JPH04196688A - 映像信号処理回路 - Google Patents
映像信号処理回路Info
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- JPH04196688A JPH04196688A JP2321911A JP32191190A JPH04196688A JP H04196688 A JPH04196688 A JP H04196688A JP 2321911 A JP2321911 A JP 2321911A JP 32191190 A JP32191190 A JP 32191190A JP H04196688 A JPH04196688 A JP H04196688A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 19
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 13
- 238000005070 sampling Methods 0.000 abstract description 11
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
- H04N25/63—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to dark current
- H04N25/633—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to dark current by using optical black pixels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Picture Signal Circuits (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明はＣＣＤエリアイメージセンサを用いたビデオカ
メラの映像信号処理回路に関する。
メラの映像信号処理回路に関する。
［従来の技術］
従来のビデオカメラの信号処理は第５図に示す回路によ
り行われていた。同図において、１はＣＣＤイメージセ
ンサ、２はＣＣＤイメージセンサ１の６力信号をノイズ
低減を図りつつサンプルホールドする相関２重サンプリ
ング回路、Ｃ４はＤＣカット用のコンデンサ、３は可変
利得アンプ３ａ１クランプスイツチ３ｂおよびクランプ
用の電圧源３ｃを育するＡＧＣアンプである。
り行われていた。同図において、１はＣＣＤイメージセ
ンサ、２はＣＣＤイメージセンサ１の６力信号をノイズ
低減を図りつつサンプルホールドする相関２重サンプリ
ング回路、Ｃ４はＤＣカット用のコンデンサ、３は可変
利得アンプ３ａ１クランプスイツチ３ｂおよびクランプ
用の電圧源３ｃを育するＡＧＣアンプである。
ＡＧＣアンプ３の可変利得範囲は通常Ｏ〜１８ｄＢ程度
であり、そして利得ＯｄＢのとき白−黒レベル電位差は
１６０〜２００ｍＶ程度に設定さ 。
であり、そして利得ＯｄＢのとき白−黒レベル電位差は
１６０〜２００ｍＶ程度に設定さ 。
れている。相関２重サンプリング回路２から出力される
映像信号は、ＮＴＳＣで約６０Ｈｚまでの低域周波数成
分を含んでいるため、ＡＧＣアンプにはＤＣ直結で入力
されることが理想的である。
映像信号は、ＮＴＳＣで約６０Ｈｚまでの低域周波数成
分を含んでいるため、ＡＧＣアンプにはＤＣ直結で入力
されることが理想的である。
しかし、ＡＧＣアンプ部は回路規模が大きく、通常はＩ
Ｃ化されたものが使用され、また、最大利得が１８ｄＢ
と大きいため外部回路とＤＣ電位を合わせるのは困難で
ある。そのため、この信号処理回路ではコンデンサＣ１
によりＤＣ成分をカットした後、映像信号中のオプチカ
ルブラック（光学的黒）レベル出力期間、あるいはそれ
に相当するような出力（例えば、空送り時の出力）の安
定期間をクランプして、信号のＤＣ電位をＡＧＣ部のア
ンプに適合する電位に合わせるようにしている。
Ｃ化されたものが使用され、また、最大利得が１８ｄＢ
と大きいため外部回路とＤＣ電位を合わせるのは困難で
ある。そのため、この信号処理回路ではコンデンサＣ１
によりＤＣ成分をカットした後、映像信号中のオプチカ
ルブラック（光学的黒）レベル出力期間、あるいはそれ
に相当するような出力（例えば、空送り時の出力）の安
定期間をクランプして、信号のＤＣ電位をＡＧＣ部のア
ンプに適合する電位に合わせるようにしている。
［発明が解決しようとする課題］
ＣＣＤイメージセンサでは、垂直の映像ブランキング期
間を用いて垂直転送を行なうため、センサの駆動方法に
よってはブランキング期間中に本来の映像信号には必要
のない出力信号が出てくる場合がある。例えばＣＣＤイ
メージセンサでホトダイオードへの蓄積時間を等価的に
短くするシャッタモードの駆動を行う場合には、垂直ブ
ランキング期間に垂直レジスタを高速駆動することによ
って、センサ内の不要電荷の掃き出しを行うが、この転
送を順方向、すなわち水平ＣＣＤレジスタ方向に行うと
、この掃き出し動作を行っている期間（約８〜１６Ｈの
期間）、水平ＣＣＤレジスタを通して不要電荷が出力さ
れ、センサ出力に飽和出力（通常的１．０Ｖｐ−ｐ程度
）の不要出力が発生する場合がある。このようなセンサ
出力が得られた場合の相関２重サンプリング回路の出力
は第６図に示すようになる。ところが、ＡＧＣアンプ３
への白レベル入力は利得が１８ｄＢのとき２０ｍＶ程度
であるので、不要電荷掃き出し時には、相関２重サンプ
リング回路からは映像信号出力期間に比較して著しく大
きな信号が出力されることになる。この大出力信号はコ
ンデンサＣ１を介してＡＧＣアンプに入力されるが、そ
の信号レベルは、可変利得アンプ３ａの、入力インピー
ダンスを介する放電作用により徐々に低下する。そのた
め、垂直ブランキング期間終了直後のＤＣ電位が下がり
気味になり、所謂″垂直サグとよばれる映像の沈み込み
現象が引き起こされる。この現象はＡＧＣアンプに入力
する際のオプチカルブラッククランプ回路によりＤＣ電
位を再生することによっである程度までは改善されるが
、クランプするスイッチ及び電圧源の持つインピーダン
ス成分により、実際には完全に消去することは難しい。
間を用いて垂直転送を行なうため、センサの駆動方法に
よってはブランキング期間中に本来の映像信号には必要
のない出力信号が出てくる場合がある。例えばＣＣＤイ
メージセンサでホトダイオードへの蓄積時間を等価的に
短くするシャッタモードの駆動を行う場合には、垂直ブ
ランキング期間に垂直レジスタを高速駆動することによ
って、センサ内の不要電荷の掃き出しを行うが、この転
送を順方向、すなわち水平ＣＣＤレジスタ方向に行うと
、この掃き出し動作を行っている期間（約８〜１６Ｈの
期間）、水平ＣＣＤレジスタを通して不要電荷が出力さ
れ、センサ出力に飽和出力（通常的１．０Ｖｐ−ｐ程度
）の不要出力が発生する場合がある。このようなセンサ
出力が得られた場合の相関２重サンプリング回路の出力
は第６図に示すようになる。ところが、ＡＧＣアンプ３
への白レベル入力は利得が１８ｄＢのとき２０ｍＶ程度
であるので、不要電荷掃き出し時には、相関２重サンプ
リング回路からは映像信号出力期間に比較して著しく大
きな信号が出力されることになる。この大出力信号はコ
ンデンサＣ１を介してＡＧＣアンプに入力されるが、そ
の信号レベルは、可変利得アンプ３ａの、入力インピー
ダンスを介する放電作用により徐々に低下する。そのた
め、垂直ブランキング期間終了直後のＤＣ電位が下がり
気味になり、所謂″垂直サグとよばれる映像の沈み込み
現象が引き起こされる。この現象はＡＧＣアンプに入力
する際のオプチカルブラッククランプ回路によりＤＣ電
位を再生することによっである程度までは改善されるが
、クランプするスイッチ及び電圧源の持つインピーダン
ス成分により、実際には完全に消去することは難しい。
また、垂直ブランキング期間中の出力信号には垂直転送
パルスのノイズが重畳される。このノイズレベルは数十
ｍＶであって、先の不要電荷によるノイズレベルより低
いが、ＡＧＣアンプの利得が最大の１８ｄＢであるとき
にはこのノイズによる影響も無視できなくなる。
パルスのノイズが重畳される。このノイズレベルは数十
ｍＶであって、先の不要電荷によるノイズレベルより低
いが、ＡＧＣアンプの利得が最大の１８ｄＢであるとき
にはこのノイズによる影響も無視できなくなる。
［課題を解決するための手段］
本発明の映像信号処理回路は上述したような問題を解決
するため、ＣＣＤエリアイメージセンサの出力を相関２
重サンプリングすることにより得られる映像信号につい
て、この映像信号中のオプチカルブラックレベル期間あ
るいはそれに相当する期間の電位をサンプルホールドす
るサンプルホールド回路と、このサンプルホールド回路
によって得られる電位と前記映像信号のいずれかを出力
する切り換えスイッチとを有し、この切り換えスイッチ
は、前記映像信号の少なくとも垂直ブランキング期間の
大部分の期間に前記サンプルホールド回路により得られ
る電位を出力するよう構成される。
するため、ＣＣＤエリアイメージセンサの出力を相関２
重サンプリングすることにより得られる映像信号につい
て、この映像信号中のオプチカルブラックレベル期間あ
るいはそれに相当する期間の電位をサンプルホールドす
るサンプルホールド回路と、このサンプルホールド回路
によって得られる電位と前記映像信号のいずれかを出力
する切り換えスイッチとを有し、この切り換えスイッチ
は、前記映像信号の少なくとも垂直ブランキング期間の
大部分の期間に前記サンプルホールド回路により得られ
る電位を出力するよう構成される。
［実施例コ
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第１図は、本発明の一実施例を示す回路図であり、第２
図は、この回路に用いられるパルスのタイミングチャー
トである。
図は、この回路に用いられるパルスのタイミングチャー
トである。
第１図において、１はＣＣＤイメージセンサ、２は相関
２重サンプリング回路、３はＡＧＣアンプ、４はオプチ
カルブラッククランプパルス０ＢＣＰによって制御され
るサンプルスイッチ、５はオペアンプ、６はブランキン
グパルスＢＬＫにより制御される切り換えスイッチ、７
はバッファアンプである。
２重サンプリング回路、３はＡＧＣアンプ、４はオプチ
カルブラッククランプパルス０ＢＣＰによって制御され
るサンプルスイッチ、５はオペアンプ、６はブランキン
グパルスＢＬＫにより制御される切り換えスイッチ、７
はバッファアンプである。
サンプルスイッチ４は、オプチカルブラック出力期間に
、この期間にＨレベルとなる０ＢＣＰによりオンせしめ
られ、抵抗Ｒを介してコンデンサＣ２にオプチカルブラ
ック電位を伝達する。抵抗Ｒ１コンデンサＣ２とオペア
ンプ５はサンプルホールド回路を構成しており、コンデ
ンサＣ２に保持されたオプチカルブラック電位は、イン
ピーダンス変換用のオペアンプ５によるボルテージフォ
ロワを介して切り換えスイッチ６の一方の入力端子に入
力される。切り換えスイ・ソチ６のもう一つの入力端子
には相関２重サンプリング回路の出力である映像信号が
入力され、これらの２つの入力信号は、水平ブランキン
グ期間の開始と同時にＨレベルとなりこれの終了より少
し早くＬレベルとなる、また垂直ブランキング期間の開
始と同時にＨレベルとなりこれの終了時期よりＩＨ分程
度早くＬレベルとなるブランキングパルスＢＬＫにより
切り換えられる。即ち、切り換えスイッチ６はＢＬＫが
Ｈレベルの時はオプチカルブラック電位を出力し、Ｌレ
ベルの時は映像信号を出力する。
、この期間にＨレベルとなる０ＢＣＰによりオンせしめ
られ、抵抗Ｒを介してコンデンサＣ２にオプチカルブラ
ック電位を伝達する。抵抗Ｒ１コンデンサＣ２とオペア
ンプ５はサンプルホールド回路を構成しており、コンデ
ンサＣ２に保持されたオプチカルブラック電位は、イン
ピーダンス変換用のオペアンプ５によるボルテージフォ
ロワを介して切り換えスイッチ６の一方の入力端子に入
力される。切り換えスイ・ソチ６のもう一つの入力端子
には相関２重サンプリング回路の出力である映像信号が
入力され、これらの２つの入力信号は、水平ブランキン
グ期間の開始と同時にＨレベルとなりこれの終了より少
し早くＬレベルとなる、また垂直ブランキング期間の開
始と同時にＨレベルとなりこれの終了時期よりＩＨ分程
度早くＬレベルとなるブランキングパルスＢＬＫにより
切り換えられる。即ち、切り換えスイッチ６はＢＬＫが
Ｈレベルの時はオプチカルブラック電位を出力し、Ｌレ
ベルの時は映像信号を出力する。
この回路により前述した垂直ブランキング期間中の不要
電荷による信号出力はオプチカルブラ・ツクレベルであ
るオペアンプの出力電位に置き換えられ、ＡＧＣアンプ
３に入力されることはなくなる。したがって、ＡＧＣア
ンプへの入力信号をコンデンサＣ□によりＤＣカットし
ても可変利得アンプ３ａの入力点においてＤＣレベルが
変動を受けることがなくなり、置き換えられたオプチカ
ルブラックレベルをクランプすることにより、正常なり
Ｃ再生が行われるようになる。
電荷による信号出力はオプチカルブラ・ツクレベルであ
るオペアンプの出力電位に置き換えられ、ＡＧＣアンプ
３に入力されることはなくなる。したがって、ＡＧＣア
ンプへの入力信号をコンデンサＣ□によりＤＣカットし
ても可変利得アンプ３ａの入力点においてＤＣレベルが
変動を受けることがなくなり、置き換えられたオプチカ
ルブラックレベルをクランプすることにより、正常なり
Ｃ再生が行われるようになる。
第３図は本発明の他の実施例を示す回路図であり、第４
図は、この回路に用いられるパルスのタイ゛ミングチャ
ートである。
図は、この回路に用いられるパルスのタイ゛ミングチャ
ートである。
本実施例回路の第１図の回路と相違する点は、相関２重
サンプリング回路と切り換えスイッチ６との間および相
関２重サンプリング回路２とサンプルスイッチ４との間
にそれぞれバッファアンプ８．９が接続された点である
。
サンプリング回路と切り換えスイッチ６との間および相
関２重サンプリング回路２とサンプルスイッチ４との間
にそれぞれバッファアンプ８．９が接続された点である
。
そして、本実施例ではブランキングパルスＢＬＫ′が垂
直ブランキング期間の一部においてのみＨレベルとなる
パルスであり、またクランプスイッチ３ｂがオプチカル
ブラッククランプパルス０ＢＣＰによって制御されてい
る（この点は第５図の従来例と同様である）。
直ブランキング期間の一部においてのみＨレベルとなる
パルスであり、またクランプスイッチ３ｂがオプチカル
ブラッククランプパルス０ＢＣＰによって制御されてい
る（この点は第５図の従来例と同様である）。
先の実施例では、切り換えスイッチ６の制御信号として
水平ブランキング期間にもＨレベルとなるブランキング
パルスＢＬＫを用いていたので、水平ブランキング期間
にも映像信号をオプチカルブラックレベルで置き換えて
いたが、本実施例においては、垂直ブランキング期間内
の不要電荷出力期間においてのみオプチカルブラックレ
ベルで相関２重サンプリング回路２の出力を置き換えて
いる。
水平ブランキング期間にもＨレベルとなるブランキング
パルスＢＬＫを用いていたので、水平ブランキング期間
にも映像信号をオプチカルブラックレベルで置き換えて
いたが、本実施例においては、垂直ブランキング期間内
の不要電荷出力期間においてのみオプチカルブラックレ
ベルで相関２重サンプリング回路２の出力を置き換えて
いる。
以上の構成により、本実施例も先の実施例と同様の効果
を奏することができる。
を奏することができる。
［発明の効果コ
以上説明したように、本発明は、ＣＣＤイメージセンサ
から映像信号以外の不要な信号が出力される期間には、
ＣＣＤイメージセンサの出力をオプチカルブラックレベ
ルと等しい電位で置き換えるようにしたものであるので
、本発明によれば、不要な信号による電位の変動を抑制
することができ、コンデンサによるＤＣカット等の処理
を行っても正しくＤＣレベルを再生することができる。
から映像信号以外の不要な信号が出力される期間には、
ＣＣＤイメージセンサの出力をオプチカルブラックレベ
ルと等しい電位で置き換えるようにしたものであるので
、本発明によれば、不要な信号による電位の変動を抑制
することができ、コンデンサによるＤＣカット等の処理
を行っても正しくＤＣレベルを再生することができる。
また、ＣＣＤイメージセンサにおいては、垂直ブランキ
ング期間には、出力信号に垂直転送パルスのノイズが重
畳されるが、本発明によれば、このノイズによる影響も
抑制することができる。
ング期間には、出力信号に垂直転送パルスのノイズが重
畳されるが、本発明によれば、このノイズによる影響も
抑制することができる。
第１図は、本発明の一実施例を示す回路図、第２図は、
第１図の回路に用いられるパルスのタイミングチャート
、第３図は、本発明の他の実施例を示す回路図、第４図
は、第３図の回路に用いられるパルスのタイ゛ミングチ
ャート、第５図は、従来例の回路図、第６図は、垂直ブ
ランキング内に不要電荷掃き出し転送を行った場合の相
関２重サンプリング回路の出力波形図である。 １・・・ＣＣＤイメージセンサ、 ２・・・相関２重サ
ンプリング回路、 ３・・・ＡＧＣアン７” 、３
ａ・・・可変利得アンプ、 ３ｂ・・・クランプスイ
ッチ、３ｃ・・・電圧源、 ４・・・サンプルスイッチ
、 ５・・・オペアンプ、 ６・・・切り換えスイッチ
、 ７〜９・・・バッファアンプ、 ＣＩ・・・ＤＣ
カット用コンデンサ、 Ｃ２・・・オプチカルブラック
レベル保持用コンデンサ。
第１図の回路に用いられるパルスのタイミングチャート
、第３図は、本発明の他の実施例を示す回路図、第４図
は、第３図の回路に用いられるパルスのタイ゛ミングチ
ャート、第５図は、従来例の回路図、第６図は、垂直ブ
ランキング内に不要電荷掃き出し転送を行った場合の相
関２重サンプリング回路の出力波形図である。 １・・・ＣＣＤイメージセンサ、 ２・・・相関２重サ
ンプリング回路、 ３・・・ＡＧＣアン７” 、３
ａ・・・可変利得アンプ、 ３ｂ・・・クランプスイ
ッチ、３ｃ・・・電圧源、 ４・・・サンプルスイッチ
、 ５・・・オペアンプ、 ６・・・切り換えスイッチ
、 ７〜９・・・バッファアンプ、 ＣＩ・・・ＤＣ
カット用コンデンサ、 Ｃ２・・・オプチカルブラック
レベル保持用コンデンサ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＣＣＤイメージセンサの出力から得られる映像信号の光
学的黒レベル期間の電位をサンプルホールドするサンプ
ルホールド回路と、 前記映像信号と前記サンプルホールド回路の出力信号と
が入力され、少なくとも垂直ブランキング期間の大部分
の期間では前記サンプルホールド回路の出力信号を出力
しそれ以外の期間では前記映像信号を出力する切り換え
スイッチと、 を具備する映像信号処理回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2321911A JP2806035B2 (ja) | 1990-11-26 | 1990-11-26 | 映像信号処理回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2321911A JP2806035B2 (ja) | 1990-11-26 | 1990-11-26 | 映像信号処理回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04196688A true JPH04196688A (ja) | 1992-07-16 |
| JP2806035B2 JP2806035B2 (ja) | 1998-09-30 |
Family
ID=18137782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2321911A Expired - Lifetime JP2806035B2 (ja) | 1990-11-26 | 1990-11-26 | 映像信号処理回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2806035B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6727486B2 (en) | 2000-12-14 | 2004-04-27 | Hynix Semiconductor Inc | CMOS image sensor having a chopper-type comparator to perform analog correlated double sampling |
| US7061531B2 (en) | 2000-06-26 | 2006-06-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd | Solid state imaging device having timing signal generation circuit and clamping circuit |
| EP3157248A4 (en) * | 2014-07-02 | 2018-02-21 | Olympus Corporation | Imaging element, imaging device, endoscope, endoscope system, and method for driving imaging element |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7247829B2 (en) | 2005-04-20 | 2007-07-24 | Fujifilm Corporation | Solid-state image sensor with an optical black area having pixels for detecting black level |
-
1990
- 1990-11-26 JP JP2321911A patent/JP2806035B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7061531B2 (en) | 2000-06-26 | 2006-06-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd | Solid state imaging device having timing signal generation circuit and clamping circuit |
| US6727486B2 (en) | 2000-12-14 | 2004-04-27 | Hynix Semiconductor Inc | CMOS image sensor having a chopper-type comparator to perform analog correlated double sampling |
| USRE41865E1 (en) | 2000-12-14 | 2010-10-26 | Soo-Chang Choi | CMOS image sensor having a chopper-type comparator to perform analog correlated double sampling |
| EP3157248A4 (en) * | 2014-07-02 | 2018-02-21 | Olympus Corporation | Imaging element, imaging device, endoscope, endoscope system, and method for driving imaging element |
| US9974431B2 (en) | 2014-07-02 | 2018-05-22 | Olympus Corporation | Image sensor, imaging device, endoscope, and endoscope system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2806035B2 (ja) | 1998-09-30 |
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