JPS6233435Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は緑の同時信号と赤、青の線順次信号
から緑、赤及び青の原色信号が形成されるような
色信号処理回路に適用して好適なテレビカメラの
白バランス調整回路に係る。

背景技術とその問題点 例えば、第１図に示すような色フイルタ１を使
用して所望のカラー映像信号を形成するには、第
２図のような色信号処理回路１０が使用される。

この例では撮像素子としてCCDなどの固体撮
像体２が使用されており、これより出力された
緑、赤及び青Ｇ，Ｒ及びＢの点順次信号が一対の
サンプリングホールド回路３，４に供給されて、
一方より緑の同時信号が出力され、他方より赤、
青の線順次信号が出力される。緑の同時信号はガ
ンマー補正回路５を経て原色信号の形成回路６に
供給される。

赤、青の線順次信号は夫々白バランス調整用の
ゲインコントロール回路７Ｒ，７Ｂに供給され
て、一方のゲインコントロール回路７Ｒで線順次
信号のうち赤信号Ｒがゲインコントロールされ、
他方のゲインコントロール回路７Ｂで青信号Ｂが
ゲインコントロールされ、夫々はさらにスイツチ
ング回路８でゲインコントロールされた信号のみ
選択される。

このようにゲインコントロールされた赤、青の
線順次信号は時分割的（ラインごと）に制御され
るガンマー補正回路９を経て形成回路６に供給さ
れて、同時化されると共に白バランスが調整され
た原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂが形成される。

２０は白バランス調整回路であつて、緑の同時
信号とスイツチング後の赤、青の線順次信号とに
基いて白バランス調整用の制御信号Ｓ_R，Ｓ_Bが形
成される。この例では図のように緑の同時信号を
基準にして赤、青の線順次信号のレベルを制御す
るようにした場合である。

ところで、このように赤、青の線順次信号と緑
の同時信号から制御信号Ｓ_R，Ｓ_Bを形成して白バ
ランスを調整する場合には、赤信号Ｒと青信号Ｂ
とが線順次にしか得られないため以下のような問
題が生ずる。

すなわち、例えば屋外でテレビカメラを使用す
る場合には、それに先立ち屋外で白バランスを調
整する必要がある。この場合、画面の全域に亘つ
て白いような被写体を屋外で探すのは非常に困難
であるばかりか、このような被写体をわざわざ探
すのは非常に煩わしい。そこで、例えば屋外にい
る人物をとり、その人物の歯の部分の白を利用し
て確実に白バランスが調整できるならば、被写体
を探す煩しさもなく、簡単に白バランスを調整で
きるので便利である。

このような微少領域の被写体でも確実に白バラ
ンスを調整できるようにするためには、白バラン
ス調整回路２０に設けられたピークホールド回路
の時定数をできるだけ小さく設定する必要がある
が、この場合に設定時定数よりもさらに少ない持
続時間の白い被写体だけで白バランスを調整しよ
うとすると、ピークホールド回路の出力レベルが
被写体の実際のピークレベルに到達するまでの時
間が相当長くかかる。特に、赤信号Ｒと青信号Ｂ
とは線順次に得られるので、緑信号Ｇよりも一層
時間がかかる。

このように時間がかかつたのでは、ピークホー
ルド回路の時定数を小さくして白バランス調整を
簡略化しようとする目的を十分生かすことができ
ない。

考案の目的 そこで、この考案では白バランス調整用の被写
体の領域が小さいときでも、短時間に白バランス
を調整できるようにして、白バランスの簡単かつ
確実な調整を実現すると共に、白バランス調整の
ために被写体を探す煩しさを一掃したものであ
る。

考案の概要 そのため、この考案では緑の同時信号が供給さ
れるピークホールド回路の時定数に対し、赤、青
の線順次信号が供給されるピークホールド回路の
時定数をほぼ1/2に選定することにより上記目的
を達成したものである。

実施例 続いて、この考案の一例を第３図以下を参照し
て説明する。

第３図において、緑の同時信号Ｇは出力領域の
抽出回路２１Ｇに供給されて第４図に示す画面Ｓ
のうち中央領域Ｓ_Mに含まれる緑の同時信号Ｇの
みが選択的に取出される。同様に、赤、青の線順
次信号Ｒ／Ｂは信号分離回路２２Ｒ，２２Ｂに供
給されて赤信号Ｒと青信号Ｂとに分離された後、
夫々が出力領域の抽出回路２１Ｒ，２１Ｂに供給
されて中央領域Ｓ_Mに含まれる赤信号Ｒ及び青信
号Ｂが選択的に抽出される。

なお、２５はフリツプフロツプで水平周波数の
パルスＰ_Hが供給され、その出力で信号分離回路
２２Ｒ，２２Ｂが駆動される。

抽出出力Ｗ_G，Ｗ_R及びＷ_Bは夫々ピークホール
ド回路２３Ｇ〜２３Ｂに供給されてピークホール
ドされ、このピークホールド出力Ｐ_G〜Ｐ_Bが白バ
ランス用の制御信号形成回路３０に供給される。

制御信号形成回路３０は第５図のように、一対
の比較回路３１，３２を有し、一方の比較回路３
１にはＧとＲのピークホールド出力Ｐ_GとＰ_Rが供
給され、他方の比較回路３２にはＧとＢのピーク
ホールド出力Ｐ_GとＰ_Bが供給され、夫々の比較出
力（２値出力）Ｃ_R，Ｃ_Bはアツプダウンカウンタ
３４に対しその制御パルスとして供給され、カウ
ンタ出力は夫々Ｄ−Ａ変換器３５，３６によつて
所定のアナログ出力に変換される。

そして、一方のアナログ出力Ｓ_Rが赤信号Ｒに対
するゲインコントロール回路７Ｒにその制御信号
として供給され、また他方のアナログ出力Ｓ_Bが
青信号Ｂに対するゲインコントロール回路７Ｂに
その制御信号として供給される。

比較出力Ｃ_RがハイレベルのときはＰ_G＞Ｐ_Rで
あり、このときカウンタ３３はアツプカウント動
作に制御されるものとすれば、制御信号Ｓ_Rによ
つてゲインコントロール回路７Ｒはゲインが増加
するように制御される。この制御動作はＰ_G＝Ｐ_R
となるまで続く。他方のゲインコントロール回路
７Ｂも同様に、Ｐ_G＝Ｐ_Bとなるように閉ループ制
御される。Ｐ_G＝Ｐ_R、Ｐ_G＝Ｐ_Bで白バランスす
る。

なお、２６Ｇ〜２６Ｂはリセツト回路で、垂直
パルスでリセツトされる。

さて、ピークホールド回路２３Ｇ〜２３Ｂは第
５図のように抵抗器ＲとコンデンサＣの時定数回
路として構成され、そしてこの例ではプラスのピ
ークレベルを検出するためダイオードＤが図示の
極性をもつて挿入される。

この考案では夫々のピークホールド回路２３Ｇ
〜２３Ｂの時定数をτ_G〜τ_Bとしたとき、τ_R＝
τ_Bに選定すると共に、ピークホールド回路２３
Ｇの時定数τ_Gに対し、他の２つのピークホール
ド回路２３Ｒ，２３Ｂの時定数τ_R，τ_Bを、 τ_G２τ_R＝２τ_B …(1) に選定する（第６図参照）。すなわち、線順次に
得られる方の時定数をほぼ1/2にして、コンデン
サC₂，C₃の充電特性（曲線l₂）の立上りをコンデ
ンサC₁のそれ（曲線l₁）よりも急峻に選んで単位
水平期間Ｗ_H（第４図のウインドーの幅）での充
電電圧を異ならせる。

これは赤信号Ｒと青信号Ｂとが線順次に得られ
ることを考慮したためであつて、今白い被写体を
撮し、その持続時間Ｗ_Wが時定数τ_R〜τ_Bよりも
短かい場合には、第７図Ｂ〜Ｄに示す白レベルの
抽出出力Ｗ_G〜Ｗ_Bが得られても、ピークホールド
出力Ｐ_G〜Ｐ_BのレベルＶ_G〜Ｖ_Bは即座には白レベ
ルＶ_Wまでは達しない。この例は５〜6H（Ｈは水
平走査期間）目で始めて白レベルに到達する場合
である。つまり、持続時間Ｗ_Wが時定数τ_G〜τ_B
よりも大幅に短かい場合にはこのように数Ｈの期
間をかけなければ抽出出力Ｗ_G〜Ｗ_Bをピークホー
ルドできない。

ここで、抽出出力Ｗ_GはＨごとに得られるのに
対し、他の抽出出力Ｗ_R，Ｗ_Bは2Hごとに得られ
るが、時定数τ_R，τ_Bはτ_Gの1/2であるから、そ
の充電特性は第７図Ｅ〜Ｇのようになつて、ピー
クホールド出力Ｖ_Gが白レベルＶ_Wに達するまでの
所要時間と、他のピークホールド出力Ｖ_R，Ｖ_Bが
白レベルＶ_Wに達するまでの所要時間がほぼ等し
くなる。

なお、時定数τ_R及びτ_Bをτ_Gに等しくした場
合には、ピークホールド出力Ｖ_R，Ｖ_Bが白レベル
Ｖ_Wに達するまでの時間はピークホールド出力Ｖ_G
の場合のほぼ２倍になる。

このように線順次信号を取扱うピークホールド
回路２３Ｒ，２３Ｂの時定数τ_R，τ_Bを、同時信
号を取扱うピークホールド回路２３Ｇの時定数τ
_Gのほぼ1/2に選定しておけば、ピークホールド出
力Ｖ_R，Ｖ_Bが白レベルＶ_Wに達するまでの時間
を、ピークホールド出力Ｖ_Gが白レベルＶ_Wに達す
るまでの時間にほぼ一致させることができるか
ら、時定数τ_G〜τ_Bが等しいときよりも1/2以下
の時間で白バランスを調整することができる。

なお、時定数τ_G〜τ_BはRCによつて求まるか
ら、τ_G２τ_R＝２τ_Bに設定する場合には、抵
抗器ＲもしくはコンデンサＣの値をそのように設
定すればよい。この例では、C₁＝C₂＝C₃とし、
Ｒの方を、R₁2R₂＝2R₃に選定している。

このように、Ｒの方を変更して所定の時定数τ
_G〜τ_Bを得るようにしたのは、コンデンサC₁〜
C₃の放電時定数を等しくするためである。

第８図は比較回路３１，３２の具体例であつ
て、この例ではトランジスタQ₁，Q₂で構成され
た差動アンプ４０を有し、夫々のコレクタ間には
PNP形のトランジスタQ₃のベース・エミツタ
が、この例ではトランジスタQ₁側にエミツタ
が、トランジスタQ₂側にベースがあるように接
続され、そのコレクタ出力が終段のトランジスタ
Q₄に供給される。出力端子４３はコレクタ側よ
り取出される。

なお、４５は定電流源である。

この構成において、今トランジスタQ₃のベー
ス・エミツタ間電圧をＶ_BE、差動アンプ４０の利
得をＧとし、端子４１に基準電圧Ｖ_REFを与えた
とき、端子４２に与える電圧Ｅ_Xが、 Ｅ_X≧Ｖ_REF＋Ｖ_ＢＥ／Ｇ …(2) となつたときに、トランジスタQ₁，Q₂の動作状
態が反転する。

つまり、トランジスタQ₂を付加することで、
Ｅ_XがＶ_REF以上になつても直ちには反転せず、Ｖ
_BE／Ｇなる電位差が不感帯として作用する。

第９図は、Ｖ_BE＝0.7（Ｖ）、Ｇ＝10、Ｖ_REF＝
2.5（Ｖ）であるときの端子４３に得られる出力
電圧V₀と入力電圧Ｅ_Xの関係を示す。

第８図のものを比較回路３１，３２として使用
する場合には、端子４１がマイナス端子として、
端子４２がプラス端子として使用される。

そして、比較回路３１，３２をこのように構成
する場合には、トランジスタQ₃の存在で不感帯
が生ずるので、この不感帯によつてダイオード
D₁，D₂及びD₃の順方向降下電圧Ｖ_Fのバラツキに
よる比較出力への影響を除去できる。すなわち降
下電圧Ｖ_FのバラツキΔＶ_Fが不感帯内であるなら
ば、このバラツキΔＶ_Fを不感帯によつて吸収す
ることができるからである。

なお、上述した実施例においては、緑の同時信
号と赤、青の線順次信号とが得られる色フイルタ
１として第１図に示すような構成のものを示した
が、例えば２枚の色フイルタからなり、一方は全
面が緑の色光を透過する色フイルタを使用し、他
方が１ラインおきに赤と青の色光が透過する色フ
イルタを使用した２板式のテレビカメラにも適用
することができる。また固体撮像体２の出力が
緑、赤及び青の同時信号であつても、第３図に示
すような色信号処理回路１０を有するものであれ
ば、スイツチング回路８の出力は赤、青の線順次
信号となるから、このような場合にもこの考案を
適用することができる。

要は、白バランス調整回路２０に入力する信号
のうちに赤、青の線順次信号があるような回路系
をもつテレビカメラであれば、この考案を適用す
ることができる。

考案の効果 以上説明したようにこの考案によれば、ピーク
ホールド回路２３Ｇ〜２３Ｂの時定数を異ならせ
たので、第２図構成の色信号処理回路１０であつ
ても、一部に白レベルがある被写体であれば、そ
の被写体を利用して短時間にしかも確実に白バラ
ンスをとることができる。特に、この考案では時
定数τ_Gよりも短かな持続時間しかない微少な被
写体であつても、その被写体を利用して白バラン
スを確実にとることができる。

勿論、この構成によれば画面全体が白となるよ
うな被写体でなくても白バランスの調整を行なう
ことができるので、屋外でそのような被写体を探
す煩しさがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は色フイルタの説明図、第２図はこの考
案の説明に供する色信号処理回路の一例の系統
図、第３図はこの考案に係る白バランス調整回路
の一例の系統図、第４図は抽出領域の説明図、第
５図はこの考案の要部の一例を示す接続図、第６
図は時定数の説明図、第７図は第５図の動作説明
図、第８図は比較回路の一例を示す接続図、第９
図はその動作説明図である。 ７Ｇ，７Ｒ，７Ｂはゲインコントロール回路、
２０は白バランス調整回路、２１Ｇ〜２１Ｂは抽
出回路、２３Ｇ〜２３Ｂはピークホールド回路、
３０は制御信号形成回路である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 緑の同時信号と赤、青の線順次信号から緑、赤
   及び青の原色信号が形成されるような色信号処理
   回路において、赤、青の線順次信号の夫々と緑の
   同時信号が夫々出力領域抽出回路に供給され、画
   面の中心を含む所定の領域に含まれる信号が選択
   的に取出され、これら選択的に取出された信号が
   夫々ピークホールド回路に供給され、その出力に
   基いて上記赤、青の線順次信号の夫々に設けられ
   たゲインコントロール回路が制御されて白バラン
   スの調整が行なわれると共に、上記赤、青の線順
   次信号が供給されるピークホールド回路の時定数
   は緑の同時信号が供給されるピークホールド回路
   の時定数のほぼ1/2に選定された白バランス調整
   回路。