JP3100762B2 - デジタルカメラ用クランプ回路 - Google Patents
デジタルカメラ用クランプ回路Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、固体撮像素子と、フ
ィードバッククランプ回路にアナログデジタル変換器を
用いたデジタルカメラ用クランプ回路に関する。
ィードバッククランプ回路にアナログデジタル変換器を
用いたデジタルカメラ用クランプ回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】固体撮像素子を用いたビデオカメラが開
発されている。図４は、従来のビデオカメラである。１
０１は固体撮像素子、１０２は転送パルス用駆動回路、
１０３は各種パルス発生器である。パルス発生器１０３
により発生された転送パルスは、駆動回路１０２を介し
て駆動パルスとなり、固体撮像素子１０１を駆動する。
固体撮像素子１０１において光電変換され蓄積された電
荷は、駆動パルスにより順次転送されてアナログ出力信
号として出力される。アナログ出力信号は、ノイズ低減
処理回路１０４に入力されて、不要なノイズ成分を除去
される。この処理では、現在はＣＤＳ（相関二重サンプ
リング）と呼ばれる手法が主流である。ノイズ低減処理
回路１０４へは、パルス発生器１０３で発生されたサン
プルホールドパルスが供給されている。ノイズ低減処理
回路１０４を通ったアナログ信号は、増幅器１０５に入
力される。増幅器１０５は、通常ＡＧＣ（利得制御型増
幅器）が用いられており、暗い場所の撮影時等には自動
的に利得を増加し感度を上げるように設定されている
が、ここでは簡略化して可変抵抗器１０６で発生させた
電圧を用いて利得を決定できるように示している。
発されている。図４は、従来のビデオカメラである。１
０１は固体撮像素子、１０２は転送パルス用駆動回路、
１０３は各種パルス発生器である。パルス発生器１０３
により発生された転送パルスは、駆動回路１０２を介し
て駆動パルスとなり、固体撮像素子１０１を駆動する。
固体撮像素子１０１において光電変換され蓄積された電
荷は、駆動パルスにより順次転送されてアナログ出力信
号として出力される。アナログ出力信号は、ノイズ低減
処理回路１０４に入力されて、不要なノイズ成分を除去
される。この処理では、現在はＣＤＳ（相関二重サンプ
リング）と呼ばれる手法が主流である。ノイズ低減処理
回路１０４へは、パルス発生器１０３で発生されたサン
プルホールドパルスが供給されている。ノイズ低減処理
回路１０４を通ったアナログ信号は、増幅器１０５に入
力される。増幅器１０５は、通常ＡＧＣ（利得制御型増
幅器）が用いられており、暗い場所の撮影時等には自動
的に利得を増加し感度を上げるように設定されている
が、ここでは簡略化して可変抵抗器１０６で発生させた
電圧を用いて利得を決定できるように示している。
【０００３】増幅器１０５から出力された信号は、クラ
ンプ回路１０７に入力され、信号の中に含まれる基準黒
信号がほぼ一定の電圧となるようにクランプされて出力
される。基準黒信号の位置を示すクランプパルスは、パ
ルス発生器１０３から出力されている。クランプ回路１
０７により基準黒信号の直流（ＤＣ）レベルがほぼ揃っ
たアナログ信号は、反転増幅器１０８に入力され、反転
された後、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器１０９に
よりｎビットのデジタル信号となり、ラッチ回路１１０
に供給される。ラッチ回路１１０は、ｎ本のデジタルデ
ータの各立上がり、立ち下がりを揃えるもので、Ａ／Ｄ
変換器１０９に含まれていてもよい。ラッチ回路１１０
から出力されたデジタル信号は、比較器１１１に入力さ
れて、任意のデジタル値（設定値）と比較される。また
ラッチ回路１１０から出力されたデジタル信号は、信号
処理回路１１２に入力されて所定のフォーマット（例え
ばＮＴＳＣ方式）に整備されて出力端子１１３に出力さ
れる。
ンプ回路１０７に入力され、信号の中に含まれる基準黒
信号がほぼ一定の電圧となるようにクランプされて出力
される。基準黒信号の位置を示すクランプパルスは、パ
ルス発生器１０３から出力されている。クランプ回路１
０７により基準黒信号の直流（ＤＣ）レベルがほぼ揃っ
たアナログ信号は、反転増幅器１０８に入力され、反転
された後、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器１０９に
よりｎビットのデジタル信号となり、ラッチ回路１１０
に供給される。ラッチ回路１１０は、ｎ本のデジタルデ
ータの各立上がり、立ち下がりを揃えるもので、Ａ／Ｄ
変換器１０９に含まれていてもよい。ラッチ回路１１０
から出力されたデジタル信号は、比較器１１１に入力さ
れて、任意のデジタル値（設定値）と比較される。また
ラッチ回路１１０から出力されたデジタル信号は、信号
処理回路１１２に入力されて所定のフォーマット（例え
ばＮＴＳＣ方式）に整備されて出力端子１１３に出力さ
れる。
【０００４】比較器１１１は、任意のデジタル値とラッ
チ回路１１０からのデジタル信号とを比較し、その比較
結果Ａ１、Ａ２を出力する。比較器１１１において、基
準黒信号の理想の設定値を設定したとすると、デジタル
信号の基準黒信号の部分が比較器１１１に入力している
間は、理想の設定値との比較結果が得られる。そこで、
アンド回路１２１、１２２の各一方に比較器１１１から
の比較結果を供給し、基準黒信号の期間のみ設定値との
比較結果を取り出せるように構成されている。アンド回
路１２１、１２２の各他方の入力端子には、基準黒信号
のタイミングに合わせたタイミングパルスが、遅延回路
１２３を介して供給されている。パルス遅延回路１２３
は、クランプパルスを用いてタイミングパルスを生成し
ている。これは、クランプパルスは、基準黒信号の位置
を示すパルスであるが、アンド回路１２１、１２２の入
力側では、Ａ／Ｄ変換器１０９及びラッチ回路１１０に
おいて発生する時間ずれが生じているからである。
チ回路１１０からのデジタル信号とを比較し、その比較
結果Ａ１、Ａ２を出力する。比較器１１１において、基
準黒信号の理想の設定値を設定したとすると、デジタル
信号の基準黒信号の部分が比較器１１１に入力している
間は、理想の設定値との比較結果が得られる。そこで、
アンド回路１２１、１２２の各一方に比較器１１１から
の比較結果を供給し、基準黒信号の期間のみ設定値との
比較結果を取り出せるように構成されている。アンド回
路１２１、１２２の各他方の入力端子には、基準黒信号
のタイミングに合わせたタイミングパルスが、遅延回路
１２３を介して供給されている。パルス遅延回路１２３
は、クランプパルスを用いてタイミングパルスを生成し
ている。これは、クランプパルスは、基準黒信号の位置
を示すパルスであるが、アンド回路１２１、１２２の入
力側では、Ａ／Ｄ変換器１０９及びラッチ回路１１０に
おいて発生する時間ずれが生じているからである。
【０００５】アンド回路１２１から取り出された比較結
果は、スイッチ１２４をオンオフ制御し、アンド回路１
２２から出力された比較結果は、スイッチ１２５をオン
オフ制御する。このスイッチ１２４、１２５の出力は、
抵抗１２６、１２７及びコンデンサ１２８で構成される
積分回路にて積分される。つまり、比較器１１１におい
て設定値と基準黒信号の比較が行われ、その比較結果が
抵抗１２６、１２７及びコンデンサ１２８による積分回
路において積分されるのであるから、理想値との誤差が
得られることになる。この誤差分（直流）は、電位変換
器１２９を介して反転増幅器１０８の正極入力端に供給
される。
果は、スイッチ１２４をオンオフ制御し、アンド回路１
２２から出力された比較結果は、スイッチ１２５をオン
オフ制御する。このスイッチ１２４、１２５の出力は、
抵抗１２６、１２７及びコンデンサ１２８で構成される
積分回路にて積分される。つまり、比較器１１１におい
て設定値と基準黒信号の比較が行われ、その比較結果が
抵抗１２６、１２７及びコンデンサ１２８による積分回
路において積分されるのであるから、理想値との誤差が
得られることになる。この誤差分（直流）は、電位変換
器１２９を介して反転増幅器１０８の正極入力端に供給
される。
【０００６】これにより基準黒信号のレベルは、常に理
想の設定値に近付くように制御され、信号処理回路１１
２へ入力されることになる。Ａ／Ｄ変換器１０９、ラッ
チ回路１１０、信号処理回路１１２へのクロックは、パ
ルス発生器１０３から出力され、バッファ回路１３１を
介して与えられている。
想の設定値に近付くように制御され、信号処理回路１１
２へ入力されることになる。Ａ／Ｄ変換器１０９、ラッ
チ回路１１０、信号処理回路１１２へのクロックは、パ
ルス発生器１０３から出力され、バッファ回路１３１を
介して与えられている。
【０００７】ところで、比較器１１１、積分回路、反転
増幅器１０８などを用いたフィードバッククランプ回路
を用いているのはＡ／Ｄ変換処理を行う場合の基準黒信
号のレベルを安定化させるためである。またその前段の
クランプ回路１０７を用いているのは、早い応答で基準
黒信号を一旦所定のレベルに設定するためである。
増幅器１０８などを用いたフィードバッククランプ回路
を用いているのはＡ／Ｄ変換処理を行う場合の基準黒信
号のレベルを安定化させるためである。またその前段の
クランプ回路１０７を用いているのは、早い応答で基準
黒信号を一旦所定のレベルに設定するためである。
【０００８】フィードバッククランプ回路についてさら
に説明すると以下のようになる。今、Ａ／Ｄ変換器１０
９における量子化能力が図５（Ａ）に示すＦ１（最小
値）からＦ２（最大値）まであり、入力映像信号の振幅
に対して十分な量子化能力を有するものとする。ここ
で、比較器１１１の設定値は、最小値Ｆ１ではなく最小
値Ｆ１よりも大きい値Ｅに設定されている。
に説明すると以下のようになる。今、Ａ／Ｄ変換器１０
９における量子化能力が図５（Ａ）に示すＦ１（最小
値）からＦ２（最大値）まであり、入力映像信号の振幅
に対して十分な量子化能力を有するものとする。ここ
で、比較器１１１の設定値は、最小値Ｆ１ではなく最小
値Ｆ１よりも大きい値Ｅに設定されている。
【０００９】次に、この理由を説明する。今、可変抵抗
器１０６を用いて増幅器１０５の利得が最小にされた場
合を考えると、基準黒信号（ＤＣ成分）に重畳している
ノイズ成分は、図５（Ｂ）に示すように、振幅も小さ
い。このときは、Ａ／Ｄ変換器１０９は、ノイズ成分も
量子化し、デジタル値として表すことができる。つま
り、Ａ／Ｄ変換器１０９によってデジタル化したときに
は、ノイズの負成分は必ずあるデジタル値となる。これ
は、設定値Ｆがあるからである。
器１０６を用いて増幅器１０５の利得が最小にされた場
合を考えると、基準黒信号（ＤＣ成分）に重畳している
ノイズ成分は、図５（Ｂ）に示すように、振幅も小さ
い。このときは、Ａ／Ｄ変換器１０９は、ノイズ成分も
量子化し、デジタル値として表すことができる。つま
り、Ａ／Ｄ変換器１０９によってデジタル化したときに
は、ノイズの負成分は必ずあるデジタル値となる。これ
は、設定値Ｆがあるからである。
【００１０】次に、被写体が暗いために、増幅器１０５
の利得が最大にされたとすると、基準黒信号（ＤＣ成
分）に重畳しているノイズ成分は、図５（Ｃ）に示すよ
うに、振幅も大きくなる。図の例では、ノイズ成分の負
の振幅レベルは、量子化できる範囲に収まっている。こ
れも、最小値Ｆ１に対して設定値Ｅが十分に離れてとら
れているからである。
の利得が最大にされたとすると、基準黒信号（ＤＣ成
分）に重畳しているノイズ成分は、図５（Ｃ）に示すよ
うに、振幅も大きくなる。図の例では、ノイズ成分の負
の振幅レベルは、量子化できる範囲に収まっている。こ
れも、最小値Ｆ１に対して設定値Ｅが十分に離れてとら
れているからである。
【００１１】仮に設定値Ｅが図の例よりも小さく、最小
値Ｆ１に近いと、ノイズ成分の負の成分の先頭部が量子
化できないことになる。このような事態が生じると、そ
の後に信号処理を行いノイズキャンセルを行う場合に、
ノイズ成分の正確な情報を得られないことになる。つま
り、ノイズキャンセルを正確に得られなくなる。
値Ｆ１に近いと、ノイズ成分の負の成分の先頭部が量子
化できないことになる。このような事態が生じると、そ
の後に信号処理を行いノイズキャンセルを行う場合に、
ノイズ成分の正確な情報を得られないことになる。つま
り、ノイズキャンセルを正確に得られなくなる。
【００１２】このような事情があるために、従来のデジ
タルカメラでは、Ａ／Ｄ変換器１０９でデジタル化した
ときにノイズの負成分が、ｎビットデジタル信号以降も
正確なデジタル値として示されるように比較器１１１の
設定値を決めている。
タルカメラでは、Ａ／Ｄ変換器１０９でデジタル化した
ときにノイズの負成分が、ｎビットデジタル信号以降も
正確なデジタル値として示されるように比較器１１１の
設定値を決めている。
【００１３】しかし、可変抵抗器１０６を用いて増幅器
１０５の利得を最小にした場合を見ると（図５
（Ｂ））、Ａ／Ｄ変換器１０９の量子化能力が無駄にな
っていることがわかる。そして、比較器１１１の設定値
は、従来の回路は変更できないので、ｎビットで表現可
能なデジタル値の中に信号として決して現れない値が広
い範囲わたって存在する。言い換えれば、ｎビットのア
ナログデジタル変換器が有する量子化精度を使いきるこ
とができない。
１０５の利得を最小にした場合を見ると（図５
（Ｂ））、Ａ／Ｄ変換器１０９の量子化能力が無駄にな
っていることがわかる。そして、比較器１１１の設定値
は、従来の回路は変更できないので、ｎビットで表現可
能なデジタル値の中に信号として決して現れない値が広
い範囲わたって存在する。言い換えれば、ｎビットのア
ナログデジタル変換器が有する量子化精度を使いきるこ
とができない。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
デジタルカメラの場合、比較器を用いたフィードバック
型のクランプ回路を使い、ＡＧＣ機能をもったデジタル
カメラを実現する際、Ａ／Ｄ変換器の有する量子化精度
を使いきることができず、無効なデジタル値が広範囲に
わたって存在してしまう。
デジタルカメラの場合、比較器を用いたフィードバック
型のクランプ回路を使い、ＡＧＣ機能をもったデジタル
カメラを実現する際、Ａ／Ｄ変換器の有する量子化精度
を使いきることができず、無効なデジタル値が広範囲に
わたって存在してしまう。
【００１５】そこでこの発明は、基準黒信号を収束させ
るために設定された、比較器における設定値をＡＧＣ利
得に関連させて設定できるようにし、アナログデジタル
変換の量子化精度を向上しかつ効率良く利用できるよう
にし、また最終的な基準黒信号のレベルを前記ＡＧＣと
は関係なく一定値とすることもできるデジタルカメラを
提供することを目的とする。
るために設定された、比較器における設定値をＡＧＣ利
得に関連させて設定できるようにし、アナログデジタル
変換の量子化精度を向上しかつ効率良く利用できるよう
にし、また最終的な基準黒信号のレベルを前記ＡＧＣと
は関係なく一定値とすることもできるデジタルカメラを
提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】この発明は、固体撮像素
子より得られる映像信号を、アナログ増幅器により増幅
した後アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器に供給してデ
ジタル化し、デジタル信号処理を行うビデオカメラにお
いて、前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号の所定の期間の基準
レベルと設定値とを比較器にて比較し、その誤差に応じ
た直流電圧を前記Ａ／Ｄ変換器に入力する直前の映像信
号に加算する場合、前記Ａ／Ｄ変換器の量子化範囲を有
効にすべく、前記比較器における設定値を任意に切り換
えられるように構成している。
子より得られる映像信号を、アナログ増幅器により増幅
した後アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器に供給してデ
ジタル化し、デジタル信号処理を行うビデオカメラにお
いて、前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号の所定の期間の基準
レベルと設定値とを比較器にて比較し、その誤差に応じ
た直流電圧を前記Ａ／Ｄ変換器に入力する直前の映像信
号に加算する場合、前記Ａ／Ｄ変換器の量子化範囲を有
効にすべく、前記比較器における設定値を任意に切り換
えられるように構成している。
【００１７】
【作用】上記の手段により、Ａ／Ｄ変換器に供給される
直流電圧は、Ａ／Ｄ変換器の量子化能力が最大限に引き
出されるように供給されることになる。
直流電圧は、Ａ／Ｄ変換器の量子化能力が最大限に引き
出されるように供給されることになる。
【００１８】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。
明する。
【００１９】図１はこの発明の一実施例である。２０１
は固体撮像素子であり、ここでは、撮像面に被写体から
の光学像が結像され、光電変換されて蓄積される。この
電荷信号は、駆動パルスにより読み出され、転送されノ
イズ低減処理回路２０２に入力されてノイズ低減され、
増幅器２０３に入力される。増幅器２０３の利得制御端
子には、入力端子２０４のデジタル制御信号がＤ／Ａ変
換器２０５を通して供給される。デジタル制御信号は、
被写体の撮像条件に応じて可変される自動感度調整用の
信号であっても、またマニュアル入力であってもよい。
増幅器２０３の出力は、クランプ回路２０６に入力され
て、映像信号の黒レベルの位置がクランプされる。クラ
ンプパルスは、パルス発生器（図示せず）からの端子２
０７に与えられている。クランプ回路２０６から出力さ
れた映像信号は、反転増幅器２０８に入力される。反転
増幅器２０８は、フィードバッククランプ回路を構成し
ており、その出力はＡ／Ｄ変換器２０９に入力されてデ
ジタル化される。デジタル化された映像信号は、ラッチ
回路２１１を介して信号処理回路２１２に入力される。
信号処理回路２１２では、ノイズキャンセル、所定方式
へのエンコード処理、同期信号の付加処理等が行われ、
その出力ビデオ信号は、出力端子２１３へ出力される。
は固体撮像素子であり、ここでは、撮像面に被写体から
の光学像が結像され、光電変換されて蓄積される。この
電荷信号は、駆動パルスにより読み出され、転送されノ
イズ低減処理回路２０２に入力されてノイズ低減され、
増幅器２０３に入力される。増幅器２０３の利得制御端
子には、入力端子２０４のデジタル制御信号がＤ／Ａ変
換器２０５を通して供給される。デジタル制御信号は、
被写体の撮像条件に応じて可変される自動感度調整用の
信号であっても、またマニュアル入力であってもよい。
増幅器２０３の出力は、クランプ回路２０６に入力され
て、映像信号の黒レベルの位置がクランプされる。クラ
ンプパルスは、パルス発生器（図示せず）からの端子２
０７に与えられている。クランプ回路２０６から出力さ
れた映像信号は、反転増幅器２０８に入力される。反転
増幅器２０８は、フィードバッククランプ回路を構成し
ており、その出力はＡ／Ｄ変換器２０９に入力されてデ
ジタル化される。デジタル化された映像信号は、ラッチ
回路２１１を介して信号処理回路２１２に入力される。
信号処理回路２１２では、ノイズキャンセル、所定方式
へのエンコード処理、同期信号の付加処理等が行われ、
その出力ビデオ信号は、出力端子２１３へ出力される。
【００２０】また、ラッチ回路２１１の出力は、比較器
２２１へ入力される。比較器２２１は、ラッチ回路２１
１の出力の基準黒信号の値と記憶されている設定値とを
比較し、その誤差成分を時定数回路２２２に与える。こ
の時の比較動作のタイミングは、クランプパルスにより
与えられる。時定数回路２２２で平滑化された電圧は、
電位変換器２２３を介して反転増幅器２０８の正側入力
端子に供給される。これにより、ラッチ回路２１１から
出力される基準黒信号のレベルは、設定値に等しくなる
ように制御される。
２２１へ入力される。比較器２２１は、ラッチ回路２１
１の出力の基準黒信号の値と記憶されている設定値とを
比較し、その誤差成分を時定数回路２２２に与える。こ
の時の比較動作のタイミングは、クランプパルスにより
与えられる。時定数回路２２２で平滑化された電圧は、
電位変換器２２３を介して反転増幅器２０８の正側入力
端子に供給される。これにより、ラッチ回路２１１から
出力される基準黒信号のレベルは、設定値に等しくなる
ように制御される。
【００２１】ここで、デジタル制御信号が可変される
と、このデジタル制御信号はメモリ２２４のアドレスに
も与えられており、メモリ２２４から読み出された値
は、比較器２２１において設定値としても利用される。
と、このデジタル制御信号はメモリ２２４のアドレスに
も与えられており、メモリ２２４から読み出された値
は、比較器２２１において設定値としても利用される。
【００２２】このように、比較器２２１の設定値を可変
とした場合、図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示すような動作
が得られる。即ち、図２において、Ｆ１〜Ｆ２は、Ａ／
Ｄ変換器２０９における量子化範囲の最小値と、最大値
を示している。同図（Ａ）は、増幅器２０８の利得が押
さえられたときの基準黒信号のノイズ成分の状態を示し
ている。このときは、増幅器２０３の利得が押さえられ
ることから、ノイズ成分の振幅も小さくなっている。し
たがって比較器２２１の設定値は、Ａ／Ｄ変換器２０９
の量子化範囲の最小値Ｆ１に近い値に設定しても、ノイ
ズの負側を十分にデジタル値として表すことができる。
次に、増幅器２０３の利得が高くなると、図２（Ｂ）に
示すように基準黒信号のノイズ成分は、振幅が大きくな
る。しかし、振幅が大きくなっても、比較器２２１の設
定値も大きくなるために、Ａ／Ｄ変換器２０９に入力す
る信号は、ノイズの負成分をデジタル化できる程度の基
準レベルに制御される。この設定値の可変の割合は、メ
モリ２２４に格納するデータにより調整できる。
とした場合、図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示すような動作
が得られる。即ち、図２において、Ｆ１〜Ｆ２は、Ａ／
Ｄ変換器２０９における量子化範囲の最小値と、最大値
を示している。同図（Ａ）は、増幅器２０８の利得が押
さえられたときの基準黒信号のノイズ成分の状態を示し
ている。このときは、増幅器２０３の利得が押さえられ
ることから、ノイズ成分の振幅も小さくなっている。し
たがって比較器２２１の設定値は、Ａ／Ｄ変換器２０９
の量子化範囲の最小値Ｆ１に近い値に設定しても、ノイ
ズの負側を十分にデジタル値として表すことができる。
次に、増幅器２０３の利得が高くなると、図２（Ｂ）に
示すように基準黒信号のノイズ成分は、振幅が大きくな
る。しかし、振幅が大きくなっても、比較器２２１の設
定値も大きくなるために、Ａ／Ｄ変換器２０９に入力す
る信号は、ノイズの負成分をデジタル化できる程度の基
準レベルに制御される。この設定値の可変の割合は、メ
モリ２２４に格納するデータにより調整できる。
【００２３】従来のシステムであると、図２（Ｂ）に示
すような設定値が常に固定されており、せっかくのＡ／
Ｄ変換器２０９の量子化能力が十分に活用できなかっ
た。しかし、この実施例によると、図２（Ａ）に示すよ
うに、ノイズ成分の振幅が小さいような場合には、設定
値を小さくして、Ａ／Ｄ変換器２０９の量子化能力を十
分に活用できるようにしている。ノイズ成分の振幅が小
さい場合は、被写体を撮像する環境として、明るくて良
条件の場合が多い。このような場合は、Ａ／Ｄ変換のビ
ット数を有効に活用して階調を十分に表す信号を取得す
る方が好ましく、このシステムはこのような要望に答え
ることができる。この発明は、上記の実施例に限定され
るものではない。
すような設定値が常に固定されており、せっかくのＡ／
Ｄ変換器２０９の量子化能力が十分に活用できなかっ
た。しかし、この実施例によると、図２（Ａ）に示すよ
うに、ノイズ成分の振幅が小さいような場合には、設定
値を小さくして、Ａ／Ｄ変換器２０９の量子化能力を十
分に活用できるようにしている。ノイズ成分の振幅が小
さい場合は、被写体を撮像する環境として、明るくて良
条件の場合が多い。このような場合は、Ａ／Ｄ変換のビ
ット数を有効に活用して階調を十分に表す信号を取得す
る方が好ましく、このシステムはこのような要望に答え
ることができる。この発明は、上記の実施例に限定され
るものではない。
【００２４】図３はこの発明の他の実施例である。図１
の回路と同一部分には同符号を付している。図１の回路
と異なる部分を説明すると、ラッチ回路２１１と信号処
理回路２１２の間には、減算器２３４が設けられてい
る。この減算器２３４に供給される減算要素としては、
２つの系統から供給することができる。第１の系統とし
ては、メモリ２２４の出力をスイッチ２３３を介して供
給する系統であり、第２の系統としては、電圧変換器２
２３の出力をバッファ増幅器２３１で増幅し、Ｄ／Ａ変
換器２３２でデジタル化し、スイッチ２３３で選択して
供給する系統である。また、この実施例では、信号処理
回路２１２の例えば映像平均レベル情報、例えば空間的
レベル、若しくは時間的レベルを増幅器２０３に与える
利得制御情報として利用している。
の回路と同一部分には同符号を付している。図１の回路
と異なる部分を説明すると、ラッチ回路２１１と信号処
理回路２１２の間には、減算器２３４が設けられてい
る。この減算器２３４に供給される減算要素としては、
２つの系統から供給することができる。第１の系統とし
ては、メモリ２２４の出力をスイッチ２３３を介して供
給する系統であり、第２の系統としては、電圧変換器２
２３の出力をバッファ増幅器２３１で増幅し、Ｄ／Ａ変
換器２３２でデジタル化し、スイッチ２３３で選択して
供給する系統である。また、この実施例では、信号処理
回路２１２の例えば映像平均レベル情報、例えば空間的
レベル、若しくは時間的レベルを増幅器２０３に与える
利得制御情報として利用している。
【００２５】この実施例では、信号処理回路２１２に入
力する基準黒信号のレベルを常にほぼ一定のレベルにす
ることができる。そのために、比較器２２１において可
変された設定値により、基準黒信号のレベルが変化した
分を減算器２３４にて引き算している。このようにする
と、増幅器２０３における利得が変化しても、信号処理
回路２１２に入力する基準黒信号部分の値は常に一定と
なり、信号処理回路２１２における信号処理が容易にな
る。この実施例では、減算器２３４に与える引き算要素
を２系統から持ち込んでいるが、応答を早くする場合に
はメモリ２２４からの情報を用いればよく、応答が遅く
てもよい場合にはＤ／Ａ変換器２３２からの情報を用い
ればよい。スイッチ２３３の切り換えは、撮像条件や環
境によりマニアルで切り換えてもよく、またＡＧＣ電圧
の変化があったときには、応答の早い系統に切り替わ
り、ＡＧＣ電圧が安定しているときに応答の遅い系統に
切り替わるように自動化してもよい。
力する基準黒信号のレベルを常にほぼ一定のレベルにす
ることができる。そのために、比較器２２１において可
変された設定値により、基準黒信号のレベルが変化した
分を減算器２３４にて引き算している。このようにする
と、増幅器２０３における利得が変化しても、信号処理
回路２１２に入力する基準黒信号部分の値は常に一定と
なり、信号処理回路２１２における信号処理が容易にな
る。この実施例では、減算器２３４に与える引き算要素
を２系統から持ち込んでいるが、応答を早くする場合に
はメモリ２２４からの情報を用いればよく、応答が遅く
てもよい場合にはＤ／Ａ変換器２３２からの情報を用い
ればよい。スイッチ２３３の切り換えは、撮像条件や環
境によりマニアルで切り換えてもよく、またＡＧＣ電圧
の変化があったときには、応答の早い系統に切り替わ
り、ＡＧＣ電圧が安定しているときに応答の遅い系統に
切り替わるように自動化してもよい。
【００２６】上記したように、このシステムによればＡ
／Ｄ変換時にアナログ信号に加算が必要なＤＣ電圧を、
前段のＡＧＣ増幅器に応じて変更できる。これにより、
Ａ／Ｄ変換器の量子化能力を有効に活用することができ
る。さらにこのように制御した場合であっても、最終的
に信号処理回路に入力する映像信号の基準黒信号レベル
を常に一定値にすることもできる。
／Ｄ変換時にアナログ信号に加算が必要なＤＣ電圧を、
前段のＡＧＣ増幅器に応じて変更できる。これにより、
Ａ／Ｄ変換器の量子化能力を有効に活用することができ
る。さらにこのように制御した場合であっても、最終的
に信号処理回路に入力する映像信号の基準黒信号レベル
を常に一定値にすることもできる。
【００２７】なおこの発明の基本的な考え方は、従来は
比較器２２１における設定値が固定であったものを、任
意に可変できるようにし、Ａ／Ｄ変換器２０９の量子化
範囲を拡大し有効に活用できるようにしたものである。
従って、単純な機器においては、明るさに応じて、設定
値をマニアルで切り換えられるようにしてもよい。
比較器２２１における設定値が固定であったものを、任
意に可変できるようにし、Ａ／Ｄ変換器２０９の量子化
範囲を拡大し有効に活用できるようにしたものである。
従って、単純な機器においては、明るさに応じて、設定
値をマニアルで切り換えられるようにしてもよい。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、この発明による
と、第１の実施例によると基準黒信号を収束させるため
に設定される比較器における設定値をＡＧＣ利得に関連
させて設定できるようにして、アナログデジタル変換の
量子化精度を向上しかつ効率良く利用できるようにし、
また、第２の実施例によると最終的な基準黒信号のレベ
ルを前記ＡＧＣとは関係なく一定値とすることもでき
る。
と、第１の実施例によると基準黒信号を収束させるため
に設定される比較器における設定値をＡＧＣ利得に関連
させて設定できるようにして、アナログデジタル変換の
量子化精度を向上しかつ効率良く利用できるようにし、
また、第２の実施例によると最終的な基準黒信号のレベ
ルを前記ＡＧＣとは関係なく一定値とすることもでき
る。
【００２９】また上記の実施例では、設定値を変化させ
る方向として、増幅器２０３の利得が低減されたたとき
はＡ／Ｄ変換器２０９の量子化範囲の下限に近付け、利
得が増大されたときは量子化範囲の上限に移動させた
が、映像信号の極性によっては、量子化範囲の上限に対
して近付けるかまたは離す方向へ制御してもよい。
る方向として、増幅器２０３の利得が低減されたたとき
はＡ／Ｄ変換器２０９の量子化範囲の下限に近付け、利
得が増大されたときは量子化範囲の上限に移動させた
が、映像信号の極性によっては、量子化範囲の上限に対
して近付けるかまたは離す方向へ制御してもよい。
【図１】この発明の一実施例を示す回路ブロック図。
【図２】図１の回路の動作を説明するために示した信号
説明図。
説明図。
【図３】この発明の他の実施例を示す回路ブロック図。
【図４】従来のデジタルビデオカメラの構成を示す回路
ブロック図。
ブロック図。
【図５】図４の回路の問題点を説明するために示した信
号説明図。
号説明図。
【符号の説明】 ２０１…固体撮像素子、２０２…ノイズ低減回路、２０
３…増幅器、２０５、２３２…Ｄ／Ａ変換器、２０６…
クランプ回路、２０８…反転増幅器、２０９…Ａ／Ｄ変
換器、２１１…ラッチ回路、２１２…信号処理回路、２
２１…比較器、２２２…時定数回路、２２３…電位変換
器、２２４…メモリ、２３３…スイッチ、２３４…減算
器。
３…増幅器、２０５、２３２…Ｄ／Ａ変換器、２０６…
クランプ回路、２０８…反転増幅器、２０９…Ａ／Ｄ変
換器、２１１…ラッチ回路、２１２…信号処理回路、２
２１…比較器、２２２…時定数回路、２２３…電位変換
器、２２４…メモリ、２３３…スイッチ、２３４…減算
器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 5/243 H04N 5/18 H04N 5/335
Claims (3)
- 【請求項１】 固体撮像素子より得られる映像信号を、
アナログ増幅器により増幅した後アナログデジタル（Ａ
／Ｄ）変換器に供給してデジタル化し、デジタル信号処
理を行うビデオカメラにおいて、 前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号の所定の期間の基準レベル
と設定値とを比較器にて比較し、その誤差に応じた直流
電圧を前記Ａ／Ｄ変換器に入力する直前の映像信号に加
算する手段と、 前記Ａ／Ｄ変換器の量子化範囲を有効にすべく、比較器
における設定値を任意に切り換えることができる手段と
を具備したことを特徴とするデジタルカメラ用クランプ
回路。 - 【請求項２】 固体撮像素子より得られる映像信号を、
アナログ増幅器により増幅した後アナログデジタル（Ａ
／Ｄ）変換器に供給してデジタル化し、デジタル信号処
理を行うビデオカメラにおいて、 前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号の所定の期間の基準レベル
と設定値とを比較器にて比較し、その誤差に応じた直流
電圧を前記Ａ／Ｄ変換器に入力する直前の映像信号に加
算する手段と、 前記Ａ／Ｄ変換器の量子化範囲を有効にすべく、前記ア
ナログ増幅器の利得制御情報に応じて前記設定値を変化
させて、前記アナログ増幅器の利得が低減されれた場合
には、前記設定値を前記量子化範囲の下限（若しくは上
限）に近付ける方向へ制御し、前記アナログ増幅器の利
得が増大された場合には前記設定値を前記量子化範囲の
下限（若しくは上限）から離れる方向へ制御する手段と
を具備したことを特徴とするデジタルカメラ用クランプ
回路。 - 【請求項３】 前記Ａ／Ｄ変換器から得られたデジタル
映像信号から、前記設定値の変化分を減算する手段を備
えたことを特徴とする請求項２記載のデジタルカメラ用
クランプ回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04152258A JP3100762B2 (ja) | 1992-06-11 | 1992-06-11 | デジタルカメラ用クランプ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04152258A JP3100762B2 (ja) | 1992-06-11 | 1992-06-11 | デジタルカメラ用クランプ回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05344418A JPH05344418A (ja) | 1993-12-24 |
| JP3100762B2 true JP3100762B2 (ja) | 2000-10-23 |
Family
ID=15536554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04152258A Expired - Fee Related JP3100762B2 (ja) | 1992-06-11 | 1992-06-11 | デジタルカメラ用クランプ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3100762B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100196818B1 (ko) * | 1993-12-27 | 1999-06-15 | 니시무로 타이죠 | 고체촬상장치 |
| DE69524331T2 (de) * | 1994-09-13 | 2002-08-14 | Koninkl Philips Electronics Nv | Schaltung zur automatischen Verstärkungsregelung und Vorrichtung mit einer solchen Schaltung |
| JP4384747B2 (ja) * | 1998-08-24 | 2009-12-16 | マグナチップセミコンダクター有限会社 | ビデオカメラのブラックレベル調整装置 |
| JP2005086784A (ja) * | 2003-09-11 | 2005-03-31 | Sanyo Electric Co Ltd | デジタルクランプ回路 |
| JP4687864B2 (ja) * | 2004-04-26 | 2011-05-25 | 株式会社ジェイエイアイコーポレーション | 固体撮像デバイス信号処理装置 |
| JP2006352758A (ja) * | 2005-06-20 | 2006-12-28 | Pentax Corp | 画像信号処理装置 |
| GB2446844B (en) * | 2006-12-05 | 2011-05-25 | Wolfson Microelectronics Plc | Callibration circuit and asociated method |
| JP2009094613A (ja) * | 2007-10-04 | 2009-04-30 | Panasonic Corp | 撮像処理システムおよびデジタルカメラ |
-
1992
- 1992-06-11 JP JP04152258A patent/JP3100762B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05344418A (ja) | 1993-12-24 |
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|---|---|---|---|
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