(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光を赤、緑、青の３色に分解する色分解光学部と、前記色分解光学部の赤色光の出射面に対向配置される撮像素子であるＲ撮像素子と、前記色分解光学部の緑色光の出射面に対向配置される撮像素子であるＧ撮像素子と、前記色分解光学部の青色光の出射面に対向配置される撮像素子であるＢ撮像素子とを有するカラーテレビジョンカメラであって、
前記赤色の光の出射面と前記Ｒ撮像素子との間に配置され、電気的に透過率を制御可能なＲ光学フィルタと、
前記緑色の光の出射面と前記Ｇ撮像素子との間に配置され、電気的に透過率を制御可能なＧ光学フィルタと、
前記青色の光の出射面と前記Ｂ撮像素子との間に配置され、電気的に透過率を制御可能なＢ光学フィルタと、
３つの前記撮像素子の各々から出力される撮像信号を増幅する増幅率可変の増幅器と、
前記３つの撮像素子から出力される撮像信号のホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整部とを備え、
前記ホワイトバランス調整部は、前記Ｒ光学フィルタ、前記Ｇ光学フィルタ、及び前記Ｂ光学フィルタの各々の透過率を最大に設定し、前記３つの増幅器の各々の増幅率を設定可能な最大値よりも小さい同一の値に設定し、前記透過率が最大に設定され、かつ、前記増幅率が前記同一の値に設定された状態で、前記Ｇ撮像素子により基準白色板を撮影して得られる緑色成分の撮像信号のレベルが基準レベルを超えるか否かを判定し、当該判定の結果、前記緑色成分の撮像信号のレベルが前記基準レベルを越える場合に、前記緑色成分の撮像信号のレベルが前記基準レベルとなるように前記Ｇ光学フィルタの透過率を前記最大値よりも小さくする第一の制御を行い、前記緑色成分の撮像信号のレベルが前記基準レベル未満の場合に、前記緑色成分の撮像信号のレベルが前記基準レベルとなるように前記Ｇ撮像素子から出力される撮像信号を増幅する前記増幅器の増幅率を前記同一の値よりも大きくする第二の制御を行うカラーテレビジョンカメラ。
【請求項２】
請求項１記載のカラーテレビジョンカメラであって、
前記ホワイトバランス調整部は、前記判定の結果、前記緑色成分の撮像信号のレベルが前記基準レベル未満であった場合に、前記３つの撮像素子に入射される光の量を増やすための作業を前記カラーテレビジョンカメラの利用者に促し、当該作業が行われなかった場合に前記第二の制御を実行し、当該作業が行われた場合に、前記判定を再び行うカラーテレビジョンカメラ。
【請求項３】
請求項１又は２記載のカラーテレビジョンカメラであって、
前記ホワイトバランス調整部は、前記第一の制御又は前記第二の制御を行った後、前記Ｒ撮像素子により基準白色板を撮影して得られる赤色成分の撮像信号のレベルが前記基準レベルとなるように、前記Ｒ光学フィルタの透過率又は前記Ｒ撮像素子から出力される撮像信号を増幅する前記増幅器の増幅率を制御し、前記Ｂ撮像素子により基準白色板を撮影して得られる青色成分の撮像信号のレベルが前記基準レベルとなるように、前記Ｂ光学フィルタの透過率又は前記Ｂ撮像素子から出力される撮像信号を増幅する前記増幅器の増幅率を制御するカラーテレビジョンカメラ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項記載のカラーテレビジョンカメラであって、
前記ホワイトバランス調整部が設定する前記同一の値は、前記３つの増幅器の各々に設定可能な増幅率の最小値であるカラーテレビジョンカメラ。
【請求項５】
入射光を赤、緑、青の３色に分解する色分解光学部と、前記色分解光学部の赤色光の出射面に対向配置される撮像素子であるＲ撮像素子と、前記色分解光学部の緑色光の出射面に対向配置される撮像素子であるＧ撮像素子と、前記色分解光学部の青色光の出射面に対向配置される撮像素子であるＢ撮像素子とを有するカラーテレビジョンカメラにおけるホワイトバランス調整方法であって、
前記カラーテレビジョンカメラは、前記赤色の光の出射面と前記Ｒ撮像素子との間に配置され、電気的に透過率を制御可能なＲ光学フィルタと、前記緑色の光の出射面と前記Ｇ撮像素子との間に配置され、電気的に透過率を制御可能なＧ光学フィルタと、前記青色の光の出射面と前記Ｂ撮像素子との間に配置され、電気的に透過率を制御可能なＢ光学フィルタと、３つの前記撮像素子の各々から出力される撮像信号を増幅する増幅器とを備えるものであり、
前記Ｒ光学フィルタ、前記Ｇ光学フィルタ、及び前記Ｂ光学フィルタの各々の透過率を最大に設定する透過率最大設定ステップと、
前記３つの増幅器の各々の増幅率を設定可能な最大値よりも小さい同一の値に設定する増幅率設定ステップと、
前記透過率が最大に設定され、かつ、前記増幅率が前記同一の値に設定された状態で、前記Ｇ撮像素子により基準白色板を撮影して得られる緑色成分の撮像信号のレベルが基準レベルを超えるか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップによる判定の結果、前記緑色成分の撮像信号のレベルが前記基準レベルを越える場合に、前記緑色成分の撮像信号のレベルが前記基準レベルとなるように前記Ｇ光学フィルタの透過率を前記最大値よりも小さくする第一の制御を行い、前記緑色成分の撮像信号のレベルが前記基準レベル未満の場合に、前記緑色成分の撮像信号のレベルが前記基準レベルとなるように前記Ｇ撮像素子から出力される撮像信号を増幅する前記増幅器の増幅率を前記同一の値よりも大きくする第二の制御を行う制御ステップとを備えるカラーテレビジョンカメラのホワイトバランス調整方法。
【請求項６】
請求項５記載のカラーテレビジョンカメラのホワイトバランス調整方法であって、
前記制御ステップでは、前記判定ステップにおける判定の結果、前記緑色成分の撮像信号のレベルが前記基準レベル未満であった場合に、前記３つの撮像素子に入射される光の量を増やすための作業を前記カラーテレビジョンカメラの利用者に促し、当該作業が行われなかった場合に前記第二の制御を実行し、
当該作業が行われた場合に前記判定ステップを再び行うカラーテレビジョンカメラのホワイトバランス調整方法。
【請求項７】
請求項５又は６記載のカラーテレビジョンカメラのホワイトバランス調整方法であって、
前記第一の制御又は前記第二の制御を行った後、前記Ｒ撮像素子により基準白色板を撮影して得られる赤色成分の撮像信号のレベルが前記基準レベルとなるように、前記Ｒ光学フィルタの透過率又は前記Ｒ撮像素子から出力される撮像信号を増幅する前記増幅器の増幅率を制御し、前記Ｂ撮像素子により基準白色板を撮影して得られる青色成分の撮像信号のレベルが前記基準レベルとなるように、前記Ｂ光学フィルタの透過率又は前記Ｂ撮像素子から出力される撮像信号を増幅する前記増幅器の増幅率を制御するカラーテレビジョンカメラのホワイトバランス調整方法。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか１項記載のカラーテレビジョンカメラのホワイトバランス調整方法であって、
前記増幅率設定ステップにおいて設定する前記同一の値は、前記３つの増幅器の各々に設定可能な増幅率の最小値であるカラーテレビジョンカメラのホワイトバランス調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーテレビジョンカメラ及びそのホワイトバランス調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のカラーテレビジョンカメラにおける色温度変換（ホワイトバランス調整）技術としては、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００３】
特許文献１記載のカラーテレビジョンカメラは、入射光をＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の光に分解するプリズムと、当該プリズムの各光の出射面に対向して配置された撮像素子と、当該プリズムの各光の出射面と各撮像素子との間に設けられた、印加電圧により透過率が変化する液晶のＮＤフィルタとを備える。このカラーテレビジョンカメラでは、光源の色温度に応じてＲ，Ｇ，Ｂで比が異なる電圧が各ＮＤフィルタに印加されて、適正な色温度変換が行われる。このカラーテレビジョンカメラによれば、色再現性を損なうことなく、色温度変換を行うことが可能となる。
【０００４】
また、特許文献２には、入射光をＲ、Ｇ、Ｂの光に分解するプリズムと、当該プリズムの各光の出射面に対向して配置された撮像素子と、当該プリズムのＲ光，Ｂ光の出射面とこれに対向する撮像素子との間に設けられた、印加電圧により透過率が変化するエレクトロクロミック素子からなるレッドフィルタ及びブルーフィルタと、当該プリズムのＧ光の出射面とこれに対向する撮像素子との間に設けられた透過率可変のＮＤフィルタとを備えるカラーテレビジョンカメラにおいて、Ｒ，Ｇ，Ｂの撮像信号のうち、Ｇの撮像信号のレベルにＲ，Ｂの撮像信号のレベルを合わせるために、レッドフィルタ及びブルーフィルタによる透過率の制御と、Ｒ，Ｂの撮像信号の増幅率の制御とを併せて実施する方法が記載されている。この方法によれば、カラーテレビジョン信号に許容できない程度のノイズを導入することなく、カラーテレビジョン信号のホワイトバランスを適切にとることが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平６−７０３８６号公報
【特許文献２】特開平６−９０４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のカラーテレビジョンカメラは、光源の色温度が変わると、その色温度に応じて各ＮＤフィルタに印加される電圧が決まるようになっているが、特許文献１には、どのようにして各ＮＤフィルタに印加する電圧を決めているのか、具体的には記載されていない。仮に、各ＮＤフィルタに印加すべき電圧のデータを色温度毎に予め記憶しておく構成であった場合、カメラ内に多数のデータを記憶するためのメモリが必要になったり、多数のデータをメモリに記憶するための作業が必要になったりするため、カラーテレビジョンカメラの製造コストが増大する。
【０００７】
また、実際の撮影環境における環境光の色温度は様々であり、全ての色温度に対応するための電圧データを記憶しておくことはできない。そのため、複数の代表的な色温度とそれに対応する電圧データとから、代表的な色温度以外の色温度に対応する電圧データを内挿等によって求めておく必要があるが、これでは正確な色温度変換を行うことができない。
【０００８】
特許文献２に記載のカラーテレビジョンカメラでは、オペレータが、所望の被写界深度となるように絞りを設定して基準白色板を撮影する。この撮影の際、カラーテレビジョンカメラは、望ましいビデオ規格で指定される基準電圧レベル（例えばＮＴＳＣでは７１４ミリボルト）でＧ撮像信号が出力されるよう、ＮＤフィルタの透過率を調整する。カラーテレビジョンカメラは、更に、ＲとＢの撮像信号の各々がＧ撮像信号の基準電圧レベルと合うまで、レッド及びブルーフィルタの透過率を調整する。ＲとＢの撮像信号については、レッド及びブルーフィルタの透過率の調整に加えて、増幅ゲインの調整を併せて行うことで、ＳＮ劣化を防止する。
【０００９】
しかし、特許文献２に記載のカラーテレビジョンカメラでは、ＮＤフィルタの透過率が最大になった状態でも、Ｇ撮像信号が基準電圧レベルに達しない場合には、適正なホワイトバランスを得ることができない。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、コスト増を招くことなく、いかなる照明環境下であってもＳＮ劣化を最小限に抑えながら適切なホワイトバランスを得ることが可能なカラーテレビジョンカメラ及びそのホワイトバランス調整方法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】
【００１１】
本発明のカラーテレビジョンカメラは、入射光を赤、緑、青の３色に分解する色分解光学部と、前記色分解光学部の赤色光の出射面に対向配置される撮像素子であるＲ撮像素子と、前記色分解光学部の緑色光の出射面に対向配置される撮像素子であるＧ撮像素子と、前記色分解光学部の青色光の出射面に対向配置される撮像素子であるＢ撮像素子とを有するカラーテレビジョンカメラであって、前記赤色の光の出射面と前記Ｒ撮像素子との間に配置され、電気的に透過率を制御可能なＲ光学フィルタと、前記緑色の光の出射面と前記Ｇ撮像素子との間に配置され、電気的に透過率を制御可能なＧ光学フィルタと、前記青色の光の出射面と前記Ｂ撮像素子との間に配置され、電気的に透過率を制御可能なＢ光学フィルタと、３つの前記撮像素子の各々から出力される撮像信号を増幅する増幅率可変の増幅器と、前記３つの撮像素子から出力される撮像信号のホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整部とを備え、前記ホワイトバランス調整部は、前記Ｒ光学フィルタ、前記Ｇ光学フィルタ、及び前記Ｂ光学フィルタの各々の透過率を最大に設定し、前記３つの増幅器の各々の増幅率を設定可能な最大値よりも小さい同一の値に設定し、前記透過率が最大に設定され、かつ、前記増幅率が前記同一の値に設定された状態で、前記Ｇ撮像素子により基準白色板を撮影して得られる緑色成分の撮像信号のレベルが基準レベルを超えるか否かを判定し、当該判定の結果、前記緑色成分の撮像信号のレベルが前記基準レベルを越える場合に、前記緑色成分の撮像信号のレベルが前記基準レベルとなるように前記Ｇ光学フィルタの透過率を前記最大値よりも小さくする第一の制御を行い、前記緑色成分の撮像信号のレベルが前記基準レベル未満の場合に、前記緑色成分の撮像信号のレベルが前記基準レベルとなるように前記Ｇ撮像素子から出力される撮像信号を増幅する前記増幅器の増幅率を前記同一の値よりも大きくする第二の制御を行うものである。
【００１２】
本発明のカラーテレビジョンカメラのホワイトバランス調整方法は、入射光を赤、緑、青の３色に分解する色分解光学部と、前記色分解光学部の赤色光の出射面に対向配置される撮像素子であるＲ撮像素子と、前記色分解光学部の緑色光の出射面に対向配置される撮像素子であるＧ撮像素子と、前記色分解光学部の青色光の出射面に対向配置される撮像素子であるＢ撮像素子とを有するカラーテレビジョンカメラにおけるホワイトバランス調整方法であって、前記カラーテレビジョンカメラは、前記赤色の光の出射面と前記Ｒ撮像素子との間に配置され、電気的に透過率を制御可能なＲ光学フィルタと、前記緑色の光の出射面と前記Ｇ撮像素子との間に配置され、電気的に透過率を制御可能なＧ光学フィルタと、前記青色の光の出射面と前記Ｂ撮像素子との間に配置され、電気的に透過率を制御可能なＢ光学フィルタと、３つの前記撮像素子の各々から出力される撮像信号を増幅する増幅器とを備えるものであり、前記３つの撮像素子から出力される撮像信号のホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整モードにおいて、前記Ｒ光学フィルタ、前記Ｇ光学フィルタ、及び前記Ｂ光学フィルタの各々の透過率を最大に設定する透過率最大設定ステップと、前記ホワイトバランス調整モードにおいて、前記３つの増幅器の各々の増幅率を設定可能な最大値よりも小さい同一の値に設定する増幅率設定ステップと、前記透過率が最大に設定され、かつ、前記増幅率が前記同一の値に設定された状態で、前記Ｇ撮像素子により基準白色板を撮影して得られる緑色成分の撮像信号のレベルが基準レベルを超えるか否かを判定する判定ステップと、前記判定ステップによる判定の結果、前記緑色成分の撮像信号のレベルが前記基準レベルを越える場合に、前記緑色成分の撮像信号のレベルが前記基準レベルとなるように前記Ｇ光学フィルタの透過率を前記最大値よりも小さくする第一の制御を行い、前記緑色成分の撮像信号のレベルが前記基準レベル未満の場合に、前記緑色成分の撮像信号のレベルが前記基準レベルとなるように前記Ｇ撮像素子から出力される撮像信号を増幅する前記増幅器の増幅率を前記同一の値よりも大きくする第二の制御を行う制御ステップとを備えるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、コスト増を招くことなく、いかなる照明環境下であってもＳＮ劣化を最小限に抑えながら適切なホワイトバランスを得ることが可能なカラーテレビジョンカメラ及びそのホワイトバランス調整方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態を説明するためのカラーテレビジョンカメラ１００の概略構成を示す図
【図２】図１に示されるカラーテレビジョンカメラ１００のＷＢ調整モード時の動作を説明するためのフローチャート
【図３】図１に示されるカラーテレビジョンカメラ１００のＷＢ調整モード時の表示部に表示される画面例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態を説明するためのカラーテレビジョンカメラ１００の概略構成を示す図である。
【００１７】
カラーテレビジョンカメラ１００の光学系は、入射光をＲ，Ｇ，Ｂの３つの光に分解する色分解プリズム１と、色分解プリズム１のＲ光出射面に設けられたＲ光を透過するカラーフィルタ２Ｒと、色分解プリズム１のＧ光出射面に設けられたＧ光を透過するカラーフィルタ２Ｇと、色分解プリズム１のＢ光出射面に設けられたＢ光を透過するカラーフィルタ２Ｂと、カラーフィルタ２Ｒの後方に配置されカラーフィルタ２Ｒを透過した光を受光するＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等の固体撮像素子８と、カラーフィルタ２Ｇの後方に配置されカラーフィルタ２Ｇを透過した光を受光するＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等の固体撮像素子７と、カラーフィルタ２Ｂの後方に配置されカラーフィルタ２Ｂを透過した光を受光するＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等の固体撮像素子６と、カラーフィルタ２Ｂと固体撮像素子６との間に配置され、印加される電圧によって光の透過率が制御される調光素子３と、カラーフィルタ２Ｇと固体撮像素子７との間に配置され、印加される電圧によって光の透過率が制御される調光素子４と、カラーフィルタ２Ｒと固体撮像素子８との間に配置され、印加される電圧によって光の透過率が制御される調光素子５とを備える。
【００１８】
調光素子３，４，５は、エレクトロクロミック素子、液晶フィルタ等の光学フィルタによって構成される。
【００１９】
カラーテレビジョンカメラ１００の電気制御系は、固体撮像素子６，７，８から出力される撮像信号を、設定されたゲイン（増幅率）で増幅する増幅器９，１０，１１と、調光素子３，４，５に印加する電圧を制御する調光素子ドライバ１２と、カラーテレビジョンカメラ１００を統括制御する制御部１３と、増幅器９，１０，１１から出力されるＲ，Ｇ，Ｂ撮像信号を用いて公知の手法によりカラーテレビジョン信号を生成する画像処理部１４と、表示部１５と、操作部１６とを備える。制御部１３は、特許請求の範囲のホワイトバランス調整部として機能する。
【００２０】
カラーテレビジョンカメラ１００は、増幅器９，１０，１１から出力される撮像信号を用いて画像処理部１４によりカラーテレビジョン信号を生成して出力する撮像モードと、増幅器９，１０，１１から出力される撮像信号のホワイトバランス（ＷＢ）を調整するためのＷＢ調整モードとを有する。このＷＢ調整モード時のカラーテレビジョンカメラ１００の動作について以下に説明する。
【００２１】
図２は、図１に示されるカラーテレビジョンカメラ１００のＷＢ調整モード時の動作を説明するためのフローチャートである。
【００２２】
オペレータが操作部１６を操作してＷＢ調整モードを設定すると、制御部１３は、各調光素子３，４，５の透過率が最大となるよう調光素子ドライバ１２を制御して、調光素子ドライバ１２によって各調光素子３，４，５の透過率を最大に設定する（ステップＳ１）。
【００２３】
次に、制御部１３は、各増幅器９，１０，１１のゲインを同一値に設定する（ステップＳ２）。ここで設定するゲインの値は、各増幅器９，１０，１１に設定可能なゲインのうち最大値よりも十分に小さい値、例えば設定可能なゲインのうちの最小値や、最大値と最小値の間の中間値等とする。
【００２４】
ステップＳ２の処理が終わると、制御部１３は、放送業界で一般的に用いられる基準白色板（可視域全域における反射率が８９．９％となるもの）の撮影を行うことを促すメッセージを表示部１５に表示させる。
【００２５】
このメッセージにしたがって、オペレータは、標準白色板をプリズム１の前方に配置し、所望の被写界深度となるように、プリズム１の前方に配置される不図示の絞りの絞り値を調整した上で、基準白色板の撮影を開始する（ステップＳ３）。この撮影において、ユーザは、例えばＦ値が２〜８程度の明るい条件にて所望の被写界深度となるように撮影を行う。
【００２６】
ステップＳ３の撮影開始後、固体撮像素子６，７，８から出力される撮像信号は、増幅器９，１０，１１において、ステップＳ２で設定されたゲインにより増幅され、その後、制御部１３に入力される。
【００２７】
制御部１３は、入力されたＲ撮像信号、Ｇ撮像信号、Ｂ撮像信号を内部メモリに一時記憶し、これらのうちＧ撮像信号のレベルが、望ましいビデオ規格で指定されている基準電圧レベル（例えばＮＴＳＣでは７１４ミリボルト、図２では基準値と記載）になっているか否かを判定する（ステップＳ４）。この場合の基準電圧レベルは、ビデオ規格で設定されている基準電圧レベルを含むある一定の幅を持たせた電圧範囲であってもよい。
【００２８】
Ｇ撮像信号のレベルが基準電圧レベルであった場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、制御部１３は、ステップＳ１０の処理を行う。Ｇ撮像信号のレベルが基準電圧レベルでなかった場合（ステップＳ４：ＮＯ）、制御部１３は、ステップＳ５の処理を行う。
【００２９】
ステップＳ５において、制御部１３は、Ｇ撮像信号のレベルが基準電圧レベルよりも大きいか否かを判定する。
【００３０】
Ｇ撮像信号のレベルが基準電圧レベルよりも大きい場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、制御部１３は、Ｇ撮像信号のレベルを基準電圧レベルに合わせるために、調光素子ドライバ１２を制御して、調光素子４の透過率を最大透過率から所定の値にまで低下させる（ステップＳ６）。
【００３１】
一方、Ｇ撮像信号のレベルが基準電圧レベルよりも小さい場合（ステップＳ５：ＮＯ）、制御部１３は、各撮像素子６，７，８に入射する光量を増やす作業を促すためのメッセージ情報を生成し、このメッセージ情報を表示部１５に表示させたり、図示しないスピーカから音声で出力させたりする（ステップＳ７）。例えば、図３に示されるように、表示部１５には、「光量が不足しています。光量を増やす作業を行ってください。」といったメッセージが表示され、各撮像素子６，７，８に入射する光量を増やす作業がオペレータに対して促される。
【００３２】
このメッセージを確認したオペレータは、例えば、照明光源を更に明るくしたり、カラーテレビジョンカメラ１００に装着するレンズをより明るいものに変更したり、絞り値を変更したりして、各撮像素子６，７，８に入射する光量を増やす作業を行う。なお、撮影環境によっては、これ以上照明光の光量を増やすことができない場合や、オペレータの好みによって照明光の光量をこれ以上増やしたくない場合もあり、そのような場合、オペレータは何も作業を行わず、図２に示されるメッセージ表示画面にメッセージと共に表示されるコマンドアイコン（“無視する”）を操作部１６によって選択する。この“無視する”アイコンが操作部１６によって選択されると、入射光の光量をアップする作業がなされたかったことを示す情報が制御部１３に入力される。
【００３３】
ステップＳ７の通知の後、制御部１３は、照明光の光量をアップする作業がなされたかどうかを判定する（ステップＳ８）。
【００３４】
例えば、絞りの設定値の変更の有無を検出して、絞り値が開放側に変更された場合には、照明光の光量をアップする作業がなされたと判定する。又は、撮像素子６，７，８から出力される撮像信号のレベルをモニタし、そのレベルが上昇した場合には照明光の光量をアップする作業がなされたと判定する。また、制御部１３は、入射光の光量のアップがなされなかったことを示す情報を受信したときは、照明光の光量をアップする作業がなされなかったと判定する。
【００３５】
ステップＳ８の判定がＹＥＳのとき、制御部１３は、ステップＳ４の処理を行う。
【００３６】
ステップＳ８の判定がＮＯのとき、制御部１３は、Ｇ撮像信号のレベルが基準電圧レベルとなるよう、増幅器１０の設定ゲインを大きくする（ステップＳ９）。ここで増幅器１０の設定ゲインを大きくする理由は、調光素子４の透過率は既に最大透過率に設定されており、これ以上上昇させることができないためである。
【００３７】
ステップＳ６及びステップＳ９の処理により、撮像素子７から出力されるＧ撮像信号のレベルは、基準電圧レベルとなる。
【００３８】
ステップＳ６及びステップＳ９の後、制御部１３は、撮影中に得られるＲ撮像信号のレベルがＧ撮像信号のレベルよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１０）。
【００３９】
撮影中に得られるＲ撮像信号のレベルがＧ撮像信号のレベルよりも大きい場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、制御部１３は、Ｒ撮像信号のレベルがＧ撮像信号のレベルと同じになるよう、調光素子ドライバ１２を制御して、調光素子５の透過率を低下させる（ステップＳ１１）。
【００４０】
撮影中に得られるＲ撮像信号のレベルがＧ撮像信号のレベルよりも小さい場合（ステップＳ１０：ＮＯ）、制御部１３は、Ｒ撮像信号のレベルがＧ撮像信号のレベルと同じになるよう、増幅器１１の設定ゲインを上げる制御を行う（ステップＳ１２）。
【００４１】
ステップＳ１１及びステップＳ１２の後、制御部１３は、撮影中に得られるＢ撮像信号のレベルがＧ撮像信号のレベルよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１３）。
【００４２】
撮影中に得られるＢ撮像信号のレベルがＧ撮像信号のレベルよりも大きい場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、制御部１３は、Ｂ撮像信号のレベルがＧ撮像信号のレベルとなるよう、調光素子ドライバ１２を制御して、調光素子３の透過率を低下させる（ステップＳ１４）。
【００４３】
撮影中に得られるＢ撮像信号のレベルがＧ撮像信号のレベルよりも小さい場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、制御部１３は、Ｂ撮像信号のレベルがＧ撮像信号のレベルとなるよう、増幅器９の設定ゲインを上げる制御を行う（ステップＳ１５）。
【００４４】
ステップＳ１４，１５の処理の終了により、ＷＢ調整モードが終了される。ＷＢ調整モードの終了後は、撮像モードに移行し、調光素子３，４，５の透過率及び増幅器９，１０，１１の設定ゲインの調整後の値に応じてＲ，Ｇ，Ｂ撮像信号が生成され、カラーテレビジョン信号が生成される。
【００４５】
カラーテレビジョンカメラ１００を例えば屋内から屋外に持ち出す等によって撮影環境（照明光の色温度）が変わった場合には、オペレータが再びＷＢ調整モードに設定することで、その撮影環境に適した調光素子３，４，５の透過率及び増幅器９，１０，１１の設定ゲインの調整が行われる。
【００４６】
なお、制御部１３は、ステップＳ１０の判定において、Ｒ撮像信号のレベルがＧ撮像信号のレベルと同じになっていた場合には、ステップＳ１１，Ｓ１２の処理を行わずにステップＳ１３の処理を行い、ステップＳ１３の判定においてＢ撮像信号のレベルがＧ撮像信号のレベルと同じになっていた場合には、ステップＳ１４，Ｓ１５の処理を行わずにＷＢ調整を終了する。
【００４７】
以上のように、カラーテレビジョンカメラ１００によれば、Ｇ撮像信号のレベルが基準電圧レベルにならないような場合（ステップＳ８：ＮＯ）には、Ｇ撮像信号を増幅する増幅器１０の設定ゲインの制御によって、Ｇ撮像信号が基準電圧レベルと一致させられる。このため、各撮像素子に入射する光量が足りない場合でも、Ｇ撮像信号のレベルを基準電圧レベルにすることができ、どのような撮影環境下であっても、望ましいビデオ規格のＧ撮像信号を得ることができる。なお、この効果は、ステップＳ７，８を省略し、ステップＳ５：ＮＯの後、ステップＳ９の処理を行うようにした場合でも同様に得ることができる。
【００４８】
また、Ｇ撮像信号のレベルに基づいて、Ｇ撮像信号のレベル調整を調光素子の透過率制御で行うか、増幅器のゲイン制御で行うかが決まるため、ゲイン制御は必要最小限しか行われることはなく、ゲインアップがなされることによるＳＮの劣化を極力抑えることができる。
【００４９】
また、Ｒ，Ｂ撮像信号のレベルに基づいて、Ｒ，Ｂ撮像信号のレベル調整を調光素子の透過率制御で行うか、増幅器のゲイン制御で行うかが決まるため、Ｒ，Ｂ撮像信号に対してもゲイン制御は必要最小限しか行われることはなく、ゲインアップがなされることによるＳＮの劣化を極力抑えることができる。
【００５０】
また、カラーテレビジョンカメラ１００によれば、基準白色板を撮影して得られるＧ撮像信号のレベルが基準値に達しない場合には、オペレータに対し、光量を増加させる作業を促す通知がなされるため、オペレータにより光量を増加させる作業がなされた状態で、それでも光量が足りない場合にのみ、Ｇ撮像信号の増幅ゲインの増加制御を行うことができる。この結果、ゲインアップが行われる場合でも、ゲインの増大幅は極力小さくなり、ゲインアップによるＳＮ劣化を最小限に抑えることができる。
【００５１】
また、カラーテレビジョンカメラ１００によれば、基準白色板を撮影するときの各増幅器９，１０，１１の設定ゲインが最小値に設定され、必要なときにだけゲインの増加が行われるため、ゲインの増加が行われない場合には、高いＳＮを実現することができる。
【００５２】
以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。
【００５３】
開示されたカラーテレビジョンカメラは、入射光を赤、緑、青の３色に分解する色分解光学部と、前記色分解光学部の赤色光の出射面に対向配置される撮像素子であるＲ撮像素子と、前記色分解光学部の緑色光の出射面に対向配置される撮像素子であるＧ撮像素子と、前記色分解光学部の青色光の出射面に対向配置される撮像素子であるＢ撮像素子とを有するカラーテレビジョンカメラであって、前記赤色の光の出射面と前記Ｒ撮像素子との間に配置され、電気的に透過率を制御可能なＲ光学フィルタと、前記緑色の光の出射面と前記Ｇ撮像素子との間に配置され、電気的に透過率を制御可能なＧ光学フィルタと、前記青色の光の出射面と前記Ｂ撮像素子との間に配置され、電気的に透過率を制御可能なＢ光学フィルタと、３つの前記撮像素子の各々から出力される撮像信号を増幅する増幅率可変の増幅器と、前記３つの撮像素子から出力される撮像信号のホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整部とを備え、前記ホワイトバランス調整部は、前記Ｒ光学フィルタ、前記Ｇ光学フィルタ、及び前記Ｂ光学フィルタの各々の透過率を最大に設定し、前記３つの増幅器の各々の増幅率を設定可能な最大値よりも小さい同一の値に設定し、前記透過率が最大に設定され、かつ、前記増幅率が前記同一の値に設定された状態で、前記Ｇ撮像素子により基準白色板を撮影して得られる緑色成分の撮像信号のレベルが基準レベルを超えるか否かを判定し、当該判定の結果、前記緑色成分の撮像信号のレベルが前記基準レベルを越える場合に、前記緑色成分の撮像信号のレベルが前記基準レベルとなるように前記Ｇ光学フィルタの透過率を前記最大値よりも小さくする第一の制御を行い、前記緑色成分の撮像信号のレベルが前記基準レベル未満の場合に、前記緑色成分の撮像信号のレベルが前記基準レベルとなるように前記Ｇ撮像素子から出力される撮像信号を増幅する前記増幅器の増幅率を前記同一の値よりも大きくする第二の制御を行うものである。
【００５４】
開示されたカラーテレビジョンカメラは、前記ホワイトバランス調整部が、前記判定の結果、前記緑色成分の撮像信号のレベルが前記基準レベル未満であった場合に、前記３つの撮像素子に入射される光の量を増やすための作業を前記カラーテレビジョンカメラの利用者に促し、当該作業が行われなかった場合に前記第二の制御を実行し、当該作業が行われた場合に、前記判定を再び行うものである。
【００５５】
開示されたカラーテレビジョンカメラは、前記ホワイトバランス調整部が、前記第一の制御又は前記第二の制御を行った後、前記Ｒ撮像素子により基準白色板を撮影して得られる赤色成分の撮像信号のレベルが前記基準レベルとなるように、前記Ｒ光学フィルタの透過率又は前記Ｒ撮像素子から出力される撮像信号を増幅する前記増幅器の増幅率を制御し、前記Ｂ撮像素子により基準白色板を撮影して得られる青色成分の撮像信号のレベルが前記基準レベルとなるように、前記Ｂ光学フィルタの透過率又は前記Ｂ撮像素子から出力される撮像信号を増幅する前記増幅器の増幅率を制御するものである。
【００５６】
開示されたカラーテレビジョンカメラは、前記ホワイトバランス調整部が設定する前記同一の値は、前記３つの増幅器の各々に設定可能な増幅率の最小値であるものを含む。
【００５７】
開示されたカラーテレビジョンカメラのホワイトバランス調整方法は、入射光を赤、緑、青の３色に分解する色分解光学部と、前記色分解光学部の赤色光の出射面に対向配置される撮像素子であるＲ撮像素子と、前記色分解光学部の緑色光の出射面に対向配置される撮像素子であるＧ撮像素子と、前記色分解光学部の青色光の出射面に対向配置される撮像素子であるＢ撮像素子とを有するカラーテレビジョンカメラにおけるホワイトバランス調整方法であって、前記カラーテレビジョンカメラは、前記赤色の光の出射面と前記Ｒ撮像素子との間に配置され、電気的に透過率を制御可能なＲ光学フィルタと、前記緑色の光の出射面と前記Ｇ撮像素子との間に配置され、電気的に透過率を制御可能なＧ光学フィルタと、前記青色の光の出射面と前記Ｂ撮像素子との間に配置され、電気的に透過率を制御可能なＢ光学フィルタと、３つの前記撮像素子の各々から出力される撮像信号を増幅する増幅器とを備えるものであり、前記３つの光学フィルタの各々の透過率を最大に設定する透過率最大設定ステップと、前記３つの増幅器の各々の増幅率を設定可能な最大値よりも小さい同一の値に設定する増幅率設定ステップと、前記透過率が最大に設定され、かつ、前記増幅率が前記同一の値に設定された状態で、前記Ｇ撮像素子により基準白色板を撮影して得られる緑色成分の撮像信号のレベルが基準レベルを超えるか否かを判定する判定ステップと、前記判定ステップによる判定の結果、前記緑色成分の撮像信号のレベルが前記基準レベルを越える場合に、前記緑色成分の撮像信号のレベルが前記基準レベルとなるように前記Ｇ光学フィルタの透過率を前記最大値よりも小さくする第一の制御を行い、前記緑色成分の撮像信号のレベルが前記基準レベル未満の場合に、前記緑色成分の撮像信号のレベルが前記基準レベルとなるように前記Ｇ撮像素子から出力される撮像信号を増幅する前記増幅器の増幅率を前記同一の値よりも大きくする第二の制御を行う制御ステップとを備えるものである。
【００５８】
開示されたカラーテレビジョンカメラのホワイトバランス調整方法は、前記制御ステップでは、前記判定ステップにおける判定の結果、前記緑色成分の撮像信号のレベルが前記基準レベル未満であった場合に、前記３つの撮像素子に入射される光の量を増やすための作業を前記カラーテレビジョンカメラの利用者に促し、当該作業が行われなかった場合に前記第二の制御を実行し、当該作業が行われた場合に前記判定ステップを再び行うものである。
【００５９】
開示されたカラーテレビジョンカメラのホワイトバランス調整方法は、前記第一の制御又は前記第二の制御を行った後、前記Ｒ撮像素子により基準白色板を撮影して得られる赤色成分の撮像信号のレベルが前記基準レベルとなるように、前記Ｒ光学フィルタの透過率又は前記Ｒ撮像素子から出力される撮像信号を増幅する前記増幅器の増幅率を制御し、前記Ｂ撮像素子により基準白色板を撮影して得られる青色成分の撮像信号のレベルが前記基準レベルとなるように、前記Ｂ光学フィルタの透過率又は前記Ｂ撮像素子から出力される撮像信号を増幅する前記増幅器の増幅率を制御するものである。
【００６０】
開示されたカラーテレビジョンカメラのホワイトバランス調整方法は、前記増幅率設定ステップにおいて設定する前記同一の値は、前記３つの増幅器の各々に設定可能な増幅率の最小値であるものを含む。
【符号の説明】
【００６１】
１  色分解プリズム
２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ  カラーフィルタ
３，４，５  調光素子
６，７，８  撮像素子
９，１０，１１  増幅器
１２  調光素子ドライバ
１３  制御部
１４  画像処理部
１５  表示部
１６  操作部
【図１】
0005538285.tif 000002
【図２】
0005538285.tif 000003
【図３】
0005538285.tif 000004