DE19909047B4 - Schwarzwertkalibrierungsvorrichtung für Videokamera - Google Patents

Schwarzwertkalibrierungsvorrichtung für Videokamera Download PDF

Info

Publication number
DE19909047B4
DE19909047B4 DE19909047A DE19909047A DE19909047B4 DE 19909047 B4 DE19909047 B4 DE 19909047B4 DE 19909047 A DE19909047 A DE 19909047A DE 19909047 A DE19909047 A DE 19909047A DE 19909047 B4 DE19909047 B4 DE 19909047B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
reference voltage
black level
digital
signal
control signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE19909047A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19909047A1 (de
Inventor
Min Gyu Kim
Chul Sang Jang
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MagnaChip Semiconductor Ltd
Original Assignee
MagnaChip Semiconductor Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MagnaChip Semiconductor Ltd filed Critical MagnaChip Semiconductor Ltd
Publication of DE19909047A1 publication Critical patent/DE19909047A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19909047B4 publication Critical patent/DE19909047B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/14Picture signal circuitry for video frequency region
    • H04N5/16Circuitry for reinsertion of dc and slowly varying components of signal; Circuitry for preservation of black or white level
    • H04N5/18Circuitry for reinsertion of dc and slowly varying components of signal; Circuitry for preservation of black or white level by means of "clamp" circuit operated by switching circuit
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H04N25/616Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise involving a correlated sampling function, e.g. correlated double sampling [CDS] or triple sampling
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/71Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
    • H04N25/75Circuitry for providing, modifying or processing image signals from the pixel array
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N25/78Readout circuits for addressed sensors, e.g. output amplifiers or A/D converters
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/14Picture signal circuitry for video frequency region
    • H04N5/20Circuitry for controlling amplitude response

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Picture Signal Circuits (AREA)

Abstract

Schwarzwertkalibrierungsvorrichtung, die umfaßt: eine Schaltung (200) für korrelierte Zweifachabtastung/automatische Verstärkungsregelung (CDS/AGC), die basierend auf einem Schwarzwertklemmsignal Abtast-/Halte- und automatische Verstärkungsregelungsoperationen an einem analogen Bildsignal durchführt; eine Schwarzwertklemmschaltung (260), die das Schwarzwertklemmsignal basierend auf einer kalibrierten Referenzspannung erzeugt; einen Analog/Digital-(A/D-)Wandler (210), der das von der CDS/AGC-Schaltung (200) ausgegebene analoge Bildsignal in ein digitales Bildsignal umwandelt; eine Steuersignaleinstelleinrichtung zum Vergleichen eines Schwarzwerts des digitalen Bildsignals mit einem Schwarzwertkalibrierungswert und zum Einstellen eines digitalen Steuersignals basierend auf dem Vergleich; und eine Referenzspannungskalibrierungseinrichtung zum Erzeugen der kalibrierten Referenzspannung gemäß dem digitalen Steuersignal.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Bereich der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Videokamera und besonders eine verbesserte Schwarzwertkalibrierungsvorrichtung für eine Videokamera, die in der Lage ist, einen Schwarzwert eines angelegten Bildsignals innerhalb eines Chips automatisch zu kalibrieren.
  • 2. Beschreibung des Stands der Technik
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das das Innere einer herkömmlichen Videokamera darstellt. Wie darin gezeigt, beinhaltet die herkömmliche Videokamera: ein ladungsgekoppeltes Element (im Folgenden als CCD bezeichnet) 100 zum Umwandeln des durch eine Linse empfangenen optischen Bilds in ein elektrisches Signal und Ausgeben eines resultierenden Werts, eine Schaltung 110 für korrelierte Zweifachabtastung (im Folgenden als CDS bezeichnet) und automatische Verstärkungsregelung (im folgenden als AGC bezeichnet) zum Ausführen von Abtastung/Halten und automatischer Verstärkungsregelung bezüglich des Ausgangssignals des CCD 100, einen Referenzspannungsgenerator 130 zum Erzeugen einer oberen Phasenreferenzspannung VT und einer unteren Phasenreferenzspannung VB, einen Analog/Digital-Wandler (im Folgenden als A/D-Wandler bezeichnet) 120 zum Umwandeln des von der CDS/AGC 110 ausgegebenen analogen Bildsignals in ein digitales Bildsignal gemäß vom Referenzspannungsgenerator 130 ausgegebenen Referenzsignalen und eine Klemmschaltung 140 zum Klemmen eines Schwarzwerts des von der CDS/AGC-Schaltung 110 ausgegebenen analogen Bildsignals auf die vom Referenzspannungsgenerator 130 ausgegebene untere Phasenreferenzspannung VB, so daß diese Werte gleich werden, und Zurückführen des geklemmten Werts zur CDS/AGC-Schaltung 110 und ein Potentiometer R zum Variieren des vom A/D-Wandler 120 empfangenen unteren Phasenreferenzwerts VB.
  • Nun wird der Schwarzwertkalibrierprozeß einer Videokamera gemäß dem Stand der Technik beschrieben.
  • Zunächst erfährt das Ausgangssignal des CCD 100 durch die CDS/AGC 110 Abtastung/Halten und automatische Verstärkungsregelung und wird in ein normales analoges Bildsignal umgewandelt. Das analoge Bildsignal wird durch den A/D-Wandler 120 in ein digitales Bildsignal umgewandelt.
  • Der A/D-Wandler 120 wandelt das analoge Bildsignal mit Bezug auf die durch den Referenzspannungsgenerator 130 erzeugte obere Phasenreferenzspannung VT und untere Phasenreferenzspannung VB, wie durch ein Potentiometer R variiert, in ein digitales Bildsignal um und gibt einen resultierenden Wert aus.
  • Da der Schwarzwert des angelegten analogen Bildsignals zu diesem zeitpunkt der unteren Phasenreferenzspannung VB entsprechen muß, ist eine Schwarzwertklemmschaltung 140 bereitgestellt.
  • Die Schwarzwertklemmschaltung 140 empfängt ein von der CDS/AGC-Schaltung 110 periodisch erzeugtes Schwarzwertsignal, klemmt das empfangene Signal auf einen Pegel der durch den Referenzspannungsgenerator 130 erzeugten unteren Phasenreferenzspannung VB und führt das Ergebnis zurück zur CDS/AGC-Schaltung 110.
  • Obwohl die untere Phasenreferenzspannung VB des A/D-Wandlers 120 und der Schwarzklemmwert der Schwarzwertklemmschaltung 140 theoretisch gleich sind, ist es deshalb infolge von Fehlanpassung an ein System oder Gerät schwierig, ein genaues Klemmen ideal auszuführen. Es kann auch der Nachteil entstehen, daß ein Schwarzwert abhängig von der Qualität eines bestimmten, von einem Kunden geforderten Bilds gesteuert werden sollte.
  • Um einen derartigen Nachteil zu beseitigen, stellt die herkömmliche Videokamera, wie in 1 gezeigt, das Potentiometer R (d. h. variabler Widerstand) bereit, das an einem Ausgangsanschluß für die untere Phasenreferenzspannung des Referenzspannungsgenerators 130 angebracht ist, um die vom A/D-Wandler 120 empfangene untere Phasenreferenzspannung VB geeignet und manuell zu steuern. Der Wert vom variablen Widerstand R wird an den A/D-Wandler 120 angelegt, wodurch die untere Phasenreferenzspannung VB des A/D-Wandlers 120 unterschiedlich von der an die Schwarzwertklemmschaltung 140 angelegten Referenzspannung gesteuert wird.
  • Obwohl die oben beschriebene herkömmliche Schaltung im herkömmlichen System, in dem jeweilige Funktionen wie CDS/AGC, A/D-Wandlung und Referenzspannungserzeugung in getrennten Chips realisiert sind, nicht problematisch war, ist für den Fall, daß diese Funktionen auf einem einzelnen Chip untergebracht werden, mit dem Anbringen eines variablen Widerstands außerhalb des Chips ein beträchtlicher Nachteil verbunden.
  • Da ferner die an den A/D-Wandler 120 angelegte Referenzspannung variiert wird, wird ein interner Wandlungsbereich des A/D-Wandlers variiert, was zu einer Verschlechterung der Funktion des A/D-Wandlers führt.
  • Die JP 06006674 A , Patent Abstracts of Japan, beschreibt, dass die Signale eines Bildaufnehmers in einer Abtast-/Halte-Schaltung in kontinuierliche Signale gewandelt werden, die anschließend mittels einer automatischen Verstärkungssteuerungsschaltung auf eine Referenzspannung verstärkt, mittels einer Klemmschaltung auf die Referenzspannung geklemmt und in ein digitales Signal gewandelt werden. Ein Teil des digitalisierten Ausgangssignals, das dem Schwarzwertsignal entspricht, wird in einer Schwarzwertsteuerungsschaltung mit dem Referenzwert verglichen, um eine Spannung zum Durchführen einer Steuerung zu erzeugen, so dass der Schwarzwertsignalpegel konstant wird. Die Spannung wird mittels eines Digital-/Analogwandlers in eine Analogspannung gewandelt und als Referenzspannung in die Klemmschaltung eingespeist.
  • Die JP-04297182 A , Patent Abstracts of Japan, offenbart, dass Bilddaten und Schwarzwertreferenzdaten mittels einer Vergleichsschaltung verglichen werden, und ein Zähler vorgesehen ist, der auf Grundlage des Vergleichsergebnisses angesteuert wird.
  • Die US 4,973,979 betrifft einen Digital-/Analogwandler mit einem Spannungsteiler, einer Dekoderschaltung und einem Pufferverstärker.
  • Die DE 39 17 495 C1 offenbart, dass ein zu digitalisierendes Videosignal nach einer Vorverstärkung und Filterung einer als getastete Klemmschaltung ausgebildeten Schwarzwerthaltestufe zugeführt wird. Dieser Klemmschaltung wird ein Klemmimpuls zugeführt. Ferner umfasst die Klemmschaltung einen zusätzlichen Eingang, der ermöglicht, das Videosignal am Ausgang zu variieren. Das Ausgangssignal der Klemmschaltung wird einer Additionsstufe und anschließend einem Analog-/Digitalwandler zugeführt. Einem Schwarzwertdetektor wird das digitalisierte Videosignal sowie ein Sollschwarzwert zugeführt. Der Schwarzwertdetektor erzeugt ein erstes binäres Signal, das anzeigt, dass der Schwarzwert kleiner als der Sollwert ist, und ein zweites binäres Steuerungssignal, das anzeigt, dass der Schwarzwert größer als der Sollwert ist. Das erste und zweite Steuerungssignal werden einer Signalformungsstufe zugeführt, die ein Stellsignal für die Klemmschaltung erzeugt.
  • Die JP-05344418 A beschreibt, dass ein von einem Verstärker geliefertes Videosignal einem invertierenden Verstärker zugeführt wird, in dem eine Gleichspannung zu dem Signal addiert wird, und wobei das Summensignal einem Analog-/Digital-Wandler zugeführt wird. In einem Komparator werden das digitale Videosignal und ein Sollwert für die Gleichspannung verglichen. Der hierbei ermittelte Fehler wird durch eine Integrationsschaltung integriert und durch einen Potentialwandler angepasst. Der Sollwert im Komparator wird in Reaktion auf ein Steuerungssignal zum Steuern der Verstärkung des ersten Verstärkers ausgewählt oder variiert. Folglich wird die Verstärkung des ersten Verstärkers unterdrückt und der Quantisierungsbereich des Analog-/Digital-Wandlers wird effektiv verwendet.
  • Die US 4,980,768 offenbart, dass die Ausgangssignale eines CCD-Sensors von einem Spannungsfolger verstärkt werden, einem Videoverstärker zugeführt werden und von einem Analog-/Digital-Wandler in ein digitales Signal gewandelt werden. Aus dem digitalen Videosignal wird mittels eines NOR-Gatters ein binäres Steuerungssignal erzeugt. Mittels des binären Steuerungssignals und einer Analogschaltung wird ein Signal erzeugt, das vom Videoverstärker vom verstärkten analogen Videosignal subtrahiert wird.
  • Die US 5,105,276 A betrifft eine Bildsignalverarbeitung, insbesondere die D. C. Wiederherstellung eines abgetasteten Videosignals. Ein CCD-Sensor umfasst eine Mehrzahl Pixel. Ein Abtast- und Halte-Schaltkreis dient dazu, die Pixel des CCD-Sensors abzutasten. Die abgetastete Analogausgabe von dem CCD-Sensor wird anhand einer Eingangsverbindung zum ”+” Eingang eines Differenzverstärkers geführt, dessen Ausgabe an einen A-D-Konverter weitergeleitet wird. Der A-D-Konverter digitalisiert die abgetastete Ausgabe von dem stromaufwärts angeordneten CCD-Sensor. Der von dem A-D-Konverter erzeugte digitale Ausgabecode wird in einem Komparator mit einem Referenzcode verglichen, der mit einem beabsichtigten Dunkelstrom assoziiert wird. Die Ausgabe des Komparators wird an einen Zähler übergeben. In Abhängigkeit von der Ausgabe des A-D-Konverters, veranlasst der Komparator den Zähler einen Zählstand zu erhöhen, zu halten oder zu erniedrigen. Der Zählstand des Zählers wird dann mit Hilfe eines DAC in eine analoge Spannung konvertiert und als Ausgabe dem ”–” Eingang des Differenzverstärkers übergeben.
  • Die US 5,796,361 A betrifft ein Bildgebungssystem, insbesondere ein Digitalisierungssystem für CCD-Signale. Ein CCD-Signal CCD_SIG wird von einer CDS/PGA-Einheit empfangen, welche eine Differenzfunktion zur Durchführung einer korrelierten Doppelabtast-CDS-Technik sowie eine programmierbare Verstärkungssteuerung PGA aufweist. Der Ausgang der CDS/PGA-Einheit ist mit dem Eingang eines Multiplexers MUX verbunden, dessen Ausgabe den Eingang eines Analog-Digital-Konverters ADC treibt.
  • AUFGABE DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung ist auf die Aufgabe gerichtet, eine Schwarzwertkalibrierungsvorrichtung anzugeben, die eine genaue Kalibrierung eines Schwarzwertes ermöglicht.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Aufgabe wird mit einer Schwarzwertkalibrierungsvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.
  • Bei der Schwarzwertkalibrierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugt ein Referenzspannungsgenerator eine Referenzspannung und eine Schaltung für korrelierte Zweifachabtastung/automatische Verstärkungsregelung (CDS/AGC) führt basierend auf einem Schwarzwertklemmsignal Abtast-/Halte- und automatische Verstärkungsregelungsoperationen an einem analogen Bildsignal durch. Die Vorrichtung beinhaltet auch eine Schwarzwertklemmschaltung, die das Schwarzwertklemmsignal basierend auf einer kalibrierten Referenzspannung erzeugt. Ein Analog/Digital-Wandler wandelt das von der CDS/AGC-Schaltung ausgegebene analoge Bildsignal in ein digitales Bildsignal um. Eine Steuersignaleinstellschaltung vergleicht den Schwarzwert des digitalen Bildsignals mit einem Schwarzwertkalibrierungswert und setzt basierend auf dem Vergleich ein digitales Steuersignal. Eine Referenzspannungskalibrierungsschaltung erzeugt gemäß dem digitalen Steuersignal die kalibrierte Referenzspannung. Da diese Schaltungen auf einem einzelnen Chip enthalten sind und keinen externen variablen Widerstand erfordern, werden die oben mit Bezug auf den Stand der Technik diskutierten Probleme und Nachteile überwunden.
  • Die Aufgabe und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der im Folgenden gegebenen ausführlichen Beschreibung leichter ersichtlich. Es versteht sich jedoch, daß die ausführliche Beschreibung und das spezielle Beispiel, obwohl sie bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung angeben, nur der Darstellung dienen, da Fachleuten aus dieser ausführlichen Beschreibung verschiedene Änderungen und Modifikationen innerhalb des Geists und Bereichs der Erfindung offensichtlich werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Erfindung wird durch Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, die nur der Darstellung dienen und die vorliegende Erfindung somit nicht beschränken, besser verständlich.
  • 1 ist ein internes Blockdiagramm, das eine herkömmliche Schwarzwertkalibrierungsvorrichtung für eine Videokamera darstellt;
  • 2 ist ein internes Blockdiagramm, das eine Schwarzwertkalibrierungsvorrichtung für eine Videokamera gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt; und
  • 3 ist ein genaues Schaltbild, das einen D/A-Wandler in der Schaltung von 2 darstellt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • 2 zeigt eine Schwarzwertkalibrierungsvorrichtung für eine Videokamera gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie darin gezeigt, beinhaltet die Vorrichtung eine CDS/AGC-Schaltung 200 zum Ausführen von Abtastung/Halten und automatischer Verstärkungsregelung bezüglich eines Ausgangssignals eines ladungsgekoppelten Elements (CCD), einen Referenzspannungsgenerator 220 zum Erzeugen einer oberen Phasenreferenzspannung VT und einer unteren Phasenreferenzspannung VB, einen A/D-Wandler 210 zum Umwandeln eines analogen Bildsignals, das durch die CDS/AGC 200 gelaufen ist, in ein digitales Bildsignal gemäß den oberen und unteren Phasenreferenzspannungen VT und VB, einen digitalen Komparator 230 zum Vergleichen eines Schwarzwerts des vom A/D-Wandler 210 ausgegebenen digitalen Bildsignals mit einem von einem Mikrocomputer empfangenen Schwarzwertkalibrierungswert und entsprechenden Ausgeben eines Ergebniswerts des Vergleichs, einen Vorwärts-Rückwärts-Zähler 240 zum Erhöhen oder Verringern eines gegenwärtigen Zählerwerts gemäß einem Ausgangssignal des digitalen Komparators 230, um ihn dadurch als n-Bit-Steuersignal auszugeben, einen D/A-Wandler 250 zum Ausgeben eines gemäß einem vom Vorwärts-Rückwärts-Zähler 240 angelegten Steuersignal aus einer Mehrzahl von geteilten Spannungen ausgewählten Spannungswerts, eine Schwarzwertklemmschaltung 260 zum Klemmen eines Schwarzwerts eines analogen Bildsignals von der CDS/AGC-Schaltung 200 gemäß dem durch den D/A-Wandler 250 ausgewählten Spannungswert und Zurückführen des geklemmten Werts zur CDS/AGC-Schaltung 200 und ein UND-Gatter 270 zum Anlegen eines Freigabesignals EN an den digitalen Komparator 230 und den Vorwärts-Rückwärts-Zähler 240, wenn das Schwarzwertklemmsignal BCLP und das Schwarzwertkalibrierungssignal BCLB beide eingeschaltet sind.
  • Die Arbeitsweise der Schwarzwertkalibrierungsvorrichtung für eine Videokamera gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun genauer beschrieben.
  • Zunächst erfährt das vom CCD ausgegebene Signal beim Durchlaufen der CDS/AGC-Schaltung 200 Abtastung/Halten und automatische Verstärkungsregelung und wird zum A/D-Wandler 210 übertragen.
  • Der A/D-Wandler 210 wandelt das von der CDS/AGC-Schaltung 200 empfangene analoge Bildsignal mit Bezug auf die durch den Referenzspannungsgenerator 220 erzeugte obere Phasenreferenzspannung VT und untere Phasenreferenzspannung VB in ein digitales Bildsignal um.
  • Sind zu diesem Zeitpunkt die beiden Eingangssignale des UND-Gatters 270, das heißt das Schwarzwertklemmsignal BCLP und das Schwarzwertkalibrierungssignal BCLB beide eingeschaltet, wird das Freigabesignal EN an den digitalen Komparator 230 und den Vorwärts-Rückwärts-Zähler 240 angelegt, wodurch die zwei Blöcke 230, 240 betriebsfähig werden.
  • Der digitale Komparator 230 vergleicht dann den Schwarzwert A des vom A/D-Wandler 210 empfangenen digitalen Bildsignals mit einem vorher eingestellten, vom Mikrocomputer empfangenen Schwarzwertkalibrierungswert B. Falls A > B, wird ein Signal ”high” an den Vorwärts-Rückwärts-Zähler 240 ausgegeben, falls A = B, wird ein Signal ”IN” an den Vorwärts-Rückwärts-Zähler 240 ausgegeben, und falls A < B, wird ein Signal ”low” an den Vorwärts-Rückwärts-Zähler 240 ausgegeben.
  • Der Vorwärts-Rückwärts-Zähler 240 erhöht oder verringert einen gegenwärtigen Zählerwert abhängig von einem Ausgangssignal des digitalen Komparators 230. Ist das Ausgangssignal des digitalen Komparators 230 zum Beispiel auf dem Pegel high, wird der gegenwärtige Zählerwert um ”eins” verringert, falls es auf dem Pegel low ist, wird der gegenwärtige Zählerwert um ”eins” erhöht, und falls es auf ”IN” ist, bleibt der Zählerwert unverändert, das heißt der gegenwärtige Zählerwert wird fixiert.
  • Das so bestimmte n-Bit-Steuersignal wird an den D/A-Wandler 250 angelegt und der D/A-Wandler 250 erhöht oder verringert die durch den Referenzspannungsgenerator 220 erzeugte untere Phasenreferenzspannung VB gemäß dem n-Bit-Steuersignal.
  • Die Architektur des D/A-Wandlers 250 gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf 3 weiter beschrieben.
  • Wie darin gezeigt, beinhaltet der D/A-Wandler 250 einen Decoder 251 zum Decodieren des digitalen n-Bit-Steuersignals in 2n Bits, Der D/A-Wandler 250 beinhaltet auch einen Spannungsteiler 252, einen Wähler für geteilte Spannung 253 und einen Ausgangspuffer 254. Der Spannungsteiler 252 weist eine Mehrzahl gleicher Widerstände R1, R2, ..., R2N auf, die zwischen einer Summenspannung, die gleich der unteren Phasenreferenzspannung VB plus einer vorbestimmten Spannung VOS ist, und einer Differenzspannung, die gleich der unteren Phasenreferenzspannung VB plus der vorbestimmten Spannung VOS ist, in Reihe geschaltet sind. Der Wähler für geteilte Spannung 253 beinhaltet eine Mehrzahl von Schaltern S1, S2, ..., S2n. Der Schalter S1 verbindet die Spannung VB + VOS selektiv mit dem Ausgangspuffer 254 und jeder der Schalter S2 – S2n verbindet einen Knoten zwischen zwei von den Widerständen R1 – R2n basierend auf der Ausgabe des Decoders 251 selektiv mit dem Ausgangspuffer 254. Der Decoder 251 gibt nämlich 2n Bits parallel aus und jedes Bit steuert den Betrieb eines jeweiligen Schalters S1 – S2n. Der Ausgangspuffer 254 puffert und verstärkt die vom Wähler für geteilte Spannung 253 gewählte Spannung und gibt den resultierenden Wert aus.
  • Nun wird die Arbeitsweise des D/A-Wandlers 250 genauer beschrieben.
  • Die Differenz zwischen den an beide Enden der jeweiligen Widerstände angelegten Spannung ist (VB + VOS) – (VB – VOS)/2n (V), das heißt 2VOS/2n (V).
  • Ist zum Beispiel VB = 1,0 (V), VOS = 0,1 (V) und n = 3, werden jeweils 1,1 (V) und 0,9 (V) an die beiden Enden des Spannungsteilers 252 angelegt und eine Reihe von acht identischen Widerständen ist zwischen die zwei Spannungen in Reihe geschaltet, wodurch die Spannungsdifferenz zwischen zwei Seiten eines Widerstands 0,025 (V) (d. h. 0,02 (V)/8 = 0,025 (V)) ist.
  • Eine Anzahl von 2n Kontakten zwischen den jeweiligen Widerständen des Spannungsteilers 252 ist mit entsprechenden Schaltern S1 – S2n verbunden. Die Schalter S1 – S2n sind miteinander und mit einen nicht invertierenden Eingang eines als Ausgangspuffer 254 dienenden OPAMP (OPerational AMPlifier bzw. Operationsverstärker) verbunden.
  • Zu diesem Zeitpunkt wird das Ausgangssignal des Decoders 251, der das vom Vorwärts-Rückwärts-Zähler 240 empfangene digitale n-Bit-Steuersignal in ein 2n-Bit-Signal decodiert, als Schaltsteuersignal an jeweilige Schalter (S1 – S2n) angelegt.
  • Deshalb werden die jeweiligen Schalter S1 – S2n des Wählers für geteilte Spannung 253 gemäß dem vom Decoder 251 empfangenen digitalen Steuersignal ein/ausgeschaltet, so daß eine der im Spannungsteiler 252 geteilten Spannungen gewählt und entsprechend ausgegeben wird, und das Ausgangssignal des Wählers für geteilte Spannung 253 wird durch den Ausgangspuffer 254 auf einen geeigneten Pegel verstärkt.
  • Das bedeutet, daß das vom Decoder 251 ausgegebene Schaltsteuersignal so eingestellt wird, daß eine um einen vorbestimmten Pegel niedrigere Spannung als die gegenwärtige untere Phasenreferenzspannung VB ausgewählt wird, falls der gegenwärtige Schwarzwert A größer als ein erforderlicher Schwarzwertkalibrierungswert B ist, und eine um einen vorbestimmten Pegel höhere Spannung als die gegenwärtige untere Phasenreferenzspannung VB ausgewählt wird, wenn der gegenwärtige Schwarzwert A im entgegengesetzten Fall kleiner als ein erforderlicher Schwarzwertkalibrierungswert B ist.
  • Wird der kalibrierte Referenzspannungswert als Referenzspannung an die Schwarzwertklemmschaltung 260 angelegt, klemmt die Schwarzwertklemmschaltung 260 den Schwarzwert des von der CDS/AGC-Schaltung 200 empfangenen analogen Bildsignals und führt den resultierenden Wert zurück zur CDS/AGC-Schaltung 200.
  • Der kalibrierte und wieder angelegte gegenwärtige Schwarzwert A und der vom Mikrocomputer empfangene Schwarzwertkalibrierungswert B werden durch Wiederholen des oben beschriebenen Prozesses kontinuierlich verglichen, bis festgestellt wird, daß die zwei Werte identisch sind, und kalibrieren dadurch den Schwarzwert auf einen vorbestimmten Wert.
  • Wie oben beschrieben, löst die Schwarzwertkalibrierungsvorrichtung für eine Videokamera gemäß der vorliegenden Erfindung die im Stand der Technik auftretenden Probleme, wo ein zusätzlicher externer Widerstand vorhanden ist und manuell gesteuert wird. Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine genaue Kalibrierung auf einen gemäß dem Steuersignal des Mikrocomputers bestimmten Schwarzwert und die an die Schwarzwertklemmschaltung angelegte Referenzspannung wird variiert, während die an den A/D-Wandler angelegte Referenzspannung unverändert gelassen wird, wodurch verhindert wird, daß sich die Arbeitsweise des A/D-Wandlers verschlechtert.

Claims (10)

  1. Schwarzwertkalibrierungsvorrichtung, die umfaßt: eine Schaltung (200) für korrelierte Zweifachabtastung/automatische Verstärkungsregelung (CDS/AGC), die basierend auf einem Schwarzwertklemmsignal Abtast-/Halte- und automatische Verstärkungsregelungsoperationen an einem analogen Bildsignal durchführt; eine Schwarzwertklemmschaltung (260), die das Schwarzwertklemmsignal basierend auf einer kalibrierten Referenzspannung erzeugt; einen Analog/Digital-(A/D-)Wandler (210), der das von der CDS/AGC-Schaltung (200) ausgegebene analoge Bildsignal in ein digitales Bildsignal umwandelt; eine Steuersignaleinstelleinrichtung zum Vergleichen eines Schwarzwerts des digitalen Bildsignals mit einem Schwarzwertkalibrierungswert und zum Einstellen eines digitalen Steuersignals basierend auf dem Vergleich; und eine Referenzspannungskalibrierungseinrichtung zum Erzeugen der kalibrierten Referenzspannung gemäß dem digitalen Steuersignal.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die Steuersignaleinstelleinrichtung umfaßt: einen digitalen Komparator (230), der einen Schwarzwert des digitalen Bildsignals mit dem Schwarzwertkalibrierungswert vergleicht; und einen Zähler (240), der basierend auf Ausgabe des digitalen Komparators (230) vorwärts/rückwärts zählt, um das digitale Steuersignal zu erzeugen.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, worin die Referenzspannungskalibrierungseinrichtung umfaßt: einen Decoder (251), der das digitale Steuersignal in ein decodiertes Signal mit einer ersten vorbestimmten Anzahl von Bits decodiert; einen Spannungsteiler (252), der eine zweite vorbestimmte Anzahl von wählbaren Referenzspannungen erzeugt, wobei sich jede wählbare Referenzspannung um eine vorbestimmte Spannung von einer anderen wählbaren Referenzspannung unterscheidet; einen Spannungswähler (253), der basierend auf dem decodierten Signal eine aus der zweiten vorbestimmten Anzahl von wählbaren Referenzspannungen auswählt.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, worin die Referenzspannungskalibrierungseinrichtung ferner umfaßt: einen Puffer (254), der die gewählte wählbare Referenzspannung puffert und verstärkt.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die Referenzspannungskalibrierungseinrichtung ferner umfaßt: einen Decoder (251), der das digitale Steuersignal in ein decodiertes Signal mit einer ersten vorbestimmten Anzahl von Bits decodiert; einen Spannungsteiler (252), der eine zweite vorbestimmte Anzahl von wählbaren Referenzspannungen erzeugt, wobei sich jede wählbare Referenzspannung um eine vorbestimmte Spannung von einer anderen wählbaren Referenzspannung unterscheidet; einen Spannungswähler (253), der basierend auf dem decodierten Signal eine aus der zweiten vorbestimmten Anzahl von wählbaren Referenzspannungen auswählt.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, worin die Referenzspannungskalibrierungseinrichtung ferner umfaßt: einen Puffer (254), der die gewählte wählbare Referenzspannung puffert und verstärkt.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die Steuersignaleinstelleinrichtung das digitale Steuersignal so einstellt, daß die Referenzspannungskalibrierungseinrichtung die kalibrierte Referenzspannung verringert, wenn der Schwarzwert des digitalen Bildsignals größer als der Schwarzwertkalibrierungswert ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die Steuersignaleinstelleinrichtung das digitale Steuersignal so einstellt, daß die Referenzspannungskalibrierungseinrichtung die kalibrierte Referenzspannung anhebt, wenn der Schwarzwert des digitalen Bildsignals kleiner als der Schwarzwertkalibrierungswert ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die Steuersignaleinstelleinrichtung das digitale Steuersignal so einstellt, daß die Referenzspannungskalibrierung unverändert bleibt, wenn der Schwarzwert des digitalen Bildsignals gleich dem Schwarzwertkalibrierungswert ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 1, die ferner umfaßt: einen Referenzspannungsgenerator (220), der wenigstens eine Phasenreferenzspannung erzeugt; und worin der A/D-Wandler (210) das analoge Bildsignal basierend auf der Phasenreferenzspannung in das digitale Bildsignal umwandelt; und die Referenzspannungskalibrierungseinrichtung die kalibrierte Referenzspannung basierend auf dem digitalen Steuersignal und der Phasenreferenzspannung erzeugt.
DE19909047A 1998-08-24 1999-03-02 Schwarzwertkalibrierungsvorrichtung für Videokamera Expired - Lifetime DE19909047B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR19980034271 1998-08-24
KR34271/98 1998-08-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19909047A1 DE19909047A1 (de) 2000-03-02
DE19909047B4 true DE19909047B4 (de) 2012-10-31

Family

ID=19548084

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19909047A Expired - Lifetime DE19909047B4 (de) 1998-08-24 1999-03-02 Schwarzwertkalibrierungsvorrichtung für Videokamera

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6597395B1 (de)
JP (1) JP4384747B2 (de)
DE (1) DE19909047B4 (de)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4284754B2 (ja) * 1999-05-31 2009-06-24 ソニー株式会社 カラー撮像装置及びその制御方法
US7046278B1 (en) * 1999-09-20 2006-05-16 Omnivision Technologies, Inc. Auto black expansion method and apparatus for an image sensor
US6774941B1 (en) * 1999-10-26 2004-08-10 National Semiconductor Corporation CCD output processing stage that amplifies signals from colored pixels based on the conversion efficiency of the colored pixels
JP3751187B2 (ja) * 2000-06-26 2006-03-01 松下電器産業株式会社 固体撮像装置
US7162074B2 (en) 2001-11-20 2007-01-09 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Adjusting apparatus for stereoscopic camera
JP3831940B2 (ja) * 2001-11-26 2006-10-11 ソニー株式会社 固体撮像装置およびそのクランプ制御方法
US7259787B2 (en) * 2003-03-27 2007-08-21 Eastman Kodak Company Digital black clamp circuit in electronic imaging systems
JP2005101870A (ja) * 2003-09-24 2005-04-14 Sanyo Electric Co Ltd 信号調整回路
US7236203B1 (en) * 2004-04-22 2007-06-26 National Semiconductor Corporation Video circuitry for controlling signal gain and reference black level
US7688356B2 (en) * 2004-05-07 2010-03-30 Nikon Corporation Clamp level adjusting apparatus, electronic camera, image processing apparatus, and image processing program
US7750955B2 (en) * 2004-08-31 2010-07-06 Canon Kabushiki Kaisha Image signal processing apparatus, image signal processing method and camera using the image signal processing apparatus
KR100955637B1 (ko) * 2005-12-27 2010-05-06 후지쯔 마이크로일렉트로닉스 가부시키가이샤 고체 촬상 소자 및 암전류 성분 제거 방법
US7652690B2 (en) * 2006-03-16 2010-01-26 Panasonic Corporation Front-end signal processing circuit and imaging device
US8411073B2 (en) * 2008-03-04 2013-04-02 Ati Technologies Ulc System and method for detecting display disconnection
US8115835B2 (en) * 2008-05-28 2012-02-14 Mediatek Singapore Pte Ltd. Programmable digital black level calibration with feedback control
US8325248B2 (en) 2010-06-04 2012-12-04 Apple Inc. Dual processing of raw image data
US8228406B2 (en) 2010-06-04 2012-07-24 Apple Inc. Adaptive lens shading correction
US8319861B2 (en) 2010-06-04 2012-11-27 Apple Inc. Compensation for black level changes
US8749670B1 (en) * 2013-02-27 2014-06-10 Himax Imaging Limited Digital camera and image sensor readout method with black level calibration
JP2014204851A (ja) * 2013-04-12 2014-10-30 オリンパス株式会社 内視鏡装置
US9729119B1 (en) * 2016-03-04 2017-08-08 Atmel Corporation Automatic gain control for received signal strength indication
US10623728B2 (en) * 2018-07-06 2020-04-14 Stmicroelectronics (Grenoble 2) Sas Image sensors for advanced driver assistance systems utilizing safety pixels to detect malfunctions
US11356654B2 (en) 2018-08-01 2022-06-07 Stmicroelectronics Asia Pacific Pte Ltd Image sensors for advanced driver assistance systems utilizing regulator voltage verification circuitry to detect malfunctions
CN112217529B (zh) * 2019-07-09 2023-07-21 富泰华工业(深圳)有限公司 降低无线传输数字信号干扰的方法和装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4973979A (en) * 1987-12-21 1990-11-27 Nissan Motor Company, Limited Circuit and method for converting digital signal into corresponding analog signal
DE3917495C1 (en) * 1989-05-30 1990-12-20 Institut Fuer Rundfunktechnik Gmbh, 8000 Muenchen, De Method for holding black level constant - holds black level during A=D conversion of video signal and compares to nominal black signal
US4980768A (en) * 1988-09-30 1990-12-25 Computergesellschaft Konstanz Circuit arrangement for clamping black level reference signals contained in a video signal sequence
US5105276A (en) * 1990-11-15 1992-04-14 Eastman Kodak Company DC restoration of sampled imagery signals
JPH04297182A (ja) * 1991-03-26 1992-10-21 Ricoh Co Ltd 画像読取装置
JPH05344418A (ja) * 1992-06-11 1993-12-24 Toshiba Corp デジタルカメラ用クランプ回路
JPH066674A (ja) * 1992-06-23 1994-01-14 Canon Inc 撮像装置
US5796361A (en) * 1996-09-25 1998-08-18 Exar Corporation CCD signal digitizing integrated circuit

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2517005Y2 (ja) * 1989-07-21 1996-11-13 パイオニア株式会社 映像信号伸張回路
KR0128089Y1 (ko) * 1993-08-18 1998-11-16 김광호 칼라벡터 표시장치가 구비된 전자 뷰-파인더

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4973979A (en) * 1987-12-21 1990-11-27 Nissan Motor Company, Limited Circuit and method for converting digital signal into corresponding analog signal
US4980768A (en) * 1988-09-30 1990-12-25 Computergesellschaft Konstanz Circuit arrangement for clamping black level reference signals contained in a video signal sequence
DE3917495C1 (en) * 1989-05-30 1990-12-20 Institut Fuer Rundfunktechnik Gmbh, 8000 Muenchen, De Method for holding black level constant - holds black level during A=D conversion of video signal and compares to nominal black signal
US5105276A (en) * 1990-11-15 1992-04-14 Eastman Kodak Company DC restoration of sampled imagery signals
JPH04297182A (ja) * 1991-03-26 1992-10-21 Ricoh Co Ltd 画像読取装置
JPH05344418A (ja) * 1992-06-11 1993-12-24 Toshiba Corp デジタルカメラ用クランプ回路
JPH066674A (ja) * 1992-06-23 1994-01-14 Canon Inc 撮像装置
US5796361A (en) * 1996-09-25 1998-08-18 Exar Corporation CCD signal digitizing integrated circuit

Also Published As

Publication number Publication date
US6597395B1 (en) 2003-07-22
JP2000078435A (ja) 2000-03-14
JP4384747B2 (ja) 2009-12-16
DE19909047A1 (de) 2000-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19909047B4 (de) Schwarzwertkalibrierungsvorrichtung für Videokamera
DE69209974T2 (de) Selbstkalibrierender doppelbereich-ad-wandler
DE69105815T2 (de) Fehlerkorrektur für CCD- und CID-Bilderzeugungsvorrichtungen.
DE4090743C2 (de) Farbkorrekturgerät für Farbfernsehkameras
DE60030959T2 (de) Photodetektorvorrichtung
DE102010037471A1 (de) Mehrfachdatenraten-Zähler, Datenkonvertierer mit demselben und Bildsensor mit demselben
DE102004058749A1 (de) Vorrichtung zur Erfassung einer A/D-Wandler-Abnormität
EP1237357A2 (de) Digitalkamera mit CMOS-Bildsensor verbesserter Dynamik und Verfahren zum Ansteuern eines CMOS-Bildsensors
DE3935617A1 (de) Infrarot-fouriertransformations-spektrometer
DE3751200T2 (de) Verfahren zur Rauschverringerung in Bildsignalen mehrerer Gradationen.
EP1250762B1 (de) Analog-digital-wandler
DE3743090C2 (de)
DE69031608T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung und Stabilisierung einer Irisblendeneinstellung in einer Videokamera mittels zweier aufeinanderfolgender Regelschleifen
DE10350628B4 (de) Integrierte Signalverlust-Erkennung mit großem Schwellwertbereich und präziser Hysterese
DE69009572T2 (de) Klemmschaltung für ein Digitalsignal.
DE60114870T2 (de) A/d-umsetzer und festkörperkamera
DE69124140T2 (de) Autofokussystem mit Phasendifferenz-detektierender Einheit mit Verwendung einer Korrelationsschaltung
DE3531574C2 (de)
DE69027711T2 (de) Fokussiereinrichtung und digitale Filter dafür
EP0510408B1 (de) Photodetektoranordnung
DE68906908T2 (de) Signalverarbeitungsschaltung und -verfahren.
DE3309949C2 (de)
DE60201789T2 (de) Mittelwertbasierende dunkelpegelerfassungsschaltung für eine bildfrequenz-klemmschaltung
DE19803722C2 (de) Austastschaltung
DE10005605B4 (de) Analoge Vorstufe

Legal Events

Date Code Title Description
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: HYNIX SEMICONDUCTOR INC., ICHON, KYONGGI, KR

8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: MAGNACHIP SEMICONDUCTOR, LTD., CHEONGJU, KR

8110 Request for examination paragraph 44
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final

Effective date: 20130201

R071 Expiry of right