JPS63284434A - Color temperature detector - Google Patents

Color temperature detector

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JPS63284434A
JPS63284434A JP62117017A JP11701787A JPS63284434A JP S63284434 A JPS63284434 A JP S63284434A JP 62117017 A JP62117017 A JP 62117017A JP 11701787 A JP11701787 A JP 11701787A JP S63284434 A JPS63284434 A JP S63284434A
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JP
Japan
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signal
incident light
color
illuminance
output
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JP62117017A
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Japanese (ja)
Inventor
Teruo Hieda
輝夫 稗田
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To accurately detect the temperature of light over a wide illuminance range by comparing plural color component levels that incident light contains with a reference level which varies with the illuminance of the incident light. CONSTITUTION:A color component detection part 1 decomposes the incident light into primary color components and converts them photoelectrically to output color signal components SR, SG, and SB. An illuminance detection part 2 detects the illuminance of the incident light and generates a switching signal SS when its intensity decreases a constant value to control a reference signal generation part 3. The generation part 3 outputs reference voltages VR, VG, and VB for detecting the levels of the signals SR, SG, and SB. A comparison part 4 compares the signals SR, SG, and SB with the voltages VR, VG, and VB and an output part 5 outputs color temperature information corresponding to the color temperature of the incident light as a red output signal RC and a blue output signal BC according to comparison signals CR, CG, and SB. Thus, the temperature of the light over a wide illuminance range is accurately detected.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、被写体の照明中の色成分を検出して、自動
的にホワイトバランスを行うカラーテレビカメラのホワ
イトバランス装置等に好適な色温度検出装置に関し、人
込照度範囲の光を正確に検出するととができるようにし
たものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention provides a color temperature suitable for a white balance device of a color television camera, etc., which detects color components in illumination of a subject and automatically performs white balance. This detection device is capable of accurately detecting light within a crowd illuminance range.

〔技術の背景〕[Technology background]

カラーテレビカメラにおけるホワイトバランスは1重要
な信号調整の一つである。ホワイトバランスとは、被写
体の照明(すなわち被写体の外周光)中の3原色、赤色
、緑色、青色の成分比が白い被写体に対して1:1:1
と々るように撮影した被写体の色信号の利得等を可変調
整することをいう、3原色の成分比は照明の種類によっ
て異なるため、このホワイトバランスの調整が悪いと撮
影した画面全体が青味がかったシ、赤味がかりたすして
色彩を忠実に再現することができない。
White balance in color television cameras is one of the important signal adjustments. White balance means that the component ratio of the three primary colors red, green, and blue in the illumination of the subject (i.e., the light surrounding the subject) is 1:1:1 for a white subject.
The component ratio of the three primary colors varies depending on the type of lighting, so if the white balance is incorrectly adjusted, the entire image will have a bluish tinge. It has a tinge of tinge and a tinge of red, making it impossible to faithfully reproduce the colors.

そこで従来から、このホワイトバランスを精度良くしか
も自動的に調整するものとして、外側自動追尾ホワイト
バランス装置が提案されている(特開昭54−5392
4号公報、特開昭55−158792号公報など)、こ
れらの装置は、被写体の外周光を撮像系とは別に設けた
受光系によシ検出し、自動的にホワイトバランスの調整
を行う装置で、よシ詳しくは、前面に各々色フィルタを
配した2または3個の光センナを設け、外周光の中から
2または3の異なる色成分を検出し、それらを対数圧縮
したのち、各々の差をとって等制約に外周光中の各色成
分の比を検出し、その比に従って撮像系の色信号増幅器
の利得を制御してホワイトバランスを行うという構成で
ある。
Therefore, an outer automatic tracking white balance device has been proposed as a device that accurately and automatically adjusts this white balance (Japanese Patent Laid-Open No. 54-5392
4, Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-158792, etc.), these devices detect the peripheral light of the subject using a light receiving system installed separately from the imaging system, and automatically adjust the white balance. In more detail, two or three optical sensors each with a color filter arranged on the front are installed, two or three different color components are detected from the peripheral light, and after logarithmically compressing them, each The configuration is such that the ratio of each color component in the outer peripheral light is detected under equal constraints by taking the difference, and the gain of the color signal amplifier of the imaging system is controlled according to the ratio to perform white balance.

このようなホワイトバランス装置では、上記光センサに
入射する光の照度範囲が非常に広いため、それに対応し
て光センナには広いダイナミックレンジが必要とされる
In such a white balance device, the illuminance range of the light incident on the optical sensor is very wide, so the optical sensor is required to have a correspondingly wide dynamic range.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、上述のような装置にありては、広い照度
範囲の外周光に対処するため、対数圧縮増幅器に高い精
度が要求され、また、温度補正等の補正回路が必要にな
るなど、装置の複雑化および高コスト化を招来していた
However, in the above-mentioned devices, high accuracy is required for the logarithmic compression amplifier in order to deal with peripheral light in a wide illuminance range, and correction circuits such as temperature correction are required, making the device complicated. This led to increased costs and increased costs.

この発明の目的は、広い照度範囲で正確な色温度情報を
得ることができる色温度検出装置を提供することにある
An object of the present invention is to provide a color temperature detection device that can obtain accurate color temperature information over a wide illuminance range.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明による色温度検出装置は、入射光に含まれる複
数の色成分のレベルを入射光の照度に応じて変化する基
準レベルと比較することによシ、入射光の色温度を検出
するようにしたことを特徴とする。
The color temperature detection device according to the present invention detects the color temperature of incident light by comparing the levels of a plurality of color components contained in the incident light with a reference level that changes depending on the illuminance of the incident light. It is characterized by what it did.

〔作用〕[Effect]

このように構成することによシ、たとえば弱い光の場合
は基準レベルを低くし、強い光の場合は基準レベルを高
くすれば、広い照度範囲の光を正確に検出することがで
きる。
With this configuration, for example, by lowering the reference level in the case of weak light and increasing the reference level in the case of strong light, it is possible to accurately detect light in a wide illuminance range.

したがって、前述したよりな外測自動追尾ホワイトバラ
ンス装置の受光系に適用すると、広いダイナミックレン
ジで正確なホワイトバランスの調整を行うことが可能と
なる。
Therefore, when applied to the light receiving system of the above-mentioned external automatic tracking white balance device, it becomes possible to perform accurate white balance adjustment over a wide dynamic range.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は、この発明による色温度検出装置の一実施例の
基本構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of an embodiment of a color temperature detection device according to the present invention.

同図において、色成分検出部1および照度検出部2は、
入射光中の各色成分の強さおよび入射光の照度をそれぞ
れ検出する検出部である。
In the figure, a color component detection section 1 and an illuminance detection section 2 are as follows:
This is a detection unit that detects the intensity of each color component in the incident light and the illuminance of the incident light.

色成分検出部1は、入射光中の3原色を各成分に分解し
て光電変換し、変換器に蓄積される電荷に応じた電圧を
赤色成分信号SR1緑色成分信号SG、青色成分信号S
Rとして出力するもので、他方照度検出部2は、入射光
の照度を検出してその強さが一定値以下になりたときに
切換信号SSを発生し、基準信号発生部3を制御するも
のである。
The color component detection unit 1 separates the three primary colors in the incident light into each component and photoelectrically converts the three primary colors into each component, and outputs voltages corresponding to the charges accumulated in the converter as a red component signal SR, a green component signal SG, and a blue component signal S.
On the other hand, the illuminance detection section 2 detects the illuminance of the incident light and generates a switching signal SS when the intensity becomes below a certain value to control the reference signal generation section 3. It is.

基準信号発生部3は、色成分信号SR,SG 、 SB
のレベルを検出するための基準電圧VR,VG、VBを
比較部4に供給するもので、切換信号SSに応じて基準
電圧のレベルを選択的に切換えるようになされている。
The reference signal generator 3 generates color component signals SR, SG, SB.
Reference voltages VR, VG, and VB for detecting the levels of are supplied to the comparator 4, and the levels of the reference voltages are selectively switched in accordance with a switching signal SS.

このため比較部4には、外周光の照度に応じたレベルの
基準電圧VR,VC,VBが供給されることになる。
Therefore, the comparison unit 4 is supplied with reference voltages VR, VC, and VB at levels corresponding to the illuminance of the peripheral light.

比較部4は、色成分信号SR,SG、SBと基準電圧V
R,VG、VBとを比較し、比較信号CR,CG、CB
を出力するもので、この実施例では、色成分信号SR,
SG、SBが蓄積される電荷に応じて上昇する電圧信号
であるので、基準電圧VR,VG、VBに達するまでの
時間長が入射光の各色成分の強さに対応することになる
The comparison unit 4 compares the color component signals SR, SG, SB and the reference voltage V.
R, VG, and VB are compared, and the comparison signals CR, CG, and CB are
In this embodiment, the color component signals SR,
Since SG and SB are voltage signals that increase in accordance with the accumulated charge, the length of time it takes to reach the reference voltages VR, VG, and VB corresponds to the intensity of each color component of the incident light.

出力部5は、比較信号CR,CG、CBに基づき入射光
の色温度に対応した色温度情報を出力するもので、上述
したようK、比較信号CR,CG、CBは、各色成分信
号SR,SG、SBの強さを時間長に変換した信号であ
るから、この時間長を比較して各色成分間の比を求め、
その比に対応した信号を色温度情報として出力するよう
に構成されている。この実施例では、緑色比較信号CG
を基準として、この信号CGK対する赤色比較信号CR
および青色比較信号CBの比をそれぞれ求め、それらを
電圧信号に変換してそれぞれ赤色出力信号RCおよび青
色出力信号BCとして出力している。
The output unit 5 outputs color temperature information corresponding to the color temperature of the incident light based on the comparison signals CR, CG, and CB. Since the signal is obtained by converting the intensities of SG and SB into time lengths, compare these time lengths to find the ratio between each color component.
It is configured to output a signal corresponding to the ratio as color temperature information. In this example, the green comparison signal CG
The red comparison signal CR for this signal CGK is based on
and the blue comparison signal CB, and convert them into voltage signals and output them as a red output signal RC and a blue output signal BC, respectively.

以上のような構成であるから、入射光が強い場合には基
準電圧を高くし、入射光が弱−場合には基準電圧を低く
することKよシ、入射光の強弱にかかわらずほぼ一定の
時間内で入射光の色温度を検出することができ、広いダ
イナミックレンジを有する色温度検出装置を得ることが
できる。
Because of the above configuration, it is better to increase the reference voltage when the incident light is strong, and lower the reference voltage when the incident light is weak. A color temperature detection device that can detect the color temperature of incident light within a certain period of time and has a wide dynamic range can be obtained.

次に、第1図のブロック図の詳細構成に′:)いて、第
2図の回路図を参照して説明する。なお、第1図と同一
の部分には、同一の符号を付して説明する。
Next, the detailed configuration of the block diagram of FIG. 1 will be explained with reference to the circuit diagram of FIG. 2. Note that the same parts as in FIG. 1 will be described with the same reference numerals.

同図において、色成分検出部1は、受光系を通りた入射
光を拡散して色情報の片寄Dt−なくす拡散板11を有
し、この拡散板11を通過した光は、赤(6)、緑C)
、f(B)O各色y4szl−12,13゜14によっ
て各色成分が取シ出され、光電変換器15.16.17
によって光電変換される。
In the figure, the color component detection unit 1 has a diffusion plate 11 that diffuses the incident light that has passed through the light receiving system to eliminate the bias of color information Dt. , green C)
, f(B)O Each color component is extracted by each color y4szl-12,13°14, and the photoelectric converter 15.16.17
photoelectrically converted.

この光電変換器15〜17は、後述の第4図で詳述する
ように、光励起によシ蓄積される電荷を電圧信号として
出力するもので、この電圧信号が色成分信号SR,SG
、SBとなる。したがって、この色成分信号SR,SG
、8Bは、蓄積される電荷量に応じて上昇する電圧信号
である。
The photoelectric converters 15 to 17 output charges accumulated by photoexcitation as voltage signals, as will be described in detail in FIG.
, becomes SB. Therefore, these color component signals SR, SG
, 8B are voltage signals that increase according to the amount of accumulated charge.

リセット回路18は、後述する比較部4からの比較エン
ド信号cgと、テレビの水平同期信号に同期した信号H
8とKよシ一定の・ぐルス幅のリセット信号R8を発生
するもので、光電変換器15〜17は、このリセット信
号R8により蓄積されている電荷が消滅し、初期状態に
復帰する。
The reset circuit 18 receives a comparison end signal CG from the comparison section 4, which will be described later, and a signal H synchronized with the horizontal synchronization signal of the television.
A reset signal R8 having a constant pulse width of 8 and K is generated, and the photoelectric converters 15 to 17 have their accumulated charges erased by this reset signal R8 and return to their initial states.

照度検出部2は、前述した拡散板11の後部に配置した
照度センサー21と比較器22とから成シ、照度センサ
ー21で検出した入射光の強さが、基準値RV以下にな
ったときに切換信号SSを出力する。
The illuminance detection unit 2 consists of an illuminance sensor 21 and a comparator 22 arranged at the rear of the diffuser plate 11 described above, and detects when the intensity of the incident light detected by the illuminance sensor 21 becomes less than the reference value RV. Outputs switching signal SS.

基準信号発生部3は、切換信号SSによシ切換制御され
て入射光の照度に応じた基準電圧VR,VG。
The reference signal generator 3 generates reference voltages VR and VG according to the illuminance of incident light under switching control by a switching signal SS.

VBを出力するもので、スイッチ31によシミ圧V、ま
たはv2(v、 <v2)の一方を選択し、選択した電
圧v1またはv2を抵抗分圧回路等から成る分圧器32
によ部分圧し、赤い)用、緑@)用、青01)用の各基
準電圧V R* V G # V Bを出力する。この
場合、各基準電圧は、VRxVBsa−!−VGとなる
ように設定されている。
VB is output, and the switch 31 selects either the stain voltage V or v2 (v, <v2), and the selected voltage v1 or v2 is passed through a voltage divider 32 consisting of a resistor voltage divider circuit or the like.
and outputs reference voltages V R * V G # V B for red), green @), and blue 01). In this case, each reference voltage is VRxVBsa-! -VG.

比較部4は、色成分信号SR,8G、SRと基準電圧V
R,VC,VBとを比較し、蓄積される電荷量に応じて
上昇する色成分信号SR,SG、SBがそれぞれ所定の
基準電圧VR,VG、VBK達するまでの時間を検出す
るもので、OPアンプ構成の赤色用比較器41.緑色用
比較器42.青色用比較器43を有する。
The comparison unit 4 compares the color component signals SR, 8G, SR and the reference voltage V.
OP Comparator for red color with amplifier configuration 41. Green comparator 42. It has a blue comparator 43.

比較器41および43の反転端子には色成分信号SRお
よびSBが入力され、非反転端子には基準電圧VRおよ
びVBが入力される。これに対して比較器42の反転端
子には基準電圧VGが入力され、非反転端子には色成分
信号SGが入力される。したがって、比較器41および
43は、色成分信号SRおよびSBば基準電圧VBおよ
びVBに達するまでは@H#レベル、達したのちは@L
”レベルの比較信号CRおよびCBを出力し、逆に、比
較器42は、色成分信号SGが基準電圧VGに達するま
では″L jレベル、達したのちは@H”レベルの比較
信号CGを出力する。
The color component signals SR and SB are input to the inverting terminals of the comparators 41 and 43, and the reference voltages VR and VB are input to the non-inverting terminals. On the other hand, the reference voltage VG is input to the inverting terminal of the comparator 42, and the color component signal SG is input to the non-inverting terminal. Therefore, the comparators 41 and 43 are at @H# level until the color component signals SR and SB reach the reference voltages VB and VB, and then at @L level.
The comparator 42 outputs comparison signals CR and CB of "level", and conversely outputs a comparison signal CG of "Lj level" until the color component signal SG reaches the reference voltage VG, and then outputs a comparison signal CG of "@H" level. Output.

また、アンド回路44は、色成分信号SR,SG、8B
の全てが対応する基準電圧VR,VG、VBのレベルに
違したことを検出して、色成分検出部1に比較エンド信
号CEを出力するもので、比較信号CRをインバータ4
5で反転した信号と、比較信号毎と、比較信号CBをイ
ンバータ46で反転した信号とのアンド条件をとってい
る。
Further, the AND circuit 44 outputs color component signals SR, SG, and 8B.
It detects that all of the corresponding reference voltages VR, VG, and VB are different in level, and outputs a comparison end signal CE to the color component detection section 1.
5, the signal obtained by inverting the comparison signal CB by the inverter 46, and the AND condition for each comparison signal.

出力部5は、比較信号CR,CG、CBに基づき入射光
の色成分比を求め、緑色成分に対する赤色成分の比を赤
色出力信号RC1緑色成分に対する青色成分の比を青色
出力信号BCとしてそれぞれ出力するもので、インバー
タ51およびアンド回路52〜55から成る論理回路と
、この論理回路の出力に応じて赤色出力電圧ER,およ
びEn2(ERl(En2)を選択するスイッチ56お
よび57と、青色出力電圧El、およびEn2(En、
 < En2)を選択するスイッチ58および59と、
選択された赤色出力電圧および青色出力電圧をそれぞれ
平滑化する平滑回路60および61とから構成される。
The output unit 5 calculates the color component ratio of the incident light based on the comparison signals CR, CG, and CB, and outputs the ratio of the red component to the green component as a red output signal RC1 and the ratio of the blue component to the green component as a blue output signal BC. A logic circuit consisting of an inverter 51 and AND circuits 52 to 55, switches 56 and 57 that select the red output voltages ER and En2 (ERl (En2) according to the output of this logic circuit, and the blue output voltage El, and En2(En,
<En2) switches 58 and 59 for selecting
It is comprised of smoothing circuits 60 and 61 that smooth the selected red output voltage and blue output voltage, respectively.

アンド回路52は、比較信号CRと比較信号CGをイン
バータ51で反転した信号との論理積をとシ、その出力
は出力電圧ER1を選択するスイッチ56の制御信号と
なる。また、アンド回路53は、比較信号CRとCGと
の論理積をとシ、その出力は出力電圧ER2を選択する
スィッチ570制御信号となる。こうしてスイッチ56
または57で選択された赤色出力電圧ER1またはLR
2は、平滑回路60で平滑化され、赤色出力信号RCと
して出力される。
The AND circuit 52 performs a logical product of the comparison signal CR and a signal obtained by inverting the comparison signal CG by the inverter 51, and its output becomes a control signal for the switch 56 that selects the output voltage ER1. Further, the AND circuit 53 performs a logical product of the comparison signals CR and CG, and its output becomes a switch 570 control signal for selecting the output voltage ER2. Thus the switch 56
or red output voltage ER1 or LR selected by 57
2 is smoothed by a smoothing circuit 60 and output as a red output signal RC.

青色系も同様の構成で、アンド回路54で比較信号CB
とCGの反転信号との論理積をとシ、その出力で出力電
圧EB、を選択するスイッチ58を制御し、また、アン
ド回路55で比較信号CBとCGとの論理積をとシ、そ
の出力で出力電圧EB2を選択するスイッチ59を制御
する。スイッチ58または59で選択された青色出力電
圧EB、tたはLR2は、平滑回路61で平滑化され、
青色出力信号BCとして出力される。
The blue color has a similar configuration, and the AND circuit 54 outputs the comparison signal CB.
and the inverted signal of CG, and its output controls a switch 58 that selects the output voltage EB, and the AND circuit 55 performs a logical product of comparison signals CB and CG, and its output controls the switch 59 that selects the output voltage EB2. The blue output voltage EB, t or LR2 selected by the switch 58 or 59 is smoothed by the smoothing circuit 61,
It is output as a blue output signal BC.

以上がこの発明の実施例構成である0次に、この実施例
の動作を第3図の波形図を参照しながら説明しよう。
The above is the configuration of the embodiment of the present invention.Next, the operation of this embodiment will be explained with reference to the waveform diagram of FIG.

まず、時刻t。において、リセット信号R8が発生する
と(第3図A)、光電変換器15〜17は初期状態とな
る。初期状態がすぎると光電変換器15〜17は、入射
光の各色成分の強さに応じて色成分信号SR,SG、S
Bを出力する。いま、入射光の色温度が低いとすれば、
各色成分信号は、5B(SG(SRの関係を保ち時間と
共に上昇する信号となる(第3図B)。
First, time t. When the reset signal R8 is generated (FIG. 3A), the photoelectric converters 15 to 17 are brought to their initial states. After the initial state, the photoelectric converters 15 to 17 generate color component signals SR, SG, and S according to the intensity of each color component of the incident light.
Output B. Now, if the color temperature of the incident light is low,
Each color component signal becomes a signal that maintains the relationship of 5B (SG (SR) and increases with time (FIG. 3B).

時刻t、になると、色成分3号SGが基準電圧VGを超
えるので、比較器42の比較信号CGがL状態からH状
態に変化する(第3図C)。ここで、基準電圧VCは、
第2図に示すように、電圧v2となるように設定されて
いる。
At time t, color component No. 3 SG exceeds the reference voltage VG, so the comparison signal CG of the comparator 42 changes from the L state to the H state (FIG. 3C). Here, the reference voltage VC is
As shown in FIG. 2, the voltage is set to v2.

時刻t2およびt3になると、色成分信号SRおよびS
Bがそれぞれ基準電圧VRおよびVB(VR、、VB)
を超えるため、比較器41および43の比較信号ORお
よびCBがそれぞれHa態からL状態に変化する(第3
図りおよびE)。
At times t2 and t3, the color component signals SR and S
B are the reference voltages VR and VB (VR, , VB), respectively.
Therefore, the comparison signals OR and CB of the comparators 41 and 43 change from the Ha state to the L state (the third
Diagram and E).

とのようにして得られた比較信号CR,CG、CBは、
出力部5に供給され、信号CGに対するCR。
The comparison signals CR, CG, and CB obtained as follows are
A CR for the signal CG is supplied to the output section 5.

信号CGに対するCBの比に応じて赤色出力信号RC,
青色出力信号BCがそれぞれ形成される。
Red output signal RC, depending on the ratio of CB to signal CG,
A blue output signal BC is respectively formed.

次に、出力部5忙おける赤色系回路の動作について述べ
る。
Next, the operation of the red circuit in the output section 5 will be described.

時刻t。−t、を時間T1、時刻t、〜t2を時間T2
とすると、時間T1では、アンド回路52のアンド条件
が成立するので、スイッチ56がオンとなシ(第3図F
)、出力電圧ER,が平滑回路60に供給される(第3
図H)。
Time t. -t, is time T1, time t, ~t2 is time T2
Then, at time T1, the AND condition of the AND circuit 52 is satisfied, so the switch 56 is not turned on (FIG. 3F).
), output voltage ER, is supplied to the smoothing circuit 60 (third
Figure H).

ついで時間T2では、アンド回路53のアンド条件が成
立し、スイッチ57がオンとなシ(第3図G)、出力電
圧ER,が平滑回路60に供給される(第3図H)6時
刻t2.後は、アンド回路52および53のアンド条件
が共に成立せず、スイッチ56および57が共にオフ(
第3図FおよびG)となるので、平滑回路60の入力は
高インピーダンス状態(HIGHZ )になる(第3図
H)。
Then, at time T2, the AND condition of the AND circuit 53 is satisfied, the switch 57 is turned on (FIG. 3G), and the output voltage ER is supplied to the smoothing circuit 60 (FIG. 3H) at time t2. .. After that, the AND conditions of AND circuits 52 and 53 are not satisfied, and both switches 56 and 57 are turned off (
3F and G), the input of the smoothing circuit 60 becomes a high impedance state (HIGHZ) (FIG. 3H).

こうして平滑回路60には、第3図HK示す信号が入力
される。平滑回路60は、時定数を大きくとっているの
で、レベルの異なる複数の電圧信号が入力されたときに
は、各入力電圧の供給時間に応じてその平均値を出力し
、入力が高インピーダンス状態のときには直前の電圧状
態を保持する。
In this way, the signal shown in FIG. 3 is input to the smoothing circuit 60. The smoothing circuit 60 has a large time constant, so when multiple voltage signals with different levels are input, it outputs the average value according to the supply time of each input voltage, and when the input is in a high impedance state, the smoothing circuit 60 outputs the average value according to the supply time of each input voltage. Retains the previous voltage state.

したがって、赤色出力信号RCは、出力電圧ERおよび
LR2の入力される時間T、お゛よびT2に応じて電圧
ER,〜ER2の間の値をとることになる。
Therefore, the red output signal RC takes a value between the voltages ER and ER2 depending on the time T and T2 at which the output voltages ER and LR2 are input.

この関係を詳述すると、いま、光電変換器15の入射光
量をLR1光電変換器16の入射光蓋をLG、それぞれ
の変換係数をAR%AGとすると、色成分信号8R,S
Gは時間tの関数として表わされ、5R−LR−AR−
t 8G−LG・AG−t となる、したがって、信号SRおよびSGが基準電圧V
RおよびVGに達する時間は、 となる。
To explain this relationship in detail, let us assume that the incident light amount of the photoelectric converter 15 is LR1, the incident light cover of the photoelectric converter 16 is LG, and the respective conversion coefficients are AR%AG, then the color component signals 8R, S
G is expressed as a function of time t, 5R-LR-AR-
t 8G-LG・AG-t Therefore, the signals SR and SG are at the reference voltage V
The time to reach R and VG is as follows.

赤色出力信号RCは、時間T、およびT2の間に平滑回
路60に入力される電圧ER1およびER2の平均値で
あるから、 と表わせる。
Since the red output signal RC is the average value of the voltages ER1 and ER2 input to the smoothing circuit 60 during times T and T2, it can be expressed as follows.

式(1)から明らかなように、赤色出力信号RCは、入
射光中のR成分とG成分の比率に応じて電圧ER−ER
2の間で変化する信号で、G成分に対してR成分が少さ
込場合は電圧ER2に近づき、逆に大きい場合は電圧E
R,に近づき、図示しない撮偉系の赤色信号増幅器の利
得を制御するととKなる。
As is clear from equation (1), the red output signal RC has a voltage ER-ER depending on the ratio of the R component and the G component in the incident light.
2. If the R component is small compared to the G component, it approaches the voltage ER2, and if it is large, the voltage E
When the gain approaches R, and the gain of a red signal amplifier (not shown) in the imaging system is controlled, it becomes K.

以上の説明は、赤色系回路の動作につhて述べたもので
あるが、青色系回路の動作についても同様である。詳細
説明は省略するが、青色系においては、平滑回路61の
入力信号として、時間T。
The above description has been made regarding the operation of the red color circuit, but the same applies to the operation of the blue color circuit. Although detailed explanation will be omitted, in the case of blue color, the time T is used as an input signal to the smoothing circuit 61.

で出力電圧El、、時間T2(時刻t、〜1. )で出
力電圧EB2がそれぞれ供給される(第3図K)。
At time T2 (time t, ~1.), output voltage El, and output voltage EB2 are supplied (FIG. 3K).

こうして時刻t3ですべての色成分信号が対応する基準
電圧を超えたことによシ、比較部2のアンド回路44の
アンド条件が成立し、比較エンド信号CEがリセット回
路18に供給される。この状態でテレビの水平同期信号
に同期した信号H8が時刻t4でリセット回路18に印
加されると、再びリセット信号R8が発生し、光電変換
器15〜17は再び初期状態に戻り、以後、同様の動作
が繰シ返される。
Since all the color component signals exceed the corresponding reference voltages at time t3, the AND condition of the AND circuit 44 of the comparator 2 is satisfied, and the comparison end signal CE is supplied to the reset circuit 18. In this state, when the signal H8 synchronized with the horizontal synchronization signal of the television is applied to the reset circuit 18 at time t4, the reset signal R8 is generated again, and the photoelectric converters 15 to 17 return to the initial state again, and from then on, the same operation is performed. The operation is repeated.

ところで、このよう表状態において、入射光の照度が低
下し、照度センサー21の出力が基準値Rvよシも低下
すると、照度検出部2から切換信号SSが発生する。ス
イッチ31は、この切換信号88I/cよシミ圧v2の
選択からV、の選択(V、〈V、 )に切シ換わ〕、基
準信号発生部3は、低レベルの基準電圧VR,VG、V
Bを出力する。このように基準電圧を切換えても、その
比率を変えなければ出力が変化しないことは、前述の式
(1)からも明らかである。
By the way, in such a front state, when the illuminance of the incident light decreases and the output of the illuminance sensor 21 decreases by more than the reference value Rv, the illuminance detection section 2 generates a switching signal SS. The switch 31 switches from the selection of the stain pressure v2 to the selection of V (V, <V, ) according to the switching signal 88I/c], and the reference signal generator 3 generates low-level reference voltages VR, VG. ,V
Output B. It is clear from equation (1) above that even if the reference voltage is switched in this way, the output will not change unless the ratio is changed.

したがりて、入射光の照度が低下して4基準電圧を低下
させれば比較部4および出力部5における処理時間が長
期化せず、入射光の照度Kかかわらず常にほぼ一定の周
期で入射光の色温度を検出でき、平滑回路から正確な出
力信号を得ることができる。
Therefore, if the illuminance of the incident light is reduced and the reference voltage 4 is lowered, the processing time in the comparison section 4 and the output section 5 will not be prolonged, and regardless of the illuminance K of the incident light, the incident light will always be incident at a substantially constant period. The color temperature of the light can be detected and an accurate output signal can be obtained from the smoothing circuit.

以上がこの発明の一実施例の構成および動作である。The above is the configuration and operation of one embodiment of the present invention.

次に、第4図を参照して第2図の光電変換器の一例を説
明する。
Next, an example of the photoelectric converter shown in FIG. 2 will be explained with reference to FIG. 4.

第4図において、Aは、光電変換器の概略的平面図、B
は、そのI −1m断面図、Cは、その等価回路図であ
る。
In FIG. 4, A is a schematic plan view of a photoelectric converter, and B is a schematic plan view of a photoelectric converter.
is its I-1m sectional view, and C is its equivalent circuit diagram.

第4図人およびBにおいて、光センサは、nシリコン基
板101上に素子分離領域102によりて電気的に分離
されて形成されている。
In FIGS. 4 and 4B, the optical sensor is formed on an n-silicon substrate 101 and electrically isolated by an element isolation region 102.

光電ンサは、n−コレクタ領域103、pペース領域1
04およびロ十エミッタ領域105から成るパイ?−ラ
トランジスタと、酸化vX106を挾んでpベース領域
104の電位を制御するためのキヤ/4シタ電極107
とから構成されている。
The photoelectric sensor includes an n-collector region 103, a p-pace region 1
04 and π consisting of 105 emitter regions 105? - a capacitor electrode 107 for controlling the potential of the p base region 104 by sandwiching the oxidized vX 106 and the transistor;
It is composed of.

そして、エミッタ電極108、保護膜109、オーミッ
クコンタクト用のn1領域111、コレクタ電極112
が各々形成されている。
Then, the emitter electrode 108, the protective film 109, the n1 region 111 for ohmic contact, and the collector electrode 112.
are formed respectively.

上記光センサの基本動作は、まず、初期電位にバイアス
されたpペース領域104を浮遊状態とし、光励起によ
シ発生した電子・ホール対のうちホールをpベース領域
104に蓄積する(蓄積動作)。
The basic operation of the optical sensor is to first put the p-base region 104 biased at an initial potential into a floating state, and accumulate holes in the p-base region 104 among the electron-hole pairs generated by photoexcitation (accumulation operation). .

続いて、キャノ母シタ電極107に正電圧を印加してエ
ミッタ・ペース間を順方向にバイアスし、蓄積されたホ
ールによシ発生した蓄積電圧を浮遊状態のエミッタ側へ
読出す(読出し動作)。
Next, a positive voltage is applied to the capacitor electrode 107 to forward bias between the emitter and the paste, and the accumulated voltage generated by the accumulated holes is read out to the floating emitter side (read operation). .

続いて、エミッタ側を接地してキャi4シタ電極107
に正電圧のリセッ)iルスを印加し、pぺ−ス領域10
4の電位を上昇させることでコレクタ側からエミッタ側
へ電流が流れ、pペース領域104に蓄積されたホール
が消滅する。これにより、リフレッシ−用の正電圧ノ4
ルスが立下がりた時点でpペース領域104が初期状態
に復帰する(リフレッシュ動作)。
Next, ground the emitter side and connect the capacitor electrode 107.
A positive voltage reset pulse is applied to the p-pace region 10.
By increasing the potential of 4, a current flows from the collector side to the emitter side, and the holes accumulated in the p space region 104 disappear. As a result, the positive voltage for refreshing
When the pulse falls, the p pace region 104 returns to its initial state (refresh operation).

なお、この光センサの基本的構成は、特開昭60−12
759号公報に記載されてhる。
The basic configuration of this optical sensor is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1986-12.
It is described in Publication No. 759.

第5図は本発明で適用可能な光電変換器の他の構成例を
示す、同図において、201はパイノクス電源、202
は光ダイオード、203は演算増幅器、204は積分コ
ンデンサ、2o 5はリセットスイッチである。
FIG. 5 shows another configuration example of a photoelectric converter applicable to the present invention. In the figure, 201 is a Pynox power supply, 202
is a photodiode, 203 is an operational amplifier, 204 is an integrating capacitor, and 2o5 is a reset switch.

第5図に示すように、リセットスイッチ205にリセッ
ト信号R8が入力すると、リセットスイッチ205が閉
じて、積分コンデンサ204の端子電圧が短絡され放電
する。リセット信号R8が終ると、リセットスイッチ2
05が開き、光ダイオード202に入射する光に応じた
光電流がz4イアス電源201から光ダイオード202
を通して積分コンデンサ204に蓄積され、出力端子2
06から色成分信号として出力される。
As shown in FIG. 5, when the reset signal R8 is input to the reset switch 205, the reset switch 205 closes and the terminal voltage of the integrating capacitor 204 is short-circuited and discharged. When the reset signal R8 ends, the reset switch 2
05 opens, and a photocurrent corresponding to the light incident on the photodiode 202 flows from the z4ias power supply 201 to the photodiode 202.
is stored in the integrating capacitor 204 through the output terminal 2.
06 as a color component signal.

なお、以上の実施例においては、入射光の赤@)成分、
緑(6)成分、青の)成分を検出するように構成したが
、これに限らず、2あるいは4以上の色成分を検出する
ようKしてもよい。
In addition, in the above embodiment, the red @) component of the incident light,
Although the configuration is configured to detect green (6) components and blue components, the present invention is not limited to this, and it may be possible to detect two or four or more color components.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上詳細に説明したように、この発明による色温度検出
装置は、入射光に含まれる複数の色成分のレベルを入射
光の照度に応じて変化する基準レベルと比較するように
したので、例えば、入射光の照度が低い場合には基準レ
ベルを低く設定し、入射光の照度が高り場合には基準レ
ベルを高く設定することで、広い照度範囲の光の色温度
を正確に検出することができる。
As explained in detail above, the color temperature detection device according to the present invention compares the levels of a plurality of color components included in incident light with a reference level that changes depending on the illuminance of the incident light. By setting the reference level low when the illuminance of the incident light is low, and setting the standard level high when the illuminance of the incident light is high, it is possible to accurately detect the color temperature of light over a wide illuminance range. can.

したがうて、この発明を例えば外側自動追尾ホワイトバ
ランス装置の受光系に適用すると、広いダイナミックレ
ンジで正確なホワイトバランスの調整を行うことが可能
となる。
Therefore, if the present invention is applied to, for example, a light receiving system of an external automatic tracking white balance device, it becomes possible to perform accurate white balance adjustment over a wide dynamic range.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、この発明の一実施例を示すブロック図、 第2図は、この発明の一実施例の回路構成を示す回路図
、 第3図は、第2図の実施例の動作を説明するための波形
図、 第4図は第2図の光電変換器の構成例を示す図で、Aは
概略的平面図、BはそのI−1線断面図、Cはその等価
回路図、 第5図は、第2図の光電変換器の他の構成例を示す回路
図である。 1・・・色成分検出部、2・・・照度検出部、3・・・
基準信号発生部、4・・・比較部、5・・・出力部。 代理人 弁理士 山 下 積 平 第1図 第4図 (A) 第5図 手続補正書彷式) %式% 2、発明の名称 色温度検出装置 3、補正をする者 41G件との関係   特許出願人 名  称 (100)キャノン株式会社4、代理人 住所 東京都港区虎ノ門五丁目13番1号虎ノ門40森
ビル(1)明細書第2頁第1行目に「3、発明の詳細な
説明」と項名目を追加する。
Fig. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention; Fig. 2 is a circuit diagram showing a circuit configuration of an embodiment of the invention; Fig. 3 explains the operation of the embodiment of Fig. 2. FIG. 4 is a diagram showing an example of the configuration of the photoelectric converter shown in FIG. FIG. 5 is a circuit diagram showing another example of the configuration of the photoelectric converter shown in FIG. 2. 1... Color component detection section, 2... Illuminance detection section, 3...
Reference signal generation section, 4... Comparison section, 5... Output section. Agent Patent Attorney Seki Yamashita Figure 1 Figure 4 (A) Figure 5 Procedural amendment form) % formula % 2. Name of the invention Color temperature detection device 3. Person making the amendment Relationship with the 41G patent Applicant name (100) Canon Co., Ltd. 4, Agent address 40 Mori Building, Toranomon, 5-13-1 Toranomon, Minato-ku, Tokyo (1) ``3. Detailed description of the invention'' in the first line of page 2 of the specification ” and add the item name.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)入射光に含まれる複数の色成分レベルを上記入射
光の照度に応じて変化する基準レベルと比較することに
より、上記入射光の色温度を検出するようにした色温度
検出装置。
(1) A color temperature detection device that detects the color temperature of the incident light by comparing the levels of a plurality of color components included in the incident light with a reference level that changes depending on the illuminance of the incident light.
JP62117017A 1987-05-15 1987-05-15 Color temperature detector Pending JPS63284434A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62117017A JPS63284434A (en) 1987-05-15 1987-05-15 Color temperature detector
US07/420,777 US5023704A (en) 1987-05-15 1989-10-11 Color temperature detecting device wherein comparison is made between color component levels and reference levels which vary with the illuminance of incident light
US07/915,467 USRE34926E (en) 1987-05-15 1992-07-16 Color temperature detecting device for producing a color temperature signal developed using the ratio between color component signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62117017A JPS63284434A (en) 1987-05-15 1987-05-15 Color temperature detector

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JP62117017A Pending JPS63284434A (en) 1987-05-15 1987-05-15 Color temperature detector

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