JPH04196997A - ホワイトバランス調整回路 - 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、ビデオカメラの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、ビデオカメラのホワイトバランス調整回路に
おいて、撮像して得た３原色信号と、順次変化する基準
信号とを比較して、ホワイトバランスの判断を行うよう
にして、簡単な構成でホワイトバランス調整ができるよ
うにしたものである。

〔従来の技術］ カラー映像信号を撮像により得るビデオカメラにおいて
は、撮像される被写体を照らす明かりの色温度に応じて
、ホワイトバランス調整を行う必要がある。このホワイ
トバランス調整は、撮像信号を構成する３原色信号のそ
れぞれのレベル調整により行われる。

第３図は、従来のホワイトバランス調整回路の一例を示
した図で、図中（１Ｒ）、　　（ＩＧ）、　　（ＩＢ）
は、ＣＣＤイメージ十等の撮像手段（図示せず）より出
力される撮像信号より分離した３原色信号（即ち赤信号
Ｒ２緑信号Ｇ、青信号Ｂ）の入力端子を示す。そして、
端子（ＩＲ）に得られる赤信号Ｒを、ホワイトバランス
調整用アンプ（２Ｒ）を介して出力端子（３Ｒ）に供給
し、端子（ＩＧ）に得られる緑信号Ｇを、直接出力端子
（３Ｇ）に供給し、端子（ＩＢ）に得られる青信号Ｂを
、ホワイトバランス調整用アンプ（２Ｂ）を介して出力
端子（３Ｂ）に供給し、このそれぞれの出力端子（３Ｒ
）、　（３Ｇ）、　（３Ｂ）に得られる３原色信号を、
後段の撮像信号処理回路（図示せず）に供給する。

また、ホワイトバランス調整用アンプ（２Ｒ）が出力す
る赤信号Ｒと、端子（ＩＧ）に得られる緑信号Ｇとを、
第１の比較器（４Ａ）に供給し、ホワイトバランス調整
用アンプ（２Ｂ）が出力する青信号Ｂと、端子（ＩＧ）
に得られる緑信号Ｇとを、第２の比較器（４Ｂ）に供給
し、それぞれの比較器（４Ａ）、　（４Ｂ）で信号レベ
ルの比較を行う。そして、比較結果をマイクロコンピュ
ータ（以下ＣＰＵと称する）（５）に供給する。

このＣＰＵ（５）は、ホワイトバランス調整の制御を行
うもので、上述したホワイトバランス調整用アンプ（２
Ｒ）及び（２Ｂ）のゲインを制御してホワイトバランス
調整を行う。即ち、それぞれの比較器（４Ａ）、　（４
Ｂ）で等しいレベルを検出したとき、ホワイトバランス
調整が適正であると判断し、少なくとも何れかの比較器
（４Ａ）又は（４Ｂ）でレベル差が検出されたとき、ホ
ワイトバランス調整が適正でないと判断して、ホワイト
バランス調整用アンプ（２Ｒ）及び（２Ｂ）のゲインを
変化させ、それぞれの比較器（４Ａ）、　（４Ｂ）で等
しいレベルを検出できるように調整する。

この第３図例の回路によりホワイトバランス調整が可能
になるのであるが、この第３図例の回路の場合には、細
かいホワイトバランス調整が出来ない不都合があった。

即ち、ＣＰ　Ｕ　（５）では、赤色信号Ｒと緑色信号Ｇ
との大小関係及び緑色信号Ｇと青色信号Ｂとの大小関係
だけしか判断できず、差の程度が判らないと共に、赤信
号Ｒと青信号Ｂとのレベル差が判らず、例えばこの赤信
号Ｒと青信号Ｂとのレベル差が大きいときには、赤信号
Ｒ又は青信号Ｂを増幅するアンプのゲインが大きく変化
する等の不都合があり、高精度のホワイトバランス調整
は不可能であった。

このため、高精度なホワイトバランス調整を必要とする
場合には、例えば第４図に示す回路が使用されている（
特開昭６１−１０５９９１号等参照）。

この第４図において、第３図に対応する部分には同一符
号を付してあり、この例ではホワイトバランス調整用ア
ンプ（２Ｒ）が出力する赤信号Ｒを、第１のアナログ／
デジタル変換器（６Ｒ）に供給してデジタルデータ化し
、端子（ＩＧ）に得られる緑信号Ｇを、第２のアナログ
／デジタル変換器（６Ｇ）に供給してデジタルデータ化
し、ホワイトバランス調整用アンプ（２Ｂ）が出力する
青信号Ｂを、第１のアナログ／デジタル変換器（６Ｂ）
に供給してデジタルデータ化する。そして、各アナログ
／デジタル変換器（６Ｒ）、　（６Ｇ）、　（６Ｂ）が
出力する各色のデジタルデータを、ＣＰ　Ｕ　（７）に
供給する。このＣＰ　Ｕ　（７）では、供給されるデジ
タルデータより各色の信号レベルを直接判断し、それぞ
れのレベル差よりホワイトバランスが適正か否か判断す
る。そして、この判断結果に基づいてＣＰ　［１（７）
が、ホワイトバランス調整用アンプ（２Ｒ）及び（２Ｂ
）のゲインを調整してホワイトバランス調整を行う。

この第４図例によると、ＣＰ　Ｕ　（７）では各色のレ
ベルを直接判断できるので、正確にホワイトバランスを
判断することができ、自動的に厳密なホワイトバランス
調整を行うことができる。

〔発明が解決しようとする課題］ ところが、この第４図例の場合には、ホワイトバランス
調整だけのためにアナログ／デジタル変換器を３個も使
用する必要があり、自動的に良好なホワイトバランス調
整を行うホワイトバランス調整回路は構成が複雑化して
いた。

本発明の目的は、簡単な構成で自動的に正確なホワイト
バランス調整ができるようにすることにある。

〔課題を解決するための手段］ 本発明は、例えば第１図及び第２図に示すように、撮像
手段から出力される撮像信号より形成した３原色信号Ｒ
，Ｇ、Ｂ間のホワイトバランスを調整するホワイトバラ
ンス調整回路において、−方と他方の一対の入力端子を
有し、一方の入力端子に３原色信号Ｒ，Ｇ、Ｂのうちの
いずれかの信号がそれぞれ供給され、正又は負の値を示
す第１゜第２．第３の比較出力信号をそれぞれ出力する
第１、第２．第３の比較器（８Ｒ）、　（８Ｇ）、　（
８Ｂ）と、第１、第２．第３の比較出力信号がそれぞれ
供給されると共に、時間的に値の変化するデジタル信号
を出力するマイクロコンピュータ（１０）と、デジタル
信号をアナログ信号に変換し、このアナログ信号を第１
．第２．第３の比較器（８Ｒ）、　（８Ｇ）、　（８Ｂ
）の他方の入力端子にそれぞれ供給するデジタル／アナ
ログ変換器（９）とを備え、第１．第２．第３の比較出
力信号がそれぞれ正から負へ、又は負から正へ反転した
時点におけるデジタル信号の値に基づいて、３原色信号
のホワイトバランスを調整するようにしたものである。

１作用］ このようにしたことで、マイクロコンピュータ（１０）
では比較出力の変化を監視するだけで、各原色信号Ｒ，
Ｇ、Ｂのレベルが判断でき、３個の比較器（８Ｒ）、　
（８Ｇ）、　（８Ｂ）と１個のデジタル／アナログ変換
器（９）とマイクロコンピュータ（１０）とだけによる
簡単な構成で、正確に調整できるホワイトバランス調整
回路が実現できる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図を参照して
説明する。この第１図及び第２図において、第３図及び
第４図に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。

第１図は、本例のホワイトバランス調整回路を示す図で
、ＣＣＤイメージ中等の撮像手段より出力される撮像信
号より分離した３原色信号の入力端子（ＩＲ）、　（Ｉ
Ｇ）、　（ＩＢ）に得られる赤信号Ｒ２緑信号Ｇ、青信
号Ｂの内、端子（ＩＲ）に得られる赤信号Ｒと端子（Ｉ
Ｂ）に得られる青信号Ｂとを、それぞれホワイトバラン
ス調整用アンプ（２Ｒ）及び（２Ｂ）を介して出力端子
（３Ｒ）、　（３Ｂ）に供給し、端子（ＩＧ）に得られ
る緑信号Ｇを、直接出力端子（３Ｇ）に供給する。

そして、ホワイトバランス調整用アンプ（２Ｒ）が出力
する赤信号Ｒを第１の比較器（８Ｒ）の一方の入力端子
に供給し、端子（ＩＢ）に得られる青信号Ｂを第２の比
較器（８Ｇ）の一方の入力端子に供給し、ホワイトバラ
ンス調整用アンプ（２Ｂ）が出力する青信号Ｂを第３の
比較器（８Ｂ）の一方の入力端子に供給する。そして、
各比較器（８Ｒ）、　（８Ｇ）、　、（８Ｂ）の他方の
入力端子には、後述するデジタル／アナログ変換器（９
）の出力信号を供給する。そして、各比較器（８Ｒ）、
　（８Ｇ）、　（８Ｂ）の比較出力を、ＣＰ　Ｕ　（１
０）に供給する。このＣＰ　Ｕ　（１０）は、ホワイト
バランス調整の制御を行うもので、上述したホワイトバ
ランス調整用アンプ（２Ｒ）及び（２Ｂ）のゲインを制
御してホワイトバランス調整を行う。

ここで、本例のＣＰ　Ｕ　（１０）の構成例を第２図に
示すと、端子（ＩＩＲ）　、　（ＩＩＧ）　、　（ＩＩ
Ｂ）に得られる各比較器（８Ｒ）、　（８Ｇ）、　（８
Ｂ）の比較出力を、それぞれ切換スイッチ（１２）の第
１．第２．第３の固定接点（１２Ｒ）　、　（１２Ｇ）
　、　（１２Ｂ）に供給する。この場合、この切換スイ
ッチ（１２）の可動接点（１２Ａ）は、第１．第２、第
３の固定接点（１２Ｒ）　、　（１２Ｇ）　、　（１２
Ｂ）を比較的短い所定周期で順番に接続させる。そして
、切換スイッチ（１２）の可動接点（１２４）に得られ
る信号を、演算処理回路（１３）に供給する。

また、図中（１４）は基準信号発生回路を示し、この基
準信号発生回路（１４）は所定周期で順次増減を繰り返
す基準信号（デジタルデータ）を出力する回路で、出力
基準信号を、出力端子（１５）からデジタル／アナログ
変換器（９）に供給すると共に、ＣＰＵ　（１０）内の
演算処理回路（１３）に供給する。

そして、デジタル／アナログ変換器（９）に供給された
基準信号を、アナログ信号の電圧信号に変換して第１．
第２．第３の比較器（８Ｒ）、　（８Ｇ）、　（８Ｂ）
の他方の入力端子に供給する。従って、各比較器（８Ｒ
）、　（８Ｇ）、　（８Ｂ）の他方の入力端子には、所
定周期で順次増減を繰り返す電圧信号が供給される。

そして、ＣＰ　Ｕ　（１０）内の演算処理回路（１３）
で、供給される比較出力と基準信号とに基づいて現在の
ホワイトバランスを判断し、この判断に基づいてゲイン
制御信号出力端子（１６Ｒ）及び（１６Ｂ）からホワイ
トバランス調整用アンプ（２Ｒ）及び（２Ｂ）に、ゲイ
ン制御信号を供給する。

ここで、ＣＰ　Ｕ　（１０）内で行われるホワイトバラ
ンスの判断を行うための動作について説明すると、基準
信号発生回路（１４）は順次増減を繰り返す基準信号を
出力する。従って、ＣＰ　Ｕ　（１０）と接続された各
比較器（８Ｒ）、　（８Ｇ）、　（８Ｂ）では、他方の
入力端子に供給される基準信号のレベルが順次増減を繰
り返す。このため、基準信号のレベルの増加或いは減少
により、各比較器（８Ｒ）、　（８Ｇ）、　（８Ｂ）に
供給される色信号のレベルに応じて、比較出力が反転す
るようになるが、この比較出力が反転するタイミングは
、色信号のレベルに応したものになり、比較出力が反転
するタイミングより色信号のレベルが判断できる。

例えば、切換スイッチ（１２）の可動接点（１２Ａ）が
、第１の固定接点（１２Ｒ）と接続状態にあるとすると
、基準信号のレベルが、撮像信号から得た赤色信号Ｒの
レベルを越えたとき、第１の比較器（８Ｒ）の比較出力
の極性が例えば正から負に反転する。そして、この反転
した比較出力がＣＰ　Ｕ　（１０）内の演算処理回路（
１３）に得られるときに、基準信号発生回路（１４）か
ら演算処理回路（１３）に供給される基準信号のレベル
が、赤色信号Ｒのレベルとして判断される。

同様にして、切換スインチ（１２）の可動接点（１２Ａ
）が、第２の固定接点（１２Ｇ）と接続状態にあるとき
には、緑色信号Ｇのレベルが判断でき、第３の固定接点
（１２Ｂ）と接続状態にあるときには、青色信号Ｂのレ
ベルが判断できる。

この場合、切換スイッチ（１２）の可動接点（１２Ａ）
は、上述したように所定周期で順次切換ねるので、比較
的短時間で全ての原色信号Ｒ，Ｇ、Ｂのレベルを演算処
理回路（１３）で判断することができる。

そして、演算処理回路（１３）で全ての原色信号Ｒ１Ｇ
、Ｂのレベルを判断すると、この各色信号Ｒ１Ｇ、Ｂの
レベルの比を判断して、この比が所定の範囲内にあるか
否か判断し、所定の範囲外であるときには、ホワイトバ
ランス調整用アンプ（２Ｒ）及び（２Ｂ）のゲインを変
化させ、所定の範囲内に収束させるホワイトバランス調
整を行う。この場合、本例においては全ての原色信号Ｒ
，Ｇ、ＢのレベルをＣＰ　Ｕ　（１０）で判断でき、単
に赤色信号Ｒと緑色信号Ｇとの大小関係及び緑色信号Ｇ
と青色信号Ｂとの大小関係だけでなく、それぞれの差の
大小も判断できるので、正確なホワイトバランスの判断
ができ、自動的なホワイトバランス調整を正確に行うこ
とができる。

このように、本例のホワイトバランス調整回路によると
、３個の比較器（８Ｒ）、　（８Ｇ）、　（８Ｂ）と１
個のデジタル／アナログ変換器（９）とＣＰ　Ｕ　（１
０）とだけで、撮像信号のホワイトバランスを正確に判
断することができ、３個のアナログ／デジタル変換器と
ＣＰＵとを使用したもの（第４図例）と同様に正確なホ
ワイトバランスの正確な判断ができると共に、この従来
の３個のアナログ／デジタル変換器を使用したものに比
べ、回路構成が大幅に構成が簡単になる。なお、−Ｇに
デジタル／アナログ変換器は、アナログ／デジタル変換
器よりも回路構成が簡単で、この点からも回路構成が大
幅に簡単になる。

なお、ホワイトバランス調整は、高速で行う必要がなく
、比較的低い応答速度で調整回路を作動させれば良く、
本例のように時分割で各原色信号Ｒ，Ｇ、Ｂのレベル判
断を行うようにしても、問題はない。

また、本発明は上述実施例に限らず、その他種々の構成
が取り得ることは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明によると、３個の比較器と１個のデジタル／アナ
ログ変換器とマイクロコンピュータとだけによる簡単な
構成で、正確にホワイトバランスを判断することができ
、簡単な構成で正確なホワイトバランス調整ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体構成を示す構成図、第
２図は一実施例の要部の構成図、第３図及び第４図はそ
れぞれ従来例を示す構成図である。 （ＩＲ）、　（ＩＧ）、　（ＩＢ）は原色信号入力端子
、（２Ｒ）。 （２Ｂ）はホワイトバランス調整用アンプ、（３Ｒ）。 （３Ｇ）、　（３Ｂ）は原色信号出力端子、（８Ｒ）、
　（８Ｇ）。 （８Ｂ）は第１．第２．第３の比較器、（９）はデジタ
ル／アナログ変換器、（１０）はマイクロコンピュータ
（ＣＰＵ）　、（１２）は切換スイッチ、（１３）は演
算処理回路、（１４）は基準信号発生回路である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 撮像手段から出力される撮像信号より形成した３原色信
   号間のホワイトバランスを調整するホワイトバランス調
   整回路において、 一方と他方の一対の入力端子を有し、上記一方の入力端
   子に上記３原色信号のうちのいずれかの信号がそれぞれ
   供給され、正又は負の値を示す第１、第２、第３の比較
   出力信号をそれぞれ出力する第１、第２、第３の比較器
   と、 上記第１、第２、第３の比較出力信号がそれぞれ供給さ
   れると共に、時間的に値の変化するデジタル信号を出力
   するマイクロコンピュータと、上記デジタル信号をアナ
   ログ信号に変換し、該アナログ信号を上記第１、第２、
   第３の比較器の他方の入力端子にそれぞれ供給するデジ
   タル／アナログ変換器とを備え、 上記第１、第２、第３の比較出力信号がそれぞれ正から
   負へ、又は負から正へ反転した時点における上記デジタ
   ル信号の値に基づいて、上記３原色信号のホワイトバラ
   ンスを調整するようにしたことを特徴とするホワイトバ
   ランス調整回路。