JP4335081B2 - Signal DC voltage stabilizing circuit and video equipment including the same - Google Patents
Signal DC voltage stabilizing circuit and video equipment including the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP4335081B2 JP4335081B2 JP2004189476A JP2004189476A JP4335081B2 JP 4335081 B2 JP4335081 B2 JP 4335081B2 JP 2004189476 A JP2004189476 A JP 2004189476A JP 2004189476 A JP2004189476 A JP 2004189476A JP 4335081 B2 JP4335081 B2 JP 4335081B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- circuit
- converter
- signal
- output
- 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 - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Picture Signal Circuits (AREA)
Description
本発明は、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信号直流電圧安定化回路および、信号直流電圧安定化回路を具備した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に関するものである。 In particular, the present invention performs A / D conversion on video system signals such as an output signal of a CCD (Charge Coupled Devices) area sensor, an output signal of a CCD linear sensor, an output signal of a CMOS sensor, a television signal, a video signal, and an RGB signal. The present invention relates to a signal DC voltage stabilization circuit that performs signal DC voltage stabilization at the time, and a CCD camera, a copying machine, an image scanner device, a television device, a video tape recorder device, and other video equipment having the signal DC voltage stabilization circuit Is.
本発明に係る先行技術文献として、特許文献1がある。
There exists
また、従来の信号直流電圧安定化回路としては、図7に示すような回路が使用されている。図7において、入力アナログ映像信号は、利得可変増幅器1で最適な振幅に増幅され、直流制御回路2にて制御端子2aに与えられる制御端子電圧に従って直流電圧が規定され(クランプされ)、A/Dコンバータ3にてデジタル信号に変換されて出力される。
Further, a circuit as shown in FIG. 7 is used as a conventional signal DC voltage stabilizing circuit. In FIG. 7, an input analog video signal is amplified to an optimum amplitude by the
このデジタル信号すなわちA/Dコンバータ3より出力されるデジタル映像信号は、データ抽出回路4にて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アクティブ期間が存在するクランプパルスのアクティブ期間で黒レベル(直流電圧)が抽出されて、上記クランプパルスの周期を持つMビットのデジタルデータとして出力され、D/Aコンバータ5でアナログデータに変換される。
This digital signal, that is, the digital video signal output from the A /
このアナログデータすなわち上記D/Aコンバータ5より出力されるアナログデータは、引き算回路7により予め定めた基準電圧源6の基準電圧と比較され、アナログデータが上記基準電圧よりも小さいときはコンデンサ8を充電して直流制御回路2の制御端子に与える制御端子電圧を上昇させ、それによって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を上昇させる。
This analog data, that is, the analog data output from the D /
逆に、上記D/Aコンバータ5より出力されるアナログデータが基準電圧源6の基準電圧よりも大きいときは、コンデンサ8を放電して直流制御回路2の制御端子に与える制御端子電圧を下降させ、それによって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を下降させる。
Conversely, when the analog data output from the D /
以上のような動作を急激に行うと、黒レベルの急激な変化に伴う映像のノイズが生じるため、引き算回路7における入力差電圧とコンデンサ8に対する充放電電流との関係は図5で示す特性図に示す通りである。これによって、比較的微小な電流で緩やかに充放電を行うことにより、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所定のレベルに安定に維持する働きをしている。
When the operation as described above is performed rapidly, video noise is generated due to a rapid change in the black level. Therefore, the relationship between the input differential voltage in the
上記従来の信号直流電圧安定化回路によれば、何らかの原因で出力デジタル映像信号の黒レベルが所定のレベルに対して比較的小さく変動した際にはフィードバックにより比較的短時間で所定のレベルに復帰する。ところが、黒レベルが所定のレベルに対して大きく変動した際には復帰に長い時間を要し、その間映像の黒がずれるという画像の乱れを生じる問題を有する。 According to the above conventional signal DC voltage stabilization circuit, when the black level of the output digital video signal fluctuates relatively small with respect to the predetermined level for some reason, it returns to the predetermined level in a relatively short time by feedback. To do. However, when the black level greatly fluctuates with respect to a predetermined level, it takes a long time to recover, and there is a problem that the image is disturbed such that the black of the video shifts during that time.
このような状態は、電源投入時や、入力アナログ映像信号の振幅すなわち明るさの急激な変化、さらにそれに伴う利得可変増幅器1の利得の急激な変化によって起こり、画面上部の横方向ノイズとして現れ、映像の品位を低下させるものである。
Such a state occurs when the power is turned on, an abrupt change in the amplitude of the input analog video signal, that is, a brightness, and a sudden change in the gain of the
この難点を解決すべく、図8に示すような回路も提案されている。この図8は、特許文献1に開示されているものである。図8において、51はコンデンサ、52はA/Dコンバータ、53は第1のバッファ、54は第2のバッファ、55は第1のコンパレータ、56はスイッチ部、57は安定化遅延回路、58は第2のコンパレータ、59はnチャンネルCMOSトランジスタ、60はコンデンサ、R1とR2は抵抗器である。
In order to solve this difficulty, a circuit as shown in FIG. 8 has also been proposed. FIG. 8 is disclosed in
この図8に示す回路は、出力デジタル信号のクランプレベル(黒レベル)が第1のコンパレータ55におけるクランプコード近傍で変化したときは、第1のコンパレータ55の出力がHigh/Lowに変化することによって第1のバッファ53を制御し、それによって比較的小さな電流でコンデンサ51を充放電する。以上のようなフィードバック回路によって、クランプレベルが所定のレベルに維持される。
In the circuit shown in FIG. 8, when the clamp level (black level) of the output digital signal changes in the vicinity of the clamp code in the
一方、出力デジタル信号のクランプレベルが大きく低下して第2のコンパレータ58におけるリミットコードを下まわると、第2のバッファ54を構成するpチャンネルCMOSトランジスタをオンして瞬時に大きな電流でコンデンサ51を充電してクランプレベルを直ちに上昇させる。図6にはその動作における出力デジタル信号とクランプコードとの差とコンデンサ51への充放電電流との関係を示す。
On the other hand, when the clamp level of the output digital signal is greatly reduced and falls below the limit code in the
ところが、一般的に入力アナログ映像信号にはノイズが存在し、出力デジタル信号のクランプレベルが変化していなくても、ノイズ成分が一瞬第2のコンパレータ58におけるリミットコードをわずかでも下まわると、第2のバッファ54が瞬時に大きな電流でコンデンサ51を充電し、それによってクランプレベルが所定のレベルより大きく上昇してしまい、画像の乱れを生じさせるという問題を有する。
However, in general, there is noise in the input analog video signal, and even if the clamp level of the output digital signal does not change, if the noise component falls slightly below the limit code in the
この問題を回避するために図8の回路では、安定化遅延回路57により、出力デジタル信号のクランプレベルが第2のコンパレータ58におけるリミットコードよりも低い状態が一定時間継続したときにのみスイッチ部56がオンして第2のバッファ54を動作させてコンデンサ51を急速に充電する構成をしている。
しかし、上記のような動作では、第2のバッファ54がオンするまでの一定時間はクランプレベル低下に由来する画像の乱れが継続するという問題を有する。
However, the operation as described above has a problem in that the disturbance of the image resulting from the decrease in the clamp level continues for a certain period of time until the
さらに、出力デジタル信号のクランプレベルの低下がリミットコードをわずかに下まわる場合も、大きく下まわる場合とほぼ同じ大きな電流量でコンデンサ51へ急速な充電が行われ、それによりクランプレベルの上昇が所定のレベルを超えて高くなり過ぎ、安定性に欠けるという問題を有する。
Further, when the decrease in the clamp level of the output digital signal slightly falls below the limit code, the
その対策として、第2のバッファ54の電流値を比較的小さくすると、出力デジタル信号のクランプレベルがリミットコードを大きく超えて低下した際には復帰に時間を要して、その間クランプレベル低下に由来する画像の乱れが継続するという問題を有し、他の対策としてリミットコードをより低く設定すると、クランプレベルの低下がリミットコードを下まわらない場合に復帰に時間を要して、その間クランプレベル低下に由来する画像の乱れが継続する問題を有する。
As a countermeasure, if the current value of the
本発明は、このような問題を解決するもので、その目的とするところは映像信号の黒レベルが所定のレベルに対して大きく変動した際にも、その変化量に応じた速度で直ちに復帰して安定化させて画像の乱れを抑えることのできる信号直流電圧安定化回路およびこれを備えた映像機器を提供するものである。 The present invention solves such a problem, and its purpose is to immediately return at a speed corresponding to the amount of change even when the black level of the video signal greatly fluctuates with respect to a predetermined level. It is intended to provide a signal DC voltage stabilization circuit that can be stabilized and suppress image disturbance, and a video device including the signal DC voltage stabilization circuit.
言い換えると、映像信号の黒レベルが所定のレベル近傍に存在する定常状態では、ノイズ等の変動要因の影響を受けず安定させ、さらに映像信号の黒レベルが所定のレベルから大きく変動した場合では、誤動作無く短時間に映像信号の黒レベルを所定のレベルに復帰させることができる信号直流電圧安定化回路およびこれを備えた映像機器を提供することを目的とするものである。 In other words, in a steady state where the black level of the video signal exists in the vicinity of the predetermined level, the video signal is stabilized without being affected by fluctuation factors such as noise, and when the black level of the video signal greatly fluctuates from the predetermined level, An object of the present invention is to provide a signal DC voltage stabilizing circuit that can restore the black level of a video signal to a predetermined level in a short time without malfunction, and a video device including the signal DC voltage stabilizing circuit.
上記課題を解決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から抽出したデジタルデータをD/A変換した値と所定の基準電圧とを比較した結果の大小に応じて異なる電流量でコンデンサに対して充放電を行い、このコンデンサの電圧に従ってA/Dコンバータに入力するアナログ映像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を特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention is a result of comparing a predetermined reference voltage with a value obtained by D / A converting digital data extracted from a black reference period in a horizontal blanking period of an output digital signal of an A / D converter. The capacitor is charged / discharged with a different amount of current depending on the size of the capacitor, and a loop for controlling the DC voltage of the black reference period in the analog video signal input to the A / D converter according to the voltage of the capacitor is configured. And
このような構成によると、種々の変動要因に対して、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、その変動の大きさに応じた時定数で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, the DC voltage (black level) of the black reference period in the output digital signal of the A / D converter is set with a time constant corresponding to the magnitude of the fluctuation for various fluctuation factors. It works to always match the value.
以下、詳しく説明する。 This will be described in detail below.
本発明の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従って増幅器の出力アナログ映像信号の直流電圧を規定(クランプ)する直流制御回路と、所定の変換周期で直流制御回路より出力されるアナログ映像信号をNビットデジタル信号(Nは正整数)に変換して出力するA/Dコンバータと、A/Dコンバータより出力されるNビットデジタル信号を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アクティブ期間が存在するクランプパルスのアクティブ期間に抽出してクランプパルスの周期を持つNビット以下のMビットデジタルデータとして出力するデータ抽出回路と、データ抽出回路より出力されるNビット以下のMビット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、クランプパルスのアクティブ期間にD/Aコンバータより出力されるアナログデータと所定の基準電圧との差に従ってコンデンサを充放電することにより直流制御回路の制御端子電圧を発生する第1の引き算回路と、クランプパルスのアクティブ期間にD/Aコンバータより出力されるアナログデータと所定の基準電圧との差が所定のリミット電圧より大きいときのみ、そのD/Aコンバータより出力されるアナログデータと所定の基準電圧との差に従って第1の引き算回路より大きな電流でコンデンサの充放電を早める第2の引き算回路とを備えている。 The signal DC stabilization circuit of the present invention includes an amplifier that amplifies an input analog video signal, a DC control circuit that defines (clamps) a DC voltage of an output analog video signal of the amplifier according to a control terminal voltage applied to a control terminal, An analog video signal output from the DC control circuit in the conversion cycle is converted to an N-bit digital signal (N is a positive integer) and output, and an N-bit digital signal output from the A / D converter is input. A data extraction circuit that extracts the active period of the clamp pulse having an active period in the black reference period in the horizontal blanking period of the analog video signal and outputs it as M-bit digital data of N bits or less having a clamp pulse period; M bit digital data of N bits or less output from the extraction circuit is converted into analog data The control terminal voltage of the DC control circuit is generated by charging / discharging the capacitor according to the difference between the D / A converter to be converted and the analog data output from the D / A converter and the predetermined reference voltage during the active period of the clamp pulse. Only when the difference between the first subtracting circuit and the analog data output from the D / A converter during the active period of the clamp pulse and the predetermined reference voltage is larger than the predetermined limit voltage, it is output from the D / A converter. And a second subtracting circuit that accelerates charging / discharging of the capacitor with a larger current than the first subtracting circuit in accordance with a difference between the analog data and a predetermined reference voltage.
この構成によれば、映像信号の直流電圧(黒レベル)が所定のレベルに対して小さく変化した際には、第1の引き算回路により比較的微小な電流で緩やかにコンデンサを充放電して黒レベルをフィードバックして安定させることができ、かつ黒レベルが所定のレベルに対して大きく変化した際には第1の引き算回路に加えて第2の引き算回路により黒レベル変化量に応じた大きな電流量で直ちにコンデンサを充放電して速やかに黒レベルを所定のレベルに復帰させることができる。 According to this configuration, when the DC voltage (black level) of the video signal changes small with respect to a predetermined level, the first subtractor circuit gradually charges and discharges the capacitor with a relatively small current to cause the black voltage. The level can be stabilized by feedback, and when the black level changes greatly with respect to a predetermined level, a large current corresponding to the amount of black level change can be obtained by the second subtraction circuit in addition to the first subtraction circuit. The black level can be quickly returned to a predetermined level by immediately charging and discharging the capacitor in the amount.
上記の本発明の信号直流安定化回路においては、第2の引き算回路が、2つの入力の差電圧が所定の電圧以下では出力の充放電動作をしない不感機構内蔵演算増幅回路からなることが好ましい。 In the signal direct current stabilization circuit of the present invention described above, it is preferable that the second subtracting circuit is composed of an insensitive mechanism built-in operational amplifier circuit that does not charge / discharge the output when the difference voltage between the two inputs is equal to or lower than a predetermined voltage. .
この構成によれば、アナログデータと所定の基準電圧との差が所定のリミット電圧より小さいときはコンデンサを全く充放電せず、リミット電圧よりも大きいときのみ、そのアナログデータと所定の基準電圧との差に従ってコンデンサの充放電を早めるための構成が簡単になる。 According to this configuration, when the difference between the analog data and the predetermined reference voltage is smaller than the predetermined limit voltage, the capacitor is not charged / discharged at all, and only when the difference is larger than the limit voltage, the analog data and the predetermined reference voltage are The configuration for accelerating the charging / discharging of the capacitor according to the difference is simplified.
また、本発明の映像機器は、上記の本発明の信号直流電圧安定化回路を備えた構成を有し、上記の信号直流電圧安定化回路と同様の作用効果を有する。 The video equipment of the present invention has a configuration including the signal DC voltage stabilization circuit of the present invention, and has the same effects as the signal DC voltage stabilization circuit of the present invention.
本発明にかかる信号直流電圧安定化回路によれば、映像信号の黒レベルが所定のレベル近傍に存在する定常状態では、緩やかなフィードバックにより常に所定のレベルに収束させてノイズ等の変動要因の影響を受けず安定であるので、出力デジタル信号の黒レベルが安定となり、クランプ機構に由来するノイズが小さい高画質な映像が得られる効果を有する。 According to the signal DC voltage stabilizing circuit of the present invention, in the steady state where the black level of the video signal is in the vicinity of the predetermined level, the signal is always converged to the predetermined level by gradual feedback, and the influence of fluctuation factors such as noise. Therefore, the black level of the output digital signal is stable, and there is an effect that a high-quality image with small noise derived from the clamp mechanism can be obtained.
一方、電源投入時や、映像信号の振幅すなわち明るさの急激な変化、さらにそれに伴う利得可変増幅器の利得が大きく変化した時等、映像信号の黒レベルが所定のレベルから大きく変動した場合でも、短時間に映像信号の黒レベルを所定のレベルに収束させるので、画像の乱れが無い高画質な映像が得られる効果を有する。 On the other hand, even when the black level of the video signal greatly fluctuates from a predetermined level, such as when the power is turned on, when the amplitude of the video signal, that is, when the brightness of the gain variable amplifier changes greatly, Since the black level of the video signal is converged to a predetermined level in a short time, there is an effect that a high-quality video without image disturbance can be obtained.
さらに、本発明の信号直流電圧安定化回路を構成する第2の引き算回路として、不感機構内蔵演算増幅回路の構成を用いることにより、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信号直流電圧安定化回路を実現する効果を有する。 Furthermore, the second subtracting circuit constituting the signal DC voltage stabilizing circuit of the present invention uses a configuration of an insensitive mechanism built-in operational amplifier circuit, which facilitates mounting on a semiconductor integrated circuit and is suitable for industrial mass production. This has the effect of realizing a signal DC voltage stabilizing circuit.
以下、本発明の実施の形態を、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.
(実施の形態1)
図1は本発明にかかる信号直流電圧安定化回路の実施の形態1の構成を示すブロック図である。図1において、1Aは増幅器、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はデータ抽出回路、5はD/Aコンバータ、6は基準電圧源、7は第1の引き算回路、8はコンデンサ、9は例えば不感機構内蔵演算増幅回路からなる第2の引き算回路である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of a signal DC voltage stabilization circuit according to the present invention. In FIG. 1, 1A is an amplifier, 2 is a DC control circuit, 2a is a control terminal of the
図3は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り、入力アナログ映像信号とクランプパルスとクロックのタイミングを示している。 FIG. 3 is a timing chart showing the operation of the signal DC voltage stabilizing circuit, showing the timing of the input analog video signal, clamp pulse and clock.
入力アナログ映像信号は、図3に示す通り、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する。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、後程記述するクランプパルスは、図3の通りそのアクティブ期間が入力アナログ信号の黒基準期間に存在する。 As shown in FIG. 3, the input analog video signal has a valid period in which a video signal exists and a horizontal blanking period in which no video signal exists in one horizontal period. In this horizontal blanking period, there is a black reference period that serves as a black reference. Further, as shown in FIG. 3, the clamp pulse described later has an active period in the black reference period of the input analog signal.
この入力アナログ映像信号は、図1の通り、固定利得あるいは可変利得の増幅器1Aで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従って増幅器1A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NビットA/Dコンバータ3にて、入力クロックに従った変換速度でNビット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の関係は図3の通りである。
As shown in FIG. 1, this input analog video signal is amplified by a fixed gain or variable gain amplifier 1A to optimize the amplitude, and further, the DC voltage of the output analog video signal of the amplifier 1A according to the control terminal voltage applied to the
このNビットデジタル信号の黒基準期間における信号レベルを検出するにあたり、一般的に動作の定常状態ではそのレベルはフルスケールの1/4から1/2を超えることはありえないので、データ抽出回路4の処理ならびに出力のビット数としては、Nビットと同じないしはそれより小さいMビットに設定される。すなわち、A/Dコンバータ3より出力されるNビットデジタル信号からは、データ抽出回路4にて、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アクティブ期間が存在するクランプパルスのアクティブ期間で加算平均して黒レベル(直流電圧)が抽出されて、クランプパルスの周期を持つMビットデジタルデータとして出力され、さらにMビットD/Aコンバータ5でアナログデータに変換されて第1の引き算回路7と第2の引き算回路9とに入力される。
In detecting the signal level of the black reference period of the N-bit digital signal, generally, the level cannot exceed 1/4 to 1/2 of the full scale in the steady state of the operation. The number of processing and output bits is set to M bits that are the same as or smaller than N bits. That is, from the N-bit digital signal output from the A /
第1の引き算回路7では、クランプパルスのアクティブ期間において、MビットD/Aコンバータ5の出力アナログデータと基準電圧源6の電圧との差を算出し、その差に従ってコンデンサ8を充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発生する構成をとっている。すなわち、MビットD/Aコンバータ5より出力されるアナログデータが基準電圧源6の電圧よりも小さいときはコンデンサ8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、MビットD/Aコンバータ5より出力されるアナログデータが基準電圧源6の電圧よりも大きいときは、コンデンサ8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
この第1の引き算回路7は比較的微小な電流でコンデンサ8へ緩やかに充放電を行い、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所定のレベルに安定に維持する働きをしている。
The
第2の引き算回路9では、クランプパルスのアクティブ期間において、MビットD/Aコンバータ5の出力アナログデータと基準電圧源6の電圧との差を算出し、その差が所定のリミット電圧より大きいときのみ、その差に従って第1の引き算回路7より大きな電流でコンデンサ8の充放電を早めて、直流制御2の制御端子2aに与える制御端子電圧を急速に復帰させる構成をしている。すなわち、MビットD/Aコンバータ5より出力されるアナログデータが基準電圧源6の電圧よりもリミット電圧を超えて小さいときはコンデンサ8を急速に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急速に上昇させる。逆に、MビットD/Aコンバータ5より出力されるアナログデータが基準電圧源6の電圧よりもリミット電圧を超えて大きいときは、コンデンサ8を急速に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急速に下降させる。
The
上述の実施の形態によれば、A/Dコンバータ3の出力デジタル映像信号の黒レベルが大きく変動しても、所定のレベルに短時間に収束させることができる。また、一瞬のノイズはデータ抽出回路4におけるクランプパルスアクティブ期間内で平均化されてその出力データの大きな変化はおこらないので、第2の引き算回路9は動作せず、充放電の誤動作にはならない。
According to the above-described embodiment, even if the black level of the output digital video signal of the A /
上述の実施の形態による、第1の引き算回路7と第2の引き算回路9における入力差電圧、すなわちMビットD/Aコンバータ5の出力アナログデータと基準電圧源6の電圧との差電圧とコンデンサ8への充放電電流との関係は、図4で示す特性図の通りである。この図4の特性が示すように、リミット電圧前後での充放電電流の急激な不連続変化が無いので、MビットD/Aコンバータ5の出力アナログデータと基準電圧源6の電圧との引き算結果が所定のリミット電圧をわずかに超えた場合の充放電電流の増加は、大きく超えた場合とは異なりその超えた電圧に応じた量である。その結果、コンデンサ8への急速な充放電による、A/Dコンバータ3に入力されるアナログ映像信号の直流電圧の上昇下降、ひいてはA/Dコンバータ3の出力デジタル映像信号の黒レベルの上昇下降が所定のレベルを超えて高くなり過ぎることや、低くなり過ぎることはなくなり、そのことに由来する映像の乱れが発生しない。
According to the above-described embodiment, the input difference voltage in the
この第2の引き算回路9として用いられる、不感機構内蔵演算増幅回路の構成例は図2に示す通りである。図2において、23,24,26,27,28,29,30,31,32,35,36はnチャンネルトランジスタ、21,22,25,33,34はpチャンネルトランジスタ、37,38,40は定電流源、39はクランプパルスアクティブ期間のみオンする定電流源、41は図1の基準電圧源6から接続される第1入力端子、42は図1のMビットD/Aコンバータ5から接続される第2入力端子、43は図1のコンデンサ8へ接続される出力である。
A configuration example of an insensitive mechanism built-in operational amplifier circuit used as the
nチャンネルトランジスタ26,27は同一特性のトランジスタで構成し、そのゲートとソース間の差電圧をVgs1とする。また、nチャンネルトランジスタ23,24は同一特性のトランジスタで構成し、そのゲートとソース間の差電圧をVgs2とし、Vgs2>Vgs1とする。
The n-
図2において、第2入力端子42の電圧が|入力2−入力1|<(Vgs2−Vgs1)
の時、すなわちMビットD/Aコンバータ5より出力されるアナログデータから基準電圧源6の電圧を減じた引き算結果が(Vgs2−Vgs1)で規定されるリミット電圧よりも小さい時は、Vgs2>Vgs1であるので、pチャンネルトランジスタ25のゲート電圧が、pチャンネルトランジスタ21,22のゲート電圧よりも低い。そのため、クランプパルスアクティブ期間において流れる定電流源39の電流の大部分はpチャンネルトランジスタ25に流れる。それによりnチャンネルトランジスタ35,36のゲート電圧が上昇してオンし、pチャンネルトランジスタ21,22にわずかに流れる電流もnチャンネルトランジスタ35,36に流れ、nチャンネルトランジスタ28,29には全く電流は流れない。従って、nチェンネルトランジスタ31,32およびpチャンネルトランジスタ33,34には全く電流は流れず、従って出力43における電流の入出力は発生せず、引き算回路としてコンデンサ8を充放電する動作はしない。
In FIG. 2, the voltage at the
That is, when the subtraction result obtained by subtracting the voltage of the
一方、第2入力端子42の電圧が|入力2−入力1|>(Vgs2−Vgs1)の時、すなわちMビットD/Aコンバータ5より出力されるアナログデータから基準電圧源6の電圧を減じた引き算結果が(Vgs2−Vgs1)で規定されるリミット電圧よりも大きい時は、pチャンネルトランジスタ21あるいは22のゲート電圧の方がpチャンネルトランジスタ25のゲート電圧よりも低くなるので、pチャンネルトランジスタ25はオフして、クランプパルスアクティブ期間において流れる定電流源39の電流は第1入力端子41と第2入力端子42との差電圧、すなわちMビットD/Aコンバータ5より出力されるアナログデータから基準電圧源6の電圧を減じた引き算結果に応じてpチャンネルトランジスタ21とpチャンネルトランジスタ22のソース電圧が一致する電圧Vgsになるような電流が各々のpチャンネルトランジスタ21,22に流れ、その差電流に比例した電流が出力43から入出力して、引き算回路としてコンデンサ8を充放電する動作をする。
On the other hand, when the voltage of the
上述の実施の形態によれば、A/Dコンバータ3の出力デジタル映像信号の黒レベルが大きく変動した際、MビットD/Aコンバータ5の出力アナログデータと基準電圧源6の電圧との差が大きくなり、(Vgs2−Vgs1)で規定されるリミット電圧を超えると直ちにその差電流に比例した電流が出力43から入出力してコンデンサ8を短時間に充放電するので、黒レベルが大きく変化することに由来する映像の乱れが一定期間継続することはない。
According to the above-described embodiment, when the black level of the output digital video signal of the A /
さらに、本発明は、本特許請求の範囲内に入るような代替え、修正、応用および変更を全て含むものとする。 Furthermore, the present invention is intended to cover all alternatives, modifications, applications and variations that fall within the scope of the appended claims.
本発明にかかる信号直流電圧安定化回路は、映像信号の黒レベルが所定のレベル近傍に存在する定常状態では、クランプ機構に由来するノイズが小さい高画質な映像が得られ、また、映像信号の黒レベルが所定のレベルから大きく変動した場合でも、画像の乱れが無い高画質な映像が得られるという効果を有し、高画質な映像機器等を実現するのに有用である。 The signal DC voltage stabilization circuit according to the present invention can obtain a high-quality image with low noise derived from the clamping mechanism in a steady state where the black level of the video signal exists in the vicinity of a predetermined level, Even when the black level greatly fluctuates from a predetermined level, there is an effect that a high-quality video without image disturbance can be obtained, which is useful for realizing a high-quality video device or the like.
1 利得可変増幅器
1A 増幅器
2 直流制御回路
3 NビットA/Dコンバータ
4 データ抽出回路
5 MビットD/Aコンバータ
6 基準電圧を発生する基準電圧源
7 第1の引き算回路
8 コンデンサ
9 第2の引き算回路
23,24,26〜28,29〜32,35,36 nチャンネルトランジスタ
21,22,25,33,34 pチャンネルトランジスタ
37,38,40 定電流源
39 クランプパルスアクティブ期間のみオンする定電流源
41 第1入力端子
42 第2入力端子
43 出力端子
DESCRIPTION OF
Claims (3)
制御端子に与える制御端子電圧に従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、
所定の変換周期で前記直流制御回路より出力されるアナログ映像信号をNビットデジタル信号(Nは正整数)に変換して出力するA/Dコンバータと、
前記A/Dコンバータより出力されるNビットデジタル信号を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アクティブ期間が存在するクランプパルスのアクティブ期間に抽出して前記クランプパルスの周期を持つNビット以下のMビットデジタルデータとして出力するデータ抽出回路と、
前記データ抽出回路より出力されるNビット以下のMビット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と所定の基準電圧との差に従ってコンデンサを充放電することにより前記直流制御回路の制御端子電圧を発生する第1の引き算回路と、
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と所定の基準電圧との差が所定のリミット電圧より大きいときのみ、前記D/Aコンバータより出力されるアナログデータと所定の基準電圧との差に従って前記第1の引き算回路より大きな電流で前記コンデンサの充放電を早める第2の引き算回路とを備えた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 for converting an analog video signal output from the DC control circuit at a predetermined conversion cycle into an N-bit digital signal (N is a positive integer), and
An N-bit digital signal output from the A / D converter is extracted in an active period of a clamp pulse having an active period in a black reference period in a horizontal blanking period of the input analog video signal, and has a period of the clamp pulse. A data extraction circuit that outputs M-bit digital data of N bits or less;
A D / A converter for converting M-bit digital data of N bits or less output from the data extraction circuit into analog data;
A first subtraction circuit that generates a control terminal voltage of the DC control circuit by charging and discharging a capacitor according to a difference between analog data output from the D / A converter and a predetermined reference voltage during an active period of the clamp pulse. When,
Only when the difference between the analog data output from the D / A converter and a predetermined reference voltage is larger than a predetermined limit voltage during the active period of the clamp pulse, the analog data output from the D / A converter and a predetermined A signal DC voltage stabilization circuit comprising: a second subtraction circuit that accelerates charging and discharging of the capacitor with a larger current than the first subtraction circuit according to a difference from a reference voltage.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004189476A JP4335081B2 (en) | 2004-06-28 | 2004-06-28 | Signal DC voltage stabilizing circuit and video equipment including the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004189476A JP4335081B2 (en) | 2004-06-28 | 2004-06-28 | Signal DC voltage stabilizing circuit and video equipment including the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006014003A JP2006014003A (en) | 2006-01-12 |
JP4335081B2 true JP4335081B2 (en) | 2009-09-30 |
Family
ID=35780682
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004189476A Expired - Fee Related JP4335081B2 (en) | 2004-06-28 | 2004-06-28 | Signal DC voltage stabilizing circuit and video equipment including the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4335081B2 (en) |
-
2004
- 2004-06-28 JP JP2004189476A patent/JP4335081B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006014003A (en) | 2006-01-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7295234B2 (en) | DC level control method, clamp circuit, and imaging apparatus | |
JP4694214B2 (en) | Comparator, AD conversion circuit, semiconductor device, and imaging device | |
JP6463000B2 (en) | Solid-state imaging device and imaging system | |
JP2006094010A (en) | Image pickup device, and image pickup method | |
KR101724092B1 (en) | Ramp generator, a/d converter and image sensor therewith | |
US10811448B2 (en) | Solid-state imaging device | |
US9071778B2 (en) | Ad converting circuit, photoelectric converting apparatus, image pickup system, and driving method for ad converting circuit | |
KR100360415B1 (en) | Clamp circuit and method for having wide dynamic range of input image signal and minimizing line noise | |
US6580465B1 (en) | Clamp voltage generating circuit and clamp level adjusting method | |
KR19980039128A (en) | Noise Gate Device in Digital Audio Processors | |
JP4335081B2 (en) | Signal DC voltage stabilizing circuit and video equipment including the same | |
WO2019016280A1 (en) | Circuit and method for driving an audio amplifier | |
JP2007189434A (en) | Semiconductor integrated circuit | |
US20180287599A1 (en) | Controller, control method, ad converter, and ad conversion method | |
JP4503461B2 (en) | Video signal DC voltage stabilization circuit | |
KR20000065192A (en) | Black level detection circuit of video signal | |
TWI457739B (en) | Dynamic power control method and circuit thereof | |
JP3202957B2 (en) | Power supply circuit for video signal | |
JP2008035340A (en) | Noise reduction circuit | |
JP4731204B2 (en) | Sync separator and slice level determination method | |
US7724166B2 (en) | A/D converter | |
JP6407686B2 (en) | Noise reduction circuit | |
JPH0575895A (en) | Automatic gain adjustment circuit for video signal | |
JPH10200829A (en) | Interface circuit | |
JP2006135726A (en) | Image signal processor and image signal processing method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060713 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070322 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090526 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090602 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090624 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120703 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120703 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |