(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイミングジェネレータから供給される垂直同期信号に同期して撮像画面を表す画像信号を出力するイメージセンサーと、前記画像信号より複数の原色信号を分離する原色分離手段と、前記複数の原色信号のレベルのそれぞれの平均レベルが互いにより均一となるように前記複数の原色信号のレベルを制御するホワイトバランス制御手段とを備えたカラー動画撮影機能を有する撮像装置であって、
前記ホワイトバランス制御手段が、
前記垂直同期信号の各周期ごとに、前記原色分離手段が分離した前記複数の原色信号のそれぞれの前記平均レベルを取得する原色信号レベル検出手段と、
前記原色信号レベル検出手段が取得した前記複数の原色信号の前記平均レベルに係数を乗じる係数乗算手段と、
前記係数乗算手段が前記係数を乗じた前記複数の原色信号の前記平均レベルが互いにより均一となるように前記係数を増減する係数増減手段と、
前記垂直同期信号の各周期内で前記係数乗算手段および前記係数増減手段を複数回起動する繰り返し制御手段と、
前記係数にもとづいて該ホワイトバランス制御手段における前記原色信号のレベル制御量を設定するレベル制御量設定手段とを備え、
ホワイトバランス制御を連続的に実行しつつカラー動画撮影を行うに際して、（ａ）前記原色信号レベル検出手段が前記垂直同期信号の各周期ごとに取得した前記原色信号の平均レベルが、当該周期の終了時の前記垂直同期信号に同期して前記係数乗算手段に取り込まれ、（ｂ）その取り込まれた平均レベルに対して、その平均レベルが取得された周期の次の周期内において、前記係数乗算手段及び前記係数増減手段が複数回起動されて係数乗算処理および係数増減処理を施し、もって、（ｃ）前記原色信号の平均レベルが取得された周期の次の周期内において、その取得された平均レベルにもとづいたホワイトバランス制御が完了するようにした、
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記原色信号レベル検出手段は前記平均レベルとして各撮像画面ごとの前記原色信号の積分値を算出することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記原色分離手段は前記イメージセンサーの出力信号より赤、青、緑の各原色信号を分離することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項４】
前記係数乗算手段は少なくとも２つの前記原色信号の前記平均レベルに前記係数を乗じることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項５】
前記イメージセンサーはインターレース方式で前記画像信号を出力し、前記垂直同期信号は各フィールドの画像信号を出力させる同期信号であることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項６】
前記垂直同期信号はＮＴＳＣ方式またはＰＡＬ方式における垂直同期信号であることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項７】
タイミングジェネレータから供給される垂直同期信号に同期して撮像画面を表す画像信号を出力するイメージセンサーと、前記画像信号より複数の原色信号を分離する原色分離手段と、前記複数の原色信号のレベルのそれぞれの平均レベルが互いにより均一となるように前記複数の原色信号のレベルを制御するホワイトバランス制御手段とを備えたカラー動画撮影機能を有する撮像装置のホワイトバランス制御方法であって、
前記ホワイトバランス制御手段を、
前記垂直同期信号の各周期ごとに、前記原色分離手段が分離した前記複数の原色信号のそれぞれの前記平均レベルを取得する原色信号レベル検出手段と、
前記原色信号レベル検出手段が取得した前記複数の原色信号の前記平均レベルに係数を乗じる係数乗算手段と、
前記係数乗算手段が前記係数を乗じた前記複数の原色信号の前記平均レベルが互いにより均一となるように前記係数を増減する係数増減手段と、
前記垂直同期信号の各周期内で前記係数乗算手段および前記係数増減手段を複数回起動する繰り返し制御手段と、
前記係数にもとづいて該ホワイトバランス制御手段における前記原色信号のレベル制御量を設定するレベル制御量設定手段とを備えた構成とし、
ホワイトバランス制御を連続的に実行しつつカラー動画撮影を行うに際して、（ａ）前記原色信号レベル検出手段が前記垂直同期信号の各周期ごとに取得した前記原色信号の平均レベルを、当該周期の終了時の前記垂直同期信号に同期して前記係数乗算手段に取り込み、（ｂ）その取り込んだ平均レベルに対して、その平均レベルが取得された周期の次の周期内において、前記係数乗算手段及び前記係数増減手段を複数回起動して係数乗算処理および係数増減処理を施し、もって、（ｃ）前記原色信号の平均レベルを取得した周期の次の周期内において、その取得した平均レベルにもとづいたホワイトバランス制御を完了するようにした、
ことを特徴とする撮像装置のホワイトバランス制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカラー動画撮影機能を有する撮像装置に関し、特に、かかる撮像装置におけるオートホワイトバランス制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来のカラー動画撮影機能を有する撮像装置の一例を示すブロック図である。
図４に示した撮像装置１０２は、固体撮像素子１０４、ＡＦＥ１０６、ならびにデジタル信号処理部１０８を含んで構成されている。固体撮像素子１０４はたとえばＣＣＤ構造を有し、半導体基板上にマトリクス状に配列した光センサーにより被写体からの光をレンズ１１０を通じ検出して信号電荷を生成し、同信号電荷を垂直電荷転送レジスターや水平電荷転送レジスターにより転送した上で被写体の画像信号を出力する。上記光センサーのそれぞれには赤、青、緑の原色フィルターあるいは、Ｍｇ，Ｃｙ，Ｙｅなどの補色フィルターが装着されており、赤、青、緑の光を個別に検出することでカラー撮影が可能となっている。
【０００３】
また、固体撮像素子１０４はタイミングジェネレーター１１２（ＴＧ）から供給されるクロック信号、垂直同期信号、水平同期信号にもとづいて動作し、そして、たとえばインターレース方式により１フレーム分の画像信号を偶数フィールドと奇数フィールドとに分けて出力する。
ＡＦＥ１０６（Ａｎａｌｏｇ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）はＣＤＳ回路およびＡＧＣ回路を含み、固体撮像素子１０４からの画像信号に対し、ＣＤＳ（Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｓａｍｐｌｉｎｇ）を行って画像信号に含まれる固定パターンノイズを除去するとともに、ＡＧＣ（自動利得制御）により信号レベルを安定化する。
【０００４】
デジタル信号処理部１０８は、ＡＦＥ１０６の出力信号に対して、自動露光制御およびオートホワイトバランス調整を行うための回路であり、Ａ／Ｄ変換器１１４、輝度信号処理部１１６、色信号処理部１１８、マイクロコンピューター１２０、オプティカルディテクター１２２（ＯＰＤ１２２）、Ｄ／Ａ変換器１２４、ならびに混合回路１２６（ＹＣＭＩＸ１２６）を含んで構成されている。
【０００５】
Ａ／Ｄ変換器１１４はＡＦＥ１０６の出力信号をデジタル化し、輝度信号処理部１１６は、このデジタル化された画像信号に対して、自動露光制御として信号レベルを適切なレベルとすべく信号処理を行う。
色信号処理部１１８は、原色分離回路１２８およびＷＢ制御回路１３０（ホワイトバランス制御回路）を含み、原色分離回路１２８はＡ／Ｄ変換器１１４の出力信号より、赤、青、緑の３つの原色信号を分離抽出し、ＷＢ制御回路１３０はこれらの原色信号に対して、マイクロコンピューター１２０から与えられる係数を乗じて信号レベルを制御する。
【０００６】
ＯＰＤ１２２は、ＷＢ制御回路１３０が上記係数を乗じた原色信号を、それぞれ垂直同期信号の各周期ごとに、すなわち各フィールドごとに積分することによって各フィールドにおける各原色信号の平均的な信号レベル（平均レベルともいう）を算出する。
マイクロコンピューター１２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含み、ＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムデーターにもとづき、適宜ＲＡＭを使用して動作することで各種の機能を果たす。そして、特にオートホワイトバランス制御に関しては、ＯＰＤ１２２が算出した原色信号の平均レベルにもとづいて、これらの原色信号のレベルを均一化すべく上記係数を生成し、ＷＢ制御回路１３０に供給する。
【０００７】
Ｄ／Ａ変換器１２４は、輝度信号処理部１１６が出力する輝度信号および色信号処理部１１８が出力する原色信号をそれぞれアナログ信号に変換し、混合回路１２６はこれらアナログ信号の輝度信号および３つの原色信号を合成してビデオ信号１３６を出力する。
タイミングジェネレーター１１２は、マイクロコンピューター１２０の制御にもとづいて、固体撮像素子１０４とともに各部にクロックおよび同期信号を供給する。
【０００８】
次に、このように構成された撮像装置１０２の動作を説明する。
被写体からの光１３２はレンズ１１０を通じて固体撮像素子１０４に入射し、固体撮像素子１０４の受光面に被写体の像が形成される。固体撮像素子１０４はこの像を電気信号に変換して、各フィールドの画像信号をタイミングジェネレーター１１２から供給される垂直同期信号に同期して出力する。ＡＦＥ１０６は固体撮像素子１０４が出力する画像信号に対して、ＣＤＳを行って画像信号に含まれる固定パターンノイズを除去するとともに、ＡＧＣにより信号レベルを安定化する。
【０００９】
Ａ／Ｄ変換器１１４はＡＦＥ１０６の出力信号をデジタル化し、輝度信号処理部１１６はデジタル化された画像信号に対して、自動露光制御として信号レベルを適切なレベルとすべく信号処理を行う。
一方、色信号処理部１１８、ＯＰＤ１２２、ならびにマイクロコンピューター１２０は、Ａ／Ｄ変換器１１４によりデジタル化された画像信号に対して、オートホワイトバランス制御としてのデジタル信号処理を次のように行う。図５はオートホワイトバランス制御のタイミングチャートである。
【００１０】
原色分離回路１２８はＡ／Ｄ変換器１１４の出力信号より、赤、青、緑の３つの原色信号を抽出し、ＷＢ制御回路１３０はこれらの原色信号の内、たとえば赤および青の原色信号に対して、マイクロコンピューター１２０から与えられる係数を乗じて信号レベルを制御する。ＯＰＤ１２２は、緑の原色信号および係数を乗じた赤および青の原色信号をＷＢ制御回路１３０から受け取り、図５に示したように、それぞれ垂直同期信号の各周期ごとに、すなわち各フィールドＴｆｎ−１、Ｔｆｎ、Ｔｆｎ＋１、…ごとに積分して、各フィールドにおける各原色信号の平均レベルを算出する。
【００１１】
マイクロコンピューター１２０は、このＯＰＤ１２２が算出した原色信号の平均レベルを、図５に示したように、垂直同期信号の立ち上がりのタイミングＴｓ１で取り込み、３つの原色信号の平均レベルが同一となるように、つまり平均レベルが均一となるように、赤および青の原色信号に乗じる上記係数をそれぞれ適切に増減し、新しい係数を次の垂直同期信号の立ち上がりのタイミングＴｓ２でＷＢ制御回路１３０に供給する。
【００１２】
したがって、従来の撮像装置１０２では、図５に示したように、１つ前のフィールドＴｆｎ−１で算出された平均レベルにもとづいてフィールドＴｆｎで係数算出１３４が行われ、新しい係数は次のフィールドＴｆｎ＋１の開始のタイミングでＷＢ制御回路１３０に供給されて原色信号のレベルが調整される。
その後、色信号処理部１１８が出力する３つの原色信号および輝度信号処理部１１６が出力する画像信号はＤ／Ａ変換器１２４によってそれぞれアナログ信号に変換され、混合回路１２６により合成されて、ビデオ信号１３６として出力される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の撮像装置１０２では、１回の係数演算ではホワイトバランスは完了せず、複数回の係数更新が必要であって、ホワイトバランスがとれるまでに通常、３フィールド以上の時間を要していた。そして、オートホワイトバランス制御に、このように時間がかかるため、被写体が蛍光灯により照明されているとき、カラーローリングと呼ばれる現象が生じる場合があった。
【００１４】
蛍光灯は電源周波数に応じた周期で点滅するが、蛍光灯の分光特性は各点滅周期内の発光タイミングにより変化しており、蛍光灯の光は常に白色とはなっていない。そのため、固体撮像素子の電子シャッター機能により短い露光時間で撮像した場合、露光のタイミングと、蛍光灯の発光タイミングとの関係によっては、撮像結果は色づいたものとなる。
また、撮像装置１０２がＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  ＴＶ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）方式に対応しており、被写体が６０Ｈｚの電源で点灯する蛍光灯によって照明されている場合、撮像装置１０２のフィールド周波数５９．５４Ｈｚと蛍光灯の電源周波数６０Ｈｚとはわずかに異なっているため、撮像装置１０２のフィールドと電源との位相関係は比較的長い周期で周期的に変化する。
【００１５】
従来の撮像装置１０２では、上述のようにオートホワイトバランス制御の完了に少なくとも３フィールド分の時間を要するため、ＯＰＤ１２２により平均レベルを求めた原色信号と、ＷＢ制御回路１３０で係数を乗じる原色信号とは、異なる色調の照明光のもとで撮像して得られたものとなり、照明光の色調差が大きい場合にはオートホワイトバランス制御は正しく機能せず、画像は色づいたものとなってしまう。そして、撮像装置１０２のフィールドと電源との位相関係は上述のように変化するので、ビデオ信号１３６により表示したビデオ画像の色調は上記位相関係の変化に応じて周期的に変化することになる。
【００１６】
撮像装置１０２がＰＡＬ（Ｐｈａｓｅ  Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  Ｌｉｎｅ）方式に対応し、蛍光灯の電源周波数が５０Ｈｚの場合にも、フィールド周波数と蛍光灯の電源周波数とは規格上は一致するものの、両者には誤差が存在するため、上述の場合と同様にカラーローリング現象が発生する。
【００１７】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的は、カラーローリング現象を抑制しつつオートホワイトバランス制御を行うことが可能な撮像装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る撮像装置は、タイミングジェネレータから供給される垂直同期信号に同期して撮像画面を表す画像信号を出力するイメージセンサーと、前記画像信号より複数の原色信号を分離する原色分離手段と、前記複数の原色信号のレベルのそれぞれの平均レベルが互いにより均一となるように前記複数の原色信号のレベルを制御するホワイトバランス制御手段とを備えたカラー動画撮影機能を有する撮像装置であって、前記ホワイトバランス制御手段が、前記垂直同期信号の各周期ごとに、前記原色分離手段が分離した前記複数の原色信号のそれぞれの前記平均レベルを取得する原色信号レベル検出手段と、前記原色信号レベル検出手段が取得した前記複数の原色信号の前記平均レベルに係数を乗じる係数乗算手段と、前記係数乗算手段が前記係数を乗じた前記複数の原色信号の前記平均レベルが互いにより均一となるように前記係数を増減する係数増減手段と、前記垂直同期信号の各周期内で前記係数乗算手段および前記係数増減手段を複数回起動する繰り返し制御手段と、前記係数にもとづいて該ホワイトバランス制御手段における前記原色信号のレベル制御量を設定するレベル制御量設定手段とを備え、ホワイトバランス制御を連続的に実行しつつカラー動画撮影を行うに際して、（ａ）前記原色信号レベル検出手段が前記垂直同期信号の各周期ごとに取得した前記原色信号の平均レベルが、当該周期の終了時の前記垂直同期信号に同期して前記係数乗算手段に取り込まれ、（ｂ）その取り込まれた平均レベルに対して、その平均レベルが取得された周期の次の周期内において、前記係数乗算手段及び前記係数増減手段が複数回起動されて係数乗算処理および係数増減処理を施し、もって、（ｃ）前記原色信号の平均レベルが取得された周期の次の周期内において、その取得された平均レベルにもとづいたホワイトバランス制御が完了するようにしたことを特徴とする。
また、本発明に係る撮像装置のホワイトバランス制御方法は、タイミングジェネレータから供給される垂直同期信号に同期して撮像画面を表す画像信号を出力するイメージセンサーと、前記画像信号より複数の原色信号を分離する原色分離手段と、前記複数の原色信号のレベルのそれぞれの平均レベルが互いにより均一となるように前記複数の原色信号のレベルを制御するホワイトバランス制御手段とを備えたカラー動画撮影機能を有する撮像装置のホワイトバランス制御方法であって、前記ホワイトバランス制御手段を、前記垂直同期信号の各周期ごとに、前記原色分離手段が分離した前記複数の原色信号のそれぞれの前記平均レベルを取得する原色信号レベル検出手段と、前記原色信号レベル検出手段が取得した前記複数の原色信号の前記平均レベルに係数を乗じる係数乗算手段と、前記係数乗算手段が前記係数を乗じた前記複数の原色信号の前記平均レベルが互いにより均一となるように前記係数を増減する係数増減手段と、前記垂直同期信号の各周期内で前記係数乗算手段および前記係数増減手段を複数回起動する繰り返し制御手段と、前記係数にもとづいて該ホワイトバランス制御手段における前記原色信号のレベル制御量を設定するレベル制御量設定手段とを備えた構成とし、ホワイトバランス制御を連続的に実行しつつカラー動画撮影を行うに際して、（ａ）前記原色信号レベル検出手段が前記垂直同期信号の各周期ごとに取得した前記原色信号の平均レベルを、当該周期の終了時の前記垂直同期信号に同期して前記係数乗算手段に取り込み、（ｂ）その取り込んだ平均レベルに対して、その平均レベルが取得された周期の次の周期内において、前記係数乗算手段及び前記係数増減手段を複数回起動して係数乗算処理および係数増減処理を施し、もって、（ｃ）前記原色信号の平均レベルを取得した周期の次の周期内において、その取得した平均レベルにもとづいたホワイトバランス制御を完了するようにしたことを特徴とする。
【００１９】
本発明の撮像装置では、ないしは本発明の撮像装置のホワイトバランス制御方法では、ホワイトバランス制御を連続的に実行しつつカラー動画撮影を行うに際して、原色信号レベル検出手段は、垂直同期信号の各周期ごとに、原色分離手段が分離した原色信号のそれぞれの平均レベルを取得し、係数乗算手段はこの平均レベルに係数を乗じ、係数増減手段は、係数乗算手段が係数を乗じた複数の原色信号のそれぞれの平均レベルが互いにより均一となるように係数を増減する。係数乗算手段および係数増減手段は垂直同期信号の各周期ごとに繰り返し制御手段によって複数回起動され、その結果、複数の原色信号の平均レベルを良好に均一化する係数が垂直同期信号の各周期ごとに得られる。そして、レベル制御量設定手段は、この係数にもとづいてホワイトバランス制御手段における原色信号のレベル制御量を設定し、ホワイトバランス制御手段は、平均レベルが均一化された原色信号、すなわちホワイトバランス制御が行われた原色信号を出力する。
【００２０】
したがって本発明では、ホワイトバランス制御を連続的に実行しつつカラー動画撮影を行うに際して、垂直同期信号の１周期の期間でホワイトバランス制御を完了させることができ、この垂直同期信号がたとえばＮＴＳＣ方式における垂直同期信号である場合、１フィールドの期間でホワイトバランス制御を行うことができる。従来はホワイトバランス制御に３フィールド以上を要していたので、本発明では１／３以下に短縮することになり、よってカラーローリング現象を大幅に抑制することが可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態例について図面を参照して説明する。
図１の（Ａ）は本発明によるカラー動画撮影機能を有する撮像装置の一例を示すブロック図、（Ｂ）は撮像装置を構成するマイクロコンピューターを機能的に示すブロック図である。また、図２は本実施の形態例におけるオートホワイトバランス制御を示すタイミングチャート、図３は図１の撮像装置の動作を示すフローチャートである。図１において、図４と同一の要素には同一の符号が付されており、それらに関する詳しい説明はここでは省略する。
【００２２】
図１に示した本実施の形態例の撮像装置２は、特にデジタル信号処理部４を構成するマイクロコンピューター１２０が果たす機能の点で図４の撮像装置と異なっている。すなわち、図１の（Ｂ）に示したように、マイクロコンピューター１２０は機能的には、係数乗算手段６、係数増減手段８、繰り返し制御手段１０、ならびにレベル制御量設定手段１４を含んで構成されている。係数乗算手段６は、ＯＰＤ１２２（本発明に係る原色信号レベル検出手段）が取得した赤および青の原色信号の平均レベルに係数を乗じ、係数増減手段８は、緑の平均レベル、ならびに係数乗算手段６が係数を乗じた赤および青の原色信号の平均レベルがより均一となるように係数を一定量増減する。
【００２３】
繰り返し制御手段１０は、垂直同期信号の各周期、すなわちフィールドごとに係数乗算手段６および係数増減手段８を複数回起動する。レベル制御量設定手段１４は、その結果得られた赤および青の原色信号に関する係数にもとづいてＷＢ制御回路１６による原色信号のレベル制御量を設定する。ＷＢ制御回路１６は、詳しくは一例として乗算器を含んで構成され、また、レベル制御量設定手段１４はＷＢ制御回路１６に本実施の形態例では上記係数（あるいは上記係数に対応する数値）を供給することでＷＢ制御回路１６におけるレベル制御量を設定する。そしてＷＢ制御回路１６は、レベル制御量設定手段１４から供給された上記係数（または上記数値）を乗算器により原色信号に乗じて原色信号の信号レベルを制御する。
【００２４】
次に、このように構成された撮像装置２の動作について、図２、図３をも参照しつつ詳しく説明する。
被写体からの光１３２はレンズ１１０を通じて固体撮像素子１０４に入射し、固体撮像素子１０４（イメージセンサー）の受光面に被写体の像が形成される。固体撮像素子１０４はこの像を電気信号に変換して、各フィールドの画像信号をタイミングジェネレーター１１２から供給される垂直同期信号に同期して出力する。ＡＦＥ１０６は固体撮像素子１０４が出力する画像信号に対して、ＣＤＳを行って画像信号に含まれる固定パターンノイズを除去するとともに、ＡＧＣにより信号レベルを安定化する。
Ａ／Ｄ変換器１１４はＡＦＥ１０６の出力信号をデジタル化し、輝度信号処理部１１６はデジタル化された画像信号に対して、自動露光制御として信号レベルを適切なレベルとすべく信号処理を行う。
【００２５】
一方、ホワイトバランス制御を連続的に実行しつつカラー動画撮影を行うに際して、色信号処理部１１９、ＯＰＤ１２２、ならびにマイクロコンピューター１２０は、Ａ／Ｄ変換器１１４によりデジタル化された画像信号に対して、オートホワイトバランス制御としてのデジタル信号処理を次のように行う。
原色分離回路１２８はＡ／Ｄ変換器１１４の出力信号より、赤、青、緑の３つの原色信号を抽出し、ＷＢ制御回路１６はこれらの原色信号の内、赤および青の原色信号に対して、マイクロコンピューター１２０から与えられる係数を乗じて信号レベルを制御する。ＯＰＤ１２２は、本実施の形態例では、赤、青、緑の原色信号を原色分離回路１２８から受け取り、図２に示したように、それぞれ垂直同期信号の各周期ごとに、すなわち各フィールドＴｆｎ−１、Ｔｆｎ、Ｔｆｎ＋１、…ごとに積分して、各フィールドにおける各原色信号の平均レベルを算出する。
【００２６】
そして、マイクロコンピューター１２０による繰り返し制御手段１０は、係数増減手段８を各フィールドごとに本実施の形態例では一例として３回起動し、係数乗算手段６は２回起動する。
係数増減手段８は、繰り返し制御手段１０により起動されると、ＯＰＤ１２２が上述のように算出した原色信号の平均レベルのデーターを、垂直同期信号の立ち上がりのタイミングＴｓ１（図２）で取り込み（ステップＳ１）、赤、青、緑の平均レベルの比率を調べて、ホワイトバランス制御の引き込み範囲内か否かを判定する（ステップＳ２）。被写体の本来の色がたとえば赤や青などの特定の色の比率が特に高い場合などには、ホワイトバランスを行うべきではないため、係数増減手段８は、引き込み範囲外と判定し（ステップＳ２でＮｏ）、この場合、ホワイトバランス制御は行われない。
【００２７】
一方、赤、青、緑の平均レベルの比率がホワイトバランス制御の引き込み範囲内にある場合には（ステップＳ２でＹｅｓ）、係数増減手段８は赤、緑、青の原色信号の平均レベルの比率Ｒ：Ｇ：Ｂが１：１：１であるか否かを調べる（ステップＳ３）。そして、原色信号の平均レベルの比率が１：１：１でない場合には（ステップＳ３でＮｏ）、係数増減手段８は赤の原色信号の平均レベルが緑の原色信号の平均レベルより大きいか否かを調べ（ステップＳ４）、赤の平均レベルが緑の平均レベルより大きい場合には（ステップＳ４でＹｅｓ）赤の原色信号に対する係数の値を一定量だけ減少させ（ステップＳ５）、逆に赤の平均レベルが緑の平均レベル以下の場合には（ステップＳ４でＮｏ）赤の原色信号に対する係数の値を一定量だけ増加させる（ステップＳ６）。
【００２８】
さらに、係数増減手段８は青の原色信号の平均レベルが緑の原色信号の平均レベルより大きいか否かを調べ（ステップＳ７）、青の平均レベルが緑の平均レベルより大きい場合には（ステップＳ７でＹｅｓ）青の原色信号に対する係数の値を一定量だけ減少させ（ステップＳ８）、逆に青の平均レベルが緑の平均レベル以下の場合には（ステップＳ７でＮｏ）赤の原色信号に対する係数の値を一定量だけ増加させる（ステップＳ９）。なお、ステップＳ１〜Ｓ９の処理は図２では係数算出処理１８として示されている。
【００２９】
そして、係数乗算手段６は、係数増減手段８よりこれら赤および青の原色信号に対する係数を受け取り、ＯＰＤ１２２が取得した赤および青の原色信号の平均レベルにこれらの係数をそれぞれ乗じる（ステップＳ１０）。この処理は図２では乗算器の記号２０により表されている。
その後、係数増減手段８は、繰り返し制御手段１０により再度起動されて、係数乗算手段６から、係数を乗じた後の赤および青の原色信号の平均レベルを受け取り、ステップＳ２〜Ｓ９の処理を繰り返し、つづいて係数乗算手段６は繰り返し制御手段１０により起動されてステップＳ１０を行う。
【００３０】
さらに、係数増減手段８は、繰り返し制御手段１０により起動されて、ステップＳ２〜Ｓ９の処理を繰り返し、そしてレベル制御量設定手段１４は、係数増減手段８が算出した赤および青の原色信号に関する係数を、次のフィールドの先頭、すなわち垂直同期信号の次の立ち上がりのタイミングＴｓ２でＷＢ制御回路１６に出力する。ＷＢ制御回路１６は赤および青の原色信号に対する係数をレベル制御量設定手段１４から受け取り、各係数にもとづき、次のフィールドにおいて原色分離回路１２８から供給される赤および青の原色信号の信号レベルを制御し、結果を緑の原色信号とともにＤ／Ａ変換器１２４に出力する。
【００３１】
このように、本実施の形態例の撮像装置２では、ホワイトバランス制御を連続的に実行しつつカラー動画撮影を行うに際して、１フィールド（Ｔｆ）の期間内に実質的に３回のホワイトバランス処理が行われ、したがって、１フィールドの期間でホワイトバランス制御を完了させることができる。従来はホワイトバランス制御に３フィールド以上の時間を要していたので、本実施の形態例では１／３以下に短縮することになり、よってカラーローリング現象を大幅に抑制することが可能となる。
【００３２】
なお、本実施の形態例では、係数増減手段８は赤および青の原色信号に対する係数を増減するとしたが、赤および緑など他の色の原色信号に対する係数を増減する構成としてもよく、さらに、ＷＢ制御回路１６において赤、青、緑の原色信号に係数を乗じるようにして、係数増減手段８が赤、青、緑のすべての原色信号に対する係数を増減する構成とすることも可能である。
また、本実施の形態例では、係数増減手段８が１フィールドの期間に３回係数を算出するとしたが、この回数を２回、あるいは４回以上とすることも無論可能である。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の撮像装置では、ないしは本発明の撮像装置のホワイトバランス制御方法では、ホワイトバランス制御を連続的に実行しつつカラー動画撮影を行うに際して、原色信号レベル検出手段は、垂直同期信号の各周期ごとに、原色分離手段が分離した原色信号のそれぞれの平均レベルを取得し、係数乗算手段はこの平均レベルに係数を乗じ、係数増減手段は、係数乗算手段が係数を乗じた複数の原色信号のそれぞれの平均レベルが互いにより均一となるように係数を増減する。係数乗算手段および係数増減手段は垂直同期信号の各周期ごとに繰り返し制御手段によって複数回起動され、その結果、原色信号の平均レベルを良好に均一化する係数が垂直同期信号の各周期ごとに得られる。そして、レベル制御量設定手段は、この係数にもとづいてホワイトバランス制御手段における原色信号のレベル制御量を設定し、ホワイトバランス制御手段は、平均レベルが均一化された原色信号、すなわちホワイトバランス制御が行われた原色信号を出力する。
【００３４】
したがって本発明では、ホワイトバランス制御を連続的に実行しつつカラー動画撮影を行うに際して、垂直同期信号の１周期の期間でホワイトバランス制御を完了させることができ、この垂直同期信号がたとえばＮＴＳＣ方式における垂直同期信号である場合、１フィールドの期間でホワイトバランス制御を行うことができる。従来はホワイトバランス制御に３フィールド以上を要していたので、本発明では１／３以下に短縮することになり、よってカラーローリング現象を大幅に抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  （Ａ）は本発明によるカラー動画撮影機能を有する撮像装置の一例を示すブロック図、（Ｂ）は撮像装置を構成するマイクロコンピューターを機能的に示すブロック図である。
【図２】  本実施の形態例におけるオートホワイトバランス制御を示すタイミングチャートである。
【図３】  図１の撮像装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】  従来の撮像装置の一例を示すブロック図である。
【図５】  従来のオートホワイトバランス制御を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
２……撮像装置、４……デジタル信号処理部、６……係数乗算手段、８……係数増減手段、１０……繰り返し制御手段、１４……レベル制御量設定手段、１６……ＷＢ制御回路、１０４……固体撮像素子、１０６……ＡＦＥ、１１０……レンズ、１１２……タイミングジェネレーター、１１４……Ａ／Ｄ変換器、１１６……輝度信号処理部、１１９……色信号処理部、１２０……マイクロコンピューター、１２２……オプティカルディテクター（ＯＰＤ）、１２４……Ｄ／Ａ変換器、１２６……混合回路（ＹＣＭＩＸ）、１２８……原色分離回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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