JPS63109684A - 撮像装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明は、固体撮像素子の非有効画像領域を色温度検
出に利用した撮像装置に関する。

［従来の技術］ 固体撮像素子を用いる撮像装置は、撮像管にくらべ小形
軽量に構成でき、しかも残像や焼き付き或は幾何学歪み
がないため、鮮明な画像が得られる等の利点がある。第
２図に示す撮像装置１は、フォーカスレンズ２とズーム
レンズ３からなる撮像レンズ系を通った被写体からの光
を、光フィルタ４を介して固体撮像素子５上に結像させ
る構成をとる。複数の画素が２次元配列された固体撮像
素子５に蓄積された画像情報は、垂直と水平の走査によ
り例えばｌフィールドごとに順次読み出され、輝度・色
分離回路６に供給されて輝度信号と色信号に分けられる
。分離された輝度信号は、輝度信号処理回路７を経てエ
ンコード回路８に供給され、色信号は、色信号処理回路
９と白バランス調整回路１０を経てエンコード回路８に
供給される。白バランス調整回路ＩＯは、光源の光によ
って変わる被写体の色温度に合わせて赤色信号と青色信
号のゲインを調整することにより、白色の被写体を白色
に再現するためのものであり、色温度検出回路１１の出
力により動作する。色温度検出回路１１は、前記撮像レ
ンズ系とは別に設けた光フィルタ付きの固体撮像素子１
２に接続されており、この固体撮像素子Ｉ２の前面側に
配した乳白色の拡散フィルタ１３を通過し、光フィルタ
により分解された赤（Ｒ）、青（Ｂ）、緑（Ｇ）の３原
色の色成分は、演算回路１４による演算を通じて緑色を
基準にした色成分比Ｒ／ＧとＢ／Ｇに変換される。そし
て、さらに演算回路１４に接続した制御回路１５が、こ
うして得られた光源の色成分比Ｒ／ＧとＢ／Ｇにもとづ
いて動作し、白バランス調整回路ＩＯに対して赤色と青
色の各色信号のレベルを可変する指令を与えることで、
白バランス調整が行われる。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記従来の撮像装置１は、白バランスを自動調整するた
めの色温度検出回路１１と固体撮像素子１２等が、撮像
レンズ系とは別途膜けであるため、どうしても構成が複
雑化してしまい、製造コスト切り下げの観点からも好ま
しくなく、また撮像装置の前面側に撮像レンズ系の対物
レンズの外に、拡散フィルタのための窓を開口させなけ
ればならないため、外部に露出するセンサ部が装置表面
に占める面積が増えるほど取り扱いに慎重さが要求され
るという一般通念に従えば、気軽な操作を望むユーザに
心理的負担をかけやすく、操作性を損ないやすい等の問
題点があった。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、上記問題点を解決したものであり、複数の
画素が２次元配列された固体撮像素子に画像情報を蓄積
し、垂直と水平の走査により画像情報を読み出す撮像装
置であって、前記固体撮像素子のうち、実際に画像形成
に使用されない非有効画像領域に含まれる素子に、入射
光を拡散する拡散フィルタを前置し、かっ色温度を検出
する色温度検出回路を接続して構成したことを特徴とす
るものである。

［作用］ この発明は、固体撮像素子の非有効画像領域を色温度検
出のためのセンサとして活用し、画像情報と色温度情報
を同じ感度の素子から得ることで、正確かつ確実な色温
度補正を可能とし、また処理回路の撮像系との共用化に
より回路構成の簡略化を図る。

［実施例］ 以下、この発明の実施例について、第１図を参照して説
明する。第１図は、この発明の撮像装置の一実施例を示
す概略回路構成図である。

第１図中、撮像装置２１は、固体撮像素子２２に電荷と
して蓄積された画像情報を水平方向に掃き出す水平転送
回路２３が、アンプ回路２４を介して輝度・色分離回路
６と色温度を検出するための色温度検出回路２５に接続
しである。輝度・色分離回路６からエンコード回路８に
至る信号処理形態は従前通りであるが、色温度検出回路
２５が垂直ブランキング期間に固体撮像素子２２から読
み出した画像情報にもとづいて色温度を検出する点は、
従来にないものである。

実施例に用いた固体撮像素子２２は、マゼンタ（Ｒ十Ｂ
　）とシアン（Ｇ十Ｂ）及びグリーン（Ｇ）とイエロウ
（Ｇ＋Ｒ）の４画素を正方配列したものを第一グループ
とするとともに、マゼンタとイエロウ及グリーンとシア
ンの４画素を正方配列したものを第ニゲループとし、こ
れら第一、第二のグループを行方向に同種どうしを、ま
た列方向には異種のものを交互に配列することでマトリ
クスを構成している。このため、固体撮像素子２２は、
各グループ内で縦に並ぶ２画素を、２画素間時にサンプ
リングすることで画像情報を読み出すことができ、シス
テムクロック発生回路２６から供給される動作クロック
にもとづいて垂直と水平の二方向に順次走査される。

ここで、固体撮像素子２２のうち太い枠線で囲った部分
は、画像形成に直接関与する有効画像領域であり、その
上辺部と右辺部に接する部分は、ともに画像形成に供さ
れない非有効画像領域に指定される。しかし、これらの
部分はセンサとして活用することができ、それぞれ乳白
色の拡散フィルタ２７と真っ黒な遮光フィルタ２８で覆
い、色温度の検出と光学的黒レベル基準の検出に積極利
用するものである。遊休素子の有効活用とはいえ、色温
度検出専用の固体撮像素子１２を廃止できるメリットは
、きわめて大である。

ところで、色温度検出回路２５内の初段に設けたサンプ
ル・ホールド回路２９は、システムクロツり発生回路２
６が垂直ブランキング期間に出力する動作クロックにも
とづいて動作する。そし７、このサンプル・ホールド回
路２９には、増幅度が２と１の係数回路３０．３１を介
して、動作クロックが互いに逆相で水平方向に１画素飛
びのサンプリングを行うサンプル・ホールド回路３２．
３３が接続しである。これらのサンプル・ホールド回３
２．３３路は、それぞれ比較回路３４の非反転入力端子
と反転入力端子に接続されている。比較回路３４の出力
は、不要成分除去用の低域が波回路３５を介して色分解
手段に供給される。色分解手段は、■ライン遅延素子３
６と減衰度が１／４の係数回路３７の直列接続回路及び
これを迂回する信号線路３８が、減算器３９に対して並
列に接続された構成をなし、比較回路３４の出力を赤色
信号Ｒと青色信号Ｂに分解する。

すなわち、サンプル・ホールド回路３２と３３は、固体
撮像素子２２の第一グループに関しては、それぞれ２　
（Ｒ＋Ｂ＋Ｇ十Ｒ）と（Ｇ＋Ｇ＋Ｂ）を出力するため、
このときの比較回路３４の誤差出力は、４Ｒ＋Ｂとなる
。さらに、両回路３２゜３３は、第ニゲループに関して
は、上記と異なり、それぞれ２　（Ｒ＋Ｂ＋Ｇ＋Ｂ）と
（ｃ＋ｃ＋Ｒ）を出力するため、そのときの比較回路３
４の誤差出力は、４Ｂ＋Ｒとなる。従って、１ライン遅
延素子３６を用いた色分解手段からは、２つの色信号１
５／４Ｒと１５／４Ｂが交互に得られることになる。こ
の実施例では、減算器３９に減衰度が４／１５の係数器
４０を接続することで、色信号ＲとＢを得、さらに緑色
信号Ｇに対する上記色信号ＲとＢの信号比を算出するた
め、サンプル・ホールド回路３３の交互出力２Ｇ＋Ｂ、
２Ｇ＋Ｒから色信号Ｂ、Ｒを交互に減算することで、緑
色信号Ｇを得るようにしている。

４１は、上記緑色信号Ｇを得るための減算器でるあが、
この減算器４１の出力と係数器４０の出力は、演算制御
回路４２に供給され、緑色信号Ｇに対する色信号Ｂ、Ｈ
の信号比の演算に供される。

そして、演算制御回路４２の出力制御信号により、白バ
ランス調整回路ＩＯによる白バランス調整が行われる。

このように、上記撮像装置２１は、画像情報を蓄積する
画素を２次元配列して構成された固体撮像素子２２のう
ち、実際に画像形成に使用されない非有効画像領域に含
まれる素子に、入射光を拡散する拡散フィルタ２７を前
置し、かっ色温度を検出する色温度検出回路２５を接続
することにより、固体撮像素子２２の非有効画像領域を
色温度検出のためのセンサとして活用する構成としたか
ら、従来用いていた色温度検出専用の固体撮像素子１２
を廃止し、撮像レンズ系内に色温度検出センサを組み込
むことで、装置構成の大幅な改善が可能であり、さらに
画像情報と色温度情報とを同じ感度の素子から得ること
で、正確かつ確実な色温度補正を行うことができる。ま
た、色温度検出回路２５の一部は、輝度・色分離回路６
との共用化が可能であるから、回路構成の簡略化の余地
が十分残されており、今後の技術的展開におおいに期待
することができる。

なお、上記実施例では、固体撮像素子の非有効画像領域
として、垂直ブランキング期間に相当する領域を色温度
検出に利用したが、例えば有効画像領域の左辺部に接す
る部分、すなわち水平ブランキング期間に相当する領域
で色温度を検出するようにしてもよい。また、色温度検
出に用いる画素配列は、３原色の補色フィルタを用いた
ものに限らず、３原色そのものの光フィルタを用いるも
のであって・もよい。また、色温度検出回路２５は、単
にイエロウ（Ｇ十Ｒ）とシアン（Ｇ十Ｂ）の差をとり、
この差分（Ｒ−Ｂ）にもとづいて色温度を検出する構成
とすることも可能である。

［発明の効果コ 以上説明したように、この発明は、画像情報を蓄積する
画素を２次元配列して構成された固体撮像素子のうち、
実際に画像形成に使用されない非有効画像領域に含まれ
る素子に、入射光を拡散する拡散フィルタを前置し、か
っ色温度を検出する色温度検出回路を接続することによ
り、固体撮像素子の非有効画像領域を色温度検出のため
のセンサとして活用する構成としたから、色温度検出専
用の固体撮像素子を廃止し、撮像レンズ系内に色温度検
出センサを組み込むことで、装置構成の大幅な改善が可
能であり、さらに画像情報と色温度情報とを同じ感度の
素子から得ることで、正確かつ確実な色温度補正が可能
であり、また色温度検出回路の一部は、画像情報を輝度
信号と色信号に分解する輝度・色分離回路との共用化が
可能であるから、回路構成の簡略化の余地が十分残され
ており、今後の技術的展開におおいに期待することがで
きる等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の撮像装置の一実施例を示す概略回
路構成図、第２図は、従来の撮像装置の一例を示す概略
回路構成図である。 １０、、、白バランス調整回路、−２１，、、撮像装置
、固体撮像素子、２５．、、色温度検出回路、２７．、
、拡散フィルタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の画素が２次元配列された固体撮像素子に画像情報
   を蓄積し、垂直と水平の走査により画像情報を読み出す
   撮像装置であって、前記固体撮像素子のうち、実際に画
   像形成に使用されない非有効画像領域に含まれる素子に
   、入射光を拡散する拡散フィルタを前置し、かつ色温度
   を検出する色温度検出回路を接続してなる撮像装置。