JPH0442691A - ホワイトバランス制御信号発生回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はカメラの測光用に使用されている、あるいは
カラービデオカメラやカラー電子カメラなどのカラー撮
像装置に使用されているホワイトバランスを調整するた
めのホワイトバランス制御信号を発生するホワイトバラ
ンス制御信号発生回路に関する。

〔従来の技術〕

被写体を例えばカラービデオカメラで撮像する場合、被
写体に照射されている光の色成分の比率が変化するとホ
ワイトバランスも変化する。従って、カラービデオカメ
ラにおいて良質なカラー画像を得るためには光源からの
光の色成分の比率の変化に伴ってホワイトバランスを調
整する必要がある。ホワイトバランスを調整するため、
撮像素子とは別に被写体に照射されている光の色成分の
比率を測定し、その測定結果に基づき、自動的にホワイ
トバランスを調整するオートホワイトバランス回路が従
来より用いられている。第３図は、このようなオートホ
ワイトバランス回路の一部を構成しているホワイトバラ
ンスを調整するためのホワイトバランス制御信号を発生
するホワイトバランス制御信号発生回路を示す回路図で
ある。

図において、１，２及び３は各々赤色フィルタ、緑色フ
ィルタ、青色フィルタである。４は赤色用フォトダイオ
ードであり、カソードがオペアンプ１０の一人力に、ア
ノードがオペアンプの１０＋入力及びＧＮＤに各々接続
されている。オペアンプ１０．対数圧縮用ダイオード７
により電流電圧変換回路１００が構成されている。オペ
アンプ１０の出力は対数圧縮用ダイオード７を介して一
人力に帰還している。

５．６は各々緑色用フォトダイオード、青色用フォトダ
イオードである。緑色用フォトダイオード５．オペアン
プ１１．対数圧縮用ダイオード８の接続関係及び青色用
フォトダイオード６、オペアンプ１２．対数圧縮用ダイ
オード９の接続関係は、上述した赤色用フォトダイオー
ド４．オペアンプ１０．対数圧縮用ダイオード７の接続
関係と同様である。なお、対数圧縮用ダイオード８とオ
ペアンプ１１により電流電圧変換回路２００が、対数圧
縮用ダイオード９とオペアンプ１２により電流電圧変換
回路３００が各々構成されている。

オペアンプ１０の出力は抵抗１７を介してオペアンプ１
３の十人力に、オペアンプ１１の出力は抵抗１５を介し
てオペアンプ１３の一人力に各々接続されている。オペ
アンプ１３の出力は抵抗１６を介して一人力に帰還され
ている。

オペアンプ１２の出力は抵抗２１を介してオペアンプ１
４の十人力に、オペアンプ１１の出力は抵抗１９を介し
てオペアンプ１４の一人力に各々接続されている。オペ
アンプ１４の出力は抵抗２０を介して一人力に帰還され
ている。

また、オペアンプ１３．１４の十入力間には抵抗１８．
２２が直列に接続され、抵抗１８．２２の共通接続点は
定電圧源２３を介して接地されている。オペアンプ１３
．抵抗１５．１６．１７゜１８により引算回路４００が
構成され、オペアンプ１４．抵抗１９，２０．２１．２
２により引算回路５００が構成されている。

次に動作について説明する。赤色フィルターを透過した
光は赤色用フォトダイオード４により光電流Ｉ　に変換
される。光電流ＩＲは、対数圧縮用ダイオード７及びオ
ペアンプ１０より成る電流電圧変換回路１００により光
中の赤色成分の強度に応じた対数圧縮電圧Ａ　ｉ’　ｏ
ｇ　Ｉ　ｖｔ　　（Ａは定数）に変換される。同様にし
て緑色フィルタ２を通過した光は緑色成分の強度に応じ
た対数圧縮電圧ＡＩｏｇ　Ｉ　ｃに、青色フィルタ３を
通過した光は青色成分の強度に応じた対数圧縮電圧Ａ　
１　ｏｇ　Ｉ　Ｂに変換される。

引算回路４００は電圧Ａ　、Ｑ　ｏｇ　Ｉ　ｃと電圧（
Ｖ、８ｒ十Ａｉ）ｏｇｌＲ）との差をとることにより赤
、緑色成分の比率を表わす信号、つまり、 ｖ　　　＋αｌ（Ａｆｏｇ（ＩＲ／ＩＧ）１ｒｅｆ’ を、引算回路５００は電圧Ａ　、Ｑ　ｏｇ　Ｉ　ｃと電
圧（Ｖ　　　＋Ａ、ＱｏｇｌＢ）との差をとることによ
りｒｅｆ’ 緑、青色成分の比率を表わす信号、つまり、Ｖ　　　＋
　ａ２　　（ＡＮｏｇｌ　　（ＩＢ　／　ＩＧ　）　１
ｅｆ を各々出力する。ここてＶ　　は定電圧源２３のｅｒ 電圧値、α１は抵抗１５．１６，１７．１８の抵抗値に
よって決定されるゲイン、α２は抵抗１９゜２０．２１
．２２の抵抗値によって決定されるゲインである。

引算回路４００，５００の出力はホワイトバランス制御
信号として図示しないホワイトバランス調整回路に与え
られ、ホワイトバランス調整回路は、ホワイトバランス
制御信号に応じてホワイトバランスを調整する。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のホワイトバランス制御信号発生回路は以上のよう
に構成されており、２つの引算回路４００．５００を用
いるため、回路規模が大きくなるとともに、各々の引算
回路の特性のばらつき（抵抗１５〜２２の抵抗値のばら
つき等）により精度が悪くなるという問題点があった。

この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、回路規模が小さくかつ精度のよいホワイトバ
ランス制御信号発生回路を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るホワイトバランス制御信号発生回路は、
照射される光中に含まれる特定の色成分をその強度に応
じた対数圧縮電圧に変換する複数の光−電圧変換回路と
、前記複数の光−電圧変換回路の各々の出力に接続され
、選択的にオン／オフすることにより前記複数の光−電
圧変換回路の出力電圧のいずれか１つを選択的に出力す
る複数のスイッチと、クランプ用コンデンサを含み、前
記複数のスイッチのうち第１のスイッチがオンした場合
、前記複数の光−電圧変換回路のうち前記第１のスイッ
チに接続されている第１の光−電圧変換回路の出力電圧
と基準電圧との差電圧により前記クランプ用コンデンサ
が充電され、前記複数のスイッチのうち第２のスイッチ
がオンした場合、前記複数の光−電圧変換回路のうち前
記第２のスイッチに接続されている第２の光−電圧変換
回路の出力電圧を前記クランプ用コンデンサを介して出
力することにより、前記第１の光−電圧変換回路と前記
第２の光−電圧変換回路に対応の色成分の比率に応じた
比率信号を出力するクランプ回路とを備えている。

〔作用〕

この発明におけるクランプ回路は、クランプ用コンデン
サを含み、複数のスイッチのうち第１のスイッチがオン
した場合、複数の光−電圧変換回路のうち第１のスイッ
チに接続されている第１の光−電圧変換回路の出力電圧
と基準電圧との差電圧によりクランプ用コンデンサが充
電され、複数のスイッチのうち第２のスイッチがオニ／
シた場合、複数の光−電圧変換回路のうち第２のスイッ
チに接続されている第２の光−電圧変換回路の出力電圧
をクランプ用コンデンサを介して出力することにより、
第１の光−電圧変換回路と第２の光−電圧変換回路に対
応の色成分の比率に応じた比率信号を出力する。そのた
め、従来のように引算回路を２つ設ける必要がなくなる
。

〔実施例〕

第１図はこの発明に係るホワイトバランス制御信号発生
回路の一実施例を示す回路図である。図において、第３
図に示した従来回路との相違点は、引算回路４ＣＩ０．
５００をなくし、スイッチ２５゜２６．２７、クランプ
回路６００及びボルテージホロワ３０を新たに設けたこ
とである。スイッチ２５．２６．２７は電流電圧変換回
路１００，２００．３００の出力に各々接続されている
。スイッチ２５，２６．２７は選択的にオンするよう制
御され、これにより、電流電圧変換回路１００゜２００
．３００の出力電圧が選択的に出力される。

クランプ回路６００は、スイッチ２５，２６゜２７に接
続され、クランプ回路６００の出力はボルテージホロワ
３０を介して出力される。クランプ回路６００は、定電
圧源２３．スイッチ２８及びクランプ用コンデンサ２９
より成る。クランプ用コンデンサ２９はスイッチ２５，
２６．２７の共通接続点であるノードＸとボルテージホ
ロワ３０との間に接続されている。ボルテージホロワ３
０とクランプ用コンデンサ２９の共通接続点とＧＮＤと
の間にはスイッチ２８と定電圧源２３の直列回路体が接
続されている。その他の構成は従来回路と同様である。

次に第２図を用いて動作について説明する。電流電圧変
換回路１００，２００，３００が各々対数圧縮電圧Ａｌ
）ｏｇＩ　　、　ＡＪ！ｏｇｌ　　’＋　Ａｉ’ｏｇｌ
ＢＲＧ を出力するまでの動作は従来と同様である。第２図に示
すようにスイッチ２６，２５．２７はこの順にオンし、
電流電圧変換回路２００，１００゜３００の出力電圧Ａ
Ｊ２ｏｇｌ　　、　ＡＩ２ｏｇｌ　　、　Ａｉ）Ｇ　　
　　　　Ｒ ｏｇｌＢが選択的に出力される。つまり、スイッチ２６
がオンするとノードＸの電圧は照射される光中に含まれ
る緑色成分の強度に応じた電圧Ａｆｏｇ■Ｇに、スイッ
チ２５がオンするとノードＸの電圧は照射される光中に
含まれる赤色成分の強度に応じた電圧Ａ　１　ｏｇ　Ｉ
　Ｒに、スイッチ２７がオンするとノードＸの電圧は照
射される光中に含まれる青色成分の強度に応じた電圧Ａ
　ｆｌ　ｏｇ　Ｉ　ｏになる。

スイッチ２８は、スイッチ２６がオンしたとき一時的に
オンする。今、定電圧源２３の電圧Ｖｒｅｒが電圧ＡＩ
ｏｇｌｃより大きいとすると、ス仁ンチ２６．２８がオ
ンした場合、クランプ用コンデンサ２９はＶ　　　　Ａ
　１　ｏｇ　Ｉ　ｃに充電される。まｒｅｆ た、スイッチ２６．２８がオンし、その後スイ・ソチ２
８がオフしても、クランプ用コンデンサ２９はＶ　　　
　Ａ　１　ｏｇ　Ｉ　ｇに充電されているので、ノｅｒ −ドＸの電圧がＡ　、Ｑ　ｏｇ　Ｉ　ｃとなっている期
間中においてボルテージホロワ３０の出力たるノードＹ
の電圧はＶ　　となる。

ｒｅｆ 次にスイッチ２５がオンするとノードＸの電圧はＡ　ｆ
’　ｏｇ　Ｉ　Ｒとなる。クランプ用コンデンサ２９に
はＶ　　　　Ａ　ｆｌｏｇ　Ｉ　ｃが充電されているの
で、ｒｅｆ ノードＹの電圧は Ｖ、８ｒ＋Ａ！ｆ！Ｏｇ（ＩＲ／ＩＧ）（−Ａｌｌｏｇ
ｌ　　＋　　（Ｖ　　　−Ａｊ！ｏｇｌＧ））Ｒｒｅｆ となり、赤色成分と緑色成分との比率を表す電圧Ｙ１が
得られる。

次にスイッチ２７がオンするとノードＸの電圧はＡ　、
Ｑ　ｏｇ　Ｉ　ｎとなる。クランプ用コンデンサ２９に
はＶ　　　　Ａ　ｆｌ　ｏｇ　Ｉ　ｃが充電されている
ので、ｒｅｆ ノードＹの電圧は Ｖ　　　＋　Ａ　ｊ！　ｏｇ　（１／　Ｉ　ｃ　）ｅｒ
Ｂ （−Ａｆｏｇｌ　　＋　（Ｖ、８ｒ−Ａｊ！ｏｇｌＧ）
）となり、青色成分と緑色成分との比率を表す電圧Ｙ２
が得られる。

電圧Ｙ　、Ｙ２を図示していないホワイトバランス調整
回路にホワイトバランス制御信号として与え、ホワイト
バランス調整が行われる。

この実施例によれば、従来のように引算回路を２つ設け
ることなくクランプ用コンデンサ２９を用いて色成分同
士の比率信号（ホワイトバランス制御信号）を得るよう
にしているので、回路規模が小さくなるとともに精度が
よくなる。

なお、上記実施例ではスイッチ２８のオンのタイミング
をスイッチ２６のオンのタイミングと同じにしたが、ス
イッチ２５あるいはスイッチ２７のタイミングと同じに
してもよい。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、クランプ用コンデンサ
を含み、複数のスイッチのうち第１のスイッチがオンし
た場合、複数の光−電圧変換回路のうち第１のスイッチ
に接続されている第１の光−電圧変換回路の出力電圧と
基準電圧との差電圧によりクランプ用コンデンサが充電
され、複数のスイッチのうち第２のスイッチがオンした
場合、複数の光−電圧変換回路のうち第２のスイッチに
接続されている第２の光−電圧変換回路の出力電圧をク
ランプ用コンデンサを介して出力することにより、第１
の光−電圧変換回路と第２の光−電圧変換回路に対応の
色成分の比率に応じた比率信号を出力するクランプ回路
を設けたので、従来のように引算回路を２つ設ける必要
がなくなる。その結果、回路規模が小さくなり、精度が
良くなるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るホワイトバランス制御信号発生
回路の一実施例を示す回路図、第２図は第１図に示した
回路の動作を説明するための図、第３図は従来のホワイ
トバランス制御信号発生回路を示す図である。 図において、１は赤色フィルタ、２は緑色フィルタ、３
は青色フィルタ、４は赤色用フォトダイオード、５は緑
色用フォトダイオード、６は青色用フォトダイオード、
２３は定電圧源、２５，２６．２７及び２８はスイッチ
、２９はクランプ用コンデンサ、１００．２００及び３
００は電流電圧変換回路、６００はクランプ回路である
。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）照射される光中に含まれる特定の色成分をその強
   度に応じた対数圧縮電圧に変換する複数の光−電圧変換
   回路と、 前記複数の光−電圧変換回路の各々の出力に接続され、
   選択的にオン／オフすることにより前記複数の光−電圧
   変換回路の出力電圧のいずれか１つを選択的に出力する
   複数のスイッチと、 クランプ用コンデンサを含み、前記複数のスイッチのう
   ち第１のスイッチがオンした場合、前記複数の光−電圧
   変換回路のうち前記第１のスイッチに接続されている第
   １の光−電圧変換回路の出力電圧と基準電圧との差電圧
   により前記クランプ用コンデンサが充電され、前記複数
   のスイッチのうち第２のスイッチがオンした場合、前記
   複数の光−電圧変換回路のうち前記第２のスイッチに接
   続されている第２の光−電圧変換回路の出力電圧を前記
   クランプ用コンデンサを介して出力することにより、前
   記第１の光−電圧変換回路と前記第２の光−電圧変換回
   路に対応の色成分の比率に応じた比率信号を出力するク
   ランプ回路とを備えたホワイトバランス制御信号発生回
   路。