JPH06121321A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被写体の服の色や室内の壁の色等の影響を受
けることなく、良好なホワイトバランス調整を実現する
こと。 【構成】 この撮像装置は、撮像用レンズ１２の前面に
電動で開閉する白濁した半透明のカバー１１を装填し、
撮像装置５の電源投入時はこのカバー１１を通して撮影
し、その色信号レベルのレベル差が最小になるように各
色信号成分の増幅率を調整した後、上記のカバー１１を
開き撮影する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、撮像装置に関し、特に
ワークステーション等に取りつけられる撮像装置のホワ
イトバランス調整手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の撮像装置は、一般的なビ
デオカメラ等を用いていたのでホワイトバランスは撮影
した被写体からの色情報を基に調整するような構成にな
っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来例には次のような問題があった。即ち、通常この種
の撮像装置はワークステーションに取りつけられるため
に概（おおむね）室内で用いられ、被写体としても通常
ワークステーションを操作する人を撮るためにそれほど
広角ではなく、そのため追従型のホワイトバランス調整
装置では、被写体の服の色や室内の壁の色等の影響を受
けてホワイトバランスを旨く調整できないことがあっ
た。

【０００４】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
被写体となる人物の服の色や背景の壁の色等の影響を受
けることなく良好なホワイトバランス調整を行うことの
できる撮像装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、レンズを通って結像した被写体の光像を
撮像信号に変換する撮像手段と、前記レンズの前面に取
付けられ該レンズの前面から移動可能な半透明の拡散板
様のレンズカバーと、該レンズカバーを移動するレンズ
カバー移動手段と、ホワイトバランス調整時に前記レン
ズカバーおよび前記レンズを通って撮像された前記撮像
手段の撮像信号の少くともひとつの信号レベルを可変に
することのできる増幅手段と、該増幅手段から出力され
る各色の出力信号のそれぞれの信号レベルを比較して、
該信号レベルの差が最小となるように各色の出力信号成
分の前記増幅手段の増幅率を可変にする増幅率可変手段
と、ホワイトバランス調整に際して前記レンズカバーを
前記レンズの前面に位置させて前記増幅手段および前記
増幅率可変手段を起動し、ホワイトバランス調整後は前
記レンズカバー移動手段を介して前記レンズカバーを前
記レンズから移動して被写体の撮像を行わせる制御手段
と、を具備したことを特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明では、撮像用レンズの前面に電動で開閉
する白濁した半透明のカバーを装填し、撮像装置の電源
投入時はこのカバーを通して撮影し、その色信号レベル
のレベル差が最小になるように各色信号成分の増幅率を
調整した後、上記のカバーを開き被写体の撮影を開始す
る。このように、拡散板から入射する光を用いてホワイ
トバランスを調整するので、被写体となる人物の服の色
や背影の色等の影響を受けることなく良好なホワイトバ
ランスを行うことができる。

【０００７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【０００８】図１は、本発明を適用した撮像装置を用い
たワークステーション装置の外観構成を示す。４はワー
クステーション装置、３はワークステーション装置４に
接続されているローカルエリアネットワークやＩＳＤＮ
等の回線、８は記憶装置、５は本発明によるホワイトバ
ランス調整装置を有する撮像装置、６はこの撮像装置５
の被写体の音声信号等を集音するマイク、７は上記回線
３から送られてきた音声信号や記憶装置８等に記録され
ていた音声信号等を可聴信号として出力するスピーカで
ある。

【０００９】図２は、図１の撮像装置５の回路構成を示
す。ここで、１１は撮像レンズ１２を保護しホワイトバ
ランスを取るために白濁した半透明のレンズカバー、１
３は撮像する撮像素子としてのＣＣＤ（電荷結合素
子）、１４はＣＣＤ１３から出力された撮像信号を増幅
し、それぞれの入力信号（たとえば、Ｙ，Ｃｙ，Ｍｇ信
号またはＲ，Ｇ，Ｂ信号）の振幅等を可変させてホワイ
トバランスを制御する増幅回路、１５は増幅回路１４の
出力信号を処理し、Ｙ信号と色差信号またはＲＧＢ信号
にして出力する映像信号処理回路、１６は増幅回路１４
の出力信号からＣＣＤ１３に入力される光量やＣＣＤ１
３で撮られた撮像信号のコントラストを検出するコント
ラスト検出回路、１６１は増幅回路１４から出力される
それぞれの信号の出力レベルを比較してその比較結果を
出力し、また比較結果がある一定レベルよりも小さけれ
ばホワイトバランスが合っている旨を示す信号を出力す
るホワイトバランス比較判定回路である。また、１７は
この撮像装置５の全体を制御しているＣＰＵ（中央演算
処理ユニット）、１８はＣＰＵ１７からの制御信号を受
けて撮像レンズ１２のアイリス（絞り）を制御するアイ
リス制御回路、１９はＣＰＵ１７からの制御信号を受け
て撮像レンズ１２を駆動させてＣＰＵ１３上に投影され
る撮像信号のフォーカスを制御するレンズ制御回路、２
０はＣＰＵ１７からの制御信号によりレンズカバー１１
の開閉を行うレンズカバー開閉装置、２１は映像信号出
力端子、２２はワークステーション装置４とのコマンド
のやり取りを行うコマンド入出力端子である。

【００１０】図３は図２のレンズカバー１１及びそのカ
バー開閉装置２０の具体例を示す。ここで、１１（Ａ）
は閉じた状態のレンズカバー、１１（Ｂ）は開いた状態
のレンズカバー、２３はレンズカバー１１との接触部分
にプッシュスイッチ状のスイッチが取りつけてあるレン
ズカバー開閉検出装置、２０はレンズカバー１１（Ａ）
を押してレンズカバー１１（Ｂ）の状態に持ち上げるよ
うにしたレンズカバー開閉装置であるプランジャーであ
る。

【００１１】図４は図２の増幅回路１４の回路構成例を
示す。ここで、１００はＧ（グリーン）信号の入力端
子、１０１はＢ（ブルー）信号の入力端子、１０２はＲ
（レッド）信号の入力端子、１０３は入力端子１００に
入力されたＧ信号を予め定められた分だけ増幅する固定
増幅回路、１０４は入力端子１０１に入力されたＢ信号
を後述する可変増幅器制御回路１１２の出力信号に基づ
いて増幅する可変増幅回路、１０５は入力端子１０２に
入力されたＲ信号を後述する可変増幅器制御回路１１１
の出力信号に基づいて増幅する可変増幅回路、１０６は
増幅回路１０３の出力信号と可変増幅回路１０４の出力
信号の差分を増幅する差動増幅回路、１０７は増幅回路
１０３の出力信号と可変増幅回路１０５の出力信号の差
分を増幅する差動増幅回路である。

【００１２】また、１０８は基準電圧源、１０９は差動
増幅回路１０６の出力信号と基準電圧源１０８の出力電
圧とを比較して差動増幅回路１０６の出力電圧の方が基
準電圧源１０８の出力電圧よりも高ければＨＩＧＨ（ハ
イ）、低ければＬＯＷ（ロー）の信号を出力するコンパ
レータ回路、１１０は差動増幅回路１０７の出力信号と
基準電圧源１０８の出力電圧とを比較して差動増幅回路
１０７の出力電圧の方が基準電圧源１０８の出力電圧よ
りも高ければＨＩＧＨ、低ければＬＯＷの信号を出力す
るコンパレータ回路である。可変増幅器制御回路１１１
は、上記のコンパレータ回路１０９の出力信号に応じ
て、ホワイトバランスを行うためのクロックを入力する
クロック入力端子１２６から入力されるクロック毎にコ
ンパレータ回路１０９の出力がＨＩＧＨならばアップカ
ウントし、ＬＯＷならばダウンカウントするとともにそ
のカウントデータをＤ／Ａ（デジタル・アナログ）変換
して可変増幅回路１０４に出力する。可変増幅器制御回
路１１２は、コンパレータ回路１１０の出力信号に応じ
て、クロック入力端子１２６に入力されるクロック毎に
コンパレータ回路１１０の出力がＨＩＧＨならばアップ
カウントし、ＬＯＷならばダウンカントするとともにそ
のカウントデータをＤ／Ａ変換して可変増幅回路１０５
に出力する。

【００１３】１１３は基準電圧源１０８の出力電圧を上
下にある一定電圧だけシフトさせて出力する電圧シフト
回路、１１４は差動増幅回路１０６と差動増幅回路１０
７の出力信号を比較して出力信号の大きい方を選択して
出力する最大値選択回路、１０５は差動増幅回路１０６
と差動増幅回路１０７の出力信号を比較して出力信号の
小さい方を選択して出力する最小値選択回路である。１
１８は最大値選択回路１１４の出力信号と電圧シフト回
路１１３の出力信号とを比較して最大値選択回路１１４
の出力信号の方が大きいときにはＨＩＧＨの信号を出力
し、電圧シフト回路１１３の出力信号の方が大きい場合
にはＬＯＷの信号を出力するコンパレータ回路、１１９
は最小値選択回路１１６の出力信号と電圧シフト回路１
１３の出力信号とを比較して最小値選択回路１１６の出
力信号の方が大きい場合にはＬＯＷの信号を出力し、電
圧シフト回路１１３の出力信号の方が大きい場合にはＨ
ＩＧＨの信号を出力するコンパレータ回路である。１２
０はコンパレータ回路１１８の出力信号とコンパレータ
回路１１９の出力信号との論理和演算等を行うＯＲ回路
である。

【００１４】１２２は入力端子１００に入力されたＧ信
号が固定増幅回路１０３によってある一定レベルだけ振
幅増幅されたＧ´信号を出力する出力端子、１２３は入
力端子１０１に入力されたＢ信号が可変増幅回路１０４
によって増幅されたＢ´信号を出力する出力端子、１２
４は入力端子１０２に入力されたＲ信号が可変増幅回路
１０５によって増幅されたＲ´信号を出力する出力端子
である。また、１２５はホワイトバランス制御を行うか
行わないかを制御するためのホワイトバランス制御ＯＮ
／ＯＦＦ信号の入力端子、１２７はホワイトバランスが
合っているか否かの判定結果の信号を出力するホワイト
バランス良否判定出力端子である。

【００１５】次に、図５に示すフローチャートを参照し
て上述の構成による本発明の一実施例におけるホワイト
バランス制御動作について説明する。

【００１６】まず、装置の電源がＯＦＦされている状態
では、図２，図４に示す各回路は動作せず、当然図３の
プランジャー２０にも通電されていないので、レンズカ
バー１１は図３で１１（Ａ）に示すように、レンズ１２
の前面に在ってレンズ１２を保護している。

【００１７】ここで、電源が投入されると、各回路に通
電がされて回路が立ち上がり、ＣＰＵ１７はリセットさ
れ（ステップＳ１）、ある一定の時間が経過して各回路
が定常状態になると、ＣＰＵ１７はカバー開閉検出装置
２３からの入力信号を基にカバー１１が閉じられている
ことを確認し（ステップＳ２）、コントラスト検出回路
１６の出力がどちら側にも振りきれていないことを確認
する（ステップＳ４）と、ホワイトバランス調整ルーチ
ン（ステップＳ６）に入る。即ち、カバー１１が閉じら
れていることを確認すると、ホワイトバランス比較判定
回路１６１にホワイトバランスの調整を行うように入力
端子１２５に制御信号と入力端子１２６にクロックを送
出する。ホワイトバランス比較判定回路１６１は上記の
制御信号を受け取ると、増幅回路１４から入力された各
色信号たとえばＲＧＢ等の信号のそれぞれのレベルを比
較して、それらが同一振幅になるように増幅回路１４の
各信号の増幅レベルを制御する。

【００１８】もし、ステップＳ２でカバー１１が閉じら
れていない場合にはカバー１１を閉じる（ステップＳ
３）ようにカバー開閉装置２０に制御信号を送り、それ
でもカバー１１が閉じられないときには、図１のワーク
ステーション４にその旨のコマンドを端子２２を介して
出力する。

【００１９】また、上記のステップＳ４で一つだけ増幅
率が固定されている信号のレベル（この実施例では、Ｇ
信号）が振りきれていた場合には、コントラスト検出回
路１６の信号を基に、アイリス制御回路１８から撮像レ
ンズ１２のアイリスを制御（ステップＳ５）し、信号の
振幅が振りきれなくなったことを確認した（ステップＳ
４）状態で増幅回路１４でホワイトバランス調整を行う
（ステップＳ６）。

【００２０】ＣＰＵ１７はコントラスト検出回路１６か
ら入力されるホワイトバランスの判定出力信号が合って
いると判断される状態（たとえば、ＬＯＷレベル）にな
ったことを確認する（ステップＳ７）と、ホワイトバラ
ンス比較判定回路１６１に入力端子１２５を通じて送っ
ていたホワイトバランス調整制御信号をたとえばＬＯＷ
レベルに変更する。ホワイトバランス調整制御信号がＬ
ＯＷレベルに変わると、増幅回路１４の各色信号の増幅
レベルを増減させていた可変増幅器制御回路１１１、１
１２の出力電圧レベルがその時点の状態で保持され、そ
れにより増幅回路１４のそれぞれの増幅レベルが固定さ
れる（ステップＳ８）。

【００２１】ＣＰＵ１７はこのようにしてホワイトバラ
ンス調整ルーチンが終わると、カバー開閉装置２０にカ
バー１１を開くように制御信号を送って、カバー１１を
開き（ステップＳ９）、カバー開閉検出装置２３でカバ
ー１１が図３の１１（Ｂ）に示すように、開いたことを
確認すると、この状態で撮像した映像信号処理回路１５
の出力映像信号を出力端子２１から出力する。

【００２２】また、ワークステーション４からホワイト
バランス調整を行うようにコマンドが来た場合には、上
で述べたルーチンを行うことによって、電源を入れてい
る途中でもホワイトバランスを調整することは可能であ
る。

【００２３】（他の実施例）たとえば、図６に示すよう
に、遠隔地にあるワークステーション２０１からキーボ
ード入力によりＬＡＮ等の通信回線２０３を介して、ワ
ークステーション２０５に取りつけられた撮像装置２０
６の本発明によるホワイトバランス調整装置を起動さ
せ、撮像装置２０６のカメラのホワイトバランスを調整
することも可能である。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
開閉自在の拡散板から入射する光を用いてホワイトバラ
ンスを調整し、その調整されたホワイトバランス状態を
保持することにより撮像するようにしたので、被写体と
なる人物の服の色や背景の壁の色等の影響を受けること
なくホワイトバランスを調整できるので、良好なホワイ
トバランスを常に行うことができる。また、ホワイトバ
ランス調整用の拡散板がレンズカバーを兼用しているの
で、レンズへのゴミの付着や汚れを少なくすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した撮像装置（カメラ）を搭載し
たワークステーション装置の外観構成を示す概略構成図
である。

【図２】本発明のホワイトバランス調整手段を組み込ん
だ図１の撮像装置の回路構成を示すブロック図である。

【図３】図２のレンズカバー及びそのカバー開閉装置の
具体的構成例を示す要部正面図である。

【図４】図２の増幅回路の回路構成例を示すブロック図
である。

【図５】本発明の一実施例におけるホワイトバランス調
整を行うときの制御動作を示すフローチャートである。

【図６】本発明の他の実施例のシステム構成を示す構成
図である。

【符号の説明】

３ 回線 ４ ワークステーション装置 ５ 撮像装置 ６ マイク ７ スピーカ ８ 記憶装置 １１ レンズカバー（白濁した半透明の拡散板） １２ 撮像レンズ １３ ＣＣＤ（撮像素子） １４ 増幅回路 １５ 映像信号処理回路 １６ コントラスト検出回路 １７ ＣＰＵ １８ アイリス制御回路 １９ レンズ制御回路 ２０ レンズカバー開閉装置（プランジャー） ２１ 映像信号出力端子 ２２ コマンド入出力ポート ２３ カバー開閉検出回路 １０３ Ｇ信号の固定増幅回路 １０４ Ｂ信号の可変増幅回路 １０５ Ｒ信号の可変増幅回路 １０６，１０７ 差動増幅回路 １０８ 基準電圧源 １０９，１１０ コンパレータ回路 １１１，１１２ 可変増幅器制御回路 １２５ ホワイトバランス制御信号入力端子 １２７ ホワイトバランス良否判定出力端子 １６１ ホワイトバランス比較判定回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズを通って結像した被写体の光像を
   撮像信号に変換する撮像手段と、 前記レンズの前面に取付けられ該レンズの前面から移動
   可能な半透明の拡散板様のレンズカバーと、 該レンズカバーを移動するレンズカバー移動手段と、 ホワイトバランス調整時に前記レンズカバーおよび前記
   レンズを通って撮像された前記撮像手段の撮像信号の少
   くともひとつの信号レベルを可変にすることのできる増
   幅手段と、 該増幅手段から出力される各色の出力信号のそれぞれの
   信号レベルを比較して、該信号レベルの差が最小となる
   ように各色の出力信号成分の前記増幅手段の増幅率を可
   変にする増幅率可変手段と、 ホワイトバランス調整に際して前記レンズカバーを前記
   レンズの前面に位置させて前記増幅手段および前記増幅
   率可変手段を起動し、ホワイトバランス調整後は前記レ
   ンズカバー移動手段を介して前記レンズカバーを前記レ
   ンズから移動して被写体の撮像を行わせる制御手段と、 を具備したことを特徴とする撮像装置。