JPS5833727A - 温度補償回路 - 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】 カラービデオカメラのホワイトバランス自動調整回路は
、例えば８１図に示すように構成専れている。

すなわち、第１５りｋおいて、撮像素子の撮像出力を処
理することｋより三原色信号Ｑ、Ｒ，Ｂが取り出され、
その緑の色信号Ｇが端子（１Ｇ）を通じ、さらにアンプ
（２Ｇ）を通じてアナログゲート回路（３Ｇ）　ｋ供給
される。

このゲート回路（３Ｇ）は、鎖−で囲った部分がＩＣ化
されている・そして、トランジスタＱ１・。

Ｑ１＠により一定のバイアス電圧Ｔｌｏが形成され、こ
の電圧■１ｏがトランジスタＱ１ｓ〜Ｑｔｓｉｃベース
バイアスとして供給されてこれらトランジス７ＩＱ。

〜Ｑ１ｇは定電流源とされ、また、これｋよりトランジ
スタＱ１〜Ｑ４ｔＱ！ＩＩＱ！雪は工電ツメフォロワと
される。なお、このとき、 Ｖｃｃ　：電源電圧 ｖｌ：トランジスタＱ１０ベース電位 Ｖａｔ　：　）ランジスメＱ！１のペース電位とすれば
、−例として ＶＣＣ冑８．５（Ｖ） Ｖｌ　　麿Ｊ、３（Ｖ） Ｖａｔ膓４．６　ＣＶ　） とされる。

そして、通常の撮像時には、トランジスタφ。

Ｑ＠がオフとされ、従って、アンプ（２Ｇ）からの緑色
信号Ｇは、トランジスタＱ１〜Ｑ４を順次通じて端子（
４Ｇ）に取り出される。

なお、このとき、トランジスタＱｓ　、Ｑ！　意の工２
ツタは、トランジスタＱ１〜Ｑｓを通じて電圧■１によ
りプルアップされて（Ｖｌ　−３Ｖｎｚ）とされている
と共に、）ランジスｐＱ＊ｓのベース電位は、（■！！
−Ｗｉｇ）とされているので、トランジスタＱ＝意は逆
バイアスされていることｋなり、オフである。

さらに、赤色信号凡及び青色信号Ｂも同様に処理される
もので、緑色信号系と対応する回ｊｌＫは、参照符号の
ずフィックスＧをサフィックス８及びＢｋ代えて説明は
省略する。

ζうして、通常の撮像時には、三原色信号Ｇ。

Ｒ，Ｂが端子（４Ｇ）、　（４Ｂ）、　（４Ｂ）　ｋ取
り出される。

一方、ホワイトバランスの自動調整時には、少なくとも
中央部分に一様な明るさの白色部分のある被写体が撮像
されると共に１第２図に示すよ５に１画面（撮像範囲）
（９）の中央部分において＠０１となる垂直周期のウィ
ンドウ信号８ｖ及び同様の水平周期のウィンドウ信号ｓ
ｈが用意され、これら信号ｓｙ、ｓｈがトランジスタＱ
ｓ、Ｑ＠に供給される。

従って、ｓｙ、＠ｏ″、かつ、８ｈ　＝　”Ｑ”ノドき
には（画面（９）の中央部分では）、トランジスタ偽。

Ｑ＠がオフであるから、通常の撮像時と同様、端子（４
Ｇ）〜（４Ｂ）　ｋ三原色信号Ｇ、Ｂが得られると共に
、その信号レベルは画面（９）の白色部分に対応した一
定のレベルとなる。

また、Ｓｙ＝”ｌ”あるいは８ｈ＝、＠ｌ”＃）ときｋ
は（画面（９）の周辺部分では）、トランジスタＱｓ　
ｅＱ６の少なくとも一方がオンになるので、トランジス
タＱ３はオフとなり、端子（ＩＧ）〜（”ＩＢ）の信号
Ｇ〜Ｂは、端子（４Ｇ）〜（４Ｂ）　ｋ取り出されない
。

しかし、このとき、トランジスタＱ！３が能動状態とな
るので、電圧ＶａｔがトランジスタＱ意ｔ、Ｑｕ、Ｑ４
を通じて端子（４Ｇ）〜（４Ｂ）　Ｋ儒号Ｇ〜Ｂとして
取り出される。

従ッテ、ＩＩ　子（４Ｇ）　〜（４Ｂ）　Ｋは、第２図
に示すよ５に信号ｓｙ、ｓｈ　＃ＩＣ対応してレベルが
変化する信号Ｑ、Ｂが取り出されると共に、この信号Ｇ
〜Ｂの高レベル部分のレベルｌｈは画面（９）の白色部
分の明るさに対応し、低レベル部分のレベルＥｌは電圧
ＶｚｔＫ対応することｋなる。

そして、この矩形状の信号Ｇ−Ｂが、直流化回路（５Ｇ
）〜（５Ｂ）に供給され、平均化及びレベル検出されて
レベルＢｈ　ｋ対応したレベルの直流電圧Ｖｇ〜ｖｂと
され、その電圧Ｖｇが電圧比較回路（６凡）。

（５Ｂ）　Ｋ基準電圧として供給されると共に、電圧Ｅ
ｒ、Ｅｂが比較回路（６Ｋ）、（６Ｂ）に比較電圧とし
て供給され、比較出力Ｓらｓｂが取り出される。ｔた、
アンプ（２Ｒ）、（２Ｂ）が可変利得アンプとされると
共に、信号Ｓｒ、８ｂがメモリ回路（７Ｒ）、（７Ｂ）
を通じてアンプ（２Ｂ）、（２Ｂ）に利得の制御信号と
して供給される。

従って、信号８ｒ、８ｂは、緑色の信号Ｖｇのレベルを
基準とした信号Ｖｒ、Ｗｂのレベルの誤差を示すと共に
、このとき、信号ｖｇ　、　ｖｂは端子（１Ｇ）〜（Ｉ
Ｂ）の三原色信号Ｇ〜ＢのそれぞれのレベルＢｂに対応
しているので、信号８ｒ、８ｂは端子（１Ｇ）の信号Ｇ
のレベルを基準として端子（ＩＲ）、（ＩＢ）の信号Ｒ
，Ｂのレベルの誤差を示すととｋなる。そして、仁ノ誤
差信号Ｓｒ、Ｓｂにより７ｙプ（ＩＲ）、（２Ｂ）の利
得が制御されるので、端子（４Ｒ）、（４Ｂ）の信号Ｉ
Ｂは、端子（４Ｇ）の信号ＧＫ対して所定のレベルにな
り、従って、ホワイトノ（ランスが自動的にとれたこと
ｋなる。

そして、ホワイトバランスの自動調整後は、メ′モ９　
回ＩＩ　（７Ｒ）、　（７Ｂ）　＜記憶されティる信号
Ｓｒ、８ｂにより引き続きアンプ（２Ｒ）、（２Ｂ）の
利得が制御されるので、端子（４Ｇ）〜（４Ｂ）　ｋホ
ワイトバランスのとれた撮像出力Ｒ−Ｂが得られる。

こうして、第１図の回路では、ホワイトバランスの自動
調整を行うことができる・ ところで、一般に、）ランジスタのＶＢＥは、温度によ
って変化するので、広い温度範囲にわたって信号の直流
レベルを安定化することは困−である、特＆（、ＩＣに
おいては、ＩＣ化にあたって外部ビンや；ンデンサを滅
らすためにトランジスタの数が増えたり、トランジスタ
が直結接続とされているので、温度変化による直流レベ
ルの変化は大きくなりやすい。

例えば、第１１Ｑのホワイトバランスの自動調整回路に
おいては　ｆ３ｖ冨＠ｏ”、かつ、８ｈ謳”Ｑ”のとき
ｋは、端子（４Ｇ）の直流レベｋｖＯ・は、トランジス
タＱ１〜Ｑ４　Ｋより Ｗｏｏ　ｚ　Ｖｔ　−４ＶＢＥ であり、ＳＶ−”１”または８ｈ■″１１”のときｋは
、端子（４Ｇ）の直流レベルＶｔｔは、トランジスタＱ
ｘｔ。

Ｑｚ＊、Ｑａ　Ｋより Ｖｔｔ　ｚ　Ｖｓｌ−５ｖｌＥ である、従って、この回路では、温度変化により端子（
４ｑ）〜（４Ｂ）の直流レベルが変化してし１・そして
、この回路では、仁のような直流レベルの変化があると
、調整時ＫＫＲ化回路（５Ｇ）、（ＳＲ）。

（５Ｂ）　ＩＣ供給される矩形状の信号Ｇ、Ｒ，Ｂのレ
ベルＲｈが被写体の明るさだけでなく、温度変化によっ
て変化すると共に、レベルＥ！も温度変化によって変化
するので、温度により信号Ｖ７．Ｖらｖｂのレベルが変
化し、従って、ホワイトノ（ランスは、これがくずれた
状１１１１に＊ットされてしまう。

また、ホワイトバランスが正しくセットされて−１ても
、通常の撮像時、端子（４Ｇ）〜（４Ｂ）の信号Ｇ〜Ｂ
の直流レベルが温度によって変化するので、ホワイトバ
ランスがくずれてし１５゜ 因みに１電圧Ｖｓ、Ｖｌｔを第１図に示すように抵抗分
割で形成した場合における。端子（４Ｇ）〜（４Ｂ）の
直流レベルの変化を測定したとζろ、第３図のようｋな
った。そして、このような状態では、実用に遣さない。

この発明は、仁のような問題点を解決しようとするもの
である。

以下その一例について説明しよう。

第５図において、ｔｔｅはこの発Ｗ１４ＶＣよる温度補
償回路を示し、これは第１図に示すアナログゲート回路
（３Ｇ）　（及び（ＳＲ）、（８Ｂ）　）　Ｋ追加して
一体ｋＩＣ化されている。

すなわち、電源端子Ｔ１と共通端子（接地端子）Ｔ茸と
の間に、）ランジスｚＱｓｓのコレクタ・エヤツメ間と
、所定の数のダイオード接続されたトランジスタＱｍｔ
〜Ｑ３４のベース・工電ツタ間と、トランジスタＱ３ｓ
のコレクタ・工電ツタ間とカ直列接続されると共に、抵
抗器Ｒａｔ〜Ｒ１が直列接ａされ、トランジスタＱｔｓ
のベースが抵抗１町とＲｓｓとの接続点に接続され、ト
ランジスタＱｍｉのベースに電圧Ｖｌｏが供給される。

さらに、端子ＴｌとＴ！との間に、ダイオード接続され
たトランジスタＱ３６のベース・エヤツメ間と、抵抗器
Ｒ８４と、トランジスタＱｓｙのコレクターエンツタ間
と、抵抗器Ｒａｍとが直列接続されると共に、）ランジ
スタＱ３８のコレクタ・エンツメ間と、抵抗５Ｒｓｓと
、トランジスタＱｓｓ　ｔＱ　：ｌｖクメ喝工エヤメ間
と、抵抗器Ｂ３γとが直列接続される。

そして、トランジスタＱｓｙのベースがトランジスタＱ
Ｂ４の工電ツタに接続され、トランジスタＱｍｓのベー
スが抵抗器ＲｈとＲｓｓとの接続点に接続され、トラン
ジスタＱ３９のベースがトランジスタＱｓ＋の工電ツタ
に接続される。

また、トランジスタＱｓ　ｖ　、Ｑｓ・のコレクタ電圧
が電圧Ｖｌ、Ｖ１１として取り出され、トランジスタＱ
ｔ　ｅＱｓｓのベースに供給される。さらに、ＩＬ１４
■几１５゜Ｒｓｓ　ｍ　Ｒ３？　トされる・ 仁のよ５な構成によれば、トランジスタＱｓｓ＆家定電
流源として働き、トランジスタＱ）１〜Ｑｍａ　Ｖｃは
一定の電流が流れる。そして、このときｖａ：抵抗器８
３１とＲ３！との接続点の電位■ｂ＝抵抗器ＲａｇとＲ
ｉｓとの接続点の電位Ｉｔ　：　）ランジスタＱｓ＠〜
抵抗器３ｓｓｌ流れる電流Ｉ＊ｔ：）ランジスタＱｓｓ
−抵抗器Ｒｓｙを流れる電流とすると、 Ｖ１＝　ＶＣＣ−ＶＢｇ　−ＩｘＲｓａｖｂ　　５ＶＢ
ｇ−１１励！１ Ｒｓａ＝Ｒｓｓ であるから Ｖ１＝　ＶＣＣ−Ｗｂ　＋　４Ｖ１鳶 となる。

１　　　そして、ｓｙ　＝　＠ｏ”　、かつ、ｓｈ　−
＠ｏ’のとき（トランジスタＱｓ　、Ｑｓがオフのとき
）の端子（４Ｇ）の直流レベルＷｏｏは、 Ｖｏｏ−Ｖｔ　−４ＶＢＩＣ であるから上式を代入して Ｗｏｏ　−Ｖｃｃ　−Ｗｂ となる、すなわち、端子（１Ｇ）の信号Ｇ力１端子（４
Ｇ）に取り出されるとき、その直流レベルＷｏｏは電圧
ＶＫ量関係ず、従って、温度変イしにより変イヒすＥ ることがない。

また、 Ｖａｔ　＝ｓ　Ｖｍ　−ＶＢＩ　−ＩｔｔＲｓ番Ｗｂ　
−４Ｖｌｌｌ　＝ＩｚｔＲｓｙ Ｒ＋３６コＲｓｙ であるから Ｗｉｔ　＝　Ｖａ　−Ｖｂ　＋　３ＶＢＲとなる。

ソシテ、ｓｙ−＠１”ｔた６１８ｈ　−”１″のとき（
トランジスタＱｓまたはＱ６がオンのと會）の端子（４
Ｇ）の直流レベルＶ１ｔ％！、　　Ｖｌｌ　＝　Ｗｉｔ
　−３ＶＢｇ であるから上式を代入して Ｖ１１＝　Ｖａ　−Ｖｂ 圧Ｖａｔが信号Ｇに代わって端子（、ａＧ）ｋｌ＋り出
されるとき、その直ｒＩＬノベルが温度変化により変化
することがない。

第４図は、この発明を適用した場合における。

端子（４Ｇ）〜（４Ｂ）の直流レベルの変化を測定した
もので、第３図の適用前の場合に比べ、はるかに直ｆｉ
ｖベルの変化が少ない。

こうして、この発明によれば、温度変化による直ｆｉｖ
ベルの変化を補償できる。しかも、その場合、トランジ
スタＱｉｘ〜ＱｓｓをすべてＮＰＮ型とすることができ
るので、ＩＣ化したとぎ、占有面積が小さくなり、ＩＣ
化に有利である。

さらに、この補償回路は被補償回路と同一のチップｋＩ
Ｃ化できるので、　ＶＢＥのばらつきも少なく、十分な
補償かできる。ｔた、補償用のトランジスタＱｓｔ〜Ｑ
＄４の数を、補償した゛いＶＩＫの数にあわせることが
できると共に１それだけで補償ができるので、適用範囲
が広い。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図はこの発明を説明するための図。 第５図はこの発明の一例の接続図である。 （３Ｇ）〜（３Ｂ）はアナログゲート回路である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第１のトランジスタの工電ツタｋｃＮ偏（Ｎ≧１）のダ
   イオードと定電ｒＩＬＩＩＩとが直列接続され、第２の
   トランジスタの工電ツＩｋ、第１の抵抗器と、Ｗｃ３の
   トランジスタのコレクタ・工ζツー間と、第２の抵抗器
   とが直列接続され、上記第３のトランジスタのペースが
   上記８個のダイオードと上記定電流源との接続点に接続
   され、上記第１及び第２のトランジスタのベースに所定
   の直流電圧Ｖｍ。 Ｖｎが供給されて上記第３のトランジスタのコレクタか
   ら Ｔｏ　＝ｘ　Ｖｎ　−Ｖｍ　＋　（Ｎ　＋　１　）ＶＢ
   Ｉで示される直流電圧が取り出されるようにした温度補
   償回路。