ホワイトバランス調整装置

【課題】画像信号の記録媒体への記録動作が開始されるまでの時間を短縮するとともに、記録媒体に記録される画像信号に対応したホワイトバランス調整を行なう。
【解決手段】レリーズ半押しスイッチがオン状態に定められたとき（ステップ１０１）、測光動作を行ない、測光データを得る（ステップ１０２）。測光データに基いて絞りの開度とＣＣＤの電荷蓄積時間を決定する（ステップ１０３）。レリーズ半押しスイッチがオン状態に維持され（ステップ１０４）、かつレリーズ全押しスイッチがオン状態に切換えられたと判定したとき（ステップ１０５）、ＣＣＤを所定のシャッタ時間だけ露光して画像信号を生成し、フィールドメモリに格納する（ステップ１０６）。画像信号をフィールドメモリから読み出し、この画像信号に基いてホワイトバランス調整の係数（ゲイン）を求める（ステップ１０７）。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はデジタルカメラに関し、特に撮影動作によって得られたカラー画像に対してホワイトバランス調整を行なうための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来デジタルカメラでは、撮像素子によって得られたカラー画像に対応した画像信号は、レリーズボタンを半押しした状態で、信号処理回路において画像処理され、これによりホワイトバランス調整のためのデータが測定されてホワイトバランス調整の係数（ゲイン）が求められる。このようにホワイトバランス調整の係数は、レリーズボタンが全押しされる前、すなわち動画モニタを行なっている間に求められる。その後、レリーズボタンが全押しされると、そのとき撮像素子を介して得られた画像信号が一旦フィールドメモリに格納される。そして、この画像信号はフィールドメモリから読み出され、信号処理回路において、係数を乗じられることによりホワイトバランス調整が施される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように従来、シャッターボタンを全押しする前にホワイトバランス調整の係数が演算されるため、画像信号の記録媒体への記録動作が開始されるまでの時間が長くなり、所望の被写体像が記録できないことがあった。また記録媒体に記録された画像信号に乗じられるホワイトバランス調整の係数は、その画像信号よりも数フィールド分だけ前に撮像素子において生じたカラー画像に基いて得られたものであるため、ホワイトバランス調整の係数が、記録された画像信号に正確には対応していないという問題があった。
【０００４】本発明は、画像信号の記録媒体への記録動作が開始されるまでの時間を短縮するとともに、記録媒体に記録される画像信号に対応したホワイトバランス調整を行なうことができるホワイトバランス調整装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る第１のホワイトバランス調整装置は、撮影動作によって得られたカラー画像に対応した画像信号を生成する撮像素子と、画像信号を第１のメモリに記録する第１の記録手段と、第１のメモリから画像信号を読み出し、この画像信号に基いてホワイトバランス調整を行なうとともに、ホワイトバランス調整された画像信号を第２のメモリに記録する第２の記録手段とを備えたことを特徴としている。
【０００６】第１および第２の記録手段による画像信号の記録動作は例えば、シャッターボタンの１回の全押しによって実行される。
【０００７】第１のメモリは例えば、１画像分の画像信号を格納可能なフィールドメモリであり、第２のメモリは例えば、画像信号を圧縮して格納することができる容量を有するフラッシュメモリである。
【０００８】本発明に係る第２のホワイトバランス調整装置は、撮影動作によって得られたカラー画像に対応した画像信号を生成する撮像素子と、シャッターボタンを全押しすることによって、撮像素子から画像信号を読み出して第１のメモリに記録した後、この第１のメモリから画像信号を読み出すとともにホワイトバランス調整を行なって第２のメモリに記録する画像信号記録手段とを備えたことを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態を適用したデジタルカメラの外観を示している。
【００１０】カメラ本体１０の上面にはシャッターボタン１１が設けられ、また前面には、撮影レンズ１２とストロボ１３と測光窓１４が設けられている。測光窓１４の背面すなわちカメラ本体１０の中には、測光センサ（図示せず）が設けられている。
【００１１】図２はカメラ本体１０内に設けられる電気回路等の構成を示すブロック図である。このカメラの動作はマイクロコンピュータを備えた制御回路２０によって制御される。
【００１２】撮影レンズ１２の後側には絞り２１が配設され、絞り２１の後側には撮像素子（ＣＣＤ）２２が設けられている。絞り２１の開度とＣＣＤ２２の電荷蓄積時間は、測光センサ４１によって得られた測光データに基いて決定される。絞り２１の開度は絞り駆動回路２３によって調整され、ＣＣＤ２２の電荷蓄積時間はＣＣＤ駆動回路２４によって制御される。これによりＣＣＤ２２の受光面における受光量が制御される。
【００１３】ＣＣＤ２２において発生した被写体像のカラー画像信号は、ＣＣＤ駆動回路２４の制御に基いてＣＣＤ２２から読み出される。この画像信号は相関二重サンプリング（ＣＤＳ）回路２５において相関二重サンプリング等の処理を施され、Ａ／Ｄ変換器２６においてデジタル信号に変換される。ＣＣＤ駆動回路２４、ＣＤＳ回路２５およびＡ／Ｄ変換器２６の動作はタイミングジェネレータ２７から出力されるパルス信号に従って制御される。タイミングジェネレータ２７と絞り駆動回路２３は、制御回路２０によって制御される。
【００１４】デジタル信号に変換された画像信号は一旦フィールドメモリ３１に格納される。すなわちフィールドメモリ３１は、少なくとも１画像分（１フィールド分）の画像信号を格納可能な容量を有している。
【００１５】画像信号はフィールドメモリ３１から読み出され、信号処理回路３２において、ホワイトバランス調整を施されるとともに、例えば輝度信号と色差信号に変換される。そしてこの画像信号は、制御回路２０において圧縮され、フラッシュメモリ３３に格納される。すなわちフラッシュメモリ３３は、圧縮された画像信号を格納するのに十分な容量を有している。
【００１６】画像信号のフィールドメモリ３１に対する書き込みと読み出しの制御は、フィールドメモリコントローラ３４によって行なわれ、フィールドメモリコントローラ３４の動作はタイミングジェネレータ２７と制御回路２０によって行なわれる。また圧縮画像信号のフラッシュメモリ３３に対する書き込みと読み出しの制御は、フラッシュメモリコントローラ３５によって行なわれ、フラッシュメモリコントローラ３５の動作は制御回路２０によって制御される。
【００１７】圧縮画像信号はフラッシュメモリ３３から読み出され、制御回路２０において伸張されて一旦フィールドメモリ３１に格納される。伸張された画像信号（すなわち静止画像信号）は、フィールドメモリ３１から読み出され、信号処理回路３２においてコンポジット信号に変換される。このコンポジット信号はＤ／Ａ変換器３６においてアナログ信号に変換され、ビデオアンプ３７において増幅されてビデオ信号として外部のビデオ装置（図示せず）に出力される。
【００１８】一方、ＣＣＤ２２から読み出されてＣＤＳ回路２５において処理され、Ａ／Ｄ変換器２６から出力された画像信号は、信号処理回路３２において信号処理を施された後、Ｄ／Ａ変換器３６とビデオアンプ３７を介してビデオ装置に出力可能であり、これにより動画がビデオ装置によって表示される。
【００１９】制御回路２０には、上述した各回路の他、ストロボ回路３８と測光回路３９が接続されている。ストロボ１３の発光動作はストロボ回路３８によって制御される。測光センサ４１の測光動作は測光回路３９によって制御され、測光センサ４１からの出力信号は制御回路２０に転送される。
【００２０】また制御回路２０には、表示部４２と電源回路４３が接続されている。表示部４２は、このカメラの種々の状態、例えば撮影可能な画像の枚数、セルフタイマの動作状態、ストロボ１３の動作モード等を表示するために設けられている。電源回路４３は上述した各回路に所定の電圧を印加するために設けられている。
【００２１】さらに制御回路２０には、パワースイッチ４４とレリーズ全押しスイッチ４５とレリーズ半押しスイッチ４６が接続されている。パワースイッチ４４は図示しない電源ボタンを押下することによってオン状態になり、これにより電源回路４３に電力が供給される。レリーズ全押しスイッチ４５とレリーズ半押しスイッチ４６はシャッターボタン１１（図１）をそれぞれ全押し、半押しすることによってオン状態に定められる。
【００２２】さて被写体に対する照明光の色温度に応じて、撮影により得られる画像の色合いが変化し、色温度が高くなるほど画像は青味がかり、色温度が低くなるほど画像は赤味がかる。本実施形態では、次に述べるように、フィールドメモリ３１から読み出された画像信号に含まれる色差信号の大きさに基いて、ホワイトバランス調整を行なった後、圧縮画像信号をフラッシュメモリ３３に格納している。
【００２３】図３および図４は，撮影によって得られた画像信号をフラッシュメモリ３３（図１参照）に記録する動作を実行するプログラムのフローチャートである。図５は、撮影によって得られた画像を示す図である。図２〜図５を参照して、本実施形態による撮影動作説明する。
【００２４】このプログラムは、パワースイッチ４４がオン状態に切換えられることにより開始する。ステップ１０１では、レリーズ半押しスイッチ４６がオン状態に定められたか否かが判定される。レリーズ半押しスイッチ４６がオフ状態であるとき、ステップ１０１は繰り返し実行され、レリーズ半押しスイッチ４６がオン状態に切り換えられたとき、ステップ１０２へ進む。
【００２５】ステップ１０２では、測光センサ４１による測光動作が行なわれ、測光データが得られる。ステップ１０３では、測光データに基いて絞り２１の開度とＣＣＤ２２の電荷蓄積時間（すなわちシャッタースピード）が決定される。ステップ１０４では、再びレリーズ半押しスイッチ４６がオン状態に維持されているか否かが判定される。ステップ１０４においてレリーズ半押しスイッチ４６がオフ状態に切り換えられたと判定されたとき、ステップ１０１へ戻るが、レリーズ半押しスイッチ４６がオン状態を維持していると判定されたとき、ステップ１０５へ進む。
【００２６】ステップ１０５はレリーズ全押しスイッチ４５がオン状態になるまで繰り返し実行される。レリーズ全押しスイッチ４５がオン状態に切換えられると、ステップ１０６が実行される。すなわち、ＣＣＤ２２が所定のシャッタ時間だけ露光されて画像信号が生成され、この画像信号はＣＤＳ回路２５およびＡ／Ｄ変換器２６において処理されてフィールドメモリ３１に格納される。
【００２７】ステップ１０７では、ホワイトバランス調整のサブルーチンが実行される。すなわち画像信号がフィールドメモリ３１から読み出され、この画像信号に基いてホワイトバランス調整の係数（ゲイン）が求められる。なお、この処理については、図６を参照して後述する。
【００２８】ステップ１１２では、カウンタＮが１に設定される。図５に示されるように、画像は水平線によってＭ個の領域に等分割されており、ステップ１１３〜１１８では第Ｎ領域の画像信号が処理される。
【００２９】ステップ１１３では、第Ｎ領域の画像信号がフィールドメモリ３１から読み出され、ステップ１１４において信号処理回路３２へ入力される。ステップ１１５では、第Ｎ領域の画像信号は信号処理回路３２において信号処理され、ホワイトバランス調整の係数が乗じられるとともに、輝度信号と色差信号に変換される。この信号処理の後、第Ｎ領域の画像信号はステップ１１６において制御回路２０に入力され、ステップ１１７において圧縮処理を施される。圧縮された第Ｎ領域の画像信号は、ステップ１１８においてフラッシュメモリ３３に記録される。
【００３０】ステップ１２０では、カウンタＮの値が全領域数Ｍに等しいか否か、すなわち全ての領域の画像信号がフラッシュメモリ３３に記録されたか否かが判定される。カウンタＮの値が全領域数Ｍに達していないとき、ステップ１１９においてカウンタＮが１だけインクリメントされ、ステップ１１３へ戻る。これに対し、カウンタＮの値が全領域数Ｍに達しているとき、このプログラムは終了する。
【００３１】図６はホワイトバランス調整の係数（ゲイン）を求めるサブルーチンのフローチャートである。なお、このサブルーチンが開始される前、赤色成分（Ｒ）に関するホワイトバランス調整のゲイン（以下、Ｒのゲインという）と、青色成分（Ｂ）に関するホワイトバランス調整のゲイン（以下、Ｂのゲインという）は、共に初期値に設定されている。
【００３２】ステップ２０１では、画像信号がフィールドメモリ３１から読み出され、信号処理回路３２に転送される。この場合、１画像の全ての画像信号を信号処理回路３２に転送してもよく、また１画像の一部の画像信号を信号処理回路３２に転送してもよい。ステップ２０２では、信号処理回路３２において、画像信号の全てに関して色差信号（Ｒ−Ｙ）の積分値が求められるとともに、制御回路２０に転送される。ステップ２０３でも同様に、色差信号（Ｂ−Ｙ）の積分値が求められて制御回路２０に転送される。
【００３３】ステップ２０４では、色差信号（Ｒ−Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）の積分値が共に、所定の基準範囲内にあるか否かが判定される。これらの積分値が共に基準範囲内にあるとき、ＲのゲインとＢのゲインはこれ以上修正する必要がないので、このサブルーチンは直ちに終了する。これに対して、これらの積分値が共に基準範囲内にないとき、ステップ２０５以下が実行されてＲとＢのゲインが調整される。
【００３４】色差信号（Ｒ−Ｙ）の積分値と色差信号（Ｂ−Ｙ）の積分値が共に０以上であるとき、ステップ２０５、２０６の順に実行されてステップ２０７へ移り、色差信号（Ｒ−Ｙ）の積分値の絶対値が色差信号（Ｂ−Ｙ）の積分値の絶対値以上であるか否かが判定される。色差信号（Ｒ−Ｙ）の積分値の絶対値が色差信号（Ｂ−Ｙ）の積分値の絶対値以上であるとき、すなわち、ホワイトバランス調整に供される画像の赤味が相対的に強いとき、ステップ２０８において、Ｒのゲインが小さくされるとともにＢのゲインが大きくされる。これに対し、色差信号（Ｒ−Ｙ）の積分値の絶対値が色差信号（Ｂ−Ｙ）の積分値の絶対値よりも小さいとき、すなわちホワイトバランス調整に供される画像の青味が相対的に強いとき、ステップ２０９において、Ｒのゲインが大きくされるとともにＢのゲインが小さくされる。
【００３５】ステップ２０８または２０９の実行の後、ステップ２０１へ戻り、上述した処理が繰り返される。そしてステップ２０４において、色差信号（Ｒ−Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）の積分値が共に、所定の基準範囲内にあるか否かが判定され、これらの積分値が共に基準範囲内にあるとき、このサブルーチンは直ちに終了し、これらの積分値が共に基準範囲内にないとき、ステップ２０５以下が再び実行される。
【００３６】ステップ２０５において色差信号（Ｒ−Ｙ）の積分値が負であると判定されたとき、ステップ２１０が実行され、色差信号（Ｂ−Ｙ）の積分値が０以上であるか否かが判定される。色差信号（Ｂ−Ｙ）の積分値が０以上であるとき、ステップ２０９が実行される。これに対し、ステップ２１０において色差信号（Ｂ−Ｙ）の積分値が負であると判定されたとき、すなわち色差信号（Ｒ−Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）の積分値が共に負であるとき、ステップ２１１が実行される。すなわち、色差信号（Ｒ−Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）の積分値の絶対値が比較され、色差信号（Ｒ−Ｙ）の積分値の絶対値が色差信号（Ｂ−Ｙ）の積分値の絶対値以上であるとき、ステップ２０８が実行され、色差信号（Ｒ−Ｙ）の積分値の絶対値が色差信号（Ｂ−Ｙ）の積分値の絶対値よりも小さいとき、ステップ２０９が実行される。
【００３７】このようにして、ステップ２０４において、色差信号（Ｒ−Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）の積分値が共に、所定の基準範囲内にあると判定されるまでステップ２０８または２０９が実行され、最適なＲとＢのゲインが求められる。
【００３８】以上のように本実施形態では、フィールドメモリ３１から読み出された画像信号を用いてホワイトバランス調整を行ない、この画像信号を圧縮してフラッシュメモリ３３に記録している。すなわち、フラッシュメモリ３３にはホワイトバランス調整が正確に施された画像信号が記録され、その後、この画像信号を再生するとできるだけ良好にホワイトバランス調整されたカラー画像を得ることができる。また本実施形態では、シャッターボタンの１回の全押しによって、ホワイトバランス調整と、画像信号のフィールドメモリ３１およびフラッシュメモリ３３への記録動作とが行なわれる。したがって従来装置と比べて、シャッターボタンを押してから画像信号のフラッシュメモリ３３への記録動作の開始までの時間が短くなり、常に所望の被写体像を記録することが可能になる。
【００３９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、画像信号の記録媒体への記録動作が開始されるまでの時間を短縮するとともに、記録媒体に記録される画像信号に対応したホワイトバランス調整を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を適用したデジタルカメラの外観を示す斜視図である。
【図２】カメラ本体内に設けられる電気回路等の構成を示すブロック図である。
【図３】撮影動作によって得られた画像信号をフラッシュメモリに記録する動作を実行するプログラムのフローチャートの前半部分である。
【図４】図４に示すプログラムのフローチャートの後半部分である。
【図５】撮影によって得られた画像を示す図である。
【図６】ホワイトバランス調整を行なうサブルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
２２撮像素子
３１フィールドメモリ（第１のメモリ）
３３フラッシュメモリ（第２のメモリ）

【特許請求の範囲】
【請求項１】撮影動作によって得られたカラー画像に対応した画像信号を生成する撮像素子と、前記画像信号を第１のメモリに記録する第１の記録手段と、前記第１のメモリから画像信号を読み出し、この画像信号に基いてホワイトバランス調整を行なうとともに、ホワイトバランス調整された画像信号を第２のメモリに記録する第２の記録手段とを備えたことを特徴とするホワイトバランス調整装置。
【請求項２】前記第１および第２の記録手段による画像信号の記録動作が、シャッターボタンの１回の全押しによって実行されることを特徴とする請求項１に記載のホワイトバランス調整装置。
【請求項３】前記第１のメモリが１画像分の画像信号を格納可能なフィールドメモリであり、前記第２のメモリが前記画像信号を圧縮して格納することができる容量を有するフラッシュメモリであることを特徴とする請求項１に記載のホワイトバランス調整装置。
【請求項４】撮影動作によって得られたカラー画像に対応した画像信号を生成する撮像素子と、シャッターボタンを全押しすることによって、前記撮像素子から画像信号を読み出して第１のメモリに記録した後、この第１のメモリから画像信号を読み出すとともにホワイトバランス調整を行なって第２のメモリに記録する画像信号記録手段とを備えたことを特徴とするデジタルカメラのホワイトバランス調整装置。

【図１】