JPH05130498A - 基準レベル調整回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ディジタルカメラにおける基準レベル調整回路
において、常に安定した最黒レベルを提供することを目
的とする。 【構成】固体撮像素子１０から得られたアナログ映像信
号は、演算回路１４の正端子に供給された電圧を基準に
反転増幅された後、Ａ／Ｄ変換される。変換後のディジ
タル映像信号のうち、基準黒色部のレベルが所定値と比
較される。この比較結果のうち、基準黒色部のレベルが
抜き取られ、スイッチ２５，２６の制御に用いられる。
これにより発生したコンデンサＣの電圧がバッファ及び
反転増幅器を介して演算回路１４の正端子に供給され
る。また、異常発生時には誤動作防止回路１９の出力が
“LOW ”になることからスイッチ２５，２６はともに
“ＯＦＦ”となり、異常発生前のコンデンサＣの電圧が
用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はディジタルカメラにおけ
る基準レベル調整回路に関し、特に黒色の基準レベル調
整回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりディジタルカメラにおいては最
黒レベルを輝度の基準とし、信号処理を行っていた。以
下、図面を参照して従来のディジタルカメラにおける基
準レベル調整回路を説明する。

【０００３】図３は従来の基準レベル調整回路の構成を
示す構成図である。この図において、固体撮像素子１０
で光電変換された信号はノイズ低減回路１１に供給さ
れ、ノイズ成分が低減される。ノイズ低減回路１１の出
力はクランプ回路３０に供給され、ボリウムＶＲ2 で調
整された値を基にクランプされてアナログディジタル変
換器（Ａ／Ｄ変換器）１５に供給される。ここでディジ
タル信号に変換され、端子１７より出力される。

【０００４】前述したノイズ低減回路１１、クランプ回
路３０、Ａ／Ｄ変換器１５はそれぞれパルス発生回路３
１より供給されたパルス信号を基に信号処理が行われ
る。またパルス発生回路３１からドライバ３２に対し駆
動パルスが供給され、ドライバ３２の出力が固体撮像素
子１０に供給されている。

【０００５】次に固体撮像素子１０の構成を図４を参照
して説明する。図４において撮像部４０に入射した光は
光電変換された後、水平転送部に４２に送られ水平転送
される。また基準黒色部４１は遮光マスク等により光が
当たらないように構成されている。この基準黒色部４１
で光電変換された信号も水平転送部４２に送られ水平転
送される。水平転送部４２の出力はアンプ４３を介して
端子４４より出力される。

【０００６】通常、基準黒色部４１で光電変換された信
号のレベルはほぼ一定である。しかし温度変動や撮像部
４０に非常に明るい光が入射した場合、撮像部４０で光
電変換された信号のレベルが非常に大きくなり、水平転
送部４２において水平転送される前に隣接する別の信号
にもれ込んでしまったり、電荷が転送されずに残ること
がある。よって水平転送されても基準黒色部４１のレベ
ルが変動することがある。この基準黒色部４１のレベル
を基準として以後の信号処理を行うと水平方向に黒沈み
した映像が発生してしまうという問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】通常、基準黒色部４１
で光電変換された信号のレベルは一定である。しかし撮
像部４０で光電変換された信号のレベルが非常に大きい
場合、水平転送部４２で転送されても次の信号にもれ込
んでしまい、基準黒色部４１のレベルが変動することが
ある。この基準黒色部４１のレベルを基準として以後の
信号処理を行うと水平方向に黒沈みした映像が発生して
しまうという問題があった。

【０００８】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、常に安定した最黒レベルを提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る手段は、固
体撮像素子で光電変換された映像信号を、後述する基準
電位に基づいて反転することで前記映像信号の基準レベ
ルを調整する第１の反転手段と、この反転手段の出力を
ディジタル信号に変換する変換手段と、この変換手段の
出力と予め設定された所定値とを比較した比較結果を出
力し、かつ前記変換手段の出力が、異常状態検出用の基
準値より大きい場合は異常信号を出力する比較手段と、
この比較手段の出力である比較結果と異常信号とを基に
演算を行う手段で、前記比較手段の出力のうち基準部分
に相当する比較結果を抜き出し、前記異常信号との間で
演算処理を行う演算手段と、この演算手段の出力に基づ
いて直流電圧を発生する電圧発生手段と、この電圧発生
手段の出力を反転することで前記第１の反転手段で用い
る基準電位を生成する第２の反転手段とを具備すること
で演算手段の出力により映像信号の基準レベルが調整さ
れる。

【００１０】

【作用】変換手段の出力が比較手段で所定値と比較され
る。この比較結果に異常がある場合には異常信号が発生
する。この異常信号と比較結果とは演算手段に供給さ
れ、比較結果のうち異常のない基準部分に相当する比較
結果だけが抜き出される。これにより電圧発生手段で発
生した直流電圧が第２の反転手段で反転され、基準電位
として第１の反転手段に供給される。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る一実施例
を説明する。図１は本発明に係る一実施例の構成を示す
構成図であり、図２は図１の動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。

【００１２】図１において、固体撮像素子１０で光電変
換された信号はノイズ低減回路１１で不要なノイズ成分
が除去された後、クランプ回路１２に供給される。この
クランプ回路１２には端子１３を介してパルス信号が供
給されており、このパルス信号を基にクランプ処理さ
れ、最黒レベルが比較的安定した信号が生成される。

【００１３】クランプ回路１２の出力は抵抗Ｒ1 を介し
て演算回路１４の負端子に供給される。この演算回路１
４は抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 と共に反転増幅器を形成しており、
正端子に供給される電圧を基準として反転増幅が行わ
れ、また抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 の比で増幅度が決められる。演
算回路１４の出力はＡ／Ｄ変換器１５でディジタル信号
に変換され、ラッチ１６で信号の立上がり及び立ち下が
りが揃えられ、出力端子１７より出力される。

【００１４】またラッチ１６の出力は比較器１８にも供
給されている。比較器１８は供給された信号のレベルと
予め設定されている所定値とを比較し、比較結果をＮＯ
Ｔ回路２０とＡＮＤ回路２３とに出力している。またラ
ッチ１６の出力が所定値と大きくずれていた場合、誤動
作防止回路１９に異常信号を出力する。誤動作防止回路
１９の出力はＡＮＤ回路２１に供給される。またＡＮＤ
回路２１には端子２２よりパルス信号も供給されてい
る。このパルス信号は前述した端子１３に加えられるパ
ルス信号に位相差を持たせたものである。そしてＡＮＤ
回路２１の出力はＡＮＤ回路２３，２４に供給される。
ＡＮＤ回路２４にはＮＯＴ回路２０の出力も供給されて
いる。そしてＡＮＤ回路２３，２４の出力はそれぞれス
イッチ２５，２６に制御信号として供給される。

【００１５】スイッチ２５の一端は電圧源ＶB に接続さ
れ、他端は抵抗Ｒ3 ，Ｒ4 を介してスイッチ２６の一端
に接続されている。また抵抗Ｒ3 ，Ｒ4 の接続点はコン
デンサＣの一端と演算回路２７の正端子に接続されてい
る。コンデンサＣの他端とスイッチ２６の他端とは基準
電位点に接続されている。

【００１６】演算回路２７の負端子は抵抗Ｒ5 を介して
演算回路２７の出力端子に接続されており、演算回路２
７と抵抗Ｒ5 とでバッファを構成している。また演算回
路２７の出力端子は抵抗Ｒ6 を介して演算回路２８の負
端子と抵抗Ｒ7 とに接続されている。抵抗Ｒ7 の他端は
演算回路２８の出力端子に接続されている。また演算回
路２８の正端子はボリウムＶＲ1 に接続されている。こ
れにより演算回路２８と抵抗Ｒ7 ，Ｒ8 とで反転増幅器
を構成している。そして演算回路２８の出力端子は演算
回路１４の正端子にも接続されている。

【００１７】次に図２を参照して本発明の動作を説明す
る。図２（Ａ）においてａは誤動作防止回路１９出力で
あり、ｂは端子２２に供給されるパルス信号であり、ｃ
はＡＮＤ回路２１出力であり、ｄは比較器１８出力であ
り、ｅはＡＮＤ回路２３出力であり、ｆはＡＮＤ回路２
４出力である。また図２（Ｂ）は図２（Ａ）のａ上部に
示した矢印期間（１Ｈ）における各種信号を拡大したも
のである。なお、以下の説明においては図１の回路にお
ける各種信号を正極性としている。

【００１８】図２において、端子２２に供給されるパル
ス信号ｂは、ラッチ１６の出力のうち基準黒色部期間だ
け“HIGH”となるパルス信号である。このパルス信号と
誤動作防止回路１９出力ａとがＡＮＤ回路２１に供給さ
れ、ＡＮＤ回路２１出力ｃが生成される。また比較器１
８の出力ｄはＡＮＤ回路２３とＮＯＴ回路２０とに供給
される。そしてＮＯＴ回路２０の出力はＡＮＤ回路２４
に供給されている。またＡＮＤ回路２３，２４にはＡＮ
Ｄ回路２１の出力も供給されており、入力される２信号
がともに“HIGH”の時だけ“HIGH”が出力される。この
ＡＮＤ回路２３，２４の出力ｅ，ｆがそれぞれ“HIGH”
の時にはスイッチ２５，２６はそれぞれ“ＯＮ”とな
る。これにより比較器１８の出力ｄのうち基準黒色部期
間の比較結果だけが抜き取られ、スイッチ２５，２６が
制御される。なお、異常発生時には誤動作防止回路１９
の出力が“LOW ”となり、スイッチ２５，２６はともに
“ＯＦＦ”となる。

【００１９】スイッチ２５が“ＯＮ”になると抵抗Ｒ3
、コンデンサＣで構成された積分回路に電圧源ＶB よ
り電荷が供給され、コンデンサＣに蓄積される。一方、
スイッチ２６が“ＯＮ”になるとコンデンサＣに蓄積さ
れた電荷は抵抗Ｒ4 、スイッチ２６を介して基準電位点
に流れ出す。それ以外の時にはスイッチ２５，２６はと
もに“ＯＦＦ”であり、コンデンサＣの電圧は一定であ
る。このコンデンサＣの電圧がバッファを介して反転増
幅器に供給され、反転されて演算回路１４の正端子に供
給される。このようなループにより映像信号の基準レベ
ルが調整される。

【００２０】以上、記述したように固体撮像素子１０か
ら得られたアナログ映像信号は、演算回路１４の正端子
に供給された電圧を基準に反転増幅された後、Ａ／Ｄ変
換され、所定値と比較される。この比較結果のうち、基
準黒色部のレベルが抜き取られ、スイッチ２５，２６の
制御に用いられる。これにより発生したコンデンサＣの
電圧がバッファ及び反転増幅器を介して演算回路１４の
正端子に供給される。このような構成にすることで基準
黒色部における最黒レベルは常に一定値に補正される。
また、異常発生時には誤動作防止回路１９の出力が“LO
W ”になることからスイッチ２５，２６はともに“ＯＦ
Ｆ”となり、異常発生前のコンデンサＣの電圧が用いら
れる。これらのことから基準黒色部に異常が発生しても
水平方向に黒沈みした映像の発生を抑えることができ
る。

【００２１】尚、Ａ／Ｄ変換器１５とラッチ１６とは一
体化してもかまわない。

【００２２】

【発明の効果】前述したように固体撮像素子１０から得
られたアナログ映像信号は、演算回路１４の正端子に供
給された電圧を基準に反転増幅された後、Ａ／Ｄ変換さ
れる。変換後のディジタル映像信号のうち、基準黒色部
のレベルが所定値と比較され、比較結果をもとにスイッ
チ２５，２６が制御される。これにより発生したコンデ
ンサＣの電圧がバッファ及び反転増幅器を介して演算回
路１４の正端子に供給されることで基準黒色部における
最黒レベルは常に一定値に補正される。また、異常発生
時にはスイッチ２５，２６は常に“ＯＦＦ”となり、異
常発生前のコンデンサＣの電圧が用いられる。よって基
準黒色部に異常が発生しても水平方向に黒沈みした映像
の発生を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示すブロック図

【図２】図１の動作を示すタイミングチャート

【図３】従来の構成を示すブロック図

【図４】固体撮像素子１０の構成を示す構成図

【符号の説明】

１０…固体撮像素子、 １４，２７，２８…演算回路 １５…Ａ／Ｄ変換器、 １８…比較器、 １９…誤動作
防止回路 ２１，２３，２４…ＡＮＤ回路、 ２５，２６…スイッ
チ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固体撮像素子で光電変換された映像信号
   を、後述する基準電位に基づいて反転することで前記映
   像信号の基準レベルを調整する第１の反転手段と、 この反転手段の出力をディジタル信号に変換する変換手
   段と、 この変換手段の出力と予め設定された所定値とを比較し
   た比較結果を出力し、かつ前記変換手段の出力が、異常
   状態検出用の基準値より大きい場合は異常信号を出力す
   る比較手段と、 この比較手段の出力である比較結果と異常信号とを基に
   演算を行う手段で、前記比較手段の出力のうち基準部分
   に相当する比較結果を抜き出し、前記異常信号との間で
   演算処理を行う演算手段と、 この演算手段の出力に基づいて直流電圧を発生する電圧
   発生手段と、 この電圧発生手段の出力を反転することで前記第１の反
   転手段で用いる基準電位を生成する第２の反転手段とを
   具備したことを特徴とする基準レベル調整回路。