ホワイトバランス補正装置及び方法

【課題】ホワイトバランス変更に従って色温度補正フィルタの位置を自動に調整するためのビデオカメラのホワイトバランスの変更にともなう色温度補正フィルタ制御装置及び方法を提供する。
【解決手段】Ｒ、Ｇ、Ｂ別に透過率を設定した複数の色温度補正フィルタで構成され、フィルタ制御信号によってフィルタの位置を移動させるための光学補正部、ホワイトバランス調整モードで被写体の色温度によって決定されたホワイトバランスの光電変換利得値及び前記選択された色温度補正フィルタの位置値を設定されたホワイトバランスチャンネルに相応する領域に保存したメモリ及びホワイトバランス設定チャンネルを変動させる場合に前記メモリに貯蔵された色温度補正フィルタの位置値で前記色温度補正フィルタ部の色温度補正フィルタを移動させるためのフィルタ制御信号を発生させるホワイトバランス制御部を含む。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はビデオカメラのホワイトバランス調整装置及び方法に係り、特にホワイトバランス利得制御部と共に複数の色温度補正フィルタを具備する色温度補正制御装置と、このような装置におけるホワイトバランス補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にビデオカメラにおいては図３に示したように照明に従ってＲ、Ｇ、Ｂ信号の感度が変わる。これによって光電変換された信号の大きさが波長によって変化するので、各照明の条件によってＲ、Ｇ、Ｂ各波長別信号の感度が一定の状態になるように光学的または電気的な手段を利用してホワイトバランスを合せなければならない。ホワイトバランス調整とはＲ、Ｇ、Ｂの各波長別角度が一定になるように光学的または電気的な利得を調節することによって白色の被写体が白色に見られるようにすることを言う。
【０００３】従来の高画質を要求する放送／業務用ビデオカメラにおいてホワイトバランス調整技術は一次的に各照明の色温度に対応される色温度補正フィルタによって色補正を行なった後、光電変換利得を制御して精密な補正を行なう。このようなシステムにおいては、複数の色温度に対応した光電変換利得値のセットがメモリに記憶され、ホワイトバランスチャンネル選択スイッチによって選択された光電変換利得値はホワイトバランス補正時に使われる。従って、室内及び室外のように照明色温度の偏差が大きい場合に電気的なホワイトバランス補正と連係して色温度補正フィルタ選択が行なわれるべきだ。この場合ホワイトバランスチャンネル選択スイッチによって光電変換利得値を選択することと別途に、色温度補正フィルタの位置を手動に調整しなければならないので操作上不便な問題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明が達しようとする技術的課題はホワイトバランスチャンネル選択スイッチの変動時に光電変換利得と一緒に色温度補正フィルタの位置を自動に変更させるビデオカメラのホワイトバランス補正装置及び方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によるビデオカメラのホワイトバランスの変更にともなう色温度補正フィルタ制御装置はＲ、Ｇ、Ｂ各波長別に透過率を相違に設定した複数の色温度補正フィルタで構成されてフィルタ制御信号に応じてフィルタの位置を移動させるための光学補正部、ホワイトバランス調整モードで被写体の色温度によって決定されたホワイトバランスの光電変換利得値及び前記選択された色温度補正フィルタの位置値を設定されたチャンネルに相応する領域に保存したメモリ及びホワイトバランス設定チャンネルを変動させる場合に前記メモリに保存された色温度補正フィルタの位置値で前記色温度補正フィルタ部の色温度補正フィルタを移動させるためのフィルタ制御信号を発生させるホワイトバランス制御部を含むことを特徴とする。
【０００６】本発明によるビデオカメラのホワイトバランスの変更にともなう色温度補正フィルタ制御方法はホワイトバランス調整モードでの色温度補正フィルタの位置値とＲ、Ｇ、Ｂ、各波長の電気的信号の大きさを同一に維持させる利得値を共に所定のチャンネルに相応するメモリの領域保存するホワイトバランス調整値貯蔵段階、現在設定されているホワイトバランスのチャンネル値が変更されるかを反復して確認して変更時に変更されたチャンネルに当る利得値で入力信号のＲ、Ｇ、Ｂ波長の電気的信号の利得を制御する利得値の変更段階及び前記変更されたチャンネルに当るメモリの領域に保存された色温度補正フィルタの位置と現在の色温度補正フィルタの位置を比較して色温度補正フィルタの位置を前記メモリに保存された色温度補正フィルタの位置に変更させるフィルタ位置変更段階を含むを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態に対して詳細に説明する。図１は示したように、本発明によるビデオカメラのホワイトバランスの補正装置はレンズ１００、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０及び１７０を含む。本実施形態にともなうホワイトバランス調整においては、一次的に色温度補正フィルタの位置を手動で変更させながら色温度を概略的に補償した後、電気的にＲ、Ｇ、Ｂ各信号の利得を細密に調整してＲ、Ｇ、Ｂ各信号の大きさを同一に制御することによってホワイトバランスを取り、この利得値をメモリに保存して使用するようになる。
【０００８】色温度補正フィルタ部１１０は複数の色温度補正フィルタで構成され、各色温度補正フィルタは固有の位置値を持つように設定する。そして各色温度補正フィルタはＲ、Ｇ、Ｂ各波長に対する透過率をそれぞれ相違に設定する。ホワイトバランス調整期間の間に色温度に相応して光学的に波長別の光信号の強さを一定の割合で補正できるようにする透過率を有する一つの色温度補正フィルタが手動で選択される。ホワイトバランス調整を終えてからレコーディングモードの実行時には、撮影環境が変化して使用者があらかじめ保存された他のチャンネルのホワイトバランスを選択した場合、メモリに保存された色温度補正フィルタの位置値に相応する駆動電圧によって色温度補正フイルタが変更される。
【０００９】光電変換部１２０は選択された色温度補正フィルタを経た光信号を電気的信号に変換して出力する。利得制御部１３０は制御部１４０から出力される利得値によりＲ、Ｇ、Ｂ信号の利得調節を実行する。メモリ１６０は複数個のホワイトバランスチャンネルに各々対応する複数個の色温度補正フィルタの位置及びＲ、Ｇ、Ｃ信号に対する初期利得値と、最適化された利得値を保存する。
【００１０】制御部１４０は使用者により操作されるホワイトバランスチャンネル選択スイッチからのチャンネル選択信号に応答してメモリから色温度補正フィルタの位置と初期利得値を読み出し、駆動部１５０に駆動信号を印加して一つの補正フィルタを選択して、前記初期利得値を利得制御部、１３０に出力する。その次に利得制御部１３０から出力され、Ｒ、Ｇ、Ｃ信号の大きさを比較して利得制御された信号のＲ、Ｇ、Ｂ信号の大きさを同一にする利得値を計算する。ホワイトバランスが成されたと判断される場合、制御部１４０はこの時の利得値を最適利得値としてホワイトバランスのメモリ１６０に保存して以後の利得制御に使用する。一方、撮影中でも制御部１４０は持続的に最適利得値の変更が必要かを確認するようになる。
【００１１】駆動部１５０は駆動信号に応じて色温度補正フィルタ部１１０を駆動させて色温度補正フィルタの位置を変更させる。撮影記録中に被写体の色温度の変化がひどく発生された場合にはホワイトバランス値を変更させなければならない。これに伴いで使用者が他のチャンネルの色温度補正フィルタに変更する場合には、変更されたチャンネルの初期利得制御値及び色温度補正フィルタの位置値がメモリから読み出される。そしてメモリから読みだした色温度補正フィルタに変更させるためのフィルタ３度信号が駆動部１５０に印加する。利得制御部１３０に前記初期利得値が出力される。位置検出部１７０は色温度補正フィルタ部１１０の複数の色温度補正フィルタの中から入力される光信号を通過させる色温度補正フィルタの位置値を検出して制御部１４０に出力することで制御部が現在使用中のフィルタを明確に認識させる。
【００１２】沿って本発明の装置はホワイトバランスチャンネルを変更するためにホワイトバランス選択スイッチを変動させる場合に、電気的な利得制御値の再設定と共にメモリ１６０に記憶している色温度補正フィルタの位置も連動して自動に変動させる。図２を参考して、本発明によるビデオカメラのホワイトバランスの変更にともなう色温度補正フィルタ制御方法を説明すると次の通りである。図２に示されたホワイトバランス調整方法は初期段階設定段階（２０１−２０７）と使用中の調整段階（２０８−２１２）を含む。
【００１３】まず２０１段階では使用者によってホワイトバランス値の設定のためのモードであるかを確認する。即ち、撮影しようとする環境でのホワイトバランス値の色温度補正フィルタの位置値及びＲ、Ｇ、Ｂ各波長の信号の利得値を新しく決定する必要があるかを確認する。２０１段階でホワイトバランスを設定しなければならないと判断された場合には、いくつかの色温度補正フィルタのうち現在の照度に適合する一つの色温度補正フィルタを、チャンネル選択スイッチを使用して選択する（２０２段階）。
【００１４】２０３段階では、選択された色温度補正フィルタを通じて入力されるＲ、Ｇ、Ｂ信号をメモリから読取られた初期設定された利得値で増幅した後、各信号の大きさの偏差を演算する。２０４段階では演算された偏差値を利用してＲ、Ｇ、Ｂ信号の利得値を調整する。即ち、Ｒ−Ｇの偏差が正の値を有する場合には、Ｒ信号に比べてＧ信号の大きさが小さい場合であるので、Ｒ信号増幅度よりＧ信号の増幅度を高めてＲとＧ信号のバランスを取る。このような方法でＲとＢ信号の大きさを合せてＲ、Ｇ、Ｂ信号の大きさが同一になる各信号の利得値で制御する。
【００１５】次に、２０５段階ではＲ、Ｇ、Ｂ信号の大きさの偏差値が所定の基準値より小さくてホワイトバランス伏態が成し遂げたのか確認する。２０５段階でホワイトバランス状態がなされたと判断される場合には、ホワイトバランス調整を終了した後にＲ、Ｇ、Ｂ信号各々に対する利得値をメモリ１６０に保存して当分この値が使われるようにする（２０６段階）。これで、初期設定モードが終了する。以後撮像を遂行するようになる（２０７段階）。次にはホワイトバランス設定後に、またはホワイトバランスの設定を新しくしなくてビデオカメラを使用する途中で突然に照度が変化して色温度補正位置を変更する方法を説明する。仮りに、撮影条件が変化して色温度調整フィルタを変更しようとする場合、使用者はホワイトバランスチャンネル選択キーを使用して変更命令をするようになる。
【００１６】ホワイトバランスチャンネルが変更キーの入力がある場合に（２０８段階）、制御部１４０はチャンネル選択キーが指すホワイトバランスチャンネルを認識し、その後、制御部１４０は変更されたチャンネルに当る初期利得値と色温度補正フィルタの位置値をメモリ１６０から読出した後、駆動部１５０に駆動信号を印加してフィルタ１１０の位置を変更する（２０９段階）。２１０段階では２０３及び２０４段階でと同一の方式にホワイトバランスを成し遂げるためにＲ、Ｇ、Ｂ信号の利得を変更させる。
【００１７】この時、使用者は色温度補正フィルタの位置を一度またはその以上追加に変更できる。従って、２１１段階で、制御部１４０はチャンネル選択スイッチから変更命令が入力されたかを一定時間の間確認する。もし前記一定時間の間変更命令が入力されない場合にはホワイトバランス調整段階が終了される。しかし変更命令が再び入力される場合には選択命令によってフィルタの位置が変更された後ＲＧＢ信号に対する利得が調整される（２１２段階）。従って、ホワイトバランスチャンネル選択信号が入力されると、Ｒ、Ｇ、Ｂ各信号の初期制御利得値が読取られると同時に色温度補正フィルタの位置値も共に自動に変更される。
【００１８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ホワイトバランスの設定値に従って電気的な利得値が変化するとともに自動に色温度補正フィルタの位置がこれに連動して変更になることによって、ホワイトバランス調整時の操作が簡単にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のビデオカメラのホワイトバランス補正装置の構成図である。
【図２】本発明のホワイトバランスの補正方法の流れ図である。
【図３】色の温度にともなうビデオカメラのＲ、Ｇ、Ｂ信号に対する感度を示す。
【符号の説明】
１１０色温度補正フィルタ部
１２０光電変換部
１３０利得制御部
１４０制御部
１５０駆動部
１６０メモリ
１７０位置検出部

【特許請求の範囲】
【請求項１】Ｒ、Ｇ、Ｂ各波長別に透過率を相違に設定した複数の色温度補正フィルタで構成されてフィルタ制御信号に応じて前記色温度補正フィルタの位置を移動させるための光学補正部と、色温度によって決まる複数のホワイトバランスチャンネルに対する初期利得値及び色温度補正フィルタの位置値と、最適の利得値を保存するメモリと、外部でホワイトバランスチャンネルを変動させるためのチャンネル変更信号が印加された時、前記メモリに保存された色温度補正フィルタの位置値に前記光学補正部を駆動させるためのフィルタ制御信号を発生させ、前記メモリに保存された初期利得値によってＲ、Ｇ、Ｂ信号の利得を制御して、それから最適利得値を計算して前記メモリに保存した後、最適利得値によってＲ、Ｇ、Ｂ信号の利得を制御するホワイトバランス制御部を含むのを特徴とするビデオカメラのホワイトバランス補正装置。
【請求項２】前記光学補正部はＲ、Ｇ、Ｂ各波長別に透過率が異なる複数個の色温度補正フィルタで構成された色温度補正フィルタ部と、前記色温度補正フィルタ部の複数の色温度補正フィルタのうち入力される光信号を通過させる色温度補正フィルタの位置値を検出するための位置検出部と、前記色温度補正フィルタを前記フィルタ制御信号に相応して移動させるための駆動部とを含むことを特徴とする請求項１に記載のビデオカメラのホワイトバランスの変更にともなう色温度補正フィルタ制御装置。
【請求項３】複数のホワイトバランスチャンネルに相応する複数の色温度補正フィルタの位置値Ｒ、Ｇ、Ｂ信号に対する初期利得値をメモリに保存する段階と、現在設定されているホワイトバランスのチャンネル値が変更されるベきかを確認して変更時に前記色温度補正フィルタを変更し、変更されたチャンネルに当たる利得値でＲ、Ｇ、Ｂ信号の利得を制御する段階と、及び最適利得値を計算し、前記最適利得値によってＲ、Ｇ、Ｂ信号の利得を制御する段階を含むことを特徴とするビデオカメラのホワイトバランスの変更にともなう色温度補正フィルタ制御方法。

【図１】