JPH09214983A - カラー撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 利得可変範囲の狭い安価な利得制御回路用い
るとともに、利得制御前に各色成分毎の振幅レベル差を
減少させ、使用光源によらず、ノイズ量の変化および直
流成分のばらつきを抑制したカラー撮像装置を得る。 【解決手段】 撮像部３からの電気信号Ｅを各色成分毎
に利得制御して第１の色成分信号Ｅ１を出力する第１の
利得制御手段５と、第１の色成分信号を再度利得制御し
て第２の色成分信号Ｅ２を出力する第２の利得制御手段
７と、各利得制御手段の動作状態を切り替えるモード切
替手段３０とを備え、ホワイトバランス設定モードにお
いて、第１の利得制御手段は使用光源の下で標準被写体
を撮像して得られた電気信号に対して利得を設定し、第
２の利得制御手段は第２の色成分信号の各振幅レベルが
所定の比率となるように利得を設定し、設定された各利
得を通常撮像モードにおいて維持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、たとえばイメー
ジスキャナまたはビデオカメラ等に用いられて、赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の異なる色成分の光に
対応した電気信号を時分割で順次出力するカラー撮像装
置に関し、特にコストアップを招くことなく各色成分の
利得制御（ホワイトバランス）を効果的に行うことので
きるカラー撮像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２０はたとえば特開平２−２３８７９
１号公報に記載された従来のカラー撮像装置を示すブロ
ック構成図である。図において、１は被写体（図示せ
ず）からの光を入射する撮像レンズ、２は撮像レンズ１
を通過する入射光量を調整する絞り、５０５は絞り２を
通過した光を色成分（後述するＲ、ＧおよびＢ）毎に選
択的に通過させる回転色フィルタ、５００は回転色フィ
ルタ５０５を通過した光を電気信号Ｆに変換して出力す
る撮像素子であり、これらは、任意の使用光源で照明さ
れた被写体からの入射光に基づいて各色成分毎の電気信
号Ｆを時系列的に出力する撮像部を構成している。

【０００３】５０１は電気信号Ｆのホワイトバランスを
とる利得制御回路であり、各色成分毎の電気信号Ｆに対
する利得を時分割で可変設定する。すなわち、各色成分
毎の電気信号Ｆは、時系列的に出力されるので、利得制
御回路５０１は、各色成分に対応した電気信号Ｆの出力
期間に応じて、各色成分毎の利得を時分割制御すること
になる。

【０００４】５０２は利得制御回路５０１に対するディ
ジタル制御部すなわちマイクロプロセッサであり、たと
えば、あらかじめ使用光源の種類に応じて設定された条
件パターンに基づいて８ビットのディジタル信号からな
る利得制御信号Ｃを出力し、利得制御回路５０１の利得
を設定するようになっている。５０３は利得制御回路５
０１を介して利得制御された電気信号をさらに増幅する
増幅器、５０４は増幅器５０３の利得を調整するための
可変抵抗器である。

【０００５】図２１は図２０内の回転色フィルタ５０５
の構成を示す正面図である。図において、５２０〜５２
２は回転色フィルタ５０５上に配設されたＲ、Ｇおよび
Ｂの各色フィルタであり、回転色フィルタ５０５の回転
中心に関して対称的に配置されている。

【０００６】図２２は図２０内の利得制御回路５０１の
構成を示す回路図であり、図において、５１０は撮像素
子５００からの電気信号Ｆを増幅する広帯域アンプであ
る。５１１は広帯域アンプ５１０に並列接続された抵抗
器群であり、利得制御信号Ｃのビット数に対応した複数
（この場合、８個）の抵抗器からなり、利得制御信号Ｃ
に応答して広帯域アンプ５１０の増幅利得を決定するよ
うになっている。抵抗器群５１１の各抵抗器は、利得制
御信号Ｃのビット重み付けに対応した抵抗値を有する。

【０００７】５１２は抵抗器群５１１の各抵抗器毎に直
列接続されたスイッチ群であり、利得制御信号Ｃの各ビ
ットに対応して個別にオンオフ制御される複数（８個）
のアナログスイッチからなり、抵抗器群５１１の各抵抗
器を選択的に接続または切り離すようになっている。ス
イッチ群５１２の各アナログスイッチは、オン動作時に
抵抗器群５１１の各抵抗器を選択的に接続し、抵抗器群
５１１の合成（並列）抵抗値に応じて広帯域アンプ５１
０の増幅利得を決定する。

【０００８】図２３は利得制御回路５０１の利得制御動
作を説明するための波形図であり、（ａ）は撮像素子５
００から利得制御回路５０１に入力される利得制御前の
電気信号Ｆ、（ｂ）はマイクロプロセッサ５０２から利
得制御回路５０１に入力される利得制御信号Ｃ、（ｃ）
は利得制御回路５０１から出力される利得制御後の電気
信号をそれぞれ示している。

【０００９】次に、図２３を参照しながら、図２０〜図
２２に示した従来のカラー撮像装置の動作について説明
する。まず、撮像レンズ１を通過した入射光は、絞り２
を介して適正な光量に制限され、回転色フィルタ５０５
を通過した後、撮像素子５００により撮像されて電気信
号Ｆに変換される。

【００１０】このとき、回転色フィルタ５０５は、Ｒ、
Ｇ、Ｂの色フィルタ５２０〜５２２（図２１参照）が撮
像素子５００に順次対向するように、撮像素子５００の
撮像タイミングに同期して回転している。したがって、
撮像素子５００は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色フィルタ５２０〜
５２２に対応したカラー画像を撮像し、各フィールド毎
に、Ｇ、Ｂ、Ｒの順の各色成分毎の電気信号Ｆ（図２３
（ａ）参照）をフィールド色順次信号として出力し、こ
れを利得制御回路５０１に入力する。

【００１１】撮像素子５００からのフィールド色順次信
号すなわち電気信号Ｆは、利得制御回路５０１内の広帯
域アンプ５１０（図２２参照）に入力され、広帯域アン
プ５１０の利得制御によって増幅される。広帯域アンプ
５１０の増幅利得は、利得制御信号Ｃに応じてオンオフ
動作するスイッチ群５１２を介して選択的に接続される
抵抗器群５１１により、利得制御信号Ｃのビット重み付
け（図２３（ｂ）参照）に対応して制御される。

【００１２】一方、マイクロプロセッサ５０２には、こ
こでは図示しないが、回転色フィルタ５０５の回転によ
るフィールド毎の色成分（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の切替情報と、
各色成分（Ｒ、Ｇ、Ｂ）毎の電気信号Ｆのホワイトバラ
ンスを制御するための増幅利得情報（撮影場所の色温度
に応じてあらかじめ設定されている）とが入力されてい
る。

【００１３】これにより、マイクロプロセッサ５０２
は、撮像素子５００からフィールド毎に順次出力される
電気信号Ｆ（色順次信号）の各色成分（Ｇ、Ｂ、Ｒ）に
応じた利得制御信号Ｃ（増幅利得制御用のディジタル信
号）を、利得制御回路５０１内のスイッチ群５１２に出
力し、広帯域アンプ５１０の増幅利得を時分割制御する
ようになっている。

【００１４】利得制御回路５０１内の広帯域アンプ５１
０は、利得制御された電気信号（図２３（ｃ）参照）を
増幅器５０３に入力し、増幅器５０３は、可変抵抗器５
０４により電気信号の全体的なレベルを調整した後、最
終的な電気信号として出力する。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】従来のカラー撮像装置
は以上のように、利得制御信号Ｃによりディジタル制御
される利得制御回路５０１を用いてホワイトバランスを
とっているので、利得制御回路５０１で制御される利得
の可変範囲を広く且つ高精度に設定する必要があり、高
価な広帯域アンプ５１０を必要とするという問題点があ
った。

【００１６】また、被写体を照明する使用光源として、
ハロゲンランプのようにＲ成分が他の色成分ＧおよびＢ
に比べて多く含まれる光源や、蛍光灯のようにＢ成分が
他の色成分ＲおよびＧに比べて多く含まれる光源等を用
いた場合には、各色成分Ｒ、ＧおよびＢ間の利得差が大
きくなり、ノイズ量が各色成分Ｒ、ＧおよびＢ間で大き
く変化し、さらに、各色成分Ｒ、ＧおよびＢ間の直流成
分にばらつきがあった場合には、そのばらつきが増幅さ
れるという問題点があった。

【００１７】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、利得制御回路として、利得の可
変範囲が比較的狭い安価な増幅回路を使用することがで
き、ハロゲンランプや蛍光灯のような光源を用いた場合
でも、ノイズ量が各色成分間で大きく変化したり各色成
分間の直流成分のばらつきが大きくなるのを防止し、各
色成分毎の利得を効果的に制御することのできるカラー
撮像装置を得ることを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
るカラー撮像装置は、使用光源で照明された被写体から
の入射光に基づいて、赤、緑および青の各色成分に対応
した電気信号を時系列的に出力する撮像部と、電気信号
を各色成分毎に利得制御して第１の色成分信号を出力す
る第１の利得制御手段と、第１の色成分信号を各色成分
毎に再度利得制御して第２の色成分信号を出力する第２
の利得制御手段と、第１および第２の利得制御手段の動
作状態をホワイトバランス設定モードと通常撮像モード
とに切り替えるモード切替手段とを備え、ホワイトバラ
ンス設定モードにおいて、第１の利得制御手段は、使用
光源の下で標準被写体を撮像して得られた電気信号に対
して各色成分毎の利得を設定するとともに、第２の利得
制御手段は、各色成分に対応した第２の色成分信号の各
振幅レベルが所定の比率となるように各色成分毎の利得
を設定し、通常撮像モードにおいて、第１および第２の
利得制御手段は、ホワイトバランス設定モードで設定し
た各利得を維持するものである。

【００１９】この発明の請求項１においては、撮像部か
ら出力される電気信号に対して、各色成分信号の出力期
間の利得を、第１の利得制御手段によりあらかじめ制御
し、第２の利得制御手段に入力される前に各色成分信号
の振幅差を少なくする。

【００２０】また、この発明の請求項２に係るカラー撮
像装置は、請求項１において、第１の利得制御手段は、
モード切替手段からのモード切替信号に応答して利得制
御信号を出力する利得制御信号発生回路と、利得制御信
号に応答して電気信号に対する各色成分毎の利得を制御
する利得制御回路とにより構成されたものである。

【００２１】また、この発明の請求項３に係るカラー撮
像装置は、請求項２において、利得制御信号発生回路
は、利得制御回路から出力される第１の色成分信号に基
づいて利得制御信号を出力するものである。

【００２２】また、この発明の請求項４に係るカラー撮
像装置は、請求項１において、第１の利得制御手段は、
ホワイトバランス設定モードにおいて、第１の色成分信
号のうちの赤成分および青成分の各振幅レベルを比較
し、赤成分および青成分のうちの振幅レベルの大きい方
の出力期間の利得と、第１の色成分信号のうちの緑成分
の出力期間の利得とが、赤成分および青成分のうちの振
幅レベルの小さい方の出力期間の利得に対して、それぞ
れ特定倍率となるように各色成分毎の利得を設定するも
のである。

【００２３】この発明の請求項４においては、第１の利
得制御手段により、赤成分および青成分の大きい方の振
幅レベルと緑成分の振幅レベルとを特定量減衰させて、
第２の利得制御手段に入力される前に各色成分信号の振
幅差を少なくする。

【００２４】また、この発明の請求項５に係るカラー撮
像装置は、請求項４において、特定倍率を、１よりも小
さく且つ１／１０以上の値に設定したものである。

【００２５】また、この発明の請求項６に係るカラー撮
像装置は、請求項１において、第１の利得制御手段は、
ホワイトバランス設定モードにおいて、第１の色成分信
号のうちの赤成分、緑成分および青成分の各振幅レベル
を比較し、各色成分のうちの最も低い振幅レベルに第１
の特定倍率を乗じた値を基準レベルとし、基準レベルよ
りも大きい振幅レベルの信号の出力期間の利得が、基準
レベル以下の振幅レベルの信号の出力期間の利得に対し
て、第２の特定倍率となるように各色成分毎の利得を設
定するものである。

【００２６】この発明の請求項６においては、第１の利
得制御手段により、各色成分信号のうちの最も低い振幅
レベルに基づく基準レベルよりも大きい色成分信号を特
定量減衰させ、第２の利得制御手段に入力される前に各
色成分信号の振幅差を少なくする。

【００２７】また、この発明の請求項７に係るカラー撮
像装置は、請求項６において、第１の特定倍率を、１よ
りも大きく且つ１０以下の値に設定し、第２の特定倍率
を、１よりも小さく且つ１／１０以上の値に設定したも
のである。

【００２８】また、この発明の請求項８に係るカラー撮
像装置は、請求項１において、第１の利得制御手段の各
色成分毎の利得を所定の複数の利得設定パターンに切り
替えるためのパターン切替手段を設け、第１の利得制御
手段は、ホワイトバランス設定モードにおいて、パター
ン切替手段から出力されるパターン切替信号に応答し
て、複数の利得設定パターンの中から選択して各色成分
毎の利得を設定するものである。

【００２９】また、この発明の請求項９に係るカラー撮
像装置は、請求項８において、利得設定パターンは、使
用光源の種類に対応して設定されたものである。

【００３０】この発明の請求項９においては、第１の利
得制御手段により、各色成分信号の出力期間の利得が所
定の利得配分となるように制御し、第２の利得制御手段
に入力される前に各色成分信号の振幅差を少なくする。

【００３１】また、この発明の請求項１０に係るカラー
撮像装置は、請求項９において、利得設定パターンは、
蛍光灯、ハロゲン灯、その他、に対応した３種類を含む
ものである。

【００３２】また、この発明の請求項１１に係るカラー
撮像装置は、請求項１において、撮像部は、赤、緑およ
び青の各色成分毎に感度を有する個別の一次元受光部か
らなる撮像素子と、撮像素子を機械的に移動させる撮像
素子移動機構と、撮像素子を電気的に駆動する撮像素子
駆動手段とにより構成されたものである。

【００３３】また、この発明の請求項１２に係るカラー
撮像装置は、請求項１において、撮像部は、赤、緑およ
び青の各色成分のみに対して透光性を有する個別のカラ
ーフィルタからなるカラーフィルタ群と、カラーフィル
タ群に関連して配置された固体撮像素子と、カラーフィ
ルタ群のうちの必要な色成分を透光するカラーフィルタ
を、必要な時間だけ固体撮像素子の前面の光路上に配置
するように、カラーフィルタ群を駆動制御するカラーフ
ィルタ制御手段とにより構成されたものである。

【００３４】また、この発明の請求項１３に係るカラー
撮像装置は、赤、緑および青の各色成分のみに対して透
光性を有する個別のカラーフィルタと、カラーフィルタ
を通した光を電気信号に変換する受光部とからなり、使
用光源で照明された被写体からの入射光に基づいて、各
色成分に対応した電気信号を時系列的に出力する撮像部
と、受光部における各色成分毎の受光量を制御する撮像
部駆動手段と、電気信号を色成分毎に利得制御して色成
分信号を出力する利得制御手段と、撮像部駆動手段およ
び利得制御手段の動作状態をホワイトバランス設定モー
ドと通常撮像モードとに切り替えるモード切替手段とを
備え、ホワイトバランス設定モードにおいて、撮像部駆
動手段は、使用光源の下で標準被写体を撮像して得られ
た電気信号に対して受光部での各色成分毎の受光量を設
定するとともに、利得制御手段は、各色成分に対応した
色成分信号の各振幅レベルが所定の比率となるように各
色成分毎の利得を設定し、通常撮像モードにおいて、撮
像部駆動手段および利得制御手段は、ホワイトバランス
設定モードで設定した各色成分毎の受光量および利得を
維持するものである。

【００３５】この発明の請求項１３においては、撮像部
における各色成分の受光量を設定し、利得制御手段に入
力される前に各色成分信号の振幅差を少なくする。

【００３６】また、この発明の請求項１４に係るカラー
撮像装置は、請求項１３において、撮像部駆動手段は、
モード切替手段からのモード切替信号に応答して駆動制
御信号を出力する駆動制御信号発生回路と、駆動制御信
号に応答して受光部での各色成分毎の受光量を制御する
撮像素子駆動回路とにより構成されたものである。

【００３７】また、この発明の請求項１５に係るカラー
撮像装置は、請求項１４において、駆動制御信号発生回
路は、撮像部から出力される電気信号に基づいて駆動制
御信号を出力するものである。

【００３８】また、この発明の請求項１６に係るカラー
撮像装置は、請求項１３において、撮像部駆動手段は、
ホワイトバランス設定モードにおいて、電気信号のうち
の赤成分および青成分の各振幅レベルを比較し、赤成分
および青成分のうちの振幅レベルの大きい方の受光量お
よび電気信号のうちの緑成分の受光量が、赤成分および
青成分のうちの振幅レベルの小さい方の受光量に対し
て、特定倍率となるように各色成分毎の受光量を設定す
るものである。

【００３９】この発明の請求項１６においては、撮像部
における各色成分毎の受光時間を、赤成分および青成分
のうちの大きい方の振幅レベルの受光量および緑成分の
受光量が、振幅レベルの小さい方の受光量に比べて特定
倍率となるように設定し、利得制御手段に入力される前
に各色成分信号の振幅差を少なくする。

【００４０】また、この発明の請求項１７に係るカラー
撮像装置は、請求項１６において、特定倍率を、１より
小さく且つ１／１０以上の値に設定したものである。

【００４１】また、この発明の請求項１８に係るカラー
撮像装置は、請求項１３において、撮像部駆動手段は、
ホワイトバランス設定モードにおいて、電気信号のうち
の赤、緑成分および青成分の各振幅レベルを比較し、各
色成分のうちの最も大きい振幅レベルに第１の特定倍率
を乗じた値を基準レベルとし、基準レベルよりも小さい
振幅レベルの色成分の受光量が、基準レベル以上の振幅
レベルの色成分の受光量に対して、第２の特定倍率とな
るように各色成分毎の受光量を設定するものである。

【００４２】また、この発明の請求項１９に係るカラー
撮像装置は、請求項１８において、第１の特定倍率を、
１よりも小さく且つ１／１０以上の値に設定し、第２の
特定倍率を、１よりも大きく且つ１０以下の値に設定し
たものである。

【００４３】また、この発明の請求項２０に係るカラー
撮像装置は、請求項１３において、撮像部駆動手段の各
色成分毎の受光量を所定の複数の受光量設定パターンに
切り替えるためのパターン切替手段を設け、撮像部駆動
手段は、ホワイトバランス設定モードにおいて、パター
ン切替手段から出力されるパターン切替信号に応答し
て、複数の受光量設定パターンの中から選択して各色成
分毎の受光量を設定するものである。

【００４４】また、この発明の請求項２１に係るカラー
撮像装置は、請求項２０において、受光量設定パターン
は、使用光源の種類に対応して設定されたものである。

【００４５】また、この発明の請求項２２に係るカラー
撮像装置は、請求項２１において、受光量設定パターン
は、蛍光灯、ハロゲン灯、その他、に対応した３種類を
含むものである。

【００４６】また、この発明の請求項２３に係るカラー
撮像装置は、請求項１３において、撮像部は、赤、緑お
よび青の各色成分のみに対して透光性を有する各カラー
フィルタが配設された個別の一次元受光部からなる撮像
素子と、撮像素子を機械的に移動させる撮像素子移動機
構と、撮像素子を電気的に駆動する撮像素子駆動手段と
により構成され、撮像素子駆動手段は、各一次元受光部
における電荷蓄積時間を制御することにより、各色成分
毎の受光量を制御するものである。

【００４７】また、この発明の請求項２４に係るカラー
撮像装置は、請求項１３において、撮像部は、赤、緑お
よび青の各色成分のみに対して透光性を有する個別のカ
ラーフィルタからなるカラーフィルタ群と、カラーフィ
ルタ群に関連して配置された固体撮像素子と、カラーフ
ィルタ群のうちの必要な色成分を透光するカラーフィル
タを、必要な時間だけ固体撮像素子の前面の光路上に配
置するように、カラーフィルタ群を駆動制御するカラー
フィルタ制御手段とにより構成され、カラーフィルタ制
御手段は、各色成分毎の受光量を、各カラーフィルタを
固体撮像素子の前に配置する時間により制御するもので
ある。

【００４８】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．以下、この発明の実施の形態１を図につ
いて具体的に説明する。図１はこの発明の実施の形態１
を示すブロック図であり、１および２は前述と同様のも
のである。

【００４９】３は撮像レンズ１および絞り２を通過した
入射光を撮像する撮像素子であり、Ｒ成分に感度を有す
る一次元受光部と、Ｇ成分に感度を有する一次元受光部
と、Ｂ成分に感度を有する一次元受光部とを備え、入射
光に対して時系列的に各色成分に対応した電気信号Ｅを
出力する。

【００５０】１０は撮像素子３を電気的に駆動する撮像
素子駆動回路、２０は撮像素子３を機械的に移動させる
撮像素子移動機構、４０は撮像素子３および撮像素子移
動機構２０からなる撮像主要部であり、上記の撮像レン
ズ１、絞り２、撮像素子駆動回路１０および撮像主要部
４０は、被写体からの入射光に基づいて電気信号Ｅを出
力する撮像部を構成している。

【００５１】４は電気信号Ｅを増幅する増幅回路、５は
増幅回路４を介した電気信号に対して利得の粗調整制御
を行い第１の色成分信号Ｅ１を出力する利得制御回路で
ある。６は第１の色成分信号Ｅ１をサンプルホールドす
るサンプルホールド回路であり、第１の色成分信号Ｅ１
から撮像素子３の読み出しクロックを除去して出力す
る。

【００５２】７はサンプルホールド回路６を介した第１
の色成分信号Ｅ１の各色成分Ｒ、Ｇ、Ｂ毎の出力期間の
利得を微調整するホワイトバランス回路、８はホワイト
バランス回路７から出力される第２の色成分信号Ｅ２を
Ａ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器、９はＡ／Ｄ変換器８から
出力されるディジタル信号を処理するディジタル信号処
理回路である。

【００５３】１１は利得制御回路５の利得を設定するた
めの利得制御信号発生回路であり、利得制御回路５と関
連して第１の利得制御手段を構成しており、サンプルホ
ールド回路６から出力される第１の色成分信号Ｅ１に基
づいて、利得制御用の電圧信号すなわち利得制御信号Ｃ
１を利得制御回路５に出力する。

【００５４】図１において、ホワイトバランス回路７
は、第２の利得制御手段を構成しており、前述（図２
０）の利得制御回路５０１に相当している。したがっ
て、図１内の回路構成においては、ホワイトバランス回
路７の前段に利得制御回路５が挿入された点が図２０内
の回路構成と大きく異なっている。また、ホワイトバラ
ンス回路７は、第１の利得制御手段と同様に利得をフィ
ードバック制御するための利得制御信号発生回路（図示
せず）を含んでいるものとする。

【００５５】３０は利得制御回路５およびホワイトバラ
ンス回路７の利得制御モードを切り替えるモード切替回
路であり、各回路５および７の利得制御モードをホワイ
トバランス設定モードと通常撮像モードとに切り替える
ために、各モードに対応したモード切替信号Ｍを出力す
る。モード切替信号Ｍは、ホワイトバランス回路７およ
び利得制御信号発生回路１１に入力される。

【００５６】次に、図２を参照しながら、図１に示した
この発明の実施の形態１の概略動作について説明する。
図２は利得制御信号発生回路１１による利得制御信号Ｃ
１の生成動作を概略的に示すフローチャートである。通
常、任意の使用光源により照明された被写体からの入射
光は、撮像レンズ１を介して集光され、さらに、絞り２
を介して適当な光量に制限され、所定の結像面に結像さ
れる。この結像面上に配置された撮像素子３は、入射光
に含まれるＲ、ＧおよびＢの各色成分に対応した電気信
号Ｅを時系列的に出力する。

【００５７】こうして撮像部から出力された電気信号Ｅ
は、増幅回路４により増幅された後、利得制御回路５に
より利得制御され、サンプルホールド回路６を介してホ
ワイトバランス回路７に入力される。ホワイトバランス
回路７は、第１の色成分信号Ｅ１に対してさらに利得制
御し、第２の色成分信号Ｅ２を出力する。第２の色成分
信号Ｅ２は、Ａ／Ｄ変換器８を介してディジタル信号に
変換され、ディジタル処理回路９に入力される。

【００５８】ここで、ユーザが、カラー撮像装置の動作
モードをホワイトバランス設定モードに切り替えた場合
について説明する。まず、ユーザは、モード切替回路３
０を切り替えて、モード切替回路３０からホワイトバラ
ンス設定モードを示すモード切替信号Ｍを発生させ、利
得制御回路５およびホワイトバランス回路７の動作状態
をホワイトバランス設定モードに設定し、被写体の通常
撮像時の使用光源と同一の光源の下で、標準被写体たと
えば白色基準板を撮像する。

【００５９】標準被写体（白色基準板）からの入射光
は、前述と同様に、撮像部内の撮像レンズ１および絞り
２を介して撮像素子３に結像され、Ｒ、ＧおよびＢの各
色成分に対応した電気信号Ｅに変換され、電気信号Ｅ
は、増幅回路４を介して利得制御回路５に入力される。

【００６０】このとき、ホワイトバランス設定モードを
示すモード切替信号Ｍに応答して、利得制御信号発生回
路１１は、初期状態において、Ｒ、ＧおよびＢの各色成
分に対して同一利得となるような利得制御信号Ｃ１を利
得制御回路５に出力する。したがって、利得制御回路５
は、初期状態においては、増幅回路４から入力される電
気信号と同様の色成分毎の振幅レベル分布を有する第１
の色成分信号Ｅ１を出力する。

【００６１】こうして利得制御回路５から出力された第
１の色成分信号Ｅ１は、サンプルホールド回路６により
サンプルホールドされ、撮像素子３の読み出しクロック
が除去された色成分信号となって、ホワイトバランス回
路７および利得制御信号発生回路１１に入力される。

【００６２】以下、利得制御信号発生回路１１は、サン
プルホールドされた第１の色成分信号Ｅ１に基づいて、
利得制御回路５に対する利得制御信号Ｃ１をたとえば図
２の処理フローにより決定する。図２において、まず、
サンプルホールド回路６の出力信号（電気信号Ｅと同様
の振幅レベル分布を有する色成分信号Ｅ１）から各色成
分（Ｒ、Ｇ、Ｂ）毎の振幅レベルＶｒ、Ｖｇ、Ｖｂを検
出する（ステップＳ１）。

【００６３】続いて、各色成分毎の振幅レベルＶｒ、Ｖ
ｇ、Ｖｂの比較等に基づいて、あらかじめ設定された第
１の条件パターン（ステップＳ２）にしたがい、各色成
分に対して振幅レベルがほぼ同一となるような利得設定
するための利得制御信号Ｃ１を出力する（ステップＳ
３）。ただし、第１の条件パターン（詳細については、
後述する）は、たとえば、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色成分毎の振幅
レベル差が減少するように設定されているものとする。

【００６４】すなわち、利得制御信号発生回路１１は、
サンプルホールド回路６から入力された信号が第１の条
件パターンを満たすか否かを判定し（ステップＳ２）、
第１の条件パターンを満たす（すなわち、ＹＥＳ）と判
定されれば、ステップＳ３に進み、各振幅レベルＶｒ、
ＶｇおよびＶｂが、それぞれ、特定倍率Ｋｒ、Ｋｇおよ
びＫｂ倍となるように、利得制御回路５の利得設定を行
うための利得制御信号Ｃ１を出力する。

【００６５】この場合、ステップＳ３において、Ｒ成分
に対応した色成分信号の振幅レベルＶｒをＫｒ倍し、Ｇ
成分に対応した色成分信号の振幅レベルＶｇをＫｇ倍
し、Ｂ成分に対応した色成分信号をＫｂ倍するように利
得制御信号Ｃ１を決定する。ここで、Ｋｒ、Ｋｇおよび
Ｋｂは、各振幅レベルＶｒ、ＶｇおよびＶｂに対する任
意の可変利得である。

【００６６】一方、ステップＳ２において、第１の条件
パターンを満たさない（すなわち、ＮＯ）と判定されれ
ば、ステップＳ４に進み、同様に各色成分信号の振幅レ
ベルＶｒ、ＶｇおよびＶｂの比較等に基づき、あらかじ
め設定された第２の条件パターンを満たすか否かを判定
する（ステップＳ４）。

【００６７】もし、第２の条件パターンを満たす（すな
わち、ＹＥＳ）と判定されれば、ステップＳ５に進み、
Ｒ成分に対応した信号の振幅レベルＶｒをＬｒ倍し、Ｇ
成分に対応した信号の振幅レベルＶｇをＬｇ倍し、Ｂ成
分に対応した信号の振幅レベルＶｂをＬｂ倍するよう
に、利得制御信号Ｃ１を決定する。ここで、Ｌｒ、Ｌｇ
およびＬｂは、前述と同様に、各振幅レベルＶｒ、Ｖｇ
およびＶｂに対する任意の可変利得である。

【００６８】また、ステップＳ４においてＮＯと判定さ
れ、第１および第２の条件パターンのいずれも満たさな
い場合には、ステップＳ６に進み、Ｒ成分に対応した信
号の振幅レベルＶｒをＭｒ倍し、Ｇ成分に対応した信号
の振幅レベルＶｇをＭｇ倍し、Ｂ成分に対応した信号の
振幅レベルＶｂをＭｂ倍するように、利得制御信号Ｃ１
を決定する。ここで、Ｍｒ、ＭｇおよびＭｂは、前述と
同様に、各振幅レベルＶｒ、ＶｇおよびＶｂに対する任
意の可変利得である。

【００６９】なお、条件パターンの判定ステップは、図
２のような２回のステップＳ２およびＳ４（詳細は後述
する）に限定されるものではなく、任意の条件パターン
内容で且つ任意のステップ数だけ挿入され得る。

【００７０】こうして、ステップＳ３、Ｓ５またはＳ６
で設定された利得制御信号Ｃ１は、利得制御信号発生回
路１１内に記憶されて保持される。この状態は、モード
切替スイッチ３０から次のモード切替信号Ｍが出力さ
れ、通常撮像モードから再びホワイトバランス設定モー
ドに切り替えられるまで保持される。

【００７１】上記利得制御により利得制御回路５から出
力された第１の色成分信号Ｅ１は、サンプルホールド回
路６において、撮像素子３の読み出しクロックが除去さ
れ、後段のホワイトバランス回路７に入力される。ホワ
イトバランス回路７は、モード切替信号Ｍに応答して、
入力されたＲ、ＧおよびＢの各色成分に対応した信号の
振幅レベルＶｒ、Ｖｇ、Ｖｂを検出し、最も振幅レベル
の大きい信号と他の信号とが同じ振幅レベルとなるよう
に、利得の設定を行う。

【００７２】こうして、利得制御回路５およびホワイト
バランス回路７の利得設定が全て完了した後、ユーザ
は、モード切替スイッチ３０を通常撮像モードに切り替
え、通常の撮像を行う。このとき、ホワイトバランス回
路７は、モード切替スイッチ３０が通常撮像モードに切
り替えられた瞬間に、通常撮像モードを示すモード切替
信号Ｍに応答して、各色成分毎に対応した信号に対する
利得を記憶して保持する。

【００７３】通常撮像モードにおいて、被写体からの入
射光は、撮像レンズ１および絞り２を介して撮像素子３
に結像され、撮像素子３は、撮像素子移動機構２０によ
り結像面上を移動し、結像された被写体の画像を順次電
気信号Ｅに変換して時系列的に出力する。電気信号Ｅは
増幅回路４を介して利得制御回路５に入力され、利得制
御回路５は、ホワイトバランス設定モード時に設定され
た利得制御信号Ｃ１に基づいて利得を制御し、第１の色
成分信号Ｅ１を出力する。

【００７４】ホワイトバランス回路７は、サンプルホー
ルド回路６を介して入力された第１の色成分信号Ｅ１に
対して、ホワイトバランス設定モード時に設定された利
得で、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分毎の信号を制御し、第２の
色成分信号Ｅ２を出力する。第２の色成分信号Ｅ２は、
Ａ／Ｄ変換器７を介してディジタル信号に変換された
後、ディジタル信号処理回路９により種々の処理が施さ
れる。

【００７５】このように、利得制御回路５およびホワイ
トバランス回路７を用いて、２段階に利得制御を行うこ
とにより、前段の利得制御回路５を利得粗調整用のロー
コスト回路で構成することができるとともに、後段のホ
ワイトバランス回路７の利得制御範囲を小さく設定する
ことができる。したがって、各色成分毎の利得制御の信
頼性を損なうことなく、装置全体のコストダウンを実現
することができる。

【００７６】すなわち、利得制御信号発生回路１１にお
いて、サンプルホールド回路６の出力信号の各色成分毎
の振幅レベルＶｒ、Ｖｇ、Ｖｂを検出し、各色成分Ｒ、
Ｇ、Ｂの出力期間の利得を、あらかじめ設定された条件
パターンにより制御することにより、ホワイトバランス
回路７の前段で各色成分Ｒ、Ｇ、Ｂの振幅差を少なく
し、ホワイトバランス回路７において各色成分Ｒ、Ｇ、
Ｂ間の利得差が少なくなるようにしたので、ホワイトバ
ランス回路７として利得可変範囲が広くない安価な増幅
回路を使用することができる。

【００７７】また、使用光源がハロゲン灯や蛍光灯の場
合でも、ノイズ量が各色成分間で大きく変化したり、各
色成分間の直流成分のばらつきが大きくなるのを抑制す
ることができる。さらに、利得制御信号Ｃ１は、あらか
じめパターン化された条件にしたがって作成されるの
で、利得制御信号発生回路１１の構成も簡単で安価に実
現することができる。

【００７８】実施の形態２．なお、上記実施の形態１で
は、利得制御回路５に対する利得制御（図２内の条件パ
ターン判定ステップＳ２およびＳ４）について一般的な
場合を想定し、具体的な説明を省略したが、専ら蛍光灯
およびハロゲン灯等の使用光源を考慮して、Ｒ成分およ
びＢ成分の比較に基づいて利得を制御してもよい。

【００７９】以下、第１の色成分信号Ｅ１のうちのＲお
よびＢの各振幅レベルＶｒおよびＶｂの大きさの比較に
基づいて利得制御回路５の利得を制御するようにしたこ
の発明の実施の形態２について説明する。この発明の実
施の形態２の構成および概略動作については図１および
図２に示した通りである。

【００８０】図３はこの発明の実施の形態２による利得
制御動作を示す説明図であり、横軸は時間、縦軸は振幅
レベルに対応しており、時系列的に出力される各信号の
色成分毎の振幅レベルをタイミングチャート波形として
図式的に示している。

【００８１】図３において、（ａ）は蛍光灯による使用
光源の下で撮像素子３から出力される電気信号Ｅ（利得
制御回路５の入力信号に相当）、（ｂ）は初期状態にお
いて電気信号Ｅ（図３（ａ）参照）に対応してサンプル
ホールド回路６から出力される各色成分信号、（ｃ）は
利得制御後に利得制御回路５から出力される第１の色成
分信号Ｅ１をそれぞれ示しており、サンプルホールド回
路６の出力信号は反転される。

【００８２】また、図３（ｄ）はハロゲン灯による使用
光源の下で撮像素子３から出力される電気信号Ｅ（利得
制御回路５の入力信号に相当）、（ｅ）は電気信号Ｅ
（図３（ｄ）参照）に対して利得制御後の利得制御回路
５から出力される第１の色成分信号Ｅ１をそれぞれ示し
ている。図３（ｆ）はホワイトバランス回路７から利得
制御後に出力される第２の色成分信号Ｅ２を示してい
る。

【００８３】次に、図１および図３とともに、図４のフ
ローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態２
によるホワイトバランス設定モード時の利得制御動作に
ついて説明する。前述と同様に、ユーザは、まず、モー
ド切替回路３０を切り替えてホワイトバランス設定モー
ドとし、通常撮像時の使用光源の下で白色基準板を撮像
して、各色成分に対応した電気信号Ｅ（たとえば、図３
（ａ）参照）を時系列的に出力する。

【００８４】また、ホワイトバランス設定モード時の初
期状態において、利得制御信号発生回路１１は、モード
切替信号Ｍに応答して、各色成分Ｒ、Ｇ、Ｂに対して各
信号が同一利得となるような利得制御信号Ｃ１を出力す
る。したがって、利得制御回路５は、図３（ａ）と同様
の振幅レベル分布の第１の色成分信号Ｅ１を出力し、サ
ンプルホールド回路６は、第１の色成分信号Ｅ１から撮
像素子３の読み出しクロックを除去した出力信号（図３
（ｂ）参照）を利得制御信号発生回路１１に入力する。

【００８５】以下、利得制御信号発生回路１１は、サン
プルホールドされた第１の色成分信号Ｅ１に基づいて、
利得制御回路５に対する利得制御信号Ｃ１をたとえば図
４の処理フローにより決定する。まず、サンプルホール
ド回路６から入力された第１の色成分信号Ｅ１のうち、
Ｒ成分およびＢ成分に対応した信号の振幅レベルＶｒお
よびＶｂを検出する（ステップＳ１１）。

【００８６】続いて、各振幅レベルＶｒおよびＶｂの大
きさを比較し、Ｖｒ≧Ｖｂ（Ｒ成分の振幅レベルがＢ成
分の振幅レベル以上）か否かを判定する（ステップＳ１
２）。もし、Ｒ成分の振幅レベルＶｒがＢ成分の振幅レ
ベル以上（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、Ｒ成分
およびＧ成分に対応した信号の各振幅レベルＶｒおよび
Ｖｇを特定量減衰させるように、利得を下げるための利
得制御信号Ｃ１を発生させる（ステップＳ１３）。

【００８７】一方、ステップＳ１２において、Ｂ成分の
振幅レベルＶｂの方がＲ成分の振幅レベルＶｒよりも大
きい（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、Ｂ成分および
Ｇ成分に対応した信号の各振幅レベルＶｂおよびＶｇを
特定量減衰させるように、利得を下げるための利得制御
信号Ｃ１を発生させる（ステップＳ１４）。

【００８８】こうして設定された利得制御信号Ｃ１は、
利得制御信号発生回路１１内に記憶され、次にモード切
替スイッチ３０において通常撮像モードからホワイトバ
ランス設定モードに切り替えられるまで保持される。

【００８９】これにより、利得制御回路５の入力信号の
各成分毎の振幅レベルが、たとえばＶｂ＞Ｖｒ（図３
（ａ）参照）を示す場合であっても、利得制御回路５か
ら出力される第１の色成分信号Ｅ１は、各色成分毎にほ
ぼ同一振幅レベル（図３（ｃ）参照）となる。

【００９０】また、利得制御回路５の入力信号の各成分
毎の振幅レベルが、たとえばＶｒ≧Ｖｂ（図３（ｄ）参
照）を示す場合であっても、利得制御回路５から出力さ
れる第１の色成分信号Ｅ１は、各色成分毎にほぼ同一振
幅レベル（図３（ｅ）参照）となる。

【００９１】このように、Ｒ成分およびＢ成分に注目し
て前段階的に利得制御をされた第１の色成分信号Ｅ１
は、サンプルホールド回路６を介してホワイトバランス
回路７に入力される。ホワイトバランス回路７は、サン
プルホールド回路６を介して入力される第１の色成分信
号Ｅ１に対し、各色成分Ｒ、Ｇ、Ｂに対応した信号の振
幅レベルＶｒ、Ｖｇ、Ｖｂを検出し、最も振幅レベルの
大きい信号とそれ以外の信号とが同じ振幅レベルとなる
ように、利得の設定を行う。

【００９２】たとえば、利得制御回路５から出力される
第１の色成分信号Ｅ１が図３（ｃ）または（ｅ）に示す
ような場合、第１の色成分信号Ｅ１は、サンプルホール
ド回路６を介して極性が反転された後、ホワイトバラン
ス回路７に入力され、最終的に利得設定された第２の色
成分信号Ｅ２となる。この結果、第２の色成分信号Ｅ２
は、図３（ｆ）に示すように、Ｒ成分およびＢ成分の各
振幅レベルＶｒおよびＶｂが、Ｇ成分の振幅レベルＶｇ
と同じ振幅レベルとなる。このとき、あらかじめ利得制
御回路５においてＲ成分およびＢ成分の各振幅レベルＶ
ｒおよびＶｂが粗調整されているので、各振幅レベルＶ
ｒおよびＶｂならびにＧ成分の振幅レベルＶｇに関する
微調整が有効に行われる。

【００９３】これらの利得設定が全て終了した後、ユー
ザは、モード切替スイッチ３０を通常撮像モードに切り
替え、通常の撮像を行う。この場合も、ホワイトバラン
ス回路７は、モード切替スイッチ３０を通常撮像モード
に切り替えた瞬間に、各色成分に対応した信号の利得を
記憶して保持するようになっている。

【００９４】したがって、通常撮像モードにおいて、利
得制御回路５は、使用光源で照明された被写体からの入
射光に基づく電気信号Ｅに対して、既に設定された利得
により、Ｇ成分とＲ成分またはＢ成分とに対応した各色
成分信号の振幅レベルを特定量減衰させ、第１の色成分
信号Ｅ１として出力する。同様に、ホワイトバランス回
路７は、既に設定された利得によりＲ、Ｇ、Ｂの各色成
分信号をそれぞれ制御し、第２の色成分信号Ｅ２として
出力する。

【００９５】このように、利得制御回路５において、使
用光源の種類を考慮してＲまたはＢの色成分に対する利
得調整をあらかじめ行うことにより、各色成分毎の利得
制御の信頼性を損なうことなく、利得制御回路５および
ホワイトバランス回路７のコストダウンを実現すること
ができる。

【００９６】すなわち、利得制御信号発生回路１１にお
いて、サンプルホールド回路６の出力信号のＲ成分およ
びＢ成分の振幅レベルＶｒおよびＶｂを比較し、大きい
方の信号とＧ成分の信号とを特定量減衰させることによ
り、ホワイトバランス回路７の前段で各色成分Ｒ、Ｇ、
Ｂの振幅差を少なくしたので、ホワイトバランス回路７
において各色成分Ｒ、Ｇ、Ｂ間の利得差が少なくなり、
ホワイトバランス回路７として安価な増幅回路を使用す
ることができる。

【００９７】実施の形態３．なお、上記実施の形態２で
は、利得制御回路５で減衰させる利得を特に規定せずに
説明したが、振幅レベルの大きい方の色成分信号に対す
る利得すなわち特定倍率を、１よりも小さく且つ１／１
０以上の任意の値（図３の場合は、１／３程度の固定倍
率）に設定してもよい。

【００９８】通常、蛍光灯またはハロゲン灯を用いた場
合、Ｒ成分またはＢ成分と他の色成分との振幅レベルの
差は１０倍以内なので、特定倍率を１／１０より小さく
設定する必要はなく、上記倍率範囲内で十分対応するこ
とができる。

【００９９】実施の形態４．また、上記実施の形態２で
は、利得制御回路５に対する利得制御信号Ｃ１を、Ｒ成
分およびＢ成分の振幅レベルＶｒおよびＶｂの比較に基
づいて決定したが、最小の振幅レベルに基づいて基準レ
ベルを設定し、各色成分毎の振幅レベルと基準レベルと
の比較に基づいて利得制御信号Ｃ１を決定してもよい。

【０１００】以下、各色成分の振幅レベルを基準レベル
と比較して利得制御信号Ｃ１を決定するようにしたこの
発明の実施の形態４について説明する。この発明の実施
の形態４の構成および概略動作については図１および図
２に示した通りである。

【０１０１】図５はこの発明の実施の形態４による利得
制御動作を示す図３と同様の説明図であり、（ａ）は蛍
光灯による使用光源の下で撮像素子３から出力される電
気信号Ｅ、（ｂ）は初期状態において電気信号Ｅ（図５
（ａ）参照）に対応してサンプルホールド回路６から出
力される各色成分信号、（ｃ）は利得制御後に利得制御
回路５から出力される第１の色成分信号Ｅ１、（ｄ）は
ホワイトバランス回路７から利得制御後に出力される第
２の色成分信号Ｅ２をそれぞれ示している。

【０１０２】図５（ｂ）において、Ｖｍｉｎは各振幅レ
ベルＶｒ、Ｖｇ、Ｖｂのうちで最小の振幅レベルであ
り、ここでは、使用光源を蛍光灯としているので、Ｒ成
分の振幅レベルＶｒが最小レベルＶｍｉｎとなってい
る。また、Ｖｒｅｆは基準レベルであり、最小レベルＶ
ｍｉｎに対して第１の特定倍率ｋを乗じることにより得
られる。

【０１０３】次に、図１および図５とともに、図６のフ
ローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態４
によるホワイトバランス設定モード時の利得制御動作に
ついて説明する。前述と同様に、ホワイトバランス設定
モードにおいて、使用光源（この場合、蛍光灯）の下で
白色基準板を撮像すると、Ｒ成分の振幅レベルＶｒのみ
が小さい電気信号Ｅ（図５（ａ）参照）が得られる。

【０１０４】また、利得制御回路５は、ホワイトバラン
ス設定モードの初期において、図５（ａ）と同等の振幅
レベル分布の第１の色成分信号Ｅ１（図５（ｂ）参照）
を出力し、第１の色成分信号Ｅ１は、サンプルホールド
回路６を介して利得制御信号発生回路１１にフィードバ
ック入力される。

【０１０５】以下、利得制御信号発生回路１１は、図６
の処理フローにより、利得制御回路５に対する利得制御
信号Ｃ１を決定する。図６において、Ｓ１は前述（図
２）と同様のステップである。まず、サンプルホールド
回路６の出力信号（図５（ｂ）参照）から、Ｒ、Ｇ、Ｂ
の各色成分に対応した信号の振幅レベルＶｒ、Ｖｇ、Ｖ
ｂを検出する（ステップＳ１）。

【０１０６】続いて、各振幅レベルＶｒ、Ｖｇ、Ｖｂの
大きさを比較して最小の振幅レベルＶｍｉｎ（この場
合、Ｖｍｉｎ＝Ｖｒ）を検出し（ステップＳ２１）、最
小レベルＶｍｉｎを特定倍（ｋ倍）した値を基準レベル
Ｖｒｅｆ（＝Ｖｍｉｎ・ｋ）として求める（ステップＳ
２２）。

【０１０７】次に、基準レベルＶｒｅｆと各色成分毎の
振幅レベルＶｒ、Ｖｇ、Ｖｂとを、それぞれ順次比較し
（ステップＳ２３、Ｓ２５、Ｓ２７）、基準レベルＶｒ
ｅｆよりも振幅レベルが大きい色成分の信号の出力期間
の利得を、他の色成分の信号の出力期間の利得に対して
第２の特定倍率により特定倍し（ステップＳ２４、Ｓ２
６、Ｓ２８）、特定量減衰させるような利得制御信号Ｃ
１を発生させる（ステップＳ２９）。

【０１０８】すなわち、基準レベルＶｒｅｆを設定（ス
テップＳ２２）した後、まず、Ｒ成分の振幅レベルＶｒ
が基準レベルＶｒｅｆよりも大きいか否かを判定し（ス
テップＳ２３）、もし、Ｖｒｅｆ＜Ｖｒ（すなわち、Ｙ
ＥＳ）と判定されれば、Ｒ成分の出力期間の利得を下げ
る（ステップＳ２４）。

【０１０９】また、Ｇ成分の振幅レベルＶｇが基準レベ
ルＶｒｅｆよりも大きいか否かを判定し（ステップＳ２
５）、Ｖｒｅｆ＜Ｖｇ（すなわち、ＹＥＳ）と判定され
ればＧ成分の出力期間の利得を下げる（ステップＳ２
６）。同様に、Ｂ成分の振幅レベルＶｂが基準レベルＶ
ｒｅｆよりも大きいか否かを判定し（ステップＳ２
７）、Ｖｒｅｆ＜Ｖｂ（すなわち、ＹＥＳ）と判定され
ればＢ成分の出力期間の利得を下げる（ステップＳ２
８）。

【０１１０】最後に、各処理ステップＳ２３〜Ｓ２８で
設定された利得制御信号Ｃ１を利得制御回路５に出力し
（ステップＳ２９）、各色成分毎の振幅レベルＶｒ、Ｖ
ｇ、Ｖｂを均等化制御する。その後、上記利得制御状態
を記憶し、モード切替スイッチ３０により通常撮像モー
ドからホワイトバランス設定モードに再度切り替えられ
るまで保持する。

【０１１１】これにより、たとえば、蛍光灯の下で得ら
れた電気信号Ｅ（図５（ａ）参照）に基づくサンプルホ
ールド回路６の出力信号（図５（ｂ）参照）の場合であ
っても、振幅レベル差が抑制された第１の色成分信号Ｅ
１（図５（ｃ）参照）が得られる。

【０１１２】この場合、最も低い色成分Ｒの振幅レベル
Ｖｒを特定倍（ｋ倍）した基準レベルＶｒｅｆと各色成
分の振幅レベルＶｒ、Ｖｇ、Ｖｂとを比較すると、Ｂ成
分およびＧ成分に対応した振幅レベルＶｂおよびＶｇが
基準レベルＶｒｅｆよりも大きいので、これらが第２の
特定倍率により低減され、利得制御回路５の出力は、各
色成分毎にほぼ同一振幅レベルの信号（図５（ｃ）参
照）となる。

【０１１３】以上のように利得制御をされた第１の色成
分信号Ｅ１は、サンプルホールド回路６を介してホワイ
トバランス回路７に入力され、さらに利得制御されて第
２の色成分信号Ｅ２としてＡ／Ｄ変換器８に入力され
る。たとえば、ホワイトバランス回路７に入力される第
１の色成分信号Ｅ１が図５（ｃ）のような場合、各振幅
レベルＶｒ、Ｖｇ、Ｖｂがさらに均等化する（図５
（ｄ）参照）ように利得設定が行われる。

【０１１４】以下、前述と同様に、モード切替スイッチ
３０を通常撮像モードに切り替えて通常の撮像を行う。
これにより、利得制御回路５において、基準レベルＶｒ
ｅｆよりも大きい色成分信号が特定量減衰し、ホワイト
バランス回路７に入力される前に各色成分信号の振幅差
を少なくすることができる。したがって、各色成分毎の
利得制御の信頼性を損なうことなく、利得制御回路５お
よびホワイトバランス回路７のコストダウンを実現する
ことができる。

【０１１５】すなわち、利得制御信号発生回路１１にお
いて、サンプルホールド回路６の出力信号の各色成分の
振幅レベルＶｒ、Ｖｇ、Ｖｂを比較し、最小の色成分の
振幅レベルＶｍｉｎに特定倍率ｋを乗じた基準レベルＶ
ｒｅｆと比較して大きい色成分の出力期間の信号を特定
量減衰させることにより、ホワイトバランス回路７の前
段で各色成分Ｒ、Ｇ、Ｂの振幅差を少なくしたので、ホ
ワイトバランス回路７として安価な増幅回路を使用する
ことができる。

【０１１６】実施の形態５．また、上記実施の形態４で
は、最小レベルＶｍｉｎから基準レベルＶｒｅｆを求め
るための第１の特定倍率ｋを規定せずに説明したが、特
定倍率ｋを１よりも大きく且つ１０以下の任意の値（図
５（ｂ）の場合、ｋ＝２程度の固定倍率）に設定しても
よい。この場合も、前述のように、通常、最小レベルＶ
ｍｉｎが他の振幅レベルの１／１０以下になり得ないの
で、第１の特定倍率ｋを１から１０までの間の値に設定
すれば、基準レベルＶｒｅｆとして適切な値が得られる
ことになる。

【０１１７】また、利得制御回路５で基準レベルよりも
大きい色成分の出力期間の利得を他の色成分の出力期間
の利得よりも低減するための第２の特定倍率を規定せず
に説明したが、第２のの特定倍率を１よりも小さく且つ
１／１０以上の値（図５の場合、１／３程度の固定倍
率）に設定してもよい。

【０１１８】実施の形態６．なお、上記実施の形態１で
は、ホワイトバランス設定モードにおいて、サンプルホ
ールド回路６を介した第１の色成分信号Ｅ１に基づいて
条件パターンを設定し、各色成分毎の振幅レベルＶｒ、
Ｖｇ、Ｖｂの条件パターンにより利得制御回路５の利得
（利得制御信号Ｃ１）を設定したが、利得設定パターン
を外部から切替設定してもよい。

【０１１９】図７は利得設定パターンを外部から切替設
定するようにしたこの発明の実施の形態６を示すブロッ
ク図であり、１１Ａは前述（図１内）の利得制御信号発
生回路１１に対応しており、１〜１０、２０、３０、４
０、Ｃ１、Ｅ、Ｅ１、Ｅ２およびＭは、前述と同様のも
のである。

【０１２０】１３はたとえば使用光源の種類に応じて外
部から切替操作されるパターン切替回路であり、利得制
御信号発生回路１１Ａに対してパターン切替信号Ｐを出
力し、利得制御回路５の各色成分毎の利得を所定の複数
の利得設定パターンに切り替えるようになっている。

【０１２１】この場合、利得制御信号発生回路１１Ａ
は、ホワイトバランス設定モードにおいて、パターン切
替回路１３からのパターン切替信号Ｐに応答して、所定
の複数の利得設定パターンの中から選択して、利得制御
回路５に対して各色成分毎の利得を設定するための利得
制御信号Ｃ１を出力する。

【０１２２】図８は使用光源の種類による各分光特性を
示す説明図であり、横軸は波長、縦軸は光感度である。
図８において、（ａ）はＧ成分がＢ成分およびＲ成分よ
りも多い光源Ｘの分光特性、（ｂ）はＧ成分がＢ成分お
よびＲ成分よりも少ない光源Ｙの分光特性をそれぞれ示
している。

【０１２３】図９はこの発明の実施の形態６による利得
制御動作を示す図５と同様の説明図であり、（ａ）は図
８内の光源Ｘを用いた場合に得られる電気信号Ｅｘ、
（ｂ）は電気信号Ｅｘに対して利得制御回路５から出力
される第１の各色成分信号Ｅ１ｘ、（ｃ）は図８内の光
源Ｙを用いた場合に得られる電気信号Ｅｙ、（ｄ）は電
気信号Ｅｙに対して利得制御回路５から出力される第１
の各色成分信号Ｅ１ｙをそれぞれ示している。

【０１２４】次に、図８および図９を参照しながら、図
７に示したこの発明の実施の形態６の動作について説明
する。まず、ホワイトバランス設定モードにおいて、撮
像素子３は、Ｇ成分を多く含む分光特性の光源Ｘ（図８
（ａ）参照）を用いた場合には、図９（ａ）のような電
気信号Ｅｘを出力し、Ｇ成分が少ない分光特性の光源Ｙ
（図８（ｂ）参照）を用いた場合には、図９（ｃ）のよ
うな電気信号Ｅｙを出力する。

【０１２５】一方、パターン切替回路１３は、外部操作
により、あらかじめ設定されている複数の使用光源に対
応した利得設定パターンのうち、撮像を行う使用光源に
対応した利得設定パターンに切り替えるためのパターン
切替信号Ｐを出力する。利得制御信号発生回路１１Ａ
は、パターン切替信号Ｐに応答して、特定の色成分（た
とえば、Ｇ成分）の信号の出力期間の利得を他成分の信
号の出力期間の利得に比べて、特定倍となるように利得
制御信号Ｃ１を出力する。

【０１２６】たとえば、光源Ｘおよび光源Ｙを使用光源
とする場合、パターン切替信号Ｐは、光源Ｘ、光源Ｙ、
その他の光源、の３種類に対応して切替設定され、使用
光源に応じて外部からスイッチ操作により切り替えられ
る。すなわち、パターン切替信号Ｐは、使用光源が光源
Ｘの場合には光源Ｘを示し、光源Ｙの場合には光源Ｙを
示し、光源Ｘでも光源Ｙでもない場合はその他の光源を
示すことになる。

【０１２７】したがって、利得制御信号発生回路１１Ａ
は、パターン切替信号Ｐが光源Ｘを示す場合には、電気
信号Ｅｘ（図９（ａ）参照）のうちのＧ成分の利得がＲ
成分およびＢ成分の利得の特定倍（たとえば、図９
（ｂ）参照の１／ｍ倍）となるように利得制御信号Ｃ１
を発生する。

【０１２８】また、利得制御信号発生回路１１Ａは、パ
ターン切替信号Ｐが光源Ｙを示す場合には、電気信号Ｅ
ｙ（図９（ｃ）参照）のうちのＲ成分およびＢ成分の利
得がＧ成分の利得の特定倍（たとえば、図９（ｄ）参照
の１／ｎ倍）となるように、利得制御信号Ｃ１を発生
し、パターン切替信号Ｐがその他の光源を示す場合に
は、全ての色成分の利得が同じとなるように利得制御信
号Ｃ１を発生させる。

【０１２９】利得制御回路５は、利得制御信号Ｃ１に応
答して、増幅回路４を介した電気信号Ｅの利得を制御す
る。したがって、利得制御回路５は、光源Ｘを用いた場
合の電気信号Ｅｘ（図９（ａ）参照）に対しては、Ｇ成
分の信号の出力期間の利得をＲ成分およびＢ成分の信号
の出力期間の利得に比べて１／ｍ倍に減衰設定した第１
の色成分信号Ｅ１ｘ（図９（ｂ）参照）を出力し、光源
Ｙを用いた場合の電気信号Ｅｙ（図９（ｃ）参照）に対
しては、Ｒ成分およびＢ成分の信号の出力期間の利得を
Ｇ成分の信号の出力期間の利得に比べて１／ｎ倍に減衰
設定した第１の色成分信号Ｅ１ｙ（図９（ｄ）参照）を
出力する。

【０１３０】また、ホワイトバランス回路７における利
得制御についても、前述と同様に行われる。このよう
に、モード切替回路３０からのモード切替信号Ｍに応答
して利得制御回路５およびホワイトバランス回路７の利
得設定処理を完了した後、モード切替回路３０を通常撮
像モードに切り替えて通常撮像が行われ、利得制御信号
発生回路１１Ａおよびホワイトバランス回路７は、各色
成分毎の利得を記憶して保持する。

【０１３１】通常撮像モードにおいて、利得制御回路５
は、パターン切替回路１３からのパターン切替信号Ｐに
応答して、各色成分毎の第１の色成分信号Ｅ１を特定量
減衰させて出力する。この場合、利得設定パターンが外
部操作で選択されるので、利得制御信号発生回路１１Ａ
内で条件パターン（振幅レベルの比較等）を設定する必
要がないので、さらにコストダウンを実現することがで
きる。

【０１３２】すなわち、使用光源に応じて利得設定パタ
ーンを決定し、特定色成分の信号を特定量減衰させるよ
うにしたので、ホワイトバランス回路７の前段で各色成
分Ｒ、Ｇ、Ｂの振幅差が少なくなることから、ホワイト
バランス回路７において、各色成分Ｒ、Ｇ、Ｂ間の利得
差が少なくなり、ホワイトバランス回路７として利得可
変範囲が広くない安価な増幅回路を使用することができ
る。

【０１３３】また、使用光源がハロゲン灯や蛍光灯の場
合でも、各色成分間のノイズ量の変化を抑制することが
でき、各色成分間の直流成分のばらつきを抑制すること
ができる。

【０１３４】実施の形態７．なお、上記実施の形態６で
は、選択される使用光源の種類として、架空の光源Ｘお
よびＹを設定したが、具体的な光源として、ハロゲン
灯、蛍光灯、その他、の３種類に設定してもよい。

【０１３５】たとえば、ハロゲン灯を用いた場合には、
Ｂ成分の利得に対しＲ成分およびＧ成分の利得を１倍〜
１／１０倍の間の固定倍率に設定し、蛍光灯を用いた場
合には、Ｒ成分の利得に対してＧ成分およびＢ成分の利
得を１倍〜１／１０倍の間の固定倍率に成分し、その他
の光源を用いた場合には、全ての色成分の利得を同一に
設定することになる。

【０１３６】実施の形態８．また、上記各実施の形態１
〜７では、撮像主要部４０（図１および図７参照）を、
Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分に対して感度を有する個別の一次
元受光部を備えた撮像素子３と、撮像素子３を移動させ
る撮像素子移動機構２０とにより構成したが、各色成分
毎に対応したカラーフィルタを用いても同等の作用効果
を奏することは言うまでもない。

【０１３７】図１０は撮像主要部４０内にカラーフィル
タを用いたこの発明の実施の形態８の要部を示す概略構
成図であり、１０１はＲ、Ｇ、Ｂの各色成分のみを透光
する個別のカラーフィルタが配設されたカラーフィルタ
群、１０２はカラーフィルタ群１０１を介した光路上に
配置された一次元または二次元の受光部すなわち固体撮
像素子である。１０３はカラーフィルタ群１０１を駆動
制御するカラーフィルタ制御装置であり、カラーフィル
タ群１０１のうちの、必要な色成分を透光するカラーフ
ィルタのみを、必要な時間だけ固体撮像素子１０２の前
面の光路上に配置する。

【０１３８】図１１は図１０内のカラーフィルタ群１０
１の具体例を示す正面図であり、スライド式色フィルタ
で構成した場合を示している。図１１において、１１０
はスライド式色フィルタの本体を構成するスライド板、
１１１〜１１３はスライド板１１０上に配設されたＲ、
Ｇ、Ｂの各色フィルタである。

【０１３９】なお、カラーフィルタ群１０１は、図１１
のようなスライド式に限らず、前述（図２１参照）のよ
うに、回転板上にＲ、Ｇ、Ｂの各色フィルタ５２０〜５
２２が配設された回転色フィルタ５０５によっても構成
され得る。

【０１４０】この場合、カラーフィルタ制御装置１０３
は、受光部の受光タイミングに合わせて、Ｒ、Ｇ、Ｂ対
応の各色フィルタ１１１〜１１３（または、５２０〜５
２２）を時系列的に受光部の前にスライド（または、回
転）させ、必要な色フィルタを固体撮像素子１０２の前
に配置させる。これにより、撮像主要部４０は、時系列
的にＲ、Ｇ、Ｂの各色成分に対応した電気信号Ｅを出力
する。

【０１４１】実施の形態９．また、上記各実施の形態１
〜７では、ホワイトバランス回路７の利得制御範囲を小
さくするために、ホワイトバランス回路７の前段に粗調
整用の利得制御回路５を挿入したが、電気信号Ｅの各色
成分毎の振幅レベルに応じて撮像素子駆動回路を制御す
ることにより、撮像素子３における各色成分毎の受光量
を設定制御してもよい。

【０１４２】以下、電気信号Ｅに基づいて撮像素子３の
受光量を設定するようにしたこの発明の実施の形態９に
ついて説明する。図１２はこの発明の実施の形態９の概
略構成を示すブロック図であり、１０Ａは前述の撮像素
子駆動回路１０（図１および図７参照）に対応してお
り、１〜４、６〜９、２０、３０、４０、Ｅ、Ｅ２およ
びＭは前述と同様のものである。この場合、利得制御回
路５（図１参照）は不要となり、増幅回路４を介した電
気信号Ｅは、サンプルホールド回路６に入力される。

【０１４３】１２は撮像素子駆動回路１０Ａの駆動タイ
ミングを制御する駆動制御信号発生回路であり、モード
切替信号Ｍに応答して、サンプルホールド回路６の出力
信号（撮像素子３の読み出しクロックが除去された電気
信号Ｅ）に基づいて、撮像素子駆動回路１０Ａに駆動制
御信号Ｄを出力する。撮像素子駆動回路１０Ａは、駆動
制御信号Ｄに応答して撮像素子３を駆動するパルスを出
力し、撮像素子３における各色成分毎の受光量を制御す
るようになっている。

【０１４４】次に、図１３のフローチャートを参照しな
がら、この発明の実施の形態９の駆動制御信号発生回路
１２による受光量制御動作について説明する。図１３に
おいて、Ｓ１、Ｓ２およびＳ４は前述（図１）と同様の
ステップであり、Ｓ３３、Ｓ３５およびＳ３６は、前述
の各ステップＳ３、Ｓ５およびＳ６にそれぞれ対応する
ステップである。

【０１４５】まず、ホワイトバランス設定モードにおい
て、使用光源の下で白色基準板を撮像する。このとき、
初期状態において、撮像素子３は、撮像素子駆動回路１
０Ａからの駆動制御信号Ｄに応答して、各色成分毎に対
応した３つの一次元受光部の電荷蓄積時間がそれぞれ等
しくなるように、撮像素子駆動回路１０Ａにより駆動制
御される。この状態で撮像素子３から得られた電気信号
Ｅは、増幅回路４で増幅され且つサンプルホールド回路
６でサンプルホールドされ、駆動制御信号発生回路１２
に入力される。

【０１４６】駆動制御信号発生回路１２は、図１３の処
理により、サンプルホールド回路６を介してフィードバ
ックされた電気信号Ｅに応じて、撮像素子３の動作制御
用の駆動制御信号Ｄを決定し、これを撮像素子駆動回路
１０Ａに出力する。すなわち、時系列的に入力される電
気信号Ｅの各色成分毎の振幅レベルＶｒ、Ｖｇ、Ｖｂを
検出し（ステップＳ１）、あらかじめ設定された第１、
第２（任意数）の条件パターン（ステップＳ２、Ｓ４）
に基づいて駆動制御信号Ｄを発生する。なお、第１およ
び第２の条件パターンは、前述と同様に、各色成分Ｒ、
Ｇ、Ｂの振幅レベル差が減少するように設定されてい
る。

【０１４７】たとえば、各振幅レベルＶｒ、Ｖｇ、Ｖｂ
が第１の条件パターン（ステップＳ２）を満たす場合に
は、撮像素子３においてＲ成分に対して感度を有する一
次元受光部の蓄積時間ＴｒをＫｒ倍し、Ｇ成分に対して
感度を有する一次元受光部の蓄積時間ＴｇをＫｇ倍し、
Ｂ成分に対して感度を有する一次元受光部の蓄積時間Ｔ
ｂをＫｂ倍するように、撮像素子駆動回路１０Ａに対す
る駆動制御信号Ｄを出力する（ステップＳ３３）。

【０１４８】同様に、第２の条件パターン（ステップＳ
４）を満たす場合には、Ｒ成分に対して感度を有する一
次元受光部の蓄積時間ＴｒをＬｒ倍し、Ｇ成分に対して
感度を有する一次元受光部の蓄積時間ＴｇをＬｇ倍し、
Ｂ成分に対して感度を有する一次元受光部の蓄積時間Ｔ
ｂをＬｂ倍するように、撮像素子駆動回路１０Ａに対す
る駆動制御信号Ｄを出力する（ステップＳ３５）。

【０１４９】一方、第１および第２の条件パターンのい
ずれも満たさない場合には、Ｒ成分に対して感度を有す
る一次元受光部の蓄積時間ＴｒをＭｒ倍し、Ｇ成分に対
して感度を有する一次元受光部の蓄積時間ＴｇをＭｇ倍
し、Ｂ成分に対して感度を有する一次元受光部の蓄積時
間ＴｂをＭｂ倍するよう、撮像素子駆動回路１０Ａに対
する駆動制御信号Ｄを出力する（ステップＳ３６）。

【０１５０】これにより、撮像素子３において、各色成
分Ｒ、Ｇ、Ｂの振幅レベル差が減少するように受光量が
制御される。こうして設定された駆動制御信号Ｄは、駆
動制御信号発生回路１２内に記憶され、モード切替回路
３０により通常撮像モードからホワイトバランス設定モ
ードに再度切り替えられるまで保持される。

【０１５１】駆動制御信号Ｄに応答して受光量制御さ
れ、各色成分毎の振幅レベル差が抑制された電気信号Ｅ
は、サンプルホールド回路６を介してホワイトバランス
回路７に入力され、ホワイトバランス回路７において、
各振幅レベルＶｒ、Ｖｇ、Ｖｂのうちの最大レベルの色
成分信号と他の色成分信号とが同じ振幅レベルとなるよ
うに利得の設定を行う。

【０１５２】撮像素子３の受光量設定およびホワイトバ
ランス回路の利得設定が全て完了すると、モード切替信
号Ｍが切り替えられて通常撮像が行われるが、このと
き、ホワイトバランス回路７は、各色成分に対応して設
定された利得を記憶して保持する。

【０１５３】通常撮像において、撮像素子３およびホワ
イトバランス回路７は、既に設定された駆動制御信号Ｄ
および利得により各色成分毎に制御され、ホワイトバラ
ンス回路７から出力された色成分信号Ｅ２は、Ａ／Ｄ変
換器７でディジタル信号に変換された後、ディジタル信
号処理回路９において種々の処理が施される。この場合
も、撮像素子３での受光量制御により、あらかじめ平衡
化された電気信号Ｅが得られるため、ホワイトバランス
回路７での利得制御範囲が抑制され、前述と同様にコス
トダウンを実現することができる。

【０１５４】すなわち、駆動制御信号発生回路１２にお
いて、サンプルホールド回路６から出力される各色成分
の振幅レベルＶｒ、Ｖｇ、Ｖｂを検出し、各色成分Ｒ、
Ｇ、Ｂに対して感度を有する一次元受光部（撮像素子
３）の電荷蓄積時間Ｔｒ、Ｔｇ、Ｔｂを、あらかじめ設
定された条件パターンにより設定制御することにより、
ホワイトバランス回路７の前段で各色成分Ｒ、Ｇ、Ｂの
振幅差を少なくすることができる。

【０１５５】したがって、ホワイトバランス回路７にお
いて各色成分Ｒ、Ｇ、Ｂ間の利得差が少なくなり、ホワ
イトバランス回路として安価な増幅回路を使用すること
ができる。また、駆動制御信号Ｄは、あらかじめパター
ン化された条件にしたがって作成されるので、駆動制御
信号発生回路１２の構成も簡単で安価に実現することが
できる。

【０１５６】実施の形態１０．なお、上記実施の形態９
では、撮像素子３に対する電荷蓄積時間Ｔｒ、Ｔｇ、Ｔ
ｂの制御内容（ステップＳ３３、Ｓ３５およびＳ３６）
を一般的に示したが、使用光源が蛍光灯またはハロゲン
灯の場合を想定してＲ成分およびＢ成分に注目し、条件
パターンに応じて電荷蓄積時間ＴｒまたはＴｂ（受光量
に相当）のいずれかを長く設定してもよい。

【０１５７】以下、条件パターンに応じて電荷蓄積時間
ＴｒまたはＴｂを長く設定したこの発明の実施の形態１
０について説明する。この場合、装置の概略構成および
概略動作は図１２および図１３に示した通りである。図
１４はこの発明の実施の形態１０による受光量制御動作
を示す説明図であり、（ａ）は蛍光灯を用いた場合の初
期状態における電気信号Ｅｏ、（ｂ）は初期状態の電気
信号Ｅｏに対するサンプルホールド回路６の出力信号、
（ｃ）は受光量制御後の電気信号Ｅ、（ｄ）はハロゲン
灯を用いた場合の初期状態における電気信号Ｅｏ、
（ｅ）は受光量制御後の電気信号Ｅである。

【０１５８】次に、図１２および図１４とともに図１５
のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形
態１０による電荷蓄積時間（受光量）制御動作について
説明する。図１５において、Ｓ１１およびＳ１２は前述
（図４）と同様のステップであり、Ｓ４３およびＳ４４
は前述（図４）のステップＳ１３およびＳ１４にそれぞ
れ対応している。

【０１５９】まず、ホワイトバランス設定モードの初期
状態において、使用光源の下で白色基準板を撮像した入
射光により、撮像素子３は、撮像素子駆動回路１０Ａの
制御下で、各成分毎の一次元受光部の電荷蓄積時間Ｔ
ｒ、Ｔｇ、Ｔｂが等しくなるように駆動される。

【０１６０】このとき、受光量制御前の電気信号Ｅｏ
は、たとえば使用光源として蛍光灯を用いた場合には、
図１４（ａ）のようにＲ成分の振幅レベルＶｒが小さい
状態で出力される。この電気信号Ｅｏは、サンプルホー
ルド回路６を介して図１４（ｂ）のようにレベル反転さ
れた後、駆動制御信号発生回路１２に入力される。

【０１６１】駆動制御信号発生回路１２は、サンプルホ
ールド回路６を介して入力された電気信号に対し、図１
５に示す処理フローを施すことにより駆動制御信号Ｄを
決定する。まず、Ｒ成分およびＢ成分の各振幅レベルＶ
ｒおよびＶｂを検出し（ステップＳ１１）、振幅レベル
ＶｒおよびＶｂの大きさを比較して、Ｒ成分の振幅レベ
ルＶｒがＢ成分の振幅レベルＶｂ以上か否かを判定する
（ステップＳ１２）。

【０１６２】もし、使用光源としてハロゲン灯が用いら
れ、電気信号Ｅｏの振幅レベルが図１４（ｄ）の状態で
あれば、Ｖｒ≧Ｖｂ（すなわち、ＹＥＳ）と判定され、
Ｂ成分に対して感度を有する一次元受光部の電荷蓄積時
間Ｔｂを、他成分に対して感度を有する一次元受光部の
電荷蓄積時間ＴｒおよびＴｇよりも特定倍だけ長くする
ように、撮像素子駆動回路１０Ａに対して駆動制御信号
Ｄを出力する（ステップＳ４３）。

【０１６３】一方、使用光源として蛍光灯が用いられ、
電気信号Ｅｏの振幅レベルが図１４（ａ）の状態であれ
ば、図１４（ｂ）から明らかなように、Ｖｂ＞Ｖｒ（す
なわち、ＮＯ）と判定され、Ｒ成分に対して感度を有す
る一次元受光部の電荷蓄積時間Ｔｒを、他成分に対して
感度を有する一次元受光部の電荷蓄積時間ＴｇおよびＴ
ｂよりも特定倍だけ長くするように、撮像素子駆動回路
１０Ａに対して駆動制御信号Ｄを出力する（ステップＳ
４４）。

【０１６４】こうして決定された駆動制御信号Ｄは、駆
動制御信号発生回路１２において記憶され、モード切替
回路３０において通常撮像モードからホワイトバランス
設定モードに再度切り替えられるまで保持される。これ
により、駆動制御信号発生回路１２に入力される振幅レ
ベルが、たとえば図１４（ｂ）のように、Ｖｂ＞Ｖｒの
状態であっても、Ｒ成分に対する電荷蓄積時間Ｔｒが他
成分の電荷蓄積時間よりも増大するので、制御後の電気
信号Ｅは、図１４（ｃ）のように、Ｒ成分の振幅レベル
Ｖｒが特定倍大きくなって他成分の振幅レベルとほぼ等
しくなる。

【０１６５】同様に、初期状態の電気信号Ｅｏが図１４
（ｄ）のように、Ｖｒ＞Ｖｂの状態であっても、Ｂ成分
に対する電荷蓄積時間Ｔｂが他成分の電荷蓄積時間より
も増大するので、制御後の電気信号Ｅは、図１４（ｅ）
のように、Ｂ成分の振幅レベルＶｂが特定倍だけ増大さ
れて他成分の振幅レベルとほぼ等しくなる。

【０１６６】こうして、受光量制御により平衡化された
電気信号Ｅは、前述と同様に、増幅回路４およびサンプ
ルホールド回路６を介してホワイトバランス回路７に入
力され、ホワイトバランス回路７により、各振幅レベル
Ｖｒ、Ｖｇ、Ｖｂのうちの最大レベルの信号とそれ以外
の信号とが同一振幅レベルとなるように利得制御され
る。

【０１６７】以下、通常撮像モード切替時において、各
色成分に対応して設定された利得は、ホワイトバランス
回路７内に記憶保持される。通常撮像時において、撮像
素子３およびホワイトバランス回路７は、ホワイトバラ
ンス設定モード時に設定された駆動制御信号Ｄおよび利
得に基づいて駆動制御される。

【０１６８】このように、駆動制御信号発生回路１２に
おいて、サンプルホールド回路６の出力信号のうちのＲ
成分およびＢ成分の振幅レベルＶｒおよびＶｂを比較
し、振幅レベルが小さい方の色成分に対する電荷蓄積時
間を、他の色成分に対する電荷蓄積時間に比べて長く設
定したので、ホワイトバランス回路７の前段で各色成分
Ｒ、Ｇ、Ｂの振幅差が少なくなる。

【０１６９】したがって、ホワイトバランス回路７にお
いて各色成分Ｒ、Ｇ、Ｂ間の利得差が少なくなり、ホワ
イトバランス回路７として安価な増幅回路を使用するこ
とができる。また、使用光源がハロゲンランプや蛍光灯
の場合でも、ノイズ量が各色成分間で大きく変化した
り、各色成分間の直流成分のばらつきが大きくなるのを
抑制することができる。

【０１７０】実施の形態１１．また、上記実施の形態１
０では、撮像素子３において、振幅レベルが小さい方の
色成分の電荷蓄積時間と他の色成分の電荷蓄積時間との
割合を特に規定せずに説明したが、振幅レベルの小さい
色成分に対する電荷蓄積時間を他成分に対する電荷蓄積
時間の１倍〜１０倍の間の固定倍率（たとえば、図１４
（ｂ）の例では２倍程度）に設定してもよい。

【０１７１】実施の形態１２．また、上記実施の形態１
０では、Ｒ成分およびＢ成分の比較結果のみに基づいて
撮像素子３に対する電荷蓄積時間Ｔｒ、Ｔｇ、Ｔｂを設
定制御したが、前述の実施の形態４のように、全ての色
成分Ｒ、Ｇ、Ｂの振幅レベルＶｒ、Ｖｇ、Ｖｂを比較し
て電荷蓄積時間Ｔｒ、Ｔｇ、Ｔｂを設定制御してもよ
い。

【０１７２】以下、各色成分の振幅レベルＶｒ、Ｖｇ、
Ｖｂの比較結果を用いたこの発明の実施の形態１２につ
いて説明する。この場合、駆動制御信号発生回路１２
（図１２参照）は、各色成分の振幅レベルＶｒ、Ｖｇ、
Ｖｂのうちの最大の振幅レベルから算出した基準レベル
と各振幅レベルとの比較結果に基づいて、電荷蓄積時間
Ｔｒ、Ｔｇ、Ｔｂを制御するための駆動制御信号Ｄを決
定する。

【０１７３】図１６はこの発明の実施の形態１２による
受光量制御動作を示す説明図であり、（ａ）は蛍光灯を
用いた場合の初期状態における電気信号Ｅｏ、（ｂ）は
初期状態の電気信号Ｅｏに対するサンプルホールド回路
６の出力信号、（ｃ）は受光量制御後の電気信号Ｅであ
る。図１６（ｂ）において、Ｖｒｅｆは基準レベルであ
り、最大の振幅レベルＶｍａｘ（この場合、Ｇ成分の振
幅レベルＶｇ）の特定倍（１／ｋ倍）により算出され
る。

【０１７４】次に、図１２および図１６とともに図１７
のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形
態１２による電荷蓄積時間（受光量）制御動作について
説明する。図１７において、Ｓ１は前述（図６）と同様
のステップであり、Ｓ５１〜Ｓ５９は前述（図６）のス
テップＳ２１〜Ｓ２９にそれぞれ対応している。

【０１７５】まず、ホワイトバランス設定モードの初期
状態において、撮像素子３から出力される電気信号Ｅｏ
は、たとえば蛍光灯を用いた場合には図１６（ａ）のよ
うに出力され、サンプルホールド回路６を介して、図１
６（ｂ）のようにレベル反転された後、駆動制御信号発
生回路１２に入力される。

【０１７６】駆動制御信号発生回路１２は、サンプルホ
ールド回路６の出力信号（図１６（ｂ）参照）に対し
て、図１７に示す処理フローを施すことにより駆動制御
信号Ｄを決定する。まず、各色成分Ｒ、Ｇ、Ｂの振幅レ
ベルＶｒ、Ｖｇ、Ｖｂを検出し（ステップＳ１）、各振
幅レベルの大きさを比較して最大の振幅レベルＶｍａｘ
（＝Ｖｇ）を検出し（ステップＳ５１）、最大の振幅レ
ベルＶｍａｘを特定倍（１／ｋ倍）して基準レベルＶｒ
ｅｆを算出する（ステップＳ５２）。

【０１７７】続いて、基準レベルＶｒｅｆと各色成分
Ｒ、Ｇ、Ｂの振幅レベルＶｒ、Ｖｇ、Ｖｂとをそれぞれ
比較し（ステップＳ５３、Ｓ５５、Ｓ５７）、基準レベ
ルよりも小さい振幅レベルの色成分に対して感度を有す
る一次元受光部の電荷蓄積時間が、他成分の電荷蓄積時
間に比べて第２の特定倍だけ長くなるように駆動制御信
号Ｄを決定し（ステップＳ５４、Ｓ５６、Ｓ５８）、撮
像素子駆動回路１０Ａに出力する（ステップＳ５９）。
この駆動制御信号Ｄは、通常撮像モードからホワイトバ
ランス設定モードに再度切り替えられるまで保持され
る。

【０１７８】たとえば、使用光源が蛍光灯であって、駆
動制御信号発生回路１２の入力信号（サンプルホールド
回路６の出力信号）が図１６（ｂ）のように得られた場
合、最大の振幅レベルＶｍａｘ（＝Ｖｇ）を特定倍（１
／ｋ倍）した基準レベルＶｒｅｆと各振幅レベルＶｒ、
Ｖｇ、Ｖｂとを比較すると、Ｒ成分に対応した振幅レベ
ルＶｒが基準レベルＶｒｅｆよりも小さくなる。

【０１７９】したがって、ステップＳ５３において、Ｖ
ｒｅｆ＞Ｖｒ（すなわち、ＹＥＳ）と判定され、撮像素
子３におけるＲ成分に対する電荷蓄積時間Ｔｒが、他成
分に対する電荷蓄積時間ＴｇおよびＴｂよりも第２の特
定倍だけ長く設定される（ステップＳ５４）。

【０１８０】これにより、受光量制御後に撮像素子３か
ら出力される電気信号Ｅは、図１６（ｃ）のようにＲ成
分の振幅レベルＶｒが第２の特定倍だけ増大された信号
となる。以下、前述と同様に、ホワイトバランス回路７
において、各色成分毎の利得が設定され、通常撮像モー
ド切替時において、ホワイトバランス設定モード時に記
憶保持された制御値により利得制御が行われる。

【０１８１】この実施の形態１２においても、上記実施
の形態９〜１１と同様の作用効果を奏する。すなわち、
駆動制御信号発生回路１２において、サンプルホールド
回路６の出力信号の各成分Ｒ、Ｇ、Ｂの振幅レベルＶ
ｒ、Ｖｇ、Ｖｂを比較し、最大の色成分の振幅レベルＶ
ｍａｘに特定倍率（１／ｋ）を乗じた基準レベルＶｒｅ
ｆと比較して小さい色信号に対する電荷蓄積時間を、他
の色成分に対する電荷蓄積時間に比べて長くしたので、
ホワイトバランス回路７の前段で各色成分Ｒ、Ｇ、Ｂの
振幅差が少なくなり、ホワイトバランス回路７として安
価な増幅回路を使用することができる。

【０１８２】実施の形態１３．また、上記実施の形態１
２では、基準レベルＶｒｅｆを最大の振幅レベルＶｍａ
ｘの特定倍（１／ｋ倍）として特に規定せずに説明した
が、特定倍（１／ｋ）を１倍〜１／１０倍の間の固定倍
率（たとえば、図１６（ｂ）の例では１／２倍程度）に
設定してもよい。

【０１８３】また、各色成分のうち、振幅レベルが基準
レベルＶｒｅｆよりも小さい色成分に対する電荷蓄積時
間を他成分に対する電荷蓄積時間に比べて第２の特定倍
だけ長くするように説明したが、第２の特定倍を１倍〜
１０倍の間の固定倍率（たとえば、図１６の例では２倍
程度）に設定してもよい。

【０１８４】実施の形態１４．なお、上記実施の形態９
〜１３では、ホワイトバランス設定モードにおいて、サ
ンプルホールド回路６を介した電気信号に基づいて条件
パターンを設定し、各色成分毎の振幅レベルＶｒ、Ｖ
ｇ、Ｖｂの条件パターンに基づいて電荷蓄積時間Ｔｒ、
Ｔｇ、Ｔｂ（駆動制御信号Ｄ）を設定したが、前述の実
施の形態６のように、受光量設定パターンを外部から切
替設定してもよい。

【０１８５】図１８は受光量設定パターンを外部から切
替設定するようにしたこの発明の実施の形態１４を示す
ブロック図であり、１２Ａは前述（図１２内）の駆動制
御信号発生回路１２に対応しており、１〜９、１０Ａ、
１３、２０、３０、４０、Ｄ、Ｅ、Ｅ２、ＭおよびＰ
は、前述（図７および図１２）と同様のものである。

【０１８６】次に、図１９の説明図を参照しながら、図
１８に示したこの発明の実施の形態１４による受光量制
御動作について説明する。図１９において、（ａ）は図
８（ａ）の分光特性を有する光源Ｘを用いた場合の受光
量制御後に得られる電気信号Ｅｘ、（ｂ）は図８（ｂ）
の分光特性を有する光源Ｙを用いた場合の受光量制御後
に得られる電気信号Ｅｙをそれぞれ示している。

【０１８７】ホワイトバランス設定モードにおいて、撮
像素子３は、撮像素子駆動回路１０Ａから出力される駆
動パルスに応じて、入射光に含まれる各色成分Ｒ、Ｇ、
Ｂに対応した電気信号Ｅを時系列的に出力する。一方、
パターン切替回路１３は、あらかじめ設定されている複
数の光源のうちの使用光源に対応した受光量設定パター
ンに外部から切り替えられ、使用光源に対応したパター
ン切替信号Ｐを出力する。

【０１８８】駆動制御信号発生回路１２Ａは、パターン
切替信号Ｐに基づいて、特定の色成分に対する電荷蓄積
時間が他の色成分に対する電荷蓄積時間に比べて特定倍
だけ長くなるように駆動制御信号Ｄを出力し、撮像素子
駆動回路１０Ａは、駆動制御信号Ｄに応じて撮像素子３
に駆動パルスを出力する。

【０１８９】たとえば、Ｇ成分が他成分に対して多い光
源Ｘ（図８（ａ）参照）と、Ｇ成分が他成分に対して少
ない光源Ｙ（図８（ｂ）参照）とが存在する場合、パタ
ーン切替回路１３は、光源Ｘ、光源Ｙ、その他、の３種
類の切替数を有し、使用光源に応じて外部からスイッチ
操作により切り替えられる。

【０１９０】したがって、パターン切替回路１３は、使
用光源が光源Ｘの場合には光源Ｘを示すパターン切替信
号Ｐを出力し、光源Ｙの場合には光源Ｙを示すパターン
切替信号Ｐを出力し、光源Ｘでも光源Ｙでもない場合に
はその他を示すパターン切替信号Ｐを出力する。

【０１９１】駆動制御信号発生回路１２Ａは、光源Ｘを
示すパターン切替信号Ｐが入力された場合には、Ｒ成分
およびＢ成分に対する電荷蓄積時間ＴｒおよびＴｂが、
Ｇ成分に対する電荷蓄積時間Ｔｇの特定倍（たとえば、
ｍ倍）となるように駆動制御信号Ｄを出力する。

【０１９２】また、光源Ｙを示すパターン切替信号Ｐが
入力された場合には、Ｇ成分に対する電荷蓄積時間Ｔｇ
が、Ｒ成分およびＢ成分に対する電荷蓄積時間Ｔｒおよ
びＴｂの特定倍（たとえば、ｎ倍）となるように駆動制
御信号Ｄを出力し、その他の光源を示すパターン切替信
号Ｐが入力された場合には、各色成分に対する電荷蓄積
時間Ｔｒ、Ｔｇ、Ｔｂが同一となるように駆動制御信号
Ｄを発生させる。

【０１９３】こうして生成された駆動制御信号Ｄに応じ
て、撮像素子駆動回路１０Ａは撮像素子３を駆動する。
したがって、光源Ｘを用いた場合には、Ｒ成分およびＢ
成分に対する電荷蓄積時間ＴｒおよびＴｂが、Ｇ成分に
対する電荷蓄積時間Ｔｇのｍ倍に設定されるので、電気
信号Ｅｘの振幅レベルＶｒおよびＶｂもｍ倍され、図１
９（ａ）に示すように、全体的にほぼ同一の振幅レベル
となる。

【０１９４】一方、光源Ｙを用いた場合には、Ｇ成分に
対する電荷蓄積時間Ｔｇが、Ｒ成分およびＢ成分に対す
る電荷蓄積時間ＴｒおよびＴｂのｎ倍に設定されるの
で、電気信号Ｅｙの振幅レベルＶｇもｎ倍され、図１９
（ｂ）に示すように、全体的にほぼ同一の振幅レベルと
なる。

【０１９５】以下、前述と同様に、ホワイトバランス回
路７において、各色成分毎の利得が設定され、通常撮像
モード切替時において、ホワイトバランス設定モード時
に記憶保持された制御値により利得制御が行われる。

【０１９６】この実施の形態１４においても、前述と同
様の作用効果を奏する。すなわち、使用光源に応じて選
択された受光量設定パターンに基づいて、特定色成分に
対する電荷蓄積時間を他の色成分に対する電荷蓄積時間
に比べて長くしたので、ホワイトバランス回路７の前段
で各色成分Ｒ、Ｇ、Ｂの振幅差が少なくなり、ホワイト
バランス回路７として安価な増幅回路を使用することが
できる。

【０１９７】実施の形態１５．なお、上記実施の形態１
４では、選択される使用光源の種類を、架空の光源Ｘお
よびＹとして説明したが、前述の実施の形態７のよう
に、具体的な光源としてハロゲン灯および蛍光灯を用い
てもよい。

【０１９８】たとえば、ハロゲン灯を用いた場合には、
Ｂ成分に対する電荷蓄積時間Ｔｂが、Ｒ成分およびＧ成
分に対する電荷蓄積時間ＴｒおよびＴｇの１倍〜１０倍
に設定され、蛍光灯を用いた場合には、Ｒ成分に対する
電荷蓄積時間Ｔｒが、Ｇ成分およびＢ成分に対する電荷
蓄積時間ＴｇおよびＴｂの１倍〜１０倍に設定され、そ
の他の光源を用いた場合には、各色成分に対する電荷蓄
積時間Ｔｒ、Ｔｇ、Ｔｂが同一に設定される。

【０１９９】実施の形態１６．また、上記実施の形態９
〜１５では、各色成分Ｒ、Ｇ、Ｂ毎に感度を有する個別
の一次元受光部からなる撮像素子３と撮像素子移動機構
２０とにより撮像主要部４０を構成したが、前述の実施
の形態８（図１０参照）のように構成してもよく、前述
と同等の効果を奏することは言うまでもない。

【０２００】この場合、各色成分の受光時間の制御は、
二次元の固体撮像素子１０２の前面の光路上に時系列的
に配置される各カラーフィルタの配置時間を制御するこ
とにより行われる。また、前述と同様に、カラーフィル
タ群１０１は、回転色フィルタ５０５（図２１参照）、
または、スライド式色フィルタ１１０（図１１参照）で
構成してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１〜５の構成を示すブ
ロック図である。

【図２】 この発明の実施の形態１による利得制御信号
発生回路の動作を示すフローチャートである。

【図３】 この発明の実施の形態２による利得制御動作
を示す説明図である。

【図４】 この発明の実施の形態２による利得制御信号
発生回路の動作を示すフローチャートである。

【図５】 この発明の実施の形態４による利得制御動作
を示す説明図である。

【図６】 この発明の実施の形態４による利得制御信号
発生回路の動作を示すフローチャートである。

【図７】 この発明の実施の形態６および７の構成を示
すブロック図である。

【図８】 異なる光源の分光特性例を示す説明図であ
る。

【図９】 この発明の実施の形態６による利得制御動作
を示す説明図である。

【図１０】 この発明の実施の形態８および１６による
撮像素子の構成例を示すブロック図である。

【図１１】 この発明の実施の形態８および１６による
カラーフィルタ群の一例としてスライド式色フィルタを
示す正面図である。

【図１２】 この発明の実施の形態９〜１３の構成を示
すブロック図である。

【図１３】 この発明の実施の形態９による利得制御信
号発生回路の動作を示すフローチャートである。

【図１４】 この発明の実施の形態１０による受光量制
御動作を示す説明図である。

【図１５】 この発明の実施の形態１０による利得制御
信号発生回路の動作を示すフローチャートである。

【図１６】 この発明の実施の形態１２による受光量制
御動作を示す説明図である。

【図１７】 この発明の実施の形態１２による利得制御
信号発生回路の動作を示すフローチャートである。

【図１８】 この発明の実施の形態１４の構成を示すブ
ロック図である。

【図１９】 この発明の実施の形態１４および１５によ
る受光量制御動作を示す説明図である。

【図２０】 従来のカラー撮像装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【図２１】 従来のカラー撮像装置による回転カラーフ
ィルタの構成を示す正面図である。

【図２２】 従来のカラー撮像装置による利得制御回路
の具体的構成例を示す回路図である。

【図２３】 従来のカラー撮像装置による利得制御動作
を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 撮像レンズ、２ 絞り、３ 撮像素子、５ 利得制
御回路、７ ホワイトバランス回路（利得制御回路）、
１０、１０Ａ 撮像素子駆動回路、１１、１１Ａ 利得
制御信号発生回路、１２、１２Ａ 駆動制御信号発生回
路、１３ パターン切替回路、２０ 撮像素子移動機
構、３０ モード切替回路、１０１ カラーフィルタ
群、１０２ 固体撮像素子（受光部）、１０３ カラー
フィルタ制御装置、１１０ スライド式色フィルタ、１
１１〜１１３ 色フィルタ、５０５回転色フィルタ、５
２０〜５２２ 色フィルタ、Ｃ１ 利得制御信号、Ｄ
駆動制御信号、Ｅ 電気信号、Ｅ１、Ｅ２ 色成分信
号、Ｍ モード切替信号、Ｐパターン切替信号、Ｖｒ、
Ｖｇ、Ｖｂ 振幅レベル、Ｖｍｉｎ 最小レベル、Ｖｍ
ａｘ 最大レベル、Ｖｒｅｆ 基準レベル、ｋ 特性倍
率、Ｔｒ、Ｔｇ、Ｔｂ電荷蓄積時間、Ｓ１ 各色成分の
振幅レベルを検出するステップ、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ６ 各
色成分毎に利得制御信号を決定するステップ、Ｓ１１
Ｒ成分およびＢ成分の振幅レベルを検出するステップ、
Ｓ１２ Ｒ成分およびＢ成分の振幅レベルを比較するス
テップ、Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ２４、Ｓ２６、Ｓ２８ 各
色成分毎に利得を制御するステップ、Ｓ２１ 最小レベ
ルを検出するステップ、Ｓ２２、Ｓ５２ 基準レベルを
算出するステップ、Ｓ２３、Ｓ２５、Ｓ２７、Ｓ５３、
Ｓ５５、Ｓ５７ 基準レベルと各色成分の振幅レベルと
を比較するステップ、Ｓ３３、Ｓ３５、Ｓ３６ 各色成
分毎に駆動制御信号を決定するステップ、Ｓ４３Ｂ成分
の電荷蓄積時間（受光量）を制御するステップ、Ｓ４４
Ｒ成分の電荷蓄積時間（受光量）を制御するステッ
プ、Ｓ５１ 最大レベルを検出するステップ、Ｓ５４、
Ｓ５６、Ｓ５８ 各色成分の電荷蓄積時間（受光量）を
制御するステップ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石田 和也 京都府長岡京市馬場図所１番地 三菱電機 エンジニアリング株式会社京都事業所内

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 使用光源で照明された被写体からの入射
   光に基づいて、赤、緑および青の各色成分に対応した電
   気信号を時系列的に出力する撮像部と、 前記電気信号を前記各色成分毎に利得制御して第１の色
   成分信号を出力する第１の利得制御手段と、 前記第１の色成分信号を前記各色成分毎に再度利得制御
   して第２の色成分信号を出力する第２の利得制御手段
   と、 前記第１および第２の利得制御手段の動作状態をホワイ
   トバランス設定モードと通常撮像モードとに切り替える
   モード切替手段とを備え、 前記ホワイトバランス設定モードにおいて、前記第１の
   利得制御手段は、前記使用光源の下で標準被写体を撮像
   して得られた電気信号に対して前記各色成分毎の利得を
   設定するとともに、前記第２の利得制御手段は、前記各
   色成分に対応した前記第２の色成分信号の各振幅レベル
   が所定の比率となるように前記各色成分毎の利得を設定
   し、 前記通常撮像モードにおいて、前記第１および第２の利
   得制御手段は、前記ホワイトバランス設定モードで設定
   した各利得を維持することを特徴とするカラー撮像装
   置。
2. 【請求項２】 前記第１の利得制御手段は、 前記モード切替手段からのモード切替信号に応答して利
   得制御信号を出力する利得制御信号発生回路と、 前記利得制御信号に応答して前記電気信号に対する各色
   成分毎の利得を制御する利得制御回路とにより構成され
   たことを特徴とする請求項１に記載のカラー撮像装置。
3. 【請求項３】 前記利得制御信号発生回路は、 前記利得制御回路から出力される第１の色成分信号に基
   づいて前記利得制御信号を出力することを特徴とする請
   求項２に記載のカラー撮像装置。
4. 【請求項４】 前記第１の利得制御手段は、前記ホワイ
   トバランス設定モードにおいて、前記第１の色成分信号
   のうちの赤成分および青成分の各振幅レベルを比較し、
   前記赤成分および青成分のうちの振幅レベルの大きい方
   の出力期間の利得と、前記第１の色成分信号のうちの緑
   成分の出力期間の利得とが、前記赤成分および青成分の
   うちの振幅レベルの小さい方の出力期間の利得に対し
   て、それぞれ特定倍率となるように前記各色成分毎の利
   得を設定することを特徴とする請求項１に記載のカラー
   撮像装置。
5. 【請求項５】 前記特定倍率は、１よりも小さく且つ１
   ／１０以上の値であることを特徴とする請求項４に記載
   のカラー撮像装置。
6. 【請求項６】 前記第１の利得制御手段は、前記ホワイ
   トバランス設定モードにおいて、 前記第１の色成分信号のうちの赤成分、緑成分および青
   成分の各振幅レベルを比較し、前記各色成分のうちの最
   も低い振幅レベルに第１の特定倍率を乗じた値を基準レ
   ベルとし、 前記基準レベルよりも大きい振幅レベルの信号の出力期
   間の利得が、前記基準レベル以下の振幅レベルの信号の
   出力期間の利得に対して、第２の特定倍率となるように
   前記各色成分毎の利得を設定することを特徴とする請求
   項１に記載のカラー撮像装置。
7. 【請求項７】 前記第１の特定倍率は、１よりも大きく
   且つ１０以下の値であり、前記第２の特定倍率は、１よ
   りも小さく且つ１／１０以上の値であることを特徴とす
   る請求項６に記載のカラー撮像装置。
8. 【請求項８】 前記第１の利得制御手段の各色成分毎の
   利得を所定の複数の利得設定パターンに切り替えるため
   のパターン切替手段を設け、 前記第１の利得制御手段は、前記ホワイトバランス設定
   モードにおいて、前記パターン切替手段から出力される
   パターン切替信号に応答して、前記複数の利得設定パタ
   ーンの中から選択して前記各色成分毎の利得を設定する
   ことを特徴とする請求項１に記載のカラー撮像装置。
9. 【請求項９】 前記利得設定パターンは、前記使用光源
   の種類に対応して設定されたことを特徴とする請求項８
   に記載のカラー撮像装置。
10. 【請求項１０】 前記利得設定パターンは、蛍光灯、ハ
    ロゲン灯、その他、に対応した３種類を含むことを特徴
    とする請求項９に記載のカラー撮像装置。
11. 【請求項１１】 前記撮像部は、 赤、緑および青の各色成分毎に感度を有する個別の一次
    元受光部からなる撮像素子と、 前記撮像素子を機械的に移動させる撮像素子移動機構
    と、 前記撮像素子を電気的に駆動する撮像素子駆動手段とに
    より構成されたことを特徴とする請求項１に記載のカラ
    ー撮像装置。
12. 【請求項１２】 前記撮像部は、 赤、緑および青の各色成分のみに対して透光性を有する
    個別のカラーフィルタからなるカラーフィルタ群と、 前記カラーフィルタ群に関連して配置された固体撮像素
    子と、 前記カラーフィルタ群のうちの必要な色成分を透光する
    カラーフィルタを、必要な時間だけ前記固体撮像素子の
    前面の光路上に配置するように、前記カラーフィルタ群
    を駆動制御するカラーフィルタ制御手段とにより構成さ
    れたことを特徴とする請求項１に記載のカラー撮像装
    置。
13. 【請求項１３】 赤、緑および青の各色成分のみに対し
    て透光性を有する個別のカラーフィルタと、前記カラー
    フィルタを通した光を電気信号に変換する受光部とから
    なり、使用光源で照明された被写体からの入射光に基づ
    いて、前記各色成分に対応した電気信号を時系列的に出
    力する撮像部と、 前記受光部における前記各色成分毎の受光量を制御する
    撮像部駆動手段と、 前記電気信号を前記色成分毎に利得制御して色成分信号
    を出力する利得制御手段と、 前記撮像部駆動手段および前記利得制御手段の動作状態
    をホワイトバランス設定モードと通常撮像モードとに切
    り替えるモード切替手段とを備え、 前記ホワイトバランス設定モードにおいて、前記撮像部
    駆動手段は、前記使用光源の下で標準被写体を撮像して
    得られた電気信号に対して前記受光部での各色成分毎の
    受光量を設定するとともに、前記利得制御手段は、前記
    各色成分に対応した前記色成分信号の各振幅レベルが所
    定の比率となるように前記各色成分毎の利得を設定し、 前記通常撮像モードにおいて、前記撮像部駆動手段およ
    び前記利得制御手段は、前記ホワイトバランス設定モー
    ドで設定した前記各色成分毎の受光量および利得を維持
    することを特徴とするカラー撮像装置。
14. 【請求項１４】 前記撮像部駆動手段は、 前記モード切替手段からのモード切替信号に応答して駆
    動制御信号を出力する駆動制御信号発生回路と、 前記駆動制御信号に応答して前記受光部での各色成分毎
    の受光量を制御する撮像素子駆動回路とにより構成され
    たことを特徴とする請求項１３に記載のカラー撮像装
    置。
15. 【請求項１５】 前記駆動制御信号発生回路は、 前記撮像部から出力される電気信号に基づいて前記駆動
    制御信号を出力することを特徴とする請求項１４に記載
    のカラー撮像装置。
16. 【請求項１６】 前記撮像部駆動手段は、前記ホワイト
    バランス設定モードにおいて、前記電気信号のうちの赤
    成分および青成分の各振幅レベルを比較し、前記赤成分
    および青成分のうちの振幅レベルの大きい方の受光量お
    よび前記電気信号のうちの緑成分の受光量が、前記赤成
    分および青成分のうちの振幅レベルの小さい方の受光量
    に対して、特定倍率となるように前記各色成分毎の受光
    量を設定することを特徴とする請求項１３に記載のカラ
    ー撮像装置。
17. 【請求項１７】 前記特定倍率は、１より小さく且つ１
    ／１０以上の値であることを特徴とする請求項１６に記
    載のカラー撮像装置。
18. 【請求項１８】 前記撮像部駆動手段は、前記ホワイト
    バランス設定モードにおいて、 前記電気信号のうちの赤、緑成分および青成分の各振幅
    レベルを比較し、前記各色成分のうちの最も大きい振幅
    レベルに第１の特定倍率を乗じた値を基準レベルとし、 前記基準レベルよりも小さい振幅レベルの色成分の受光
    量が、前記基準レベル以上の振幅レベルの色成分の受光
    量に対して、第２の特定倍率となるように前記各色成分
    毎の受光量を設定することを特徴とする請求項１３に記
    載のカラー撮像装置。
19. 【請求項１９】 前記第１の特定倍率は、１よりも小さ
    く且つ１／１０以上の値であり、前記第２の特定倍率
    は、１よりも大きく且つ１０以下の値であることを特徴
    とする請求項１８に記載のカラー撮像装置。
20. 【請求項２０】 前記撮像部駆動手段の各色成分毎の受
    光量を所定の複数の受光量設定パターンに切り替えるた
    めのパターン切替手段を設け、 前記撮像部駆動手段は、前記ホワイトバランス設定モー
    ドにおいて、前記パターン切替手段から出力されるパタ
    ーン切替信号に応答して、前記複数の受光量設定パター
    ンの中から選択して前記各色成分毎の受光量を設定する
    ことを特徴とする請求項１３に記載のカラー撮像装置。
21. 【請求項２１】 前記受光量設定パターンは、前記使用
    光源の種類に対応して設定されたことを特徴とする請求
    項２０に記載のカラー撮像装置。
22. 【請求項２２】 前記受光量設定パターンは、蛍光灯、
    ハロゲン灯、その他、に対応した３種類を含むことを特
    徴とする請求項２１に記載のカラー撮像装置。
23. 【請求項２３】 前記撮像部は、 赤、緑および青の各色成分のみに対して透光性を有する
    各カラーフィルタが配設された個別の一次元受光部から
    なる撮像素子と、 前記撮像素子を機械的に移動させる撮像素子移動機構
    と、 前記撮像素子を電気的に駆動する撮像素子駆動手段とに
    より構成され、 前記撮像素子駆動手段は、前記各一次元受光部における
    電荷蓄積時間を制御することにより、前記各色成分毎の
    受光量を制御することを特徴とする請求項１３に記載の
    カラー撮像装置。
24. 【請求項２４】 前記撮像部は、 赤、緑および青の各色成分のみに対して透光性を有する
    個別のカラーフィルタからなるカラーフィルタ群と、 前記カラーフィルタ群に関連して配置された固体撮像素
    子と、 前記カラーフィルタ群のうちの必要な色成分を透光する
    カラーフィルタを、必要な時間だけ前記固体撮像素子の
    前面の光路上に配置するように、前記カラーフィルタ群
    を駆動制御するカラーフィルタ制御手段とにより構成さ
    れ、 前記カラーフィルタ制御手段は、前記各色成分毎の受光
    量を、前記各カラーフィルタを前記固体撮像素子の前に
    配置する時間により制御することを特徴とする請求項１
    ３に記載のカラー撮像装置。