JP2006229544A - Image signal dc voltage stabilization circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、CCDカメラ、複写機、イメージスキャナ装置、テレビジョン装置、ビデオテープレコーダ装置およびその他の映像機器等に具備される映像信号直流電圧安定化回路に関するものであり、特にCCD(Charge Coupled Devices)エリアセンサの出力信号、CCDリニアセンサの出力信号、CMOSセンサの出力信号、テレビジョン信号、ビデオ信号、RGB信号等の映像系信号をA/D変換する際の信号直流電圧安定化を行う映像信号直流電圧安定化回路に関するものである。 The present invention relates to a video signal DC voltage stabilization circuit provided in a CCD camera, a copying machine, an image scanner device, a television device, a video tape recorder device, and other video equipment, and more particularly, a CCD (Charge Coupled Devices). ) Video that stabilizes DC voltage when A / D converting video signal such as area sensor output signal, CCD linear sensor output signal, CMOS sensor output signal, television signal, video signal, RGB signal, etc. The present invention relates to a signal DC voltage stabilizing circuit.
従来、この種の技術として、特許文献1が開示されている技術があり、この特許文献1には、A/Dコンバータの出力デジタル信号の上位ビットをクリップ回路でクリップした信号における黒基準期間内の少なくとも2以上のバイナリ数のデータの加算平均を加算平均回路で求め、この平均値とクランプレベル設定値との差をD/AコンバータでD/A変換した値と、このD/Aコンバータの基準電圧の中間電圧とを比較した結果の大小にしたがってコンデンサに充放電を行い、このコンデンサの電圧にしたがってA/Dコンバータに入力する信号における黒基準期間の直流電圧を制御するループを構成することにより、A/Dコンバータの出力デジタル信号における黒基準期間の直流電圧の変動は緩和され、安定なものにする、という信号直流電圧安定化回路について記載されている。 Conventionally, as this type of technique, there is a technique disclosed in Patent Document 1, which includes a black reference period in a signal obtained by clipping the upper bits of an output digital signal of an A / D converter by a clipping circuit. A binary average data of at least two of the above is obtained by an averaging circuit, a difference between the average value and the clamp level setting value is D / A converted by the D / A converter, and the D / A converter The capacitor is charged / discharged according to the magnitude of the comparison result with the intermediate voltage of the reference voltage, and a loop for controlling the DC voltage of the black reference period in the signal input to the A / D converter according to the voltage of the capacitor is formed. Thus, the signal that the fluctuation of the DC voltage during the black reference period in the output digital signal of the A / D converter is reduced and stabilized. It has been described for flow voltage stabilizer.
また、図4は従来の映像信号直流電圧安定化回路の構成図であり、図5は図4の映像信号直流電圧安定化回路の動作を示すタイミング図である。 FIG. 4 is a block diagram of a conventional video signal DC voltage stabilization circuit, and FIG. 5 is a timing diagram showing the operation of the video signal DC voltage stabilization circuit of FIG.
入力アナログ映像信号は、図5に示すように、その1水平期間には映像信号が存在する有効期間と、映像信号が存在しない水平ブランキング期間とが存在し、この水平ブランキング期間の中には黒の基準となる黒基準期間が存在する。また後述するクランプパルスは、図5に示すようにそのアクティブ期間が入力アナログ映像信号の黒基準期間に存在する。 As shown in FIG. 5, an input analog video signal has an effective period in which a video signal exists and a horizontal blanking period in which no video signal exists in one horizontal period. There is a black reference period, which is the black reference. As shown in FIG. 5, the clamp pulse described later has an active period in the black reference period of the input analog video signal.
この入力アナログ映像信号は、図4に示すように、固定利得あるいは可変利得の増幅器1で増幅されて振幅が最適化され、さらに出力アナログ映像信号の直流電圧を規定する直流制御回路2において制御端子2aに与える制御端子電圧にしたがって増幅器1の直流電圧が最適化され、さらにA/Dコンバータ3において入力クロックにしたがった変換速度でデジタル信号に変換される。このように、入力アナログ映像信号はクロックに同期したデジタル信号として出力される。このクロックと入力アナログ映像信号との関係は図5に示す通りである。
As shown in FIG. 4, the input analog video signal is amplified by a fixed gain or variable gain amplifier 1 to optimize the amplitude, and further, a control terminal in a
A/Dコンバータ3から出力される前記デジタル信号は、クランプパルスレート加算平均回路6によって、クランプパルス(図5)の前エッジを始点としてアクティブ期間内の変換周期分だけ加算平均されてデータ確定され、前記クランプパルスの周期を持つデジタル信号として出力される。このデジタル信号は、デジタル引き算回路7に入力され、任意に設定されるクランプレベル設定コードに対して所定のデジタル値を加えたクランプレベル設定値データから引き算されて出力される。そして、デジタル引き算回路7から出力されたデジタル信号はD/Aコンバータ8によってアナログデータ8aに変換される。
The digital signal output from the A /
D/Aコンバータ8から出力されるアナログデータ8aは引き算回路9によって所定のデジタル値に対応した基準電圧10と比較される。比較結果が基準電圧10よりも大きいときはコンデンサ11を充電して、直流制御回路2の制御端子2aに与える制御端子電圧を上昇させて、A/Dコンバータ3に入力するアナログ映像信号の直流電圧を上昇させる。逆に、比較結果が基準電圧10よりも小さいときは、コンデンサ11を放電して直流制御回路2の制御端子2aに与える制御端子電圧を下降させて、A/Dコンバータ3に入力するアナログ映像信号の直流電圧を下降させる。
The
以上のような動作により、A/Dコンバータ3の出力デジタル映像信号の黒レベルを任意に設定した所定のレベルに維持する働きをしている。
前記従来の映像信号直流電圧安定化回路によれば、図5のタイミング図に示すように、引き算回路9の動作中にD/Aコンバータ8から出力されるアナログデータ8aは、1周期前のクランプパルスのアクティブ期間内で加算平均されたデジタル信号をクランプレベル設定値データから引き算して、D/Aコンバータ8にてアナログに変換した値に固定されている。そのため、この値が基準電圧10との間に比較的大きな差がある場合、その差にしたがって制御端子2aの変化が持続して、A/Dコンバータ3に入力するアナログ映像信号の直流電圧が最適値を超え、しいてはA/Dコンバータ3の出力デジタル映像信号の黒レベルを任意に設定した所定のレベルに維持できず不安定となり、その間映像の黒がずれるという画像の乱れを生じるという問題が発生するおそれがある。
According to the conventional video signal DC voltage stabilizing circuit, as shown in the timing chart of FIG. 5, the
このような問題点を解決するため、従来、図6および図7に示すような回路も提案されている。この図6および図7は、特許文献2に開示されているものである。
In order to solve such problems, circuits as shown in FIGS. 6 and 7 have been proposed. 6 and 7 are disclosed in
図6に示す回路によれば、入力アナログ信号は増幅器51で増幅された後、サンプルホールド回路52において直流成分を持たないアナログ映像信号が抽出される。このアナログ映像信号が出力されるサンプルホールド回路52の出力端にはコンデンサ53の一端側が接続されており、このコンデンサ53の他端側(A点)にはスイッチ54とA/Dコンバータ55が接続されている。
According to the circuit shown in FIG. 6, after the input analog signal is amplified by the
クランプパルス発生回路56からは水平ブランキング期間にアクティブ期間が存在するクランプパルスが発生し、スイッチ54が閉じてオンになり、コンデンサ53が充電されてA点においてアナログ映像信号の直流電圧が最適値に固定される。このアナログ映像信号はA/Dコンバータ55によってデジタル信号に変換されて出力される。このデジタル信号は誤差検出回路57に入力されて、黒レベルを本来固定すべき値に補正するための補正電位値が抽出され、ループフィルタ59で高周波ノイズを除去した後D/Aコンバータ58によりアナログ補正電位値にして、スイッチ54が閉じてオンしている間、A点にフィードバックして与えられることにより、デジタル映像信号の黒レベルを本来固定する値に到達させる。
The clamp
ところが、この図6に示す回路を構成するデジタル処理でのループフィルタ59は、水平フィルタであってもその回路規模が比較的大きく、さらに垂直フィルタや時間フィルタになるとラインメモリやフレームメモリが必要であるため極めて大規模な回路になり、半導体集積回路へ搭載時の面積が大きくなる問題を有する。
However, the
一方、図7に示す回路ではループフィルタ59を簡単なRC回路によってアナログ処理にすべく、D/Aコンバータ58の後に配置する構成にして図6に示す回路と同様の効果を図っている。
On the other hand, in the circuit shown in FIG. 7, the
ところが、図7に示す回路構成では、D/Aコンバータ58に入力されるデジタル補正電位値の周波数帯域が高いので、D/Aコンバータ58の性能として周波数特性の高いものが必要であり、消費電力が大きくなる問題を有する。
However, in the circuit configuration shown in FIG. 7, since the frequency band of the digital correction potential value input to the D /
本発明は、このような問題を解決するもので、映像信号の黒レベルを所定のレベルに安定に固定させて画像の乱れを抑えることができ、しかも回路規模を比較的小さく実現可能な映像信号直流電圧安定化回路を提供することを目的とする。 The present invention solves such problems, and can stably fix the black level of a video signal to a predetermined level to suppress image disturbance and can realize a relatively small circuit scale. An object is to provide a DC voltage stabilizing circuit.
上記目的を達成するために本発明は、A/Dコンバータの出力デジタル信号の水平ブランキング期間における黒基準期間の信号を抽出する際、カウンタ回路で加算平均回路を制御することによりA/Dコンバータの出力デジタル信号における黒基準期間内で順次加算平均して出力し、クランプレベル設定値データとの差をD/A変換した値と基準電圧とを引き算回路において前記クランプパルスアクティブ期間で比較した結果の大小にしたがってA/Dコンバータに入力する信号における黒基準期間の直流電圧を制御するループを構成する。 In order to achieve the above object, the present invention provides an A / D converter by controlling an averaging circuit with a counter circuit when extracting a signal of a black reference period in a horizontal blanking period of an output digital signal of an A / D converter. Of the output digital signal is sequentially added and averaged within the black reference period, and the result obtained by comparing the value obtained by D / A conversion of the difference from the clamp level setting value data with the reference voltage in the clamp pulse active period in the subtraction circuit A loop for controlling the DC voltage in the black reference period in the signal input to the A / D converter according to the size of the A / D converter is formed.
このような構成によると、同一のクランプパルス周期の引き算回路動作中においてリアルタイムにネガティブフィードバックループが形成されて、A/Dコンバータの出力デジタル信号における黒基準期間の直流電圧(黒レベル)が、設定された値に常に一致するように作用する。 According to such a configuration, a negative feedback loop is formed in real time during the subtraction circuit operation of the same clamp pulse period, and the DC voltage (black level) of the black reference period in the output digital signal of the A / D converter is set. Acts to always match the given value.
以下、請求項ごとに説明する。 Hereinafter, each claim will be described.
本発明の請求項1記載の映像信号直流安定化回路は、入力アナログ映像信号を増幅する増幅器と、制御端子に与える制御端子電圧にしたがって前記増幅器の出力アナログ映像信号の直流電圧を規定する直流制御回路と、所定の変換周波数で、前記直流制御回路から出力されるアナログ映像信号をデジタル信号に変換して出力するA/Dコンバータと、アクティブ期間が前記入力アナログ映像信号の水平ブランキング期間における黒基準期間に存在するクランプパルスの前エッジを始点として、前記水平ブランキング期間における黒基準期間の範囲内で、この黒基準期間の多くとも1/2以下となる所定数の前記A/Dコンバータの変換周期分のカウントを繰り返すカウンタ回路と、前記カウンタ回路の制御を受けて前記A/Dコンバータより出力されるデジタル信号を加算平均して出力する加算平均回路と、任意に設定されるクランプレベル設定コードに対して所定のデジタル値を加えたデジタルデータから、前記加算平均回路より出力されるデジタル信号を引き算するデジタル引き算回路と、前記デジタル引き算回路より出力されるデジタルデータをアナログデータに変換するD/Aコンバータと、前記クランプパルスのアクティブ期間に前記D/Aコンバータより出力されるアナログデータから前記所定のデジタル値に対応した基準電圧を引き算した引き算結果にしたがって充放電されるコンデンサを有し、前記コンデンサの電圧に比例して前記直流制御回路の制御端子電圧を発生する引き算回路とを備えている。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a video signal direct current stabilization circuit that amplifies an input analog video signal and direct current control that defines a direct current voltage of the output analog video signal of the amplifier according to a control terminal voltage applied to a control terminal. A circuit, an A / D converter that converts an analog video signal output from the DC control circuit into a digital signal at a predetermined conversion frequency, and outputs a black signal during a horizontal blanking period of the input analog video signal. Starting from the leading edge of the clamp pulse existing in the reference period, within a range of the black reference period in the horizontal blanking period, a predetermined number of the A / D converters that are at most ½ or less of the black reference period A counter circuit that repeats counting for a conversion period, and from the A / D converter under the control of the counter circuit A digital signal output from the addition averaging circuit from a digital data obtained by adding a predetermined digital value to an arbitrarily set clamp level setting code. A subtracting circuit, a D / A converter for converting digital data output from the digital subtracting circuit into analog data, and an analog data output from the D / A converter during an active period of the clamp pulse. A subtracting circuit that has a capacitor that is charged and discharged according to a subtraction result obtained by subtracting a reference voltage corresponding to a predetermined digital value, and that generates a control terminal voltage of the DC control circuit in proportion to the voltage of the capacitor. Yes.
この構成によれば、周波数特性の高いD/Aコンバータや回路規模の大きいループフィルタを用いることなく映像信号の黒レベルを所定のレベルに安定に収束させることができる。 According to this configuration, the black level of the video signal can be stably converged to a predetermined level without using a D / A converter with high frequency characteristics or a loop filter with a large circuit scale.
本発明の請求項2記載の映像信号直流安定化回路は、請求項1記載の信号直流安定化回路において、前記加算平均回路が、前記カウンタ回路がカウントしている間、そのカウントする所定数の変換周期分だけの前記A/Dコンバータから出力されるデジタル信号を順次加算平均して出力する。
The video signal direct current stabilization circuit according to
この構成によれば、引き算回路動作中にD/Aコンバータ出力と基準電圧値
との間に差があり、その差にしたがって制御端子が変化した場合、D/Aコンバータ出力は、前記制御端子の変化にしたがって変化するA/Dコンバータの出力デジタル信号における黒基準期間信号を順次加算平均されたデータが直後の加算平均回路のデータ確定時に反映されるので、映像信号の黒レベルが収束点を超えることなく安定に所定のレベルに固定される。
According to this configuration, when there is a difference between the D / A converter output and the reference voltage value during the subtraction circuit operation, and the control terminal changes according to the difference, the D / A converter output is Since the data obtained by sequentially adding and averaging the black reference period signals in the output digital signal of the A / D converter that changes according to the change is reflected when the data of the subsequent averaging circuit is determined, the black level of the video signal exceeds the convergence point. Without being fixed at a predetermined level.
本発明の請求項3記載の映像信号直流安定化回路は、請求項2記載の信号直流安定化回路において、加算平均回路で順次加算平均される所定数の変換周期数をバイナリ数にする。
The video signal direct current stabilization circuit according to
この構成によれば、加算後の割り算処理がビットずらしで実現でき、回路規模を小さくできる。 According to this configuration, the division process after the addition can be realized by shifting the bits, and the circuit scale can be reduced.
本発明の請求項4記載の映像信号直流安定化回路は、請求項1記載の信号直流安定化回路において、前記加算平均回路が、前記カウンタ回路がカウントしている間、そのカウントする所定数の変換周期分だけ前記A/Dコンバータより出力されるデジタル信号を順次加算平均し、さらにこの加算平均値とそれ直前の所定数の変換周期分だけの加算平均値の少なくとも1つ以上と合計所定数個を順次加算平均して出力する。
The video signal direct current stabilization circuit according to
この構成によれば、加算平均回路の出力周期を変えることなく加算平均数が増えるのでノイズ等の変動要因の影響をより緩和できる。 According to this configuration, the number of addition averages increases without changing the output cycle of the addition average circuit, so that the influence of fluctuation factors such as noise can be further alleviated.
本発明の請求項5記載の映像信号直流安定化回路は、請求項4記載の信号直流安定化回路において、加算平均回路で順次加算平均される所定数の変換周期数およびさらに加算平均する加算平均値の合計所定数個をバイナリ数にする。
The video signal direct current stabilization circuit according to
この構成によれば、加算後の割り算処理がビットずらしで実現でき、回路規模を小さくできる。 According to this configuration, the division process after the addition can be realized by shifting the bits, and the circuit scale can be reduced.
本発明の映像信号直流電圧安定化回路によれば、映像信号の黒レベルを所定のレベルに超えることなく安定に収束させるので、画像の乱れがない高画質な映像が得られる効果を有する。 According to the video signal DC voltage stabilization circuit of the present invention, since the black level of the video signal is stably converged without exceeding a predetermined level, there is an effect that a high-quality video without image disturbance can be obtained.
さらに周波数特性の高いD/Aコンバータを用いる必要がないため、比較的消費電力の低い映像信号直流電圧安定化回路を実現する効果を有する。 Furthermore, since it is not necessary to use a D / A converter with high frequency characteristics, it has the effect of realizing a video signal DC voltage stabilizing circuit with relatively low power consumption.
さらに加算平均回路として、カウンタ回路がカウントしている間、そのカウントする所定数の変換周期分だけA/Dコンバータより出力されるデジタル信号を順次加算平均し、さらにこの加算平均値とそれ直前の所定数の変換周期分だけの加算平均値の少なくとも1つ以上と合計所定数個を順次加算平均することにより、ノイズ等の変動要因の影響をより緩和して映像信号の黒レベルを所定のレベルに超えることなく安定に収束させるので、黒レベルの安定した高画質な映像を得る効果を有する。 Further, as the averaging circuit, while the counter circuit is counting, the digital signals output from the A / D converter are sequentially added and averaged for a predetermined number of conversion cycles to be counted, and the average value and the immediately preceding average value are further calculated. At least one addition average value for a predetermined number of conversion periods and a total of a predetermined number are sequentially added and averaged to further reduce the influence of fluctuation factors such as noise, thereby reducing the black level of the video signal to a predetermined level. Therefore, it is possible to obtain a high-quality video image with a stable black level.
さらにループフィルタを用いる必要がないので比較的小規模な回路構成となり、また加算平均回路において順次加算平均される所定数の変換周期数およびさらに加算平均する加算平均値の合計所定数個をバイナリ数にすれば、加算平均回路において加算後の割り算処理がビットずらしで実現でき、いっそう回路規模が小さく省電力となるので、半導体集積回路への搭載を容易にし、工業的量産に適した映像信号直流電圧安定化回路を実現する効果を有する。 Furthermore, since it is not necessary to use a loop filter, the circuit configuration is relatively small. In addition, a predetermined number of conversion periods sequentially added and averaged in the averaging circuit and a total number of addition average values to be added and averaged are binary numbers. In this way, the division processing after the addition can be realized by shifting the bits in the averaging circuit, and the circuit scale is further reduced, resulting in power saving. Therefore, the video signal direct current can be easily mounted on a semiconductor integrated circuit and is suitable for industrial mass production. This has the effect of realizing a voltage stabilization circuit.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は本発明の映像信号直流電圧安定化回路の第1の実施形態における回路構成を示す回路図であり、1は固定利得あるいは可変利得の増幅器、2は直流制御回路、2aは直流制御回路2の制御端子、3はA/Dコンバータ、4は加算平均回路、5はカウンタ、7はデジタル引き算回路、8はD/Aコンバータ、9は引き算回路、10は基準電圧源、11はコンデンサである。
(First embodiment)
FIG. 1 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a video signal DC voltage stabilizing circuit according to a first embodiment of the present invention, wherein 1 is a fixed gain or variable gain amplifier, 2 is a DC control circuit, and 2a is a DC control circuit. 2 is a control terminal, 3 is an A / D converter, 4 is an averaging circuit, 5 is a counter, 7 is a digital subtraction circuit, 8 is a D / A converter, 9 is a subtraction circuit, 10 is a reference voltage source, and 11 is a capacitor is there.
図2には図1の映像信号直流電圧安定化回路の動作を示すタイミング図を示す。 FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the video signal DC voltage stabilizing circuit of FIG.
入力アナログ映像信号は、図2に示すように、その1水平期間には映像信号が存在する有効期間と、映像信号が存在しない水平ブランキング期間とが存在し、この水平ブランキング期間の中には黒の基準となる黒基準期間が存在する。また、後述するクランプパルスには、図2に示すように、アクティブ期間が入力アナログ映像信号の黒基準期間に存在する。 As shown in FIG. 2, the input analog video signal has an effective period in which the video signal exists in one horizontal period and a horizontal blanking period in which no video signal exists. There is a black reference period, which is the black reference. In the clamp pulse described later, as shown in FIG. 2, an active period exists in the black reference period of the input analog video signal.
入力アナログ映像信号は、図1に示すように、固定利得あるいは可変利得の増幅器1によって増幅されて振幅が最適化され、さらに制御端子2aに与える制御端子電圧にしたがって、増幅器1の出力アナログ映像信号の直流電圧を規定(クランプ)する直流制御回路2によって直流電圧が最適化される。そして、入力アナログ映像信号は、A/Dコンバータ3によって、入力クロックにしたがった変換速度でデジタル信号に変換されてクロックに同期して出力される。このクロックと入力アナログ映像信号とは、図2に示すような関係である。
As shown in FIG. 1, the input analog video signal is amplified by an amplifier 1 having a fixed gain or a variable gain, the amplitude is optimized, and the output analog video signal of the amplifier 1 is further applied according to the control terminal voltage applied to the control terminal 2a. The DC voltage is optimized by the
カウンタ5は、クランプパルスの前エッジを始点とし、かつ前記入力アナログ映像信号の水平ブランキング期間における黒基準期間の範囲内において、この黒基準期間の多くとも1/2以下になる少なくとも2以上の所定のバイナリ数(2,4,8、・・・等2のべき乗(2のn乗)の数値)のA/Dコンバータ3を変換するクロックのカウントを繰り返すものである。
The
加算平均回路4は、カウンタ5の制御を受けて、カウンタ5がカウントしている間そのカウントする所定のバイナリ数の変換周期分だけA/Dコンバータ3から出力されるデジタル信号を順次加算平均し、A/Dコンバータ3から出力されるデジタル信号の周波数の、加算平均数分の1の周波数を持ったデジタル信号として出力し、このデジタル信号をデジタル引き算回路7に入力させるものである。
Under the control of the
デジタル引き算回路7は、任意に設定されるクランプレベル設定コードに対して、加算平均回路4の出力信号が前記クランプレベル設定コードと一致した際、後述のD/Aコンバータ8の出力アナログデータ8aが基準電圧源10の電圧と一致するような所定のデジタル値を加えてなるクランプレベル設定値データから、加算平均回路4からの出力信号を引き算し、引き算結果をD/Aコンバータ8へ与えるものである。
When the output signal of the averaging
D/Aコンバータ8は、デジタル引き算回路7の引き算結果を、A/Dコンバータ3から出力されたデジタル信号の周波数に対して加算平均回路4での加算平均数分の1の周波数を持ったアナログデータ8aに変換し、引き算回路9に入力する。
The D /
引き算回路9は、クランプパルスのアクティブ期間において、D/Aコンバータ8の出力アナログデータ8aから基準電圧源10の電圧を引き算し、この引き算結果にしたがってコンデンサ11を充放電する構成となっている。ここで基準電圧源10の電圧は、デジタル引き算回路7において任意に設定されるクランプレベル設定コードに対して加える所定のデジタル値をD/Aコンバータ8でアナログに変換した値に相当する。さらに、引き算回路9では、コンデンサ11の電圧に比例して直流制御回路2の制御端子2aに与える制御端子電圧を発生し、直流制御回路2の出力アナログ映像信号の黒基準期間の直流電圧を決定するようになっている。
The
図2は、図1のカウンタ5におけるカウント数が“4”である場合の例を示すタイミング図である。カウンタ5におけるカウント数が“4”である場合、カウンタ5によって制御される加算平均回路4は、クランプパルスの前エッジを始点とした黒基準期間の範囲内で、4クロック周期ずつA/Dコンバータ3より出力されるデジタル信号を順次加算平均してデータを出力する動作を繰り返す。それに伴って、引き算回路9に入力されるD/Aコンバータ8の出力アナログデータ8aも図2に示すように4クロック周期ごとにデータが更新される。
FIG. 2 is a timing chart showing an example when the count number in the
したがって、図2に示す例の場合、クランプパルスの前エッジを始点として引き算回路9が動作を始めて最初の4クロック周期に相当する期間だけは、1周期前のクランプパルスのタイミングにおける最後の4クロック周期で加算平均回路4において加算平均されてデータ確定された信号に基づくデータと、基準電圧源10の電圧との引き算を行うことになるが、次の4クロック周期に相当する期間からは、その4クロックの直前に加算平均回路4において加算平均されてデータ確定された信号に基づくデータと、基準電圧源10の電圧との引き算を行うことになる。
Therefore, in the case of the example shown in FIG. 2, the last four clocks in the timing of the clamp pulse one cycle before are only the period corresponding to the first four clock cycles from the start of the
そこで、クランプパルスの前エッジを始点として引き算回路9が動作を始めて最初の4クロック周期に相当する期間においてD/Aコンバータ8の出力アナログデータ8aが基準電圧源10の電圧よりも大きく、直流制御回路2の出力アナログ映像信号の黒基準期間の直流電圧が上昇して本来固定される収束点に一致して超えそうになった場合、A/Dコンバータ3の出力デジタル信号における黒基準期間の直流電圧(黒レベル)も、任意に設定された値に一致し、ひいては加算平均回路4の出力信号は任意に設定されるクランプレベル設定コードと一致するデータが確定し、デジタル引き算回路7の出力データはD/Aコンバータ8の出力アナログデータ8aが基準電圧源10の電圧と一致するようなデジタル値が出力される。
Therefore, the
したがって、次の4クロック周期に相当する期間においては引き算回路9では、その入力であるD/Aコンバータ8の出力アナログデータ8aが基準電圧源10の電圧と一致し、コンデンサ11への充放電が停止してその電圧が固定されるので、直流制御回路2の制御端子2aへの電圧が固定される。そのため、直流制御回路2の出力アナログ映像信号の黒基準期間の直流電圧も本来固定される収束点に一致した電圧で固定されて、A/Dコンバータ3の出力デジタル信号における黒基準期間の直流電圧(黒レベル)が、設定された値に安定に固定される。
Therefore, in the period corresponding to the next four clock cycles, in the
一方、クランプパルスの前エッジを始点として引き算回路9が動作を始めて最初の4クロック周期に相当する期間においては、D/Aコンバータ8の出力アナログデータ8aが基準電圧源10の電圧よりも小さく、直流制御回路2の出力アナログ映像信号の黒基準期間の直流電圧が下降して本来固定される収束点に一致して超えそうになった場合も、上記出力アナログデータ8aが基準電圧源10の電圧よりも高い場合と同様の動作で、次の4クロック周期に相当する期間において引き算回路9にてその入力であるD/Aコンバータ8の出力アナログデータ8aが基準電圧源10の電圧と一致し、コンデンサ11への充放電が停止してその電圧が固定されるので、直流制御回路2の制御端子2a電圧が固定される。そのため、直流制御回路2の出力アナログ映像信号の黒基準期間の直流電圧も本来固定される収束点に一致した電圧で固定されて、A/Dコンバータ3の出力デジタル信号における黒基準期間の直流電圧(黒レベル)が、設定された値に安定に固定される。
On the other hand, in a period corresponding to the first four clock cycles from the start of the clamp pulse leading edge, the
さらに加算平均回路4として、カウンタ5がカウントしている間そのカウントする所定のバイナリ数の変換周期分だけA/Dコンバータ3より出力されるデジタル信号を加算平均した加算平均値と、それ以前の加算平均値の少なくとも1つ以上との合計数で所定のバイナリ数個順次加算平均する、という構成のものを適用することもできる。
Further, as the averaging
図3は、カウンタ5におけるカウント数が“4”であり、ある加算平均値とそれ以前の加算平均値とのさらなる加算平均数が“4”である場合の例を示すタイミング図である。
FIG. 3 is a timing chart showing an example in which the count number in the
カウント数が“4”であるので図2の例と同じく4クロック周期に相当する期間ごとに引き算回路9に入力されるD/Aコンバータ8の出力アナログデータ8aが更新される。このことから、図2の例と同様の動作によりA/Dコンバータ3の出力デジタル信号における黒基準期間の直流電圧(黒レベル)は設定された値に安定に固定されるが、合計の加算平均数が16クロック周期分になるので、映像信号の黒基準期間にノイズがのった場合の影響が図2の例の場合の1/4に緩和される。
Since the count number is “4”, the
以上、説明した本発明の実施形態によれば、同一のクランプパルス周期の引き算回路9動作中において、D/Aコンバータ8の出力アナログデータ8aと基準電圧源10の電圧との間に差があり、その差にしたがって直流制御回路2の制御端子2aの端子電圧が変化した場合、D/Aコンバータ8の出力アナログデータ8aは、制御端子2aの変化にしたがって変化するA/Dコンバータ3の出力デジタル信号における黒基準期間信号を順次加算平均されたデータがリアルタイムにネガティブフィードバックがかかり反映されるので、制御端子2aの端子電圧の変化が持続することがなく収束点を越えることはない。したがって、A/Dコンバータ3に入力するアナログ映像信号の直流電圧が最適値を超えることはない。
As described above, according to the embodiment of the present invention described above, there is a difference between the
以上説明したように、本発明は高性能な映像信号直流電圧安定化回路および高画質な映像機器等を実現するに有用である。 As described above, the present invention is useful for realizing a high-performance video signal DC voltage stabilizing circuit, high-quality video equipment, and the like.
1 利得可変増幅器
2 直流制御回路
3 A/Dコンバータ
4 加算平均回路
5 カウンタ
6 クランプパルスレート加算平均回路
7 デジタル引き算回路
8 D/Aコンバータ
9 引き算回路
10 基準電圧を発生する基準電圧源
11 コンデンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
制御端子に与える制御端子電圧にしたがって前記増幅器の出力アナログ映像信号の直流電圧を規定する直流制御回路と、
所定の変換周波数で、前記直流制御回路から出力されるアナログ映像信号をデジタル信号に変換して出力するA/Dコンバータと、
アクティブ期間が前記入力アナログ映像信号の水平ブランキング期間における黒基準期間に存在するクランプパルスの前エッジを始点として、前記水平ブランキング期間における黒基準期間の範囲内で、この黒基準期間の多くとも1/2以下となる所定数の前記A/Dコンバータの変換周期分のカウントを繰り返すカウンタ回路と、
前記カウンタ回路の制御を受けて前記A/Dコンバータより出力されるデジタル信号を加算平均して出力する加算平均回路と、
任意に設定されるクランプレベル設定コードに対して所定のデジタル値を加えたデジタルデータから、前記加算平均回路より出力されるデジタル信号を引き算するデジタル引き算回路と、
前記デジタル引き算回路より出力されるデジタルデータをアナログデータに変換するD/Aコンバータと、
前記クランプパルスのアクティブ期間に前記D/Aコンバータより出力されるアナログデータから前記所定のデジタル値に対応した基準電圧を引き算した引き算結果にしたがって充放電されるコンデンサを有し、前記コンデンサの電圧に比例して前記直流制御回路の制御端子電圧を発生する引き算回路と、
を備えたことを特徴とする映像信号直流電圧安定化回路。 An amplifier for amplifying the input analog video signal;
A DC control circuit that regulates the DC voltage of the output analog video signal of the amplifier according to the control terminal voltage applied to the control terminal;
An A / D converter that converts an analog video signal output from the DC control circuit into a digital signal at a predetermined conversion frequency and outputs the digital signal;
Starting from the leading edge of the clamp pulse existing in the black reference period in the horizontal blanking period of the input analog video signal, the active period is at most within the black reference period in the horizontal blanking period. A counter circuit that repeats counting for a conversion period of a predetermined number of A / D converters that is 1/2 or less;
An averaging circuit for averaging the digital signals output from the A / D converter under the control of the counter circuit;
A digital subtraction circuit that subtracts a digital signal output from the addition averaging circuit from digital data obtained by adding a predetermined digital value to an arbitrarily set clamp level setting code;
A D / A converter for converting digital data output from the digital subtraction circuit into analog data;
A capacitor that is charged and discharged according to a subtraction result obtained by subtracting a reference voltage corresponding to the predetermined digital value from analog data output from the D / A converter during an active period of the clamp pulse; A subtracting circuit that proportionally generates a control terminal voltage of the DC control circuit;
A video signal DC voltage stabilizing circuit comprising:
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JPH0879561A (en) * | 1994-09-08 | 1996-03-22 | Asahi Optical Co Ltd | Video signal clamp circuit for electron endscope |
JP2003023549A (en) * | 2001-07-10 | 2003-01-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Signal dc voltage stabilization circuit and video equipment using the same |
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