ホワイトバランス制御装置及び撮像装置
【課題】撮像素子の転送効率によらず補正を正確に行うことができるホワイトバランス制御装置及び撮像装置を提供する。
【解決手段】転送効率検出部７０は、ＣＣＤ３６の転送効率を検出。カメラ感度検出部７２は、ＣＣＤ３６の感度情報を取得。光源色温度検出部７４は、ＣＰＵ１０で算出された光源の色温度情報を取得。駆動周波数検出部７６は、ＣＣＤ３６の駆動パルスの周波数を取得。筐体温度検出部７８は、カメラ１の筐体温度を検出。ＷＢ用積算値補正部８０は、ＣＣＤ３６の転送効率、感度、駆動周波数、光源色温度情報、筐体温度に基づきＷＢ用積算値（Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇ）を補正。ＡＥ／ＡＷＢ検出回路６２は、分割エリア毎に信号の色別平均積算値を算出しＣＰＵ１０に提供。ＣＰＵ１０は、分割エリア毎のＲ／Ｇ、Ｂ／Ｇの色空間での分布等に基づき光源種を判別しＲ、Ｇ、Ｂ信号へのゲイン値（ホワイトバランス補正値）を制御し、各色信号を補正。
【解決手段】転送効率検出部７０は、ＣＣＤ３６の転送効率を検出。カメラ感度検出部７２は、ＣＣＤ３６の感度情報を取得。光源色温度検出部７４は、ＣＰＵ１０で算出された光源の色温度情報を取得。駆動周波数検出部７６は、ＣＣＤ３６の駆動パルスの周波数を取得。筐体温度検出部７８は、カメラ１の筐体温度を検出。ＷＢ用積算値補正部８０は、ＣＣＤ３６の転送効率、感度、駆動周波数、光源色温度情報、筐体温度に基づきＷＢ用積算値（Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇ）を補正。ＡＥ／ＡＷＢ検出回路６２は、分割エリア毎に信号の色別平均積算値を算出しＣＰＵ１０に提供。ＣＰＵ１０は、分割エリア毎のＲ／Ｇ、Ｂ／Ｇの色空間での分布等に基づき光源種を判別しＲ、Ｇ、Ｂ信号へのゲイン値（ホワイトバランス補正値）を制御し、各色信号を補正。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はホワイトバランス制御装置及び撮像装置に係り、特にカラー画像に対してホワイトバランス処理を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）等の光電変換を利用した撮像素子を用いた撮像装置（電子カメラ、デジタルカメラ）が開発されている。ＣＣＤを用いた撮像装置により撮像を行った場合、ＣＣＤの各画素には露出時間に応じて信号電荷が蓄積される。各画素に蓄積された信号電荷は、垂直転送路から水平転送路に転送されて画像処理回路に出力される。各画素に蓄積された信号電荷は、各転送路の転送素子のそれぞれに形成されたポテンシャル井戸を介して順次転送される。このとき、信号電荷が次の転送素子に完全に転送されずに残ることにより、この転送素子に残った信号電荷と次の転送による異なる色の信号電荷とが混じって混色を引き起こしてしまう。これに対して、例えば、特許文献１には、転送エラーによる像信号の歪を補正し、測距不良を無くすようにした測距用ＣＣＤの信号補正装置について開示されている。また、特許文献２には、ＴＤＩイメージセンサの垂直転送効率からＴＤＩ段方向に並ぶ各イメージセンサの垂直転送残り量の総和をあらかじめ求め、ＴＤＩイメージセンサで試料を撮像したときのＴＤＩイメージセンサの出力から前記あらかじめ求めた垂直転送残り量の総和を減算し、該減算した出力を用いて画像処理する画像処理方法について開示されている。
【特許文献１】特開平７−１４６１３９号公報
【特許文献２】特開２００４−２９５７０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、近年、上記のような撮像装置には、ホワイトバランス機能が設けられている。ホワイトバランスを行う際には、白やグレーの色情報を用いて撮影光源の色温度を推定して画像を補正する。しかしながら、上記のように画素レベルの混色が発生した場合には、白やグレーの画素が混色することにより、ホワイトバランスの基準となる白やグレーの色情報が正確に検出されず、正確なホワイトバランス補正ができないという問題があった。また、撮影条件下の光源の色温度によっても混色が起こりやすくなり、ホワイトバランスに影響を与えることがあった。
【０００４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、撮像素子の転送効率の変化等に関わらず、ホワイトバランス補正を正確に行うことができるホワイトバランス制御装置及び撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために請求項１に係るホワイトバランス制御装置は、撮像素子を介して入力された画像からホワイトバランス調整用の積算値を算出する積算値算出手段と、少なくとも前記撮像素子の転送効率を含む、前記撮像素子のパラメータを検出する検出手段と、前記検出されたパラメータに基づいて前記積算値を補正する積算値補正手段と、前記補正された積算値に基づいてホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
請求項１に係るホワイトバランス制御装置によれば、転送効率等の撮像素子のパラメータに応じて積算値を補正することにより、正確なホワイトバランス補正を行うことができる。
【０００７】
請求項２に係るホワイトバランス制御装置は、請求項１において、前記積算値算出手段は、Ｇ信号の積算値のＲ及びＢ信号の積算値に対する比Ｒ／Ｇ値及びＢ／Ｇ値を算出し、前記積算値補正手段は、前記Ｒ、Ｂ、Ｇの積算値のうち少なくとも１つに演算を施して、前記Ｒ／Ｇ値及びＢ／Ｇ値を補正することを特徴とする。請求項２は、積算値（Ｒ／Ｇ値及びＢ／Ｇ値）の補正方法を限定したものである。
【０００８】
請求項３に係るホワイトバランス制御装置は、請求項１又は２において、前記算出された積算値に基づいて撮影状況下の光源情報を取得する光源情報取得手段を更に備え、前記積算値補正手段は、前記光源情報に基づいて前記色情報を補正することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係るホワイトバランス制御装置によれば、光源情報（例えば、光源の色温度）に基づいて、色情報を補正することにより、正確にホワイトバランス補正を行うことができる。
【００１０】
請求項４に係るホワイトバランス制御装置は、撮像素子を介して入力された画像からホワイトバランス調整用の積算値を算出する積算値算出手段と、前記算出された積算値に基づいて撮影状況下の光源を判定するための光源評価値を算出する光源評価値算出手段と、少なくとも前記撮像素子の転送効率を含む、前記撮像素子のパラメータを検出する検出手段と、前記検出されたパラメータに基づいて前記光源評価値を補正する光源評価値補正手段と、前記補正された光源評価値に基づいてホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係るホワイトバランス制御装置によれば、撮像素子のパラメータに応じて光源評価値を補正することにより、撮影状況下の光源の判定を正確に行うことができ、正確なホワイトバランス補正を行うことができる。
【００１２】
請求項５に係るホワイトバランス制御装置は、請求項４において、前記光源評価値補正手段は、Ｇ信号とＲ信号の積算値の差を算出することを特徴とする。請求項５は、光源評価値の種類を限定したものである。
【００１３】
請求項６に係るホワイトバランス制御装置は、請求項４又は５において、前記算出された積算値に基づいて撮影状況下の光源情報を取得する光源情報取得手段を更に備え、前記光源評価値補正手段は、前記光源情報に基づいて前記光源評価値を補正することを特徴とする。
【００１４】
請求項６に係るホワイトバランス制御装置によれば、光源情報（例えば、光源の色温度）に基づいて、光源評価値を補正することにより、正確にホワイトバランス補正を行うことができる。
【００１５】
請求項７に係るホワイトバランス制御装置は、撮像素子を介して入力された画像からホワイトバランス調整用の積算値を算出する積算値算出手段と、前記算出された積算値からグレーの色情報を取得するグレー取得手段と、少なくとも前記撮像素子の転送効率を含む、前記撮像素子のパラメータを検出する検出手段と、前記検出されたパラメータに基づいて、前記グレーの色情報を補正するグレー補正手段と、前記取得されたグレーの色情報に基づいてホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項７に係るホワイトバランス制御装置によれば、転送効率等の撮像素子のパラメータに応じてホワイトバランスの基準となるグレーの色情報を補正することにより、正確なホワイトバランス補正を行うことができる。
【００１７】
請求項８に係るホワイトバランス制御装置は、請求項７において、前記積算値算出手段は、Ｇ信号の積算値のＲ及びＢ信号の積算値に対する比Ｒ／Ｇ値及びＢ／Ｇ値を算出し、前記グレー補正手段は、前記グレーの色情報のＲ、Ｂ、Ｇ値のうち少なくとも１つに演算を施して、前記Ｒ／Ｇ値及びＢ／Ｇ値を補正することを特徴とする。
【００１８】
請求項８に係るホワイトバランス制御装置によれば、色情報（Ｒ／Ｇ値及びＢ／Ｇ値）の補正方法を限定したものである。
【００１９】
請求項９に係るホワイトバランス制御装置は、請求項７又は８において、前記算出された積算値に基づいて撮影状況下の光源情報を取得する光源情報取得手段を更に備え、前記グレー補正手段は、前記光源情報に基づいて前記光源評価値を補正することを特徴とする。
【００２０】
請求項９に係るホワイトバランス制御装置によれば、光源情報（例えば、光源の色温度）に基づいて、グレーの色情報を補正することにより、正確にホワイトバランス補正を行うことができる。
【００２１】
請求項１０に係るホワイトバランス制御装置は、請求項１から９において、前記撮像素子のパラメータは、前記撮像素子の感度、駆動周波数又は温度のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする。請求項１０は、請求項１から９において、撮像素子のパラメータを限定したものである。
【００２２】
請求項１１に係る撮像装置は、請求項１から１０のいずれか１項記載のホワイトバランス制御装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、撮像素子の転送効率、感度、駆動周波数又は温度等の撮像素子のパラメータや、光源の色温度により、ＷＢ用積算値、光源評価値又はグレーの色情報を補正することにより、正確なホワイトバランス補正を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、添付図面に従って本発明に係るホワイトバランス制御装置及びこのホワイトバランス制御装置を備える撮像装置の好ましい実施の形態について説明する。なお、以下の説明では、本発明のホワイトバランス制御装置が適用された撮像装置（デジタルカメラ）を例にとって説明するが、本発明は撮像装置を備えた携帯電話や携帯情報端末（ＰＤＡ）、ＰＣカメラ等にも適用することができる。
【００２５】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るホワイトバランス制御装置を備える撮像装置の主要構成を示すブロック図である。図１に示す撮像装置１（以下の説明では、カメラ１と記載する）は、静止画や動画の記録及び再生機能を備えたデジタルカメラであり、カメラ１全体の動作は中央処理装置（ＣＰＵ）１０によって統括制御される。ＣＰＵ１０は、所定のプログラムに従って本カメラシステムを制御する制御手段として機能するとともに、自動露出（ＡＥ）演算、自動焦点調節（ＡＦ）演算、ホワイトバランス（ＷＢ）調整演算等、各種演算を実施する演算手段として機能する。電源回路１２は、本カメラシステムの各ブロックに電源を供給する。
【００２６】
ＣＰＵ１０には、バス１４を介してＲＯＭ（Read Only Memory）１６及びＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）１８が接続されている。ＲＯＭ１６には、ＣＰＵ１０が実行するプログラム及び制御に必要な各種データ等が格納され、ＥＥＰＲＯＭ１８には、ＣＣＤ画素欠陥情報、カメラ動作に関する各種定数／情報等が格納されている。
【００２７】
また、メモリ（ＳＤＲＡＭ、Synchronous Dynamic Random Access Memory）２０は、プログラムの展開領域及びＣＰＵ１０の演算作業用領域として利用されるとともに、画像データや音声データの一時記憶領域として利用される。ＶＲＡＭ（Video Random Access Memory）２２は、画像データ専用の一時記憶メモリであり、Ａ領域２２ＡとＢ領域２２Ｂを含んでいる。なお、メモリ２０とＶＲＡＭ２２は共用することが可能である。
【００２８】
カメラ１には、モード選択スイッチ、撮影ボタン、メニュー／ＯＫキー、十字キー、キャンセルキー等の操作スイッチ群２４が設けられている。これら各種の操作スイッチからの信号はＣＰＵ１０に入力され、ＣＰＵ１０は入力信号に基づいてカメラ１の各回路を制御し、例えば、レンズ駆動制御、撮影動作制御、画像処理制御、画像データの記録／再生制御、画像表示装置（液晶モニタ）２６の表示制御等を行う。
【００２９】
モード選択スイッチは、撮影モードと再生モードとを切り換えるための操作手段である。撮影ボタンは、撮影開始の指示を入力する操作ボタンであり、半押し時にＯＮするＳ１スイッチと、全押し時にＯＮするＳ２スイッチとを有する二段ストローク式のスイッチで構成されている。メニュー／ＯＫキーは、画像表示装置２６の画面上にメニューを表示させる指令を行うためのメニューボタンとしての機能と、選択内容の確定及び実行等を指令するＯＫボタンとしての機能とを兼備した操作キーである。十字キーは、上下左右の４方向の指示を入力する操作部であり、メニュー画面から項目を選択したり、各メニューから各種設定項目の選択を指示したりするボタン（カーソル移動操作手段）として機能する。また、十字キーの上／下キーは撮影時のズームスイッチあるいは再生時の再生ズームスイッチとして機能し、左／右キーは再生モード時のコマ送り（順方向／逆方向送り）ボタンとして機能する。キャンセルキーは、選択項目等所望の対象の消去や指示内容の取消し、あるいは１つ前の操作状態に戻らせる時等に使用される。
【００３０】
画像表示装置２６は、カラー表示可能な液晶モニタで構成されている。画像表示装置２６（以下の説明では、液晶モニタ２６と記載する）は、撮影時に画角確認用の電子ファインダとして使用できるとともに、記録済み画像を再生表示する手段として利用される。また、液晶モニタ２６は、ユーザインターフェース用表示画面としても利用され、必要に応じてメニュー情報や選択項目、設定内容等の情報が表示される。液晶モニタに代えて、有機ＥＬ（electro-luminescence）等他の方式の表示装置を用いることも可能である。
【００３１】
カメラ１は、メディアソケット（メディア装着部）２８を有し、メディアソケット２８には記録メディア３０を装着することができる。記録メディア３０の形態は特に限定されず、xD-PictureCard（商標）、スマートメディア（商標）に代表される半導体メモリカード、可搬型小型ハードディスク、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク等、種々の媒体を用いることができる。メディアコントローラ３２は、メディアソケット２８に装着される記録メディア３０に適した入出力信号の受渡しを行うために所要の信号変換を行う。
【００３２】
また、カメラ１は、パーソナルコンピュータその他の外部機器と接続するための通信手段として外部接続インターフェース（Ｉ／Ｆ）部３４を備えている。カメラ１は、図示せぬＵＳＢケーブル等を用いてカメラ１と外部機器を接続することにより、外部機器との間でデータの受渡しが可能となる。もちろん、通信方式はＵＳＢに限らず、IEEE1394やBluetooth、その他の通信方式を適用してもよい。
【００３３】
次に、カメラ１の撮影機能について説明する。モード選択スイッチによって撮影モードが選択されると、カラーＣＣＤ固体撮像素子３６（以下の説明では、ＣＣＤ３６と記載する）を含む撮像部に電源が供給され、撮影可能な状態になる。
【００３４】
レンズユニット３８は、フォーカスレンズ４０及びズームレンズ４２を含む撮影レンズ４４と、絞り兼用メカシャッタ４６とを含む光学ユニットである。撮影レンズ４４のフォーカシングは、フォーカスレンズ４０をフォーカスモータ４０Ａによって移動させることにより行われ、ズーミングは、ズームレンズ４２をズームモータ４２Ａで移動させることにより行われる。フォーカスモータ４０Ａとズームモータ４２Ａは、それぞれフォーカスモータドライバ４０Ｂとズームモータドライバ４２Ｂにより駆動制御される。ＣＰＵ１０は、このフォーカスモータドライバ４０Ｂとズームモータドライバ４２Ｂに制御信号を出力して制御する。
【００３５】
絞り４６は、いわゆるターレット型絞りで構成されており、Ｆ２．８からＦ８の絞り孔が穿孔されたターレット板を回転させて絞り値（Ｆ値）を変化させる。この絞り４６の駆動はアイリスモータ４６Ａによって行われる。アイリスモータ４６Ａはアイリスモータドライバ４６Ｂにより駆動制御される。ＣＰＵ１０は、このアイリスモータドライバ４６Ｂに制御信号を出力して制御する。
【００３６】
レンズユニット３８を通過した光は、ＣＣＤ３６の受光面に結像される。ＣＣＤ３６の受光面には多数のフォトダイオード（受光素子）が二次元的に配列されており、各フォトダイオードに対応して赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の原色カラーフィルタが所定の配列構造（ベイヤー、Ｇストライプ等）で配置されている。また、ＣＣＤ３６は、各フォトダイオードの電荷蓄積時間（シャッタースピード）を制御する電子シャッター機能を有している。ＣＰＵ１０は、タイミングジェネレータ（ＴＧ）４８を介してＣＣＤ３６での電荷蓄積時間を制御する。
【００３７】
ＣＣＤ３６の受光面に結像された被写体像は、各フォトダイオードによって入射光量に応じた量の信号電荷に変換される。各フォトダイオードに蓄積された信号電荷は、ＣＰＵ１０の指令に従いＴＧ４８から与えられる駆動パルスに基づいて信号電荷に応じた電圧信号（画像信号）として順次読み出される。
【００３８】
ＣＣＤ３６から出力された信号はアナログ処理部（ＣＤＳ／ＡＭＰ）５０に送られ、ここで画素ごとのＲ、Ｇ、Ｂ信号がサンプリングホールド（相関二重サンプリング処理）され、増幅された後、Ａ／Ｄ変換器５２に加えられる。Ａ／Ｄ変換器５２によってデジタル信号に変換された点順次のＲ、Ｇ、Ｂ信号は、画像入力コントローラ５４を介してメモリ２０に記憶される。
【００３９】
画像信号処理回路５６は、メモリ２０に記憶されたＲ、Ｇ、Ｂ信号をＣＰＵ１０の指令に従って処理する。すなわち、画像信号処理回路５６は、同時化回路（単板ＣＣＤのカラーフィルタ配列に伴う色信号の空間的なズレを補間して色信号を同時式に変換する処理回路）、ホワイトバランス補正回路、ガンマ補正回路、輪郭補正回路、輝度・色差信号生成回路等を含む画像処理手段として機能し、ＣＰＵ１０からのコマンドに従ってメモリ２０を活用しながら所定の信号処理を行う。
【００４０】
画像信号処理回路５６に入力されたＲＧＢの画像データは、画像信号処理回路５６において輝度信号（Ｙ信号）及び色差信号（Ｃｒ、Ｃｂ信号）に変換されるとともに、ガンマ補正等の所定の処理が施される。画像信号処理回路５６で処理された画像データはＶＲＡＭ２２に格納される。
【００４１】
撮影画像を液晶モニタ２６にモニタ出力する場合、ＶＲＡＭ２２から画像データが読み出され、バス１４を介してビデオエンコーダ５８に送られる。ビデオエンコーダ５８は、入力された画像データを表示用の所定方式の信号（例えば、ＮＴＳＣ方式のカラー複合画像信号）に変換して液晶モニタ２６に出力する。
【００４２】
ＣＣＤ３６から出力される画像信号によって、１コマ分の画像を表す画像データがＶＲＡＭ２２のＡ領域２２ＡとＢ領域２２Ｂとで交互に書き換えられる。ＶＲＡＭ２２のＡ領域２２Ａ及びＢ領域２２Ｂのうち、画像データが書き換えられている方の領域以外の領域から、書き込まれている画像データが読み出される。このようにしてＶＲＡＭ２２内の画像データが定期的に書き換えられ、その画像データから生成される画像信号が液晶モニタ２６に供給されることにより、撮像中の映像がリアルタイムに液晶モニタ２６に表示される。撮影者は、液晶モニタ２６に表示される映像（スルームービー画）によって撮影画角を確認できる。
【００４３】
撮影ボタンが半押しされ、Ｓ１がオンすると、カメラ１はＡＥ及びＡＦ処理を開始する。すなわち、ＣＣＤ３６から出力された画像信号はＡ／Ｄ変換後に画像入力コントローラ５４を介してＡＦ検出回路６０並びにＡＥ／ＡＷＢ検出回路６２に入力される。
【００４４】
ＡＥ／ＡＷＢ検出回路６２は、１画面を複数のエリア（例えば、８×８又は１６×１６）に分割し、分割エリアごとにＲＧＢ信号を積算する回路を含み、その積算値をＣＰＵ１０に提供する。ＣＰＵ１０は、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路６２から得た積算値に基づいて被写体の明るさ（被写体輝度）を検出し、撮影に適した露出値（撮影ＥＶ値）を算出する。求めた露出値と所定のプログラム線図に従い、絞り値とシャッタースピードが決定され、これに従いＣＰＵ１０はＣＣＤ３６の電子シャッター及びアイリスを制御して適正な露光量を得る。
【００４５】
また、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路６２は、自動ホワイトバランス調整時には、分割エリアごとにＲＧＢ信号の色別の平均積算値を算出し、その算出結果をＣＰＵ１０に提供する。ＣＰＵ１０は、Ｒの積算値、Ｂの積算値、Ｇの積算値を得て、分割エリアごとにＲ／Ｇ及びＢ／Ｇの比を求め、これらＲ／Ｇ、Ｂ／Ｇの値のＲ／Ｇ、Ｂ／Ｇ軸座標の色空間における分布等に基づいて光源種判別を行い、判別された光源種に応じてホワイトバランス調整回路のＲ、Ｇ、Ｂ信号に対するゲイン値（ホワイトバランス補正値）を制御し、各色チャンネルの信号に補正をかける。なお、ホワイトバランス調整の詳細は後述する。
【００４６】
カメラ１におけるＡＦ制御は、例えば、画像信号のＧ信号の高周波成分が極大になるようにフォーカスレンズ４０を移動させるコントラストＡＦが適用される。すなわち、ＡＦ検出回路６０は、Ｇ信号の高周波成分のみを通過させるハイパスフィルタ、絶対値化処理部、画面内（例えば、画面中央部）にあらかじめ設定されているフォーカス対象エリア内の信号を切り出すＡＦエリア抽出部及びＡＦエリア内の絶対値データを積算する積算部から構成される。
【００４７】
ＡＦ検出回路６０により求められた積算値のデータはＣＰＵ１０に通知される。ＣＰＵ１０は、フォーカスモータドライバ４０Ｂを制御してフォーカスレンズ４０を移動させながら、複数のＡＦ検出ポイントで焦点評価値（ＡＦ評価値）を演算し、評価値が極大となるレンズ位置を合焦位置として決定する。そして、ＣＰＵ１０は、求めた合焦位置にフォーカスレンズ４０を移動させるようにフォーカスモータドライバ４０Ｂを制御する。なお、ＡＦ評価値の演算はＧ信号を利用する態様に限らず、輝度信号（Ｙ信号）を利用してもよい。
【００４８】
撮影ボタンが半押しされ、Ｓ１オンによってＡＥ／ＡＦ処理が行われ、撮影ボタンが全押しされ、Ｓ２オンによって記録用の撮影動作がスタートする。Ｓ２オンに応動して取得された画像データは画像信号処理回路５６において輝度／色差信号（Ｙ／Ｃ信号）に変換され、ガンマ補正等の所定の処理が施された後、メモリ２０に格納される。
【００４９】
メモリ２０に格納されたＹ／Ｃ信号は、圧縮伸張回路６４によって所定のフォーマットに従って圧縮された後、メディアコントローラ３２を介して記録メディア３０に記録される。例えば、静止画についてはＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）形式で記録される。
【００５０】
モード選択スイッチにより再生モードが選択されると、記録メディア３０に記録されている最終の画像ファイル（最後に記録されたファイル）の圧縮データが読み出される。最後の記録に係るファイルが静止画ファイルの場合、この読み出された画像圧縮データは、圧縮伸張回路６４を介して非圧縮のＹＣ信号に伸張され、画像信号処理回路５６及びビデオエンコーダ５８を介して表示用の信号に変換された後、液晶モニタ２６に出力される。これにより、当該ファイルの画像内容が液晶モニタ２６の画面上に表示される。
【００５１】
静止画の一コマ再生中（動画の先頭フレーム再生中も含む）に、十字キーの右キー又は左キーを操作することによって、再生対象のファイルを切り換えること（順コマ送り／逆コマ送り）ができる。コマ送りされた位置の画像ファイルが記録メディア３０から読み出され、上記と同様にして静止画像や動画が液晶モニタ２６に再生表示される。
【００５２】
また、再生モード時に、パーソナルコンピュータやテレビ等の外部ディスプレイがビデオ入出力端子６６を介してカメラ１に接続されている場合には、記録メディア３０に記録されている画像データはビデオ出力回路６８により処理されて、この外部ディスプレイに再生表示される。
【００５３】
本実施形態のカメラ１は、転送効率検出部７０、カメラ感度検出部７２、光源色温度検出部７４、駆動周波数検出部７６、筐体温度検出部７８及びＷＢ用積算値補正部８０を更に備える。
【００５４】
転送効率検出部７０は、ＣＣＤ３６の転送効率を検出する装置である。ここで、転送効率の算出方法について、図２を参照して説明する。図２は、ＣＣＤ３６における電荷の転送経路を模式的に示す図である。図２に示すように、ＣＣＤ３６は、撮影レンズ３０を介して入射した光が結像し、画像の取り込みに使用される有効画素領域と、画像の取り込みに使用されない、有効画素領域の周囲の無効なオプティカルブラック（ＯＢ）領域に分けられる。
【００５５】
カメラ１により被写体（例えば、単色のチャート）が撮像されると、ＣＣＤ３６の各画素に電荷が蓄積される。この電荷は、垂直転送路９０を通って垂直方向の１画素分が垂直転送された後、水平転送路９２を通って水平転送される。そして、この電荷は、電荷−電圧変換器９４によって電圧に変換されて、アナログ信号処理回路４２に出力される。これを垂直方向の画素数分繰り返すことにより、ＣＣＤ３６の全ての画素の電荷が読み出される。
【００５６】
転送効率検出部７０は、有効画素領域からＯＢ領域に変わる境目の領域において、ＯＢ領域側の１画素９６Ｂの電圧値を取得する。このＯＢ領域側の１画素９６Ｂの電圧値は、有効画素領域側の１画素９６Ａを転送時の電荷の取り残し分に相当している。転送効率検出部７０は、この画素９６Ａ及び９６Ｂの電圧値に基づいてＣＣＤ３６の転送効率を算出する。
【００５７】
なお、本実施形態では、転送効率検出部７０により転送効率を算出するのではなく、転送効率の値をメモリ２０等にあらかじめ記憶しておき、転送効率検出部７０がこれを取得するようにしてもよい。メモリ２０には、例えば、電源投入後の経過時間ごとの転送効率が記憶されるようにしてもよい。
【００５８】
以下、図１の説明に戻る。カメラ感度検出部７２は、撮像時に設定されたＣＣＤ３６の感度（ＩＳＯ）情報を取得する。光源色温度検出部７４は、上記ＣＰＵ１０によって算出された光源の色温度情報を取得する。駆動周波数検出部７６は、ＴＧ４８から出力される駆動パルスの周波数（ＣＣＤ３６の駆動周波数情報）を取得する。筐体温度検出部７８は、カメラ１の筐体の温度を検出する。なお、本実施形態では、カメラ１の筐体の温度の代わりに、ＣＣＤ３６、アナログ処理部５０及びＡ／Ｄ変換器５２を含む、アナログ信号を処理するブロックの温度を検出するようにしてもよい。
【００５９】
ＷＢ用積算値補正部８０は、上記において検出されたＣＣＤ３６の転送効率、感度、駆動周波数、光源の色温度情報、筐体温度に基づいてホワイトバランス（ＷＢ）用積算値データ（Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇ）を補正する。
【００６０】
次に、本発明に係るオートホワイトバランス調整方法について説明する。図３は、本発明の一実施形態に係るホワイトバランス調整の処理の流れを示すフローチャートである。
【００６１】
まず、撮影ボタンが押されると、被写体の撮影が行われる。この撮影時にＣＣＤ３６から得られたＲ、Ｇ、Ｂ信号は一旦メモリ２０に格納される。ＣＰＵ１０は、メモリ２０に格納されているＲ、Ｇ、Ｂ信号を用いて、１画面が１６×１６に分割された２５６個の分割エリアごとにＲＧＢ信号の色別の平均積算値を算出し、分割エリアごとにＲ、Ｇ、Ｂの平均積算値の比、すなわち、Ｒ／Ｇ及びＢ／Ｇの比（ＷＢ用積算値）を算出する（ステップＳ１０）。そして、このＷＢ用積算値は、上記ＷＢ用積算値補正部８０によって補正される。なお、このＷＢ用積算値の補正方法については後述する。
【００６２】
このようにして算出された２５６個の分割エリアごとの色情報は、前記Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇの値に基づいて図４に示すＲ／Ｇ、Ｂ／Ｇ軸座標の色空間上で分布する２５６個の点として表すことができる。
【００６３】
次に、光源の色温度を算出する（ステップＳ１２）。ＣＰＵ１０は、Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇ軸座標の色空間上で分布する２５６個の色情報のうちの相互に近似している色情報の集合（以下の説明では、「カタマリ」と記載する）の重心位置を算出する。そして、上記カタマリの重心位置が示す色情報の色温度を検出する。なお、上記色情報のカタマリが生じる理由は、被写体が或る色温度の光源によって照明されているからである。従って、カタマリの重心位置の色情報と最も近似する色情報を有する光源種（例えば、図５に示す青空、日陰１〜４、昼光色１〜４、晴れ、昼白色１、２、白色１、２、温白色１〜４、タングステン１〜４、低タングステン等）を求めることで撮影時の光源種を自動判別することもできる。
【００６４】
その次に、ステップＳ１２において検出した色温度に対応する黒体軌跡上の色情報の所定の色順応後の色情報を目標値として設定して、ホワイトバランスのゲインを算出する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４では、検出した色温度に対応する黒体軌跡上の色情報そのものではなく、色順応による“人間の本来の見え”とするために、色順応後の色情報を目標値として設定する。このときの色順応後の色情報は、例えば、ＣＩＥ（国際照明委員会）の色順応予測式によって予測される値とすることができる。
【００６５】
そして、Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇ座標系のカタマリ重心位置の座標を（Ｘｉ、Ｙｉ）とし、目標値の座標を（Ｘｊ、Ｙｊ）とすると、座標（Ｘｉ、Ｙｉ）が座標（Ｘｊ、Ｙｊ）にくるようにホワイトバランスゲイン（ＷＢゲイン）を求める。いま、求めるＷＢゲインをｇｒｉ、ｇｂｉとすると、ｇｒｉ、ｇｂｉは、次式：ｇｒｉ＝Ｘｊ／Ｘｉ、ｇｂｉ＝Ｙｊ／Ｙｉにより表すことができる。
【００６６】
以上のようにして求めたＷＢゲインｇｒｉ、ｇｂｉから、図１のメモリ２０に保存したＲ、Ｇ、Ｂ信号に対するＲ、Ｇ、Ｂゲイン値（ＷＢ補正値）を求める。なお、Ｇ信号に付与する所要のゲイン値を、上記ＷＢゲインｇｒｉ、ｇｂｉに乗算することによりＲ、Ｂ信号に付与するＲ、Ｂゲイン値を求めることができる。また、Ｇ信号に付与する所要のゲイン値を１とした場合には、上記ＷＢゲインｇｒｉ、ｇｂｉがそのままＲ、Ｂ信号に付与するＲ、Ｂゲイン値となる。
【００６７】
そして、上記Ｒ、Ｇ、Ｂゲイン値（ＷＢ補正値）によりメモリ２０に保存したＲ、Ｇ、Ｂ信号を補正する。これによりホワイトバランス調整が行われる（ステップＳ１６）。
【００６８】
このように“光源の見え”から完全順応までの間の色を目標値に設定してホワイトバランス調整を行なうことにより、例えば、タングステン光源では少し赤みを抜くようなホワイトバランス調整が行われ、すっきりとした自然な色合いとなる。
【００６９】
なお、この実施の形態では、複数の分割エリアの色情報が分布する色空間上のカタマリの重心位置により光源種に関わる色情報を求めるようにしたが、これに限らず、Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇの色空間上に、図５に示したような青空、日陰１〜４、昼光色１〜４、晴れ、昼白色１、２、白色１、２、温白色１〜４、タングステン１〜４、低タングステン等の光源種に対応する色分布の範囲を示す検出枠を設定し、各分割エリアごとの色情報に基づいて各検出枠に色情報が入る分割エリアの個数を求め、被写体の輝度レベル及び検出枠に入る分割エリアの個数に基づいて光源種を判別し、その光源種に対応する検出枠の中心座標を撮影状況下の光源種に関わる色情報として求めるようにしてもよい。
【００７０】
次に、ＷＢ用積算値の補正方法について説明する。図６は、ホワイトバランスの積算値の補正方法を示すグラフである。図６において、横軸はＣＣＤ３６の転送効率であり、縦軸はＷＢ用積算値である。図６の破線Ｌ１及びＬ２に示すように、ＣＣＤ３６の転送効率が低下すると、アナログレベルで画素混合が起こるため、転送効率が１００％の場合と比べてＷＢ用積算値がずれてしまう。本実施形態では、ＣＣＤ３６の転送効率ごとにＷＢ用積算値の変化をあらかじめ測定しておく。この測定結果に基づいて、ＷＢ用積算値のずれを補正するためのＷＢ用積算値補正係数１を転送効率ごとに算出する。このＷＢ用積算値補正係数１は、積算値Ｒ／Ｇ及びＢ／Ｇごとに算出される。そして、この転送効率とＷＢ用積算値補正係数１の関係が記録されたテーブル（ＷＢ用積算値補正係数１テーブル）はメモリ２０に格納される。
【００７１】
図７は、転送効率とＷＢ用積算値補正係数１との関係を示すＷＢ用積算値補正係数１テーブルの一部を図示したグラフである。図７の実線Ｌ３に示すように、ＷＢ用積算値Ｒ／Ｇに掛けるＷＢ用積算値補正係数１の値は、転送効率が低下するのにつれて大きくなっている。一方、図７の実線Ｌ４に示すように、ＷＢ用積算値Ｂ／Ｇに掛けるＷＢ用積算値補正係数１の値は、転送効率が低下するのにつれて小さくなっている。
【００７２】
ＷＢ用積算値補正部７２は、上記転送効率検出部７０によって検出されたＣＣＤ３６の転送効率に応じて、上記ＷＢ用積算値補正係数１テーブルからＷＢ用積算値Ｒ／Ｇ及びＢ／Ｇに対応するＷＢ用積算値補正係数１を選択してＷＢ用積算値と掛算する。これにより、図６の実線Ｌ１′及びＬ２′に示すように転送効率が１００％の場合の値に近づくようにＷＢ用積算値Ｒ／Ｇ及びＢ／Ｇが補正される。
【００７３】
また、ＣＣＤ３６の感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体の温度についても、ＷＢ用積算値補正係数があらかじめ設定されている。ＷＢ用積算値補正部７２は、上記において検出されたＣＣＤ３６の感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体の温度に基づいて、対応するＷＢ用積算値補正係数を選択してＷＢ用積算値と掛算する。これにより、ＣＣＤ３６の転送効率や感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体の温度の変化によって生じる画素混合によるＷＢ用積算値のずれを補正することができる。なお、以下の説明では、ＣＣＤ３６の感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体の温度に対応して設定されるＷＢ用積算値補正係数をそれぞれＷＢ用積算値補正係数２から５と記載する。
【００７４】
なお、ＷＢ用積算値補正係数は、ＷＢ用積算値Ｒ／Ｇ及びＢ／Ｇの２つの値ごとに算出されるようにしたが、例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂの３つの値のうち少なくとも１つの値に掛ける係数が設定されるようにしてもよい。
【００７５】
次に、ＷＢ用積算値の補正処理の流れについて、図８のフローチャートを参照して説明する。図８は、ＷＢ用積算値の補正処理の流れを示すフローチャートである。
【００７６】
まず、上記転送効率検出部７０、カメラ感度検出部７２、駆動周波数検出部７６、光源色温度検出部７４及び筐体温度検出部７８によって、ＣＣＤ３６の転送効率、カメラ感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体温度が取得される（ステップＳ３０）。次に、ステップＳ３０において検出されたＣＣＤ３６の転送効率、カメラ感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体温度に基づいて、ＷＢ用積算値Ｒ／Ｇ及びＢ／Ｇに掛けるＷＢ用積算値補正係数１から５がそれぞれ２つずつ取得される（ステップＳ３２からステップＳ４０）。そして、下記式（１）に示すように、ＷＢ用積算値Ｒ／Ｇ及びＢ／ＧにＷＢ用積算値補正係数１から５を掛けられてＷＢ用積算値Ｒ／Ｇ及びＢ／Ｇが補正される（ステップＳ４２）。
【００７７】
［補正されたＷＢ用積算値（Ｒ／Ｇ又はＢ／Ｇ）］＝［ＷＢ用積算値（Ｒ／Ｇ又はＢ／Ｇ）］×（ＷＢ用積算値補正係数１）×（ＷＢ用積算値補正係数２）×（ＷＢ用積算値補正係数３）×（ＷＢ用積算値補正係数４）×（ＷＢ用積算値補正係数５）…（１）
本実施形態によれば、ＣＣＤ３６の転送効率や感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体の温度の変化により生じる画素混合によるＷＢ用積算値のずれを補正することができるので、正確なホワイトバランス制御を行うことができる。
【００７８】
なお、本実施形態では、ＷＢ用積算値Ｒ／Ｇ及びＢ／ＧにＷＢ用積算値補正係数１から５を掛ける構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、下記の式（２）に示すように、ＣＣＤ３６の転送効率や感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体の温度に対応するＷＢ用積算値の補正値（それぞれＷＢ用積算値補正値１から５）をＷＢ用積算値Ｒ／Ｇ及びＢ／Ｇに加えるようにしてもよい。なお、ＷＢ用積算値を補正する方法としては、加減乗除のいずれを用いてもよい。
【００７９】
［補正されたＷＢ用積算値（Ｒ／Ｇ又はＢ／Ｇ）］＝［ＷＢ用積算値（Ｒ／Ｇ又はＢ／Ｇ）］＋（ＷＢ用積算値補正値１）＋（ＷＢ用積算値補正値２）＋（ＷＢ用積算値補正値３）＋（ＷＢ用積算値補正値４）＋（ＷＢ用積算値補正値５）…（２）
次に、本発明の第２の実施形態について、図９から図１２を参照して説明する。図９は、本発明の第２の実施形態に係るホワイトバランス制御装置を備える撮像装置の主要構成を示すブロック図である。なお、以下の説明において、上記第１の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００８０】
図９に示すように、本実施形態の撮像装置（カメラ）１は、光源評価値補正部８２及び光源判定部８４を備える。光源評価値補正部８２は、上記転送効率検出部７０、カメラ感度検出部７２、駆動周波数検出部７６、光源色温度検出部７４及び筐体温度検出部７８によって検出されたＣＣＤ３６の転送効率、感度、駆動周波数、光源の色温度情報、筐体温度に基づいて光源評価値を補正する。ここで、光源評価値とは、例えば、ＲとＢの積算値の差（Ｂ−Ｒ）又は（Ｒ−Ｂ）である。なお、光源評価値としては、上記のほか、例えば、Ｒ／Ｇ及びＢ／Ｇや色差信号（Ｂ−Ｙ、Ｒ−Ｙ及びＧ−Ｙ）を用いることができる。光源判定部８４は、上記光源評価値補正部９８によって補正された光源評価値に基づいて光源の種類を判定する。
【００８１】
図１０は、光源評価値の補正方法を示すグラフである。図１０において、横軸はＣＣＤ３６の光源評価値であり、縦軸は明るさである。図１０に示すように、ＣＣＤ３６の転送効率が低下すると、アナログレベルで画素混合が起こるため、転送効率が１００％の場合と比べて光源評価値がずれてしまう。
【００８２】
本実施形態では、ＣＣＤ３６の転送効率ごとに光源評価値の変化をあらかじめ測定しておく。この測定結果に基づいて、光源評価値のずれを補正するための光源評価値補正係数１を転送効率ごとに算出する。そして、この転送効率と光源評価値補正係数１の関係が記録されたテーブル（光源評価値補正係数１テーブル）はメモリ２０に格納される。
【００８３】
図１１は、転送効率と光源評価値補正係数１との関係を示す光源評価値補正係数１テーブルの一部を図示したグラフである。図１０に示す例では、ＣＣＤ３６の転送効率の低下により光源評価値が低下して、蛍光灯光源をタングステン光源と誤認識するおそれがある。そこで、図１１に示すように、光源評価値に掛ける光源評価値補正係数１の値は、転送効率が低下するのにつれて大きくなっている。
【００８４】
光源評価値補正部８２は、上記転送効率検出部７０によって検出されたＣＣＤ３６の転送効率に応じて、上記光源評価値補正係数１テーブルから光源評価値補正係数１を選択して光源評価値と掛算する。これにより、図１０に示すように転送効率が１００％の場合の値に近づくように光源評価値が補正される。
【００８５】
また、ＣＣＤ３６の感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体の温度についても、光源評価値補正係数があらかじめ設定されている。光源評価値補正部８２は、上記において検出されたＣＣＤ３６の感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体の温度に基づいて、対応する光源評価値補正係数を選択して光源評価値と掛算する。これにより、ＣＣＤ３６の転送効率や感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体の温度の変化によって生じる画素混合による光源評価値のずれを補正することができる。なお、以下の説明では、ＣＣＤ３６の感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体の温度に対応して設定される光源評価値補正係数をそれぞれ光源評価値補正係数２から５と記載する。
【００８６】
次に、光源評価値の補正処理の流れについて、図１２のフローチャートを参照して説明する。図１２は、光源評価値の補正処理の流れを示すフローチャートである。
【００８７】
まず、上記転送効率検出部７０、カメラ感度検出部７２、駆動周波数検出部７６、光源色温度検出部７４及び筐体温度検出部７８によって、ＣＣＤ３６の転送効率、カメラ感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体温度が取得される（ステップＳ５０）。次に、ステップＳ５０において検出されたＣＣＤ３６の転送効率、カメラ感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体温度に基づいて、光源評価値補正係数１から５が取得される（ステップＳ５２からステップＳ６０）。そして、下記式（３）に示すように、光源評価値に光源評価値補正係数１から５を掛けられて光源評価値が補正される（ステップＳ６２）。
【００８８】
（補正された光源評価値）＝（光源評価値）×（光源評価値補正係数１）×（光源評価値補正係数２）×（光源評価値補正係数３）×（光源評価値補正係数４）×（光源評価値補正係数５）…（３）
本実施形態によれば、ＣＣＤ３６の転送効率や感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体の温度の変化により生じる画素混合による光源評価値のずれを補正することができるので、正確な光源判定ができ、正確なホワイトバランス制御を行うことができる。
【００８９】
なお、本実施形態では、光源評価値に光源評価値補正係数１から５を掛ける構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、下記の式（４）に示すように、ＣＣＤ３６の転送効率や感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体の温度に対応する光源評価値の補正値（それぞれ光源評価値補正値１から５）を光源評価値に加えるようにしてもよい。なお、光源評価値を補正する方法としては、加減乗除のいずれを用いてもよい。
【００９０】
（補正された光源評価値）＝（光源評価値）＋（光源評価値補正値１）＋（光源評価値補正値２）＋（光源評価値補正値３）＋（光源評価値補正値４）＋（光源評価値補正値５）…（４）
次に、本発明の第３の実施形態について、図１３から図１６を参照して説明する。図１３は、本発明の第３の実施形態に係るホワイトバランス制御装置を備える撮像装置の主要構成を示すブロック図である。なお、以下の説明において、上記第１及び第２の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００９１】
図１３に示すように、本実施形態の撮像装置（カメラ）１は、目標座標補正部８６及び目標座標決定部８８を備える。目標座標補正部８６は、上記転送効率検出部７０、カメラ感度検出部７２、駆動周波数検出部７６、光源色温度検出部７４及び筐体温度検出部７８によって検出されたＣＣＤ３６の転送効率、感度、駆動周波数、光源の色温度情報、筐体温度に基づいて、Ｒ／Ｇ，Ｂ／Ｇ色座標を補正する。目標座標決定部８８は、上記目標座標補正部８６によって補正されたＲ／Ｇ，Ｂ／Ｇ色座標に基づいて、ホワイトバランスの基準となるグレーの座標（Ｒ／Ｇ，Ｂ／Ｇ）＝（１，１）を決定する。
【００９２】
図１４は、目標座標の補正方法を示すグラフである。図１４において、横軸はＣＣＤ３６の転送効率であり、縦軸はグレーの座標（Ｒ／Ｇ，Ｂ／Ｇ）である。図１４に示すように、転送効率が１００％の場合には、座標（Ｒ／Ｇ，Ｂ／Ｇ）＝（１，１）がグレーの目標座標に設定される。しかしながら、ＣＣＤ３６の転送効率が低下すると、アナログレベルで画素混合が起こるため、転送効率が１００％の場合と比べて目標座標がずれてしまう。
【００９３】
本実施形態では、ＣＣＤ３６の転送効率ごとに目標座標の変化をあらかじめ測定しておく。この測定結果に基づいて、目標座標のずれを補正するためのグレー補正係数１を転送効率ごとに算出する。そして、この転送効率とグレー補正係数１の関係が記録されたテーブル（グレー補正係数１テーブル）はメモリ２０に格納される。
【００９４】
図１５は、転送効率とグレー補正係数１との関係を示すグレー補正係数１テーブルの一部を図示したグラフである。図１４に示す例では、ＣＣＤ３６の転送効率の低下により目標座標Ｂ／Ｇ（実線Ｌ５）が増加して、目標座標Ｒ／Ｇ（実線Ｌ６）が減少している。したがって、図１５の実線Ｌ７に示すように、目標座標Ｂ／Ｇに掛けるグレー補正係数１の値は、転送効率が低下するのにつれて小さくなっている。一方、図１５の実線Ｌ８に示すように、目標座標Ｒ／Ｇに掛けるグレー補正係数１の値は、転送効率が低下するのにつれて大きくなっている。
【００９５】
目標座標補正部８６は、上記転送効率検出部７０によって検出されたＣＣＤ３６の転送効率に応じて、上記グレー補正係数１テーブルからグレー補正係数１を選択して、対応する上記ＣＰＵ１０によって画像中の分割領域ごとに算出されたＲ／Ｇ座標及びＢ／Ｇ座標と掛算する。これにより、図１４の実線Ｌ５′及びＬ６′に示すように転送効率が１００％の場合の値（Ｒ／Ｇ，Ｂ／Ｇ）＝（１，１）に近づくように目標座標Ｒ／Ｇ及びＢ／Ｇが補正される。
【００９６】
なお、図１４では、補正後の目標座標を示す実線Ｌ５′及びＬ６′が図をみやすくするために離れて図示されているが、実際には、実線Ｌ５′及びＬ６′はともに対Ｇ比の値が１．０の直線になるように補正されることが好ましい。
【００９７】
また、ＣＣＤ３６の感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体の温度についても、グレー補正係数があらかじめ設定されている。座標補正部８６は、上記において検出されたＣＣＤ３６の感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体の温度に基づいて、対応するグレー補正係数を選択してＲ／Ｇ座標及びＢ／Ｇ座標と掛算する。これにより、ＣＣＤ３６の転送効率や感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体の温度の変化によって生じる画素混合による目標座標のずれを補正することができる。なお、以下の説明では、ＣＣＤ３６の感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体の温度に対応して設定されるグレー補正係数をそれぞれグレー補正係数２から５と記載する。
【００９８】
次に、目標座標の補正処理の流れについて、図１６のフローチャートを参照して説明する。図１６は、目標座標の補正処理の流れを示すフローチャートである。
【００９９】
まず、上記転送効率検出部７０、カメラ感度検出部７２、駆動周波数検出部７６、光源色温度検出部７４及び筐体温度検出部７８によって、ＣＣＤ３６の転送効率、カメラ感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体温度が取得される（ステップＳ７０）。次に、ステップＳ７０において検出されたＣＣＤ３６の転送効率、カメラ感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体温度に基づいて、グレー補正係数１から５がＲ／Ｇ及びＢ／Ｇに対して２つずつ取得される（ステップＳ７２からステップＳ８０）。そして、下記式（５）及び（６）に示すように、Ｒ／Ｇ座標及びＢ／Ｇ座標にグレー補正係数１から５を掛けられて目標座標が補正される（ステップＳ８２）。
【０１００】
（グレー補正値）＝（グレー補正係数１）×（グレー補正係数２）×（グレー補正係数３）×（グレー補正係数４）×（グレー補正係数５）…（５）
（補正されたＲ／Ｇ座標及びＢ／Ｇ座標）＝（Ｒ／Ｇ座標及びＢ／Ｇ座標）×（Ｒ／Ｇ座標及びＢ／Ｇ座標のグレー補正値）…（６）
本実施形態によれば、ＣＣＤ３６の転送効率や感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体の温度の変化により生じる画素混合による目標座標のずれを補正することができるので、正確なホワイトバランス制御を行うことができる。
【０１０１】
なお、本実施形態では、Ｒ／Ｇ座標及びＢ／Ｇ座標に対応するグレー補正係数１から５を掛ける構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、下記の式（７）に示すように、ＣＣＤ３６の転送効率や感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体の温度に対応するＲ／Ｇ座標及びＢ／Ｇ座標の補正値（それぞれグレー補正値１から５）をＲ／Ｇ座標及びＢ／Ｇ座標に加えるようにしてもよい。なお、Ｒ／Ｇ座標及びＢ／Ｇ座標を補正する方法としては、加減乗除のいずれを用いてもよい。
【０１０２】
（補正されたＲ／Ｇ座標及びＢ／Ｇ座標）＝（Ｒ／Ｇ座標及びＢ／Ｇ座標）＋（グレー補正値１）＋（グレー補正値２）＋（グレー補正値３）＋（グレー補正値４）＋（グレー補正値５）…（７）
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るホワイトバランス制御装置を備える撮像装置の主要構成を示すブロック図
【図２】ＣＣＤ３６における電荷の転送経路を模式的に示す図
【図３】本発明の一実施形態に係るホワイトバランス調整の処理の流れを示すフローチャート
【図４】Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇ色空間におけるＷＢ用積算値の分布を模式的に示すグラフ
【図５】Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇ色空間における黒体の色変化の軌跡を示すグラフ
【図６】ホワイトバランスの積算値の補正方法を示すグラフ
【図７】転送効率とＷＢ用積算値補正係数１との関係を示すＷＢ用積算値補正係数１テーブルの一部を図示したグラフ
【図８】ＷＢ用積算値の補正処理の流れを示すフローチャート
【図９】本発明の第２の実施形態に係るホワイトバランス制御装置を備える撮像装置の主要構成を示すブロック図
【図１０】光源評価値の補正方法を示すグラフ
【図１１】転送効率と光源評価値補正係数１との関係を示す光源評価値補正係数１テーブルの一部を図示したグラフ
【図１２】光源評価値の補正処理の流れを示すフローチャート
【図１３】本発明の第３の実施形態に係るホワイトバランス制御装置を備える撮像装置の主要構成を示すブロック図
【図１４】目標座標の補正方法を示すグラフ
【図１５】転送効率とグレー補正係数１との関係を示すグレー補正係数１テーブルの一部を図示したグラフ
【図１６】目標座標の補正処理の流れを示すフローチャート
【符号の説明】
【０１０４】
１…撮像装置（カメラ）、１０…中央処理装置（ＣＰＵ）、１２…電源回路、１４…バス、１６…ＲＯＭ、１８…ＥＥＰＲＯＭ、２０…メモリ（ＳＤＲＡＭ）、２２…ＶＲＡＭ、２４…操作スイッチ群、２６…画像表示装置（液晶モニタ）、２８…メディアソケット、３０…記録メディア、３２…メディアコントローラ、３４…外部接続インターフェース（Ｉ／Ｆ）部、３６…ＣＣＤ、３８…レンズユニット、４０…フォーカスレンズ、４２…ズームレンズ、４４…撮影レンズ、４６…絞り兼用メカシャッタ、４８…タイミングジェネレータ（ＴＧ）、５０…アナログ処理部（ＣＤＳ／ＡＭＰ）、５２…Ａ／Ｄ変換器、５４…画像入力コントローラ、５６…画像信号処理回路、５８…ビデオエンコーダ、６０…ＡＦ検出回路、６２…ＡＥ／ＡＷＢ検出回路、６４…圧縮伸張回路、６６…ビデオ入出力端子、６８…ビデオ出力回路、７０…転送効率検出部、７２…カメラ感度検出部、７４…光源色温度検出部、７６…駆動周波数検出部、７８…筐体温度検出部、８０…ＷＢ用積算値補正部、８２…光源評価値補正部、８４…光源判定部、８６…座標補正部、８８…目標座標決定部、９０…垂直転送路、９２…水平転送路、９４…電荷−電圧変換器、９６Ａ…有効画素領域からＯＢ領域に変わる境目の有効画素領域側の１画素、９６Ｂ…有効画素領域からＯＢ領域に変わる境目のＯＢ領域側の１画素
【技術分野】
【０００１】
本発明はホワイトバランス制御装置及び撮像装置に係り、特にカラー画像に対してホワイトバランス処理を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）等の光電変換を利用した撮像素子を用いた撮像装置（電子カメラ、デジタルカメラ）が開発されている。ＣＣＤを用いた撮像装置により撮像を行った場合、ＣＣＤの各画素には露出時間に応じて信号電荷が蓄積される。各画素に蓄積された信号電荷は、垂直転送路から水平転送路に転送されて画像処理回路に出力される。各画素に蓄積された信号電荷は、各転送路の転送素子のそれぞれに形成されたポテンシャル井戸を介して順次転送される。このとき、信号電荷が次の転送素子に完全に転送されずに残ることにより、この転送素子に残った信号電荷と次の転送による異なる色の信号電荷とが混じって混色を引き起こしてしまう。これに対して、例えば、特許文献１には、転送エラーによる像信号の歪を補正し、測距不良を無くすようにした測距用ＣＣＤの信号補正装置について開示されている。また、特許文献２には、ＴＤＩイメージセンサの垂直転送効率からＴＤＩ段方向に並ぶ各イメージセンサの垂直転送残り量の総和をあらかじめ求め、ＴＤＩイメージセンサで試料を撮像したときのＴＤＩイメージセンサの出力から前記あらかじめ求めた垂直転送残り量の総和を減算し、該減算した出力を用いて画像処理する画像処理方法について開示されている。
【特許文献１】特開平７−１４６１３９号公報
【特許文献２】特開２００４−２９５７０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、近年、上記のような撮像装置には、ホワイトバランス機能が設けられている。ホワイトバランスを行う際には、白やグレーの色情報を用いて撮影光源の色温度を推定して画像を補正する。しかしながら、上記のように画素レベルの混色が発生した場合には、白やグレーの画素が混色することにより、ホワイトバランスの基準となる白やグレーの色情報が正確に検出されず、正確なホワイトバランス補正ができないという問題があった。また、撮影条件下の光源の色温度によっても混色が起こりやすくなり、ホワイトバランスに影響を与えることがあった。
【０００４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、撮像素子の転送効率の変化等に関わらず、ホワイトバランス補正を正確に行うことができるホワイトバランス制御装置及び撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために請求項１に係るホワイトバランス制御装置は、撮像素子を介して入力された画像からホワイトバランス調整用の積算値を算出する積算値算出手段と、少なくとも前記撮像素子の転送効率を含む、前記撮像素子のパラメータを検出する検出手段と、前記検出されたパラメータに基づいて前記積算値を補正する積算値補正手段と、前記補正された積算値に基づいてホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
請求項１に係るホワイトバランス制御装置によれば、転送効率等の撮像素子のパラメータに応じて積算値を補正することにより、正確なホワイトバランス補正を行うことができる。
【０００７】
請求項２に係るホワイトバランス制御装置は、請求項１において、前記積算値算出手段は、Ｇ信号の積算値のＲ及びＢ信号の積算値に対する比Ｒ／Ｇ値及びＢ／Ｇ値を算出し、前記積算値補正手段は、前記Ｒ、Ｂ、Ｇの積算値のうち少なくとも１つに演算を施して、前記Ｒ／Ｇ値及びＢ／Ｇ値を補正することを特徴とする。請求項２は、積算値（Ｒ／Ｇ値及びＢ／Ｇ値）の補正方法を限定したものである。
【０００８】
請求項３に係るホワイトバランス制御装置は、請求項１又は２において、前記算出された積算値に基づいて撮影状況下の光源情報を取得する光源情報取得手段を更に備え、前記積算値補正手段は、前記光源情報に基づいて前記色情報を補正することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係るホワイトバランス制御装置によれば、光源情報（例えば、光源の色温度）に基づいて、色情報を補正することにより、正確にホワイトバランス補正を行うことができる。
【００１０】
請求項４に係るホワイトバランス制御装置は、撮像素子を介して入力された画像からホワイトバランス調整用の積算値を算出する積算値算出手段と、前記算出された積算値に基づいて撮影状況下の光源を判定するための光源評価値を算出する光源評価値算出手段と、少なくとも前記撮像素子の転送効率を含む、前記撮像素子のパラメータを検出する検出手段と、前記検出されたパラメータに基づいて前記光源評価値を補正する光源評価値補正手段と、前記補正された光源評価値に基づいてホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係るホワイトバランス制御装置によれば、撮像素子のパラメータに応じて光源評価値を補正することにより、撮影状況下の光源の判定を正確に行うことができ、正確なホワイトバランス補正を行うことができる。
【００１２】
請求項５に係るホワイトバランス制御装置は、請求項４において、前記光源評価値補正手段は、Ｇ信号とＲ信号の積算値の差を算出することを特徴とする。請求項５は、光源評価値の種類を限定したものである。
【００１３】
請求項６に係るホワイトバランス制御装置は、請求項４又は５において、前記算出された積算値に基づいて撮影状況下の光源情報を取得する光源情報取得手段を更に備え、前記光源評価値補正手段は、前記光源情報に基づいて前記光源評価値を補正することを特徴とする。
【００１４】
請求項６に係るホワイトバランス制御装置によれば、光源情報（例えば、光源の色温度）に基づいて、光源評価値を補正することにより、正確にホワイトバランス補正を行うことができる。
【００１５】
請求項７に係るホワイトバランス制御装置は、撮像素子を介して入力された画像からホワイトバランス調整用の積算値を算出する積算値算出手段と、前記算出された積算値からグレーの色情報を取得するグレー取得手段と、少なくとも前記撮像素子の転送効率を含む、前記撮像素子のパラメータを検出する検出手段と、前記検出されたパラメータに基づいて、前記グレーの色情報を補正するグレー補正手段と、前記取得されたグレーの色情報に基づいてホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項７に係るホワイトバランス制御装置によれば、転送効率等の撮像素子のパラメータに応じてホワイトバランスの基準となるグレーの色情報を補正することにより、正確なホワイトバランス補正を行うことができる。
【００１７】
請求項８に係るホワイトバランス制御装置は、請求項７において、前記積算値算出手段は、Ｇ信号の積算値のＲ及びＢ信号の積算値に対する比Ｒ／Ｇ値及びＢ／Ｇ値を算出し、前記グレー補正手段は、前記グレーの色情報のＲ、Ｂ、Ｇ値のうち少なくとも１つに演算を施して、前記Ｒ／Ｇ値及びＢ／Ｇ値を補正することを特徴とする。
【００１８】
請求項８に係るホワイトバランス制御装置によれば、色情報（Ｒ／Ｇ値及びＢ／Ｇ値）の補正方法を限定したものである。
【００１９】
請求項９に係るホワイトバランス制御装置は、請求項７又は８において、前記算出された積算値に基づいて撮影状況下の光源情報を取得する光源情報取得手段を更に備え、前記グレー補正手段は、前記光源情報に基づいて前記光源評価値を補正することを特徴とする。
【００２０】
請求項９に係るホワイトバランス制御装置によれば、光源情報（例えば、光源の色温度）に基づいて、グレーの色情報を補正することにより、正確にホワイトバランス補正を行うことができる。
【００２１】
請求項１０に係るホワイトバランス制御装置は、請求項１から９において、前記撮像素子のパラメータは、前記撮像素子の感度、駆動周波数又は温度のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする。請求項１０は、請求項１から９において、撮像素子のパラメータを限定したものである。
【００２２】
請求項１１に係る撮像装置は、請求項１から１０のいずれか１項記載のホワイトバランス制御装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、撮像素子の転送効率、感度、駆動周波数又は温度等の撮像素子のパラメータや、光源の色温度により、ＷＢ用積算値、光源評価値又はグレーの色情報を補正することにより、正確なホワイトバランス補正を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、添付図面に従って本発明に係るホワイトバランス制御装置及びこのホワイトバランス制御装置を備える撮像装置の好ましい実施の形態について説明する。なお、以下の説明では、本発明のホワイトバランス制御装置が適用された撮像装置（デジタルカメラ）を例にとって説明するが、本発明は撮像装置を備えた携帯電話や携帯情報端末（ＰＤＡ）、ＰＣカメラ等にも適用することができる。
【００２５】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るホワイトバランス制御装置を備える撮像装置の主要構成を示すブロック図である。図１に示す撮像装置１（以下の説明では、カメラ１と記載する）は、静止画や動画の記録及び再生機能を備えたデジタルカメラであり、カメラ１全体の動作は中央処理装置（ＣＰＵ）１０によって統括制御される。ＣＰＵ１０は、所定のプログラムに従って本カメラシステムを制御する制御手段として機能するとともに、自動露出（ＡＥ）演算、自動焦点調節（ＡＦ）演算、ホワイトバランス（ＷＢ）調整演算等、各種演算を実施する演算手段として機能する。電源回路１２は、本カメラシステムの各ブロックに電源を供給する。
【００２６】
ＣＰＵ１０には、バス１４を介してＲＯＭ（Read Only Memory）１６及びＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）１８が接続されている。ＲＯＭ１６には、ＣＰＵ１０が実行するプログラム及び制御に必要な各種データ等が格納され、ＥＥＰＲＯＭ１８には、ＣＣＤ画素欠陥情報、カメラ動作に関する各種定数／情報等が格納されている。
【００２７】
また、メモリ（ＳＤＲＡＭ、Synchronous Dynamic Random Access Memory）２０は、プログラムの展開領域及びＣＰＵ１０の演算作業用領域として利用されるとともに、画像データや音声データの一時記憶領域として利用される。ＶＲＡＭ（Video Random Access Memory）２２は、画像データ専用の一時記憶メモリであり、Ａ領域２２ＡとＢ領域２２Ｂを含んでいる。なお、メモリ２０とＶＲＡＭ２２は共用することが可能である。
【００２８】
カメラ１には、モード選択スイッチ、撮影ボタン、メニュー／ＯＫキー、十字キー、キャンセルキー等の操作スイッチ群２４が設けられている。これら各種の操作スイッチからの信号はＣＰＵ１０に入力され、ＣＰＵ１０は入力信号に基づいてカメラ１の各回路を制御し、例えば、レンズ駆動制御、撮影動作制御、画像処理制御、画像データの記録／再生制御、画像表示装置（液晶モニタ）２６の表示制御等を行う。
【００２９】
モード選択スイッチは、撮影モードと再生モードとを切り換えるための操作手段である。撮影ボタンは、撮影開始の指示を入力する操作ボタンであり、半押し時にＯＮするＳ１スイッチと、全押し時にＯＮするＳ２スイッチとを有する二段ストローク式のスイッチで構成されている。メニュー／ＯＫキーは、画像表示装置２６の画面上にメニューを表示させる指令を行うためのメニューボタンとしての機能と、選択内容の確定及び実行等を指令するＯＫボタンとしての機能とを兼備した操作キーである。十字キーは、上下左右の４方向の指示を入力する操作部であり、メニュー画面から項目を選択したり、各メニューから各種設定項目の選択を指示したりするボタン（カーソル移動操作手段）として機能する。また、十字キーの上／下キーは撮影時のズームスイッチあるいは再生時の再生ズームスイッチとして機能し、左／右キーは再生モード時のコマ送り（順方向／逆方向送り）ボタンとして機能する。キャンセルキーは、選択項目等所望の対象の消去や指示内容の取消し、あるいは１つ前の操作状態に戻らせる時等に使用される。
【００３０】
画像表示装置２６は、カラー表示可能な液晶モニタで構成されている。画像表示装置２６（以下の説明では、液晶モニタ２６と記載する）は、撮影時に画角確認用の電子ファインダとして使用できるとともに、記録済み画像を再生表示する手段として利用される。また、液晶モニタ２６は、ユーザインターフェース用表示画面としても利用され、必要に応じてメニュー情報や選択項目、設定内容等の情報が表示される。液晶モニタに代えて、有機ＥＬ（electro-luminescence）等他の方式の表示装置を用いることも可能である。
【００３１】
カメラ１は、メディアソケット（メディア装着部）２８を有し、メディアソケット２８には記録メディア３０を装着することができる。記録メディア３０の形態は特に限定されず、xD-PictureCard（商標）、スマートメディア（商標）に代表される半導体メモリカード、可搬型小型ハードディスク、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク等、種々の媒体を用いることができる。メディアコントローラ３２は、メディアソケット２８に装着される記録メディア３０に適した入出力信号の受渡しを行うために所要の信号変換を行う。
【００３２】
また、カメラ１は、パーソナルコンピュータその他の外部機器と接続するための通信手段として外部接続インターフェース（Ｉ／Ｆ）部３４を備えている。カメラ１は、図示せぬＵＳＢケーブル等を用いてカメラ１と外部機器を接続することにより、外部機器との間でデータの受渡しが可能となる。もちろん、通信方式はＵＳＢに限らず、IEEE1394やBluetooth、その他の通信方式を適用してもよい。
【００３３】
次に、カメラ１の撮影機能について説明する。モード選択スイッチによって撮影モードが選択されると、カラーＣＣＤ固体撮像素子３６（以下の説明では、ＣＣＤ３６と記載する）を含む撮像部に電源が供給され、撮影可能な状態になる。
【００３４】
レンズユニット３８は、フォーカスレンズ４０及びズームレンズ４２を含む撮影レンズ４４と、絞り兼用メカシャッタ４６とを含む光学ユニットである。撮影レンズ４４のフォーカシングは、フォーカスレンズ４０をフォーカスモータ４０Ａによって移動させることにより行われ、ズーミングは、ズームレンズ４２をズームモータ４２Ａで移動させることにより行われる。フォーカスモータ４０Ａとズームモータ４２Ａは、それぞれフォーカスモータドライバ４０Ｂとズームモータドライバ４２Ｂにより駆動制御される。ＣＰＵ１０は、このフォーカスモータドライバ４０Ｂとズームモータドライバ４２Ｂに制御信号を出力して制御する。
【００３５】
絞り４６は、いわゆるターレット型絞りで構成されており、Ｆ２．８からＦ８の絞り孔が穿孔されたターレット板を回転させて絞り値（Ｆ値）を変化させる。この絞り４６の駆動はアイリスモータ４６Ａによって行われる。アイリスモータ４６Ａはアイリスモータドライバ４６Ｂにより駆動制御される。ＣＰＵ１０は、このアイリスモータドライバ４６Ｂに制御信号を出力して制御する。
【００３６】
レンズユニット３８を通過した光は、ＣＣＤ３６の受光面に結像される。ＣＣＤ３６の受光面には多数のフォトダイオード（受光素子）が二次元的に配列されており、各フォトダイオードに対応して赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の原色カラーフィルタが所定の配列構造（ベイヤー、Ｇストライプ等）で配置されている。また、ＣＣＤ３６は、各フォトダイオードの電荷蓄積時間（シャッタースピード）を制御する電子シャッター機能を有している。ＣＰＵ１０は、タイミングジェネレータ（ＴＧ）４８を介してＣＣＤ３６での電荷蓄積時間を制御する。
【００３７】
ＣＣＤ３６の受光面に結像された被写体像は、各フォトダイオードによって入射光量に応じた量の信号電荷に変換される。各フォトダイオードに蓄積された信号電荷は、ＣＰＵ１０の指令に従いＴＧ４８から与えられる駆動パルスに基づいて信号電荷に応じた電圧信号（画像信号）として順次読み出される。
【００３８】
ＣＣＤ３６から出力された信号はアナログ処理部（ＣＤＳ／ＡＭＰ）５０に送られ、ここで画素ごとのＲ、Ｇ、Ｂ信号がサンプリングホールド（相関二重サンプリング処理）され、増幅された後、Ａ／Ｄ変換器５２に加えられる。Ａ／Ｄ変換器５２によってデジタル信号に変換された点順次のＲ、Ｇ、Ｂ信号は、画像入力コントローラ５４を介してメモリ２０に記憶される。
【００３９】
画像信号処理回路５６は、メモリ２０に記憶されたＲ、Ｇ、Ｂ信号をＣＰＵ１０の指令に従って処理する。すなわち、画像信号処理回路５６は、同時化回路（単板ＣＣＤのカラーフィルタ配列に伴う色信号の空間的なズレを補間して色信号を同時式に変換する処理回路）、ホワイトバランス補正回路、ガンマ補正回路、輪郭補正回路、輝度・色差信号生成回路等を含む画像処理手段として機能し、ＣＰＵ１０からのコマンドに従ってメモリ２０を活用しながら所定の信号処理を行う。
【００４０】
画像信号処理回路５６に入力されたＲＧＢの画像データは、画像信号処理回路５６において輝度信号（Ｙ信号）及び色差信号（Ｃｒ、Ｃｂ信号）に変換されるとともに、ガンマ補正等の所定の処理が施される。画像信号処理回路５６で処理された画像データはＶＲＡＭ２２に格納される。
【００４１】
撮影画像を液晶モニタ２６にモニタ出力する場合、ＶＲＡＭ２２から画像データが読み出され、バス１４を介してビデオエンコーダ５８に送られる。ビデオエンコーダ５８は、入力された画像データを表示用の所定方式の信号（例えば、ＮＴＳＣ方式のカラー複合画像信号）に変換して液晶モニタ２６に出力する。
【００４２】
ＣＣＤ３６から出力される画像信号によって、１コマ分の画像を表す画像データがＶＲＡＭ２２のＡ領域２２ＡとＢ領域２２Ｂとで交互に書き換えられる。ＶＲＡＭ２２のＡ領域２２Ａ及びＢ領域２２Ｂのうち、画像データが書き換えられている方の領域以外の領域から、書き込まれている画像データが読み出される。このようにしてＶＲＡＭ２２内の画像データが定期的に書き換えられ、その画像データから生成される画像信号が液晶モニタ２６に供給されることにより、撮像中の映像がリアルタイムに液晶モニタ２６に表示される。撮影者は、液晶モニタ２６に表示される映像（スルームービー画）によって撮影画角を確認できる。
【００４３】
撮影ボタンが半押しされ、Ｓ１がオンすると、カメラ１はＡＥ及びＡＦ処理を開始する。すなわち、ＣＣＤ３６から出力された画像信号はＡ／Ｄ変換後に画像入力コントローラ５４を介してＡＦ検出回路６０並びにＡＥ／ＡＷＢ検出回路６２に入力される。
【００４４】
ＡＥ／ＡＷＢ検出回路６２は、１画面を複数のエリア（例えば、８×８又は１６×１６）に分割し、分割エリアごとにＲＧＢ信号を積算する回路を含み、その積算値をＣＰＵ１０に提供する。ＣＰＵ１０は、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路６２から得た積算値に基づいて被写体の明るさ（被写体輝度）を検出し、撮影に適した露出値（撮影ＥＶ値）を算出する。求めた露出値と所定のプログラム線図に従い、絞り値とシャッタースピードが決定され、これに従いＣＰＵ１０はＣＣＤ３６の電子シャッター及びアイリスを制御して適正な露光量を得る。
【００４５】
また、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路６２は、自動ホワイトバランス調整時には、分割エリアごとにＲＧＢ信号の色別の平均積算値を算出し、その算出結果をＣＰＵ１０に提供する。ＣＰＵ１０は、Ｒの積算値、Ｂの積算値、Ｇの積算値を得て、分割エリアごとにＲ／Ｇ及びＢ／Ｇの比を求め、これらＲ／Ｇ、Ｂ／Ｇの値のＲ／Ｇ、Ｂ／Ｇ軸座標の色空間における分布等に基づいて光源種判別を行い、判別された光源種に応じてホワイトバランス調整回路のＲ、Ｇ、Ｂ信号に対するゲイン値（ホワイトバランス補正値）を制御し、各色チャンネルの信号に補正をかける。なお、ホワイトバランス調整の詳細は後述する。
【００４６】
カメラ１におけるＡＦ制御は、例えば、画像信号のＧ信号の高周波成分が極大になるようにフォーカスレンズ４０を移動させるコントラストＡＦが適用される。すなわち、ＡＦ検出回路６０は、Ｇ信号の高周波成分のみを通過させるハイパスフィルタ、絶対値化処理部、画面内（例えば、画面中央部）にあらかじめ設定されているフォーカス対象エリア内の信号を切り出すＡＦエリア抽出部及びＡＦエリア内の絶対値データを積算する積算部から構成される。
【００４７】
ＡＦ検出回路６０により求められた積算値のデータはＣＰＵ１０に通知される。ＣＰＵ１０は、フォーカスモータドライバ４０Ｂを制御してフォーカスレンズ４０を移動させながら、複数のＡＦ検出ポイントで焦点評価値（ＡＦ評価値）を演算し、評価値が極大となるレンズ位置を合焦位置として決定する。そして、ＣＰＵ１０は、求めた合焦位置にフォーカスレンズ４０を移動させるようにフォーカスモータドライバ４０Ｂを制御する。なお、ＡＦ評価値の演算はＧ信号を利用する態様に限らず、輝度信号（Ｙ信号）を利用してもよい。
【００４８】
撮影ボタンが半押しされ、Ｓ１オンによってＡＥ／ＡＦ処理が行われ、撮影ボタンが全押しされ、Ｓ２オンによって記録用の撮影動作がスタートする。Ｓ２オンに応動して取得された画像データは画像信号処理回路５６において輝度／色差信号（Ｙ／Ｃ信号）に変換され、ガンマ補正等の所定の処理が施された後、メモリ２０に格納される。
【００４９】
メモリ２０に格納されたＹ／Ｃ信号は、圧縮伸張回路６４によって所定のフォーマットに従って圧縮された後、メディアコントローラ３２を介して記録メディア３０に記録される。例えば、静止画についてはＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）形式で記録される。
【００５０】
モード選択スイッチにより再生モードが選択されると、記録メディア３０に記録されている最終の画像ファイル（最後に記録されたファイル）の圧縮データが読み出される。最後の記録に係るファイルが静止画ファイルの場合、この読み出された画像圧縮データは、圧縮伸張回路６４を介して非圧縮のＹＣ信号に伸張され、画像信号処理回路５６及びビデオエンコーダ５８を介して表示用の信号に変換された後、液晶モニタ２６に出力される。これにより、当該ファイルの画像内容が液晶モニタ２６の画面上に表示される。
【００５１】
静止画の一コマ再生中（動画の先頭フレーム再生中も含む）に、十字キーの右キー又は左キーを操作することによって、再生対象のファイルを切り換えること（順コマ送り／逆コマ送り）ができる。コマ送りされた位置の画像ファイルが記録メディア３０から読み出され、上記と同様にして静止画像や動画が液晶モニタ２６に再生表示される。
【００５２】
また、再生モード時に、パーソナルコンピュータやテレビ等の外部ディスプレイがビデオ入出力端子６６を介してカメラ１に接続されている場合には、記録メディア３０に記録されている画像データはビデオ出力回路６８により処理されて、この外部ディスプレイに再生表示される。
【００５３】
本実施形態のカメラ１は、転送効率検出部７０、カメラ感度検出部７２、光源色温度検出部７４、駆動周波数検出部７６、筐体温度検出部７８及びＷＢ用積算値補正部８０を更に備える。
【００５４】
転送効率検出部７０は、ＣＣＤ３６の転送効率を検出する装置である。ここで、転送効率の算出方法について、図２を参照して説明する。図２は、ＣＣＤ３６における電荷の転送経路を模式的に示す図である。図２に示すように、ＣＣＤ３６は、撮影レンズ３０を介して入射した光が結像し、画像の取り込みに使用される有効画素領域と、画像の取り込みに使用されない、有効画素領域の周囲の無効なオプティカルブラック（ＯＢ）領域に分けられる。
【００５５】
カメラ１により被写体（例えば、単色のチャート）が撮像されると、ＣＣＤ３６の各画素に電荷が蓄積される。この電荷は、垂直転送路９０を通って垂直方向の１画素分が垂直転送された後、水平転送路９２を通って水平転送される。そして、この電荷は、電荷−電圧変換器９４によって電圧に変換されて、アナログ信号処理回路４２に出力される。これを垂直方向の画素数分繰り返すことにより、ＣＣＤ３６の全ての画素の電荷が読み出される。
【００５６】
転送効率検出部７０は、有効画素領域からＯＢ領域に変わる境目の領域において、ＯＢ領域側の１画素９６Ｂの電圧値を取得する。このＯＢ領域側の１画素９６Ｂの電圧値は、有効画素領域側の１画素９６Ａを転送時の電荷の取り残し分に相当している。転送効率検出部７０は、この画素９６Ａ及び９６Ｂの電圧値に基づいてＣＣＤ３６の転送効率を算出する。
【００５７】
なお、本実施形態では、転送効率検出部７０により転送効率を算出するのではなく、転送効率の値をメモリ２０等にあらかじめ記憶しておき、転送効率検出部７０がこれを取得するようにしてもよい。メモリ２０には、例えば、電源投入後の経過時間ごとの転送効率が記憶されるようにしてもよい。
【００５８】
以下、図１の説明に戻る。カメラ感度検出部７２は、撮像時に設定されたＣＣＤ３６の感度（ＩＳＯ）情報を取得する。光源色温度検出部７４は、上記ＣＰＵ１０によって算出された光源の色温度情報を取得する。駆動周波数検出部７６は、ＴＧ４８から出力される駆動パルスの周波数（ＣＣＤ３６の駆動周波数情報）を取得する。筐体温度検出部７８は、カメラ１の筐体の温度を検出する。なお、本実施形態では、カメラ１の筐体の温度の代わりに、ＣＣＤ３６、アナログ処理部５０及びＡ／Ｄ変換器５２を含む、アナログ信号を処理するブロックの温度を検出するようにしてもよい。
【００５９】
ＷＢ用積算値補正部８０は、上記において検出されたＣＣＤ３６の転送効率、感度、駆動周波数、光源の色温度情報、筐体温度に基づいてホワイトバランス（ＷＢ）用積算値データ（Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇ）を補正する。
【００６０】
次に、本発明に係るオートホワイトバランス調整方法について説明する。図３は、本発明の一実施形態に係るホワイトバランス調整の処理の流れを示すフローチャートである。
【００６１】
まず、撮影ボタンが押されると、被写体の撮影が行われる。この撮影時にＣＣＤ３６から得られたＲ、Ｇ、Ｂ信号は一旦メモリ２０に格納される。ＣＰＵ１０は、メモリ２０に格納されているＲ、Ｇ、Ｂ信号を用いて、１画面が１６×１６に分割された２５６個の分割エリアごとにＲＧＢ信号の色別の平均積算値を算出し、分割エリアごとにＲ、Ｇ、Ｂの平均積算値の比、すなわち、Ｒ／Ｇ及びＢ／Ｇの比（ＷＢ用積算値）を算出する（ステップＳ１０）。そして、このＷＢ用積算値は、上記ＷＢ用積算値補正部８０によって補正される。なお、このＷＢ用積算値の補正方法については後述する。
【００６２】
このようにして算出された２５６個の分割エリアごとの色情報は、前記Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇの値に基づいて図４に示すＲ／Ｇ、Ｂ／Ｇ軸座標の色空間上で分布する２５６個の点として表すことができる。
【００６３】
次に、光源の色温度を算出する（ステップＳ１２）。ＣＰＵ１０は、Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇ軸座標の色空間上で分布する２５６個の色情報のうちの相互に近似している色情報の集合（以下の説明では、「カタマリ」と記載する）の重心位置を算出する。そして、上記カタマリの重心位置が示す色情報の色温度を検出する。なお、上記色情報のカタマリが生じる理由は、被写体が或る色温度の光源によって照明されているからである。従って、カタマリの重心位置の色情報と最も近似する色情報を有する光源種（例えば、図５に示す青空、日陰１〜４、昼光色１〜４、晴れ、昼白色１、２、白色１、２、温白色１〜４、タングステン１〜４、低タングステン等）を求めることで撮影時の光源種を自動判別することもできる。
【００６４】
その次に、ステップＳ１２において検出した色温度に対応する黒体軌跡上の色情報の所定の色順応後の色情報を目標値として設定して、ホワイトバランスのゲインを算出する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４では、検出した色温度に対応する黒体軌跡上の色情報そのものではなく、色順応による“人間の本来の見え”とするために、色順応後の色情報を目標値として設定する。このときの色順応後の色情報は、例えば、ＣＩＥ（国際照明委員会）の色順応予測式によって予測される値とすることができる。
【００６５】
そして、Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇ座標系のカタマリ重心位置の座標を（Ｘｉ、Ｙｉ）とし、目標値の座標を（Ｘｊ、Ｙｊ）とすると、座標（Ｘｉ、Ｙｉ）が座標（Ｘｊ、Ｙｊ）にくるようにホワイトバランスゲイン（ＷＢゲイン）を求める。いま、求めるＷＢゲインをｇｒｉ、ｇｂｉとすると、ｇｒｉ、ｇｂｉは、次式：ｇｒｉ＝Ｘｊ／Ｘｉ、ｇｂｉ＝Ｙｊ／Ｙｉにより表すことができる。
【００６６】
以上のようにして求めたＷＢゲインｇｒｉ、ｇｂｉから、図１のメモリ２０に保存したＲ、Ｇ、Ｂ信号に対するＲ、Ｇ、Ｂゲイン値（ＷＢ補正値）を求める。なお、Ｇ信号に付与する所要のゲイン値を、上記ＷＢゲインｇｒｉ、ｇｂｉに乗算することによりＲ、Ｂ信号に付与するＲ、Ｂゲイン値を求めることができる。また、Ｇ信号に付与する所要のゲイン値を１とした場合には、上記ＷＢゲインｇｒｉ、ｇｂｉがそのままＲ、Ｂ信号に付与するＲ、Ｂゲイン値となる。
【００６７】
そして、上記Ｒ、Ｇ、Ｂゲイン値（ＷＢ補正値）によりメモリ２０に保存したＲ、Ｇ、Ｂ信号を補正する。これによりホワイトバランス調整が行われる（ステップＳ１６）。
【００６８】
このように“光源の見え”から完全順応までの間の色を目標値に設定してホワイトバランス調整を行なうことにより、例えば、タングステン光源では少し赤みを抜くようなホワイトバランス調整が行われ、すっきりとした自然な色合いとなる。
【００６９】
なお、この実施の形態では、複数の分割エリアの色情報が分布する色空間上のカタマリの重心位置により光源種に関わる色情報を求めるようにしたが、これに限らず、Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇの色空間上に、図５に示したような青空、日陰１〜４、昼光色１〜４、晴れ、昼白色１、２、白色１、２、温白色１〜４、タングステン１〜４、低タングステン等の光源種に対応する色分布の範囲を示す検出枠を設定し、各分割エリアごとの色情報に基づいて各検出枠に色情報が入る分割エリアの個数を求め、被写体の輝度レベル及び検出枠に入る分割エリアの個数に基づいて光源種を判別し、その光源種に対応する検出枠の中心座標を撮影状況下の光源種に関わる色情報として求めるようにしてもよい。
【００７０】
次に、ＷＢ用積算値の補正方法について説明する。図６は、ホワイトバランスの積算値の補正方法を示すグラフである。図６において、横軸はＣＣＤ３６の転送効率であり、縦軸はＷＢ用積算値である。図６の破線Ｌ１及びＬ２に示すように、ＣＣＤ３６の転送効率が低下すると、アナログレベルで画素混合が起こるため、転送効率が１００％の場合と比べてＷＢ用積算値がずれてしまう。本実施形態では、ＣＣＤ３６の転送効率ごとにＷＢ用積算値の変化をあらかじめ測定しておく。この測定結果に基づいて、ＷＢ用積算値のずれを補正するためのＷＢ用積算値補正係数１を転送効率ごとに算出する。このＷＢ用積算値補正係数１は、積算値Ｒ／Ｇ及びＢ／Ｇごとに算出される。そして、この転送効率とＷＢ用積算値補正係数１の関係が記録されたテーブル（ＷＢ用積算値補正係数１テーブル）はメモリ２０に格納される。
【００７１】
図７は、転送効率とＷＢ用積算値補正係数１との関係を示すＷＢ用積算値補正係数１テーブルの一部を図示したグラフである。図７の実線Ｌ３に示すように、ＷＢ用積算値Ｒ／Ｇに掛けるＷＢ用積算値補正係数１の値は、転送効率が低下するのにつれて大きくなっている。一方、図７の実線Ｌ４に示すように、ＷＢ用積算値Ｂ／Ｇに掛けるＷＢ用積算値補正係数１の値は、転送効率が低下するのにつれて小さくなっている。
【００７２】
ＷＢ用積算値補正部７２は、上記転送効率検出部７０によって検出されたＣＣＤ３６の転送効率に応じて、上記ＷＢ用積算値補正係数１テーブルからＷＢ用積算値Ｒ／Ｇ及びＢ／Ｇに対応するＷＢ用積算値補正係数１を選択してＷＢ用積算値と掛算する。これにより、図６の実線Ｌ１′及びＬ２′に示すように転送効率が１００％の場合の値に近づくようにＷＢ用積算値Ｒ／Ｇ及びＢ／Ｇが補正される。
【００７３】
また、ＣＣＤ３６の感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体の温度についても、ＷＢ用積算値補正係数があらかじめ設定されている。ＷＢ用積算値補正部７２は、上記において検出されたＣＣＤ３６の感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体の温度に基づいて、対応するＷＢ用積算値補正係数を選択してＷＢ用積算値と掛算する。これにより、ＣＣＤ３６の転送効率や感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体の温度の変化によって生じる画素混合によるＷＢ用積算値のずれを補正することができる。なお、以下の説明では、ＣＣＤ３６の感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体の温度に対応して設定されるＷＢ用積算値補正係数をそれぞれＷＢ用積算値補正係数２から５と記載する。
【００７４】
なお、ＷＢ用積算値補正係数は、ＷＢ用積算値Ｒ／Ｇ及びＢ／Ｇの２つの値ごとに算出されるようにしたが、例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂの３つの値のうち少なくとも１つの値に掛ける係数が設定されるようにしてもよい。
【００７５】
次に、ＷＢ用積算値の補正処理の流れについて、図８のフローチャートを参照して説明する。図８は、ＷＢ用積算値の補正処理の流れを示すフローチャートである。
【００７６】
まず、上記転送効率検出部７０、カメラ感度検出部７２、駆動周波数検出部７６、光源色温度検出部７４及び筐体温度検出部７８によって、ＣＣＤ３６の転送効率、カメラ感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体温度が取得される（ステップＳ３０）。次に、ステップＳ３０において検出されたＣＣＤ３６の転送効率、カメラ感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体温度に基づいて、ＷＢ用積算値Ｒ／Ｇ及びＢ／Ｇに掛けるＷＢ用積算値補正係数１から５がそれぞれ２つずつ取得される（ステップＳ３２からステップＳ４０）。そして、下記式（１）に示すように、ＷＢ用積算値Ｒ／Ｇ及びＢ／ＧにＷＢ用積算値補正係数１から５を掛けられてＷＢ用積算値Ｒ／Ｇ及びＢ／Ｇが補正される（ステップＳ４２）。
【００７７】
［補正されたＷＢ用積算値（Ｒ／Ｇ又はＢ／Ｇ）］＝［ＷＢ用積算値（Ｒ／Ｇ又はＢ／Ｇ）］×（ＷＢ用積算値補正係数１）×（ＷＢ用積算値補正係数２）×（ＷＢ用積算値補正係数３）×（ＷＢ用積算値補正係数４）×（ＷＢ用積算値補正係数５）…（１）
本実施形態によれば、ＣＣＤ３６の転送効率や感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体の温度の変化により生じる画素混合によるＷＢ用積算値のずれを補正することができるので、正確なホワイトバランス制御を行うことができる。
【００７８】
なお、本実施形態では、ＷＢ用積算値Ｒ／Ｇ及びＢ／ＧにＷＢ用積算値補正係数１から５を掛ける構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、下記の式（２）に示すように、ＣＣＤ３６の転送効率や感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体の温度に対応するＷＢ用積算値の補正値（それぞれＷＢ用積算値補正値１から５）をＷＢ用積算値Ｒ／Ｇ及びＢ／Ｇに加えるようにしてもよい。なお、ＷＢ用積算値を補正する方法としては、加減乗除のいずれを用いてもよい。
【００７９】
［補正されたＷＢ用積算値（Ｒ／Ｇ又はＢ／Ｇ）］＝［ＷＢ用積算値（Ｒ／Ｇ又はＢ／Ｇ）］＋（ＷＢ用積算値補正値１）＋（ＷＢ用積算値補正値２）＋（ＷＢ用積算値補正値３）＋（ＷＢ用積算値補正値４）＋（ＷＢ用積算値補正値５）…（２）
次に、本発明の第２の実施形態について、図９から図１２を参照して説明する。図９は、本発明の第２の実施形態に係るホワイトバランス制御装置を備える撮像装置の主要構成を示すブロック図である。なお、以下の説明において、上記第１の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００８０】
図９に示すように、本実施形態の撮像装置（カメラ）１は、光源評価値補正部８２及び光源判定部８４を備える。光源評価値補正部８２は、上記転送効率検出部７０、カメラ感度検出部７２、駆動周波数検出部７６、光源色温度検出部７４及び筐体温度検出部７８によって検出されたＣＣＤ３６の転送効率、感度、駆動周波数、光源の色温度情報、筐体温度に基づいて光源評価値を補正する。ここで、光源評価値とは、例えば、ＲとＢの積算値の差（Ｂ−Ｒ）又は（Ｒ−Ｂ）である。なお、光源評価値としては、上記のほか、例えば、Ｒ／Ｇ及びＢ／Ｇや色差信号（Ｂ−Ｙ、Ｒ−Ｙ及びＧ−Ｙ）を用いることができる。光源判定部８４は、上記光源評価値補正部９８によって補正された光源評価値に基づいて光源の種類を判定する。
【００８１】
図１０は、光源評価値の補正方法を示すグラフである。図１０において、横軸はＣＣＤ３６の光源評価値であり、縦軸は明るさである。図１０に示すように、ＣＣＤ３６の転送効率が低下すると、アナログレベルで画素混合が起こるため、転送効率が１００％の場合と比べて光源評価値がずれてしまう。
【００８２】
本実施形態では、ＣＣＤ３６の転送効率ごとに光源評価値の変化をあらかじめ測定しておく。この測定結果に基づいて、光源評価値のずれを補正するための光源評価値補正係数１を転送効率ごとに算出する。そして、この転送効率と光源評価値補正係数１の関係が記録されたテーブル（光源評価値補正係数１テーブル）はメモリ２０に格納される。
【００８３】
図１１は、転送効率と光源評価値補正係数１との関係を示す光源評価値補正係数１テーブルの一部を図示したグラフである。図１０に示す例では、ＣＣＤ３６の転送効率の低下により光源評価値が低下して、蛍光灯光源をタングステン光源と誤認識するおそれがある。そこで、図１１に示すように、光源評価値に掛ける光源評価値補正係数１の値は、転送効率が低下するのにつれて大きくなっている。
【００８４】
光源評価値補正部８２は、上記転送効率検出部７０によって検出されたＣＣＤ３６の転送効率に応じて、上記光源評価値補正係数１テーブルから光源評価値補正係数１を選択して光源評価値と掛算する。これにより、図１０に示すように転送効率が１００％の場合の値に近づくように光源評価値が補正される。
【００８５】
また、ＣＣＤ３６の感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体の温度についても、光源評価値補正係数があらかじめ設定されている。光源評価値補正部８２は、上記において検出されたＣＣＤ３６の感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体の温度に基づいて、対応する光源評価値補正係数を選択して光源評価値と掛算する。これにより、ＣＣＤ３６の転送効率や感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体の温度の変化によって生じる画素混合による光源評価値のずれを補正することができる。なお、以下の説明では、ＣＣＤ３６の感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体の温度に対応して設定される光源評価値補正係数をそれぞれ光源評価値補正係数２から５と記載する。
【００８６】
次に、光源評価値の補正処理の流れについて、図１２のフローチャートを参照して説明する。図１２は、光源評価値の補正処理の流れを示すフローチャートである。
【００８７】
まず、上記転送効率検出部７０、カメラ感度検出部７２、駆動周波数検出部７６、光源色温度検出部７４及び筐体温度検出部７８によって、ＣＣＤ３６の転送効率、カメラ感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体温度が取得される（ステップＳ５０）。次に、ステップＳ５０において検出されたＣＣＤ３６の転送効率、カメラ感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体温度に基づいて、光源評価値補正係数１から５が取得される（ステップＳ５２からステップＳ６０）。そして、下記式（３）に示すように、光源評価値に光源評価値補正係数１から５を掛けられて光源評価値が補正される（ステップＳ６２）。
【００８８】
（補正された光源評価値）＝（光源評価値）×（光源評価値補正係数１）×（光源評価値補正係数２）×（光源評価値補正係数３）×（光源評価値補正係数４）×（光源評価値補正係数５）…（３）
本実施形態によれば、ＣＣＤ３６の転送効率や感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体の温度の変化により生じる画素混合による光源評価値のずれを補正することができるので、正確な光源判定ができ、正確なホワイトバランス制御を行うことができる。
【００８９】
なお、本実施形態では、光源評価値に光源評価値補正係数１から５を掛ける構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、下記の式（４）に示すように、ＣＣＤ３６の転送効率や感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体の温度に対応する光源評価値の補正値（それぞれ光源評価値補正値１から５）を光源評価値に加えるようにしてもよい。なお、光源評価値を補正する方法としては、加減乗除のいずれを用いてもよい。
【００９０】
（補正された光源評価値）＝（光源評価値）＋（光源評価値補正値１）＋（光源評価値補正値２）＋（光源評価値補正値３）＋（光源評価値補正値４）＋（光源評価値補正値５）…（４）
次に、本発明の第３の実施形態について、図１３から図１６を参照して説明する。図１３は、本発明の第３の実施形態に係るホワイトバランス制御装置を備える撮像装置の主要構成を示すブロック図である。なお、以下の説明において、上記第１及び第２の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００９１】
図１３に示すように、本実施形態の撮像装置（カメラ）１は、目標座標補正部８６及び目標座標決定部８８を備える。目標座標補正部８６は、上記転送効率検出部７０、カメラ感度検出部７２、駆動周波数検出部７６、光源色温度検出部７４及び筐体温度検出部７８によって検出されたＣＣＤ３６の転送効率、感度、駆動周波数、光源の色温度情報、筐体温度に基づいて、Ｒ／Ｇ，Ｂ／Ｇ色座標を補正する。目標座標決定部８８は、上記目標座標補正部８６によって補正されたＲ／Ｇ，Ｂ／Ｇ色座標に基づいて、ホワイトバランスの基準となるグレーの座標（Ｒ／Ｇ，Ｂ／Ｇ）＝（１，１）を決定する。
【００９２】
図１４は、目標座標の補正方法を示すグラフである。図１４において、横軸はＣＣＤ３６の転送効率であり、縦軸はグレーの座標（Ｒ／Ｇ，Ｂ／Ｇ）である。図１４に示すように、転送効率が１００％の場合には、座標（Ｒ／Ｇ，Ｂ／Ｇ）＝（１，１）がグレーの目標座標に設定される。しかしながら、ＣＣＤ３６の転送効率が低下すると、アナログレベルで画素混合が起こるため、転送効率が１００％の場合と比べて目標座標がずれてしまう。
【００９３】
本実施形態では、ＣＣＤ３６の転送効率ごとに目標座標の変化をあらかじめ測定しておく。この測定結果に基づいて、目標座標のずれを補正するためのグレー補正係数１を転送効率ごとに算出する。そして、この転送効率とグレー補正係数１の関係が記録されたテーブル（グレー補正係数１テーブル）はメモリ２０に格納される。
【００９４】
図１５は、転送効率とグレー補正係数１との関係を示すグレー補正係数１テーブルの一部を図示したグラフである。図１４に示す例では、ＣＣＤ３６の転送効率の低下により目標座標Ｂ／Ｇ（実線Ｌ５）が増加して、目標座標Ｒ／Ｇ（実線Ｌ６）が減少している。したがって、図１５の実線Ｌ７に示すように、目標座標Ｂ／Ｇに掛けるグレー補正係数１の値は、転送効率が低下するのにつれて小さくなっている。一方、図１５の実線Ｌ８に示すように、目標座標Ｒ／Ｇに掛けるグレー補正係数１の値は、転送効率が低下するのにつれて大きくなっている。
【００９５】
目標座標補正部８６は、上記転送効率検出部７０によって検出されたＣＣＤ３６の転送効率に応じて、上記グレー補正係数１テーブルからグレー補正係数１を選択して、対応する上記ＣＰＵ１０によって画像中の分割領域ごとに算出されたＲ／Ｇ座標及びＢ／Ｇ座標と掛算する。これにより、図１４の実線Ｌ５′及びＬ６′に示すように転送効率が１００％の場合の値（Ｒ／Ｇ，Ｂ／Ｇ）＝（１，１）に近づくように目標座標Ｒ／Ｇ及びＢ／Ｇが補正される。
【００９６】
なお、図１４では、補正後の目標座標を示す実線Ｌ５′及びＬ６′が図をみやすくするために離れて図示されているが、実際には、実線Ｌ５′及びＬ６′はともに対Ｇ比の値が１．０の直線になるように補正されることが好ましい。
【００９７】
また、ＣＣＤ３６の感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体の温度についても、グレー補正係数があらかじめ設定されている。座標補正部８６は、上記において検出されたＣＣＤ３６の感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体の温度に基づいて、対応するグレー補正係数を選択してＲ／Ｇ座標及びＢ／Ｇ座標と掛算する。これにより、ＣＣＤ３６の転送効率や感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体の温度の変化によって生じる画素混合による目標座標のずれを補正することができる。なお、以下の説明では、ＣＣＤ３６の感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体の温度に対応して設定されるグレー補正係数をそれぞれグレー補正係数２から５と記載する。
【００９８】
次に、目標座標の補正処理の流れについて、図１６のフローチャートを参照して説明する。図１６は、目標座標の補正処理の流れを示すフローチャートである。
【００９９】
まず、上記転送効率検出部７０、カメラ感度検出部７２、駆動周波数検出部７６、光源色温度検出部７４及び筐体温度検出部７８によって、ＣＣＤ３６の転送効率、カメラ感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体温度が取得される（ステップＳ７０）。次に、ステップＳ７０において検出されたＣＣＤ３６の転送効率、カメラ感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体温度に基づいて、グレー補正係数１から５がＲ／Ｇ及びＢ／Ｇに対して２つずつ取得される（ステップＳ７２からステップＳ８０）。そして、下記式（５）及び（６）に示すように、Ｒ／Ｇ座標及びＢ／Ｇ座標にグレー補正係数１から５を掛けられて目標座標が補正される（ステップＳ８２）。
【０１００】
（グレー補正値）＝（グレー補正係数１）×（グレー補正係数２）×（グレー補正係数３）×（グレー補正係数４）×（グレー補正係数５）…（５）
（補正されたＲ／Ｇ座標及びＢ／Ｇ座標）＝（Ｒ／Ｇ座標及びＢ／Ｇ座標）×（Ｒ／Ｇ座標及びＢ／Ｇ座標のグレー補正値）…（６）
本実施形態によれば、ＣＣＤ３６の転送効率や感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体の温度の変化により生じる画素混合による目標座標のずれを補正することができるので、正確なホワイトバランス制御を行うことができる。
【０１０１】
なお、本実施形態では、Ｒ／Ｇ座標及びＢ／Ｇ座標に対応するグレー補正係数１から５を掛ける構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、下記の式（７）に示すように、ＣＣＤ３６の転送効率や感度、駆動周波数、光源の色温度及び筐体の温度に対応するＲ／Ｇ座標及びＢ／Ｇ座標の補正値（それぞれグレー補正値１から５）をＲ／Ｇ座標及びＢ／Ｇ座標に加えるようにしてもよい。なお、Ｒ／Ｇ座標及びＢ／Ｇ座標を補正する方法としては、加減乗除のいずれを用いてもよい。
【０１０２】
（補正されたＲ／Ｇ座標及びＢ／Ｇ座標）＝（Ｒ／Ｇ座標及びＢ／Ｇ座標）＋（グレー補正値１）＋（グレー補正値２）＋（グレー補正値３）＋（グレー補正値４）＋（グレー補正値５）…（７）
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るホワイトバランス制御装置を備える撮像装置の主要構成を示すブロック図
【図２】ＣＣＤ３６における電荷の転送経路を模式的に示す図
【図３】本発明の一実施形態に係るホワイトバランス調整の処理の流れを示すフローチャート
【図４】Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇ色空間におけるＷＢ用積算値の分布を模式的に示すグラフ
【図５】Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇ色空間における黒体の色変化の軌跡を示すグラフ
【図６】ホワイトバランスの積算値の補正方法を示すグラフ
【図７】転送効率とＷＢ用積算値補正係数１との関係を示すＷＢ用積算値補正係数１テーブルの一部を図示したグラフ
【図８】ＷＢ用積算値の補正処理の流れを示すフローチャート
【図９】本発明の第２の実施形態に係るホワイトバランス制御装置を備える撮像装置の主要構成を示すブロック図
【図１０】光源評価値の補正方法を示すグラフ
【図１１】転送効率と光源評価値補正係数１との関係を示す光源評価値補正係数１テーブルの一部を図示したグラフ
【図１２】光源評価値の補正処理の流れを示すフローチャート
【図１３】本発明の第３の実施形態に係るホワイトバランス制御装置を備える撮像装置の主要構成を示すブロック図
【図１４】目標座標の補正方法を示すグラフ
【図１５】転送効率とグレー補正係数１との関係を示すグレー補正係数１テーブルの一部を図示したグラフ
【図１６】目標座標の補正処理の流れを示すフローチャート
【符号の説明】
【０１０４】
１…撮像装置（カメラ）、１０…中央処理装置（ＣＰＵ）、１２…電源回路、１４…バス、１６…ＲＯＭ、１８…ＥＥＰＲＯＭ、２０…メモリ（ＳＤＲＡＭ）、２２…ＶＲＡＭ、２４…操作スイッチ群、２６…画像表示装置（液晶モニタ）、２８…メディアソケット、３０…記録メディア、３２…メディアコントローラ、３４…外部接続インターフェース（Ｉ／Ｆ）部、３６…ＣＣＤ、３８…レンズユニット、４０…フォーカスレンズ、４２…ズームレンズ、４４…撮影レンズ、４６…絞り兼用メカシャッタ、４８…タイミングジェネレータ（ＴＧ）、５０…アナログ処理部（ＣＤＳ／ＡＭＰ）、５２…Ａ／Ｄ変換器、５４…画像入力コントローラ、５６…画像信号処理回路、５８…ビデオエンコーダ、６０…ＡＦ検出回路、６２…ＡＥ／ＡＷＢ検出回路、６４…圧縮伸張回路、６６…ビデオ入出力端子、６８…ビデオ出力回路、７０…転送効率検出部、７２…カメラ感度検出部、７４…光源色温度検出部、７６…駆動周波数検出部、７８…筐体温度検出部、８０…ＷＢ用積算値補正部、８２…光源評価値補正部、８４…光源判定部、８６…座標補正部、８８…目標座標決定部、９０…垂直転送路、９２…水平転送路、９４…電荷−電圧変換器、９６Ａ…有効画素領域からＯＢ領域に変わる境目の有効画素領域側の１画素、９６Ｂ…有効画素領域からＯＢ領域に変わる境目のＯＢ領域側の１画素
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子を介して入力された画像からホワイトバランス調整用の積算値を算出する積算値算出手段と、
少なくとも前記撮像素子の転送効率を含む、前記撮像素子のパラメータを検出する検出手段と、
前記検出されたパラメータに基づいて前記積算値を補正する積算値補正手段と、
前記補正された積算値に基づいてホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整手段と、
を備えることを特徴とするホワイトバランス制御装置。
【請求項２】
前記積算値算出手段は、Ｇ信号の積算値のＲ及びＢ信号の積算値に対する比Ｒ／Ｇ値及びＢ／Ｇ値を算出し、
前記積算値補正手段は、前記Ｒ、Ｂ、Ｇの積算値のうち少なくとも１つに演算を施して、前記Ｒ／Ｇ値及びＢ／Ｇ値を補正することを特徴とする請求項１記載のホワイトバランス制御装置。
【請求項３】
前記算出された積算値に基づいて撮影状況下の光源情報を取得する光源情報取得手段を更に備え、
前記積算値補正手段は、前記光源情報に基づいて前記色情報を補正することを特徴とする請求項１又は２記載のホワイトバランス制御装置。
【請求項４】
撮像素子を介して入力された画像からホワイトバランス調整用の積算値を算出する積算値算出手段と、
前記算出された積算値に基づいて撮影状況下の光源を判定するための光源評価値を算出する光源評価値算出手段と、
少なくとも前記撮像素子の転送効率を含む、前記撮像素子のパラメータを検出する検出手段と、
前記検出されたパラメータに基づいて前記光源評価値を補正する光源評価値補正手段と、
前記補正された光源評価値に基づいてホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整手段と、
を備えることを特徴とするホワイトバランス制御装置。
【請求項５】
前記光源評価値補正手段は、Ｇ信号とＲ信号の積算値の差を算出することを特徴とする請求項４記載のホワイトバランス制御装置。
【請求項６】
前記算出された積算値に基づいて撮影状況下の光源情報を取得する光源情報取得手段を更に備え、
前記光源評価値補正手段は、前記光源情報に基づいて前記光源評価値を補正することを特徴とする請求項４又は５記載のホワイトバランス制御装置。
【請求項７】
撮像素子を介して入力された画像からホワイトバランス調整用の積算値を算出する積算値算出手段と、
前記算出された積算値からグレーの色情報を取得するグレー取得手段と、
少なくとも前記撮像素子の転送効率を含む、前記撮像素子のパラメータを検出する検出手段と、
前記検出されたパラメータに基づいて、前記グレーの色情報を補正するグレー補正手段と、
前記取得されたグレーの色情報に基づいてホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整手段と、
を備えることを特徴とするホワイトバランス制御装置。
【請求項８】
前記積算値算出手段は、Ｇ信号の積算値のＲ及びＢ信号の積算値に対する比Ｒ／Ｇ値及びＢ／Ｇ値を算出し、
前記グレー補正手段は、前記グレーの色情報のＲ、Ｂ、Ｇ値のうち少なくとも１つに演算を施して、前記Ｒ／Ｇ値及びＢ／Ｇ値を補正することを特徴とする請求項７記載のホワイトバランス制御装置。
【請求項９】
前記算出された積算値に基づいて撮影状況下の光源情報を取得する光源情報取得手段を更に備え、
前記グレー補正手段は、前記光源情報に基づいて前記光源評価値を補正することを特徴とする請求項７又は８記載のホワイトバランス制御装置。
【請求項１０】
前記撮像素子のパラメータは、前記撮像素子の感度、駆動周波数又は温度のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項記載のホワイトバランス制御装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１項記載のホワイトバランス制御装置を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項１】
撮像素子を介して入力された画像からホワイトバランス調整用の積算値を算出する積算値算出手段と、
少なくとも前記撮像素子の転送効率を含む、前記撮像素子のパラメータを検出する検出手段と、
前記検出されたパラメータに基づいて前記積算値を補正する積算値補正手段と、
前記補正された積算値に基づいてホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整手段と、
を備えることを特徴とするホワイトバランス制御装置。
【請求項２】
前記積算値算出手段は、Ｇ信号の積算値のＲ及びＢ信号の積算値に対する比Ｒ／Ｇ値及びＢ／Ｇ値を算出し、
前記積算値補正手段は、前記Ｒ、Ｂ、Ｇの積算値のうち少なくとも１つに演算を施して、前記Ｒ／Ｇ値及びＢ／Ｇ値を補正することを特徴とする請求項１記載のホワイトバランス制御装置。
【請求項３】
前記算出された積算値に基づいて撮影状況下の光源情報を取得する光源情報取得手段を更に備え、
前記積算値補正手段は、前記光源情報に基づいて前記色情報を補正することを特徴とする請求項１又は２記載のホワイトバランス制御装置。
【請求項４】
撮像素子を介して入力された画像からホワイトバランス調整用の積算値を算出する積算値算出手段と、
前記算出された積算値に基づいて撮影状況下の光源を判定するための光源評価値を算出する光源評価値算出手段と、
少なくとも前記撮像素子の転送効率を含む、前記撮像素子のパラメータを検出する検出手段と、
前記検出されたパラメータに基づいて前記光源評価値を補正する光源評価値補正手段と、
前記補正された光源評価値に基づいてホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整手段と、
を備えることを特徴とするホワイトバランス制御装置。
【請求項５】
前記光源評価値補正手段は、Ｇ信号とＲ信号の積算値の差を算出することを特徴とする請求項４記載のホワイトバランス制御装置。
【請求項６】
前記算出された積算値に基づいて撮影状況下の光源情報を取得する光源情報取得手段を更に備え、
前記光源評価値補正手段は、前記光源情報に基づいて前記光源評価値を補正することを特徴とする請求項４又は５記載のホワイトバランス制御装置。
【請求項７】
撮像素子を介して入力された画像からホワイトバランス調整用の積算値を算出する積算値算出手段と、
前記算出された積算値からグレーの色情報を取得するグレー取得手段と、
少なくとも前記撮像素子の転送効率を含む、前記撮像素子のパラメータを検出する検出手段と、
前記検出されたパラメータに基づいて、前記グレーの色情報を補正するグレー補正手段と、
前記取得されたグレーの色情報に基づいてホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整手段と、
を備えることを特徴とするホワイトバランス制御装置。
【請求項８】
前記積算値算出手段は、Ｇ信号の積算値のＲ及びＢ信号の積算値に対する比Ｒ／Ｇ値及びＢ／Ｇ値を算出し、
前記グレー補正手段は、前記グレーの色情報のＲ、Ｂ、Ｇ値のうち少なくとも１つに演算を施して、前記Ｒ／Ｇ値及びＢ／Ｇ値を補正することを特徴とする請求項７記載のホワイトバランス制御装置。
【請求項９】
前記算出された積算値に基づいて撮影状況下の光源情報を取得する光源情報取得手段を更に備え、
前記グレー補正手段は、前記光源情報に基づいて前記光源評価値を補正することを特徴とする請求項７又は８記載のホワイトバランス制御装置。
【請求項１０】
前記撮像素子のパラメータは、前記撮像素子の感度、駆動周波数又は温度のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項記載のホワイトバランス制御装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１項記載のホワイトバランス制御装置を備えることを特徴とする撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００７−５３４９９（Ｐ２００７−５３４９９Ａ）
【公開日】平成１９年３月１日（２００７．３．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２３６０５４（Ｐ２００５−２３６０５４）
【出願日】平成１７年８月１６日（２００５．８．１６）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ
【出願人】（０００００５２０１）富士フイルムホールディングス株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月１日（２００７．３．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月１６日（２００５．８．１６）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ
【出願人】（０００００５２０１）富士フイルムホールディングス株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
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