JPH0327126B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、周期的に繰り返されるアナログ信号
をデイジタル信号に変換する際に、このアナログ
信号に含まれるバイアス成分を除去するバイアス
除去装置に関するものである。

＜従来の技術＞ 一般に、固定撮像素子等から出力されるビデオ
信号（アナログ信号）は、この素子内部に含まれ
る複数のセンサ素子の出力として、常に同じ順序
で繰り返し直列に出力される。ここで、この直列
に出力されるアナログ信号には、各々のセンサに
対する入力とは無関係なバイアス成分が含まれて
いて、このバイアス成分がセンサ素子の出力信号
に加算されて出力される。更に、このバイアス成
分はこの固定撮像素子内に含まれる複数のセンサ
素子毎に異なつた値を持つのが普通である。

従つて、この誤差の原因となるバイアス成分を
センサ出力から除去することが必要である。バイ
アスを除去する技術として次に挙げるものが知ら
れていた。

第１として、複数センサの入力を“０”とし、
このときのセンサ出力をアナログ・デイジタル変
換して予めバイアス・データとしてメモリに記憶
させておき、センサ出力のアナログ・デイジタル
変換値からメモリに記憶したバイアス・データを
減算してセンサ出力からバイアス成分を除去す
る。

第２として、上記と同様にメモリにバイアス・
データを記憶させておき、このバイアス・データ
にデイジタル・アナログ変換を施し、アナログ回
路においてセンサ出力からバイアス・データのア
ナログ値を減算し、その結果についてアナログ・
デイジタル変換を行ない、バイアス成分を除去し
たセンサのデイジタル出力を得る。

しかしながら、上記の第１の方式は、アナロ
グ・デイジタル変換器のゲインを一定に保つ必要
があり、その誤差が大きいという欠点があり、第
２の方式についても、使用されるアナログ・デイ
ジタル変換器とデイジタル・アナログ変換器のゲ
インの関係を一定に保つ必要があり、その調整が
煩わしいという欠点があつた。

＜発明が解決しようとする問題点＞ 本発明が解決しようとする技術的な課題は、セ
ンサ出力をアナログ・デイジタル変換するアナロ
グ・デイジタル変換器のゲインを一定に保つこと
なく可変できるようにすることであり、バイアス
除去を正確に行なうことができるバイアス除去装
置を得ることを目的とする。

＜問題を解決するための手段＞ 上記の問題を解決した本発明は、以下に示す通
りである。

各々異なる固有なバイアス成分を含むアナログ
信号を出力する複数のセンサ素子より、常に同じ
順序で繰り返し直列に出力される前記アナログ信
号から前記バイアス成分を除去するバイアス除去
装置において、前記複数のセンサ素子の個数分の
バイアス・データとして適当なデータが予め設定
される第１のメモリと、この第１のメモリに格納
されているバイアス・データをデイジタル・アナ
ログ変換するデイジタル・アナログ変換器と、入
力“０”に対応する前記アナログ信号から前記デ
イジタル・アナログ変換器を介する前記バイア
ス・データを減算するアナログ減算器と、このア
ナログ減算器の減算結果をアナログ・デイジタル
変換するアナログ・デイジタル変換器と、前記ア
ナログ・デイジタル変換器を介した前記減算結果
の値を格納する第２のメモリと、この第２のメモ
リに格納された値を全てチエツクし“０”より大
きな値が格納されている場合は前記第１のメモリ
内の対応するバイアス・データを大きく補正し
“０”より小さな値が格納されている場合は前記
第１のメモリ内の対応するバイアス・データを小
さく補正するマイクロプロセツサとを有し、前記
第２のメモリ内のデータが全て“０”になるまで
前記アナログ減算器の減算動作を繰り返しこの時
の前記第１のメモリ内のデータを前記複数のセン
サ素子に対応するバイアス・データとすることを
特徴とするバイアス除去装置である。

作用＞ 本発明のバイアス除去装置は、はじめに、セン
サ入力を０としてこのときの１周期 分のセンサ
出力から、予め第１のメモリに設定してあるデー
タを減算し、この減算値をアナログ・デイジタル
変換して、その結果を第２のメモリに格納する。
そして、第１のメモリに予め設定したバイアス・
データの補正を行ない、上記の動作を第２のメモ
リのデータが全て“０”となるまで繰り返す。こ
のように１周期分のバイアス・データを決定して
から、センサからの通常のアナログ入力信号を入
力してバイアス成分を除去する。

＜実施例＞ 第１図に本発明を実施したバイアス除去装置の
構成ブロツク図を示し、その説明をする。

１は各々異なる固有なバイアス成分を含む複数
のセンサ素子より常に同じ順序で繰り返し直列に
出力されるアナログ信号ａを（＋）端子に入力す
るアナログ減算器、２はアナログ減算器１の出力
をアナログ・デイジタル変換するアナログ・デイ
ジタル変換器である。アナログ減算器１の（−）
端子には、第１のメモリ（RAM）３からのデー
タが第１のチヤンネル回路４を介してデイジタ
ル・アナログ変換器５にてデイジタル・アナログ
変換され、入力される。一方、アナログ・デイジ
タル変換器２の出力は、第２のチヤンネル回路６
を介して第２のメモリ（RAM）７へ格納され
る。８はカウンタでアナログ入力信号ａに同期し
て１周期毎に０からカウント・アツプする動作を
繰り返す。９はマイクロプロセツサでこの装置全
体の動作を制御する。１０はマルチプレクサで、
マイクロプレセツサ７からのアドレス信号とカウ
ンタ８からのカウント値を切り換える。また、マ
イクロプロセツサ９は、データバスＢに接続さ
れ、第１のチヤンネル回路４を介して第１のメモ
リ３に対してデータの読み書きが可能であり、第
２のチヤンネル回路６を介して第２のメモリ７と
データの読み書きが可能である。

次に、このように構成された本発明のバイアス
除去装置の動作を説明する。

はじめに、マイクロプロセツサ９により、第１
のメモリ３へ１周期分のバイアス・データとして
適当なデータを予め設定する。このとき、マイク
ロプロセツサ９はマルチプレクサ１０を介して第
１のメモリ３にアドレス出力を行ない、第１のチ
ヤンネル回路４を介して第１のメモリ３にデータ
を書き込む。

次に、固体撮像素子（センサ）に光が全く入力
されない等の操作を行なつてその入力を“０”と
し、センサ出力であるアナログ入力信号ａをアナ
ログ減算器１に入力する。このときのセンサから
のアナログ入力信号ａは第２図に示すように、カ
ウンタ８のカウント値に対して、周期的なバイア
ス成分が現われる信号である。

このとき、マルチプレクサ１０はカウンタ８の
カウント値を出力し、アナログ減算器１におい
て、（＋）端子にアナログ入力信号ａ（バイアス成
分）が入力され、（−）端子に第１のメモリ３に
格納されているバイアス・データがデイジタル・
アナログ変換器５にてデイジタル・アナログ変換
されて入力され、アナログ入力信号ａからバイア
ス成分データが減算される。

この結果は、アナログ・デイジタル変換器２で
アナログ・デイジタル変換され、第２のチヤンネ
ル回路６を介して第２のメモリ７へ格納される。

そして、マイクロプロセツサ９は、第２のメモ
リに格納された値を全てチエツクし、“０”より
大きな値が格納されていれば、それに対応する第
１のメモリ３内のバイアス・データを大きく、
“０”より小さな値が格納されていれば、それに
対応する第１のメモリ３内のバイアス・データを
小さく補正する。

更に、この後、上記した同様の動作を再び行な
い、第２のメモリ７に格納された値をチエツクす
る。

このような動作を繰り返し行なうと、第２のメ
モリ７内に格納されているデータが全て“０”と
なる。この時点でアナログ入力信号ａのバイアス
成分補正とアナログ・デイジタル変換器２の０点
補正が終了する。

この後、カウンタ８のカウント値が第１のメモ
リ３へ与えられるように設定し、センサに通常の
入力信号を与えれば、このセンサの出力であるア
ナログ入力信号ａからバイアス成分が除去された
アナログ・デイジタル変換値がアナログ・デイジ
タル変換器２より得られる。

このように、本発明のバイアス除去装置は、ア
ナログ・デイジタル変換器２の減算値によつて、
バイアス成分データを正確に決定することがで
き、アナログ・デイジタル変換器２は、そのゲイ
ンをセンサの出力（アナログ入力信号ａ）範囲を
カバーするように設定すれば良く、デイジタル・
アナログ変換器５の動作範囲はアナログ入力信号
ａのバイアス成分とアナログ・デイジタル変換器
２のオフセツト量とをカバーしていれば良い。こ
のように、アナログ・デイジタル変換器２は、バ
イアス成分の調整処理終了後は０点を固定した状
態となり、そのゲインを自由に可変することがで
きる。

＜発明の効果＞ 以上述べたように、本発明のバイアス除去装置
は、センサ入力を０としてこのときの１周期分の
センサ出力から、予め第１のメモリに設定してあ
るデータを減算し、この減算値をアナログ・デイ
ジタル変換して、その結果を第２のメモリに格納
し、第１のメモリに予め設定したバイアス・デー
タの補正を行ない、上記の動作を第２のメモリの
データが全て“０”となるまで繰り返し１周期分
のバイアス・データを決定してから、センサから
の通常のアナログ入力信号を入力してバイアス成
分を除去するので、アナログ・デイジタル変換器
は、バイアス成分の調整処理終了後は０点を固定
した状態となり、そのゲインを自由に可変するこ
とができるバイアス除去装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例によるバイアス除去装
置の構成ブロツク図、第２図はセンサからの周期
的に出力されるバイアス成分の図である。 １……アナログ減算器、２……アナログ・デイ
ジタル変換器、３……第１のメモリ、４……第１
のチヤンネル回路、５……デイジタル・アナログ
変換器、６……第２のチヤンネル回路、７……第
１のメモリ、８……カウンタ、９……マイクロプ
ロセツサ、１０……マルチプレクサ、Ｂ……デー
タバス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 各々異なる固有なバイアス成分を含むアナロ
   グ信号を出力する複数のセンサ素子より、常に同
   じ順序で繰り返し直列に出力される前記アナログ
   信号から前記バイアス成分を除去するバイアス除
   去装置において、前記複数のセンサ素子の個数分
   のバイアス・データとして適当なデータが予め設
   定される第１のメモリと、この第１のメモリに格
   納されているバイアス・データをデイジタル・ア
   ナログ変換するデイジタル・アナログ変換器と、
   入力“０”に対応する前記アナログ信号から前記
   デイジタル・アナログ変換器を介する前記バイア
   ス・データを減算するアナログ減算器と、このア
   ナログ減算器の減算結果をアナログ・デイジタル
   変換するアナログ・デイジタル変換器と、前記ア
   ナログ・デイジタル変換器を介した前記減算結果
   の値を格納する第２のメモリと、この第２のメモ
   リに格納された値を全てチエツクし“０”より大
   きな値が格納されている場合は前記第１のメモリ
   内の対応するバイアス・データを大きく補正し
   “０”より小さな値が格納されている場合は前記
   第１のメモリ内の対応するバイアス・データを小
   さく補正するマイクロプロセツサとを有し、前記
   第２のメモリ内のデータが全て“０”になるまで
   前記アナログ減算器の減算動作を繰り返しこの時
   の前記第１のメモリ内のデータを前記複数のセン
   サ素子に対応するバイアス・データとすることを
   特徴とするバイアス除去装置。