JP2003249092A - Sample-and-hold circuit - Google Patents

Sample-and-hold circuit

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JP2003249092A
JP2003249092A JP2002049399A JP2002049399A JP2003249092A JP 2003249092 A JP2003249092 A JP 2003249092A JP 2002049399 A JP2002049399 A JP 2002049399A JP 2002049399 A JP2002049399 A JP 2002049399A JP 2003249092 A JP2003249092 A JP 2003249092A
Authority
JP
Japan
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sample
image
circuit
capacitor
image section
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002049399A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuyoshi Sogabe
和義 曽我部
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.)
Mitsumi Electric Co Ltd
Original Assignee
Mitsumi Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsumi Electric Co Ltd filed Critical Mitsumi Electric Co Ltd
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Publication of JP2003249092A publication Critical patent/JP2003249092A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sample-and-hold circuit in which circuit constitution is simple, the number of circuit elements is small, and the cost is reduced. <P>SOLUTION: This circuit is a sample-and-hold circuit to which an image signal alternating an image section and a non-image section which is different in voltage from the image section is supplied and in which the image section is subjected to sample-and-hold to be outputted, and the circuit constitution can be made simple, the number of circuit elements can be decreased, and the cost can be reduced, by constituting of a diode (D1) turned on in only an image section, a capacitor (C1) discharging by an on-state of the diode (1), and a resistor (R4) charging the capacitor (C1) at an off-state. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はサンプルホールド回
路に関し、特に、イメージセンサで読み取られたイメー
ジ信号をサンプルホールドするサンプルホールド回路に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sample and hold circuit, and more particularly to a sample and hold circuit that samples and holds an image signal read by an image sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、情報の電子化やネットワーク化が
大きく進展し、企業情報や個人情報の管理が重要となっ
てきている。特に、重要な秘密情報にアクセスする権限
をもつユーザであるかどうかを認証するため、例えば、
本人の身体的特徴として指紋の認証を行う指紋認証装置
が開発されている。
2. Description of the Related Art In recent years, computerization of information and networking have made great progress, and management of corporate information and personal information has become important. In particular, to authenticate whether or not a user has the authority to access important confidential information, for example,
A fingerprint authentication device for authenticating a fingerprint as a physical characteristic of the person has been developed.

【0003】上記指紋認証装置の指紋読み取り部分にラ
インセンサ型のイメージセンサを用い、イメージセンサ
の長手方向と直交方向に指を摺動させ、イメージセンサ
で読み取ったイメージ信号から指紋データを得て、登録
指紋データと比較し認証を行うことが考えられる。この
場合、イメージ信号にはリセットノイズや基準となる黒
レベルが含まれるため、上記イメージ信号におけるリセ
ットノイズ区間や基準黒レベル区間を除去し、イメージ
区間のみをサンプルホールドする必要がある。
A line sensor type image sensor is used in the fingerprint reading portion of the fingerprint authentication device, and a finger is slid in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the image sensor to obtain fingerprint data from an image signal read by the image sensor. Authentication may be performed by comparing with registered fingerprint data. In this case, since the image signal includes reset noise and a reference black level, it is necessary to remove the reset noise section and the reference black level section in the image signal and sample and hold only the image section.

【0004】図1は、従来のサンプルホールド回路の一
例の回路構成図を示す。同図中、端子10にイメージセ
ンサで読み取られたイメージ信号が供給される。このイ
メージ信号は、図2(A)に示すように、リセットノイ
ズ区間と、基準黒レベル区間と、イメージ区間とが繰り
返す信号波形である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a conventional sample hold circuit. In the figure, an image signal read by an image sensor is supplied to a terminal 10. As shown in FIG. 2A, this image signal has a signal waveform in which a reset noise section, a reference black level section, and an image section are repeated.

【0005】イメージ信号は端子10にベースを接続さ
れたエミッタフォロア構成のnpnトランジスタQ1で
インピーダンス変換された後トランジスタQ1のエミッ
タから取り出されてサンプルホールド部12,14それ
ぞれに供給される。
An image signal is impedance-converted by an npn transistor Q1 having an emitter follower structure whose base is connected to a terminal 10 and then taken out from an emitter of the transistor Q1 and supplied to sample and hold sections 12 and 14, respectively.

【0006】サンプルホールド部14は端子15から供
給される図2(B)に示すサンプリングパルスでイメー
ジ信号の基準黒レベル区間をサンプルホールドしてサン
プルホールド部16に供給する。サンプルホールド部1
6は端子17から供給される図2(C)に示すサンプリ
ングパルスでサンプルホールド部14出力をサンプルホ
ールドすることによりイメージ信号の基準黒レベル区間
のサンプルホールド値を差動増幅器18の反転入力端子
に供給する。
The sample-hold section 14 samples and holds the reference black level section of the image signal with the sampling pulse shown in FIG. Sample hold unit 1
Reference numeral 6 is a sampling pulse shown in FIG. 2C supplied from the terminal 17 to sample and hold the output of the sample and hold unit 14 to input the sample and hold value of the reference black level section of the image signal to the inverting input terminal of the differential amplifier 18. Supply.

【0007】サンプルホールド部12は端子17から供
給される図2(C)に示すサンプリングパルスでイメー
ジ信号のイメージ区間をサンプルホールドして差動増幅
器18の非反転入力端子に供給する。差動増幅器18は
イメージ信号の黒レベル値に対するイメージ値の差分を
求め端子20より出力する。
The sample-hold section 12 samples and holds the image section of the image signal with the sampling pulse shown in FIG. 2C supplied from the terminal 17 and supplies it to the non-inverting input terminal of the differential amplifier 18. The differential amplifier 18 obtains the difference between the image value and the black level value of the image signal and outputs the difference from the terminal 20.

【0008】ここで、サンプルホールド部12,14,
16それぞれは図3に示すように、アナログスイッチ2
2と、コンデンサ23と、バッファを構成するFET
(電界効果トランジスタ)24とからなる。
Here, the sample and hold units 12, 14,
16 are each an analog switch 2 as shown in FIG.
2, a capacitor 23, and a FET that constitutes a buffer
(Field effect transistor) 24.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】従来のサンプルホール
ド回路は、アナログスイッチ22とコンデンサ23とF
ET24からなるサンプルホールド部を3回路必要と
し、さらに、図2(B),(C)に示すサンプリングパ
ルスを発生する回路が必要であるため、回路規模が大き
く、コストが高くなるという問題があった。
The conventional sample and hold circuit has an analog switch 22, a capacitor 23 and an F.
There are problems that the circuit scale is large and the cost is high because three circuits are required for the sample hold unit composed of the ET24 and the circuit for generating the sampling pulse shown in FIGS. 2B and 2C is required. It was

【0010】本発明は、上記の点に鑑みなされたもの
で、回路構成が簡単で回路素子数が少なくコストが低い
サンプルホールド回路を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a sample hold circuit having a simple circuit configuration, a small number of circuit elements, and a low cost.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、イメージ区間と前記イメージ区間と電圧の異なる非
イメージ区間とが繰り返すイメージ信号を供給され、前
記イメージ区間をサンプルホールドして出力するサンプ
ルホールド回路であって、前記イメージ区間にのみオン
するダイオード(D1)と、前記ダイオード(D1)の
オンにより放電するコンデンサ(C1)と、前記ダイオ
ード(D1)のオフ時に前記コンデンサを充電する抵抗
(R4)とより構成したことにより、回路構成が簡単で
回路素子数が少なくでき、コストを低くすることができ
る。
According to a first aspect of the present invention, an image signal is repeatedly supplied between an image section and a non-image section having a different voltage from the image section, and the image section is sample-held and output. A sample and hold circuit, which includes a diode (D1) that is turned on only in the image section, a capacitor (C1) that is discharged by turning on the diode (D1), and a resistor that charges the capacitor when the diode (D1) is off. With the configuration (R4), the circuit configuration is simple, the number of circuit elements can be reduced, and the cost can be reduced.

【0012】請求項2に記載の発明は、請求項1記載の
サンプルホールド回路において、前記イメージ信号は、
指紋の読み取り画像であり、前記コンデンサ(C1)と
前記抵抗との時定数を、指紋の空間周波数に合わせて決
定したことにより、コンデンサ(C1)の充電時にイメ
ージ信号に含まれる指紋の空間周波数成分が失われるこ
とを防止できる。
According to a second aspect of the present invention, in the sample hold circuit according to the first aspect, the image signal is
It is a read image of a fingerprint and the time constant of the capacitor (C1) and the resistor is determined according to the spatial frequency of the fingerprint, so that the spatial frequency component of the fingerprint included in the image signal when the capacitor (C1) is charged. Can be prevented from being lost.

【0013】なお、上記括弧内の参照符号は、理解を容
易にするために付したものであり、一例にすぎず、図示
の態様に限定されるものではない。
It should be noted that the reference numerals in the above parentheses are given for easy understanding and are merely examples, and the present invention is not limited to the illustrated modes.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】図4は本発明のサンプルホールド
回路の一実施例の回路構成図を示す。同図中、端子30
にイメージセンサで読み取られたイメージ信号が供給さ
れる。このイメージ信号は、図5(A)に示すように、
リセットノイズ区間と、基準となる基準黒レベル区間
と、イメージ区間とが繰り返す信号波形である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 4 shows a circuit configuration diagram of an embodiment of a sample hold circuit according to the present invention. In the figure, terminal 30
The image signal read by the image sensor is supplied to. This image signal is, as shown in FIG.
It is a signal waveform in which a reset noise section, a reference black level section serving as a reference, and an image section are repeated.

【0015】端子30は、抵抗R2を介してpnpトラ
ンジスタQ2のベースに接続されており、トランジスタ
Q2のエミッタは抵抗R3を介して電源Vccに接続さ
れ、コレクタは接地されてエミッタフォロア回路で入力
バッファを構成している。
The terminal 30 is connected to the base of the pnp transistor Q2 via the resistor R2, the emitter of the transistor Q2 is connected to the power source Vcc via the resistor R3, the collector is grounded, and the input buffer is connected by the emitter follower circuit. Are configured.

【0016】また、トランジスタQ2のエミッタにはダ
イオードD1のカソードが接続され、ダイオードD1の
アノードには抵抗R4の一端及びコンデンサC1の一端
及びNチャネルFETM1のゲートそれぞれが接続され
ている。抵抗R4の他端には端子32を介してイメージ
信号の黒レベル(=Vblk)が印加されており、コン
デンサC1の他端は接地されている。FETM1はドレ
インを電源Vccに接続され、ソースが抵抗R5を介し
て接地されたドレイン接地回路でバッファを構成してい
る。また、FETM1のソースに出力端子34が接続さ
れている。
The emitter of the transistor Q2 is connected to the cathode of the diode D1, and the anode of the diode D1 is connected to one end of the resistor R4, one end of the capacitor C1 and the gate of the N-channel FET M1. The black level (= Vblk) of the image signal is applied to the other end of the resistor R4 via the terminal 32, and the other end of the capacitor C1 is grounded. The drain of the FET M1 is connected to the power supply Vcc, and the source is grounded via the resistor R5 to form a drain-grounded circuit that constitutes a buffer. The output terminal 34 is connected to the source of the FET M1.

【0017】ここで、トランジスタQ2のベース・エミ
ッタ間順方向電圧及びダイオードD1の導通電圧それぞ
れをVf(≒0.6V)とする。イメージ信号のレベル
がVblk−2・Vfより高い期間はダイードD1がオ
フするため、コンデンサC1は抵抗R4から時定数C1
・R4で充電される。
Here, the forward voltage between the base and the emitter of the transistor Q2 and the conduction voltage of the diode D1 are respectively set to Vf (≈0.6V). Since the diode D1 is turned off while the image signal level is higher than Vblk-2 · Vf, the capacitor C1 changes from the resistor R4 to the time constant C1.
・ It is charged by R4.

【0018】イメージ区間においてイメージ信号のレベ
ルがVblk−2・Vfより低くなると、ダイードD1
がオンしてコンデンサC1は急速に放電され、イメージ
信号レベルをVeとすると、コンデンサC1の両端電圧
はVe+2・Vfで表される。従って、端子34におけ
る出力信号波形は図5(B)に示すようになる。
When the image signal level becomes lower than Vblk-2Vf in the image section, the diode D1
Is turned on, the capacitor C1 is rapidly discharged, and when the image signal level is Ve, the voltage across the capacitor C1 is represented by Ve + 2 · Vf. Therefore, the output signal waveform at the terminal 34 is as shown in FIG.

【0019】ところで、イメージ信号が指紋の読み取り
画像である場合には、指紋の山と谷の空間周波数が所定
範囲となるため、コンデンサC1と抵抗R4とによる時
定数C1・R4を上記指紋の山と谷の空間周波数と同じ
程度に決定する。これにより、コンデンサC1の充電時
にイメージ信号に含まれる指紋の空間周波数成分が失わ
れることを防止できる。
When the image signal is a fingerprint read image, the spatial frequency of the ridges and valleys of the fingerprint is within a predetermined range, so the time constants C1 and R4 of the capacitor C1 and the resistor R4 are set to the fingerprint ridge. And the same as the spatial frequency of the valley. As a result, it is possible to prevent the spatial frequency component of the fingerprint included in the image signal from being lost when the capacitor C1 is charged.

【0020】本実施例によれば、従来のサンプルホール
ド部及びサンプリングパルス発生回路が不要であり、ダ
イオードD1とコンデンサC1と抵抗R4の簡単な回路
構成であり、回路素子数を大幅に削減でき、コストを下
げることができる。
According to the present embodiment, the conventional sample and hold unit and sampling pulse generating circuit are not required, and the simple circuit configuration of the diode D1, the capacitor C1 and the resistor R4 allows the number of circuit elements to be greatly reduced. The cost can be reduced.

【0021】[0021]

【発明の効果】上述の如く、請求項1に記載の発明は、
イメージ区間と前記イメージ区間と電圧の異なる非イメ
ージ区間とが繰り返すイメージ信号を供給され、前記イ
メージ区間をサンプルホールドして出力するサンプルホ
ールド回路であって、前記イメージ区間にのみオンする
ダイオード(D1)と、前記ダイオード(D1)のオン
により放電するコンデンサ(C1)と、前記ダイオード
(D1)のオフ時に前記コンデンサ(C1)を充電する
抵抗(R4)とより構成したことにより、回路構成が簡
単で回路素子数が少なくでき、コストを低くすることが
できる。
As described above, the invention according to claim 1 is
A sample and hold circuit, which is supplied with an image signal in which an image section and a non-image section having a different voltage from the image section are supplied, samples and holds the image section, and outputs the diode (D1). And a capacitor (C1) that discharges when the diode (D1) is turned on and a resistor (R4) that charges the capacitor (C1) when the diode (D1) is turned off, thereby simplifying the circuit configuration. The number of circuit elements can be reduced, and the cost can be reduced.

【0022】請求項2に記載の発明は、請求項1記載の
サンプルホールド回路において、前記イメージ信号は、
指紋の読み取り画像であり、前記コンデンサ(C1)と
前記抵抗との時定数を、指紋の空間周波数に合わせて決
定したことにより、コンデンサ(C1)の充電時にイメ
ージ信号に含まれる指紋の空間周波数成分が失われるこ
とを防止できる。
According to a second aspect of the present invention, in the sample hold circuit according to the first aspect, the image signal is
It is a read image of a fingerprint and the time constant of the capacitor (C1) and the resistor is determined according to the spatial frequency of the fingerprint, so that the spatial frequency component of the fingerprint included in the image signal when the capacitor (C1) is charged. Can be prevented from being lost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】従来のサンプルホールド回路の一例の回路構成
図である。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of an example of a conventional sample hold circuit.

【図2】従来回路の各部の信号波形図である。FIG. 2 is a signal waveform diagram of each part of a conventional circuit.

【図3】サンプルホールド部の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a sample hold unit.

【図4】本発明のサンプルホールド回路の一実施例の回
路構成図である。
FIG. 4 is a circuit configuration diagram of an embodiment of a sample hold circuit of the present invention.

【図5】本発明回路の各部の信号波形図である。FIG. 5 is a signal waveform diagram of each part of the circuit of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

D1 ダイオード C1 コンデンサ Q2 npnトランジスタ R2〜R5 抵抗 M1 FET(電界効果トランジスタ) D1 diode C1 capacitor Q2 npn transistor R2-R5 resistance M1 FET (field effect transistor)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 イメージ区間と前記イメージ区間と電圧
の異なる非イメージ区間とが繰り返すイメージ信号を供
給され、前記イメージ区間をサンプルホールドして出力
するサンプルホールド回路であって、 前記イメージ区間にのみオンするダイオードと、 前記ダイオードのオンにより放電するコンデンサと、 前記ダイオードのオフ時に前記コンデンサを充電する抵
抗とより構成したことを特徴とするサンプルホールド回
路。
1. A sample and hold circuit, which is supplied with an image signal in which an image section and a non-image section whose voltage is different from that of the image section, are sampled and output to sample and hold the image section, and is turned on only in the image section. And a capacitor that discharges when the diode is turned on, and a resistor that charges the capacitor when the diode is turned off.
【請求項2】 請求項1記載のサンプルホールド回路に
おいて、 前記イメージ信号は、指紋の読み取り画像であり、 前記コンデンサと前記抵抗との時定数を、指紋の空間周
波数に合わせて決定したことを特徴とするサンプルホー
ルド回路。
2. The sample and hold circuit according to claim 1, wherein the image signal is a fingerprint read image, and the time constants of the capacitor and the resistor are determined according to the spatial frequency of the fingerprint. Sample hold circuit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6947034B2 (en) * 2001-02-14 2005-09-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Impulse driving method and apparatus for LCD

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US6947034B2 (en) * 2001-02-14 2005-09-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Impulse driving method and apparatus for LCD

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