デジタルカメラ
【課題】 光源の色温度が変化しても、適正に白を再現することが可能なデジタルカメラを提供すること。
【解決手段】 本発明に係るデジタルカメラ１００においては、先ず、ＣＣＤ１０３は、レンズユニット１０１を介して被写体光を電気信号に変換してカラー画像信号として出力し、このカラー画像信号をＡ／Ｄ変換器１０６でＡ／Ｄ変換してデジタルカラー画像信号として出力し、ＩＰＰ１０７は、デジタルカラー画像信号の各色成分（ＲＧＢ）の輝度データに応じたＡＷＢ（Ａｕｔｏ ＷｈｉｔｅＢａｌａｎｃｅ）評価値を出力し、ＣＰＵ１２１は、フラッシュメモリ１３０に記憶された各照明条件での適正ゲイン値を参照して、設定された色温度範囲内で、ＩＰＰ１０７から出力されたＡＷＢ評価値に対応する適正ゲイン値を算出して、算出した適正ゲインをホワイトバランス調整部１０７４に設定してＡＷＢ調整を行う。
【解決手段】 本発明に係るデジタルカメラ１００においては、先ず、ＣＣＤ１０３は、レンズユニット１０１を介して被写体光を電気信号に変換してカラー画像信号として出力し、このカラー画像信号をＡ／Ｄ変換器１０６でＡ／Ｄ変換してデジタルカラー画像信号として出力し、ＩＰＰ１０７は、デジタルカラー画像信号の各色成分（ＲＧＢ）の輝度データに応じたＡＷＢ（Ａｕｔｏ ＷｈｉｔｅＢａｌａｎｃｅ）評価値を出力し、ＣＰＵ１２１は、フラッシュメモリ１３０に記憶された各照明条件での適正ゲイン値を参照して、設定された色温度範囲内で、ＩＰＰ１０７から出力されたＡＷＢ評価値に対応する適正ゲイン値を算出して、算出した適正ゲインをホワイトバランス調整部１０７４に設定してＡＷＢ調整を行う。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、デジタルカメラに関し、詳細には、ＡＷＢ機能を備えたデジタルカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】デジタルカメラにおいては、良質のカラー画像を得るために白バランス調整が必要である。この白バランスがくずれると、白色の被写体を撮影した場合にその撮影画像が色みがかって見えるだけでなく、一般の被写体を撮影した時の色再現性も劣化し、良質の再現画像が得られなくなる。
【０００３】光源の色温度が変化すれば、白バランスが変化するので、その都度白色（又は無彩色）の被写体を撮影して、デジタルカメラの撮影信号出力である３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂの出力比が１：１：１となるように調整しなければならない。これが白バランス調整であり、この調整は、一般に、各色信号の伝送線路に設けられた可変利得回路を調整することにより行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来のデジタルカメラにおいては、光源の色温度が変化すると、適正に白を再現することができないという問題がある。
【０００５】本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、光源の色温度が変化しても、適正に白を再現することが可能なデジタルカメラを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１に係るデジタルカメラは、光学系を介した被写体光を電気信号に変換してカラー画像信号として出力する撮像素子と、前記カラー画像信号をＡ／Ｄ変換してデジタルカラー画像信号として出力するＡ／Ｄ変換手段と、ホワイトバランスの調整対象とする色温度範囲を設定する白検出範囲設定手段と、前記デジタルカラー画像信号の各色成分（ＲＧＢ）に、当該各色成分の輝度データに応じたＡＷＢ（Ａｕｔｏ ＷｈｉｔｅＢａｌａｎｃｅ）評価値を出力するＡＷＢ評価手段と、前記デジタルカラー画像信号のうち少なくとも２色のゲインを調整するＡＷＢ調整手段と、複数の照明条件での適正ゲイン値を記憶した記憶手段と、前記記憶手段に記憶された適正ゲイン値を参照して、前記白検出範囲設定手段で設定された色温度範囲内で、前記ＡＷＢ評価手段から出力されたＡＷＢ評価値に対応する適正ゲイン値を算出して、前記ＡＷＢ調整手段のゲインを設定するＡＷＢ制御手段と、を備えたものである。
【０００７】また、請求項２に係るデジタルカメラは、光学系を介した被写体光を電気信号に変換してカラー画像信号として出力する撮像素子と、前記カラー画像信号をＡ／Ｄ変換してデジタルカラー画像信号として出力するＡ／Ｄ変換手段と、ホワイトバランスの調整対象とする色温度範囲を設定する白検出範囲設定手段と、ＡＷＢ評価手段の検出する輝度範囲を設定する検出輝度範囲設定手段と、前記検出輝度範囲設定手段で設定された輝度範囲内で、前記デジタルカラー画像信号の各色成分（ＲＧＢ）の輝度データに応じたＡＷＢ（Ａｕｔｏ Ｗｈｉｔｅ Ｂａｌａｎｃｅ）評価値を出力する前記ＡＷＢ評価手段と、前記デジタルカラー画像信号のうち少なくとも２色のゲインを調整するＡＷＢ調整手段と、複数の照明条件での適正ゲイン値を記憶した記憶手段と、前記記憶手段に記憶された適正ゲイン値を参照して、前記白検出範囲設定手段で設定された色温度範囲内で、前記ＡＷＢ評価手段から出力されたＡＷＢ評価値に対応する適正ゲイン値を算出して、前記ＡＷＢ調整手段のゲインを設定するＡＷＢ制御手段と、を備えたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、この発明に係るデジタルカメラの好適な実施の形態を詳細に説明する。
【０００９】［発明の概要］本実施の形態に係るデジタルカメラは、自動ホワイトバランス（ＡＷＢ）調整機能を備えており、そのＣＰＵ（ＡＷＢ制御手段）は、そのＩＰＰのＡＷＢ調整値・白抽出設定回路（ＡＷＢ評価手段）から出力されるＡＷＢ（Ａｕｔｏ Ｗｈｉｔｅ Ｂａｌａｎｃｅ）評価値に基づいて、調整工程でフラッシュメモリ（記憶手段）に書き込まれた各照明条件での適正ゲイン値を参照して、設定された色温度範囲内で対応する適正ゲイン値を算出し、算出した適正ゲインをＩＰＰのホワイトバランス調整部（ＡＷＢ調整手段）に設定してＡＷＢ制御を行う。また、デジタルカメラ調整装置は、各照明条件毎に、デジタルカメラのＩＰＰから出力されるＡＷＢ評価値に基づいて、対応する適正ゲインを算出する。この適正ゲインはデジタルメモリのフラッシュメモリに書き込まれる。尚、本明細書においては、デジタルカメラ調整システムとは、上記デジタルカメラ及びデジタルカメラ調整装置を含んだものをいう。
【００１０】以下、［デジタルカメラ］、［デジタルカメラ調整装置］、［ＡＷＢ調整］の順に説明を行う。
【００１１】［デジタルカメラ］図１は、本実施の形態に係るデジタルカメラの構成図である。同図において，１００は、デジタルカメラを示しており、デジタルカメラ１は、レンズ１０１，オートフォーカス等を含むメカ機構１０２，ＣＣＤ１０３，ＣＤＳ回路１０４，可変利得増幅器（ＡＧＣアンプ）１０５，Ａ／Ｄ変換器１０６，ＩＰＰ１０７，ＤＣＴ１０８，コーダー１０９，ＭＣＣ１１０，ＲＡＭ（内部メモリ）１１１，ＰＣカードインタフェース１１２，ＣＰＵ１２１，表示部１２２，操作部１２３，モータドライバ１２５，およびＳＧ（制御信号生成）部１２６，ストロボ１２７，バッテリ１２８、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２９、フラッシュメモリ１３０を具備して構成されている。また，ＰＣカードインタフェース１１２を介して着脱可能なＰＣカード１５０が接続されている。
【００１２】レンズユニットは，レンズ１０１，オートフォーカス（ＡＦ）・絞り・フィルター部を含むメカ機構１０２等からなり，メカ機構１０２のメカニカルシャッタは２つのフィールドの同時露光を行う。ＣＣＤ（電荷結合素子）１０３は，レンズユニットを介して入力した映像を電気信号（アナログ画像データ）に変換する。ＣＤＳ（相関２重サンプリング）回路１０４は，ＣＣＤ型撮像素子に対する低雑音化のための回路である。
【００１３】また，ＡＧＣアンプ１０５は，ＣＤＳ回路１０４で相関２重サンプリングされた信号のレベルを補正する。さらにＡ／Ｄ変換器１０６は，ＡＧＣアンプ１０５を介して入力したＣＣＤ１０３からのアナログ画像データをデジタル画像データに変換する。すなわち，ＣＣＤ１０３の出力信号は，ＣＤＳ回路１０４およびＡＧＣアンプ１０５を介し，またＡ／Ｄ変換器１０５により，最適なサンプリング周波数（例えば，ＮＴＳＣ信号のサブキャリア周波数の整数倍）にてデジタル信号に変換される。
【００１４】また，デジタル信号処理部であるＩＰＰ（Image Pre-Processor)１０７，ＤＣＴ（Discrete Cosine Transform)１０８，およびコーダー（Huffman Encoder/Decoder)１０９は，Ａ／Ｄ変換器１０６から入力したデジタル画像データについて，色差（Ｃｂ，Ｃｒ）と輝度（Ｙ）に分けて各種処理，補正および画像圧縮／伸長のためのデータ処理を施す。画像圧縮・伸長部１０７は，例えばＪＰＥＧ準拠の画像圧縮・伸長の一過程である直交変換，並びに，ＪＰＥＧ準拠の画像圧縮・伸長の一過程であるハフマン符号化・復号化等を行う。
【００１５】さらに，ＭＣＣ（Memory Card Controller）１１０は，圧縮処理された画像を一旦蓄えてＰＣカードインタフェース１１２を介してＰＣカード１５０への記録，或いはＰＣカード１５０からの読み出しを行う。
【００１６】ＣＰＵ１２１は，ＲＯＭ（不図示）に格納されたプログラムに従ってＲＡＭ（不図示）を作業領域として使用して、操作部１２３からの指示，或いは図示しないリモコン等の外部動作指示に従い，上記デジタルカメラ内部の全動作を制御する。具体的には、ＣＰＵ１２１は，撮像動作、自動露出（ＡＥ）動作、自動ホワイトバランス（ＡＷＢ）調整動作や、ＡＦ動作等の制御を行う。また、ＣＰＵ１２１は、デジタルカメラ調整装置２００のコンピュータ２０７から送信されるコマンドに応じて、ＡＥ機能、ＡＷＢ機能、ＡＦ機能のＯＮ／ＯＦＦを設定することができる。また，カメラ電源はバッテリ１２８，例えば，ＮｉＣｄ，ニッケル水素，リチウム電池等から，ＤＣ−ＤＣコンバータ１２９に入力され，当該デジタルカメラ内部に供給される。
【００１７】表示部１２２は，ＬＣＤ，ＬＥＤ，ＥＬ等で実現されており，撮影したデジタル画像データや，伸長処理された記録画像データを表示すると共に，モード表示部には，当該デジタルカメラの状態等を画面上に表示する。また、操作部１２３は，機能選択，撮影指示，およびその他の各種設定を外部から行うためのボタンを備える。フラッシュメモリ１３０には、ＡＷＢ調整を行うための各照明条件での適正ゲイン値が書き込まれている。
【００１８】上記したデジタルカメラ１００は、被写体を撮像して得られる画像データをＰＣカード１５０に記録する記録モードと、ＰＣカード１５０に記録された画像を表示する表示モードと、デジタルカメラ調整装置２００と協働してフラッシュメモリ１３０に調整データを書き込む記録・調整モード等を備えている。
【００１９】図２は、上記ＩＰＰ１０７の具体的構成の一例を示す図である。ＩＰＰ１０７は、図２に示す如く、Ａ／Ｄ変換器１０６から入力したデジタル画像データをＲ・Ｇ・Ｂの各色成分に分離する色分離部１０７１と、分離されたＲ・Ｇ・Ｂの各画像データを補間する信号補間部１０７２と、Ｒ・Ｇ・Ｂの各画像データの黒レベルを調整するペデスタル調整部１０７３と、Ｒ，Ｂの各画像データの白レベルを調整するホワイトバランス調整部１０７４と、ＣＰＵ１２１により設定されたゲインでＲ・Ｇ・Ｂの各画像データを補正するデジタルゲイン調整部１０７５と、Ｒ・Ｇ・Ｂの各画像データのγ変換を行うガンマ変換部１０７６と、ＲＧＢの画像データを色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）と輝度信号（Ｙ）とに分離するマトリックス部１０７７と、色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）と輝度信号（Ｙ）とに基づいてビデオ信号を作成し表示部１２２に出力するビデオ信号処理部１０７８と、を備えている。
【００２０】更に、ＩＰＰ１０７は、ペデスタル調整部１０７３によるペデスタル調整後のＲ・Ｇ・Ｂの各画像データの輝度データ（Ｙ）を検出するＹ演算部１０７９と、Ｙ演算部１０７９で検出した輝度データ（Ｙ）の所定周波数成分のみを通過させるＢＰＦ１０８０と、ＢＰＦ１０８０を通過した輝度データ（Ｙ）に応じたデジタルカウント値をＡＦ評価値としてＣＰＵ１２１に出力するＡＦ評価値回路１０８１と、Ｙ演算部１０７９で検出した輝度データ（Ｙ）に応じたデジタルカウント値をＡＥ評価値としてＣＰＵ１２１に出力するＡＥ評価値回路１０８２と、デジタルゲイン調整部１０７５によるゲイン調整後のＲ・Ｇ・Ｂの各画像データの輝度データ（Ｙ）を検出するＹ演算部１０８３と、設定された輝度範囲内（白検出エリア内）で、Ｙ演算部１０８３で検出した輝度データ（Ｙ）に応じたデジタルカウント値をＡＷＢ評価値としてＣＰＵ１２１に出力するＡＷＢ評価値・白抽出設定回路１０８４と、ＣＰＵ１２１とのインターフェースであるＣＰＵＩ／Ｆ１０８５と、及びＤＣＴ１０８とのインターフェースであるＤＣＴＩ／Ｆ１０８６等を備えている。
【００２１】上記したホワイトバランス調整部１０７４は、Ｒ，Ｂ毎に、乗算器１０７４ｒ，１０７４ｂを備えており、各乗算器１０７４ｒ，１０７４ｂに入力するＲ・Ｂの画像データに、ＣＰＵ１２１で設定されるＲ、Ｂの各ゲインデータをそれぞれ乗算し、画像データのホワイトバランスを調整する。尚、上記ＡＷＢ評価値・白抽出設定回路１０８４の輝度範囲（白検出エリア）は、ＣＰＵ１２１により設定される。
【００２２】上記したデジタルゲイン調整部１０７５は、ＲＧＢ毎に、乗算器１０７５ｒ，１０７５ｇ，１０７５ｂを備えており、各乗算器１０７５ｒ，１０７５ｇ，１０７５ｂに入力するＲ・Ｇ・Ｂの画像データに、ＣＰＵ１２１で設定されるＲＧＢの各ゲインデータをそれぞれ乗算し、Ｒ・Ｇ・Ｂの画像データの信号レベルを調整する。
【００２３】次に、上記デジタルカメラ１００におけるＡＷＢ制御に関わる動作について説明する。
【００２４】ＣＰＵ１２１は、ＩＰＰ１０７から取り込んでＲＡＭに格納されたＡＷＢ評価値に対応する適正ゲインを、設定されたホワイトバランスの調整対象とする色温度範囲（白検出エリア）内で、フラッシュメモリ１３０に格納された各照明条件での適正ゲインを参照して算出する。続いて、ＣＰＵ１２１は、撮像して取り込まれた画像データに対して、算出した適正ゲインをホワイトバランス調整部１０７４のＲとＢの乗算器１０７４ｒ、１０７４ｂに、それぞれ乗算して、画像データの信号レベルを調整してＡＷＢ制御を行う。
【００２５】尚、ＡＷＢ評価値の取り込みに関し、通常の撮影動作に先だって、ＡＷＢ評価値を取り込み（プレスキャン）ＲＡＭに格納し、撮影時にこのＡＷＢ評価値に基づいてＡＷＢ制御する方法と、通常の撮影動作においてＡＷＢ評価値を取り込みＲＡＭに格納し、次回の撮影時にこの取り込んだＡＷＢ評価値に基づいてＡＷＢ制御する方法のいずれでも良い。
【００２６】ホワイトバランス調整部１０７４で調整するゲインをＲ、Ｂとしているが、本発明は、これに限られるものではなく、Ｒ、Ｇ、Ｂの少なくとも２以上の組み合わせのゲインを調整することにしても良い。
【００２７】［デジタルカメラ調整装置］図３は、本実施の形態に係るデジタルカメラ調整装置２００の外観構成を示す図であり、図４は、デジタルカメラ１００とデジタルカメラ調整装置２００とからなるデジタルカメラ調整システム３００のブロック構成を示す図である。
【００２８】図３及び図４に示すデジタルカメラ調整装置２００は、デジタルカメラ１００に電源を供給するデジタルカメラ供給用電源２０１と、デジタルカメラ供給用電源２０１をＧＰＩＢ制御するためのアダプター２０２と、デジタルカメラ１００で撮影した画像を表示するモニタ２０３と、デジタルカメラ１００でスキャンしたカラー信号（ＲＧＢ）の振幅と位相をベクトル的に表示するベクトルスコープ２０４と、モニタ２０３のビデオ信号観測用のウエーブフォームモニタ２０５と、透過型のグレースケールの光源２０６と、デジタルカメラ１００及び上記計測機器（ベクトルスコープ２０４、ウエーブフォームモニタ２０５等）の制御等を行うコンピュータ２０７と、コンピュータ２０７の表示装置であり調整メニュー等を表示するディスプレイ２０８と、コンピュータ２０７本体に装着されるＧＰＩＢＩ／Ｆ２０９と、デジタカメラ１００を固定し、デジタルカメラ供給用電源２０１、ＲＳ−２３２Ｃ、ＶＩＤＥＯ等の信号接続を行う調整治具本体２１０と、フィルタ（Ｗ４，Ｃ１０，Ｃ４、Ｗ１６等）の切替を行うフィルタ切替装置２１２と、フィルタ切替装置２１２のフィルタ（Ｗ４，Ｃ１０，Ｃ４、Ｗ１６等）の切換をコンピュータ２０７からの指令に応じて制御する制御ＢＯＸ２１１と、を備えている。尚、光源２０６とフィルタ切替装置２１２で照明手段を実現する。
【００２９】図５は、上記コンピュータ２０７の構成を示す図である。コンピュータ２０７は，図５に示す如く、操作指示を与える入力部２０７１と，コンピュータの装置全体の制御を司るＣＰＵ２０７２，当該ＣＰＵ２０７２を動作させる各種制御プログラムを格納したＲＯＭ２０７３と，ＣＰＵ２０７２のワークエリアとして使用されるＲＡＭ２０７４と、を備えている。上記制御プログラムとしては、例えば、デジタルカメラ１００のフラッシュメモリ１３０に各照明条件での適正ゲインデータ等の調整データを書き込むための調整データ作成プログラム等がある。
【００３０】［ＡＷＢ調整］次に、デジタルカメラ１００とデジタルカメラ調整装置２００とで協働して実行されるＡＷＢ調整の処理手順を図６に示すフローチャートを参照して説明する。図６は、ＡＷＢ調整の手順を示すフローチャートである。
【００３１】尚、このＡＷＢ調整においては、光源２０６（５１００Ｋ）に透過型のグレースケールをセットし、フィルタ切替装置２１２で、異なる特性のフィルタ（Ｗ４，Ｃ１０，Ｃ４、Ｗ１６等）を切り替えることにより光源２０６の照明条件を変更してＡＷＢ調整データを算出する。
【００３２】先ず、図５に示すように、デジタルカメラ１００を、デジタルカメラ調整装置２００の治具本体２１０に装着し、デジタルカメラ１００及びデジタルカメラ調整装置２００の電源投入が行われると、デジタルカメラ１００及びデジタルカメラ調整装置２００の初期化処理が行われ（ステップＳ１，Ｐ１）、ディスプレー２０８には、図７に示すような表示メニューがディスプレイ２０８に表示される（ステップＳ２）。また、デジタルカメラ１００では、調整・記録モードが設定される（ステップＰ２）。
【００３３】そして、デジタルカメラ調整装置２００では、ディスプレイ２０８の表示メニュー画面（図７参照）から、ＡＷＢ調整が選択されると（ステップＳ３）、図８に示すようなフィルタ選択画面が表示され、この選択画面からフィルタの選択が行われる（ステップＳ４）。そして、コンピュータ２０７のＣＰＵ２０７２は、制御ＢＯＸ２１１を介して、光源２０６のフィルタを選択されたフィルタに切り替える（ステップＳ５）。
【００３４】つづいて、コンピュータ２０７のＣＰＵ２０７２は、ＡＷＢ調整の開始を示すコマンドを、ＲＳ２３２Ｃケーブルを介して、デジタルカメラ１００のＣＰＵ１２１に送信する（ステップＳ６）。そして、カウンタＫの値を初期値「０」に設定する（ステップＳ７）。
【００３５】デジタルカメラ１００のＣＰＵ１２１では、このコマンドを受信すると（ステップＰ３）、ＡＦ機能及びＡＥ機能をＯＮとし、ＡＷＢ機能をＯＦＦとして状態で、ホワイトバランス調整回路１０７４の乗算器１０７４ｒ、乗算器１０７４ｂには、それぞれ、Ｒ、Ｂのゲインの初期値を設定して、撮影を行う（ステップＰ４）。
【００３６】この撮影の際、ＩＰＰ１０７のＡＷＢ評価値回路１０８４からは、それぞれ、設定される輝度範囲（白検出エリア）内のＲ，Ｇ，ＢのＡＷＢ評価値がＣＰＵ１２１に出力される。ＣＰＵ１２１は、これらＲ，Ｇ，ＢのＡＷＢ評価値をデジタルカメラ調整装置２００のコンピュータ２０７に送信する（ステップＰ５）。
【００３７】コンピュータ２０７のＣＰＵ２０７２は、Ｒ、Ｇ、ＢのＡＷＢ評価値を受信すると、Ｒ、Ｇ、ＢのＡＷＢ評価値のΣＲ、ΣＧ、ΣＢをそれぞれ算出する（ステップＳ８）。続いて、ＣＰＵ２０７２は、ΣＲ／ΣＧ、ΣＢ／ΣＧを算出し（ステップＳ９）、カウンタＫの値を「１」インクリメントする（ステップＳ１０）。
【００３８】つづいて、ＣＰＵ２０７２は、ΣＲ／ΣＧ及びΣＢ／ΣＧが規定値（１近傍）内にあるか否かを判断し（ステップＳ１１）、ΣＲ／ΣＧ及びΣＢ／ΣＧが規定値内にある場合には、このときのＲ、ＢのゲインをＡＷＢ調整ゲインとして、デジタルカメラのＣＰＵ１２１に送出する（ステップＳ１２）。デジタルカメラ１００のＣＰＵ１２１は、このＲとＢのＡＷＢ調整ゲインを受信すると、フラッシュメモリ１３０にライトする（ステップＰ６）。
【００３９】一方、ステップＳ１１において、ΣＲ／ΣＧ及びΣＢ／ΣＧが規定値（１近傍）内にない場合には、ステップＳ１３に移行して、カウンタＫの値すなわち調整回数が規定回数Ｎより大か否かを判断し、Ｋ＞Ｎである場合には、デジタルカメラ若しくは環境条件の異常と判断してその旨をディスプレイ２０８に表示して、操作者に報知する（ステップＳ１５）。
【００４０】他方、Ｋ＞Ｎでない場合には、ステップＳ１４に移行して、ΣＲ／ΣＧ及びΣＢ／ΣＧが１近傍となるようなＲ、Ｂゲインを算出し、算出したＲ、Ｂゲインと共に、再度の撮影をすべき旨をデジタルカメラのＣＰＵ２０７２に送出する（ステップＳ１４）。これに応じて、デジタルカメラ１００のＣＰＵ１２１では、算出されたＲ、Ｂゲインをホワイトバランス調整回路１０７４の乗算器１０７４ｒ、乗算器１０７４ｂに設定して、撮影を行い（ステップＰ４）、ＡＷＢ評価値を再度送出する（ステップＰ５）。そして、コンピュータのＣＰＵ２０７２は、ΣＲ、ΣＧ、ΣＢをそれぞれ算出した後（ステップＳ８）、ΣＲ／ΣＧ、ΣＢ／ΣＧを算出し（ステップＳ９）、カウンタＫの値を「１」インクリメントして（ステップＳ１０）、ΣＲ／ΣＧ及びΣＢ／ΣＧが規定値（１近傍）内となるまで規定回数Ｎを限度として、この処理（ステップＳ１４、Ｐ４，Ｐ５，Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１１、Ｓ１３）を繰り返す。
【００４１】上記処理（ステップＳ４〜ステップＳ１４、ステップＰ３〜ステップＰ６）を、フィルタＷ４，Ｃ１０，Ｃ４、Ｗ１６毎に行い、各照明条件でのＡＷＢ調整ゲインをフラッシュメモリ１３０にライトする。
【００４２】尚、上記して処理においては、調整回数が規定回数より大となった場合に、デジタルカメラ若しくは環境条件の異常と判断してその旨をディスプレイ２０８に表示して、操作者に報知する構成としたが、調整時間が所定時間を越えた場合に、デジタルカメラ若しくは環境条件の異常であると判断する構成としても良い。
【００４３】以上説明したように、本実施の形態のデジタルカメラ１００においては、ＣＣＤ１０３は、レンズユニット１０１を介して被写体光を電気信号に変換してカラー画像信号として出力し、このカラー画像信号をＡ／Ｄ変換器１０６でＡ／Ｄ変換してデジタルカラー画像信号として出力し、ＩＰＰ１０７は、デジタルカラー画像信号の各色成分（ＲＧＢ）の輝度データに応じたＡＷＢ（Ａｕｔｏ Ｗｈｉｔｅ Ｂａｌａｎｃｅ）評価値を出力し、ＣＰＵ１２１は、フラッシュメモリ１３０に記憶された各照明条件での適正ゲイン値を参照して、設定された色温度範囲内で、ＩＰＰ１０７から出力されたＡＷＢ評価値に対応する適正ゲイン値を算出して、算出した適正ゲインをホワイトバランス調整部１０７４に設定してＡＷＢ調整を行うこととしたので、光源の色温度が変化しても、適正に白を再現することが可能となる。
【００４４】また、本実施の形態のデジタルカメラ１００においては、ＣＣＤ１０３は、レンズユニット１０１を介して被写体光を電気信号に変換してカラー画像信号として出力し、このカラー画像信号をＡ／Ｄ変換器１０６でＡ／Ｄ変換してデジタルカラー画像信号として出力し、ＩＰＰ１０７は、設定された輝度範囲内で、デジタルカラー画像信号の各色成分（ＲＧＢ）の輝度データに応じたＡＷＢ（Ａｕｔｏ Ｗｈｉｔｅ Ｂａｌａｎｃｅ）評価値を出力し、ＣＰＵ１２１は、フラッシュメモリ１３０に記憶された各照明条件での適正ゲイン値を参照して、設定された色温度範囲内で、ＩＰＰ１０７から出力されたＡＷＢ評価値に対応する適正ゲイン値を算出して、算出した適正ゲインをホワイトバランス調整部１０７４に設定してＡＷＢ調整を行うこととしたので、光源の色温度が変化しても、適正に白を再現することが可能となり、また、演算時間を短縮することが可能となる。
【００４５】
【発明の効果】請求項１に係るデジタルカメラは、光学系を介した被写体光を電気信号に変換してカラー画像信号として出力する撮像素子と、カラー画像信号をＡ／Ｄ変換してデジタルカラー画像信号として出力するＡ／Ｄ変換手段と、ホワイトバランスの調整対象とする色温度範囲を設定する白検出範囲設定手段と、デジタルカラー画像信号の各色成分（ＲＧＢ）に、当該各色成分の輝度データに応じたＡＷＢ（Ａｕｔｏ Ｗｈｉｔｅ Ｂａｌａｎｃｅ）評価値を出力するＡＷＢ評価手段と、デジタルカラー画像信号のうち少なくとも２色のゲインを調整するＡＷＢ調整手段と、複数の照明条件での適正ゲイン値を記憶した記憶手段と、記憶手段に記憶された適正ゲイン値を参照して、白検出範囲設定手段で設定された色温度範囲内で、前記ＡＷＢ評価手段から出力されたＡＷＢ評価値に対応する適正ゲイン値を算出して、ＡＷＢ調整手段のゲインを設定するＡＷＢ制御手段と、を備えたこととしたので、光源の色温度が変化しても、適正に白を再現することが可能となる。
【００４６】また、請求項２に係るデジタルカメラは、光学系を介した被写体光を電気信号に変換してカラー画像信号として出力する撮像素子と、カラー画像信号をＡ／Ｄ変換してデジタルカラー画像信号として出力するＡ／Ｄ変換手段と、ホワイトバランスの調整対象とする色温度範囲を設定する白検出範囲設定手段と、ＡＷＢ評価手段の検出する輝度範囲を設定する検出輝度範囲設定手段と、検出輝度範囲設定手段で設定された輝度範囲内で、デジタルカラー画像信号の各色成分（ＲＧＢ）の輝度データに応じたＡＷＢ（Ａｕｔｏ Ｗｈｉｔｅ Ｂａｌａｎｃｅ）評価値を出力する前記ＡＷＢ評価手段と、デジタルカラー画像信号のうち少なくとも２色のゲインを調整するＡＷＢ調整手段と、複数の照明条件での適正ゲイン値を記憶した記憶手段と、記憶手段に記憶された適正ゲイン値を参照して、白検出範囲設定手段で設定された色温度範囲内で、ＡＷＢ評価手段から出力されたＡＷＢ評価値に対応する適正ゲイン値を算出して、ＡＷＢ調整手段のゲインを設定するＡＷＢ制御手段と、を備えたこととしたので、光源の色温度が変化しても、適正に白を再現することが可能となり、また、演算時間を短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るデジタルカメラの構成図である。
【図２】図１のＩＰＰの具体的構成の一例を示す図である。
【図３】本実施の形態に係るデジタルカメラ調整装置の外観構成を示す図である。
【図４】本実施の形態に係るデジタルカメラ調整システムの構成図である。
【図５】図３のコンピュータの構成を示す図である。
【図６】ＡＷＢ調整の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】表示メニューを示す図である。
【図８】選択メニューを示す図である。
【符号の説明】
１００ デジタルカメラ
１０１ レンズ
１０２ オートフォーカス等を含むメカ機構
１０３ ＣＣＤ（電荷結合素子）
１０４ ＣＤＳ（相関２重サンプリング）回路
１０５ 可変利得増幅器（ＡＧＣアンプ）
１０６ Ａ／Ｄ変換器
１０７ ＩＰＰ（Image Pre-Processor)
１０８ ＤＣＴ（Discrete Cosine Transform)
１０９ コーダー（Huffman Encoder/Decoder)
１１０ ＭＣＣ（Memory Card Controller）
１１１ ＲＡＭ（内部メモリ）
１１２ ＰＣカードインタフェース
１２１ ＣＰＵ
１２２ 表示部
１２３ 操作部
１２５ モータドライバ
１２６ ＳＧ部
１２７ ストロボ
１２８ バッテリ
１２９ ＤＣ−ＤＣコンバータ
１３０ フラッシュメモリ
１５０ ＰＣカード
２００ デジタルカメラ調整装置
２０１ デジタルカメラ供給用電源
２０２ アダプター
２０３ モニタ
２０４ ベクトルスコープ
２０５ ウエーブフォームモニタ
２０６ 光源
２０７ コンピュータ
２０８ ディスプレイ
２０９ ＧＰＩＢＩ／Ｆ
２１０ 調整治具本体
２１１ 制御ＢＯＸ
２１２ フィルタ切替装置
１０７１ 色分離部
１０７２ 信号補間部
１０７３ ペデスタル調整部
１０７４ ホワイトバランス調整部（ホワイトバランス調整手段）
１０７５ デジタルゲイン調整部
１０７６ γ変換部
１０７７ マトリクス部
１０７８ ビデオ信号処理部
１０７９ Ｙ演算部
１０８０ ＢＰＦ
１０８１ ＡＦ評価値回路
１０８２ ＡＥ評価値回路
１０８３ Ｙ演算部
１０８４ ＡＷＢ評価値回路
１０８５ ＣＰＵＩ／Ｆ
１０８６ ＤＣＴＩ／Ｆ
１０７５ｒ，１０７５ｇ，１０７５ｂ 乗算器
２０７１ 入力部
２０７２ ＣＰＵ
２０７３ ＲＯＭ
２０７４ ＲＡＭ
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、デジタルカメラに関し、詳細には、ＡＷＢ機能を備えたデジタルカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】デジタルカメラにおいては、良質のカラー画像を得るために白バランス調整が必要である。この白バランスがくずれると、白色の被写体を撮影した場合にその撮影画像が色みがかって見えるだけでなく、一般の被写体を撮影した時の色再現性も劣化し、良質の再現画像が得られなくなる。
【０００３】光源の色温度が変化すれば、白バランスが変化するので、その都度白色（又は無彩色）の被写体を撮影して、デジタルカメラの撮影信号出力である３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂの出力比が１：１：１となるように調整しなければならない。これが白バランス調整であり、この調整は、一般に、各色信号の伝送線路に設けられた可変利得回路を調整することにより行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来のデジタルカメラにおいては、光源の色温度が変化すると、適正に白を再現することができないという問題がある。
【０００５】本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、光源の色温度が変化しても、適正に白を再現することが可能なデジタルカメラを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１に係るデジタルカメラは、光学系を介した被写体光を電気信号に変換してカラー画像信号として出力する撮像素子と、前記カラー画像信号をＡ／Ｄ変換してデジタルカラー画像信号として出力するＡ／Ｄ変換手段と、ホワイトバランスの調整対象とする色温度範囲を設定する白検出範囲設定手段と、前記デジタルカラー画像信号の各色成分（ＲＧＢ）に、当該各色成分の輝度データに応じたＡＷＢ（Ａｕｔｏ ＷｈｉｔｅＢａｌａｎｃｅ）評価値を出力するＡＷＢ評価手段と、前記デジタルカラー画像信号のうち少なくとも２色のゲインを調整するＡＷＢ調整手段と、複数の照明条件での適正ゲイン値を記憶した記憶手段と、前記記憶手段に記憶された適正ゲイン値を参照して、前記白検出範囲設定手段で設定された色温度範囲内で、前記ＡＷＢ評価手段から出力されたＡＷＢ評価値に対応する適正ゲイン値を算出して、前記ＡＷＢ調整手段のゲインを設定するＡＷＢ制御手段と、を備えたものである。
【０００７】また、請求項２に係るデジタルカメラは、光学系を介した被写体光を電気信号に変換してカラー画像信号として出力する撮像素子と、前記カラー画像信号をＡ／Ｄ変換してデジタルカラー画像信号として出力するＡ／Ｄ変換手段と、ホワイトバランスの調整対象とする色温度範囲を設定する白検出範囲設定手段と、ＡＷＢ評価手段の検出する輝度範囲を設定する検出輝度範囲設定手段と、前記検出輝度範囲設定手段で設定された輝度範囲内で、前記デジタルカラー画像信号の各色成分（ＲＧＢ）の輝度データに応じたＡＷＢ（Ａｕｔｏ Ｗｈｉｔｅ Ｂａｌａｎｃｅ）評価値を出力する前記ＡＷＢ評価手段と、前記デジタルカラー画像信号のうち少なくとも２色のゲインを調整するＡＷＢ調整手段と、複数の照明条件での適正ゲイン値を記憶した記憶手段と、前記記憶手段に記憶された適正ゲイン値を参照して、前記白検出範囲設定手段で設定された色温度範囲内で、前記ＡＷＢ評価手段から出力されたＡＷＢ評価値に対応する適正ゲイン値を算出して、前記ＡＷＢ調整手段のゲインを設定するＡＷＢ制御手段と、を備えたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、この発明に係るデジタルカメラの好適な実施の形態を詳細に説明する。
【０００９】［発明の概要］本実施の形態に係るデジタルカメラは、自動ホワイトバランス（ＡＷＢ）調整機能を備えており、そのＣＰＵ（ＡＷＢ制御手段）は、そのＩＰＰのＡＷＢ調整値・白抽出設定回路（ＡＷＢ評価手段）から出力されるＡＷＢ（Ａｕｔｏ Ｗｈｉｔｅ Ｂａｌａｎｃｅ）評価値に基づいて、調整工程でフラッシュメモリ（記憶手段）に書き込まれた各照明条件での適正ゲイン値を参照して、設定された色温度範囲内で対応する適正ゲイン値を算出し、算出した適正ゲインをＩＰＰのホワイトバランス調整部（ＡＷＢ調整手段）に設定してＡＷＢ制御を行う。また、デジタルカメラ調整装置は、各照明条件毎に、デジタルカメラのＩＰＰから出力されるＡＷＢ評価値に基づいて、対応する適正ゲインを算出する。この適正ゲインはデジタルメモリのフラッシュメモリに書き込まれる。尚、本明細書においては、デジタルカメラ調整システムとは、上記デジタルカメラ及びデジタルカメラ調整装置を含んだものをいう。
【００１０】以下、［デジタルカメラ］、［デジタルカメラ調整装置］、［ＡＷＢ調整］の順に説明を行う。
【００１１】［デジタルカメラ］図１は、本実施の形態に係るデジタルカメラの構成図である。同図において，１００は、デジタルカメラを示しており、デジタルカメラ１は、レンズ１０１，オートフォーカス等を含むメカ機構１０２，ＣＣＤ１０３，ＣＤＳ回路１０４，可変利得増幅器（ＡＧＣアンプ）１０５，Ａ／Ｄ変換器１０６，ＩＰＰ１０７，ＤＣＴ１０８，コーダー１０９，ＭＣＣ１１０，ＲＡＭ（内部メモリ）１１１，ＰＣカードインタフェース１１２，ＣＰＵ１２１，表示部１２２，操作部１２３，モータドライバ１２５，およびＳＧ（制御信号生成）部１２６，ストロボ１２７，バッテリ１２８、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２９、フラッシュメモリ１３０を具備して構成されている。また，ＰＣカードインタフェース１１２を介して着脱可能なＰＣカード１５０が接続されている。
【００１２】レンズユニットは，レンズ１０１，オートフォーカス（ＡＦ）・絞り・フィルター部を含むメカ機構１０２等からなり，メカ機構１０２のメカニカルシャッタは２つのフィールドの同時露光を行う。ＣＣＤ（電荷結合素子）１０３は，レンズユニットを介して入力した映像を電気信号（アナログ画像データ）に変換する。ＣＤＳ（相関２重サンプリング）回路１０４は，ＣＣＤ型撮像素子に対する低雑音化のための回路である。
【００１３】また，ＡＧＣアンプ１０５は，ＣＤＳ回路１０４で相関２重サンプリングされた信号のレベルを補正する。さらにＡ／Ｄ変換器１０６は，ＡＧＣアンプ１０５を介して入力したＣＣＤ１０３からのアナログ画像データをデジタル画像データに変換する。すなわち，ＣＣＤ１０３の出力信号は，ＣＤＳ回路１０４およびＡＧＣアンプ１０５を介し，またＡ／Ｄ変換器１０５により，最適なサンプリング周波数（例えば，ＮＴＳＣ信号のサブキャリア周波数の整数倍）にてデジタル信号に変換される。
【００１４】また，デジタル信号処理部であるＩＰＰ（Image Pre-Processor)１０７，ＤＣＴ（Discrete Cosine Transform)１０８，およびコーダー（Huffman Encoder/Decoder)１０９は，Ａ／Ｄ変換器１０６から入力したデジタル画像データについて，色差（Ｃｂ，Ｃｒ）と輝度（Ｙ）に分けて各種処理，補正および画像圧縮／伸長のためのデータ処理を施す。画像圧縮・伸長部１０７は，例えばＪＰＥＧ準拠の画像圧縮・伸長の一過程である直交変換，並びに，ＪＰＥＧ準拠の画像圧縮・伸長の一過程であるハフマン符号化・復号化等を行う。
【００１５】さらに，ＭＣＣ（Memory Card Controller）１１０は，圧縮処理された画像を一旦蓄えてＰＣカードインタフェース１１２を介してＰＣカード１５０への記録，或いはＰＣカード１５０からの読み出しを行う。
【００１６】ＣＰＵ１２１は，ＲＯＭ（不図示）に格納されたプログラムに従ってＲＡＭ（不図示）を作業領域として使用して、操作部１２３からの指示，或いは図示しないリモコン等の外部動作指示に従い，上記デジタルカメラ内部の全動作を制御する。具体的には、ＣＰＵ１２１は，撮像動作、自動露出（ＡＥ）動作、自動ホワイトバランス（ＡＷＢ）調整動作や、ＡＦ動作等の制御を行う。また、ＣＰＵ１２１は、デジタルカメラ調整装置２００のコンピュータ２０７から送信されるコマンドに応じて、ＡＥ機能、ＡＷＢ機能、ＡＦ機能のＯＮ／ＯＦＦを設定することができる。また，カメラ電源はバッテリ１２８，例えば，ＮｉＣｄ，ニッケル水素，リチウム電池等から，ＤＣ−ＤＣコンバータ１２９に入力され，当該デジタルカメラ内部に供給される。
【００１７】表示部１２２は，ＬＣＤ，ＬＥＤ，ＥＬ等で実現されており，撮影したデジタル画像データや，伸長処理された記録画像データを表示すると共に，モード表示部には，当該デジタルカメラの状態等を画面上に表示する。また、操作部１２３は，機能選択，撮影指示，およびその他の各種設定を外部から行うためのボタンを備える。フラッシュメモリ１３０には、ＡＷＢ調整を行うための各照明条件での適正ゲイン値が書き込まれている。
【００１８】上記したデジタルカメラ１００は、被写体を撮像して得られる画像データをＰＣカード１５０に記録する記録モードと、ＰＣカード１５０に記録された画像を表示する表示モードと、デジタルカメラ調整装置２００と協働してフラッシュメモリ１３０に調整データを書き込む記録・調整モード等を備えている。
【００１９】図２は、上記ＩＰＰ１０７の具体的構成の一例を示す図である。ＩＰＰ１０７は、図２に示す如く、Ａ／Ｄ変換器１０６から入力したデジタル画像データをＲ・Ｇ・Ｂの各色成分に分離する色分離部１０７１と、分離されたＲ・Ｇ・Ｂの各画像データを補間する信号補間部１０７２と、Ｒ・Ｇ・Ｂの各画像データの黒レベルを調整するペデスタル調整部１０７３と、Ｒ，Ｂの各画像データの白レベルを調整するホワイトバランス調整部１０７４と、ＣＰＵ１２１により設定されたゲインでＲ・Ｇ・Ｂの各画像データを補正するデジタルゲイン調整部１０７５と、Ｒ・Ｇ・Ｂの各画像データのγ変換を行うガンマ変換部１０７６と、ＲＧＢの画像データを色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）と輝度信号（Ｙ）とに分離するマトリックス部１０７７と、色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）と輝度信号（Ｙ）とに基づいてビデオ信号を作成し表示部１２２に出力するビデオ信号処理部１０７８と、を備えている。
【００２０】更に、ＩＰＰ１０７は、ペデスタル調整部１０７３によるペデスタル調整後のＲ・Ｇ・Ｂの各画像データの輝度データ（Ｙ）を検出するＹ演算部１０７９と、Ｙ演算部１０７９で検出した輝度データ（Ｙ）の所定周波数成分のみを通過させるＢＰＦ１０８０と、ＢＰＦ１０８０を通過した輝度データ（Ｙ）に応じたデジタルカウント値をＡＦ評価値としてＣＰＵ１２１に出力するＡＦ評価値回路１０８１と、Ｙ演算部１０７９で検出した輝度データ（Ｙ）に応じたデジタルカウント値をＡＥ評価値としてＣＰＵ１２１に出力するＡＥ評価値回路１０８２と、デジタルゲイン調整部１０７５によるゲイン調整後のＲ・Ｇ・Ｂの各画像データの輝度データ（Ｙ）を検出するＹ演算部１０８３と、設定された輝度範囲内（白検出エリア内）で、Ｙ演算部１０８３で検出した輝度データ（Ｙ）に応じたデジタルカウント値をＡＷＢ評価値としてＣＰＵ１２１に出力するＡＷＢ評価値・白抽出設定回路１０８４と、ＣＰＵ１２１とのインターフェースであるＣＰＵＩ／Ｆ１０８５と、及びＤＣＴ１０８とのインターフェースであるＤＣＴＩ／Ｆ１０８６等を備えている。
【００２１】上記したホワイトバランス調整部１０７４は、Ｒ，Ｂ毎に、乗算器１０７４ｒ，１０７４ｂを備えており、各乗算器１０７４ｒ，１０７４ｂに入力するＲ・Ｂの画像データに、ＣＰＵ１２１で設定されるＲ、Ｂの各ゲインデータをそれぞれ乗算し、画像データのホワイトバランスを調整する。尚、上記ＡＷＢ評価値・白抽出設定回路１０８４の輝度範囲（白検出エリア）は、ＣＰＵ１２１により設定される。
【００２２】上記したデジタルゲイン調整部１０７５は、ＲＧＢ毎に、乗算器１０７５ｒ，１０７５ｇ，１０７５ｂを備えており、各乗算器１０７５ｒ，１０７５ｇ，１０７５ｂに入力するＲ・Ｇ・Ｂの画像データに、ＣＰＵ１２１で設定されるＲＧＢの各ゲインデータをそれぞれ乗算し、Ｒ・Ｇ・Ｂの画像データの信号レベルを調整する。
【００２３】次に、上記デジタルカメラ１００におけるＡＷＢ制御に関わる動作について説明する。
【００２４】ＣＰＵ１２１は、ＩＰＰ１０７から取り込んでＲＡＭに格納されたＡＷＢ評価値に対応する適正ゲインを、設定されたホワイトバランスの調整対象とする色温度範囲（白検出エリア）内で、フラッシュメモリ１３０に格納された各照明条件での適正ゲインを参照して算出する。続いて、ＣＰＵ１２１は、撮像して取り込まれた画像データに対して、算出した適正ゲインをホワイトバランス調整部１０７４のＲとＢの乗算器１０７４ｒ、１０７４ｂに、それぞれ乗算して、画像データの信号レベルを調整してＡＷＢ制御を行う。
【００２５】尚、ＡＷＢ評価値の取り込みに関し、通常の撮影動作に先だって、ＡＷＢ評価値を取り込み（プレスキャン）ＲＡＭに格納し、撮影時にこのＡＷＢ評価値に基づいてＡＷＢ制御する方法と、通常の撮影動作においてＡＷＢ評価値を取り込みＲＡＭに格納し、次回の撮影時にこの取り込んだＡＷＢ評価値に基づいてＡＷＢ制御する方法のいずれでも良い。
【００２６】ホワイトバランス調整部１０７４で調整するゲインをＲ、Ｂとしているが、本発明は、これに限られるものではなく、Ｒ、Ｇ、Ｂの少なくとも２以上の組み合わせのゲインを調整することにしても良い。
【００２７】［デジタルカメラ調整装置］図３は、本実施の形態に係るデジタルカメラ調整装置２００の外観構成を示す図であり、図４は、デジタルカメラ１００とデジタルカメラ調整装置２００とからなるデジタルカメラ調整システム３００のブロック構成を示す図である。
【００２８】図３及び図４に示すデジタルカメラ調整装置２００は、デジタルカメラ１００に電源を供給するデジタルカメラ供給用電源２０１と、デジタルカメラ供給用電源２０１をＧＰＩＢ制御するためのアダプター２０２と、デジタルカメラ１００で撮影した画像を表示するモニタ２０３と、デジタルカメラ１００でスキャンしたカラー信号（ＲＧＢ）の振幅と位相をベクトル的に表示するベクトルスコープ２０４と、モニタ２０３のビデオ信号観測用のウエーブフォームモニタ２０５と、透過型のグレースケールの光源２０６と、デジタルカメラ１００及び上記計測機器（ベクトルスコープ２０４、ウエーブフォームモニタ２０５等）の制御等を行うコンピュータ２０７と、コンピュータ２０７の表示装置であり調整メニュー等を表示するディスプレイ２０８と、コンピュータ２０７本体に装着されるＧＰＩＢＩ／Ｆ２０９と、デジタカメラ１００を固定し、デジタルカメラ供給用電源２０１、ＲＳ−２３２Ｃ、ＶＩＤＥＯ等の信号接続を行う調整治具本体２１０と、フィルタ（Ｗ４，Ｃ１０，Ｃ４、Ｗ１６等）の切替を行うフィルタ切替装置２１２と、フィルタ切替装置２１２のフィルタ（Ｗ４，Ｃ１０，Ｃ４、Ｗ１６等）の切換をコンピュータ２０７からの指令に応じて制御する制御ＢＯＸ２１１と、を備えている。尚、光源２０６とフィルタ切替装置２１２で照明手段を実現する。
【００２９】図５は、上記コンピュータ２０７の構成を示す図である。コンピュータ２０７は，図５に示す如く、操作指示を与える入力部２０７１と，コンピュータの装置全体の制御を司るＣＰＵ２０７２，当該ＣＰＵ２０７２を動作させる各種制御プログラムを格納したＲＯＭ２０７３と，ＣＰＵ２０７２のワークエリアとして使用されるＲＡＭ２０７４と、を備えている。上記制御プログラムとしては、例えば、デジタルカメラ１００のフラッシュメモリ１３０に各照明条件での適正ゲインデータ等の調整データを書き込むための調整データ作成プログラム等がある。
【００３０】［ＡＷＢ調整］次に、デジタルカメラ１００とデジタルカメラ調整装置２００とで協働して実行されるＡＷＢ調整の処理手順を図６に示すフローチャートを参照して説明する。図６は、ＡＷＢ調整の手順を示すフローチャートである。
【００３１】尚、このＡＷＢ調整においては、光源２０６（５１００Ｋ）に透過型のグレースケールをセットし、フィルタ切替装置２１２で、異なる特性のフィルタ（Ｗ４，Ｃ１０，Ｃ４、Ｗ１６等）を切り替えることにより光源２０６の照明条件を変更してＡＷＢ調整データを算出する。
【００３２】先ず、図５に示すように、デジタルカメラ１００を、デジタルカメラ調整装置２００の治具本体２１０に装着し、デジタルカメラ１００及びデジタルカメラ調整装置２００の電源投入が行われると、デジタルカメラ１００及びデジタルカメラ調整装置２００の初期化処理が行われ（ステップＳ１，Ｐ１）、ディスプレー２０８には、図７に示すような表示メニューがディスプレイ２０８に表示される（ステップＳ２）。また、デジタルカメラ１００では、調整・記録モードが設定される（ステップＰ２）。
【００３３】そして、デジタルカメラ調整装置２００では、ディスプレイ２０８の表示メニュー画面（図７参照）から、ＡＷＢ調整が選択されると（ステップＳ３）、図８に示すようなフィルタ選択画面が表示され、この選択画面からフィルタの選択が行われる（ステップＳ４）。そして、コンピュータ２０７のＣＰＵ２０７２は、制御ＢＯＸ２１１を介して、光源２０６のフィルタを選択されたフィルタに切り替える（ステップＳ５）。
【００３４】つづいて、コンピュータ２０７のＣＰＵ２０７２は、ＡＷＢ調整の開始を示すコマンドを、ＲＳ２３２Ｃケーブルを介して、デジタルカメラ１００のＣＰＵ１２１に送信する（ステップＳ６）。そして、カウンタＫの値を初期値「０」に設定する（ステップＳ７）。
【００３５】デジタルカメラ１００のＣＰＵ１２１では、このコマンドを受信すると（ステップＰ３）、ＡＦ機能及びＡＥ機能をＯＮとし、ＡＷＢ機能をＯＦＦとして状態で、ホワイトバランス調整回路１０７４の乗算器１０７４ｒ、乗算器１０７４ｂには、それぞれ、Ｒ、Ｂのゲインの初期値を設定して、撮影を行う（ステップＰ４）。
【００３６】この撮影の際、ＩＰＰ１０７のＡＷＢ評価値回路１０８４からは、それぞれ、設定される輝度範囲（白検出エリア）内のＲ，Ｇ，ＢのＡＷＢ評価値がＣＰＵ１２１に出力される。ＣＰＵ１２１は、これらＲ，Ｇ，ＢのＡＷＢ評価値をデジタルカメラ調整装置２００のコンピュータ２０７に送信する（ステップＰ５）。
【００３７】コンピュータ２０７のＣＰＵ２０７２は、Ｒ、Ｇ、ＢのＡＷＢ評価値を受信すると、Ｒ、Ｇ、ＢのＡＷＢ評価値のΣＲ、ΣＧ、ΣＢをそれぞれ算出する（ステップＳ８）。続いて、ＣＰＵ２０７２は、ΣＲ／ΣＧ、ΣＢ／ΣＧを算出し（ステップＳ９）、カウンタＫの値を「１」インクリメントする（ステップＳ１０）。
【００３８】つづいて、ＣＰＵ２０７２は、ΣＲ／ΣＧ及びΣＢ／ΣＧが規定値（１近傍）内にあるか否かを判断し（ステップＳ１１）、ΣＲ／ΣＧ及びΣＢ／ΣＧが規定値内にある場合には、このときのＲ、ＢのゲインをＡＷＢ調整ゲインとして、デジタルカメラのＣＰＵ１２１に送出する（ステップＳ１２）。デジタルカメラ１００のＣＰＵ１２１は、このＲとＢのＡＷＢ調整ゲインを受信すると、フラッシュメモリ１３０にライトする（ステップＰ６）。
【００３９】一方、ステップＳ１１において、ΣＲ／ΣＧ及びΣＢ／ΣＧが規定値（１近傍）内にない場合には、ステップＳ１３に移行して、カウンタＫの値すなわち調整回数が規定回数Ｎより大か否かを判断し、Ｋ＞Ｎである場合には、デジタルカメラ若しくは環境条件の異常と判断してその旨をディスプレイ２０８に表示して、操作者に報知する（ステップＳ１５）。
【００４０】他方、Ｋ＞Ｎでない場合には、ステップＳ１４に移行して、ΣＲ／ΣＧ及びΣＢ／ΣＧが１近傍となるようなＲ、Ｂゲインを算出し、算出したＲ、Ｂゲインと共に、再度の撮影をすべき旨をデジタルカメラのＣＰＵ２０７２に送出する（ステップＳ１４）。これに応じて、デジタルカメラ１００のＣＰＵ１２１では、算出されたＲ、Ｂゲインをホワイトバランス調整回路１０７４の乗算器１０７４ｒ、乗算器１０７４ｂに設定して、撮影を行い（ステップＰ４）、ＡＷＢ評価値を再度送出する（ステップＰ５）。そして、コンピュータのＣＰＵ２０７２は、ΣＲ、ΣＧ、ΣＢをそれぞれ算出した後（ステップＳ８）、ΣＲ／ΣＧ、ΣＢ／ΣＧを算出し（ステップＳ９）、カウンタＫの値を「１」インクリメントして（ステップＳ１０）、ΣＲ／ΣＧ及びΣＢ／ΣＧが規定値（１近傍）内となるまで規定回数Ｎを限度として、この処理（ステップＳ１４、Ｐ４，Ｐ５，Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１１、Ｓ１３）を繰り返す。
【００４１】上記処理（ステップＳ４〜ステップＳ１４、ステップＰ３〜ステップＰ６）を、フィルタＷ４，Ｃ１０，Ｃ４、Ｗ１６毎に行い、各照明条件でのＡＷＢ調整ゲインをフラッシュメモリ１３０にライトする。
【００４２】尚、上記して処理においては、調整回数が規定回数より大となった場合に、デジタルカメラ若しくは環境条件の異常と判断してその旨をディスプレイ２０８に表示して、操作者に報知する構成としたが、調整時間が所定時間を越えた場合に、デジタルカメラ若しくは環境条件の異常であると判断する構成としても良い。
【００４３】以上説明したように、本実施の形態のデジタルカメラ１００においては、ＣＣＤ１０３は、レンズユニット１０１を介して被写体光を電気信号に変換してカラー画像信号として出力し、このカラー画像信号をＡ／Ｄ変換器１０６でＡ／Ｄ変換してデジタルカラー画像信号として出力し、ＩＰＰ１０７は、デジタルカラー画像信号の各色成分（ＲＧＢ）の輝度データに応じたＡＷＢ（Ａｕｔｏ Ｗｈｉｔｅ Ｂａｌａｎｃｅ）評価値を出力し、ＣＰＵ１２１は、フラッシュメモリ１３０に記憶された各照明条件での適正ゲイン値を参照して、設定された色温度範囲内で、ＩＰＰ１０７から出力されたＡＷＢ評価値に対応する適正ゲイン値を算出して、算出した適正ゲインをホワイトバランス調整部１０７４に設定してＡＷＢ調整を行うこととしたので、光源の色温度が変化しても、適正に白を再現することが可能となる。
【００４４】また、本実施の形態のデジタルカメラ１００においては、ＣＣＤ１０３は、レンズユニット１０１を介して被写体光を電気信号に変換してカラー画像信号として出力し、このカラー画像信号をＡ／Ｄ変換器１０６でＡ／Ｄ変換してデジタルカラー画像信号として出力し、ＩＰＰ１０７は、設定された輝度範囲内で、デジタルカラー画像信号の各色成分（ＲＧＢ）の輝度データに応じたＡＷＢ（Ａｕｔｏ Ｗｈｉｔｅ Ｂａｌａｎｃｅ）評価値を出力し、ＣＰＵ１２１は、フラッシュメモリ１３０に記憶された各照明条件での適正ゲイン値を参照して、設定された色温度範囲内で、ＩＰＰ１０７から出力されたＡＷＢ評価値に対応する適正ゲイン値を算出して、算出した適正ゲインをホワイトバランス調整部１０７４に設定してＡＷＢ調整を行うこととしたので、光源の色温度が変化しても、適正に白を再現することが可能となり、また、演算時間を短縮することが可能となる。
【００４５】
【発明の効果】請求項１に係るデジタルカメラは、光学系を介した被写体光を電気信号に変換してカラー画像信号として出力する撮像素子と、カラー画像信号をＡ／Ｄ変換してデジタルカラー画像信号として出力するＡ／Ｄ変換手段と、ホワイトバランスの調整対象とする色温度範囲を設定する白検出範囲設定手段と、デジタルカラー画像信号の各色成分（ＲＧＢ）に、当該各色成分の輝度データに応じたＡＷＢ（Ａｕｔｏ Ｗｈｉｔｅ Ｂａｌａｎｃｅ）評価値を出力するＡＷＢ評価手段と、デジタルカラー画像信号のうち少なくとも２色のゲインを調整するＡＷＢ調整手段と、複数の照明条件での適正ゲイン値を記憶した記憶手段と、記憶手段に記憶された適正ゲイン値を参照して、白検出範囲設定手段で設定された色温度範囲内で、前記ＡＷＢ評価手段から出力されたＡＷＢ評価値に対応する適正ゲイン値を算出して、ＡＷＢ調整手段のゲインを設定するＡＷＢ制御手段と、を備えたこととしたので、光源の色温度が変化しても、適正に白を再現することが可能となる。
【００４６】また、請求項２に係るデジタルカメラは、光学系を介した被写体光を電気信号に変換してカラー画像信号として出力する撮像素子と、カラー画像信号をＡ／Ｄ変換してデジタルカラー画像信号として出力するＡ／Ｄ変換手段と、ホワイトバランスの調整対象とする色温度範囲を設定する白検出範囲設定手段と、ＡＷＢ評価手段の検出する輝度範囲を設定する検出輝度範囲設定手段と、検出輝度範囲設定手段で設定された輝度範囲内で、デジタルカラー画像信号の各色成分（ＲＧＢ）の輝度データに応じたＡＷＢ（Ａｕｔｏ Ｗｈｉｔｅ Ｂａｌａｎｃｅ）評価値を出力する前記ＡＷＢ評価手段と、デジタルカラー画像信号のうち少なくとも２色のゲインを調整するＡＷＢ調整手段と、複数の照明条件での適正ゲイン値を記憶した記憶手段と、記憶手段に記憶された適正ゲイン値を参照して、白検出範囲設定手段で設定された色温度範囲内で、ＡＷＢ評価手段から出力されたＡＷＢ評価値に対応する適正ゲイン値を算出して、ＡＷＢ調整手段のゲインを設定するＡＷＢ制御手段と、を備えたこととしたので、光源の色温度が変化しても、適正に白を再現することが可能となり、また、演算時間を短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るデジタルカメラの構成図である。
【図２】図１のＩＰＰの具体的構成の一例を示す図である。
【図３】本実施の形態に係るデジタルカメラ調整装置の外観構成を示す図である。
【図４】本実施の形態に係るデジタルカメラ調整システムの構成図である。
【図５】図３のコンピュータの構成を示す図である。
【図６】ＡＷＢ調整の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】表示メニューを示す図である。
【図８】選択メニューを示す図である。
【符号の説明】
１００ デジタルカメラ
１０１ レンズ
１０２ オートフォーカス等を含むメカ機構
１０３ ＣＣＤ（電荷結合素子）
１０４ ＣＤＳ（相関２重サンプリング）回路
１０５ 可変利得増幅器（ＡＧＣアンプ）
１０６ Ａ／Ｄ変換器
１０７ ＩＰＰ（Image Pre-Processor)
１０８ ＤＣＴ（Discrete Cosine Transform)
１０９ コーダー（Huffman Encoder/Decoder)
１１０ ＭＣＣ（Memory Card Controller）
１１１ ＲＡＭ（内部メモリ）
１１２ ＰＣカードインタフェース
１２１ ＣＰＵ
１２２ 表示部
１２３ 操作部
１２５ モータドライバ
１２６ ＳＧ部
１２７ ストロボ
１２８ バッテリ
１２９ ＤＣ−ＤＣコンバータ
１３０ フラッシュメモリ
１５０ ＰＣカード
２００ デジタルカメラ調整装置
２０１ デジタルカメラ供給用電源
２０２ アダプター
２０３ モニタ
２０４ ベクトルスコープ
２０５ ウエーブフォームモニタ
２０６ 光源
２０７ コンピュータ
２０８ ディスプレイ
２０９ ＧＰＩＢＩ／Ｆ
２１０ 調整治具本体
２１１ 制御ＢＯＸ
２１２ フィルタ切替装置
１０７１ 色分離部
１０７２ 信号補間部
１０７３ ペデスタル調整部
１０７４ ホワイトバランス調整部（ホワイトバランス調整手段）
１０７５ デジタルゲイン調整部
１０７６ γ変換部
１０７７ マトリクス部
１０７８ ビデオ信号処理部
１０７９ Ｙ演算部
１０８０ ＢＰＦ
１０８１ ＡＦ評価値回路
１０８２ ＡＥ評価値回路
１０８３ Ｙ演算部
１０８４ ＡＷＢ評価値回路
１０８５ ＣＰＵＩ／Ｆ
１０８６ ＤＣＴＩ／Ｆ
１０７５ｒ，１０７５ｇ，１０７５ｂ 乗算器
２０７１ 入力部
２０７２ ＣＰＵ
２０７３ ＲＯＭ
２０７４ ＲＡＭ
【特許請求の範囲】
【請求項１】 光学系を介した被写体光を電気信号に変換してカラー画像信号として出力する撮像素子と、前記カラー画像信号をＡ／Ｄ変換してデジタルカラー画像信号として出力するＡ／Ｄ変換手段と、ホワイトバランスの調整対象とする色温度範囲を設定する白検出範囲設定手段と、前記デジタルカラー画像信号の各色成分（ＲＧＢ）に、当該各色成分の輝度データに応じたＡＷＢ（Ａｕｔｏ Ｗｈｉｔｅ Ｂａｌａｎｃｅ）評価値を出力するＡＷＢ評価手段と、前記デジタルカラー画像信号のうち少なくとも２色のゲインを調整するＡＷＢ調整手段と、複数の照明条件での適正ゲイン値を記憶した記憶手段と、前記記憶手段に記憶された適正ゲイン値を参照して、前記白検出範囲設定手段で設定された色温度範囲内で、前記ＡＷＢ評価手段から出力されたＡＷＢ評価値に対応する適正ゲイン値を算出して、前記ＡＷＢ調整手段のゲインを設定するＡＷＢ制御手段と、を備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】 光学系を介した被写体光を電気信号に変換してカラー画像信号として出力する撮像素子と、前記カラー画像信号をＡ／Ｄ変換してデジタルカラー画像信号として出力するＡ／Ｄ変換手段と、ホワイトバランスの調整対象とする色温度範囲を設定する白検出範囲設定手段と、ＡＷＢ評価手段の検出する輝度範囲を設定する検出輝度範囲設定手段と、前記検出輝度範囲設定手段で設定された輝度範囲内で、前記デジタルカラー画像信号の各色成分（ＲＧＢ）の輝度データに応じたＡＷＢ（Ａｕｔｏ Ｗｈｉｔｅ Ｂａｌａｎｃｅ）評価値を出力する前記ＡＷＢ評価手段と、前記デジタルカラー画像信号のうち少なくとも２色のゲインを調整するＡＷＢ調整手段と、複数の照明条件での適正ゲイン値を記憶した記憶手段と、前記記憶手段に記憶された適正ゲイン値を参照して、前記白検出範囲設定手段で設定された色温度範囲内で、前記ＡＷＢ評価手段から出力されたＡＷＢ評価値に対応する適正ゲイン値を算出して、前記ＡＷＢ調整手段のゲインを設定するＡＷＢ制御手段と、を備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項１】 光学系を介した被写体光を電気信号に変換してカラー画像信号として出力する撮像素子と、前記カラー画像信号をＡ／Ｄ変換してデジタルカラー画像信号として出力するＡ／Ｄ変換手段と、ホワイトバランスの調整対象とする色温度範囲を設定する白検出範囲設定手段と、前記デジタルカラー画像信号の各色成分（ＲＧＢ）に、当該各色成分の輝度データに応じたＡＷＢ（Ａｕｔｏ Ｗｈｉｔｅ Ｂａｌａｎｃｅ）評価値を出力するＡＷＢ評価手段と、前記デジタルカラー画像信号のうち少なくとも２色のゲインを調整するＡＷＢ調整手段と、複数の照明条件での適正ゲイン値を記憶した記憶手段と、前記記憶手段に記憶された適正ゲイン値を参照して、前記白検出範囲設定手段で設定された色温度範囲内で、前記ＡＷＢ評価手段から出力されたＡＷＢ評価値に対応する適正ゲイン値を算出して、前記ＡＷＢ調整手段のゲインを設定するＡＷＢ制御手段と、を備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】 光学系を介した被写体光を電気信号に変換してカラー画像信号として出力する撮像素子と、前記カラー画像信号をＡ／Ｄ変換してデジタルカラー画像信号として出力するＡ／Ｄ変換手段と、ホワイトバランスの調整対象とする色温度範囲を設定する白検出範囲設定手段と、ＡＷＢ評価手段の検出する輝度範囲を設定する検出輝度範囲設定手段と、前記検出輝度範囲設定手段で設定された輝度範囲内で、前記デジタルカラー画像信号の各色成分（ＲＧＢ）の輝度データに応じたＡＷＢ（Ａｕｔｏ Ｗｈｉｔｅ Ｂａｌａｎｃｅ）評価値を出力する前記ＡＷＢ評価手段と、前記デジタルカラー画像信号のうち少なくとも２色のゲインを調整するＡＷＢ調整手段と、複数の照明条件での適正ゲイン値を記憶した記憶手段と、前記記憶手段に記憶された適正ゲイン値を参照して、前記白検出範囲設定手段で設定された色温度範囲内で、前記ＡＷＢ評価手段から出力されたＡＷＢ評価値に対応する適正ゲイン値を算出して、前記ＡＷＢ調整手段のゲインを設定するＡＷＢ制御手段と、を備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
【図３】
【図７】
【図１】
【図２】
【図５】
【図８】
【図４】
【図６】
【図７】
【図１】
【図２】
【図５】
【図８】
【図４】
【図６】
【公開番号】特開平１１−１６８７４９
【公開日】平成１１年（１９９９）６月２２日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１０−２７８５８３
【出願日】平成１０年（１９９８）９月３０日
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【公開日】平成１１年（１９９９）６月２２日
【国際特許分類】
【出願日】平成１０年（１９９８）９月３０日
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
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