(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ズームレンズを用いる撮像装置であって、被写体の色温度に応じてホワイトバランス調整を行うホワイトバランス調整手段を備えるとともに、前記ズームレンズのテレ端とワイド端との光軸方向の移動範囲内に設定したズームレンズのリセット位置に対する該ズームレンズの位置に応じて装置本体の電源立ち上げの際に前記ホワイトバランス調整動作の開始を制御する制御手段を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記制御手段は装置本体の電源立ち上げ後の前記ズームレンズの動作において前記ズームレンズの位置が前記リセット位置に到達した際にホワイトバランス調整動作を開始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】
前記制御手段は装置本体の電源立ち上げの際に、前記ズームレンズの位置が前記リセット位置よりワイド側にあるならば、電源立ち上げ後の前記ズームレンズの動作に関わりなくホワイトバランス調整動作を開始し、前記ズームレンズの位置が前記リセット位置よりテレ側にあるならば当該リセット位置に到達した際にホワイトバランス調整動作を開始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】
ズームレンズを用いる撮像装置の制御方法であって、被写体の色温度に応じてホワイトバランス調整を行うとともに、前記ズームレンズのテレ端とワイド端との光軸方向の移動範囲内に設定したズームレンズのリセット位置に対する該ズームレンズの位置に応じて装置本体の電源立ち上げの際に前記ホワイトバランス調整動作の開始を制御することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項５】
装置本体の電源立ち上げ後の前記ズームレンズの動作において前記ズームレンズの位置が前記リセット位置に到達した際にホワイトバランス調整動作を開始することを特徴とする請求項４記載の撮像装置の制御方法。
【請求項６】
装置本体の電源立ち上げ時に、前記ズームレンズの位置が前記リセット位置よりワイド側にあるならば、電源立ち上げ後の前記ズームレンズの動作に関わりなくホワイトバランス調整動作を開始し、前記ズームレンズの位置が前記リセット位置よりもテレ側にあるならば当該リセット位置に到達した際にホワイトバランス調整動作を開始することを特徴とする請求項４記載の撮像装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ズームレンズを用いるビデオカメラ等の撮像装置及びその制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオカメラ等の基本的な機能であるホワイトバランスにおいて、現在民生用ビデオカメラでは、撮像信号から被写体の色温度を検出してホワイトバランス調整をする内測式が一般的である。そして、ホワイトバランス調整の制御は、色温度の検出から調整まで全て自動で行われている（以降オートホワイトバランス＝ＡＷＢ）。
【０００３】
内測式には、専用の色温度検出のセンサーが不用であるという長所があるという反面、特有の苦手な被写体が存在するという短所がある。この短所は、「撮像信号から被写体の色温度を検出する」ことに起因する。内測式において、色温度の検出とは、実際には撮像画像内から白を見つけ出すこと（白の抽出）であり、ホワイトバランス調整とは抽出した白を映像信号上の白になるように調整値を算出し制御することである。前記白の抽出を、図６を用いて説明する。
【０００４】
図６は、縦軸を色差信号（Ｒ−Ｙ）のレベル、横軸を色差信号（Ｂ−Ｙ）のレベルとし、撮像信号の色成分を座標上に示す。図６中、任意の色温度ＫＷ下におけるホワイトバランス調整後の白の位置をＰＷ（縦軸と横軸の交点Ｏ上）とすると、色温度ＫＷ下においてホワイトバランス調整されている時に色温度ＫＷより低い色温度ＫＬ下の白の位置はＰＬ、色温度ＫＷ下においてホワイトバランス調整されている時に色温度ＫＷより高い色温度ＫＨ下の白の位置はＰＨとなり、色温度の変化により白はＰＬ，ＰＷ，ＰＨを結ぶ軸Ａ（簡略化のため直線）上を移動する。
【０００５】
ホワイトバランス調整の制御では、軸Ａ上を移動する白を覆う領域Ｗ（白の抽出範囲）を設け、領域Ｗの範囲内にある色が交点Ｏ上に来るように調整される。
このため、領域Ｗ内にある色なら例え白でなくても、その色をＰＷの位置に引き込むような制御をしてしまう。具体的に、Ｐ１の位置にあるような肌色やＰ２の位置にあるような青空などが、白の誤検出につながり易い。つまり、これら領域Ｗ内にある色が苦手な被写体である。
【０００６】
前記苦手な被写体に対しては、色温度の検出（領域Ｗ内にある色の抽出）だけでなく領域Ｗ外の色や明るさなど様々な撮像している被写体情報を基にし、被写体に応じて白の抽出範囲を変化させたりホワイトバランスの調整値を制限するなど工夫が施されており、前記苦手な被写体においても被写体の色温度を誤って検出してしまう頻度は低下している。
【０００７】
ズームレンズを備えるビデオカメラ等の場合、ズームレンズの位置がテレ側にあると、当然のことながら被写体に対し撮像できる範囲は狭くなる。この結果として被写体の情報量が減り、前記苦手被写体に対し不利になる。例えば、人の顔のアップなどである。このような場合では、不自然な色温度変化には追従しないとか、一度適正にホワイトバランス調整がされたと判断したらその状態を所定の条件がそろうまで固定するなど、さらなる工夫が必要となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の撮像装置においては、電源立ち上げ時にズームレンズの位置がテレ側にある場合には、それまでの被写体の情報がないため前記対策を施すことはできず、良好なホワイトバランス調整を行うことができないという問題点があった。
【０００９】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、電源立ち上げ時のズームレンズの位置によらず良好なホワイトバランス調整を行うことができる撮像装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、撮像装置を次の（１）ないし（３）のとおりに構成し、撮像装置の制御方法を次の（４）ないし（６）のとおりに構成する。
（１）ズームレンズを用いる撮像装置であって、被写体の色温度に応じてホワイトバランス調整を行うホワイトバランス調整手段を備えるとともに、前記ズームレンズのテレ端とワイド端との光軸方向の移動範囲内に設定したズームレンズのリセット位置に対する該ズームレンズの位置に応じて装置本体の電源立ち上げの際に前記ホワイトバランス調整動作の開始を制御する制御手段を備えた撮像装置。
（２）前記制御手段は装置本体の電源立ち上げ後の前記ズームレンズの動作において前記ズームレンズの位置が前記リセット位置に到達した際にホワイトバランス調整動作を開始する前記（１）記載の撮像装置。
（３）前記制御手段は装置本体の電源立ち上げの際に、前記ズームレンズの位置が前記リセット位置よりワイド側にあるならば、電源立ち上げ後の前記ズームレンズの動作に関わりなくホワイトバランス調整動作を開始し、前記ズームレンズの位置が前記リセット位置よりテレ側にあるならば当該リセット位置に到達した際にホワイトバランス調整動作を開始する前記（１）記載の撮像装置。
（４）ズームレンズを用いる撮像装置の制御方法であって、被写体の色温度に応じてホワイトバランス調整を行うとともに、前記ズームレンズのテレ端とワイド端との光軸方向の移動範囲内に設定したズームレンズのリセット位置に対する該ズームレンズの位置に応じて装置本体の電源立ち上げの際に前記ホワイトバランス調整動作の開始を制御する撮像装置の制御方法。
（５）装置本体の電源立ち上げ後の前記ズームレンズの動作において前記ズームレンズの位置が前記リセット位置に到達した際にホワイトバランス調整動作を開始する前記（４）記載の撮像装置の制御方法。
（６）装置本体の電源立ち上げ時に、前記ズームレンズの位置が前記リセット位置よりワイド側にあるならば、電源立ち上げ後の前記ズームレンズの動作に関わりなくホワイトバランス調整動作を開始し、前記ズームレンズの位置が前記リセット位置よりもテレ側にあるならば当該リセット位置に到達した際にホワイトバランス調整動作を開始する前記（４）記載の撮像装置の制御方法。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施例について説明する。
【００１８】
図１は本発明の一実施例の撮像装置の構成を示すブロック図、図２はカメラ信号処理部の構成を示すブロック図、図３はフォトセンサーの出力を示す図、図４はズームレンズ位置リセット制御のフローチャート、図５はＡＷＢ起動までのフローチャートである。
【００１９】
図１において、１０１は被写体像を撮像素子１０３に結像させるレンズ群、１０２は光量を調節する絞り、１０３は入力した光を電気信号に変換する撮像素子、１０４はサンプル・ホールドを行うサンプル・ホールド部、１０５は自動的に利得を制御するＡＧＣ部、１０６はアナログ−デジタル変換（以降Ａ／Ｄ変換）をするＡ／Ｄ変換部、１０７はＡ／Ｄ変換された電気信号を処理して映像信号を生成するカメラ信号処理部、１０８はレンズを駆動するモータ、１０９はモータを駆動するモータドライバ部、１１０は発光部と受光部とから構成されレンズ位置を検出するフォトセンサ、１１１はＡＥ，ＡＷＢの制御をするために各部を制御するカメラ制御部、１１２はレンズ駆動を制御するレンズ制御部、１１３は撮像装置全体を制御するシステム制御部である。
【００２０】
図２において、２０１は入力信号を輝度（以降Ｙ）成分と色（以降Ｃ）成分に分離するＹ／Ｃ分離部、２０２は所定のＹ系の信号処理を施すＹ信号処理部、２０４はＣ成分の信号を赤（以降Ｒ）成分，緑（以降Ｇ）成分，青（以降Ｂ）成分に分離するＣ分離部、２０５はホワイトバランス（以降ＷＢ）調整をするＷＢ部、２０６は所定のＣ系の信号処理を施すＣ信号処理部、２０３，２０７はデジタル−アナログ変換（以降Ｄ／Ａ変換）をするＤ／Ａ変換部、２０８は映像信号を生成する映像信号生成部、２０９はＷＢ制御のための信号処理を施すＷＢ制御部、２１０はゲート信号を生成するゲート信号生成部、２１１はカメラ信号処理部１０７のデータ入出力部であるインターフェース部である。
【００２１】
ここで、レンズ群１０１は、インナーフォーカスタイプのレンズシステムであり、ズーム機能，コンペ機能，フォーカシング機能などを兼ね備えた各レンズ群から構成されるが、本実施例では、説明の簡略化のためズーム以外の機能については省略する（図も含め）。また、モータ１０８，モータドライバ部１０９についても同様とする（以降、レンズ群１０１におけるズームレンズ機能をもつレンズ群をズームレンズ）。また、カメラ信号処理部１０７，カメラ制御部１１１については、ＡＷＢ以外の機能について説明を省略（図も含め）、レンズ制御部１１２については、ズーム以外の機能について説明を省略（図も含め）する。
【００２２】
次に、本実施例の撮像装置の動作について説明する。レンズ群１０１より受光した被写体からの光は、絞り１０２により光量を調整され撮像素子１０３の撮像素子面上に結像される。ここで、電気信号に変換された後、サンプル・ホールド部１０４とＡＧＣ部１０５を介し、Ａ／Ｄ変換部１０６でＡ／Ｄ変換されカメラ信号処理部１０７に入力される。
【００２３】
カメラ信号処理部１０７において、入力信号はＹ／Ｃ分離部２０１でＹ成分とＣ成分に分離されＹ成分はＹ信号処理部２０２へ、Ｃ成分はＣ分離部２０４へ出力される。Ｙ信号処理部２０２に入力された信号は、所定の処理の後にＤ／Ａ変換部２０３へ出力され、Ｄ／Ａ変換部２０３ではＤ／Ａ変換され、輝度信号として映像信号生成部１１０へ出力される。
【００２４】
Ｃ分離部２０４ではＣ成分の信号をＲ，Ｇ，Ｂ成分に分離し、ＷＢ部（ホワイトバランス調整手段）２０５ではＲ成分とＢ成分のゲインを調整することでＷＢ調整を行う。前記ゲインの調整はカメラ制御部１１１の制御による。Ｇ成分のゲインは、所定の値に固定されている。ＷＢ調整された信号は、Ｃ信号処理部２０６で色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）となって処理され、さらにＤ／Ａ変換部２０７でＤ／Ａ変換された後、色信号として映像信号生成部２０８へ出力される。
【００２５】
Ｄ／Ａ変換部２０３からの輝度信号、Ｄ／Ａ変換部２０７からの色信号により、映像信号生成部２０８では映像信号を生成し出力する。ゲート信号生成部２１０では、カメラ制御部１１１の制御により撮像した画面を分割するためのゲート信号（画面分割枠）を順次生成して、ＷＢ信号処理部２０９へ出力する。
【００２６】
ＷＢ信号処理部２０９では、Ｃ信号処理部２０６からの色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）をゲート信号生成部２１０からのゲート信号でゲートし、画面分割枠ごとに処理を施してＷＢ制御のためのＷＢ評価値を生成する。ＷＢ評価値は、カメラ制御部１１１により読み出される。カメラ信号処理部１０７とカメラ制御部１１１及びレンズ制御部１１２との信号（データ）の入出力は、インターフェース部２１１を介して行われる。
【００２７】
モータドライバ部１０９は、レンズ制御部１１２の制御によりモータ駆動用の信号を生成し、モータ１０８は前記信号によりレンズ群１０１を駆動する。モータ１０８は、パルスモータであり、１パルスあたりの回転角が一定であるため、モータ１０８に印加したパルス数をカウントすることによりレンズ群１０１の駆動量を算出することができる。
【００２８】
フォトセンサ１１０は、レンズ制御部１１２へレンズ位置の検出信号を出力する。レンズ群１０１には遮へい板が取り付けられており、前記遮へい板はレンズ群１０１と一体で光軸方向に移動し、また、フォトセンサ１１０の発光部と受光部の間に配置される。フォトセンサ１１０の出力は、発光部から受光部への光路が前記遮へい板によって遮られた時はＬｏｗレベルの信号となり、それ以外ではＨｉｇｈレベルとなる。
【００２９】
フォトセンサ１１０と前記遮へい板は、ズームレンズがズームによる移動範囲における中間位置にある時に、フォトセンサ１１０の発光部から受光部への光路の前記遮へい板による遮光と透光が切り換わるような位置関係になっており、中間位置よりテレ側にある場合は遮光で出力はＬｏｗ、ワイド側にある場合は透光で出力はＨｉｇｈである。この時の、ズームレンズの位置とフォトセンサー１１０出力の関係を示したのが、図３である。ズームレンズ位置は、フォトセンサー出力のＨｉｇｈからＬｏｗあるいはＬｏｗからＨｉｇｈとなるポイント（以降リセット位置）を検出して基準位置とし、このリセット位置からのモータの駆動量を算出することで得ることができる。
【００３０】
カメラ制御部１１１，レンズ制御部１１２，システム制御部１１３は周期的にデータの送受信を行っている。また、カメラ制御部１１１，レンズ制御部１１２は、カメラ信号処理部１０７に対し周期的にデータの書き込み及びデータの読み出しを行っている。また、図１に図示していないが、システム制御部１１３には、撮像装置を操作するための操作キーが備えられており、システム制御部１１３は前記操作キーの情報を必要に応じてカメラ制御部１１１，レンズ制御部１１２に出力する。
【００３１】
上記の撮像装置において、カメラ制御部１１１はＷＢ部２０５によるホワイトバランス調整動作を制御する制御手段を構成している。
【００３２】
続いて、撮像装置の電源立ち上げ時からＡＷＢ起動までの動作をレンズ制御部１１２については図４、カメラ制御部１１１については図５を用いて説明する。
【００３３】
図４において、電源が立ち上がるとレンズ制御部１１２によるレンズ群１０１の制御がスタートし、まずステップＳ４０１で、フォトセンサ１１０の出力によりズームレンズの初期位置がテレ側にあるか判別する。テレ側であればステップＳ４０２に進み、そうでなければステップＳ４０５に進む。
【００３４】
ステップＳ４０２では、モータドライバ部１０９にズームレンズをワイド方向に所定量移動させるようなモータ１０８の駆動信号を生成させる。ステップＳ４０３では、前記ステップＳ４０２でのモータ駆動量を算出しカウント（リセット時モータ駆動量カウンタ）する。ステップＳ４０４では、フォトセンサ１１０の出力によりリセット位置（基準点）を検出したか判別する。検出していればステップＳ４０８に進み、そうでなければステップＳ４０２へ戻る。
【００３５】
一方、ステップＳ４０５では、モータドライバ部１０９にズームレンズをテレ方向に所定量移動させるようなモータ１０８の駆動信号を生成させる。ステップＳ４０６では、前記ステップＳ４０５でのモータ駆動量を算出しカウント（リセット時モータ駆動量カウンタ）する。
【００３６】
ステップＳ４０７では、フォトセンサ１１０の出力によりリセット位置を検出したか判別する。検出していればステップＳ４０８に進み、そうでなければステップＳ４０５へ戻る。
【００３７】
ステップＳ４０８では、ズームレンズがリセット位置に来たのでズームレンズの位置を示すズームレンズ位置カウンタをリセットする。ここからのモータ駆動量に応じてズーム位置カウンタをカウントすることで、以後ズームレンズの位置をモニターする。
【００３８】
ステップＳ４０９では、ステップＳ４０３，Ｓ４０６でカウントしたリセット位置までのカウンタ（リセット時モータ駆動量カウンタ）を基にして、ズームレンズをステップＳ４０１での初期位置まで戻す。ステップＳ４１０では、通常制御となる。通常制御とは、主にシステム制御部１１３からの情報（操作キー情報など）により、ズーム制御することである。上述のようなリセット位置の検出のためのズームレンズ動作を、以降ズームレンズ位置のリセット動作と称す。
【００３９】
図５において、電源が立ち上がるとカメラ制御部１１１によるＡＷＢの制御のスタートのために、まずステップＳ５０１で、レンズ制御部１１２からの情報によりズームレンズの初期位置がテレ側にあるか判別する。テレ側であればステップＳ５０２に進み、そうでなければステップＳ５０３に進む。ステップＳ５０２では、レンズ制御部１１２からの情報によりリセット位置を検出したか判別する。
【００４０】
検出していればステップＳ５０３に進み、そうでなければステップＳ５０２を繰り返す。ステップＳ５０３に進むと、ＡＷＢ制御を起動する。ＡＷＢ制御は、上述したようにカメラ信号処理部１０７からのＷＢ評価値に基づいて行われる。
【００４１】
カメラ制御部１１１では、画面分割枠ごとのＷＢ評価値をそれぞれ図６で示したような白の抽出範囲（領域Ｗ）内にあるかどうか判別し、白の抽出範囲内にあると判別された画面分割枠のＷＢ評価値が映像信号上の白（図６の交点Ｏ）に相当する値になるように、ホワイトバランス調整値を算出してカメラ信号処理部１０７内のＷＢ部２０５を制御する。
【００４２】
なお、図５のカメラ制御部１１１によるゲート信号生成部２１０の制御及びＷＢ信号処理部２０９からのＷＢ評価値の読み出し及びホワイトバランス調整値の算出は、ステップＳ５０３から分離されステップＳ５０３以前に開始されていても、ステップＳ５０３の時点でそれまでのＷＢ評価値とホワイトバランス調整値を無効とし、あらたに読み出したＷＢ評価値によりホワイトバランス調整値を算出しさえすれば、本発明には何ら影響を与えない。
【００４３】
このように本実施例では、内測式のホワイトバランス調整においてズームレンズの初期位置がテレ側にある状態でのＡＷＢ起動という調整精度を劣化させる状況下においても、ズームレンズのリセット動作中にズームレンズが最もワイド側に位置した時にＡＷＢ制御を開始することで、ズーム初期位置での画角の被写体に対してその周辺部の被写体情報も得られるため、色温度の誤検出を防ぎ良好なホワイトバランス調整を実現することができる。
【００４４】
なお、本実施例では電源立ち上げ時にズームレンズがリセット位置（基準点）に到達した際にそれを検出してホワイトバランスの調整の制御を開始するようにしたが、あらかじめ初期位置からリセット位置に到達するまでのタイミングを設定してもよい。
【００４５】
また、電源立ち上げ時にズームレンズの初期位置がワイド側にある場合には、ズームレンズのリセット動作に関わらず直ちにＡＷＢ制御を開始することによって、ＡＷＢ制御の開始までの時間を必要最低限に短縮できる。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電源立ち上げ時のズームレンズの位置によらず良好なホワイトバランス調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例の撮像装置の構成を示すブロック図
【図２】  一実施例のカメラ信号処理部の構成を示すブロック図
【図３】  フォトセンサーの出力を示す図
【図４】  一実施例のズームレンズ位置リセット処理動作を示すフローチャート
【図５】  一実施例のオートホワイトバランス起動までの処理動作を示すフローチャート
【図６】  白の検出範囲を示す図
【符号の説明】
１０７  カメラ信号処理部
１１０  フォトセンサー
１１１  カメラ制御部（制御手段）
１１２  レンズ制御部
１１３  システム制御部
２０５  ＷＢ部（ホワイトバランス調整手段）
【図１】
0003862391.tif 000002
【図２】
0003862391.tif 000003
【図３】
0003862391.tif 000004
【図４】
0003862391.tif 000005
【図５】
0003862391.tif 000006
【図６】
0003862391.tif 000007