JPH05153429A - Clamping circuit - Google Patents

Clamping circuit

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JPH05153429A
JPH05153429A JP3312534A JP31253491A JPH05153429A JP H05153429 A JPH05153429 A JP H05153429A JP 3312534 A JP3312534 A JP 3312534A JP 31253491 A JP31253491 A JP 31253491A JP H05153429 A JPH05153429 A JP H05153429A
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JP
Japan
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circuit
signal
converter
output signal
clamp
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JP3312534A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Kurosawa
宏司 黒沢
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To shorten the time till clamping is made stable after, e.g. the application of power and to improve the convergence accuracy by supplying a current to a capacitor by turning on a switch when the level of a sampled signal is larger than the level of a reference signal. CONSTITUTION:This clamping circuit is provided with an amplifier circuit 2 amplifying a video signal from an image pickup element, an A/D converter 3 converting its output signal into a digital signal, a subtractor circuit 20 subtracting the output signal and a reference level, a D/A converter 8 converting the output signal into an analog signal and a sample-and-hold and integration circuit 9 integrating the output signal and a speed-up circuit 10 supplying a charge to the capacitor 9b of the sample-and-hold and integration circuit 9 when the output signal of the A/D converter 3 is larger than the reference level based on the comparison result.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えばビデオカメラ等
に適用して好適なクランプ回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a clamp circuit suitable for application to, for example, a video camera.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、例えばカラービデオカメラ等にお
いては、クランプ回路が使用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a clamp circuit has been used in, for example, a color video camera.

【0003】ビデオカメラは例えば光学系よりの光の
赤、緑、青の成分を夫々受け持つ3つのCCD(チャー
ジ・カップルド・デバイス)よりの信号をプリアンプで
増幅し、更にこれら赤、緑、青の映像信号をビデオアン
プ、イメージエンハンサ、プロセスアンプで夫々増幅処
理した後に、ガンマ補正等の各種処理を施してエンコー
ダに供給して例えばNTSC方式のカラー映像信号に変
換し、これを出力するようにしている。
A video camera, for example, amplifies signals from three CCDs (charge coupled devices) which are respectively responsible for red, green and blue components of light from an optical system by a preamplifier, and further, these red, green and blue components are amplified. The video signal of is amplified by a video amplifier, an image enhancer, and a process amplifier, respectively, and then subjected to various processes such as gamma correction and supplied to an encoder to be converted into, for example, an NTSC color video signal and output. ing.

【0004】上述のクランプ回路は、ホワイトバランス
調整や利得調整等の行えるビデオアンプやガンマ補正回
路等と共にビデオアンプ内に配される。
The above-mentioned clamp circuit is arranged in a video amplifier together with a video amplifier, a gamma correction circuit and the like which can perform white balance adjustment and gain adjustment.

【0005】ホワイトバランス調整や利得調整等を行う
と、映像信号の基準黒レベルが変動し、これにより画面
上での黒の部分のバランスがくずれて画質が劣化する等
の弊害が起こりうる。
When white balance adjustment or gain adjustment is performed, the reference black level of the video signal fluctuates, which may cause a problem such that the black portion on the screen is out of balance and the image quality is deteriorated.

【0006】クランプ回路はこのような弊害が生じない
ようにするために、映像信号の波形の一点を一定の電位
に固定する役割を果たすようになされている。
In order to prevent such an adverse effect, the clamp circuit plays a role of fixing one point of the waveform of the video signal to a constant potential.

【0007】図7にこのクランプ回路の例を示し、以下
このクランプ回路について説明する。
FIG. 7 shows an example of this clamp circuit, and this clamp circuit will be described below.

【0008】この図7において、1は上述した赤、緑ま
たは青撮像素子より赤、緑または青の映像信号が供給さ
れる入力端子で、この入力端子1を介して映像信号が増
幅回路2の非反転入力端子(+)に供給される。
In FIG. 7, reference numeral 1 denotes an input terminal to which a red, green or blue image signal is supplied from the above-described red, green or blue image pickup device, and the image signal of the amplifier circuit 2 is supplied via this input terminal 1. It is supplied to the non-inverting input terminal (+).

【0009】この増幅回路2よりの出力信号、即ち、増
幅された映像信号はA−Dコンバータ3によりディジタ
ル映像信号になされた後に、エラー検出回路4に供給さ
れる。
The output signal from the amplifier circuit 2, that is, the amplified video signal is converted into a digital video signal by the AD converter 3 and then supplied to the error detection circuit 4.

【0010】このエラー検出回路4はA−Dコンバータ
3よりのディジタル映像信号を出力端子5を介して図示
を省略したディジタルプロセス回路に供給する。
The error detection circuit 4 supplies the digital video signal from the A / D converter 3 to the digital process circuit (not shown) via the output terminal 5.

【0011】これと共に、このエラー検出回路4は、ク
ランプ位相のディジタルコードが基準コードより大きい
か否かを判断し、その結果(1ビット)をエラー信号と
して積分回路6に供給する。
At the same time, the error detection circuit 4 determines whether or not the clamp phase digital code is larger than the reference code, and supplies the result (1 bit) to the integration circuit 6 as an error signal.

【0012】積分回路6はエラー検出回路4よりのエラ
ー信号を積分し、その積分結果を増幅回路2の反転入力
端子(−)に供給する。
The integration circuit 6 integrates the error signal from the error detection circuit 4 and supplies the integration result to the inverting input terminal (-) of the amplification circuit 2.

【0013】この図7のクランプ回路において、エラー
検出回路4より出力されるエラー信号p1は、図5Aに
示す如き映像信号に対するクランプ位相が図5Bに示す
ような場合には、図5Cに示すような信号であり、この
信号が積分回路6に供給されると、この積分回路6が或
変化量を以て変化させる。
In the clamp circuit of FIG. 7, the error signal p1 output from the error detection circuit 4 is as shown in FIG. 5C when the clamp phase for the video signal as shown in FIG. 5A is as shown in FIG. 5B. When this signal is supplied to the integrating circuit 6, the integrating circuit 6 changes it by a certain amount of change.

【0014】この変化量は図5Dに示すように、時間Δ
tにおける変化量ΔFBLである。
As shown in FIG. 5D, this change amount is the time Δ
The amount of change ΔFBL at t.

【0015】この変化量ΔFBLは積分回路6の時定
数、エラー検出回路4よりのエラー信号の出力レベル、
増幅回路2の利得等により決定される。
This change amount ΔFBL is the time constant of the integrating circuit 6, the output level of the error signal from the error detecting circuit 4,
It is determined by the gain of the amplifier circuit 2.

【0016】さて、このエラー信号p1が積分回路6に
供給された場合、この積分回路6からの出力は図5Dに
示す如き信号となる。
When the error signal p1 is supplied to the integrating circuit 6, the output from the integrating circuit 6 becomes a signal as shown in FIG. 5D.

【0017】この図5C及びDから分かるように、変化
量ΔFBLを大きく設定した場合には、クランプ処理を
行った直後から次のクランプ処理を行うまでのレベル変
化が大となり、クランプ直後及びクランプ直前の直流レ
ベルの差が大となってしまう。
As can be seen from FIGS. 5C and 5D, when the change amount ΔFBL is set to a large value, the level change from immediately after the clamp process to the next clamp process becomes large, and immediately after the clamp process and immediately before the clamp process. The difference in DC level between the two becomes large.

【0018】従って、従来においては、積分回路6の時
定数を大きくしたり、エラー検出回路4よりのエラー信
号p1の出力レベルを小さくしていた。
Therefore, in the prior art, the time constant of the integrating circuit 6 is increased or the output level of the error signal p1 from the error detecting circuit 4 is decreased.

【0019】即ち、図4Aに示すように、エラー検出回
路4よりのエラー信号のレベルを小さくしたり、積分回
路6の時定数を変えることによって、図4Bに示すよう
にクランプ処理を行った直後から次のクランプ処理を行
うまでのレベル変化を小さくなるようにして、クランプ
直後及びクランプ直前の直流レベルの差が大とならない
ようにしていた。
That is, as shown in FIG. 4A, the level of the error signal from the error detection circuit 4 is reduced or the time constant of the integration circuit 6 is changed to immediately perform the clamp process as shown in FIG. 4B. The level change from one clamp to the next clamp is made small so that the difference between the DC levels immediately after the clamp and immediately before the clamp is not large.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のクラ
ンプ回路において、積分回路6の出力は安定動作時で、
例えばこの図6Aに示す如き信号となっている。
By the way, in the above clamp circuit, the output of the integrating circuit 6 is stable during operation.
For example, the signal is as shown in FIG. 6A.

【0021】この図6において、Δtは変化する時間、
ΔFBLは変化量である。
In FIG. 6, Δt is the changing time,
ΔFBL is the change amount.

【0022】この図6Aに示すように、変化の度合、即
ち、ΔFBL/Δtの傾きを有していることが分かる。
As shown in FIG. 6A, it can be seen that there is a degree of change, that is, a gradient of ΔFBL / Δt.

【0023】しかしながら、電源の投入時等には、制御
信号のレベルが図6Bに示す如く、略グランドレベルと
なっているので、上述の安定状態のレベルとなるまで、
安定レベルの場合と同様の傾きでレベルが上昇すること
となる。
However, when the power is turned on or the like, the level of the control signal is substantially the ground level as shown in FIG. 6B.
The level rises with the same slope as in the case of the stable level.

【0024】従って、電源投入時等には、制御信号が安
定レベルとなるまでに時間がかかるといった不都合があ
った。
Therefore, when the power is turned on, it takes a long time for the control signal to reach a stable level.

【0025】本発明はかかる点に鑑みてなされたもの
で、例えば電源投入時からクランプ動作が安定するまで
の時間を短縮でき、且つ、収束精度を向上させることの
できるクランプ回路を提案しようとするものである。
The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to propose a clamp circuit which can shorten the time from the power-on to the stabilization of the clamp operation and can improve the convergence accuracy. It is a thing.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】本発明クランプ回路は例
えば図1〜図6に示す如く、撮像素子の出力信号を増幅
する可変増幅手段2と、この可変増幅手段2の出力信号
をディジタル信号に変換するA−D変換器3と、このA
−D変換器3の出力信号と基準レベルを示すディジタル
コード信号とを減算する減算手段20と、この減算手段
20の出力信号をアナログ信号に変換するD−A変換器
8と、このD−A変換器8の出力信号を積分する積分手
段9と、A−D変換器3の出力信号と第2の基準レベル
を示すディジタルコード信号とを比較する比較手段12
と、この比較手段12の比較結果に基いてA−D変換器
3の出力信号が第2の基準レベルよりも大きいときに、
積分手段9の電荷蓄積手段9bに電荷を供給するスピー
ドアップ手段10とを備え、積分手段9の出力信号が利
得制御信号として可変増幅手段2に供給されるようにし
たものである。
The clamp circuit of the present invention, as shown in, for example, FIGS. 1 to 6, includes a variable amplification means 2 for amplifying an output signal of an image pickup device, and an output signal of the variable amplification means 2 into a digital signal. A-D converter 3 for converting and this A
The subtracting means 20 for subtracting the output signal of the -D converter 3 and the digital code signal indicating the reference level, the DA converter 8 for converting the output signal of the subtracting means 20 into an analog signal, and the DA Integrating means 9 for integrating the output signal of the converter 8 and comparing means 12 for comparing the output signal of the AD converter 3 and the digital code signal indicating the second reference level.
And when the output signal of the AD converter 3 is larger than the second reference level based on the comparison result of the comparison means 12,
The charge storage means 9b of the integration means 9 is provided with a speed-up means 10 for supplying charges, and the output signal of the integration means 9 is supplied to the variable amplification means 2 as a gain control signal.

【0027】[0027]

【作用】上述せる本発明によれば、比較手段12の比較
結果に基いてA−D変換器3の出力信号が第2の基準レ
ベルよりも大きいときに、積分手段9の電荷蓄積手段9
bに電荷を供給し、積分手段9の出力信号により可変増
幅手段2による利得を可変するようにしたので、例えば
電源投入時からクランプ動作が安定するまでの時間を短
縮でき、且つ、収束精度を向上させることができる。
According to the present invention described above, when the output signal of the AD converter 3 is larger than the second reference level based on the comparison result of the comparing means 12, the charge accumulating means 9 of the integrating means 9 is obtained.
Since the electric charge is supplied to b and the gain of the variable amplifying means 2 is changed by the output signal of the integrating means 9, for example, the time from the power-on to the stabilization of the clamp operation can be shortened, and the convergence accuracy can be improved. Can be improved.

【0028】[0028]

【実施例】以下に、図1を参照して本発明クランプ回路
の一実施例について詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the clamp circuit of the present invention will be described in detail below with reference to FIG.

【0029】この図1において、図7と対応する部分に
は同一符号を付してその詳細説明を省略する。
In FIG. 1, parts corresponding to those in FIG. 7 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0030】この図1に示すクランプ回路は、撮像素子
で撮像して得た映像信号の基準黒レベル(図2A及び図
2B参照)を水平周期で4サンプルして、そのコードを
“020H”または“040H”にクランプする回路で
ある。
The clamp circuit shown in FIG. 1 samples four reference black levels (see FIGS. 2A and 2B) of a video signal obtained by picking up an image with an image pickup device in a horizontal cycle, and codes the code as "020H" or This is a circuit that clamps to "040H".

【0031】この図1において、1は図示を省略した
赤、緑または青用撮像素子よりの映像信号が供給される
入力端子で、この入力端子1を介して撮像された映像信
号(図2A参照)が増幅回路2の非反転入力端子(+)
に供給される。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an input terminal to which a video signal from a red, green or blue image pickup device (not shown) is supplied, and a video signal imaged through the input terminal 1 (see FIG. 2A). ) Is the non-inverting input terminal (+) of the amplifier circuit 2.
Is supplied to.

【0032】この増幅回路2よりの出力映像信号は、A
−Dコンバータ3に供給される。
The output video signal from the amplifier circuit 2 is A
It is supplied to the -D converter 3.

【0033】A−Dコンバータ3に供給された入力映像
信号は、このA−Dコンバータ3により、図2Cに示す
サンプリングクロックによりサンプリングされてディジ
タル映像信号(図2D参照)になされた後、出力端子5
を介して例えば本例クランプ回路が適用されるビデオカ
メラのディジタルプロセス回路に供給される。
The input video signal supplied to the A / D converter 3 is sampled by the A / D converter 3 at the sampling clock shown in FIG. 2C to be a digital video signal (see FIG. 2D), and then output terminal. 5
Is supplied to the digital process circuit of the video camera to which the clamp circuit of this example is applied.

【0034】そしてこのディジタルプロセス回路(図示
を省略する)を経たディジタル映像信号は、例えばNT
SCエンコーダ(図示を省略する)により、NTSC方
式のカラー映像信号になされて、外部に出力される。
The digital video signal passed through this digital process circuit (not shown) is, for example, NT.
An SC encoder (not shown) converts it into an NTSC color video signal and outputs it to the outside.

【0035】一方、A−Dコンバータ3よりのディジタ
ル映像信号は同期加算回路16にも供給される。
On the other hand, the digital video signal from the A / D converter 3 is also supplied to the synchronous addition circuit 16.

【0036】この同期加算回路16は、加算回路17及
びD型フリップ・フロップ回路18で構成される。
The synchronous adder circuit 16 is composed of an adder circuit 17 and a D-type flip-flop circuit 18.

【0037】A−Dコンバータ3よりの10ビットのデ
ータ列とされたディジタル映像信号がこの同期加算回路
16の加算回路17に供給され、この加算回路17にお
いて、10ビットのデータ列が次々に、例えば4回加算
され、12ビットのデータ列とされてD型フリップ・フ
ロップ回路18に供給される。
The digital video signal in the form of a 10-bit data string from the A / D converter 3 is supplied to the adder circuit 17 of the synchronous adder circuit 16. In the adder circuit 17, the 10-bit data string is successively output. For example, it is added four times to form a 12-bit data string and supplied to the D-type flip-flop circuit 18.

【0038】このD型フリップ・フロップ回路18は図
示を省略したビデオカメラの制御部よりのクロック信号
(図2E参照)に基いて12ビットのデータ列をラッチ
する。
The D-type flip-flop circuit 18 latches a 12-bit data string based on a clock signal (see FIG. 2E) from the control unit of the video camera (not shown).

【0039】このD型フリップ・フロップ回路18より
の出力信号は減算回路20、コンパレータ12及び加算
回路17に夫々供給される。
The output signal from the D-type flip-flop circuit 18 is supplied to the subtracting circuit 20, the comparator 12 and the adding circuit 17, respectively.

【0040】このD型フリップ・フロップ回路18にお
いては、例えば1つのコードだけをもってくるとノイズ
が乗るので、いくつかのコードをとってこれらの平均を
得るようにしている。
In the D-type flip-flop circuit 18, for example, if only one code is brought, noise will be added. Therefore, several codes are taken and the average thereof is obtained.

【0041】さて減算回路20に供給された12ビット
のディジタル信号は、入力端子19よりの、図示を省略
したビデオカメラの制御部よりのディジタル制御信号、
例えば“020H×4”や“040H×4”の16進の
データ信号と減算処理される。
The 12-bit digital signal supplied to the subtraction circuit 20 is a digital control signal from the control unit of the video camera (not shown) from the input terminal 19,
For example, the subtraction process is performed with a hexadecimal data signal of “020H × 4” or “040H × 4”.

【0042】この減算処理された結果得られた12ビッ
トのディジタル信号はクリップ回路21に供給される。
The 12-bit digital signal obtained as a result of this subtraction processing is supplied to the clipping circuit 21.

【0043】このクリップ回路21は、ディジタルクリ
ップ回路であって、減算回路20よりの12ビットのデ
ィジタル信号をクリップして3ビットのディジタル信
号、即ち、3ビットで12ビットの値を示せる信号にな
す。
The clipping circuit 21 is a digital clipping circuit, and clips the 12-bit digital signal from the subtraction circuit 20 into a 3-bit digital signal, that is, a signal that indicates a 12-bit value with 3 bits. ..

【0044】このクリップ回路21よりの3ビットの出
力信号はコード変換回路22に供給される。
The 3-bit output signal from the clip circuit 21 is supplied to the code conversion circuit 22.

【0045】このコード変換回路22は、クリップ回路
21よりの3ビットのディジタル信号をD−Aコンバー
タ8用の信号に変換する。
The code conversion circuit 22 converts the 3-bit digital signal from the clip circuit 21 into a signal for the DA converter 8.

【0046】即ち、クリップ回路21よりの3ビットの
ディジタル信号が“100(+4に対応する)”のとき
には”111”に変換し、クリップ回路21よりの3ビ
ットのディジタル信号が“011(+3に対応する)”
のときには”110”に変換し、クリップ回路21より
の3ビットのディジタル信号が“010”(+2に対応
する)”のときには”101”に変換し、クリップ回路
21よりの3ビットのディジタル信号が“001(+1
に対応する)”のときには”100”に変換し、クリッ
プ回路21よりの3ビットのディジタル信号が“000
(0に対応する)”のときには”011”に変換し、ク
リップ回路21よりの3ビットのディジタル信号が“1
11(−1に対応する)”のときには”010”に変換
し、クリップ回路21よりの3ビットのディジタル信号
が“110(−2に対応する)”のときには”001”
に変換し、クリップ回路21よりの3ビットのディジタ
ル信号が“101(−3に対応する)”のときには”0
00”に変換する。
That is, when the 3-bit digital signal from the clipping circuit 21 is "100 (corresponding to +4)", it is converted into "111", and the 3-bit digital signal from the clipping circuit 21 is changed to "011 (+3)". Corresponding) ”
When it is, it is converted to "110", and when the 3-bit digital signal from the clip circuit 21 is "010" (corresponding to +2), it is converted to "101", and the 3-bit digital signal from the clip circuit 21 is converted. "001 (+1
(Corresponding to)), it is converted into "100", and the 3-bit digital signal from the clipping circuit 21 is converted into "000".
When it is "corresponding to 0", it is converted into "011", and the 3-bit digital signal from the clipping circuit 21 becomes "1".
11 (corresponding to -1) "is converted to" 010 ", and when the 3-bit digital signal from the clipping circuit 21 is" 110 (corresponding to -2) "," 001 ".
When the 3-bit digital signal from the clipping circuit 21 is "101 (corresponding to -3)", it is converted to "0".
00 ".

【0047】さて、このコード変換回路22よりの3ビ
ットの変換出力(図2F及び図2G参照)はD−Aコン
バータ8によりアナログ信号(図2H参照)になされ、
これがゲート回路23に供給される。
The 3-bit conversion output (see FIGS. 2F and 2G) from the code conversion circuit 22 is converted into an analog signal (see FIG. 2H) by the DA converter 8.
This is supplied to the gate circuit 23.

【0048】このゲート回路23は入力端子24を介し
て供給される、図示を省略したビデオカメラの制御部よ
りのスイッチングパルス(図2J参照)によりスイッチ
25のオン/オフを行い、図2Hに示す如きD−Aコン
バータ8の出力信号をゲートする。
This gate circuit 23 turns on / off the switch 25 by a switching pulse (see FIG. 2J) supplied from an input terminal 24 from a control unit of a video camera (not shown), and is shown in FIG. 2H. The output signal of the DA converter 8 is gated.

【0049】このスイッチングパルスはクランプ部分に
対応している。いいかえれば、補正量を捕らえることの
できる位置を示す信号で、この信号により、図2Bに示
す基準黒レベル期間のみの映像信号を補正することがで
きる。
This switching pulse corresponds to the clamp portion. In other words, the signal indicating the position where the correction amount can be captured can be used to correct the video signal only in the reference black level period shown in FIG. 2B.

【0050】即ち、ゲート回路23がない場合には、図
2Iに示すように、映像信号の映像期間にもD−Aコン
バータ8によってアナログ信号とされた信号がサンプル
ホールド及び積分回路9に供給されてしまい、この場
合、積分の時定数をクランプ周期よりもかなり長くしな
いと、クランプ直前とクランプ直後のDCレベル差が大
きくなってしまう。
That is, in the case where the gate circuit 23 is not provided, as shown in FIG. 2I, a signal which has been converted into an analog signal by the DA converter 8 is supplied to the sample hold and integration circuit 9 during the video period of the video signal. In this case, unless the integration time constant is made considerably longer than the clamp period, the DC level difference immediately before and immediately after the clamp becomes large.

【0051】しかしながら、時定数を大きく設定する
と、クランプが1度外れ、再びもとの安定動作レベルと
なるまでに時間がかかってしまう。
However, if the time constant is set to a large value, it will take some time for the clamp to come off once and to reach the original stable operation level again.

【0052】そこで本例においては、ゲート回路23に
より映像信号の映像部分のDCレベルの変動を少なくす
るようにしている。
Therefore, in this example, the gate circuit 23 reduces the fluctuation of the DC level of the video portion of the video signal.

【0053】このゲート回路23でゲートされた信号は
サンプルホールド及び積分回路9に供給される。
The signal gated by the gate circuit 23 is supplied to the sample hold and integration circuit 9.

【0054】このサンプルホールド及び積分回路9は、
この図に示す如く、抵抗器9a及びコンデンサ9bから
構成されている。
This sample hold and integration circuit 9
As shown in this figure, it is composed of a resistor 9a and a capacitor 9b.

【0055】このサンプルホールド及び積分回路9より
の出力は制御信号(図2K参照)として増幅回路2の反
転入力端子(−)に供給される。
The output from the sample hold and integration circuit 9 is supplied to the inverting input terminal (-) of the amplification circuit 2 as a control signal (see FIG. 2K).

【0056】即ち、図2Kに示すように、ゲート回路2
3によるゲート処理により、映像信号の映像部分のDC
レベルの変動の少ない制御信号がサンプルホールド及び
積分回路9より出力される。
That is, as shown in FIG. 2K, the gate circuit 2
DC of the video part of the video signal by the gate processing by 3
A control signal with little level fluctuation is output from the sample hold and integration circuit 9.

【0057】この制御信号による増幅回路2の制御動作
は、サンプルホールド及び積分回路9の抵抗器9a及び
コンデンサ9bの時定数により決定される。
The control operation of the amplifier circuit 2 by this control signal is determined by the time constants of the resistor 9a and the capacitor 9b of the sample hold and integration circuit 9.

【0058】増幅回路2にこの制御信号が供給される
と、この制御信号のレベルに応じて入力端子1より供給
される映像信号のレベルが可変される。
When this control signal is supplied to the amplifier circuit 2, the level of the video signal supplied from the input terminal 1 is changed according to the level of this control signal.

【0059】即ち、A−Dコンバータ3から出力された
映像コードを図2Cに示す如きクロックで4回加算す
る。これを4で割れば平均値を得られるが、サンプリン
グ数が分かっているので、4倍したコードと比較を行え
ば良い。
That is, the video code output from the AD converter 3 is added four times with the clock shown in FIG. 2C. An average value can be obtained by dividing this by 4, but since the number of samplings is known, it is sufficient to compare with a code multiplied by 4.

【0060】従って、加算したコードからクランプしよ
うとするコード、即ち、“020H”または“040
H”の4倍を減算し、これを3ビットデータにするため
に、高域部分をクリップし、更にD−Aコンバータ8用
にコード変換を行う。
Therefore, the code to be clamped from the added code, that is, "020H" or "040"
4 times of H ″ is subtracted, the high-frequency part is clipped in order to convert this into 3-bit data, and code conversion is further performed for the DA converter 8.

【0061】これをD−Aコンバータ8によりアナログ
信号にした後に、ゲート処理し、更に積分を行うことに
より、DCクランプをかけている。
After this is converted into an analog signal by the D / A converter 8, gate processing is performed and integration is performed to DC clamp.

【0062】一方、速度上昇回路10を構成するコンパ
レータ12に12ビットのディジタル信号が供給される
と、入力端子11を介して、図示を省略したビデオカメ
ラの制御部よりの例えば基準コード等と比較を行い、そ
の比較結果をスイッチ14のスイッチングパルスとして
出力する。
On the other hand, when a 12-bit digital signal is supplied to the comparator 12 which constitutes the speed increasing circuit 10, it is compared with a reference code or the like from the controller of the video camera (not shown) via the input terminal 11. And outputs the comparison result as a switching pulse of the switch 14.

【0063】この基準信号は可変可能であり、例えば1
6進コードの“0A0H×4”で、コンパレータはこの
コード及び12ビットのディジタル信号のレベル差を
得、このレベル差が大きいときには、スイッチ14に供
給するスイッチングパルスを例えばハイレベル“1”に
し、スイッチを閉成せしめる。
This reference signal is variable, for example 1
With the hexadecimal code “0A0H × 4”, the comparator obtains the level difference between this code and the 12-bit digital signal, and when this level difference is large, the switching pulse supplied to the switch 14 is set to, for example, a high level “1”, Close the switch.

【0064】さてこのスイッチ14の一方の固定接点に
は例えば正の電源が供給される端子13に接続され、他
方の固定接点は抵抗器15を介してサンプルホールド及
び積分回路9を構成するコンデンサ9bに直列に接続さ
れている。
Now, one fixed contact of the switch 14 is connected to, for example, the terminal 13 to which a positive power is supplied, and the other fixed contact is connected via the resistor 15 to the capacitor 9b which constitutes the sample hold and integration circuit 9. Are connected in series.

【0065】スイッチ14がオンのときには、このスイ
ッチ14及び抵抗器15を介して電源端子13よりの電
流がコンデンサ9bに流れ込み、この電流がコンデンサ
9bに充電される。
When the switch 14 is on, a current from the power supply terminal 13 flows into the capacitor 9b via the switch 14 and the resistor 15, and this current is charged in the capacitor 9b.

【0066】従って、スイッチ14がオンのときには、
コンデンサ9bに電源端子13よりの電流及び入力信号
電流の充電がなされるので、ゲート回路23よりの制御
信号は抵抗器9a及びコンデンサ9bの時定数に依らず
に増幅回路2に供給される。
Therefore, when the switch 14 is on,
Since the capacitor 9b is charged with the current from the power supply terminal 13 and the input signal current, the control signal from the gate circuit 23 is supplied to the amplifier circuit 2 regardless of the time constants of the resistor 9a and the capacitor 9b.

【0067】即ち、増幅回路2においては、入力映像信
号に対して素早くレベルの制御処理を行うことができ
る。
That is, in the amplifier circuit 2, the level control processing can be quickly performed on the input video signal.

【0068】ここで、図1に示すように、スイッチ14
のオン時に抵抗器15を流れる電流をis、抵抗器9a
を流れる電流をi、コンデンサ9bに流れ込む電流をi
cとすると、安定状態は、電流isがオフなので電流i
c=電流iとなり、ΔFBL/Δtの傾きは通常の傾き
となり、この傾きを以て制御信号のレベルが上昇する。
Here, as shown in FIG.
Is on, the current flowing through the resistor 15 is
I is the current flowing through the capacitor, and the current flowing into the capacitor 9b is i.
In the stable state, the current i is off and the current i is
c = current i, the slope of ΔFBL / Δt becomes a normal slope, and the level of the control signal rises with this slope.

【0069】一方、スイッチ14のクランプが大きく外
れている場合(電源投入時等)スイッチ14がオンとな
り、電流ic=電流is+電流iとなるのでΔFBL/
Δtの傾きが大となり、収束が速くなる。
On the other hand, when the clamp of the switch 14 is largely disengaged (when the power is turned on, etc.), the switch 14 is turned on, and the current ic = the current is + the current i, so ΔFBL /
The slope of Δt becomes large, and the convergence becomes faster.

【0070】このように、本例においてはコンパレータ
12においてレベル差が大とされたときには、スイッチ
14がオンとなり、コンデンサ9bに電源端子13より
の電流が流れ込み、これにより傾きを大として安定状態
レベルに達する速度を上昇させるようにしている。
As described above, in this example, when the level difference in the comparator 12 is large, the switch 14 is turned on, and the current from the power supply terminal 13 flows into the capacitor 9b, thereby increasing the inclination and stabilizing the level. I try to increase the speed to reach.

【0071】ここで、従来の例とした図7と対応させる
べく、図1に示した本例クランプ回路を簡略化したブロ
ック図(図1に示したゲート回路23は除かれているも
のとする)を図3に示し、図5をも参照して上述のクリ
ップ回路21により例えば3ビットと複数ビットとした
理由について説明する。
Here, in order to correspond to FIG. 7 which is a conventional example, a block diagram in which the clamp circuit of this example shown in FIG. 1 is simplified (the gate circuit 23 shown in FIG. 1 is excluded. ) Is shown in FIG. 3, and also with reference to FIG. 5, the reason why the above-described clip circuit 21 sets, for example, 3 bits and a plurality of bits will be described.

【0072】この図3に示すように、本例にいては、入
力端子1に供給された映像信号をA−Dコンバータ3で
ディジタルデータになし、これを出力端子5を介して図
示を省略したビデオカメラのディジタルプロセス回路に
供給すると共に、エラー検出回路7(即ち、図1におい
ては同期加算回路16からコード変換回路までである)
によりディジタル映像信号を3ビットのディジタル信号
になし、これをD−Aコンバータ8によりアナログ信号
にし、このアナログ信号を積分回路9により積分するよ
うにしている。
As shown in FIG. 3, in this example, the video signal supplied to the input terminal 1 is converted into digital data by the A / D converter 3, and the digital data is omitted from the output terminal 5. The error detection circuit 7 is supplied to the digital process circuit of the video camera (that is, from the synchronous addition circuit 16 to the code conversion circuit in FIG. 1).
Thus, the digital video signal is converted into a 3-bit digital signal, the D-A converter 8 converts it into an analog signal, and the integration circuit 9 integrates the analog signal.

【0073】従来においては、このアナログ制御信号と
する前のディジタルデータの時点で1ビットのデータ列
でしかなかったので、図5に示すように、エラー検出回
路4(図7参照)よりの出力信号p1のレベルは“1”
か“0”であり、従って図7及び図5Dに示すように、
積分回路6より出力される制御信号p2の傾き、即ち、
変化量ΔFBL/時間Δtは比較的大きなものとなる。
In the prior art, since there was only a 1-bit data string at the time of digital data before the analog control signal, as shown in FIG. 5, the output from the error detection circuit 4 (see FIG. 7). The level of the signal p1 is "1"
Or “0”, and as shown in FIGS. 7 and 5D,
The slope of the control signal p2 output from the integrating circuit 6, that is,
The amount of change ΔFBL / time Δt becomes relatively large.

【0074】しかしながら、この傾きを大きくするとク
ランプ直後と次のクランプの直前のDCレベルの差が大
となるので、積分回路6の時定数等を変えて傾きを小さ
くしていた。
However, if the slope is increased, the difference between the DC levels immediately after the clamp and immediately before the next clamp becomes large. Therefore, the slope is reduced by changing the time constant of the integrating circuit 6 and the like.

【0075】ところが、例えば電源投入時等のように、
クランプが大きく外れた場合には、傾きが小さいことに
起因して、収束までに時間がかかってしまう。
However, for example, when the power is turned on,
When the clamp is largely disengaged, it takes time to converge due to the small inclination.

【0076】従って本例においては、図1及び図3に示
すように、3ビットのディジタル制御信号をアナログ変
換した後に積分し、増幅回路2の制御用の信号として出
力するようにしている。
Therefore, in this example, as shown in FIGS. 1 and 3, the 3-bit digital control signal is converted into an analog signal, integrated, and output as a signal for controlling the amplifier circuit 2.

【0077】この図5Eに示すように、図3において、
D−Aコンバータ8に供給される信号p3は複数の電位
を持った信号となるので、これを積分した出力p4は図
5Fに示す如くなる。
As shown in FIG. 5E, in FIG.
Since the signal p3 supplied to the DA converter 8 is a signal having a plurality of potentials, the output p4 obtained by integrating this is as shown in FIG. 5F.

【0078】例えば、下位1ビットが変化したときのΔ
FBLを、1ビット時と同様に設定すると、最もクラン
プが外れている場合に、1ビット時の±4倍の利得を得
ることができる。
For example, Δ when the lower 1 bit changes
If FBL is set in the same manner as in 1 bit, a gain of ± 4 times that in 1 bit can be obtained when the clamp is most off.

【0079】即ち、図4に示すように、例えば図4Cに
示す如きD−Aコンバータ8の出力があった場合は、従
来のクランプ回路においては図4Dにpyで示す如き傾
きで安定動作レベルに収束し、本例のクランプ回路にあ
っては、図4Dにpxで示す如き傾き(信号pyと比較
して上下に4つずつの傾きを選択できる)で安定動作レ
ベルに収束する。
That is, as shown in FIG. 4, for example, when there is an output from the DA converter 8 as shown in FIG. 4C, the conventional clamp circuit attains a stable operation level with a slope as shown by py in FIG. 4D. The clamp circuit of the present example converges to a stable operation level with a slope as shown by px in FIG. 4D (four slopes can be selected above and below the signal py).

【0080】この図4Dで明らかなように、エラー検出
回路7よりのエラー信号を1ビットから3ビットにする
だけで、1ビットの場合と比較して±4倍の利得を得る
ことができ、ノイズの影響を受けにくく、信号の切り替
わり時等にも有効となり、収束が格段に速くなる。
As is apparent from FIG. 4D, only by changing the error signal from the error detection circuit 7 from 1 bit to 3 bits, a gain of ± 4 times that in the case of 1 bit can be obtained, It is less susceptible to noise, is effective even when signals are switched, and converges significantly faster.

【0081】即ち、多ビット化すればする程、そのエラ
ー分に応じたΔFBL/Δtが得られるので、発振を防
止すると共に収束時間を短くして、精度の良いフィード
バッククランプを行うことができる。
That is, as the number of bits is increased, ΔFBL / Δt corresponding to the error is obtained, so that oscillation can be prevented and the convergence time can be shortened to perform accurate feedback clamp.

【0082】このように、本例においては、基準信号よ
りサンプルした信号のレベルが大きいときに、スイッチ
14をオンにしてコンデンサ9bに電流を流し込むよう
にしたので、例えば電源投入時からクランプ動作が安定
するまでの時間を短縮でき、且つ、収束精度を向上させ
ることができる。
As described above, in this example, when the sampled signal level is higher than the reference signal, the switch 14 is turned on to flow the current into the capacitor 9b. Therefore, for example, the clamp operation is performed after the power is turned on. It is possible to shorten the time until stabilization and improve the convergence accuracy.

【0083】尚、上述の例においては電源投入時のレベ
ルと安定動作時のレベルの関係が予め規定されているの
で、上昇側のみの対応としているが、下降側にも付加す
れば、何等かの影響でクランプが大きくどちらか一方に
外れても、速度上昇回路10の動作により収束時間を短
くすることができる。
In the above example, since the relationship between the level at power-on and the level at stable operation is defined in advance, only the rising side is dealt with, but if it is also added to the falling side, something will happen. Even if the clamp is largely disengaged due to the influence of, the convergence time can be shortened by the operation of the speed increasing circuit 10.

【0084】また、本発明は上述の実施例に限ることな
く本発明の要旨を逸脱することなく、その他種々の構成
が取り得ることは勿論である。
Further, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and it goes without saying that various other configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.

【0085】[0085]

【発明の効果】上述せる本発明によれば、比較手段の比
較結果に基いてA−D変換器の出力信号が第2の基準レ
ベルよりも大きいときに、積分手段の電荷蓄積手段に電
荷を供給し、積分手段の出力信号により可変増幅手段に
よる利得を可変するようにしたので、例えば電源投入時
からクランプ動作が安定するまでの時間を短縮でき、且
つ、収束精度を向上させることができる利益がある。
According to the present invention described above, when the output signal of the AD converter is larger than the second reference level based on the comparison result of the comparison means, the charge is stored in the charge storage means of the integration means. Since the gain of the variable amplifying means is supplied and the gain of the variable amplifying means is varied according to the output signal of the integrating means, it is possible to shorten the time from the power-on to the stabilization of the clamp operation and to improve the convergence accuracy. There is.

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

【図1】本発明クランプ回路の一実施例を示すブロック
線図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a clamp circuit according to the present invention.

【図2】本発明クランプ回路の一実施例の説明に供する
タイミングチャートである。
FIG. 2 is a timing chart for explaining an embodiment of the clamp circuit of the present invention.

【図3】本発明クランプ回路の一実施例の説明に供する
ブロック線図である。
FIG. 3 is a block diagram for explaining an embodiment of the clamp circuit of the present invention.

【図4】本発明クランプ回路の一実施例及び従来のクラ
ンプ回路の例の説明に夫々供するタイミングチャートで
ある。
FIG. 4 is a timing chart provided for explaining an embodiment of the clamp circuit of the present invention and an example of a conventional clamp circuit, respectively.

【図5】本発明クランプ回路の一実施例及び従来のクラ
ンプ回路の例の説明に夫々供する説明図である。
5A and 5B are explanatory diagrams respectively provided for explaining one embodiment of the clamp circuit of the present invention and an example of a conventional clamp circuit.

【図6】従来のクランプ回路の例の説明に供する説明図
である。
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining an example of a conventional clamp circuit.

【図7】従来のクランプ回路の例を示すブロック線図で
ある。
FIG. 7 is a block diagram showing an example of a conventional clamp circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 増幅回路 3 A−Dコンバータ 8 D−Aコンバータ 9 サンプルホールド及び積分回路 10 速度上昇回路 12 コンパレータ 16 同期加算回路 20 減算回路 21 クリップ回路 22 コード変換回路 24 ゲート回路 2 amplification circuit 3 A-D converter 8 D-A converter 9 sample hold and integration circuit 10 speed increase circuit 12 comparator 16 synchronous addition circuit 20 subtraction circuit 21 clip circuit 22 code conversion circuit 24 gate circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 撮像素子の出力信号を増幅する可変増幅
手段と、 該可変増幅手段の出力信号をディジタル信号に変換する
A−D変換器と、 該A−D変換器の出力信号と基準レベルを示すディジタ
ルコード信号とを減算する減算手段と、 該減算手段の出力信号をアナログ信号に変換するD−A
変換器と、 該D−A変換器の出力信号を積分する積分手段と、 上記A−D変換器の出力信号と第2の基準レベルを示す
ディジタルコード信号とを比較する比較手段と、 該比較手段の比較結果に基いて上記A−D変換器の出力
信号が上記第2の基準レベルよりも大きいときに、上記
積分手段の電荷蓄積手段に電荷を供給するスピードアッ
プ手段とを備え、 上記積分手段の出力信号が利得制御信号として上記可変
増幅手段に供給されるようにしたことを特徴とするクラ
ンプ回路。
1. A variable amplification means for amplifying an output signal of an image pickup device, an AD converter for converting an output signal of the variable amplification means into a digital signal, an output signal of the AD converter and a reference level. Subtracting means for subtracting a digital code signal indicating the above, and DA for converting an output signal of the subtracting means into an analog signal
A converter; an integrating means for integrating the output signal of the DA converter; a comparing means for comparing the output signal of the AD converter with a digital code signal indicating a second reference level; Speed-up means for supplying charges to the charge storage means of the integration means when the output signal of the AD converter is higher than the second reference level based on the comparison result of the means. A clamp circuit, wherein the output signal of the means is supplied to the variable amplification means as a gain control signal.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6049355A (en) * 1996-04-12 2000-04-11 Sony Corporation Apparatus and method for clamping an image signal
JP2008060779A (en) * 2006-08-30 2008-03-13 Sanyo Electric Co Ltd Video signal processing apparatus and video signal processing method
US7432965B2 (en) 2003-09-04 2008-10-07 Nikon Corporation Black level correcting device and electronic camera

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