JPH04990A - ホワイトバランス調整装置 - 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〕 この発明はホワイトバランス調整装置に関し、特に伸長
回路を含むホワイトバランス調整装置に関する。

〔従来の技術〕

被写体を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面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
ホワイトバランス調整装置が撮像素子とは別に設けられ
ている。

第６図は、このような従来のホワイトバランス調整装置
のブロック図である。基準電源１の基準電圧Ｖ　　はバ
ッファ回路１０を介して緑測光回ｅｒ 路（以下Ｇ測光回路と略す）３に与えられる。Ｇ測光回
路３は、基準電圧Ｖ　　を基準として照射ｅｆ される光中に含まれる緑成分を対数変換して緑測光電圧
Ｖ。とじて出力する光電変換圧縮回路として機能する。

緑測光電圧Ｖ。は、赤測光回路（以下Ｒ測光回路と略す
）４及び前側光回路５（以下Ｂ測光回路と略す）に与え
られる。Ｒ測光回路４はＧ　ＩＩ光回路３からの緑測光
電圧Ｖ。を基準電圧として照射される光中に含まれる赤
色成分を対数変換して赤測光電圧■２として出力する光
電変換圧縮回路として機能する。Ｂ測光回路５はＧ測光
回路３からの緑測光電圧Ｖ６を基準電圧として照射され
る光中に含まれる青色成分を対数変換して前側光電圧■
８出力する光電変換圧縮回路として機能する。

赤測光電圧ＶＲは赤レベルシフト回路（以下Ｒレベルシ
フト回路と略す）１］に与えられる。Ｒレベルシフト回
路１］は、赤測光電圧ＶＲを内臓のダイオードでレベル
シフトして赤伸長回路（以下Ｒ伸長回路と略す）６に与
える。前側光電圧ＶＢは青レベルシフト回路（以下Ｂレ
ベルシフト回路と略す）１２に与えられる。Ｂレベルシ
フト回路１２は、前側光電圧ＶＢを内蔵のダイオードで
レベルシフトして青伸長回路（以下Ｂ伸長回路と略す）
に与える。

Ｒ伸長回路６及びＢ伸長回路７には基準電源１から基準
電圧Ｖｒ８ｒが与えられている。Ｒ伸長回路６は、Ｒレ
ベルシフト回路１１の出力電圧ＶＲＬと基準電圧Ｖ　　
との差電圧を指数変換し、Ｒ出ｅｒ 右端子８に与える。Ｂ伸長回路７は、Ｂレベルシフト回
路１２の出力電圧■　と基準電圧Ｖ　　とＢＬ　　　　
　　　ｒｅｒ の差電圧を指数変換し、Ｂ出力端子９に与える。

Ｒ出力端子８及びＢ出力端子９から出力された電圧は図
示していないホワイトバランス回路に与えられ、該電圧
に応して対応の色信号の増幅ゲインを調整することによ
りホワイトバランスの調整が行われる。

第７図は上述したホワイトバランス調整装置の一構成例
を示す回路図である。Ｇ測光回路３は、演算増幅器２４
．緑フォトセンサ（以下Ｇフォトセンサと略す）２５及
び帰還ダイオード２６より成る。Ｇフォトセンサ２５の
アノード及びカソードは各々演算増幅器２４の一人力、
十入力に接続されている。帰還ダイオード２６は、アノ
ードが演算増幅器の一人力に、カソードが演算増幅器２
４の出力に各々接続されている。Ｒ測光回路４は、演算
増幅回路２７．赤フォトセンサ（以下Ｒフォトセンサと
略す）２８及び帰還ダイオード２９より成る。Ｒフォト
センサ２８のアノード及びカソードは各々演算増幅器２
７の十人力、−人力に接続されている。帰還ダイオード
２９は、アノードが演算増幅器２７の出力に、カソード
が演算増幅器２７の一人力に各々接続されている。Ｂ測
光回路５は、演算増幅器３０．青フォトセンサ（以下Ｂ
フォトセンサと略す）３１及び帰還ダイオード３２より
成る。これらの素子の接続関係はＲ測光回路４と同様で
ある。

Ｒレベルシフト回路１１は、演算増幅器３７レベルシフ
ト用ダイオード３８及び定電流源３９より成る。演算増
幅器３７の十人力は演算増幅器２７の出力に接続されて
いる。レベルシフト用ダイオード３８は、アノードが演
算増幅器３７の入力に、カソードが演算増幅器３７の出
力に各々接続されている。定電流源３９は演算増幅器３
７の一人力とレベルシフト用ダイオード３８のアットと
の共通接続点に接続されている。Ｂレベルシフト回路１
２は、演算増幅回路４０．レベルシフト用ダイオード４
１及び定電流源４２より成る。

これらの素子の接続関係は、Ｒレベルシフト回路１１と
同様である。Ｒレベルシフト回路１１は、後述するＲ伸
長回路６を構成するＮＰＮ　トランジスタ３３が０ＦＦ
Ｌないようにトランジスタ３３のベース・エミッタ間電
圧を維持するために設けられている。Ｂレベルシフト回
路も後述するＢ伸長回路７を構成するＮＰＮトランジス
タ３５が０ＦＦＬないようにトランジスタ３５のベース
・エミッタ間電圧を維持するために設けられている。

Ｒ伸長回路６は、ＮＰＮトランジスタ３３及び負荷３４
より成る。トランジスタ３３は、ベースが基準電源１に
、エミッタが演算増幅器３７の出力に、コレクタが負荷
３４に各々接続されている。

トランジスタ３３のコレクタと負荷３４の共通接続点は
光出力端子（以下Ｒ出力端子と略す）８に接続されてい
る。

Ｂ　伸長回路７は、ＮＰＮ　トランジスタ３５及び負荷
３６より成る。トランジスタ３５は、ベースが基準電源
１に、エミッタが演算増幅器４０の出力に、コレクタが
負荷３６に各々接続されている。

トランジスタ３５のコレクタと負荷３６の共通接続点は
青出力端子（以下日出力と略す）９＋こ接続されている
。

次に、動作について説明する。基準電源］の電圧を■　
　、Ｇフォトセンサ２５の光電流を１゜、ｅｆ Ｒフォトセンサ２８の光電流をＩ　　、Ｂフォトセンサ
３１の光電流をＩＢとする。Ｇ　ＩＩ光回路３の出力電
圧Ｖ。は、 ｋ　：　ボルツマン定数 Ｔ　：　絶対温度 ｑ　　電子電荷 Ｉ８：ダイオードの逆方向飽和電流 となる。一方、Ｒ測光回路４の出力電圧ＶＲは、となる
。　（２）式に　（１）式を代入すると、となる。同様
にして、Ｂ　ＩＩ光回路５の出力電圧ＶＢは、 となる。負荷３４の抵抗値をＲＲ１負荷３６の抵抗値を
Ｒ、Ｒ出力端子８の電圧をＶ　　、Ｂ出力［３ＲＯ 端子の電圧をｖ８ｏとすると、 となる。

定電流回路３９．４２の出力電流を１゜、Ｒレベルシフ
ト回路１１の出力電圧をＶ　　、ＢレベルＬ シフト回路の出力電圧を■８Ｌとすると、となる。負荷
３４に流れる電流をｌ。Ｒ１負荷３６に流れる電流をＩ
。Ｂとすると（５）式、（６）式より、Ａ：定数 となり、Ｒ出力端子８には光電流Ｉ。に対する光電流Ｉ
Ｒの割合に比例した電圧が、Ｂ出力端子９には光電流Ｉ
　に対する光電流ＩＢの割合に比例した電圧が各々出力
される。これらの電圧が図示していないホワイトバラン
ス回路に与えられ、ホワイトバランス調整が行われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

伸長回路を内蔵した従来のホワイトバランス調整装置は
以上のように構成されており、Ｒ測先回路４．Ｂ測光回
路５の出力を別々にレベルシフトしているので素子数が
多い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消するためになされ
たもので、素子数の少ないホワイトバランス調整装置を
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調整装置は、基準電源
と、前記基準電源に接続され、前記基準電源からの電圧
を所定量レベルシフトするレベルシフト回路と、前記レ
ベルシフト回路に接続され、前記レベルシフト回路から
与えられる電圧を基準電圧として、照射される光中に含
まれる第１の色成分をその強さに応じた大きさの電圧に
対数変換する第１の光電変換圧縮回路と、前記第１の光
電変換圧縮回路に接続され、前記第１の光電変換圧縮回
路から与えられる電圧を基準電圧として、照射される光
中に含まれる第２の色成分をその強さに応じた大きさの
電圧に対数変換する第２の光電変換圧縮回路と、前記第
１の光電変換圧縮回路に接続され、前記第１の光電変換
圧縮回路から与えられる電圧を基準電圧として、照射さ
れる光中に含まれる第３の色成分をその強さに応じた大
きさの電圧に対数変換する第３の光電変換圧縮回路と、
前記第２の光電変換圧縮回路及び前記基準電源に接続さ
れ、前記第２の光電変換圧縮回路から与えられる電圧と
前記基準電源の電圧との差電圧を指数変換する第１の伸
長回路と、前記第３の光電変換圧縮回路及び前記基準電
源に接続され、前記第３の光電変換圧縮回路から与えら
れる電圧と前記基準電圧との差電圧を指数変換する第２
の伸長回路とを備えている。

〔作用〕

この発明におけるレベルシフト回路は、基準電源からの
基準電圧を所定量レベルシフトして第１の光電変換圧縮
回路に与えるので、従来のように第２．第３の光電変換
圧縮回路の出力電圧をレベルシフトするレベルシフト回
路を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調整装置の一
実施例を示すブロック図である。図において、第７図に
示した従来装置との相違点は、バッファ回路１０、Ｒレ
ベルシフト回路１１及びＢレベルシフト回路１２をなく
シ、新たにダイオードレベルシフト回路２を設けたこと
である。ダイオードレベルシフト回路２は基準電源１か
らの電圧Ｖ　　をダイオードにより所定量レベルシフト
ｅｒ してＧ測光回路３に与える。Ｒ測光回路４の出力電圧ｖ
Ｒは直接Ｒ伸長回路６に、Ｂ測光回路５の出力電圧ＶＢ
は直接Ｂ伸長回路７に各々与えられる。その他の構成は
従来と同様である。

第２図は上述したホワイトバランス調整装置の−構成例
を示す回路図である。ダイオードレベルシフト回路２は
、演算増幅器２１．ダイオード２２及び定電流源２３よ
り成る。演算増幅器２１の十人力は基準電源１に接続さ
れている。ダイオド２２は、アノードが演算増幅器２１
の出力に接続され、カソードが演算増幅器２１の一人力
に接続されるとともに定電流源２３を介して接地されて
いる。Ｒ伸長回路６を構成するトランジスタ３３は、ベ
ースが演算増幅器２７の出力に、エミッタが基準電源１
に各々接続され、コレクタと負荷３４の共通接続点がＲ
出力端子８に接続されている。Ｂ伸長回路７を構成する
トランジスタ３５は、ベースが演算増幅器３０の出力に
、エミッタが基準電源ｌに各々接続され、コレクタと負
荷３６の共通接続点にＢ出力端子９が接続されている。

その他の構成は第７図に示した従来回路と同様である。

次に動作について説明する。定電流源２３の出力電流を
１　、演算増幅器２】の出力電圧をＶ。

とすると、 となる。Ｇ測光回路３の出力電圧Ｖ６は、となる。（ｌ
Ｏ）式に （９）式を代入すると、 となる。Ｒ測光回路４の出力電圧■２及びＢ測光回路５
の出力電圧ＶＢは、 となる。従って、負荷３４゜ ３６各々に流れる電 流１　　、Ｉ　　は、 ＲＯＢＯ となり、Ｒ出力端子８及びＢ出力端子９の出力電圧ｖＲ
Ｏ・ ｖＢｏは、 ＲＲ：負荷３４の抵抗値 ＲＢ：負荷３７の抵抗値 Ａ　二　定数 となり、第７図に示した従来回路と同様の出力電圧を得
ることができる（第　（７）式、第　（８）式参照）。

この実施例においては、従来回路よりも素子数が軽減さ
れ、かつ従来と同様の出力電圧を得ることができる。

第３図はこの発明に係るホワイトバランス調整装置の他
の実施例を示す回路図である。図において、第２図に示
した実施例との相違点は、■ダイオード２２，２６．２
９及び３２、フォトダイオド２５２８及び３２の接続を
逆極性にしたこと、■トランジスタ３３．３５のベース
を基準電源１に接続し、これらのトランジスタのエミッ
タを演算増幅器２７．３０の出力に各々接続したこと、
■定電流源２３を演算増幅器２１の一人力とダイオード
２２のアノードとの共通接続点に接続したこと、である
。その他の構成は、第２図に示した実施例と同様である
。このような構成にしても上記実施例と同様の効果が得
られる。

第４図はこの発明に係るホワイトバランス調整装置のさ
らに他の実施例を示す回路図である。図において、第３
図に示した実施例との相違は、ダイオード２９．３２の
接続位置を変えたことである。すなわち、この実施例で
は、ダイオード２９のカソードを演算増幅器２７の十人
力に、アットを演算増幅器２４の出力に各々接続し、ま
た、ダイオード３２のカソードを演算増幅器３０の十人
力に、アノードを演算増幅器２４の出力に各々接続して
いる。その他の構成は第３図に示した実施例と同様であ
る。このような構成にしても上記実施例と同様の効果が
得られる。

第５図はこの発明に係るホワイトバランス調整のさらに
他の実施例を示す回路図である。図において、第２図に
示した実施例との相違点は、ダイオード２９．３２の接
続位置を変えたことである。

すなわち、この実施例では、ダイオード２９のカソード
を演算増幅器２４の出力に、アノードを演算増幅器２７
の十人力に各々接続し、また、ダイオード３２のカソー
ドを演算増幅器２４の出力に、アノードを演算増幅器３
０の十人力各々接続している。その他の構成は第２図に
示した実施例と同様である。このような構成にしても上
記実施例と同様の効果が得られる。

なお、上記実施例では、ダイオードレベルシフト回路２
によりレベルシフトを行ったが、トランジスタ３３３５
が０ＦＦＬないように基準電圧■　　をレベルシフトす
ることができるものてあｅｒ ればいかなる回路でもよい。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、基準電源からの基準電
圧を所定量レベルシフトして、第１の光電変換圧縮回路
に与えるレベルシフト回路を設けたので、従来のように
第２．第３の光電変換圧縮回路の各々の出力電圧を別々
にレベルシフトするレベルシフト回路を設ける必要がな
くなる。その結果、素子数を軽減させることができると
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調整装置の一
実施例を示すブロック図、第２図ないし第５図は第１図
に示した装置の一構成例を示す回路図、第６図は従来の
ホワイトバランス調整装置のブロック図、第７図は第６
図に示した装置の一構成例を示す回路図である。 図において、１は基準電源、２はダイオードレベルシフ
ト回路、３はＧ　１１１１光回路、４はＲ測光回路、５
はＢ測光回路、６はＲ伸長回路、７はＢ伸長回路である
。 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）基準電源と、 前記基準電源に接続され、前記基準電源からの電圧を所
   定量レベルシフトするレベルシフト回路と、 前記レベルシフト回路に接続され、前記レベルシフト回
   路から与えられる電圧を基準電圧として、照射される光
   中に含まれる第１の色成分をその強さに応じた大きさの
   電圧に対数変換する第１の光電変換圧縮回路と、 前記第１の光電変換圧縮回路に接続され、前記第１の光
   電変換圧縮回路から与えられる電圧を基準電圧として、
   照射される光中に含まれる第２の色成分をその強さに応
   じた大きさの電圧に対数変換する第２の光電変換圧縮回
   路と、 前記第１の光電変換圧縮回路に接続され、前記第１の光
   電変換圧縮回路から与えられる電圧を基準電圧として、
   照射される光中に含まれる第３の色成分をその強さに応
   じた大きさの電圧に対数変換する第３の光電変換圧縮回
   路と、 前記第２の光電変換圧縮回路及び前記基準電源に接続さ
   れ、前記第２の光電変換圧縮回路から与えられる電圧と
   前記基準電源の電圧との差電圧を指数変換する第１の伸
   長回路と、前記第３の光電変換圧縮回路及び前記基準電
   源に接続され、前記第３の光電変換圧縮回路から与えら
   れる電圧と前記基準電圧との差電圧を指数変換する第２
   の伸長回路とを備えたホワイトバランス調整装置。