JPH0229192A

JPH0229192A - ホワイトバランスセンサ

Info

Publication number: JPH0229192A
Application number: JP63180051A
Authority: JP
Inventors: Naoya Fujita; 直哉藤田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1988-07-19
Filing date: 1988-07-19
Publication date: 1990-01-31

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）本発明はホワイトバランスセンサに関し、例えばカラー
ビデオカメラ等に利用される。

（従来の技術）一般に、カラービデオカメラでは、被写体の色温度が変
化した場合、それに追従してホワイトバランスをとらな
ければならない。

第２図は、ホワイトバランスセンサを用いて光源の色温
度を検出し、自動的にホワイトバランス調整を行うシス
テムの一般的な構成を示している。

同図において、１２はホワイトバランスセンサ、１４は
レンズ、１５は盪像素子、１６は色分離回路、１７はＹ
信号を分離するためのローパスフィルタ、１８はＲゲイ
ンコントロール回路、１９はＢゲインコントロール回路
、２０はＲ−Ｙ色差信号マトリクス回路、２１はＢ−Ｙ
色差信号マトリクス回路、２２はエンコーダ、２３はカ
メラ信号の出力端子である。

すなわち、ホワイトバランスセンサ１２は、入射光１１
の色温度に応じた信号出力を各ゲインコントロール回路
１８．１９に供給する。ゲインコントロール回路１８．
１９は、ホワイトバランスセンサ１２の出力に応じ、各
色温度にて最適のホワイトバランスが得られるように予
め設定されている。また、この場合、ホワイトバランス
センサ１２の入射光１１と逼像素子１５の入射光１３と
は同じ色温度であるから、撮像素子１５の入射光１３の
色温度が変化すると、ホワイトバランスセンサ１２の入
射光１１の色温度も同じ（変化する。

この結果、ホワイトバランスセンサ１２の出力が変化し
て各ゲインコントロール回路１８．１９のゲインをコト
ロールし、常に最適なホワイトバランスが得られるよう
になっている。

このようなホワイトバランスセンサ１２の具体的な回路
構成の一例を第３図に示す。

同図において、３１は赤フィルタ、３２は赤色検出用の
ホトダイオード、３３は青フィルタ、３４は青色検出用
のホトダイオード、３５．３７は対数変換用のログダイ
オード、３６，３８．３９は演算増幅器である。ログダ
イオード３５と演算増幅器３６とで第１の対数アンプを
構成し、ログダイオード３７と演算増幅器３８とで第２
の対数アンプを構成し、演算増幅器３９と抵抗Ｒ１〜Ｒ
４とで差動アンプを構成している。

すなわち、ホワイトバランスセンサ１２は、赤色と青色
の感度をもった２つのセンサの出力比をとることによっ
て光源の色温度に対応した出力が得られるという原理を
利用したものである。

第１及び第２の対数アンプ、及び差動アンプについては
周知の回路であるので詳細は省略し、ここではログダイ
オード３５．３７の特性を次式で表す。

ここで、Ｉ１　：Ｉ２　：Ｉ、１：１ｓｔ：Ｖ＋＋＋　：Ｖｏｗ：ｑ　：ｋ　：Ｔ　：ログダイオード３０グダイオード３０グダイオード３０グダイオード３０グダイオード３０グダイオード３電子の電荷量ボルツマン定数絶対温度５に流れる電流７に流れる電流５の逆方向電流７の逆方向電流５の順方向電圧７の順方向電圧上記（１）、　（２）式より、差動アンプの出力■。、
Ｌは次式で表される。

ここで、Ｇ＝Ｒ１／Ｒｚ　　（但しＲ＋　””Ｒｚ、Ｒｚ＝Ｒ４
とする）また、ホトダイオード３２．３４の電流をＩｎ
。

■、とすると、Ｉｎ　＝　ｌ１ｌｌ＋　ｌＲ３Ｉｎ　＝　ｌＢ１１＋　Ｉｓｓ　　　　　　　　　・・
・（４）ここで、ＩＲＩｉログダイオ− １８１１：ログダイオ− ■ｌＩｓ二ロググログダイオ−：ログダイオーここで、演算増幅器３６゜さくで無視できるとすると、ＩＲ＝ＩＩ１、＝Ｉｔとなる。よって、ド３５の暗電流ド３７の暗電流ド３５の信号電流ド３７の信号電流３８の入力電流が小・・・（５）となる。

ここで、ｆａｍ（Ｉｎｓ、　　Ｉ　Ｒ１（１７１３・・・（７）
となり、赤色と青色の２つのセンサの出力電流の比に対
応した出力が得られることになる。これによって、色温
度情報が検出できる。

ここで、従来のホワイトバランスセンサの断面構成を第
４図に示す。

同図において、５１は入射光、５２はこの入射光５１を
拡散する拡散板、５３は収納ケース、５４はホトダイオ
ード（色フィルタ部）、５５は対数アンプ、５６は出力
端子である。

すなわち、入射光５１は拡散板５２を通ることによって
拡散され、ホトダイオード５４に入射される。そして、
対数アンプ５５で対数変換されて光源の色温度検出が行
われ、出力端子５６からゲインコントロール回路に出力
される。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記した従来構造のホワイトバランスセ
ンサでは、例えばレンズの影やレンズを動かそうとした
手の影等により、受光部に影ができた場合には、収納ケ
ース内に収納されたホトダイオード５４に均一に光が入
射されないため、正確な色温度検出が行われず、ホワイ
トバランスがずれるといった問題があった。

これは、第５図に示すセンサ部の色フィルタ部５４の配
置例を見れば分かる通り、影が右半分とか上半分という
ように現れた場合には問題はないのであるが、例えば右
上四分の−に現れた場合には、赤色フィルタ部分に比べ
て青色フィルタ部分の検出電流が低下することになるか
らである。

このため、カラービデオカメラにホワイトバランスセン
サを実装するにあたってその取付位置を限定されるとい
った問題もあった。

（課題を解決するための手段）本発明は係る実情に鑑みてなされたもので、入射光を拡
散する拡散板と、該拡散板の直後に配設された色フィル
タ部と、該色フィルタ部の出力に基づいて色温度情報を
検出する情報検出部とを備えたホワイトバランスセンサ
において、前記拡散板が複数個設けられ、入射光はこれ
ら複数個の拡散板を順次通過した後前記色フィルタ部に
入射するようになされたものである。

（作用）複数個設けた拡散板に入射光を順次通過させることによ
り、光源に影があっても、色フィルタ部に到達するとき
には、均一に拡散されて入射される。

（実施例）以下、本考案の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本考案のホワイトバランスセンサの断面構造
を示している。ただし、本実施例では、拡散板を２個設
けた場合を例に上げている。

同図において、■は入射光、２は第２の拡散板、３は第
１の拡散板、４は収納ケース、５はホトダイオード（色
フィルタ部）、６は対数アンプ、７は各ゲインコントロ
ール回路１８．１９への出力端子である。

すなわち、入射光１は、まず第２の拡散板２を通過した
後、第１の拡散板３を通過してホトダイオード５に入射
されることになる。

ここで、例えば何らかの原因でホワイトバランスセンサ
の前面の半分が影になったとす゛る。

このとき、入射光１はまず第２の拡散板２を通過して拡
散され第２の拡散板３に入射されるが、前面に影ができ
ているので、ここでは均一に拡散された状態では入射さ
れない可能性がある。そこで、第１の拡散板３を通過さ
せてさらに拡散させることにより、ホトダイオード５に
達するときには、均一に拡散された状態で入射されるこ
とになる。

これにより、ホワイトバランスセンサの前面に影ができ
ても、ホトダイオード５には均一に拡散された光が入射
されるので、正確な色温度検出が可能となり、ホワイト
バランスがずれるといったことも無くなる。

したがって、カラービデオカメラにホワイトバランスセ
ンサを実装するにあたって取付位置が限定されることも
無く、また、まわりに建物や樹木等があって影ができる
ような撮影場所でも、ホワイトバランスがずれるといっ
たことがない。

なお、上記実施例では、拡散板を２個設けた場合につい
て説明しているが、３個以上設けることも可能であり、
この場合には、均一な光の拡散をより確実に行うことが
できる。

（発明の効果）以上説明したように、本発明のホワイトバランスセンサ
によれば、前面に影ができても、色フィルタ部には均一
に拡散された光が入射されるので、正確な色温度検出を
行うことができ、ホワイトバランスがずれるといったこ
とが無い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のホワイトバランスセンサの断面構造を
示す概略図、第２図はホワイトバランスセンサを用いて
自動的にホワイトバランス調整を行うシステムの一般的
な構成を示す概略ブロック線図、第３図はホワイトバラ
ンスセンサの具体的な回路構成図、第４図は従来のホワ
イトバランスセンサの断面構造を示す概略図、第５図は
色フィルタ部の配置例を示す図である。２・・・第２の拡散板　　　３・・・第１の拡散板４・
・・収納ケース５・・・ホトダイオード（色フィルタ部）６・・・対数
アンプ

Claims

【特許請求の範囲】１）入射光を拡散する拡散板と、該拡散板の直後に配設
された色フィルタ部と、該色フィルタ部の出力に基づい
て色温度情報を検出する情報検出部とを備えたホワイト
バランスセンサにおいて、前記拡散板が複数個設けられ、入射光はこれら複数個の
拡散板を順次通過した後前記色フィルタ部に入射するよ
うになされたことを特徴とするホワイトバランスセンサ
。