンサ５０の出力をディジタル化するＡ／Ｄ変換器、
５４は周囲光のＲ成分を検出するＲセンサ、５６はＢ成
分を検出するＢセンサ、５８はＲセンサ５４とＢセンサ
の出力の比を示す信号を出力する演算回路、６０は演算
回路５８の出力をディジタル化するＡ／Ｄ変換器、６２
は絞り駆動回路、６４はシャッタ駆動回路、６６は図示
各部の回路要素を同期動作させるための同期信号を発生
する同期信号発生回路（ＳＳＧ）、６８はＤ／Ａ変換器
、７０．７２はＳ／Ｈ回路、７４は全体を統括制御する
システム制御回路である。同期信号発生回路６６は、撮
像素子１６、Ｓ／Ｈ回路１８Ｒ，１８Ｇ、１８Ｂ、クラ
ンプ回路２０　Ｒ；２０Ｇ、２０Ｂ、及びブランク回路
２８Ｒ，２８Ｇ、２８Ｂ、２８Ｙに同期クロックを供給
するが、図面が煩雑にな′るのを避けるために、その信
号線は図示を省略した。

第１図の動作を説明する。なお、電子スチル・カメラで
は、レリーズ・ボタンの第１ストロークでシステムに電
源が入り、記録媒体である磁気シートが回転を開始し、
露出を決定し、色バランスを決定する。そして、第２ス
トロークでシャッタが開き、撮影及び、記録媒体への記
録を行う。以下では、色バランス調整動作を主に説明す
る。

レリーズ−ボタンの第１ストロークにより、システム制
御回路７４はＡ／Ｄ変換器５２を介して輝度センサ５０
の出力を読み込み、これに応じて、絞り値及びシャツタ
秒時を決定する。また、演算回路５８の出力（Ｒセンサ
５４の出力とＢセンサ５６の出力の比）をＡ／Ｄ変換器
６０を介して読み込み、色バランスの補正値（具体的に
は、可変利得アンプ２４Ｒ，２４Ｂの利得をｆｆ１１７
御する利得制御データ）を決定する。一般に、色温度が
低い時にはＲ系の利得を低く、Ｂ系の利得を高くし、色
温度が高い場合にはその逆にする。

レリーズ・ボタンを更に押し込んで、第２ストローク分
移動するまで、上記の露出制御値及び白バランス補正値
の演算を繰り返す。レリーズ・ボタンを第２ストローク
分押し込まずに、レリーズ・ブタンを解放した場合には
、磁気シートの回転を停止し、電源を落とす。

レリーズ・ボタンの第２ストロークで、システム制御囲
路７４は、絞り駆動回路６２により、先に決定した絞り
値に絞り１２を駆動する。また、可変利得アンプ２４Ｒ
及び同２４Ｂの利得制御データを時間的に順にＤ／Ａ変
換器６８に印加する。

Ｄ／Ａ変換器６８はその利得制御データを利得制御電圧
に変換する。システム制御回路７４はサンプル・ホール
ド回路７ｏ、７２のスイッチ７０Ｓ。

７２Ｓを順に閉成する。これにより、サンプル・ホール
ド回路７０．７２はそれぞれ、可変利得アンプ２４Ｒ及
び同２４Ｂの利得制御電圧をコンデンサ７０Ｃ，７２Ｃ
にホールドし、この電圧はそれぞれ可変利得アンプ２４
Ｒ，２４Ｂの利得制御端子に印加される。システム制御
回路７４はまた、同期信号発生回路６６に指示して、撮
像素子１６から不要電荷を除去させる。以上により、撮
影の準備が終了する。

これらの準備動作の後、先に決定したシャツタ秒時値に
基づき、シャッタ１４を開閉し、撮像素子１６に被写体
像を露光する。シャッタ１４の閉成後、撮像素子１６か
ら被写体像の電気信号を読み出し、Ｓ／Ｈ回路１８Ｒ，
１８Ｇ、１８Ｂに供給する。Ｓ／Ｈ回路１８Ｒ，１８Ｂ
の出力はクランプ回路２ＯＲ，２０Ｂ、ＬＰＦ２２Ｒ，
２２Ｂ。

可変利得アンプ２４Ｒ，２４Ｂ、ガンマ補正回路２６Ｒ
，２６Ｂ及びブランク回路２８Ｒ，２８Ｂを介してマト
リクス回路３０に供給され、Ｓ／Ｈ回路１８Ｇの出力は
、クランプ回路２０Ｇ、ＬＰＦ２２Ｇ、ガンマ補正回路
２６Ｇ及びブランク回路２８Ｇを介してマトリクス回路
３０に供給される。可変利得アンプ２６Ｒ，２６ＢはＳ
／Ｈ回路７０．７２の出力により利得制御されており、
これにより、白バランスが調整される。マトリクス回路
３０はＲ，Ｇ、Ｂの信号から色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙを
形成する。

クランプ回路２ＯＲ，２０Ｇ、２０Ｂの出力はそれぞれ
ニー補正回路３２Ｒ，３２Ｇ、３２Ｂによりニー特性を
補正され、スイッチ３４により高帯域の輝度信号に変換
される。スイッチ３４の出力はＬＰＦ２２Ｙ及びガンマ
補正回路２６Ｙを介してブランク回路２６Ｙに印加され
る。

ブランク回路２６Ｙの出力は、通常の撮像回路の輝度信
号Ｙであり、マトリクス回路３０の出力は色差信号Ｒ−
Ｙ、Ｂ−Ｙである。電子スチル・カメラでは、これらの
信号のレベルを、利得調整回路３６．３８．４０により
一定に調整、変調回路４２でＦＭ変調し、混合回路４４
で混合し、記録アンプ４６を介して磁気ヘッド４８に印
加し、図示しない磁気シートに磁気記録する。変調回路
４２以降の回路処理は周知であるので、これ以上の詳し
い説明を省略する。

磁気シートへの記録が終了すると、次の記録の準備のた
めに記録ヘッド４８を１トラツク（フィールド記録時）
又は２トラツク（フレーム記録時）移動し、撮影光学系
１０の絞り１２を開放状態にする。これにより、撮影及
び記録のシーケンスが終了する。この後は、シャッタ・
ボタンが第１ストローク以上押し込まれているか否かを
再び調べ、」二記の動作を繰り返す。

Ｄ／Ａ変換器６８及びＳ／Ｈ回路７０．７２の部分の動
作をより詳しく説明する。システム制御回路７４は先ず
、可変利得アンプ２４Ｒ，２４Ｂの利得制御データの一
方、例えばアンプ２４Ｒの制御データをを出力すると同
時に、Ｓ／Ｈ回路７０のスイッチ７０Ｓを閉成し、Ｓ／
Ｈ回路７０のスイッチ７２Ｓを開放する。Ｄ／Ａ変換器
６８はこの制御データをアナログ信号に変換し、コンデ
ンサ７０Ｃで保持される。Ｄ／Ａ変換器６８のＤ／Ａ変
換に要する時間を待って、システム制御回路７４は、Ｓ
／Ｈ回路７０のスイッチ７０Ｓを開放し、Ｓ／Ｈ回路７
２のスイッチ７２Ｓを閉成する。そして、アンプ２４Ｂ
の利得制御データを出力し、Ｄ／Ａ変換器６８がそれを
アナログ信号に変換する。これにより、可変利得アンプ
２４Ｂの利得制御電圧がコンデンサ７２Ｃに保持される
。

Ｄ／Ａ変換器６８のＤ／Ａ変換に要する時間を待って、
システム制御回路７４はスイッチ７２Ｓを開放状態にす
る。

以上により、Ｓ／Ｈ回路７０は可変利得アンプ２４Ｒの
利得制御電圧を保持し、Ｓ／Ｈ回路７２は可変利得アン
プ２４Ｂの利得制御電圧を保持する。これらの電圧は、
磁気シート（図示せず）への記録完了まで（フィールド
記録時には１垂直期間で１６．７ｍ５−ｅｃ、フレーム
記録時には２垂直期間で３３．３ｍ５ｅｃ）保持されな
ければならないから、コンデンサ７０．７２の容量はこ
れを勘案して決定される。

第１図の実施例では、輝度センサ５０により被写体の明
るさを知り、Ｒセンサ５４及びＢセンサ５６により周囲
光の色温度を知ったが、撮像素子１６の出力の輝度成分
により被写体の明るさを知り、撮像素子１６の出力の色
差成分Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙにより色温度を知るようにしても
よい。例えば、ブランク回路４０の出力（輝度信号）及
びマトリクス回路３０の出力（色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ
）をそれぞれ積分回路により平均化し、Ａ／Ｄ変換器に
よりディジタル化してシステム制御回路７４に印加すれ
ばよい。被写体像の平均輝度レベルにより絞り１２を制
御して撮像素子１６に入射する被写体像の照度を一定に
制御する。また、マトリクス回路３０の出力から可変利
得アンプ２４Ｒ，２２Ｂの利得を制御する。

図示実施例でカメラ一体型ＶＴＲを構成する場合には、
シャッタ１４は要らないが、可変利得アンプ２４Ｒ，２
４Ｂの利得制御を継続的に行う必要がある。但し、映像
信号の映像部分が可変利得アンプ２４Ｒ，２４Ｂを通過
している時点でアンプ２４Ｒ，２４Ｂの利得を変更する
と、１フイールドの映像の途中で色が変化することにな
り、好ましくない。そこで、動画の記録の場合には、垂
直ブランク期間に可変利得アンプ２４Ｒ，２４Ｂの利得
制御を行う。１回の垂直ブランク期間で２つの制御デー
タをそれぞれＳ／Ｈ回路７０．７２で保持できない場合
には、垂直ブランク期間毎に交互に、可変利得アンプ２
４Ｒ，２４Ｂの制御電圧をＳ／Ｈ回路７０．７２にホー
ルドさせればよい。勿論、１フイールドで、即ち１回の
垂直ブランク期間で可変利得アンプ２４Ｒ，２４Ｂの利
得を調整できれば、白バランスの適正値からのズレか少
なくなることはいうまでもない。

［発明の効果］ 以上の説明から容易に理解できるように、本発明によれ
ば、色バランス補正のための制御データをアナログ信号
に変換する変換手段が少なくて済み、それだけ回路を小
型化でき、製造コストを低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成ブロック図である。 １２：絞り　１４：シャッタ　１６：撮像素子２４Ｒ，
２４Ｂ：可変利得アンプ　６６：同期信号発生回路　６
８　：　Ｄ／Ａ変換器　７０，７２：サンプル・ホール
ド回路 代理人弁理士　国中　常雄　、　λ ＼　　　　　　　、ｌ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 撮像素子の出力信号を処理する色信号処理回路に設けた
   少なくとも２つの可変利得増幅手段と、各可変利得増幅
   手段の利得制御信号を保持する保持手段と、色信号の補
   正量を決定し、各可変利得増幅手段の利得制御信号を時
   分割で出力する演算手段と、当該演算手段のディジタル
   出力をアナログ信号に変換する変換手段と、当該変換手
   段の出力を相応する保持手段に供給する選択手段とから
   なることを特徴とする撮像装置。