(57)【要約】      （修正有）【課題】白黒撮影時に、更なる感度の向上を可能とした撮影装置を提供する。【解決手段】カラー及び白黒画撮影モードとを有する撮影装置において、撮像素子から得られた色信号の利得を制御する色信号利得制御手段と、明るさを検出する輝度検出手段と、ホワイトバランス及び輝度調整機能を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、白黒撮影モード時に前記輝度検出手段の出力に基づいて前記色信号利得制御手段により輝度調整を行う。【選択図】図１
2012124768.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラー及び白黒撮影モードを有する撮影装置で、
撮像素子から得られた色信号の利得を制御する色信号利得制御手段と、
明るさを検出する輝度検出手段と、
ホワイトバランス及び明るさ調整機能を制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、白黒撮影時に前記輝度検出手段の出力に基づいて前記色信号利得制御手段により明るさ調整を行う事を特徴とする撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー及び白黒撮影が可能な撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カラー及び白黒撮影が可能な撮影装置として、特許文献１が知られている。
【０００３】
図３は、従来の撮像装置の構成を示すブロック図である。
【０００４】
同図において、３０１は結像用レンズ、３０２は減光を行うためのＮＤフィルタ、３０３は光量を調整するためのアイリス、３０２はＮＤフィルタ、３０４はＣＣＤ等の撮像素子である。３０５はＣＤＳ／ＡＧＣ回路（二重相関サンプリング回路／自動利得制御回路）、３０６はアナログの映像信号をデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄコンバータ、３０７はカメラ信号処理回路、３０８はカメラ信号処理回路３０７によって生成されたテレビジョン信号、３０９はカメラマイコンである。３１０は輝度信号検波回路でカメラマイコン３０９はこの出力に応じて明るさをアイリス３０３及びＡＧＣ回路３０５によって調整する。３１１はカラー、白黒切替スイッチである。３１２は白黒画像生成回路でカメラマイコン３０９は撮影モード切替スイッチ３１１の出力によりカラー画像と白黒画像をスイッチ３１３により切替える。
【０００５】
カメラ信号処理同路３０７において、３２０は輝度色度信号生成回路であり、Ａ／Ｄコンバーター３０６によってデジタルに変換された映像信号を輝度信号ＹＨ（高周波成分），ＹＬ（低周波成分）と色度信号Ｒ（赤色信号），Ｂ（青色信号）とに変換する。３２１は赤色信号Ｒに対するＲゲイン利得制御回路、３２２は青色信号Ｂに対するＢゲイン利得制御回路、３２３は色差信号生成回路であり、色差信号生成回路３２３は、Ｒゲイン利得制御回路３２１、Ｂゲイン利得制御回路３２２においてそれぞれ増幅された色度信号Ｒ'，Ｂ'と輝度信号ＹＬ（低周波成分）とから色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙを生成する。３２４はエンコーダーである。エンコーダ３２４はカメラマイコン３０９からのカラー、白黒切替スイッチ３１１の出力の検出結果から、カラー、白黒いずれかの出力を生成、切り替えるものである。カラー撮影モードの場合は色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ、輝度信号ＹＨ（高周波成分）からカラーのテレビジョン信号３０８を生成する。白黒撮影モードの場合は、白黒画像を生成、出力するものである。
【０００６】
図４は従来技術における暗い環境下で、露出アンダー時の明るさ調整のフローチャートである。
【０００７】
Ｓ４０１においてアイリスが開放かどうか判定し、開放でなければＳ４０２においてアイリスを開ける。Ｓ４０１においてアイリスが開放であればＳ４０３においてＡＧＣが最大かどうか判定する。最大でなければＳ４０４においてＡＧＣを大きくする。Ｓ４０３においてＡＧＣが最大であれば、フローを抜ける。
【０００８】
このように、従来はアイリス開放でかつＡＧＣゲインが最大の時が最も感度が高くなる。
【０００９】
これは、撮影モードが白黒でもカラーでも同様である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−３００３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
近年暗い条件下で少しでも明るく被写体を撮影したいという要求が高まってきている。
【００１２】
また、コストやメカ構造上等の面から、赤外カットフィルターを取らずして、白黒撮影時には感度が上がる効果を示したいというニーズも高まっている。
【００１３】
しかしながら、従来の構成では前述したように、赤外カットフィルターの除去によるCCDの赤外線領域の感度UPしか見込めず、まして赤外フィルター挿抜によるフィルター除去できない構成では、カラー相当の感度しか得られない。
【００１４】
よって本発明の目的は、白黒撮影時に、更なる感度の向上を可能とした撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を達成するために、本発明はカラー及び白黒画撮影モードとを有する撮影装置において、
撮像素子から得られた色信号の利得を制御する色信号利得制御手段と、
明るさを検出する輝度検出手段と、
ホワイトバランス及び輝度調整機能を制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、白黒撮影モード時に前記輝度検出手段の出力に基づいて前記色信号利得制御手段により輝度調整を行う事を特徴とする撮影装置を構成する。
【００１６】
（作用）
本発明の上記構成によれば、白黒撮影モード時に色信号の利得を明るさ調整に用いる事により従来得られなかった明るさ、感度を得られるようになるものである。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明した通り、本発明によれば、白黒撮影モード時に色信号の利得を明るさ調整に用いる事により従来得られなかった明るさ、感度を得られるようになるものである。
【００１８】
これにより近年暗い条件下で少しでも明るく被写体を撮影したいという要求に対して、答えることができる。
【００１９】
また、コストやメカ構造上等の面から、赤外カットフィルターを取らずして、白黒撮影時には感度が上がる効果を示すことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施例を示すブロック図
【図２】本発明の第１の実施例を示すフローチャート
【図３】従来例を示すブロック図
【図４】従来例のフローチャート
【図５】本発明の第２の実施例を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［実施例１］
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の実施形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。なお、図１に示す参照番号３０１〜３０８，３１０〜３１１，３２０〜３２４で表す構成部分は、図３に示した従来装置の同一参照番号の構成部分とそれぞれ同一のものであるので、同一参照番号を付すとともに、その説明を省略する。
【００２３】
本発明の実施形態では、システムコントロールを行うためのカメラマイコン１０１が新たに設けられ、本実施例の特徴となる機能を実現させるものである。
【００２４】
本実施例の特徴は白黒モードにおいて、ホワイトバランス用の利得を明るさ調整に用いる事にある。これにより、従来得られなかった低照度下での明るさ、感度を得られるようになる。
【００２５】
白黒モードゆえに、ホワイトバランスのための色信号利得を用いても色のバランスを考慮する必要性が無くなる点が特徴的といえる。従って色信号の利得が大きいほど、大きい感度を得ることができる。可変可能な色信号利得を全て最大とすれば白黒撮影ゆえに色の影響が白黒画像には問題がなく、感度を向上させる事ができるようになる。
【００２６】
図２は暗い環境や低照度下などでの露出がアンダー時の明るさ調整のフローチャートである。
【００２７】
Ｓ２０１においてアイリスが開放かどうか判定し、開放でなければＳ２０２においてアイリスを開ける。Ｓ２０１においてアイリスが開放であればＳ２０３においてＡＧＣが最大かどうか判定する。最大でなければＳ２０４においてＡＧＣを大きくする。Ｓ２０３においてＡＧＣが最大であれば、Ｓ２０５においてホワイトバランス調整用の色信号利得制御回路の出力が最大かどうか判定する。最大でなければＳ２０６において色信号利得制御回路の利得を大きくし、最大であればフローを抜ける。
【００２８】
図１にあるように色信号利得制御回路は３２１の赤色信号Ｒに対するＲゲイン利得制御回路、３２２の青色信号Ｂに対するＢゲイン利得制御回路であり、それぞれを最大にすることでもっとも感度が高くなる。
【００２９】
また、図示しないが色信号としてその他に緑成分の利得もあわせて制御するとしても構わない。
【００３０】
もちろん、原色構成、補色構成であってもホワイトバランス用の色信号調整のための利得を明るさの調整に用いる事で、従来得られなかった白黒撮影モード時の感度の向上を得る事ができるようになるのは言うまでもない。
【００３１】
また、実施例において、３２１Ｒゲイン利得制御回路の出力及び３２２Ｂゲイン利得制御回路の出力を用いる際、それらを同時でも、どちらか一方が最大になってからもう一方を可変させるとしてもよく、特に限定するものではない。
【００３２】
本実施例は白黒モードについて説明を行ってきたが、カラーモードの場合に用いても構わない。もちろんホワイトバランスは適正とはいえないが、カラー撮影においても感度の上昇を得る事ができるのはいうまでもない。
【００３３】
［実施例２］
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００３４】
図５は、本発明の実施形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。なお、図５に示す参照番号３０１〜３０８，３１０〜３１１，３２０〜３２４で表す構成部分は、図１、３に示した装置の同一参照番号の構成部分とそれぞれ同一のものであるので、同一参照番号を付すとともに、その説明を省略する。
【００３５】
本発明の実施形態では、輝度色度信号生成回路３２０からは、色度信号Ｇ（緑色信号）の出力を新たに加えている。３２５は緑色信号Ｇに対するＧゲイン利得制御回路で、Ｇゲイン利得制御回路３２５において増幅された色度信号Ｇ'を生成する。
【００３６】
通常、ホワイトバランスを行う場合は、Ｇの利得は固定でＲ、Ｂの利得を可変して調整を行う。しかし、白黒モードの場合、ホワイトバランスによる色調整は必要が無いため、それらＲ、Ｇ、Ｂの各利得を明るさ調整に使用し、利得を上げる事で感度の向上を実現させるのである。
【００３７】
例えば、通常のホワイトバランスでは、Ｒ：−３ｄＢ、Ｇ：０ｄＢ、Ｂ：３ｄＢあるいはＲ：３ｄＢ、Ｇ：０ｄＢ、Ｂ：-３ｄＢといった具合に、ＲＧＢトータルの利得としては０ｄＢ近辺となる事が多い。
【００３８】
それに対し、白黒モードの場合は例えばＲＧＢの各ゲインについて、暗ければゲインを上昇させ、明るければゲインを落とす事により明るさの調整が行えるようになる。
【００３９】
その際、ＲＧＢすべて同一のゲインとしてもよいし、ばらばらでも構わなく、明るさの調整に対して限定する必要はない。ただし、ノイズを抑える目的として、ＲＧＢ全てのゲインを同一にしておく事で個別のゲインの上昇を抑えることができるのは言うまでもない。
【００４０】
例えば、カラーでＲ：−３ｄＢ、Ｇ：０ｄＢ、Ｂ：３ｄＢの時に白黒モードになった場合、ＲＧＢそれぞれのゲインを０ｄＢとする。これは、トータルのゲインとしては変わらないもののＢのゲインを３から０ｄＢにする事で、同じ明るさであってもノイズを抑えられる効果を得る事ができる。
【００４１】
図２は本実施例における暗い環境や低照度下などでの露出がアンダー時の明るさ調整のフローで実施例１と同様である。
【００４２】
Ｓ２０１においてアイリスが開放かどうか判定し、開放でなければＳ２０２においてアイリスを開ける。Ｓ２０１においてアイリスが開放であればＳ２０３においてＡＧＣが最大かどうか判定する。最大でなければＳ２０４においてＡＧＣを大きくする。Ｓ２０３においてＡＧＣが最大であれば、Ｓ２０５においてホワイトバランス調整用の色信号利得制御回路の出力が最大かどうか判定する。最大でなければＳ２０６において色信号利得制御回路の利得を大きくし、最大であればフローを抜ける。
【００４３】
図５にあるように色信号利得制御回路は３２１の赤色信号Ｒに対するＲゲイン利得制御回路、３２２の青色信号Ｂに対するＢゲイン利得制御回路、３２５の緑色信号Ｇに対するＧゲイン利得制御回路であり、それぞれを最大にすることでもっとも感度が高くなる。
【００４４】
また、本実施例において、利得制御回路の出力を用いる際、各色利得を同時でも、ばらばらでも、いずれかが最大になってから他のいずれかを可変させるとしてもよい。あるいは、特定の色について、カラー同様利得は変えずに、その他の色に対して利得を可変するとしてもよく、特に限定するものではない。
【００４５】
また、絞りが所定のＦ値等で固定して撮影を行う場合に、従来最も感度を得られる条件としてはＡＧＣが最大の場合だった。それに対し、本発明によれば色信号の利得を用いる事で更なる感度の向上が得られるようになる。
【００４６】
本実施例は白黒モードについて説明を行ってきたが、カラーモードの場合に用いても構わない。もちろんホワイトバランスは適正とはいえないが、カラー撮影においても感度の上昇を得る事ができるため、用途によっては感度上昇の効果があるのは明白である。
【符号の説明】
【００４７】
１０１  カメラマイコン（ホワイトバランス及び明るさ調整機能制御手段）
３０１  レンズ
３０２  ＮＤフィルタ（減光フィルタ）
３０３  アイリス
３０４  ＣＣＤ（撮像素子）
３０５  ＣＤＳ／ＡＧＣ回路
３０６  Ａ／Ｄコンバータ
３０７  カメラ信号処理回路
３０８  テレビジョン信号
３０９  カメラマイコン（ホワイトバランス及び明るさ調整機能制御手段）
３１０  輝度信号検波回路
３１１  カラー、白黒切替スイッチ
３２０  輝度色度信号生成回路
３２１  Ｒゲイン利得制御回路
３２２  Ｂゲイン利得制御回路
３２３  色差信号生成回路
３２４  エンコーダー
３２５  Gゲイン利得制御回路
【図１】
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【図２】
2012124768.tif 000004
【図３】
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【図４】
2012124768.tif 000006
【図５】
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