JPH0634511B2 - 自動ホワイトバランス調整回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、カラービデオカメラなどと称される撮像装置
などにおいて好適に実施される自動ホワイトバランス調
整回路に関する。

従来技術 被写体を照射している光には、赤っぽい光、青っぽい光
などのさまざまの色合いがある。これは天候、場所、時
間、照明の種類などによって異なり、この光の色合い
は、通常、色温度で示される。

カラーカメラにおいては、被写体の色彩を正しく再現す
るために、それぞれの色温度の照明条件下において、白
い被写体が白く再生されるように調整されなければなら
ない。このようにカラーカメラを調整することを“ホワ
イトバランスを合わせる”と言っている。

カラービデオカメラにおいて用いられる自動のホワイト
バランス調整は、色温度センサーを用いる種類と、映像
信号を用いる種類とに大別されるが、ここでは映像信号
を用いる種類について説明する。

一般に、撮像される被写体には種々の色が含まれてい
る。したがって、これらの色を全て重ね合わせると、ほ
ぼ白に近い色となることが期待される。一方、白い被写
体を撮像した場合において、その色差信号のレベルは零
レベルとなる。したがって、色差信号のレベルの、ある
一定期間にわたる平均値が零となれば、ホワイトバラン
スが合っていることが期待される。

第５図は、従来技術の自動ホワイトバランス調整回路１
の電気的構成を示すブロック図である。信号処理回路
（図示せず）において赤色、青色に対応する色信号Ｒ，
Ｂと、輝度信号Ｙとからつくられる色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ
−Ｙは、それぞれクランプ回路２，３に入力される。ク
ランプ回路２，３のそれぞれにはさらに、クランプパル
スおよび基準電圧Ｖ_REFが与えられて、色差信号Ｒ−
Ｙ，Ｂ−Ｙのそれぞれに直流電圧Ｖ_REFが付加される。
このようにして、直流電圧Ｖ_REFが付加された色差信号
Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙは、それぞれ積分回路４，５に与えられ
て平滑化され、その平均値レベルがそれぞれコンパレー
タ６，７の非反転入力端子に入力される。積分回路４は
抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１とを含み、積分回路５は抵抗
Ｒ２とコンデンサＣ２とを含んで構成される。コンパレ
ータ６，７のそれぞれの反転入力端子には基準電圧Ｖ
_REFが与えられ、それぞれの出力信号はカウンタ駆動回
路１０に入力される。

カウンタ駆動回路１０には、クロック信号が与えられ
て、クロック信号に同期してコンパレータ６，７の出力
信号を読取り、それぞれの出力信号に基づいて、カウン
タ１３，１４の演算をそれぞれ加算または減算とするた
めの信号を出力する。カウンタ１３，１４のカウント動
作は、カウンタ駆動回路１０より、その演算を規定する
出力信号と並列に与えられるクロック信号に同期して行
なわれる。カウンタ１３，１４はたとえば８ビットのカ
ウンタによって実現され、その計数値は８ビット二進デ
ータで表わされる。

カウンタ１３，１４の計数値はそれぞれ８ビット並列に
デジタル／アナログ（以下Ｄ／Ａと略す）変換器１５，
１６に与えられてアナログ信号に変換される。Ｄ／Ａ変
換器１５，１６として、一般には抵抗値Ｒと抵抗値２Ｒ
との２種類の抵抗を使ったラダー抵抗回路が用いられ
る。

Ｄ／Ａ変換器１５，１６の出力信号は抵抗Ｒ５，Ｒ６，
Ｒ７，Ｒ８、バッファ１７，１８などを含んで構成され
るインタフェース１９に与えられ、そのレベルが調整さ
れて、ホワイトバランス制御信号として、Ｒ−Ｙ制御信
号、Ｂ−Ｙ制御信号が出力される。これらＲ−Ｙ制御信
号、Ｂ−Ｙ制御信号はそれぞれ、信号処理回路に与えら
れて、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの平均値レベルが変化さ
れる。

コンパレータ６は、積分回路４から与えられる直流電圧
Ｖ_REFが付加された色差信号Ｒ−Ｙの平均値レベルが、
基準電圧Ｖ_REFよりも高い場合にはハイレベルの信号電
圧を、低い場合にはローレベルの信号電圧を出力する。

カウンタ駆動回路１０にハイレベルの信号電圧が与えら
れると、カウンタ駆動回路１０はカウンタ１３にその演
算を加算とする信号を与え、カウンタ１３はその計数値
を１つ増し、ローレベルの信号電圧が与えられると、カ
ウンタ１３の演算は減算とされて、その計数値は１つ減
少される。

コンパレータ６における信号レベルの比較は、結局、色
差信号Ｒ−Ｙの平均値レベルと零レベルとを比較してい
ることになり、したがってカウンタ１３の計数値は、色
温度に応じた値となる。Ｒ−Ｙ制御信号のレベルも、こ
れに対応するレベルとなり、このＲ−Ｙ制御信号によっ
て色差信号Ｒ−Ｙの平均値レベルを零に導くことによっ
て、カウンタ１３の計数値は色温度に応じた値に収束す
る。

色差信号Ｂ−Ｙに関しても同様であり、このようにして
ホワイトバランスが調整されることになる。

上記のような自動ホワイトバランス調整回路１は、撮像
される被写体に種々の色が含まれていることを前提とし
ている。したがって色彩に偏りがあるような被写体に対
しては、正しくホワイトバランスを合わせることができ
ない場合がある。この対策として、自動ホワイトバラン
ス調整回路１においては、積分回路４，５に含まれるコ
ンデンサＣ１，Ｃ２の容量および抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗
値を調整し、さらにカウンタ駆動回路１０に与えるクロ
ック信号の周期を比較的長くして、応答を遅くし、ホワ
イトバランスの逸脱を抑制している。

発明が解決しようとする問題点 撮像すべき被写体が低輝度の被写体である場合におい
て、輝度信号Ｙは零レベルに近くなる。このとき、被写
体の色彩が偏っていると、たとえば、青色に偏っている
と、色差信号Ｂ−Ｙは青色に対する色信号Ｂの成分が輝
度信号Ｙに対して大きくなる。自動ホワイトバランス調
整回路１は、この場合にも色差信号Ｂ−Ｙの平均値レベ
ルを零にしようとするような動作を行なう。このように
して、低輝度の被写体に対しては、ホワイトバランスが
逸脱しやすくなる。

さらに、高輝度の被写体を撮像した場合において、その
輝度が撮像素子の再生能力を超えるとき、変調されて取
出される色信号は歪んでおり、このように歪んだ色信号
は信号処理回路において正しく復調されない。したがっ
て、このような場合に信号処理回路の出力する色差信号
を、自動ホワイトバランス調整回路１に入力しても、適
正なＲ−Ｙ制御信号、Ｂ−Ｙ制御信号を得ることができ
ず、結果としてホワイトバランスが逸脱してしまうこと
になる。

本発明の目的は、ホワイトバランスの逸脱の少ない自動
ホワイトバランス調整回路を提供することである。

問題点を解決するための手段 本発明は、色差信号の平均値レベルと零レベルとの差に
応じた出力信号をホワイトバランス制御信号として出力
する演算手段と、 輝度信号のレベルが予め定める範囲内であるときには第
１信号電圧を出力し、そうでなければ第２信号電圧を出
力するレベル検出手段と、 前記レベル検出手段の出力電圧が第１信号電圧であると
きには、前記演算手段に色差信号を入力し、第２信号電
圧であるときには、色差信号を入力しないようにする入
力信号切換え手段と、 前記レベル検出手段が第２信号電圧を継続して出力する
継続時間を検出する検出手段であって、継続時間が予め
定める時間を超えたときには第３信号電圧を、超えない
ときには第４信号電圧を出力する検出手段と、 前記検出手段が第３信号電圧を出力するときには前記演
算手段を非能動化し、第４信号電圧を出力するときには
能動化する切換え手段と、 前記演算手段の動作速度を規定するクロック信号を発生
し、検出手段の出力電圧が第３信号電圧から第４信号電
圧に変化し、前記演算手段が能動状態となる当初の予め
定める期間においては第１周期のクロック信号を、他の
期間においては第１周期よりも長い第２周期のクロック
信号を発生するクロック発生手段とを含むことを特徴と
する自動ホワイトバランス調整回路である。

作用 本発明においては、輝度信号のレベルが予め定める範囲
内にあるかどうかをレベル検出手段を設けて検出し、該
レベル検出手段が、前記輝度信号のレベルが予め定める
範囲内にあるか否かによって、それぞれ第１信号電圧、
第２信号電圧を出力する。

レベル検出手段が第２信号電圧を出力する場合には、ホ
ワイトバランス制御信号を出力する演算手段に対し、色
差信号を入力しないように入力信号切換え手段を切換え
る。さらに、前記レベル検出手段が第２信号電圧を継続
して出力する時間を、検出手段を設けて検出し、該検出
手段は、その継続時間が予め定める時間を超える場合に
は、第３信号電圧を出力して、前記演算手段を非能動化
するように切換え手段を切換える。前記演算手段を再び
能動化するときには、該演算手段にクロック信号を与え
るクロック発生手段が、当初の予め定める期間において
は第１周期のクロック信号を与えるようにして、前記演
算手段の動作速度を速くするようにする。

実施例 第１図は、本発明の一実施例である自動ホワイトバラン
ス調整回路２１の電気的構成を示すブロック図である。
信号処理回路（図示せず）より色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ
が該自動ホワイトバランス調整回路２１に与えられて、
それぞれクランプ回路２２，２３に入力される。クラン
プ回路２２，２３には、さらに、クランプパルスおよび
基準電圧Ｖrefが与えられ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの
それぞれに直流電圧Ｖrefが付加される。クランプパル
スは、たとえば画像走査期間の水平ブランキング期間に
与えられる。

クランプ回路２２は、入力信号切換え手段であるスイッ
チ２４の入力端子Ｔ２に、クランプ回路２３は、やはり
入力信号切換え手段であるスイッチ２５の入力端子Ｔ５
にそれぞれ継続される。スイッチ２４，２５はそれぞ
れ、もう一つ他の入力端子Ｔ３，Ｔ６および出力端子Ｔ
１，Ｔ４を有しており、前記入力端子Ｔ３，Ｔ６のそれ
ぞれには基準電圧Ｖrefが与えられる。これら二つのス
イッチ２４，２５は連動して切換わり、出力端子Ｔ１が
入力端子Ｔ２に接続されるときには、これに対応して出
力端子Ｔ４は入力端子Ｔ５に接続され、出力端子Ｔ１が
入力端子Ｔ３に接続されるときには、出力端子Ｔ４は入
力端子Ｔ６に接続される。

スイッチ２４，２５の切換えは、コンパレータ２６，２
７の出力信号によって制御される。コンパレータ２６の
反転入力端子には基準電圧Ｖ_CHが与えられ、その非反転
入力端子には輝度信号Ｙ_Cが与えられる。また、コンパ
レータ２７の非反転入力端子には基準電圧Ｖ_CLが与えら
れ、その反転入力端子には輝度信号Ｙ_Lが与えられる。
ここで輝度信号Ｙ_Cは信号処理回路に含まれるＡＧＣ
（自動利得制御）回路による利得調整処理が施されてい
ない輝度信号であり、輝度信号Ｙ_LはＡＧＣ回路によっ
て、平均振幅が一定となるように利得が調整された輝度
信号である。したがって、輝度信号Ｙ_Lは低輝度部分の
検出に適しており、輝度信号Ｙ_Cは高輝度部分の検出に
適している。

コンパレータ２６，２７の出力信号は、加算器５０にお
いて論理和がとられ、そうしてできる合成信号によって
スイッチ２４，２５が制御される。前記コンパレータ２
６，２７および加算器５０を含んでレベル検出手段が構
成される。

スイッチ２４，２５の出力端子Ｔ１，Ｔ４はそれぞれ、
積分回路２８，２９に接続される。積分回路２８は抵抗
Ｒ１１とコンデンサＣ１１とを含み、積分回路２９は抵
抗Ｒ１２とコンデンサＣ１２とを含んで構成される。積
分回路２８，２９の出力信号は、それぞれ、コンパレー
タ３０，３１のそれぞれの非反転入力端子に与えられ
る。コンパレータ３０，３１の反転入力端子には、それ
ぞれ基準電圧Ｖrefが与えられる。コンパレータ３０，
３１の出力信号はカウンタ駆動回路３２に与えられ、カ
ウンタ駆動回路３２は別に与えられるクロック信号に同
期して、前記コンパレータ３０，３１の出力信号に応じ
てカウンタ３３，３４にそれぞれの演算を加算または減
算とする信号と、クロック信号とを並列に与える。カウ
ンタ３３，３４は、たとえば８ビットのカウンタであっ
てもよい。

カウンタ３３，３４はその計数値に対応する信号を、デ
ジタル／アナログ（以下、Ｄ／Ａと略す）変換器３５，
３６にそれぞれ８ビット並列に与える。Ｄ／Ａ変換器３
５，３６はたとえば、抵抗値Ｒと抵抗値２Ｒとの二種類
の抵抗などを含んで構成され、カウンタ３３，３４の計
数値に対応するアナログ信号をインタフェース３７に与
える。

これら積分回路２８，２９、コンパレータ３０，３１、
カウンタ駆動回路３２、カウンタ３３，３４、Ｄ／Ａ変
換器３５，３６などを含んで演算手段が構成される。

インタフェース３７は、抵抗Ｒ１３，Ｒ１４，Ｒ１５，
Ｒ１６、バッファ３８，３９などを含み、ホワイトバラ
ンス制御信号であるＲ−Ｙ制御信号およびＢ−Ｙ制御信
号が出力されて信号処理回路に与えられる。

加算器５０が出力する合成信号は、スイッチ２４，２５
に与えられるとともに、積分回路４１にも与えられる。
積分回路４１は抵抗Ｒ１７とコンデンサＣ１７とを含ん
で構成され、その出力信号はコンパレータ４２の非反転
入力端子に与えられる。コンパレータ４２の反転入力端
子には基準電圧Ｖ_CAが与えられ、その出力信号は接続点
４３において分岐し、カウンタ駆動回路３２を能動状態
と非能動状態との間で切換える切換え手段である制御ス
イッチ４４および積分回路４５に与えられる。制御スイ
ッチ４４は入力端子Ｔ７および出力端子Ｔ８，Ｔ９を含
み、コンパレータ４２の出力信号によって、出力端子Ｔ
８，Ｔ９のいずれか一方が入力端子Ｔ７に接続される。
前記積分回路４１とコンパレータ４２とを含んで、検出
手段が構成される。

積分回路４５は抵抗Ｒ１８，コンデンサＣ１８、ダイオ
ードＤ１８を含んで構成され、その出力信号はコンパレ
ータ４６の反転入力端子に与えられる。ダイオードＤ１
８はコンデンサＣ１８の放電を早くするために設けられ
る。コンパレータ４６の非反転入力端子には基準電圧Ｖ
_CBが与えられ、その出力信号は４つの端子ｂ０〜ｂ３を
有する分周器４７の端子ｂ１，ｂ２，ｂ３に与えられ
る。これら積分回路４５、コンパレータ４６、分周器４
７などを含んでクロック発生手段が構成される。

分周器４７の端子ｂ０〜ｂ３には、各々ハイレベルかロ
ーレベルの電圧が与えられ、したがって２⁴とおりの動
作状態が設定できる。これは端子ｂ０〜ｂ３に４ビット
のデータを並列に与えることによって実現され、たとえ
ばハイレベル「１」、ローレベル「０」と表わすと、端
子ｂ０が最下位ビットに、端子ｂ３が最上位ビットに対
応する場合、分周器４７の動作状態は下記４ビットのデ
ータ列 で規定される１６とおりの動作状態をとることができ
る。上記丸括弧内の数字は対応する二進数の十進表示で
ある。

たとえば、端子ｂ０，ｂ２にローレベル、端子ｂ１，ｂ
３にハイレベルの電圧を与えると、このとき分周器４７
の動作状態は、（１０１０）₂＝１０で規定されて、こ
の場合には分周器４７は入力信号を1/10分周する。ただ
し、添字の２は二進数であることを示している。

分周器４７の端子ｂ０には電源電圧Ｖ_CCが与えられ、端
子ｂ０は電源が投入されている期間においては、常にハ
イレベルとなっている。

分周器４７には、たとえば１垂直走査期間を周期とする
パルスＶＤが与えられ、分周器４７の４つの端子ｂ０〜
ｂ３に与えられる電圧レベルによってその分周比が決ま
り、そうしてできるクロック信号を制御スイッチ４４の
入力端子Ｔ７に与える。制御スイッチ４４の出力端子Ｔ
８はカウンタ駆動回路３２に接続され、したがって制御
スイッチ４４において入力端子Ｔ７が出力端子Ｔ８に接
続されているとき、カウンタ駆動回路３２にはクロック
信号が与えられる。

コンパレータ３０は、積分回路２８からその非反転入力
端子に入力される信号のレベルが基準電圧Ｖrefよりも
高いときにはハイレベル、低いときにはローレベルの信
号電圧を出力し、カウンタ駆動回路３２は、前記コンパ
レータ３０の出力信号がハイレベルのときにはカウンタ
３３の演算を加算とする信号を出力し、ローレベルのと
きはその演算を減算とする信号を出力する。このことは
コンパレータ３１に関しても同様である。

コンパレート２６，２７，４２，４６は、それぞれ非反
転入力端子に与えられる電圧レベルが反転入力端子に与
えられるそれよりも高い場合には、ハイレベル、逆の場
合にはローレベルの信号を出力する。

スイッチ２４は、コンパレータ２６，２７のいずれか一
方がハイレベルの信号を出力するときには、加算器５０
からハイレベルの信号が与えられて、その出力端子Ｔ１
は入力端子Ｔ３に接続され、両方がローレベルの信号を
出力するときには、加算器５０からローレベルの信号が
与えられ、その出力端子Ｔ１は入力端子Ｔ２に接続され
る。スイッチ２５の動作はこれと同様の動作となる。

また、制御スイッチ４４は、コンパレータ４２がハイレ
ベルの信号を出力するときにはその入力端子Ｔ７は出力
端子Ｔ９に接続されて、カウンタ駆動回路３２にはクロ
ック信号が与えられず、ローレベルの信号を出力すると
きにはその入力端子Ｔ７は出力端子Ｔ８に接続されて、
カウンタ駆動回路３２にはクロック信号が与えられ、該
カウンタ駆動回路３２が能動化される。

コンパレータ２６，２７の出力信号が定常的にいずれも
ローレベルの場合、すなわち、 （輝度信号Ｙ_Cのレベル）≦Ｖ_CH …(1) かつ、 （輝度信号Ｙ_Lのレベル）≧Ｖ_CL …(2) の場合、スイッチ２４の出力端子Ｔ１は入力端子Ｔ２に
接続される。したがって、クランプ回路２２によって直
流電圧Ｖrefが付加された色差信号Ｒ−Ｙは積分回路２
８に与えられて平滑化され、その平均値レベルがコンパ
レータ３０において基準電圧Ｖrefと比較される。すな
わち、色差信号Ｒ−Ｙの平均値レベルが零レベルよりも
高いか低いかによって、コンパレータ３０はそれぞれハ
イレベル、ローレベルの信号電圧を出力する。色差信号
Ｂ−Ｙに関してもクランプ回路２３、スイッチ２５、積
分回路２９、コンパレータ３１が同様の動作を行なう。

また、このとき積分回路４１には定常的にローレベルの
信号が与えられ、したがって、コンパレータ４２の非反
転入力端子にはローレベルの信号が与えられることにな
り、その出力信号はローレベルとなって制御スイッチ４
４の入力端子Ｔ７は出力端子Ｔ８に接続される。コンパ
レータ４６の反転入力端子にもローレベルの信号が与え
られ、その出力はハイレベルとなり、分周器４７の端子
ｂ０〜ｂ３にはハイレベルの電圧が与えられ、その動作
状態は（１１１１）₂＝１５で規定されて分周比が１／
１５となり、カウンタ駆動回路３２には、垂直走査期間
の１５倍の周期のクロック信号が与えられることにな
る。

このクロック信号に同期して、カウンタ駆動回路３２は
コンパレータ３０，３１の出力信号レベルに従って、カ
ウンタ３３，３４の演算を加算または減算とし、これら
の計数値がＤ／Ａ変換器３５，３６によってアナログ信
号に変換され、インタフェース３７を介してＲ−Ｙ，Ｂ
−Ｙ制御信号として信号処理回路に与えられ、色差信号
Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙのそれぞれの平均値レベルが零になるよ
うに制御される。

コンパレータ２７の出力がハイレベルのとき、すなわ
ち、 （輝度信号Ｙ_Lのレベル）＜Ｖ_CL …(3) のとき、スイッチ２４，２５の出力端子Ｔ１，Ｔ４はそ
れぞれ入力端子Ｔ３，Ｔ６に接続される。この状態が積
分回路２８，２９の応答時間を超えて長く続くと、コン
パレータ３０，３１のそれぞれの非反転入力端子には基
準電圧Ｖrefが与えられるようになり、平衡状態とな
る。この状態において、カウンタ駆動回路３２にはな
お、クロック信号が与えられ、したがってカウンタ３
３，３４はその計算値が増減される。この状態があまり
長く続きすぎると、ホワイトバランスが著しく逸脱す
る。

この対策として本実施例においてはこのような状態が長
く続いた場合において、制御スイッチ４４によってカウ
ンタ駆動回路３２にクロック信号を与えないようにし、
カウンタ駆動回路３２およびカウンタ３３，３４を非能
動化するようにしている。

すなわち、コンパレータ２７の出力がローレベルからハ
イレベルに変化すると、加算器５０の出力はハレベルと
なり、積分回路４１の時定数によって定まる一定時間の
後に、コンパレータ４２の非反転入力端子に与えられる
電圧レベルは基準電圧Ｖ_CAを超える。このとき、コンパ
レータ４２はハイレベルの信号電圧を出力し、制御スイ
ッチ４４の入力端子Ｔ７は出力端子Ｔ９に接続されて、
カウンタ駆動回路３２には、クロック信号が与えられな
くなる。

したがって、低輝度の部分が多いような画像において
は、まず、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの入力が停止され、
積分回路４１の時定数によって定まる時間の後に、カウ
ンタ駆動回路３２およびカウンタ３３，３４が非能動化
される。

低輝度の状態の時間が積分回路４１の応答時間に比較し
て充分短い時間の場合には、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの
入力が一時的に停止されるのみである。このときには、
低輝度の状態の続く時間が積分回路２８，２９の応答時
間に比して充分短いと考えられ、したがって大きな影響
はでない。

コンパレータ２６の出力がハイレベルのとき、すなわ
ち、 （輝度信号Ｙ_Cのレベル）＞Ｖ_CH …(4) のときも、上記第３式が成立する場合と同様の動作とな
る。

第２図は、輝度が１０段階に変化する被写体を撮像した
場合における輝度信号のレベルの変化の一例を示す波形
図である。同図(1)はＡＧＣ回路による利得調整処理が
施されていない輝度信号Ｙ_Cの波形を示しており、同図
(2)はＡＧＣ回路によって利得が調整された輝度信号Ｙ_L
の波形を示している。前述のコンパレータ２６，２７の
基準電圧Ｖ_CH，Ｖ_CLのレベルの一例と、ペデスタルレベ
ル（黒レベル）Ｖ_Pとが同図中に示される。

第３図は、自動ホワイトバランス調整回路２１の各部に
おける信号の例を示している。同図(1)はクランプ回路
２２が出力する直流電圧Ｖrefが付加された色差信号Ｒ
−Ｙの波形図であり、同図(2)は加算器５０の出力信号
波形を示しており、同図(3)はスイッチ２４の出力信号
波形を示している。

時刻t1において、上記第３式または第４式が成立する状
態となると、加算器５０の出力信号はハイレベルとな
る。このとき、スイッチ２４の出力端子Ｔ１は、その入
力端子Ｔ３に接続されて、該スイッチ２４の出力は、基
準電圧Ｖrefに固定される。時刻t2において、上記第１
式および第２式が同時に成立する状態となると、加算器
５０の出力信号はローレベルとなり、スイッチ２４の出
力端子Ｔ１はその入力端子Ｔ２に接続されて、スイッチ
２４の出力信号は直流電圧Ｖrefが付加された色差信号
Ｒ−Ｙとなる。時刻t3において、加算器５０の出力信号
が再びハイレベルとなると、スイッチ２４の出力信号は
基準電圧Ｖrefに固定される。

したがって、時刻t1〜t2の間の期間△Ｔ１、および時刻
t3から次に加算器５０の出力信号がローレベルになるま
での期間△Ｔ３には基準電圧Ｖrefが、また、時刻t2〜t
3の間の期間△Ｔ２には、直流電圧Ｖrefが付加された色
差信号Ｒ−Ｙが積分回路２８に与えられる。色差信号Ｒ
−Ｙが積分回路２８に与えられない期間△Ｔ１，△Ｔ３
などが、充分に短い場合には積分回路２８の応答時間を
充分に長くとっておくことによって、低輝度部分または
高輝度部分の不適当な部分の信号だけを取り除いた、の
こりの信号についての平均値レベルがコンパレータ３０
に与えられる。一方、期間△Ｔ１，△Ｔ３などが長くな
った場合においては、カウンタ駆動回路３２が非能動化
されて、カウンタ３３の計数値は変動せず、したがって
ある一定のＲ−Ｙ制御信号が出力される。

ホワイトバランスは、色彩の偏った被写体の撮像を行な
う場合などには、逸脱しやすくなる。そこで、自動ホワ
イトバランス調整回路２１においては、その応答を遅く
するため、カウンタ駆動回路３２に与えるクロック信号
の周期を長くとるようにしている。

しかしながら、たとえば、レンズのキャップを付けたよ
うな場合において低輝度となり、したがって、カウンタ
駆動回路３２にクロック信号が与えられない状態から、
レンズキャップをはずした状態へ移行するような場合に
おいて、カウンタ駆動回路３２にクロック信号が再入力
されても、その周期が長いと、過渡応答がきわめて悪く
なる。

本実施例においては、このような問題点を解決するため
に、クロック信号が再入力された当初の期間にはパルス
ＶＤを1/1分周してクロック信号とし、ホワイトバラン
ス調整の応答を速くしている。

低輝度部分または高輝度部分が多くなると、加算器５０
はハイレベルの信号を多く出力するようになり、したが
って、コンパレータ４２はハイレベルの信号を出力し
て、制御スイッチ４４の入力端子Ｔ７は端子Ｔ９に接続
される。このとき、コンパレータ４６の非反転入力端子
にはハイレベルの信号が入力されて、その出力信号はロ
ーレベルとなって、このとき分周器４７の動作状態は
（０００１）₂＝１で規定されて、分周比が1/1となる。

第４図は、コンパレータ４２の出力する信号レベルがハ
イレベルからローレベルに変化するときの、各部におけ
る信号波形を示している。同図(1)はコンパレータ４２
の出力信号を、同図(2)はコンパレータ４６の反転入力
端子に与えられる信号レベルの変化を、同図(3)はコン
パレータ４６の出力信号を、同図(4)はパルスＶＤを、
同図(5)は分周器４７が出力するクロック信号を示して
いる。

同図（１）〜（５）を参照して、時刻t5において、コン
パレータ４２の出力信号がハイレベルからローレベルに
変化すると、制御スイッチ４４の入力端子Ｔ７はその出
力端子Ｔ８に接続されてカウンタ駆動回路３２にクロッ
ク信号が与えられる。このとき分周器４７の動作状態は
（０００１）₂＝１で規定され、分周比が1/1であり、し
たがってパルスＶＤの周期と等しい周期のクロック信号
が出力される。

コンパレータ４６の反転入力端子に与えられる信号電圧
は、同図(2)に示されるように、コンデンサＣ１８を充
電しながら、ローレベルへと徐々に移行する。時刻t6に
おいて、この信号電圧のレベルが基準電圧Ｖ_CBに達する
と、コンパレータ４６はハイレベルの信号を出力するよ
うになる。このとき、分周器４７の動作状態は（１１１
１）₂＝１５で規定され、分周比が1/15となり、分周器
４７の出力するクロック信号の周期はパルスＶＤの周期
の１５倍となる。

したがって、時刻t5〜t6の期間△Ｔ５においては、カウ
ンタ駆動回路３２にはパルスＶＤの1/1分周のクロック
信号が与えられ、時刻t2以降の期間△Ｔ６においてはパ
ルスＶＤの1/15分周のクロック信号が与えられることに
なり、過渡応答のよい、ホワイトバランス調整が可能と
なる。

以上のように、本実施例においてはホワイトバランス調
整を行なうのに不適当な、低輝度部分または高輝度部分
の色差信号を入力しないようにし、さらに、この状態が
ある一定期間続いた場合には、カウンタ駆動回路３２を
非能動状態として、ホワイトバランスの逸脱を抑制し、
さらに、カウンタ駆動回路３２を能動状態とする当初の
期間においては、該カウンタ駆動回路３２に入力される
クロック信号の周期が短かくしている。これによって、
安定したホワイトバランス調整が可能で、かつ過渡応答
の優れた自動ホワイトバランス調整回路が実現される。

効果 以上のように、本発明に従えば、安定したホワイトバラ
ンス調整が可能で、かつ過渡応答の優れた自動ホワイト
バランス調整回路が実現され、撮像装置の撮像品質が向
上される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である自動ホワイトバランス
調整回路２１の電気的構成を示すブロック図、第２図は
輝度が１０段階に変化する被写体を撮像した場合の輝度
信号のレベルの変化の一例を示す波形図、第３図は自動
ホワイトバランス調整回路２１の各部の信号の波形図、
第４図はコンパレータ４２の出力する信号レベルがハイ
レベルからローレベルに変化するときの各部における信
号の波形図、第５図は従来技術の自動ホワイトバランス
調整回路１の電気的構成を示すブロック図である。 ２１…自動ホワイトバランス調整回路、２４，２５…ス
イッチ、２６，２７，３０，３１，４２，４６…コンパ
レータ、２８，２９，４１，４５…積分回路、３２…カ
ウンタ駆動回路、３３，３４…カウンタ、３５，３６…
Ｄ／Ａ変換器、４４…制御スイッチ、４７…分周器、５
０…加算器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】色差信号の平均値レベルと零レベルとの差
   に応じた出力信号をホワイトバランス制御信号として出
   力する演算手段と、 ＡＧＣ制御を受ける前の輝度信号が予め決められた第１
   の輝度レベル以上にあることを検出すると共に、ＡＧＣ
   制御を受けた後の輝度信号が予め決められた前記第１の
   輝度レベルより下の第２の輝度レベル以下であることを
   検出し、 ＡＧＣ制御前の輝度信号が前記第１の輝度レベル未満
   で、かつ、ＡＧＣ制御後の輝度信号が前記第２の輝度レ
   ベル以上である時に第１の信号電圧を出力し、 ＡＧＣ制御前の輝度信号が前記第１の輝度レベル以上で
   あるか、或いは、ＡＧＣ制御後の輝度信号が前記第２の
   輝度レベル未満である時に第２の信号電圧を出力するレ
   ベル検出手段と、 前記レベル検出手段の出力電圧が第１信号電圧であると
   きには、前記演算手段に色差信号を入力し、第２信号電
   圧であるときには、色差信号を入力しないようにする入
   力信号切換え手段と、 前記レベル検出手段が第２信号電圧を継続して出力する
   継続時間を検出する検出手段であって、継続時間が予め
   定める時間を超えたときには第３信号電圧を、超えない
   ときには第４信号電圧を出力する検出手段と、 前記検出手段が第３信号電圧を出力したときには前記演
   算手段を非能動化して非能動化直前の状態に保持し、第
   ４信号電圧を出力したときには前記演算手段を能動化し
   て演算動作を再開させるための切換え手段とを含むこと
   を特徴とする自動ホワイトバランス調整回路。