JPH04989A - カラービデオカメラ - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、撮像素子から得られる撮像映像信号を基に、
臼バランスの制御を行うカラービデオカメラの自動臼バ
ランス調整装置に関する。

（ロ）従来の技術 カラービデオカメラに於いては、光源による光の波長分
布の違いを補正するために、臼バランスの制御を行う必
要がある。

この制御は、赤（以下Ｒ）、青（以下Ｂ）、緑（以下Ｇ
）の三原色信号の比が１：１：１となるように、各色信
号の利得を調節することで行われる。一般には例えば特
開昭６２−３５７９２号公報（ＨＯ４Ｎ９／７３）に示
される様に、画面の色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙの積分値が
零になるように利得を調節する方式が用いられている。

第１２図は、この方式を用いた白バランス回路のブロッ
ク図である。

レンズ（１）を通過した光は、撮像素子（ＣＣＤ）（２
）で光電変換された後、色分離回路（３）で、Ｒ，Ｇ、
Ｈの３原色信号として取り出され、Ｇの色信号は直接、
Ｒ及びＢの各信号はＲ増幅回路（４）、Ｂ増幅回路（５
）を経て、カメラプロセス及びマトリクス回路（６）に
入力され、輝度信号Ｙ、赤及び青それぞれの色差信号Ｒ
−Ｙ、Ｂ−Ｙが作られて、ビデオ回路（７）へ送られる
。

同時に、二つの色差信号は、それぞれ積分回路（１７）
（Ｉｓ）で、十分に長い時間、積分され、その結果が零
になるように利得制御回路（１３）、（１４）がＲ，Ｂ
各々の増幅回路（４）、（５）の利得を調節する。

しかしながら上記の様な構成では、常時帰還が働いてい
るため、被写体によっては増幅利得の補正量がふらつき
やすく、不安定な臼バランス補正を行なうという問題点
が存在する。そこでこの様な問題点を解決する方法とし
て、補正量の変化が比較的小さくなった場合等には、新
たな白バランス調整動作を停止させる停止モードを設け
ることが考えられる。

以下に、この停止モードを付加した臼バランス調整装置
について第２図〜第１１図、第１３図〜第１６図を用い
て説明する。第１６図は全体の回路ブロック図である。

レンズ（１）を通過した光は、ＣＣＤ　（２）上に結像
されて光電変換された後、色分離回路（３）にて、Ｒ，
Ｇ、Ｂの３原色信号として取り出される。これら３原色
信号の中のＲ及びＢ信号は、夫々Ｒ及びＢ増幅回路（４
）（５）を経て、Ｇ信号と共にカメラプロセス及びマト
リクス回路（６）に入力され、これらを基に輝度信号（
Ｙ）及び赤、前夫々の色差信号（Ｒ−Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）
が作成されて、ビデオ回路（７）に供給され周知の処理
が施される。また、（Ｒ−Ｙ）（Ｂ−Ｙ）の各信号は、
同時に選択回路（２１）にも供給される。

選択回路（２１）はタイミング回路（２５）からの選択
信号（Ｓｌ）により、色差信号（Ｒ−Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）
の２つの信号のいづれか１つを１フイールド毎に順次選
択するもので、（Ｒ−Ｙ）→（Ｂ−Ｙ）→（Ｒ−Ｙ）→
・・・と１フイールド毎に後段のＡ／Ｄ変換器（２２）
に出力される。尚、選択信号（Ｓｌ）は後述の如く、同
期分離回路（２４）から得られる垂直同期信号に基づい
て作成される。

Ａ／Ｄ変換器（２２）は、所定のサンプリング周期で選
択回路（２１）にて選択された色差信号（Ｒ−Ｙ）（Ｂ
−Ｙ）の１つをサンプリングしてディジタル値に変換し
、この値を積分器（２３）に出力する。ところで、タイ
ミング回路（２５）はカメラプロセス及びマトリクス回
路（６）から垂直、水平同期信号及びＣＣＤ　（２）を
駆動する固定の発振器出力に基づいて、撮像画面を第１
３図に示す８×８の６４個の長方形の領域（Ａｌｌ）、
（Ａ１２）、（Ａ１３）・・・・（Ａ８８）、即ち（Ａ
ｉｊ）（ｉ、ｊ＝＝ｌ〜８の整数）に分割して、各領域
毎にこれらの領域内の選択回路（２１）出力を時分割で
取り出すための切換信号（Ｓ２）を積分器（２３）に出
力する。

積分器（２３）は切換信号（Ｓ２）を受けて、選択回路
（２１）出力のＡ／Ｄ変換値を領域毎に１フイ一ルド期
間にわたって加算し、即ち６４個の領域毎にディジタル
積分し、この１フイ一ルド分の積分が完了すると、この
積分値を色評価値としてメモリ（２６）に保持する。こ
の結果、ある任意のフィールドで６４個の領域内に対応
する色差信号（Ｒ−Ｙ）のディジタル積分値が、６４個
の色評価値（ｒｉｊ）（ｉ＋　　ｊ：１〜８）として得
られることになる。また次のフィールドでは選択回路（
２１）にて色差信号（Ｂ−Ｙ）が選択されているので、
積分！　（２３）の各領域における積分の結果、色差信
号（Ｂ−Ｙ）の領域毎のディジタル積分値が６４個の色
評価値（ｂｉｊ）として得られる。こうして、色差信号
（Ｒ−Ｙ）（Ｂ−Ｙ）の２フイールドの積算が終了した
時点で、色評価値（ｒ　ｉ　ｊ）　　（ｂ　ｉ　ｊ）の
６４×２の値がメモリ（２６）に保持されることになる
。これ以降、上述と同様の動作が繰り返され、次のフィ
ールドでは色評価値（ｒｉｊ）が、更に次のフィールド
では色評価値（ｂｉｊ）と順次更新されることになる。

第１４図は、この積分器（２３）の内部構造を更に詳細
に示す。各Ａ／Ｄ変換データは、切換回路（６１）に供
給される。この切換回路（６１）は切換信号（Ｓ２）を
受けて、各Ａ／Ｄ変換値を領域毎に用意された加算器（
Ｆｌｌ）（Ｆ１２）・・・・（Ｆ８８）の中で該当デー
タのサンプリング点が存在する領域用の加算器に供給す
る役割を有する。即ち、ある任意のデータのサンプリン
グ点が領域（Ａｌｌ）内に含まれているならば、このデ
ータを領域（Ａｌｌ）用の加算器（Ｆｉｌ）に供給する
。尚、以下、同様に加算器（Ｆｉｊ）（ｉ　ｊ＝１〜８
）は領域（Ａｉｊ）用に設定され、全部で６４個の加算
器が用意されている。各加算器の後段には、保持回路（
Ｑｉｊ）がそれぞれ配設され、各加算値は各保持回路に
一旦保持される。各保持回路の保持データは、再び加算
器に入力されて、次に入力されるデータと加算される。

また各保持回路は、垂直同期信号に基すいて１フイール
ド毎にリセットされ、このリセット直前の保持データの
みがメモリ（２６）に供給される。従って、１組の加算
器及び保持回路にて１個のディジタル積分回路が構成さ
れ、合計６４個の積分回路が積分器（２３）を構成する
ことになり、１フイールド毎に各保持回路から６４個の
領域毎にディジタル積分値がメモリ（２６）に入力され
る。　この１フイ一ルド分の積分が完了すると、この積
分値は輝度評価値または色評価値としてメモリ（２６）
に保持される。

上述の様にして得られる最新の色評価値（ｒｉｊ）（ｂ
ｉｊ）（ｉ、ｊ：　１〜８）は、画面評価回路（２７）
に送られ、次式（１）（２）に基づいて各色差信号の画
面全体の色評価値（Ｖｒ）（ｖｂ）として算出される。

Ｖｒ＝　　Σ　Σ　（ｒｉ　　ｊ）／６４　　　　（１
）ｉ４　　Ｊ＝１ ｖｂ＝　　Σ　Σ　（ｂｉ　　ｊ）／６４　　　　（２
）ｉ＝Ｉ　　Ｊ＝１ この式（１）（２）は６４個の各領域の色評価値（ｒ　
ｉ　ｊ）　　（ｂ　ｉ　ｊ）の全ての総和を領域数で割
算して、１個の領域についての平均値を画面色評価値と
して算出する。この画面色評価値（Ｖｒ）　　（Ｖｂ）
は利得制御回路（２８）、第１評価値比較回路（３０）
及び第２評価値比較回路（３１）に送られる。

利得制御回路（２８）では、Ｒ及びＢ増幅回路（４）（
５）の現在の利得に補正を加えて、画面全体の色評価値
である画面色評価値（Ｖｒ）（Ｖｂ）を零にするために
、現在の利得に対する補正値（Ｇｐｒ）　（Ｇｐｂ）に
相当する補正値信号を作成し、補正値比較回路（２９）
に出力する。

次に、補正値比較回路（２９）、第１及び第２評価値比
較回路（３０）　　（３１）の動作について説明する。

補正値比較回路（２９）は第２図の様に構成される。即
ち、Ｒ及びＢ補正値メモリ（３３）（３４）に保持され
、現在のＲ及びＢ増幅回路（４）（５）の利得を調整し
ている現在の利得補正値（Ｇｍｒ）　（Ｇｍｂ）と、利
得制御回路（２８）から得られる補正値（Ｇｐｒ）　（
Ｇｐｂ）とが夫々Ｒ補正値比較器（２９ａ）及びＢ補正
値比較器（２９ｂ）で比較される。その結果、Ｒ補正値
比較器（２９ａ）において、（Ｇ　ｍｒ）　＝　（Ｇ　
ｐｒ）と判断された場合には、制御信号（Ｐｒｌ）とし
てＨレベルの信号が、また（　Ｇ　ｍｒ）≠（Ｇ　ｐｒ
）と判断された場合には、制御信号（Ｐｒｌ）としてＬ
レベルの信号が補正値増減回路（３５）へ出力される。

またこの時（Ｇｍｒ）　＜　（Ｇｐｒ）であれば、制御
信号（Ｐｒ２）としてＨレベルの信号が、また（Ｇｍｒ
）　＞　（Ｇｐｒ）であれば、制御信号（Ｐｒ２）とし
てＬレベルの信号が補正値増減回路（３５）へ出力され
る。またＢ補正値比較器（２９ｂ）においても同様の判
断がなされ、（Ｇｍｂ）　＝　（Ｇｐｂ）と判断された
場合には、制御信号（Ｐｂｌ）としてＨレベルの信号が
、また（　Ｇ　ｍｂ）≠（Ｇ　ｐｂ）と判断された場合
には、制御信号（Ｐｂｌ）としてＬレベルの信号が補正
値増減回路（３５）へ出力され、この時（Ｇｍｂ）　＜
　（Ｇｐｂ）であれば、制御信号（Ｐｂ２）としてＨレ
ベルの信号が、また（Ｇｍｂ）　＞　（Ｇｐｂ）であれ
ば、制御信号（ｐｂ２）としてＬレベルの信号が補正値
増減回路（３５）へ出力される。同時にＲ補正値比較器
（２９ａ）では、入力された各補正値（Ｇｍｒ）　　（
Ｇｐｒ）の差、ｌＧｍｒ−Ｇｐｒｌが、またＢ補正値比
較器（２９ｂ）では、（Ｇ　ｍｂ）　　（Ｇ　ｐｂ）の
差、ｌＧｍｂ−ｃ　ｐｂ　ｌが算出され、共に補正値加
算器（２９Ｃ）へ送られる。補正値加算！（２９Ｃ）で
はそれらの和 Ｇｍｒ　−Ｇｐｒ　ｌ　＋ｌ　Ｇｍｂ　−Ｇｐｂが算出
され、補正値比較器（２９ｅ）において、予め補正値閾
値メモリ（２９ｄ）に格納されている閾値（ＴＯ）との
大小関係が比較される。その結果 Ｇｍｒ　−Ｇｐｒ　１＋　ｌ　Ｇｍｂ　−Ｇｐｂ　ｌ≦
ＴＧ　　（３）の時には、制御信号（Ｐｌ）としてＨレ
ベルの信号が、また Ｇｍｒ−Ｇｐｒｌ　＋　ｌ　Ｇｒｎｂ−Ｇｐｂｌ　＞Ｔ
Ｇ　　（４）の時には、制御信号（ＰＩ）としてＬレベ
ルの信号が出力される。

第１評価値比較回路（３０）は第３図の様に構成される
。まず第１Ｒ評価値減算器（３０ａ）では、画面評価回
路（２７）から出力される画面色評価値（Ｖｒ）と予め
Ｒ基準値メモリ（３０ｃ）に格納されているＲ基準１ｉ
（Ｖｌｒ）との差、ＩＶｒ−Ｖｌｒｌが、また第１Ｂ評
価値減算器（３０ｂ）では、画面色評価値（ｖｂ）と予
めＢ基準値メモリ（３０ｄ）に格納されているＢ基準値
（Ｖｌｂ）との差、ＩＶｂ−Ｖｌｂｌが算出され、共に
第１評価値加算器（３０ｅ）へ送られる。第１評価値加
算器（３０ｅ）ではこれらの和 ｌ　Ｖｒ−Ｖｌｒｌ　＋　ｌ　Ｖｂ−Ｖｌｂが算出され
、第１評価値比較器（３０ｇ）において、予め第１評価
値閾値メモリ（３０ｆ）に格納されている閾値（Ｔｖｌ
）との大小関係が比較される。その結果 Ｖｒ−Ｖｌｒｌ　＋　ｌ　Ｖｂ−Ｖｌｂｌ≦Ｔｖｌ　　
（５）の時には、制御信号（Ｐ２）としてＨレベルの信
号が、また Ｖｒ−Ｖ１ｒｌ＋１Ｖｂ−Ｖｌｂｌ＞Ｔｖｌ　　（６）
の時には、制御信号（Ｐ２）としてＬレベルの信号が出
力される。

第２評価値比較回路（３１）は第４図の様に構成される
。まず第２Ｒ評価値減算器（３１ａ）では、画面評価回
路（２７）から出力される画面色評価値（Ｖ　ｒ）と予
めＲ評価値メモリ（３１ｃ）に格納されているＲ評価値
（Ｖ２ｒ）との差、ＩＶｒ−Ｖ２ｒｌが、また第２Ｂ評
価値減算器（３１ｂ）では、画面色評価値（ｖｂ）と予
めＢ評価値メモリ（３１ｄ）に格納されているＢ評価値
（■２ｂ）との差、１Ｖｂ−Ｖ２ｂｌが算出され、共に
第２評価値加算器（３１ｅ）へ送られる。第２評価値加
算器（３１ｅ）ではそれらの和 Ｖｒ−Ｖ２ｒｌ　＋　Ｉ　Ｖｂ−Ｖ２ｂｌが算出され、
第２評価値比較器（３１ｇ）において、予め第２評価値
閾値メモリ（３１ｆ）に格納されている閾値（Ｔｖ２）
との大小関係が比較される。その結果 Ｖｒ−Ｖ２ｒｌ　＋　ｌ　Ｖｂ　　Ｖ２ｂｌ≦Ｔｖ２　
　（７）の時には、制御信号（Ｐ３）としてＨレベルの
信号が、また Ｖｒ−Ｖ２ｒｌ　＋　ｌ　Ｖｂ−Ｖ２ｂｌ　＞Ｔｖ２　
　（８）の時には、制御信号（Ｐ３）としてＬレベルの
信号が出力される。

以上の様に補正値比較器（２９）、第１評価値比較回路
（３０）、及び第２評価値比較回路（３１）から出力さ
れる各制御信号（ＰＩ）（Ｐ２）（Ｐ３）は、共に安定
判別回路（３２）へ入力される。

安定判別回路（３２）は第５図の様に構成され、制御信
号（ＰＩ）（Ｐ２）（Ｐ３）がＯＲゲ−１−（５１）へ
入力される。スイッチ（５２）は、制御信号（Ｐｌ）が
印加される固定接点（５２ａ）あるいはＯＲゲート（５
１）に結合された固定接点（５２ｂ）と、出力端子に結
合された固定接点（５２ｃ）を選択的に接続させる機能
を有し、出力端子に生じる出力制御信号（Ｐ４）によっ
てその切り換えが制御され、信号（Ｐ４）がＨレベルの
時に固定接点（５２ｂ）側に、Ｌレベルの時に固定接点
（５２ａ）側に接続されるものとする。

次に安定判別回路（３２）の動作について説明する。ま
ず、Ｈレベルの制御信号（Ｐｌ）が安定判別回路（３２
）に入力されたとすると、ＯＲゲート（５１）の出力は
必ずＨレベルになるから、最初にスイッチ（５２）がど
ちらの固定接点にあっても出力制御信号（Ｐ４）はＨレ
ベルになり、やがてスイッチ（５２）は固定接点（５２
ｂ）側に接続されることになる。この状態では制御信号
（ＰＩ）（Ｐ２）（Ｐ３）のうち少なくとも１つがＨレ
ベルである限り、出力制御信号（Ｐ４）はＨレベルにな
る。次に、共にＬレベルの制御信号（ＰＩ）（Ｐ２）（
Ｐ３）が安定判別回路（３２）に入力されたとすると、
ＯＲゲート（５１）の出力はＬレベルになるから、出力
制御信号（Ｐ４）はＬレベルになり、スイッチ（５２）
は固定接点（５２ａ）側に接続されることになる。

この状態では制御信号（Ｐｌ）がＬレベルである限り、
出力制御信号（Ｐ４）はＬレベルになる。

即ち、補正値比較回路（２９）において第（３）式が成
立した時には、安定判別回路（３２）がＨレベルの出力
制御信号（Ｐ４）を発し、このＨレベルの制御信号（Ｐ
４）が後述の如く臼バランス停止信号として働く。

一方、補正値比較回路（２９）において第（４）式が、
第１評価値比較回路（３０）において第（６）式が、更
に第２評価値比較回路（３１）において第（８）式が共
に成立した時には、安定判別回路（３２）はＬレベルの
制御信号（Ｐ４）を発し、このＬレベルの制御信号（Ｐ
４）が臼バランス動作信号として働く。

この制御信号（Ｐ４）は、第２評価値比較回路（３１）
、及び補正値増減回路（３５）へ入力される。

第２評価値比較回路（３１）では、エツジ検出器（３１
ｈ）がこの制御信号（Ｐ４）を受ける。

エツジ検出器（３１ｈ）は制御信号（Ｐ４）がＬレベル
からＨレベルへ変化した時にのみパルスを発する。スイ
ッチ（３１ｉ）はこのパルスを受けた時にスイッチを閉
じて、Ｒ評価値メモリ（３１Ｃ）及びＢ評価値メモリ（
３１ｄ）へ画面色評価値（Ｖｒ）　　（Ｖｂ）の通過を
許容すると共にメモリ（３１ｃ）（３１ｄ）にてこの通
過直後の画面色評価値を記憶する。

従って、臼バランス補正が動作モードから停止モードへ
移行した時、即ち動作モードが終了した時点での画面色
評価値（Ｖｒ）　　（Ｖｂ）が、各々Ｒ評価値メモリ（
３１ｃ）及びＢ評価値メモリ（３１ｄ）に格納される事
になる。

現在の利得補正値（Ｇｍｒ）　（Ｇｍｂ）及び制御信号
（Ｐｒｌ）（Ｐｒ２）（Ｐｂｌ）（Ｐｂ２）（Ｐ４）を
入力とする補正値増減回路（３５）の構成は第６図の様
になる。即ち、補正値増減回路（３５）は、６個のスイ
ッチとＲ及びＢ増加回路（４６）（４８）、Ｒ及びＢ減
少回路（４７）（４９）にて構成されている。スイッチ
（４０）（４１）は制御信号（Ｐ４）により切り換え制
御が為され、接点（４０ｃ）には利得補正値（Ｇ　ｍｒ
）を示す信号が印加され、固定接点（４０ａ）は出力端
子（３５ａ）に、また固定接点（４０ｂ）はスイッチ（
４２）の接点（４２ｃ）に接続されている。スイッチ（
４２）は制御信号（Ｐｒｌ）により切り換え制御され、
固定接点（４２ａ）は出力端子（３５ａ）に、また固定
接点（４２ｂ）はスイッチ（４４）の接点（４４ｃ）に
接続されている。スイッチ（４４）は制御信号（Ｐｒ２
）により切り換え制御され、固定接点（４４ａ）（４４
ｂ）は夫々Ｒ増加及びＲ減少回路（４６）（４７）に接
続されている。ここで、Ｒ増加及び減少回路（４６）（
４７）出力は、出力端子（３５ａ）に導出される。

同様に、スイッチ（４１）の接点（４１ｃ）には、利得
補正値（Ｇ　ｍｂ）を示す信号が印加され、固定接点（
４１ａ）は出力端子（３５ｂ）に、また固定接点（４１
ｂ）はスイッチ（４３）の接点（４３ｃ）に接続されて
いる。スイッチ（４３）は制御信号（Ｐｂｌ）により切
り換え制御され、固定接点（４３ａ）は出力端子（３５
ｂ）に、また固定接点（４３ｂ）はスイッチ（４５）の
接点（４５ｃ）に接続されている。スイッチ（４５）は
制御信号（Ｐｂ２）により切り換え制御され、固定接点
（４５ａ）（４ｓｂ）は夫々Ｒ増加及びＲ減少回路（４
８）（４９）に接続されている。

ここで、Ｒ増加及び減少回路（４８）（４９）出力は、
出力端子（３５ｂ）に導出される。

次に補正値増減回路（３５）の動作について説明する。

まずスイッチ（４０）及びスイッチ（４１）へＨレベル
の制御信号（Ｐ４）が入力されている時、即ち白バラン
ス補正が停止モードにある時は、スイッチ（４０）は固
定接点（４０ａ）側に、またスイッチ（４１）は固定接
点（４１ａ）側にあり、Ｒ補正値メモリ（３３）及びＢ
補正値メモリ（３４）に格納されている値（Ｇｍｒ）　
（Ｇｍｂ）がそのまま利得補正値（Ｇｒ）　　（Ｇｂ）
として出力端子（３５ａ）（３５ｂ）に出力され、Ｒ，
Ｂ各々の増幅回路（４）（５）の利得を調節する。

次に制御信号（Ｐ４）がＬレベルになった時、即ち白バ
ランスが動作モードにある時は、スイッチ（４０）は固
定接点（４０ｂ）側に、またスイッチ（４１）は固定接
点（４１ｂ）側にあり、Ｒ補正値メモリ（３３）及びＢ
補正値メモリ（３４）に格納されている補正値（Ｇｍｒ
）　（Ｇｍｂ）は、各々スイッチ（４２）（４３）へ入
力される。

スイッチ（４２）は制御信号（Ｐｒｌ）がＨレベルの時
、即ち補正値比較回路（２９）において（Ｇ　ｍｒ）　
＝　（Ｇ　ｐｒ）と判断された時に、固定接点（４２ａ
）側にあり、Ｒ補正値メモリ（３３）に格納されている
値が、そのまま利得補正値（Ｇｒ）として出力され、Ｒ
増幅回路（４）の利得を調節する。次に制御信号（Ｐｒ
ｌ）がＬレベルになった時、即ち補正値比較回路（２９
）において（Ｇ　ｍｒ）≠（Ｇ　ｐｒ）と判断された時
には、スイッチ（４２）は固定接点（４２ｂ）側にあり
、Ｒ補正値メモリ（３３）に格納されている補正値（Ｇ
ｍｒ）は、スイッチ（４４）へ入力される。一方、スイ
ッチ（４３）についてもスイッチ（４２）と同様の動作
を行ない、制御信号（Ｐｂｌ）がＨレベルの時、Ｂ補正
値メモリ（３４）に格納されている値がそのまま利得補
正値（Ｇｂ）として出力され、制御信号（Ｐｂｌ）がＬ
レベルになった時、Ｂ補正値メモリ（３４）に格納され
ている補正値（Ｇ　ｍｂ）は、スイッチ（４５）へ入力
される。

スイッチ（４４）は制御信号（Ｐｒ２）がＨレベルの時
、即ち補正値比較回路（２９）において（Ｇｍｒ）　＜
　（Ｇｐｒ）と判断された時には、固定接点（４４ａ）
側にあり、Ｒ補正値メモリ（３３）に格納されている補
正値（Ｇ　ｍｒ）はＲ増加回路（４６）に入力され、予
め設定された一定量値（ｒｏ）が加算されて利得補正値
（Ｇｒ）とじて出力される。即ち、Ｇ　ｒ　＝Ｇｍｒ＋
　ｒ　Ｏとなる。また制御信号（Ｐｒ２）がＬレベルに
なった時、即ち補正値比較回路（２９）において（Ｇｍ
ｒ）　＞（Ｇ　ｐｒ）と判断された時には、スイッチ（
４４）は固定接点（４４ｂ）側にあり、補正値（Ｇ　ｍ
ｒ）は、Ｒ減少回路（４７）に入力され、一定量値（Ｔ
Ｏ）が減算されて利得補正値（Ｇｒ）として出力され、
即ち、Ｇｒ＝Ｇｍｒ−ｒｏとして、Ｒ増幅回路（４）の
利得を調節する。一方、スイッチ（４５）についてもス
イッチ（４４）と同様の動作を行い、制御信号（Ｐｂ２
）がＨレベルの時には、Ｂ補正値メモリ　（３４）に格
納されている補正値（Ｇ　ｍｂ）値は、Ｂ増加回路（４
８）で一定量値（ｂｏ）が加算され、また制御信号（Ｐ
ｂ２）がＬレベルになった時には、補正値（Ｇｍｂ）は
、Ｂ減少回路（４９）で、一定量値（ｂＯ）が減算され
て利得補正値（Ｇｂ）として出力され、Ｂ増幅回路（５
）の利得を調節する。

尚、補正値増減回路（３５）から出力されるＲ、Ｂ各々
の利得補正値（Ｇ　ｒ）　　（Ｇ　ｂ）は、Ｒ補正値メ
モリ（３３）及びＢ補正値メモＩＪ（３４）に再び格納
され、次のフィールドでは、現在の補正値（Ｇｍｒ）　
（Ｇｍｂ）として白バランス調整に用いられる。従って
、Ｒ及びＢ補正値メモリ（３３）（３４）の内容は、フ
ィールド毎に出力端子（３５ａ）　　（３５ｂ）からの
補正値にて更新されることになる。

Ｒ増幅回路（４）では、利得補正値（Ｇｒ）に応じてＲ
信号を増幅する際の利得が変化し、補正値（Ｇｒ）が零
の時に利得が１に固定され、補正値（Ｇｒ）が正方向に
変化すれば利得は大きくなり、負方向に変化すれば利得
は小さくなる。同様に、Ｂ増幅回路（５）では利得補正
値（Ｇｂ）に応じてＢ信号の増幅利得が変化し、Ｇｂ＝
Ｏのときに利得が１に固定される。

これまで説明した各回路の動作を、実際の白バランス補
正を例にとって説明する。

まず臼バランス補正が、動作モードから停止モードへ移
行する際の動作について説明する。

今、Ｒ補正値メモリ（３３）及びＢ補正値メモリ（３４
）各々に格納されている利得補正値（Ｇｍｒ）　　（Ｇ
ｍｂ）で、Ｒ増幅回路（４）及びＢ増幅回路（５）の増
幅利得が制御され、適正な白バランスがとれた状態にあ
るとする。ここで画面色評価値が変化すると、利得制御
回路（２８）で算出された利得補正量（Ｇｐｒ）　　（
Ｇｐｂ）が第７図の様に変化し、補正値比較回路（２９
）での比較結果に基づき、補正値増減回路（３５）でＲ
，Ｂ各々の補正値メモリに格納されている利得補正量が
増減され、（Ｇ　ｍｒ）　　（Ｇ　ｍｂ）から（Ｇｍｒ
’）　　（Ｇｍｂ’）に変化したところで第（３）式の
関係が成立し、Ｈレベルの制御信号（Ｐｌ）が出力され
る。尚、第７図において第（３）式の関係が成立する範
囲は、（Ｇ　ｐｒ）　　（Ｇ　ｐｂ）を中心とした正方
形（鎖線）の領域である。また、この正方形の大きさは
、閾値（ＴＧ）自体に依存し、この閾１ｆ（ＴＧ）は、
実際の撮影による実測値に基ずいて臼バランスの利得を
固定してもよいと判断できる値に設定されている。安定
判別回路（３２）がこれを受けてＨレベルの制御信号（
Ｐ４）を出力した時点で、補正値増減回路（３５）は利
得補正量の増減を停止し、白バランス補正は停止モード
へ入る。　こうして利得補正値が増加回路（４６）（４
８）または減少回路（４７）　　（４９）にて徐々にＲ
またはＢ増幅回路（４）（５）が利得を変化させて白バ
ランス調整が実行され、１フイールド毎の利得補正値変
化が閾値（ＴＧ）以内に収まれば、白バランス調整のふ
らつきを抑えるために利得補正値の増減は停止して、こ
の停止直前の利得補正値が維持されて、Ｒ及びＢ増幅回
路（４）（５）の利得はこの補正値により決定される一
定利得に固定される。尚、この時の補正値は停止モード
が継続される間、Ｒ及びＢ補正値メモリ（３３）　　（
３４）に保持され続けることになる。換言すれば、この
メモリに保持される停止モード直前の補正値にて停止モ
ード継続中のＲ及びＢ増幅回路（４）（５）の利得が固
定されることになる。　次に臼バランス補正が、停止モ
ードから動作モードへ移行する際の動作について説明す
る。

今、Ｒ補正値メモリ（３３）及びＢ補正値メモリ（３４
）各々に格納されている利得補正値（Ｇｍｒ）　　（Ｇ
　ｍｂ）で、Ｒ増幅回路（４）及びＢ増幅回路（５）の
増幅利得が制御され、適正な白バランスがとれた状態に
あるとする。ここでは画面色評価値を基に得られる利得
補正値が、第９図の（Ｇｐｒ”）　、　（Ｇｐｂ”）の
様に（Ｇｍｒ）　、　（Ｇｍｂ）から−定の範囲内、即
ち第（３）式が成立する範囲内で変化している限り、利
得補正量を変化させる必要はないと判断される。ところ
が利得補正量（Ｇｐｒ）（Ｇｐｂ）が、（Ｇｐｒ’）　
　（Ｇｐｂ’）の様に変化し、第（４）式が成立する様
になると、もはや利得補正値（Ｇｒ）（Ｇｂ）をメモリ
（３３）（３４）に保持されている補正値（Ｇｍｒ）　
（Ｇｍｂ）に固定していては適正な臼バランスが得られ
ないと判断されて、補正値比較回路（２９）からは、Ｌ
レベルの制御信号（Ｐｌ）が出力される。

次に同様の画面色評価値の変化に対して、第１評価値比
較回路（３０）が行なう動作について説明する。まず適
正な白バランスがとれた状態では、画面色評価値（Ｖｒ
）（Ｖｂ）が第１０図の（Ｖｒ”）（Ｖｂ″）の様に（
Ｖｌｒ）　　（Ｖｌｂ）から一定の範囲（閾値（ＴＶＩ
）に依存する鎖線の範囲）内、即ち第（５）式が成立す
る範囲内で変化している限り、画面色評価値が変化した
とは判断されない。ところが画面色評価値が、（Ｖｒ’
）　　（Ｖｂ’）の様に変化し、第（６）式が成立する
様になると、第１評価値比較回路（３０）からは、Ｌレ
ベルの制御信号（Ｐ２）が出力される。

ここで、基準値（Ｖｌｒ）（Ｖｌｂ）は、画面全体が白
色となる完全無彩色の被写体を撮影したときの各色差信
号の画面色評価値に予め設定されており、本実施例では
カメラプロセス＆マトリクス回路（６）から出力される
色差信号（Ｒ−Ｙ）（Ｂ−Ｙ）は、完全無彩色の被写体
を撮影した時には、基準１ｆ（Ｖｌｒ）（Ｖｌｂ）は共
に零に設定されていることになる。従って、第（５）式
に於て１Ｖｒ−Ｖｌｒｌは色差信号（Ｒ−Ｙ）の零レベ
ルからの離れ度合、換言すると、どれだけ無彩色から遠
いかを示す値であり、同様に１　ｖｂ−Ｖｌｂｌは色差
信号（Ｂ−Ｙ）の零レベルからの離れ度合を示す値であ
り、両者の和が画面全体についての白色からの離れ具合
を示すことになる。

そこで閾１ｉ（Ｔｖｌ）を適正な臼バランスの許容幅と
して設定することにより、第（５）式が成立すれば撮像
画面には適正な臼バランスが実現されていると判断でき
る許容の範囲にあり、臼バランス調整は動作させる必要
はなく、第（６）式が成立すれば、撮像画面はもはや適
正な白バランスが実現されていると判断できる許容の範
囲を越えて、直ちに利得補正値の増減に伴う臼バランス
調整を動作モードとする必要があることになる。

更に同様の画面色評価値の変化に対して、第２評価値比
較回路（３１）が行なう動作について説明する。Ｒ補正
値メモリ（３１ｃ）、Ｂ補正値メモリ　（３１ｄ）には
、白バランス補正が停止モードに入った時の画面色評価
値が（Ｖ２ｒ）　　（Ｖ２ｂ）として格納されており、
画面評価により新たに算出された画面色評価値（ＶｒＨ
Ｖｂ）が、第１１図の（Ｖｒ”）（Ｖｂ”）の様に（Ｖ
２ｒ）　　（Ｖ２ｂ）から一定の範囲（閾値（ＴＶ２）
に依存する鎖線の範囲）内、即ち第（７）式が成立する
範囲内で変化している限り、画面色評価値が変化したと
は判断されない。ところが画面色評価値が、（Ｖｒ’）
（ｖｂ’）の様に変化し、第（８）式が成立する様にな
ると、第２評価値比較回路（３１）からは、Ｌレベルの
制御信号（Ｐ３）が出力される。

ここで、閾値（ＴＶ２）は、停止モードに入った時の画
面色評価値（Ｖ２ｒ）　（Ｖ２ｂ）に対する現在の画面
色評価値（Ｖｒ）（Ｖｂ）の変化が、利得増減による臼
バランス調整を行う必要がないと判断できる許容範囲を
設定するための値であり、予め実験による実測値に基す
いて設定されている。

こうして補正値比較回路（２９）において第（４）式が
、第１評価値比較回路（３０）にて第（６）式が、更に
第２評価値比較回路（３１）にて第（８）式が成立する
事が確認されて、共にＬレベルの制御信号（ＰＩ）（Ｐ
２）（Ｐ３）が出力され、安定判別回路（３２）がこれ
を受けてＬレベルの制御信号（Ｐ４）を出力した時点で
、補正値増減回路（３５）は利得補正量の増減を開始し
、臼バランス補正は動作モードへ入る。換言すると、臼
バランス補正が停止モードから動作モードに入る条件は
、画面の評価から算出される利得補正値（Ｇｐｒ）　（
Ｇｐｂ）が停止モード継続中に実際の補正値（Ｇｒ）（
Ｇｂ）として維持される補正値（Ｇｍｒ）　（Ｇｍｂ）
に対して閾値（ＴＧ）以上に変化し、且つ画面色評価値
（Ｖｒ）（Ｖｂ）の無彩色から離れている度合いが閾値
（ＴＶＩ）以上に大きくなり、且つ画面色評価値（Ｖｒ
）（Ｖｂ）が停止モードに入る時点での値に対して閾値
（ＴＶ２）以上に変化するという３条件が同時に全て満
足されたときに、もはや停止モードでは適正な臼バラン
スを得ることは困難として動作モードとなるのである。

また、前述の３条件のいずれか１つが満足されれば、動
作モードに移行されるようにすることも可能である。

尚、第１６図では、Ａ／Ｄ変換器（２２）及び積分器（
２３）を、色差信号（Ｒ−Ｙ）（Ｂ−Ｙ）の２信号のレ
ベルを領域毎にディジタル積分して取り出すために共用
しており、各信号の積分値は２フイ一ルド周期での更新
しかできなかったが、Ａ／Ｄ変換器及び積分器を夫々の
信号用に専用に設ければ各信号レベルはいずれも１フイ
ールド毎に更新可能となることは言うまでもない。

ところで、前述の方法では、臼バランス補正が停止モー
ドに移行する際の条件として、画面評価の結果により算
出された補正値（Ｇｐｒ）　ＣＧｐｂ）の離れ具合が許
容範囲内にあるという１条件のみにより決定したが、こ
れに加えて、制御信号（Ｐ２）がＨレベルとなる場合、
即ち画面色評価値（Ｖｒ）（Ｖｂ）の基準値（Ｖｌｒ）
　（Ｖｌｂ）からの離れ具合が、許容範囲にあるという
条件を付加することにより、停止モードに入るべきか否
かの判断をより確実なものにできる。この条件によると
、第８図の様に、適正な臼バランスが取れた状態での画
面色評価値が（ＶｒＨＶｂ）であり、ここで画面が変化
したことにより画面色評価値は（Ｖｒ）（Ｖｂ）に変化
し、次にＲ，Ｂ各々の増幅利得が制御されることにより
、画面色評価値が（Ｖｒ”）　（ｖｂ”）となったとこ
ろで、第（５）式が成立し、閾値（ＴＶＩ）に依存する
鎖線の範囲に入ると、Ｈレベルの制御信号（Ｐ２）が発
せられる。

この場合、第１５図に示す様に、安定判別回路（３０）
において、制御信号（ＰＩ）（Ｐ２）を２人力とするＡ
ＮＤゲート（５０）出力を固定接点（５２ａ）に導出さ
せることにより、前記２条件が共に満足されたときに初
めて停止モードに移行させることが可能になる。

（ハ）発明が解決しようとする課題 しかしながら、前述の方法を用いても、撮像画面中で有
彩色の被写体が大面積を占め、且つビデオカメラのバン
ニング等によって被写体の色が刻々変化する場合などに
は、白バランス補正が動作、停止モードを繰り返し、不
安定な補正が行なわれることになる。

これを防ぐ方法としては、増幅利得の単位時間あたりの
変化量、即ち前述の方法においては、補正値増減回路（
３５）中のＲ増加及び減少回路（４６）（４７）、Ｂ増
加及び減少回路（４８）（４９）での増減量（ｒＯ）　
（ｂｏ）を極力小さく設定し、変化を目立たなくさせる
ことが考えられる。

しかし実際に光源の色温度が変化し、迅速に補正を完了
する必要がある場合においては、補正速度が遅いため、
迅速に画面が適正な色にならないことになる。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、撮像映像信号中の色信号の増幅利得を調整す
る白バランス調整装置であり、色信号より得られる色差
信号から色信号の利得補正量の目標値を算出する手段と
、現在の色信号の利得補正量を前記目標値に近づける様
に変化させる手段を有し、現在の利得補正量と前記目標
値の差に応じて現在の利得補正量の変化速度を変更する
ことを特徴とし、さらに具体的には、現在の利得補正量
が目標値から一定の範囲内にある時に、色信号の利得の
変化を停止させる手段を備え、この停止状態の終了後に
一定時間が経過するまでは利得補正量の変化速度を遅く
、一定時間が経過した後は現在の利得補正量と前記目標
値の差に応じて現在の利得補正量の変化速度を変更させ
て速くすることを特徴とする。

（ホ）作用 本発明は、上述の如く構成したので、より安定で且つ迅
速な臼バランス補正を行なうことができる。

（へ）実施例 以下、図面に従い本発明の一実施例について説明する。

第１図は本実施例による自動白バランス調整回路の回路
ブロック図である。尚、従来技術と共通の部分について
は同一の符号を付し、説明を割愛する。

利得制御回路（２８）で画面評価による利得補正量（Ｇ
　ｐｒ）　　（Ｇ　ｐｂ）が算出されるまでの動作は前
記従来技術と同様であるが、補正値比較回路（２９）は
第１７図の様に構成される。Ｒ，Ｂ各々の増幅回路（４
）（５）の利得を調節しＲ補正値メモリ（３３）及びＢ
補正値メモリ（３４）に保持されている補正値（Ｇｍｒ
）　（Ｇｍｂ）と、利得制御回路（２８）からの補正値
（Ｇｐｒ）　　（Ｇｐｂ）とが、Ｒ補正値比較器（２９
ａ）及びＢ補正値比較器（２９ｂ）で比較され、その結
果が制御信号（Ｐｒｌ）（Ｐｒ２）（Ｐｂｌ）（Ｐｂ２
）として補正値増減回路（３５）へ出力されるが、この
時入力された各補正値の差、ｌＧｍｒ−Ｇｐｒｌが（ｄ
ｒ）として、またＩＧｍｂ−Ｇｐｂｌが（ｄｂ）として
速度判定回路（３６）へ出力される。

速度判定回路（３６）は第１８図の様に構成され、まず
差（ｄｒ）がＲ変化量算出器　（５０）へ、また差（ｄ
ｂ）がＢ変化量算出器（５１）へ入力される。各変化量
算出器では、第２０図の様に差（ｄｒ）　　（ｄｂ）の
大きさに比例した変化量（Ｓｃｒ） （Ｓ　ｃｂ）、即ち （Ｓｃｒ）　＝ａｘ　（ｄｒ） （Ｓｃｂ）　＝ａｘ　（ｄｂ） を算出する。ここで係数ａは、光源の色温度が変化した
時に、画面の色補正が自然に行なわれる様に、予め実験
により求められたものである。

一方、Ｒ変化量メモリ（５２）、及びＢ変化量メモリ（
５３）には、基準変化量（Ｓ　ｍｒ）及び（Ｓ　ｍｂ）
が格納されている。ここで（Ｓｍｒ）　　（Ｓｍｂ）は
、第２０図の鎖線に示す様な一定値であり、画面の色補
正が極めて緩やかに変化する様な値に設定されている。

以上の様な、Ｒ，Ｂ各々に於ける２種類の変化量（Ｓｃ
ｒ）　　（Ｓｍｒ）及び（Ｓ　ｃｂ）　　（Ｓ　ｍｂ）
は、それぞれスイッチ（５８）の固定接点（５８ｂ）（
５８ａ）（５８ｄ）（５８ｃ）に入力され、何れか一方
が選択されてＲ及びＢ変化量（Ｓｒ）（Ｓｂ）として補
正値増減回路（３５）に出力される。

次にスイッチ（５８）の動作について説明する。前記従
来技術と同様の判断の基に、安定判別回路（３２）から
は、白バランス補正の動作及び停止モードを指示する制
御信号（Ｐ４）が出力される。これは速度判定回路（３
６）中のエツジ検出器（５４）へ入力され、制御信号（
Ｐ４）がＨレベルからＬレベルへ変化した時、即ち白バ
ランス補正が停止モードから動作モードに移行した時に
のみ、エツジ検出器（５４）からＬレベルのパルスが出
力される。

クロック発生器（５５ａ）から発せられる所定の周期の
タロツクパルスをカウントするカウンタ（５５）は、　
エツジ検出器（５４）からのパルスを受けると、現在の
カウント値をリセットし、新たに零からカウントを開始
する。カウント値（ＣＮ）はカウント比較回路（５７）
に入力され、予めカウンタ閾値メモリ（５６）に格納さ
れている一定値（Ｔ　ｃ　）と比較され、（ＣＮ）が（
Ｔ　ｃ　）未満の時には、Ｌレベルの制御信号（ＰｓＩ
Ｉｌｌ）が出力される。

スイッチ（５８）はＬレベルの制御信号（Ｐｓｍ）が入
力されている時は、各々（５８ａ）　　（５８ｄ）側の
接点にあり、Ｒ変化量メモリ（５２）、及びＢ変化量メ
モリ（５３）に格納されている基準変化量（Ｓ　ｍｒ）
及び（Ｓ　ｍｂ）の通過を許容する。　やがて（ＣＮ）
が（Ｔ　ｃ　）以上になると、Ｈレベルの制御信号（Ｐ
　ｓｍ）が出力され、スイッチ（５８）は各々（ｓｓｂ
）（５８ｅ）側の接点に切り換わり、Ｒ変化量算出器（
５０）、及びＢ変化量算出器（５１）で算出された変化
量（Ｓ　ｃｒ）及び（Ｓ　ｃｂ）の通過を許容する。尚
、カウント比較回路（５７）は、（ＣＮ）が（Ｔｃ）以
上になると、カウント停止信号（ＳＴ）を出力し、カウ
ンタ（５５）はこれを受けて、カウントアツプを停止す
る。

従って、白バランス補正が停止モードから動作モードに
移行した後に、速度判定回路（３６）から出力されるＲ
、Ｂ各々の変化量（Ｓ　ｒ）　　（Ｓ　ｂ）は第２１図
の様になる。ここで（ｔｌ）はカウンタ（ＣＮ）が（Ｔ
ｃ）に達するに要する時間であり、実際には１〜２秒程
度が適当であると考えられる。

速度判定回路（３６）から出力されたＲ変化量（Ｓｒ）
は、第１９図に示すように補正値増減回路（１３５）中
のＲ増加及び減少回路（１４６）　（１４７）に、また
Ｂ変化量（ｓｂ）は、Ｂ増加及び減少回路（１４８）　
（１４９）に入力される。各増加、減少回路では、ＲＳ
Ｂ各々の補正値メモリに格納されている補正ｉｆ　（Ｇ
ｍｒ）　　（Ｇｍｂ）に変化量（Ｓｒ）　　（Ｓｂ）を
加算あるいは減算したものをＲ及びＢ増幅回路（４）（
５）の利得を実際に制御する利得補正値（Ｇｒ）　　（
Ｇｂ）として出力する。即ち、Ｇｒ＝Ｇｍｒ−５ｒ、Ｇ
ｂ＝Ｇｍｂ−３ｂとなる。

従って、白バランス補正が停止モードから動作モードに
移行した後の、差（ｄｒ）　　（ｄｂ）、即ち現在の利
得補正値（Ｇｍｒ）　（Ｇｍｂ）と、利得制御回路（２
８）にて画面を評価することにより得られた補正の目標
となる補正値（Ｇ　ｐｒ）　　（Ｇ　ｐｂ）との差、Ｉ
Ｇｍｒ−Ｇｐｒｌ及びｌＧｍｂ−Ｇｐｂｌは第２２図の
様に変化する。

これにより、例えばビデオカメラのバンニング等によっ
て被写体の色が刻々変化し臼バランス補正が動作モード
に入っても、利得補正量の変化速度を可変させることに
より、最初の一定時間は増幅利得の単位時間あたりの増
減量を極力小さく設定しているので、変化を目立たなく
させることができる。また実際に光源の色温度が変化し
た場合には、一定時間を経過した後は、臼バランスのず
れ量に応じた速度で増幅利得を変化させるので、スムー
ズな臼バランス補正が行える。

（ト）発明の効果 上述の如く本発明によれば、安定で且つ迅速な白バラン
ス補正が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体の回路ブロック図、第
１７図、第１８図、第１９図は同要部回路ブロック図、
第２０図は画面色評価値と補正値の変化量の関係図、第
２１図は補正値の変化量の時間的な変化を示す図、第２
２図は画面色評価値の変化量の時間的な変化を示す図で
ある。 また、第１６図、第２図、第３図、第４図、第５図、第
６図、第１２図、第１４図は従来例の回路ブロック図、
第７図、第８図、第９図、第１０図、第１１図はモード
移行時の説明図、第１５図は他の従来例の要部ブロック
図、第１３図はエリア分割の説明図である。 （２７）・・・画面評価回路、（２８）・・・利得制御
回路、（２９）・・・補正値比較回路、（３０）・・・
第１評価値比較回路、（３１）・・・第２評価値比較回
路、（３２）・・・安定判別回路、（１３５）・・・補
正値増減回路、（４）・・・Ｒ増幅回路、（５）・・　
Ｂ増幅回路、（３６）・・速度判定回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）撮像映像信号中の色信号の増幅利得を調整する白
   バランス調整装置において、 色信号より得られる色差信号から色信号の利得補正量の
   目標値を算出する手段と、 現在の色信号の利得補正量を前記目標値に近づける様に
   変化させる手段を有し、 現在の利得補正量と前記目標値の差に応じて現在の利得
   補正量の変化速度を変更することを特徴とする白バラン
   ス調整装置。
2. （２）現在の利得補正量が目標値から一定の範囲内にあ
   る時に、色信号の利得の変化を停止させる手段と、 前記停止状態の終了後に一定時間が経過するまでは利得
   補正量の変化速度を遅く、一定時間が経過した後は前記
   変化速度を速くすることを特徴とする第１項記載の白バ
   ランス調整装置。
3. （３）現在の利得補正量が目標値から一定の範囲内にあ
   る時に、色信号の利得の変化を停止させる手段と、 前記停止状態の終了後に一定時間が経過するまでは利得
   補正量の変化速度を遅く、一定時間が経過した後は現在
   の利得補正量と前記目標値の差に応じて現在の利得補正
   量の変化速度を変更させることを特徴とする第１項記載
   の白バランス調整装置。