JP3142357B2 - 信号処理装置 - Google Patents
信号処理装置Info
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- JP3142357B2 JP3142357B2 JP04062056A JP6205692A JP3142357B2 JP 3142357 B2 JP3142357 B2 JP 3142357B2 JP 04062056 A JP04062056 A JP 04062056A JP 6205692 A JP6205692 A JP 6205692A JP 3142357 B2 JP3142357 B2 JP 3142357B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は信号処理装置に関し、特
に、イメージセンサを利用したイメージスキャナの信号
処理回路に関する。近年、ＣＣＤ等のイメージセンサを
利用したイメージスキャナの信号処理回路には、対象と
なる原稿や図形の濃淡に応じてゲインを可変とすること
が要求され、可変ゲイン増幅器が使用されている。そし
て、増幅器のゲインを変えた場合、該増幅器の出力端に
おけるクランプレベルを一定とするために、入力端（Ｖ
in）から見たクランプレベルを適切に変化させることの
できる信号処理装置が要望されている。
に、イメージセンサを利用したイメージスキャナの信号
処理回路に関する。近年、ＣＣＤ等のイメージセンサを
利用したイメージスキャナの信号処理回路には、対象と
なる原稿や図形の濃淡に応じてゲインを可変とすること
が要求され、可変ゲイン増幅器が使用されている。そし
て、増幅器のゲインを変えた場合、該増幅器の出力端に
おけるクランプレベルを一定とするために、入力端（Ｖ
in）から見たクランプレベルを適切に変化させることの
できる信号処理装置が要望されている。
【０００２】
【従来の技術】従来、イメージセンサ信号処理回路（信
号処理回路）においては、周囲の温度や使用開始時と継
続使用時との間における光源の変動等の影響を補償する
ために、クランプレベルの設定（キークランプ）を行う
必要があり、例えば、イメージスキャナの使用を開始す
る初期設定時、或いは、予め定められた所定の時間間隔
毎等に行っている。そして、従来、このキークランプ
は、クランプレベルを単純に基準電圧（例えば、ＶＲ
Ｈ）に設定するようになっている。
号処理回路）においては、周囲の温度や使用開始時と継
続使用時との間における光源の変動等の影響を補償する
ために、クランプレベルの設定（キークランプ）を行う
必要があり、例えば、イメージスキャナの使用を開始す
る初期設定時、或いは、予め定められた所定の時間間隔
毎等に行っている。そして、従来、このキークランプ
は、クランプレベルを単純に基準電圧（例えば、ＶＲ
Ｈ）に設定するようになっている。
【０００３】ところが、レベルクランプ回路の後段にあ
る増幅器（アンプ）のゲインを可変とした場合には、ゲ
インが大きい時と小さい時とでアンプの入力端でのクラ
ンプ電圧が大きく異なることになっている。
る増幅器（アンプ）のゲインを可変とした場合には、ゲ
インが大きい時と小さい時とでアンプの入力端でのクラ
ンプ電圧が大きく異なることになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従
来、可変ゲイン増幅器を使用した信号処理回路は、ゲイ
ンが大きい時と小さい時とでアンプの入力端でのクラン
プ電圧が大きく異なる。そのため、キークランプ時に単
純に基準電圧ＶＲＨへキークランプすると、その後に行
うクランプ動作を数多く繰返す必要がある。その結果、
クランプ動作を完了するまでに長い時間がかかることに
なっている。
来、可変ゲイン増幅器を使用した信号処理回路は、ゲイ
ンが大きい時と小さい時とでアンプの入力端でのクラン
プ電圧が大きく異なる。そのため、キークランプ時に単
純に基準電圧ＶＲＨへキークランプすると、その後に行
うクランプ動作を数多く繰返す必要がある。その結果、
クランプ動作を完了するまでに長い時間がかかることに
なっている。
【０００５】本発明は、上述した従来の信号処理装置が
有する課題に鑑み、可変ゲイン増幅器を使用した信号処
理回路におけるクランプ動作を短時間で終了させること
を目的とする。
有する課題に鑑み、可変ゲイン増幅器を使用した信号処
理回路におけるクランプ動作を短時間で終了させること
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】図１は本発明に係る信号
処理装置の原理を説明するための図である。本発明によ
れば、イメージセンサ４に接続されるカップリングコン
デンサ２と、該カップリングコンデンサ２を介して前記
イメージセンサ４に接続され、該イメージセンサ４の出
力を増幅度が可変可能として増幅する増幅器３と、該増
幅器３の入力におけるレベルをクランプするレベルクラ
ンプ回路１とを具備し、該レベルクランプ回路１がクラ
ンプするキークランプ電圧を前記増幅器３の増幅度に応
じて設定するようにしたことを特徴とする信号処理装置
が提供される。
処理装置の原理を説明するための図である。本発明によ
れば、イメージセンサ４に接続されるカップリングコン
デンサ２と、該カップリングコンデンサ２を介して前記
イメージセンサ４に接続され、該イメージセンサ４の出
力を増幅度が可変可能として増幅する増幅器３と、該増
幅器３の入力におけるレベルをクランプするレベルクラ
ンプ回路１とを具備し、該レベルクランプ回路１がクラ
ンプするキークランプ電圧を前記増幅器３の増幅度に応
じて設定するようにしたことを特徴とする信号処理装置
が提供される。
【０００７】
【作用】本発明の信号処理装置によれば、レベルクラン
プ回路１がクランプするキークランプ電圧を増幅器３の
増幅度に応じて設定することができる。これによって、
可変ゲイン増幅器を含むイメージセンサ信号処理装置に
おいて増幅器のゲイン設定の如何に係らずレベルクラン
プ動作を速やかに完了させることができる。
プ回路１がクランプするキークランプ電圧を増幅器３の
増幅度に応じて設定することができる。これによって、
可変ゲイン増幅器を含むイメージセンサ信号処理装置に
おいて増幅器のゲイン設定の如何に係らずレベルクラン
プ動作を速やかに完了させることができる。
【０００８】
【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る信号処理
装置の実施例を説明する。図１は本発明に係る信号処理
装置の原理を説明するための図である。同図において、
参照符号１はレベルクランプ回路であり、レベルクラン
プのための電荷注入を行う回路である。２はレベルクラ
ンプ用の電荷を保持するカップリングコンデンサであ
る。３は外部からゲインの制御が可能な可変ゲイン増幅
器であり、ゲイン設定信号（Ｇ信号）によって設定され
たゲインでセンサからの信号を適当なレベルまで増幅す
る。０は、イメージセンサ（例えば、ＣＣＤ: Charged
Coupled Device) であり、受光部に当った光の強さに応
じて信号を出力する。
装置の実施例を説明する。図１は本発明に係る信号処理
装置の原理を説明するための図である。同図において、
参照符号１はレベルクランプ回路であり、レベルクラン
プのための電荷注入を行う回路である。２はレベルクラ
ンプ用の電荷を保持するカップリングコンデンサであ
る。３は外部からゲインの制御が可能な可変ゲイン増幅
器であり、ゲイン設定信号（Ｇ信号）によって設定され
たゲインでセンサからの信号を適当なレベルまで増幅す
る。０は、イメージセンサ（例えば、ＣＣＤ: Charged
Coupled Device) であり、受光部に当った光の強さに応
じて信号を出力する。
【０００９】図２は図１におけるレベルクランプ回路の
一例を示すブロック図である。同図に示されるように、
レベルクランプ回路１は、キークランプ回路１１および
電荷注入回路１２を備えている。キークランプ回路１１
は、キークランプ用の電圧を生成する回路であり、基準
電圧ＶＲＨ（高電位電圧）およびＶＲＬ（低電位電圧）
からキークランプに必要な電圧をＧ信号に応じて生成す
るようになっている。また、電荷注入回路１２は、キー
クランプ動作によりクランプレベルの粗調整を行った
後、正確にクランプレベルを設定するためのものであ
る。
一例を示すブロック図である。同図に示されるように、
レベルクランプ回路１は、キークランプ回路１１および
電荷注入回路１２を備えている。キークランプ回路１１
は、キークランプ用の電圧を生成する回路であり、基準
電圧ＶＲＨ（高電位電圧）およびＶＲＬ（低電位電圧）
からキークランプに必要な電圧をＧ信号に応じて生成す
るようになっている。また、電荷注入回路１２は、キー
クランプ動作によりクランプレベルの粗調整を行った
後、正確にクランプレベルを設定するためのものであ
る。
【００１０】図３は図２における電荷注入回路の一例を
示す回路図である。同図に示されるように、電荷注入回
路１２は、複数の容量Ｃ0 〜Ｃ3 およびスイッチＳ0 〜
Ｓ3,ＳＲ, ＳＣを備えている。ここで、容量Ｃ1,Ｃ2,Ｃ
3 の値は、例えば、容量Ｃ0の値 (例えば、1.38 pF)の
２倍, ４倍, ８倍とされていて、スイッチＳ0 〜Ｓ3,Ｓ
Ｒ, ＳＣを制御することにより所定の容量Ｃ0 〜Ｃ3 を
選択（複数選択可）して増幅器３の入力端（Ｖin）と基
準電圧（ＶＲＨまたはＶＲＬ）との間に接続し、正確に
クランプレベルを設定するようになっている。尚、クラ
ンプレベルの設定（キークランプ）は、例えば、イメー
ジスキャナの使用を開始する初期設定時、或いは、予め
定められた所定の時間間隔毎等に行うことになる。
示す回路図である。同図に示されるように、電荷注入回
路１２は、複数の容量Ｃ0 〜Ｃ3 およびスイッチＳ0 〜
Ｓ3,ＳＲ, ＳＣを備えている。ここで、容量Ｃ1,Ｃ2,Ｃ
3 の値は、例えば、容量Ｃ0の値 (例えば、1.38 pF)の
２倍, ４倍, ８倍とされていて、スイッチＳ0 〜Ｓ3,Ｓ
Ｒ, ＳＣを制御することにより所定の容量Ｃ0 〜Ｃ3 を
選択（複数選択可）して増幅器３の入力端（Ｖin）と基
準電圧（ＶＲＨまたはＶＲＬ）との間に接続し、正確に
クランプレベルを設定するようになっている。尚、クラ
ンプレベルの設定（キークランプ）は、例えば、イメー
ジスキャナの使用を開始する初期設定時、或いは、予め
定められた所定の時間間隔毎等に行うことになる。
【００１１】図４は本発明の信号処理装置の一実施例を
示す図である。同図において、図１と同じ構成は同一の
参照符号を記している。図４において、参照符号３Ａは
可変ゲイン増幅器のオペアンプであり、３Ｂはゲインを
可変とするための回路であってＧ信号（ゲイン設定信
号）によってスイッチを切換えることでゲインを変える
ようになっている。また、５はＡ／Ｄコンバータであ
り、可変ゲイン増幅器３によって増幅されたアナログ信
号をディジタルデータに変換するものである。イメージ
センサ（ＣＣＤ）４は、正極性のものと負極性のものと
があるが、ここでは、暗い場合に高レベルを出力する
（黒で高電位、白で低電位を出力する）負極性のイメー
ジセンサを考える。
示す図である。同図において、図１と同じ構成は同一の
参照符号を記している。図４において、参照符号３Ａは
可変ゲイン増幅器のオペアンプであり、３Ｂはゲインを
可変とするための回路であってＧ信号（ゲイン設定信
号）によってスイッチを切換えることでゲインを変える
ようになっている。また、５はＡ／Ｄコンバータであ
り、可変ゲイン増幅器３によって増幅されたアナログ信
号をディジタルデータに変換するものである。イメージ
センサ（ＣＣＤ）４は、正極性のものと負極性のものと
があるが、ここでは、暗い場合に高レベルを出力する
（黒で高電位、白で低電位を出力する）負極性のイメー
ジセンサを考える。
【００１２】図４において、レベルクランプ回路１に
は、タイミング信号Ｔ, ゲイン設定信号Ｇ, Ａ／Ｄ変換
データ（Ａ／Ｄコンバータ５の出力）Ｄが供給され、増
幅器３の入力端（Ｖin）のレベルクランプ動作を行うよ
うになっている。図５(a) は図４におけるレベルクラン
プ回路の一例を示す図である。同図において、参照符号
１３はタイミング生成および電荷注入量演算を行う回路
であり、キークランプ回路１１および電荷注入回路１２
に対して各種の制御信号を出力するようになっている。
図５(a) 中、Ｓ0 〜Ｓ3,ＳＲ, ＳＣは、電荷注入回路１
２へ供給され、前述した図３におけるスイッチＳ0 〜Ｓ
3,ＳＲ, ＳＣのスイッチングを制御する信号を示す。す
なわち、制御信号Ｓ0 〜Ｓ3 により容量Ｃ0 〜Ｃ3を選
択して電荷注入量を決定し、制御信号ＳＲでカップリン
グコンデンサ２への電荷注入を行うようになっている。
また、制御信号ＳＧおよびＳＫは、キークランプ回路１
１へ供給され、制御信号ＳＧでキークランプ電圧を設定
し、制御信号ＳＫでキークランプを行うようになってい
る。尚、図５(a) において、中間電位の基準電圧ＶＲＭ
が印加されるようになっているが、この中間電位の基準
電圧ＶＲＭは、例えば、図５(b) に示す回路により、高
電位の基準電圧ＶＲＨと低電位の基準電圧ＶＲＬとの間
の所定の電位とされ、各基準電圧の関係は、ＶＲＨ＞Ｖ
ＲＭ＞ＶＲＬとなっている。
は、タイミング信号Ｔ, ゲイン設定信号Ｇ, Ａ／Ｄ変換
データ（Ａ／Ｄコンバータ５の出力）Ｄが供給され、増
幅器３の入力端（Ｖin）のレベルクランプ動作を行うよ
うになっている。図５(a) は図４におけるレベルクラン
プ回路の一例を示す図である。同図において、参照符号
１３はタイミング生成および電荷注入量演算を行う回路
であり、キークランプ回路１１および電荷注入回路１２
に対して各種の制御信号を出力するようになっている。
図５(a) 中、Ｓ0 〜Ｓ3,ＳＲ, ＳＣは、電荷注入回路１
２へ供給され、前述した図３におけるスイッチＳ0 〜Ｓ
3,ＳＲ, ＳＣのスイッチングを制御する信号を示す。す
なわち、制御信号Ｓ0 〜Ｓ3 により容量Ｃ0 〜Ｃ3を選
択して電荷注入量を決定し、制御信号ＳＲでカップリン
グコンデンサ２への電荷注入を行うようになっている。
また、制御信号ＳＧおよびＳＫは、キークランプ回路１
１へ供給され、制御信号ＳＧでキークランプ電圧を設定
し、制御信号ＳＫでキークランプを行うようになってい
る。尚、図５(a) において、中間電位の基準電圧ＶＲＭ
が印加されるようになっているが、この中間電位の基準
電圧ＶＲＭは、例えば、図５(b) に示す回路により、高
電位の基準電圧ＶＲＨと低電位の基準電圧ＶＲＬとの間
の所定の電位とされ、各基準電圧の関係は、ＶＲＨ＞Ｖ
ＲＭ＞ＶＲＬとなっている。
【００１３】上述した、本発明の信号処理装置の実施例
において、可変ゲイン増幅器３が大ゲイン状態に設定さ
れている時には、図５(a) に示すクランプ制御回路１１
によりスイッチＳＧがＶＲＭ側に接続され、キークラン
プタイミングでスイッチＳＫがオンとなってキークラン
プレベルがＶＲＭとなるようにキークランプ動作が行わ
れる。一方、可変ゲイン増幅器３が小ゲイン状態に設定
されている時には、スイッチＳＧはＶＲＨ側に接続され
た状態でキークランプ動作が行われる。ここで、本実施
例では、イメージセンサ（４）が負極性の場合を説明し
たが、すなわち、可変ゲイン増幅器３が小ゲイン状態に
設定されている時には、高電位の基準電圧ＶＲＨを選択
して該高電位の基準電圧ＶＲＨに近づけるようにキーク
ランプ動作を行うとしたが、イメージセンサ（４）が正
極性の場合には低電位の基準電圧ＶＲＬに近づけるよう
にキークランプ動作を行うことになる。
において、可変ゲイン増幅器３が大ゲイン状態に設定さ
れている時には、図５(a) に示すクランプ制御回路１１
によりスイッチＳＧがＶＲＭ側に接続され、キークラン
プタイミングでスイッチＳＫがオンとなってキークラン
プレベルがＶＲＭとなるようにキークランプ動作が行わ
れる。一方、可変ゲイン増幅器３が小ゲイン状態に設定
されている時には、スイッチＳＧはＶＲＨ側に接続され
た状態でキークランプ動作が行われる。ここで、本実施
例では、イメージセンサ（４）が負極性の場合を説明し
たが、すなわち、可変ゲイン増幅器３が小ゲイン状態に
設定されている時には、高電位の基準電圧ＶＲＨを選択
して該高電位の基準電圧ＶＲＨに近づけるようにキーク
ランプ動作を行うとしたが、イメージセンサ（４）が正
極性の場合には低電位の基準電圧ＶＲＬに近づけるよう
にキークランプ動作を行うことになる。
【００１４】次に、実際にレベルクランプ（キークラン
プ）を行う時の動作について説明する。図６は本発明の
信号処理装置におけるアンプ（可変ゲイン増幅器）のゲ
インが小さい場合の動作を示す図であり、図７は本発明
の信号処理装置におけるアンプのゲインが大きい場合の
動作を示す図である。ここで、図６(a) および図７(a)
は調整を行っている状態での増幅器３の入力端Ｖinの信
号波形を示し、また、図６(b) および図７(b) は調整を
行っている状態でのＶin電圧およびキークランプタイミ
ングを示している。
プ）を行う時の動作について説明する。図６は本発明の
信号処理装置におけるアンプ（可変ゲイン増幅器）のゲ
インが小さい場合の動作を示す図であり、図７は本発明
の信号処理装置におけるアンプのゲインが大きい場合の
動作を示す図である。ここで、図６(a) および図７(a)
は調整を行っている状態での増幅器３の入力端Ｖinの信
号波形を示し、また、図６(b) および図７(b) は調整を
行っている状態でのＶin電圧およびキークランプタイミ
ングを示している。
【００１５】まず、イメージセンサのシールド画素（受
光部に光が当らないように、シールドしてある画素）を
読み取る。この信号の画素信号部分にタイミングをあわ
せてキークランプ用スイッチ（ＳＫ）を閉じてキークラ
ンプ動作を行わせる。すなわち、図６(b) に示すよう
に、アンプのゲインが小さい場合には、高電位の基準電
圧ＶＲＨをクランプレベルとして、増幅器３の入力端Ｖ
inのレベルが該高電位の基準電圧ＶＲＨとなるように粗
調整を行い、その後、電荷注入回路１２により、正確に
クランプレベルの設定を行う。ここで、以上の説明は、
イメージセンサ（４）が負極性の場合であるが、イメー
ジセンサ（４）が正極性の場合には低電位の基準電圧Ｖ
ＲＬをクランプレベルとして同様の処理を行うことにな
る。また、図６(a) および(b) において、スイッチＳＫ
がオンとなるキークランプタイミングの直後において、
波形が高レベル側に乱れるのはリセットノイズのためで
ある。
光部に光が当らないように、シールドしてある画素）を
読み取る。この信号の画素信号部分にタイミングをあわ
せてキークランプ用スイッチ（ＳＫ）を閉じてキークラ
ンプ動作を行わせる。すなわち、図６(b) に示すよう
に、アンプのゲインが小さい場合には、高電位の基準電
圧ＶＲＨをクランプレベルとして、増幅器３の入力端Ｖ
inのレベルが該高電位の基準電圧ＶＲＨとなるように粗
調整を行い、その後、電荷注入回路１２により、正確に
クランプレベルの設定を行う。ここで、以上の説明は、
イメージセンサ（４）が負極性の場合であるが、イメー
ジセンサ（４）が正極性の場合には低電位の基準電圧Ｖ
ＲＬをクランプレベルとして同様の処理を行うことにな
る。また、図６(a) および(b) において、スイッチＳＫ
がオンとなるキークランプタイミングの直後において、
波形が高レベル側に乱れるのはリセットノイズのためで
ある。
【００１６】また、図７(b) に示すように、アンプのゲ
インが大きい場合には、中間電位の基準電圧ＶＲＭをク
ランプレベルとして、増幅器３の入力端Ｖinのレベルが
該中間電位の基準電圧ＶＲＭとなるように粗調整を行
い、その後、電荷注入回路１２により、正確にクランプ
レベルの設定を行う。この場合には、イメージセンサ
（４）の極性に関係なく、中間電位の基準電圧ＶＲＭを
クランプレベルとして調整を行うのもちろんである。ま
た、図６の場合と同様に、図７(a) および(b) におい
て、スイッチＳＫがオンとなるキークランプタイミング
の直後において、波形が高レベル側に乱れるのはリセッ
トノイズに起因している。
インが大きい場合には、中間電位の基準電圧ＶＲＭをク
ランプレベルとして、増幅器３の入力端Ｖinのレベルが
該中間電位の基準電圧ＶＲＭとなるように粗調整を行
い、その後、電荷注入回路１２により、正確にクランプ
レベルの設定を行う。この場合には、イメージセンサ
（４）の極性に関係なく、中間電位の基準電圧ＶＲＭを
クランプレベルとして調整を行うのもちろんである。ま
た、図６の場合と同様に、図７(a) および(b) におい
て、スイッチＳＫがオンとなるキークランプタイミング
の直後において、波形が高レベル側に乱れるのはリセッ
トノイズに起因している。
【００１７】このように、本実施例によれば、増幅器３
のゲインの大小によってキークランプの電圧を変えるこ
とにより、キークランプ後の電荷注入動作にかかる時間
を短縮してレベルクランプ動作に必要な時間を短縮する
ことができる。図８は本発明の信号処理装置の他の実施
例を示す図であり、図９は本発明の信号処理装置のさら
に他の実施例を示す図である。
のゲインの大小によってキークランプの電圧を変えるこ
とにより、キークランプ後の電荷注入動作にかかる時間
を短縮してレベルクランプ動作に必要な時間を短縮する
ことができる。図８は本発明の信号処理装置の他の実施
例を示す図であり、図９は本発明の信号処理装置のさら
に他の実施例を示す図である。
【００１８】図５(a) に示すキークランプ回路１１で
は、キークランプレベルを高電位の基準電圧ＶＲＨと中
間電位の基準電圧ＶＲＭとの切り換え（スイッチＳＧ）
により設定していたが、図８に示すキークランプ回路１
１' では、高電位の基準電圧ＶＲＨと低電位の基準電圧
ＶＲＬとの間に複数の抵抗Ｒ1 〜Ｒ(n-1) を設け複数の
スイッチＳＧ1 〜ＳＧ(n) により選択することで、所定
電位のキークランプレベルを設定するようになってい
る。この場合でも、例えば、イメージセンサが負極性の
場合、アンプのゲインが小さければ高電位の基準電圧Ｖ
ＲＨ側の電圧をクランプレベルとし、また、アンプのゲ
インが大きければ中間電位の基準電圧ＶＲＭに近い電圧
をクランプレベルとすることになる。ここで、回路１
３' は、キークランプ回路１１' および電荷注入回路１
２に対応した制御信号を生成するようになっている。
は、キークランプレベルを高電位の基準電圧ＶＲＨと中
間電位の基準電圧ＶＲＭとの切り換え（スイッチＳＧ）
により設定していたが、図８に示すキークランプ回路１
１' では、高電位の基準電圧ＶＲＨと低電位の基準電圧
ＶＲＬとの間に複数の抵抗Ｒ1 〜Ｒ(n-1) を設け複数の
スイッチＳＧ1 〜ＳＧ(n) により選択することで、所定
電位のキークランプレベルを設定するようになってい
る。この場合でも、例えば、イメージセンサが負極性の
場合、アンプのゲインが小さければ高電位の基準電圧Ｖ
ＲＨ側の電圧をクランプレベルとし、また、アンプのゲ
インが大きければ中間電位の基準電圧ＶＲＭに近い電圧
をクランプレベルとすることになる。ここで、回路１
３' は、キークランプ回路１１' および電荷注入回路１
２に対応した制御信号を生成するようになっている。
【００１９】図９に示すキークランプ回路（Ｄ／Ａコン
バータ）１４は、ゲイン設定信号Ｇが変換テーブル１５
に従って変換された信号Ｅ0 〜Ｅ(k) に応じた電圧レベ
ルの信号を出力するようになっている。このキークラン
プ回路１４も、上記のキークランプ回路１１' と同様
に、例えば、イメージセンサが負極性の場合、アンプの
ゲインが小さければ高電位の基準電圧ＶＲＨ側の電圧を
クランプレベルとし、また、アンプのゲインが大きけれ
ば中間電位の基準電圧ＶＲＭに近い電圧を出力してクラ
ンプレベルとするようになている。また、回路１３"
は、キークランプ回路１４および電荷注入回路１２に対
応した制御信号を生成するものである。
バータ）１４は、ゲイン設定信号Ｇが変換テーブル１５
に従って変換された信号Ｅ0 〜Ｅ(k) に応じた電圧レベ
ルの信号を出力するようになっている。このキークラン
プ回路１４も、上記のキークランプ回路１１' と同様
に、例えば、イメージセンサが負極性の場合、アンプの
ゲインが小さければ高電位の基準電圧ＶＲＨ側の電圧を
クランプレベルとし、また、アンプのゲインが大きけれ
ば中間電位の基準電圧ＶＲＭに近い電圧を出力してクラ
ンプレベルとするようになている。また、回路１３"
は、キークランプ回路１４および電荷注入回路１２に対
応した制御信号を生成するものである。
【００２０】以上の説明において、キークランプ回路お
よび電荷注入回路等は、上述したものの他に様々な構成
とすることができるのはいうまでもない。
よび電荷注入回路等は、上述したものの他に様々な構成
とすることができるのはいうまでもない。
【００２１】
【発明の効果】以上、詳述したように、本発明の信号処
理装置によれば、可変ゲイン増幅器を含むイメージセン
サ信号処理装置において増幅器のゲイン設定の如何に係
らずレベルクランプ動作を速やかに完了させることがで
きる。
理装置によれば、可変ゲイン増幅器を含むイメージセン
サ信号処理装置において増幅器のゲイン設定の如何に係
らずレベルクランプ動作を速やかに完了させることがで
きる。
【図１】本発明に係る信号処理装置の原理を説明するた
めの図である。
めの図である。
【図２】図１におけるレベルクランプ回路の一例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図３】図２における電荷注入回路の一例を示す回路図
である。
である。
【図４】本発明の信号処理装置の一実施例を示す図であ
る。
る。
【図５】図４におけるレベルクランプ回路の一例を示す
図である。
図である。
【図６】本発明の信号処理装置におけるアンプのゲイン
が小さい場合の動作を示す図である。
が小さい場合の動作を示す図である。
【図７】本発明の信号処理装置におけるアンプのゲイン
が大きい場合の動作を示す図である。
が大きい場合の動作を示す図である。
【図８】本発明の信号処理装置の他の実施例を示す図で
ある。
ある。
【図９】本発明の信号処理装置のさらに他の実施例を示
す図である。
す図である。
１…レベルクランプ回路 ２…カップリングコンデンサ ３…可変ゲイン増幅器 ３Ａ…オペアンプ ３Ｂ…ゲインを可変とするための帰還回路 ４…イメージセンサ ５…Ａ／Ｄコンバータ １１，１１' …キークランプ回路 １２…電荷注入回路 １３, １３',１３" …クランプタイミング生成及び電荷
注入量演算回路 １４…キークランプレベル設定用Ａ／Ｄコンバータ １３, １３',１３" …クランプタイミング生成及び電荷
注入量演算回路 Ｇ…ゲイン設定信号 Ｄ…クランプレベル補正量演算用データ Ｅ０〜Ｅ（ｋ）…キークランプレベル生成用Ｄ／Ａコン
バータ用データ Ｓ０〜Ｓ３(S(m))…は電荷注入量設定データ ＳＧ…キークランプレベル設定用スイッチ ＳＧ１〜ＳＧ（ｍ）…キークランプレベル設定用データ ＳＫ…キークランプ用スイッチ ＳＲ…電荷注入タイミング Ｔ…クランプ回路動作タイミング信号 ＶＲＨ, ＶＲＭ, ＶＲＬ…基準電圧
注入量演算回路 １４…キークランプレベル設定用Ａ／Ｄコンバータ １３, １３',１３" …クランプタイミング生成及び電荷
注入量演算回路 Ｇ…ゲイン設定信号 Ｄ…クランプレベル補正量演算用データ Ｅ０〜Ｅ（ｋ）…キークランプレベル生成用Ｄ／Ａコン
バータ用データ Ｓ０〜Ｓ３(S(m))…は電荷注入量設定データ ＳＧ…キークランプレベル設定用スイッチ ＳＧ１〜ＳＧ（ｍ）…キークランプレベル設定用データ ＳＫ…キークランプ用スイッチ ＳＲ…電荷注入タイミング Ｔ…クランプ回路動作タイミング信号 ＶＲＨ, ＶＲＭ, ＶＲＬ…基準電圧
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 1/407 H04N 5/16
Claims (5)
- 【請求項１】 イメージセンサ（４）に接続されるカッ
プリングコンデンサ（２）と、 該カップリングコンデンサ（２）を介して前記イメージ
センサ（４）に接続され、該イメージセンサ（４）の出
力を増幅度が可変可能として増幅する増幅器（３）と、 該増幅器（３）の入力におけるレベルをクランプするレ
ベルクランプ回路（１）とを具備し、該レベルクランプ
回路（１）がクランプするキークランプ電圧を前記増幅
器（３）の増幅度に応じて設定するようにしたことを特
徴とする信号処理装置。 - 【請求項２】 前記レベルクランプ回路（１）が設定す
るキークランプ電圧を、前記増幅器（３）の増幅度が大
きい場合には中間電位の電圧（ＶＲＭ）となるように
し、また、該増幅器（３）の増幅度が小さい場合には高
電位または低電位の電圧（ＶＲＨ, ＶＲＬ）となるよう
にしたことを特徴とする請求項１の信号処理装置。 - 【請求項３】 前記増幅器（３）の増幅度が小さい場合
に前記レベルクランプ回路（１）が設定するキークラン
プ電圧を、前記イメージセンサ（４）が正極性の場合に
は低電位の電圧（ＶＲＬ）とし、該イメージセンサ
（４）が負極性の場合には高電位の電圧（ＶＲＨ）とし
たことを特徴とする請求項２の信号処理装置。 - 【請求項４】 前記レベルクランプ回路（１）が設定す
るキークランプ電圧を、前記高電位および低電位の電圧
（ＶＲＨ, ＶＲＬ）の間に設けた複数の抵抗器の間から
取り出して設定するようにしたことを特徴とする請求項
１の信号処理装置。 - 【請求項５】 前記レベルクランプ回路（１）が設定す
るキークランプ電圧を、前記増幅器（３）の増幅度に応
じた値を出力する変換テーブルの出力を前記高電位およ
び低電位の電圧（ＶＲＨ, ＶＲＬ）の間のアナログ電圧
に変換するＤ／Ａコンバータ出力で設定するようにした
ことを特徴とする請求項１の信号処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04062056A JP3142357B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 信号処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04062056A JP3142357B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 信号処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05268475A JPH05268475A (ja) | 1993-10-15 |
| JP3142357B2 true JP3142357B2 (ja) | 2001-03-07 |
Family
ID=13189108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04062056A Expired - Fee Related JP3142357B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 信号処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3142357B2 (ja) |
-
1992
- 1992-03-18 JP JP04062056A patent/JP3142357B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05268475A (ja) | 1993-10-15 |
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