JPH11205667A - 撮像装置の黒レベル補正回路 - Google Patents
撮像装置の黒レベル補正回路Info
- Publication number
- JPH11205667A JPH11205667A JP10004127A JP412798A JPH11205667A JP H11205667 A JPH11205667 A JP H11205667A JP 10004127 A JP10004127 A JP 10004127A JP 412798 A JP412798 A JP 412798A JP H11205667 A JPH11205667 A JP H11205667A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- video signal
- supplied
- differential amplifier
- input terminal
- black
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Studio Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 映像信号に含まれるノイズの折り返しによる
画像の横引き状のノイズの発生を回避することができ、
構成が簡単となり、正確な黒レベル補正が可能で、映像
信号の垂直帰線区間中のAGC回路のゲイン変化による
画像の乱れが生じることのない撮像装置の黒レベル補正
回路を得る。 【解決手段】 撮像素子1よりの、垂直帰線区間に黒画
素期間を有する映像信号をAGC回路3を通じて加算器
5に供給し、加算器からの映像信号がその黒レベル期間
でオンとなるクランプスイッチ10を通じて、積分器7
の一方の入力端子に供給し、黒基準レベルを他方の入力
端子に供給し、積分器の積分出力が加算器に供給されて
AGC回路の出力に加算され、映像信号の垂直帰線区間
内のAGC回路におけるゲインの切換え後の所定期間で
は積分器の時定数が小さく、それ以外の期間では時定数
が大きくなるようにする。
画像の横引き状のノイズの発生を回避することができ、
構成が簡単となり、正確な黒レベル補正が可能で、映像
信号の垂直帰線区間中のAGC回路のゲイン変化による
画像の乱れが生じることのない撮像装置の黒レベル補正
回路を得る。 【解決手段】 撮像素子1よりの、垂直帰線区間に黒画
素期間を有する映像信号をAGC回路3を通じて加算器
5に供給し、加算器からの映像信号がその黒レベル期間
でオンとなるクランプスイッチ10を通じて、積分器7
の一方の入力端子に供給し、黒基準レベルを他方の入力
端子に供給し、積分器の積分出力が加算器に供給されて
AGC回路の出力に加算され、映像信号の垂直帰線区間
内のAGC回路におけるゲインの切換え後の所定期間で
は積分器の時定数が小さく、それ以外の期間では時定数
が大きくなるようにする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、撮像装置の黒レベ
ル補正回路に関する。
ル補正回路に関する。
【0002】
【従来の技術】以下に、図6Aを参照して、撮像装置の
黒レベル補正回路の従来例を説明する。固体撮像素子
{ここでは、CCD( Charge Coupled Device)撮像素
子)}よりの映像信号(カラー映像信号、又は、モノク
ローム映像信号)を相関2重サンプリング{CDS(Co
rrelated Double Sampling) }}回路2に供給する。こ
の相関2重サンプリング回路2は、CCD固体撮像素子
1からの映像信号中の低帯域ノイズ(1/fノイズ及び
リセットノイズを含む)を除去するための信号サンプリ
ング回路で、CCD固体撮像素子1からの映像信号の波
形のリセット部及びデータ部をサンプリングし、それら
の位相を合わせた後、減算する処理を行なう。
黒レベル補正回路の従来例を説明する。固体撮像素子
{ここでは、CCD( Charge Coupled Device)撮像素
子)}よりの映像信号(カラー映像信号、又は、モノク
ローム映像信号)を相関2重サンプリング{CDS(Co
rrelated Double Sampling) }}回路2に供給する。こ
の相関2重サンプリング回路2は、CCD固体撮像素子
1からの映像信号中の低帯域ノイズ(1/fノイズ及び
リセットノイズを含む)を除去するための信号サンプリ
ング回路で、CCD固体撮像素子1からの映像信号の波
形のリセット部及びデータ部をサンプリングし、それら
の位相を合わせた後、減算する処理を行なう。
【0003】相関2重サンプリング回路2よりのサンプ
リングされた映像信号を、AGC(自動利得制御)回路
3を通じて加算器5に供給する。このAGC回路3に
は、入力端子4から、ゲイン制御信号GCSが供給され
て、そのゲインが調整される。6は加算器5の加算出力
が得られる出力端子である。
リングされた映像信号を、AGC(自動利得制御)回路
3を通じて加算器5に供給する。このAGC回路3に
は、入力端子4から、ゲイン制御信号GCSが供給され
て、そのゲインが調整される。6は加算器5の加算出力
が得られる出力端子である。
【0004】7は積分器である。加算器5の出力が、入
力端子9よりのクランプ信号(クランプパルス)によっ
て制御される切換えスイッチ10によって切換えられ
て、その積分器7の非反転入力端子及び反転入力端子に
切換え供給される。この場合、切換えスイッチ10は、
映像信号中の黒レベル期間にのみ、クランプ信号によっ
て、積分器7の反転入力端子側に切換えられ、それ以外
の期間では、積分器7の非反転入力端子側に切換えられ
る。又、切換えスイッチ10が積分器7の反転入力端子
側に切換えられているときは、入力端子8からの黒基準
レベル(0レベル)が積分器7の非反転入力端子に供給
される。そして、積分器7の出力端子11よりの積分出
力が加算器5に供給されて、AGC回路3よりの撮像信
号に加算される。
力端子9よりのクランプ信号(クランプパルス)によっ
て制御される切換えスイッチ10によって切換えられ
て、その積分器7の非反転入力端子及び反転入力端子に
切換え供給される。この場合、切換えスイッチ10は、
映像信号中の黒レベル期間にのみ、クランプ信号によっ
て、積分器7の反転入力端子側に切換えられ、それ以外
の期間では、積分器7の非反転入力端子側に切換えられ
る。又、切換えスイッチ10が積分器7の反転入力端子
側に切換えられているときは、入力端子8からの黒基準
レベル(0レベル)が積分器7の非反転入力端子に供給
される。そして、積分器7の出力端子11よりの積分出
力が加算器5に供給されて、AGC回路3よりの撮像信
号に加算される。
【0005】次に、図6Bを参照して、図6Aの積分器
7の一例を説明する。この積分器は演算増幅器12及び
コンデンサ13を備えている。入力端子6よりの加算器
5(図6A)の加算出力が、入力端子9よりのクランプ
信号(クランプパルス)によって制御される切換えスイ
ッチ10に供給されて切換えられる。切換えスイッチ1
0の一方の固定接点が抵抗値がRの抵抗器14を通じ
て、演算増幅器12の反転入力端子に接続されると共
に、他方の固定接点が抵抗値がRの抵抗器15を通じて
演算増幅器12の非反転入力端子に接続される。この場
合、切換えスイッチ10は、映像信号中の黒レベル期間
にのみ、クランプ信号によって、演算増幅器12の反転
入力端子側に切換えられ、それ以外の期間では、演算増
幅器12の非反転入力端子側に切換えられる。又、切換
えスイッチ10が演算増幅器12の反転入力端子側に切
換えられているときは、入力端子8からの黒基準レベル
(0レベル)が演算増幅器12の非反転入力端子に供給
される。演算増幅器12の出力端子及び反転入力端子間
には、容量がCのコンデンサ13を接続される。演算増
幅器12の非反転入力端子がコンデンサ16を通じて接
地される。この図6Bの積分器の積分時定数Tは、T=
RCとなる。
7の一例を説明する。この積分器は演算増幅器12及び
コンデンサ13を備えている。入力端子6よりの加算器
5(図6A)の加算出力が、入力端子9よりのクランプ
信号(クランプパルス)によって制御される切換えスイ
ッチ10に供給されて切換えられる。切換えスイッチ1
0の一方の固定接点が抵抗値がRの抵抗器14を通じ
て、演算増幅器12の反転入力端子に接続されると共
に、他方の固定接点が抵抗値がRの抵抗器15を通じて
演算増幅器12の非反転入力端子に接続される。この場
合、切換えスイッチ10は、映像信号中の黒レベル期間
にのみ、クランプ信号によって、演算増幅器12の反転
入力端子側に切換えられ、それ以外の期間では、演算増
幅器12の非反転入力端子側に切換えられる。又、切換
えスイッチ10が演算増幅器12の反転入力端子側に切
換えられているときは、入力端子8からの黒基準レベル
(0レベル)が演算増幅器12の非反転入力端子に供給
される。演算増幅器12の出力端子及び反転入力端子間
には、容量がCのコンデンサ13を接続される。演算増
幅器12の非反転入力端子がコンデンサ16を通じて接
地される。この図6Bの積分器の積分時定数Tは、T=
RCとなる。
【0006】次に、図6Cを参照して、図6Aの積分器
7の他の例を説明する。この積分器は、差動増幅器17
及びコンデンサ18を備えている。入力端子6よりの加
算器5(図6A)の加算出力が、入力端子9よりのクラ
ンプ信号(クランプパルス)によって制御される切換え
スイッチ10に供給されて切換えられる。切換えスイッ
チ10の一方の固定接点が差動増幅器17の一方の入力
端子に接続され、他方の固定接点が差動増幅器17の他
方の入力端子に接続される。この場合、切換えスイッチ
10は、映像信号中の黒レベル期間にのみ、クランプ信
号によって、差動増幅器17の他方の入力端子側に切換
えられ、それ以外の期間では差動増幅器17の一方の入
力端子側に切換えられる。又、切換えスイッチ10が差
動増幅器17の他方の入力端子側に切換えられていると
きは、入力端子8からの黒基準レベル(0レベル)が差
動増幅器17の一方の入力端子側に供給される。差動増
幅器17の出力端子11及び接地間に、容量がCのコン
デンサ18が接続される。gmは、差動増幅器17のコ
ンダクタンスを示す。この図6Cの積分器の時定数Tは
T=C/gmとなる。
7の他の例を説明する。この積分器は、差動増幅器17
及びコンデンサ18を備えている。入力端子6よりの加
算器5(図6A)の加算出力が、入力端子9よりのクラ
ンプ信号(クランプパルス)によって制御される切換え
スイッチ10に供給されて切換えられる。切換えスイッ
チ10の一方の固定接点が差動増幅器17の一方の入力
端子に接続され、他方の固定接点が差動増幅器17の他
方の入力端子に接続される。この場合、切換えスイッチ
10は、映像信号中の黒レベル期間にのみ、クランプ信
号によって、差動増幅器17の他方の入力端子側に切換
えられ、それ以外の期間では差動増幅器17の一方の入
力端子側に切換えられる。又、切換えスイッチ10が差
動増幅器17の他方の入力端子側に切換えられていると
きは、入力端子8からの黒基準レベル(0レベル)が差
動増幅器17の一方の入力端子側に供給される。差動増
幅器17の出力端子11及び接地間に、容量がCのコン
デンサ18が接続される。gmは、差動増幅器17のコ
ンダクタンスを示す。この図6Cの積分器の時定数Tは
T=C/gmとなる。
【0007】差動増幅器17の出力端子11及び接地間
に、容量がCのコンデンサ18を接続する。尚、図6C
におけるgmは、差動増幅器17のコンダクタンスを示
す。この積分器の時定数TはT=C/gmとなる。
に、容量がCのコンデンサ18を接続する。尚、図6C
におけるgmは、差動増幅器17のコンダクタンスを示
す。この積分器の時定数TはT=C/gmとなる。
【0008】次に、図7Aを参照して、図6Cの差動増
幅器17を具体的に示した積分器の具体例を説明する。
この場合の差動増幅器17は、バイポーラトランジスタ
にて構成した差動増幅器である。NPN形トランジスタ
Q1、Q2の各エミッタ間を抵抗器R1を通じて互いに
接続すると共に、各エミッタをそれぞれ定電流源IK
1、IK2を通じて接地する。Q3、Q4はそれぞれP
NP形トランジスタで、これらトランジスタQ3、Q4
のうちのトランジスタQ3のコレクタ・ベース間が直結
されてダイオード構成とされ、両トランジスタQ3、Q
4の各ベースが互いに接続され、その各エミッタが電源
+Bに接続されて、トランジスタQ1、Q2の負荷をと
なるカレントミラー回路CMを構成している。トランジ
スタQ3、Q4の各コレクタは、それぞれトランジスタ
Q1、Q2のコレクタに接続される。
幅器17を具体的に示した積分器の具体例を説明する。
この場合の差動増幅器17は、バイポーラトランジスタ
にて構成した差動増幅器である。NPN形トランジスタ
Q1、Q2の各エミッタ間を抵抗器R1を通じて互いに
接続すると共に、各エミッタをそれぞれ定電流源IK
1、IK2を通じて接地する。Q3、Q4はそれぞれP
NP形トランジスタで、これらトランジスタQ3、Q4
のうちのトランジスタQ3のコレクタ・ベース間が直結
されてダイオード構成とされ、両トランジスタQ3、Q
4の各ベースが互いに接続され、その各エミッタが電源
+Bに接続されて、トランジスタQ1、Q2の負荷をと
なるカレントミラー回路CMを構成している。トランジ
スタQ3、Q4の各コレクタは、それぞれトランジスタ
Q1、Q2のコレクタに接続される。
【0009】入力端子8からの黒基準電圧(0V)がト
ランジスタQ1のベースに供給されると共に、出力端子
6よりの図6の加算器5の加算出力が、オンオフスイッ
チ10を通じて、トランジスタQ2のベースに供給され
る。トランジスタQ2のコレクタから出力端子11が導
出されると共に、その出力端子11及び接地間にコンデ
ンサ18が接続される。図7Aの差動増幅器17のコン
ダクタンスgmは、gm≒2/R1となる。
ランジスタQ1のベースに供給されると共に、出力端子
6よりの図6の加算器5の加算出力が、オンオフスイッ
チ10を通じて、トランジスタQ2のベースに供給され
る。トランジスタQ2のコレクタから出力端子11が導
出されると共に、その出力端子11及び接地間にコンデ
ンサ18が接続される。図7Aの差動増幅器17のコン
ダクタンスgmは、gm≒2/R1となる。
【0010】次に、図7Bを参照して、図6Cの差動増
幅器17を具体的に示した積分器の具体例を説明する。
この場合の差動増幅器17は、MOS電界効果トランジ
スタ{CMOS電界効果トランジスタ(相補型MOSト
ランジスタ)}にて構成した差動増幅器である。Nチャ
ンネル形MOSトランジスタQ5、Q6の各ソースが、
互いに接続されると共に、定電流源IK3を通じて接地
される。Q7、Q8はそれぞれPチャンネル形MOSト
ランジスタで、これらトランジスタQ7、Q8のうちの
トランジスタQ7のドレイン・ゲート間が直結されてダ
イオード構成とされ、両トランジスタQ7、Q8の各ゲ
ートが互いに接続され、その各ソースが電源+Bに接続
されて、MOSトランジスタQ5、Q6の負荷をとなる
カレントミラー回路CMを構成している。トランジスタ
Q7、Q8の各ドレインは、それぞれトランジスタQ
5、Q6のドレインに接続される。トランジスタQ7、
Q5にてCMOSトランジスタが構成され、トランジス
タQ8、Q6にてCMOSトランジスタが構成される。
幅器17を具体的に示した積分器の具体例を説明する。
この場合の差動増幅器17は、MOS電界効果トランジ
スタ{CMOS電界効果トランジスタ(相補型MOSト
ランジスタ)}にて構成した差動増幅器である。Nチャ
ンネル形MOSトランジスタQ5、Q6の各ソースが、
互いに接続されると共に、定電流源IK3を通じて接地
される。Q7、Q8はそれぞれPチャンネル形MOSト
ランジスタで、これらトランジスタQ7、Q8のうちの
トランジスタQ7のドレイン・ゲート間が直結されてダ
イオード構成とされ、両トランジスタQ7、Q8の各ゲ
ートが互いに接続され、その各ソースが電源+Bに接続
されて、MOSトランジスタQ5、Q6の負荷をとなる
カレントミラー回路CMを構成している。トランジスタ
Q7、Q8の各ドレインは、それぞれトランジスタQ
5、Q6のドレインに接続される。トランジスタQ7、
Q5にてCMOSトランジスタが構成され、トランジス
タQ8、Q6にてCMOSトランジスタが構成される。
【0011】入力端子8からの黒基準電圧(0V)がト
ランジスタQ5のゲートに供給されると共に、出力端子
6よりの図6の加算器5の加算出力が、オンオフスイッ
チ10を通じて、トランジスタQ6のゲートに供給され
る。トランジスタQ6のドレインから出力端子11が導
出されると共に、その出力端子11及び接地間にコンデ
ンサ18が接続される。図7Bの差動増幅器17のコン
ダクタンスgmは、トランジスタQ5、Q6の物理的サ
イズ、ゲートバイアス、定電流源IK3の定電流によっ
て変化するため、一意的には定まらない。設計時にこれ
らの値を決めて、コンダクタンスgmを所望の値に設定
する。
ランジスタQ5のゲートに供給されると共に、出力端子
6よりの図6の加算器5の加算出力が、オンオフスイッ
チ10を通じて、トランジスタQ6のゲートに供給され
る。トランジスタQ6のドレインから出力端子11が導
出されると共に、その出力端子11及び接地間にコンデ
ンサ18が接続される。図7Bの差動増幅器17のコン
ダクタンスgmは、トランジスタQ5、Q6の物理的サ
イズ、ゲートバイアス、定電流源IK3の定電流によっ
て変化するため、一意的には定まらない。設計時にこれ
らの値を決めて、コンダクタンスgmを所望の値に設定
する。
【0012】次に、図8を参照して、図6Aの撮像装置
の黒レベル補正回路の従来例の動作を説明する。図8A
にCCD固体撮像素子1の出力である映像信号の区間を
示し、図8BにCCD固体撮像素子1の出力である映像
信号を示し、その映像信号中の極太の線は黒レベル(黒
レベル期間)を示す。その映像信号の垂直帰線区間に
は、黒ライン(黒画素期間)が含まれている。図8Cは
AGC回路3のゲインを示す。図8Dは入力端子9から
オンオフスイッチ10に供給される、クランプ信号を示
し、図8Bの黒レベル部分に対応したパルスからなる信
号である。図8Eは、クランプ出力、即ち、出力端子1
1の出力を示す。
の黒レベル補正回路の従来例の動作を説明する。図8A
にCCD固体撮像素子1の出力である映像信号の区間を
示し、図8BにCCD固体撮像素子1の出力である映像
信号を示し、その映像信号中の極太の線は黒レベル(黒
レベル期間)を示す。その映像信号の垂直帰線区間に
は、黒ライン(黒画素期間)が含まれている。図8Cは
AGC回路3のゲインを示す。図8Dは入力端子9から
オンオフスイッチ10に供給される、クランプ信号を示
し、図8Bの黒レベル部分に対応したパルスからなる信
号である。図8Eは、クランプ出力、即ち、出力端子1
1の出力を示す。
【0013】さて、AGC回路3のゲインが、垂直帰線
区間内で、例えば、g1 からg2 (g1 <g2 )に切換
えられる場合を考える。CCD固体撮像素子1、相関2
重サンプリング回路2及びAGC回路3の縦続回路の入
力換算オフセット電圧をVoff とすると、ゲインがg1
のときは、AGC回路3の出力側には、Voff ・g1の
オフセット電圧が生じるが、クランプによって積分器7
の出力側に電圧−Voff ・g1 が発生して、このオフセ
ット電圧Voff ・g1 をキャンセルしている。
区間内で、例えば、g1 からg2 (g1 <g2 )に切換
えられる場合を考える。CCD固体撮像素子1、相関2
重サンプリング回路2及びAGC回路3の縦続回路の入
力換算オフセット電圧をVoff とすると、ゲインがg1
のときは、AGC回路3の出力側には、Voff ・g1の
オフセット電圧が生じるが、クランプによって積分器7
の出力側に電圧−Voff ・g1 が発生して、このオフセ
ット電圧Voff ・g1 をキャンセルしている。
【0014】次に、AGC回路3のゲインがg1 からg
2 に変化した瞬間、AGC回路3の出力側のオフセット
電圧はVoff ・g2 に変化するが、そのときの積分器7
の出力電圧は−Voff ・g1 のままなので、出力端子1
1には図8Eに示す如くVoff (g2 −g1 )の黒エラ
ー電圧が発生する。この黒エラー電圧は、積分時定数を
T、時間をtとすると、 exp(−t/T)に従って減少
する。この場合、Voff 、(g2 −g1 )及びTの何れ
かが大きいと、黒黒エラーが十分小さくなるまでに、か
なりの時間が掛かり、垂直帰線区間から有効画面(有効
画面区間)に移行した後も黒エラー電圧が残存して、画
面上部の画像に乱れが生じる。
2 に変化した瞬間、AGC回路3の出力側のオフセット
電圧はVoff ・g2 に変化するが、そのときの積分器7
の出力電圧は−Voff ・g1 のままなので、出力端子1
1には図8Eに示す如くVoff (g2 −g1 )の黒エラ
ー電圧が発生する。この黒エラー電圧は、積分時定数を
T、時間をtとすると、 exp(−t/T)に従って減少
する。この場合、Voff 、(g2 −g1 )及びTの何れ
かが大きいと、黒黒エラーが十分小さくなるまでに、か
なりの時間が掛かり、垂直帰線区間から有効画面(有効
画面区間)に移行した後も黒エラー電圧が残存して、画
面上部の画像に乱れが生じる。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】この垂直帰線区間にお
けるAGC回路によるゲインの切換えによる垂直帰線区
間から有効画面区間への移行の当初における黒エラーの
残存による画像上部の乱れを回避するためには、次に示
す3つの方法が考えられる。
けるAGC回路によるゲインの切換えによる垂直帰線区
間から有効画面区間への移行の当初における黒エラーの
残存による画像上部の乱れを回避するためには、次に示
す3つの方法が考えられる。
【0016】第1は、積分時定数Tを短くすることであ
る。しかし、この積分時定数Tを短くすると、映像信号
に含まれるノイズの折り返しが増加し、画像に横引き状
のノイズが発生する。
る。しかし、この積分時定数Tを短くすると、映像信号
に含まれるノイズの折り返しが増加し、画像に横引き状
のノイズが発生する。
【0017】第2は、CCD固体撮像素子1に対するタ
イミング発生回路に工夫を加えて、各フィールドの先頭
から、有効画面区間が始まるまでの間に、黒画素を多く
発生させて、その黒画素に対してクランプを行なうこと
である。これは、装置が複雑になってしまう。
イミング発生回路に工夫を加えて、各フィールドの先頭
から、有効画面区間が始まるまでの間に、黒画素を多く
発生させて、その黒画素に対してクランプを行なうこと
である。これは、装置が複雑になってしまう。
【0018】第3は、各フィールドの先頭部の光学的黒
ライン(全体)をクランプすることである。これは、C
CD固体撮像素子のスミアの影響で、正確な黒補正がで
きない場合がある。
ライン(全体)をクランプすることである。これは、C
CD固体撮像素子のスミアの影響で、正確な黒補正がで
きない場合がある。
【0019】かかる点に鑑み、本発明は、撮像素子より
の、垂直帰線区間に黒画素期間を有する映像信号が供給
されるAGC回路と、そのAGC回路からの映像信号中
の黒レベル期間でオンとなるクランプスイッチを通じ
て、差動入力端子の一方の入力端子にAGC回路よりの
映像信号が供給されると共に、他方の入力端子に黒基準
レベルが供給される積分器とを有し、その積分器の積分
出力がAGC回路からの映像信号に加算されるようにし
た撮像装置の黒レベル補正回路において、映像信号に含
まれるノイズの折り返しによる画像の横引き状のノイズ
の発生を回避することができ、構成が簡単となり、正確
な黒レベル補正が可能で、映像信号の垂直帰線区間中の
AGC回路のゲイン変化による画像の乱れが生じること
のないものを提案しようとするものである。
の、垂直帰線区間に黒画素期間を有する映像信号が供給
されるAGC回路と、そのAGC回路からの映像信号中
の黒レベル期間でオンとなるクランプスイッチを通じ
て、差動入力端子の一方の入力端子にAGC回路よりの
映像信号が供給されると共に、他方の入力端子に黒基準
レベルが供給される積分器とを有し、その積分器の積分
出力がAGC回路からの映像信号に加算されるようにし
た撮像装置の黒レベル補正回路において、映像信号に含
まれるノイズの折り返しによる画像の横引き状のノイズ
の発生を回避することができ、構成が簡単となり、正確
な黒レベル補正が可能で、映像信号の垂直帰線区間中の
AGC回路のゲイン変化による画像の乱れが生じること
のないものを提案しようとするものである。
【0020】
【課題を解決するための手段】本発明は、撮像素子より
の、垂直帰線区間に黒画素期間を有する映像信号が供給
されるAGC回路と、そのAGC回路からの映像信号が
供給される加算器と、その加算器からの映像信号がその
映像信号中の黒レベル期間でオンとなるクランプスイッ
チを通じて、差動入力端子の一方の入力端子に供給され
ると共に、黒基準レベルが差動入力端子の他方の入力端
子に供給される積分器とを有し、その積分器の積分出力
が加算器に供給されてAGC回路からの映像信号に加算
されるようにした撮像装置の黒レベル補正回路におい
て、映像信号の垂直帰線区間内のAGC回路におけるゲ
インの切換え後の所定期間では時定数が小さく、それ以
外の期間では時定数が大きくなるように時定数を可変す
る時定数可変手段を、積分器に設けたものである。
の、垂直帰線区間に黒画素期間を有する映像信号が供給
されるAGC回路と、そのAGC回路からの映像信号が
供給される加算器と、その加算器からの映像信号がその
映像信号中の黒レベル期間でオンとなるクランプスイッ
チを通じて、差動入力端子の一方の入力端子に供給され
ると共に、黒基準レベルが差動入力端子の他方の入力端
子に供給される積分器とを有し、その積分器の積分出力
が加算器に供給されてAGC回路からの映像信号に加算
されるようにした撮像装置の黒レベル補正回路におい
て、映像信号の垂直帰線区間内のAGC回路におけるゲ
インの切換え後の所定期間では時定数が小さく、それ以
外の期間では時定数が大きくなるように時定数を可変す
る時定数可変手段を、積分器に設けたものである。
【0021】かかる本発明によれば、積分器に設けた時
定数可変手段によって、映像信号の垂直帰線区間内のA
GC回路におけるゲインの切換え後の所定期間では時定
数が小さく、それ以外の期間では時定数が大きくなるよ
うに時定数を可変する。
定数可変手段によって、映像信号の垂直帰線区間内のA
GC回路におけるゲインの切換え後の所定期間では時定
数が小さく、それ以外の期間では時定数が大きくなるよ
うに時定数を可変する。
【0022】
【発明の実施の形態】第1の本発明は、撮像素子より
の、垂直帰線区間に黒画素期間を有する映像信号が供給
されるAGC回路と、そのAGC回路からの映像信号が
供給される加算器と、その加算器からの映像信号がその
映像信号中の黒レベル期間でオンとなるクランプスイッ
チを通じて、差動入力端子の一方の入力端子に供給され
ると共に、黒基準レベルが差動入力端子の他方の入力端
子に供給される積分器とを有し、その積分器の積分出力
が加算器に供給されてAGC回路からの映像信号に加算
されるようにした撮像装置の黒レベル補正回路におい
て、映像信号の垂直帰線区間内のAGC回路におけるゲ
インの切換え後の所定期間では時定数が小さく、それ以
外の期間では時定数が大きくなるように時定数を可変す
る時定数可変手段を、積分器に設けたものである。
の、垂直帰線区間に黒画素期間を有する映像信号が供給
されるAGC回路と、そのAGC回路からの映像信号が
供給される加算器と、その加算器からの映像信号がその
映像信号中の黒レベル期間でオンとなるクランプスイッ
チを通じて、差動入力端子の一方の入力端子に供給され
ると共に、黒基準レベルが差動入力端子の他方の入力端
子に供給される積分器とを有し、その積分器の積分出力
が加算器に供給されてAGC回路からの映像信号に加算
されるようにした撮像装置の黒レベル補正回路におい
て、映像信号の垂直帰線区間内のAGC回路におけるゲ
インの切換え後の所定期間では時定数が小さく、それ以
外の期間では時定数が大きくなるように時定数を可変す
る時定数可変手段を、積分器に設けたものである。
【0023】第2の本発明は、第1の本発明の撮像装置
の黒レベル補正回路において、演算増幅器の反転入力端
子及び出力端子間にコンデンサを接続し、演算増幅器の
反転入力端子に直列に第1の抵抗器を接続すると共に、
非反転入力端子に直列に第2の抵抗器を接続して積分器
を構成し、加算器よりの映像信号をクランプスイッチ及
び第1の抵抗器の直列回路を通じて、演算増幅器の反転
入力端子に供給すると共に、黒基準レベルを第2の抵抗
器を通じて演算増幅器の非反転入力端子に供給するよう
になし、第2の抵抗器を、映像信号の垂直帰線区間内の
AGC回路におけるゲインの切換え後の所定期間では低
抵抗となり、それ以外の期間では高抵抗となる可変抵抗
器にて構成したものである。
の黒レベル補正回路において、演算増幅器の反転入力端
子及び出力端子間にコンデンサを接続し、演算増幅器の
反転入力端子に直列に第1の抵抗器を接続すると共に、
非反転入力端子に直列に第2の抵抗器を接続して積分器
を構成し、加算器よりの映像信号をクランプスイッチ及
び第1の抵抗器の直列回路を通じて、演算増幅器の反転
入力端子に供給すると共に、黒基準レベルを第2の抵抗
器を通じて演算増幅器の非反転入力端子に供給するよう
になし、第2の抵抗器を、映像信号の垂直帰線区間内の
AGC回路におけるゲインの切換え後の所定期間では低
抵抗となり、それ以外の期間では高抵抗となる可変抵抗
器にて構成したものである。
【0024】第3の本発明は、第1の本発明の撮像装置
の黒レベル補正回路において、差動増幅器の出力端子に
並列にコンデンサを接続して積分器を構成し、加算器よ
りの映像信号をクランプスイッチを通じて、差動増幅器
の差動入力端子のうちの一方の入力端子に供給すると共
に、黒基準レベルを差動入力端子のうちの他方の入力端
子に供給するようになし、差動増幅器を第1の差動増幅
器とし、その第1の差動増幅器に対し選択的に並列接続
される第2の差動増幅器を設け、加算器よりの映像信号
をクランプスイッチを通じて、第2の差動増幅器の差動
入力端子のうちの一方の入力端子に供給すると共に、黒
基準レベルを第2の差動増幅器の差動入力端子のうちの
他方の入力端子に供給するようになし、映像信号の垂直
帰線区間内のAGC回路におけるゲインの切換え後の所
定期間では、第2の差動増幅器を第1の差動増幅器に並
列接続すると共に、それ以外の期間では第2の差動増幅
器を第1の差動増幅器から切り離すようにしたものであ
る。
の黒レベル補正回路において、差動増幅器の出力端子に
並列にコンデンサを接続して積分器を構成し、加算器よ
りの映像信号をクランプスイッチを通じて、差動増幅器
の差動入力端子のうちの一方の入力端子に供給すると共
に、黒基準レベルを差動入力端子のうちの他方の入力端
子に供給するようになし、差動増幅器を第1の差動増幅
器とし、その第1の差動増幅器に対し選択的に並列接続
される第2の差動増幅器を設け、加算器よりの映像信号
をクランプスイッチを通じて、第2の差動増幅器の差動
入力端子のうちの一方の入力端子に供給すると共に、黒
基準レベルを第2の差動増幅器の差動入力端子のうちの
他方の入力端子に供給するようになし、映像信号の垂直
帰線区間内のAGC回路におけるゲインの切換え後の所
定期間では、第2の差動増幅器を第1の差動増幅器に並
列接続すると共に、それ以外の期間では第2の差動増幅
器を第1の差動増幅器から切り離すようにしたものであ
る。
【0025】〔実施の形態の具体例〕以下に、図面を参
照して、本発明の実施の形態の具体例を詳細に説明す
る。先ず、図1Aを参照して、具体例の撮像装置の黒レ
ベル補正回路を説明する。固体撮像素子{ここでは、C
CD( Charge Coupled Device)撮像素子)}よりの映像
信号(カラー映像信号、又は、モノクローム映像信号)
を相関2重サンプリング(CDS)回路2に供給する。
この相関2重サンプリング回路2は、CCD固体撮像素
子1からの映像信号中の低帯域ノイズ(1/fノイズ及
びリセットノイズを含む)を除去するための信号サンプ
リング回路で、CCD固体撮像素子1からの映像信号の
波形のリセット部及びデータ部をサンプリングし、それ
らの位相を合わせた後、減算する処理を行なう。
照して、本発明の実施の形態の具体例を詳細に説明す
る。先ず、図1Aを参照して、具体例の撮像装置の黒レ
ベル補正回路を説明する。固体撮像素子{ここでは、C
CD( Charge Coupled Device)撮像素子)}よりの映像
信号(カラー映像信号、又は、モノクローム映像信号)
を相関2重サンプリング(CDS)回路2に供給する。
この相関2重サンプリング回路2は、CCD固体撮像素
子1からの映像信号中の低帯域ノイズ(1/fノイズ及
びリセットノイズを含む)を除去するための信号サンプ
リング回路で、CCD固体撮像素子1からの映像信号の
波形のリセット部及びデータ部をサンプリングし、それ
らの位相を合わせた後、減算する処理を行なう。
【0026】相関2重サンプリング回路2よりのサンプ
リングされた映像信号を、AGC(自動利得制御)回路
3を通じて加算器5に供給する。このAGC回路3に
は、入力端子4から、ゲイン制御信号GCSが供給され
て、そのゲインが調整される。6は加算器5の加算出力
が得られる出力端子である。
リングされた映像信号を、AGC(自動利得制御)回路
3を通じて加算器5に供給する。このAGC回路3に
は、入力端子4から、ゲイン制御信号GCSが供給され
て、そのゲインが調整される。6は加算器5の加算出力
が得られる出力端子である。
【0027】7は積分器で、その非反転入力端子に、入
力端子8からの黒基準電圧(0V)が供給されると共
に、その反転入力端子に、出力端子6に得られる加算器
5の加算出力が、入力端子9よりのクランプ信号(クラ
ンプパルス)によって、映像信号中の黒レベル期間にお
いて一時的にオンになるオンオフスイッチ10を通じて
供給される。そして、積分器7の積分出力の得られる出
力端子11よりの積分出力が加算器5に供給されて、A
GC回路3よりの撮像信号に加算される。
力端子8からの黒基準電圧(0V)が供給されると共
に、その反転入力端子に、出力端子6に得られる加算器
5の加算出力が、入力端子9よりのクランプ信号(クラ
ンプパルス)によって、映像信号中の黒レベル期間にお
いて一時的にオンになるオンオフスイッチ10を通じて
供給される。そして、積分器7の積分出力の得られる出
力端子11よりの積分出力が加算器5に供給されて、A
GC回路3よりの撮像信号に加算される。
【0028】そして、映像信号の垂直帰線区間内のAG
C回路3におけるゲインの切換え後の所定期間では時定
数が小さく、それ以外の期間では時定数が大きくなるよ
うに時定数を可変する時定数可変手段を、積分器7に設
ける。
C回路3におけるゲインの切換え後の所定期間では時定
数が小さく、それ以外の期間では時定数が大きくなるよ
うに時定数を可変する時定数可変手段を、積分器7に設
ける。
【0029】次に、図1Bを参照して、図1Aの積分器
7の一例を説明する。この積分器は演算増幅器12及び
コンデンサ13を備えている。入力端子8からの黒基準
電圧(0V)を抵抗器(その抵抗値をRとする)15を
通じて、演算増幅器12の非反転入力端子に供給するよ
うにする。出力端子6よりの加算出力を、オンオフスイ
ッチ10及び抵抗器(抵抗器15と同じ抵抗値Rの抵抗
器)の直列回路14を通じて、演算増幅器12の反転入
力端子に供給するようにする。演算増幅器12の出力端
子及び反転入力端子間に、容量がCのコンデンサ13を
接続する。演算増幅器12の出力端子を出力端子11に
接続する。演算増幅器12の非反転入力端子をコンデン
サ16を通じて接地する。
7の一例を説明する。この積分器は演算増幅器12及び
コンデンサ13を備えている。入力端子8からの黒基準
電圧(0V)を抵抗器(その抵抗値をRとする)15を
通じて、演算増幅器12の非反転入力端子に供給するよ
うにする。出力端子6よりの加算出力を、オンオフスイ
ッチ10及び抵抗器(抵抗器15と同じ抵抗値Rの抵抗
器)の直列回路14を通じて、演算増幅器12の反転入
力端子に供給するようにする。演算増幅器12の出力端
子及び反転入力端子間に、容量がCのコンデンサ13を
接続する。演算増幅器12の出力端子を出力端子11に
接続する。演算増幅器12の非反転入力端子をコンデン
サ16を通じて接地する。
【0030】そして、抵抗器(その抵抗値をR′とす
る)20及びオンオフスイッチ21の直列回路を、抵抗
器15に対し並列接続して、時定数可変手段を構成す
る。この時定数可変手段では、映像信号の垂直帰線区間
内のAGC回路3におけるゲインの切換え後の所定期間
では、スイッチ21をオンにして、積分器の時定数が小
さくなるようにし、それ以外の期間では、スイッチ21
をオフにして、積分器の時定数が大きくなるようにす
る。
る)20及びオンオフスイッチ21の直列回路を、抵抗
器15に対し並列接続して、時定数可変手段を構成す
る。この時定数可変手段では、映像信号の垂直帰線区間
内のAGC回路3におけるゲインの切換え後の所定期間
では、スイッチ21をオンにして、積分器の時定数が小
さくなるようにし、それ以外の期間では、スイッチ21
をオフにして、積分器の時定数が大きくなるようにす
る。
【0031】この図1Bの積分器の積分時定数Tは、上
述したように抵抗器15の抵抗値をR、抵抗器20の抵
抗値をR′とすると、スイッチ21がオンのときは、 T=C・R・R′/(R+R′) となり、スイッチ21がオフのときは、 T=C・R となる。
述したように抵抗器15の抵抗値をR、抵抗器20の抵
抗値をR′とすると、スイッチ21がオンのときは、 T=C・R・R′/(R+R′) となり、スイッチ21がオフのときは、 T=C・R となる。
【0032】次に、図1Aの積分器7の他の例を、図2
を参照して説明する。この積分器は、差動増幅器17及
びコンデンサ18を備えている。入力端子8からの黒基
準電圧(0V)を、差動増幅器17の差動入力端子の内
の一方の入力端子に供給すると共に、出力端子6よりの
加算器5の加算出力を、オンオフスイッチ10を通じ
て、差動増幅器17の他方の入力端子に供給する。差動
増幅器17の出力端子11及び接地間に、容量がCのコ
ンデンサ18を接続する。
を参照して説明する。この積分器は、差動増幅器17及
びコンデンサ18を備えている。入力端子8からの黒基
準電圧(0V)を、差動増幅器17の差動入力端子の内
の一方の入力端子に供給すると共に、出力端子6よりの
加算器5の加算出力を、オンオフスイッチ10を通じ
て、差動増幅器17の他方の入力端子に供給する。差動
増幅器17の出力端子11及び接地間に、容量がCのコ
ンデンサ18を接続する。
【0033】そして、差動増幅器17に対し、別の差動
増幅器17′をオンオフスイッチ21を通じて並列接続
する。入力端子8からの黒基準電圧(0V)を、差動増
幅器17′の差動入力端子の内の一方の入力端子に供給
すると共に、出力端子6よりの加算器5の加算出力を、
オンオフスイッチ10を通じて、差動増幅器17′の他
方の入力端子に供給する。差動増幅器17′の出力端子
を、オンオフスイッチ21を通じて、出力端子11に接
続する。
増幅器17′をオンオフスイッチ21を通じて並列接続
する。入力端子8からの黒基準電圧(0V)を、差動増
幅器17′の差動入力端子の内の一方の入力端子に供給
すると共に、出力端子6よりの加算器5の加算出力を、
オンオフスイッチ10を通じて、差動増幅器17′の他
方の入力端子に供給する。差動増幅器17′の出力端子
を、オンオフスイッチ21を通じて、出力端子11に接
続する。
【0034】この図2の積分器の積分時定数Tは、差動
増幅器17、17′のコンダクタンスをそれぞれgm、
gm′とすると、スイッチ21がオンのときは、 T=C/(gm+gm′) となり、スイッチ21がオフのときは、 T=C/gm となる。
増幅器17、17′のコンダクタンスをそれぞれgm、
gm′とすると、スイッチ21がオンのときは、 T=C/(gm+gm′) となり、スイッチ21がオフのときは、 T=C/gm となる。
【0035】次に、図3を参照して、図2の差動増幅器
17、17′を具体的に示した積分器の具体例を説明す
る。この場合の差動増幅器17、17′は、バイポーラ
トランジスタにて構成した差動増幅器である。差動増幅
器17、17′は次のように構成される。NPN形トラ
ンジスタQ1、Q2の各エミッタ間を抵抗器R1(差動
増幅器17の場合)、R2(差動増幅器17′の場合)
を通じて互いに接続すると共に、その各エミッタをそれ
ぞれ定電流源IK1、IK2を通じて接地する。Q3、
Q4はそれぞれPNP形トランジスタで、これらトラン
ジスタQ3、Q4のうちのトランジスタQ3のコレクタ
・ベース間が直結されてダイオード構成とされ、両トラ
ンジスタQ3、Q4の各ベースが互いに接続され、その
各エミッタが電源+Bに接続されて、トランジスタQ
1、Q2の負荷をとなるカレントミラー回路CMを構成
している。トランジスタQ3、Q4の各コレクタは、そ
れぞれトランジスタQ1、Q2のコレクタに接続され
る。
17、17′を具体的に示した積分器の具体例を説明す
る。この場合の差動増幅器17、17′は、バイポーラ
トランジスタにて構成した差動増幅器である。差動増幅
器17、17′は次のように構成される。NPN形トラ
ンジスタQ1、Q2の各エミッタ間を抵抗器R1(差動
増幅器17の場合)、R2(差動増幅器17′の場合)
を通じて互いに接続すると共に、その各エミッタをそれ
ぞれ定電流源IK1、IK2を通じて接地する。Q3、
Q4はそれぞれPNP形トランジスタで、これらトラン
ジスタQ3、Q4のうちのトランジスタQ3のコレクタ
・ベース間が直結されてダイオード構成とされ、両トラ
ンジスタQ3、Q4の各ベースが互いに接続され、その
各エミッタが電源+Bに接続されて、トランジスタQ
1、Q2の負荷をとなるカレントミラー回路CMを構成
している。トランジスタQ3、Q4の各コレクタは、そ
れぞれトランジスタQ1、Q2のコレクタに接続され
る。
【0036】入力端子8からの黒基準電圧(0V)が、
差動増幅器17、17′のトランジスタQ1のベースに
供給されると共に、出力端子6よりの図1の加算器5の
加算出力が、クランプスイッチ(オンオフスイッチ)1
0を通じて、差動増幅器17、17′のトランジスタQ
2のベースに供給される。差動増幅器17のトランジス
タQ2のコレクタから出力端子11が導出されると共
に、その出力端子11及び接地間にコンデンサ18が接
続される。そして、差動増幅器17′のトランジスタQ
2のコレクタが、オンオフスイッチ21を通じて、出力
端子11に接続される。
差動増幅器17、17′のトランジスタQ1のベースに
供給されると共に、出力端子6よりの図1の加算器5の
加算出力が、クランプスイッチ(オンオフスイッチ)1
0を通じて、差動増幅器17、17′のトランジスタQ
2のベースに供給される。差動増幅器17のトランジス
タQ2のコレクタから出力端子11が導出されると共
に、その出力端子11及び接地間にコンデンサ18が接
続される。そして、差動増幅器17′のトランジスタQ
2のコレクタが、オンオフスイッチ21を通じて、出力
端子11に接続される。
【0037】コンデンサ18の容量をC、抵抗器R1、
R2の抵抗値をそれぞれR1、R2とすると、この図3
の積分器の積分時定数Tは、スイッチ21がオフのとき
は、T≒CR1/2となり、スイッチ21がオンのとき
は、T≒CR1R2/(R1+R2)になる。
R2の抵抗値をそれぞれR1、R2とすると、この図3
の積分器の積分時定数Tは、スイッチ21がオフのとき
は、T≒CR1/2となり、スイッチ21がオンのとき
は、T≒CR1R2/(R1+R2)になる。
【0038】次に、図4を参照して、図2の差動増幅器
17、17′を具体的に示した積分器の具体例を説明す
る。この場合の差動増幅器17、17′は、MOS電界
効果トランジスタ(CMOSトランジスタ)にて構成し
た差動増幅器である。差動増幅器17、17′は次のよ
うに構成される。Nチャンネル形MOSトランジスタQ
5、Q6の各ソースが、互いに接続されると共に、定電
流源IK3を通じて接地される。Q7、Q8はそれぞれ
Pチャンネル形MOSトランジスタで、これらトランジ
スタQ7、Q8のうちのトランジスタQ7のドレイン・
ゲート間が直結されてダイオード構成とされ、両トラン
ジスタQ7、Q8の各ゲートが互いに接続され、その各
ソースが電源+Bに接続されて、MOSトランジスタQ
5、Q6の負荷をとなるカレントミラー回路CMを構成
している。トランジスタQ7、Q8の各ドレインは、そ
れぞれトランジスタQ5、Q6のドレインに接続され
る。トランジスタQ7、Q5にてCMOSトランジスタ
が構成され、トランジスタQ8、Q6にて、CMOSト
ランジスタが構成される。
17、17′を具体的に示した積分器の具体例を説明す
る。この場合の差動増幅器17、17′は、MOS電界
効果トランジスタ(CMOSトランジスタ)にて構成し
た差動増幅器である。差動増幅器17、17′は次のよ
うに構成される。Nチャンネル形MOSトランジスタQ
5、Q6の各ソースが、互いに接続されると共に、定電
流源IK3を通じて接地される。Q7、Q8はそれぞれ
Pチャンネル形MOSトランジスタで、これらトランジ
スタQ7、Q8のうちのトランジスタQ7のドレイン・
ゲート間が直結されてダイオード構成とされ、両トラン
ジスタQ7、Q8の各ゲートが互いに接続され、その各
ソースが電源+Bに接続されて、MOSトランジスタQ
5、Q6の負荷をとなるカレントミラー回路CMを構成
している。トランジスタQ7、Q8の各ドレインは、そ
れぞれトランジスタQ5、Q6のドレインに接続され
る。トランジスタQ7、Q5にてCMOSトランジスタ
が構成され、トランジスタQ8、Q6にて、CMOSト
ランジスタが構成される。
【0039】入力端子8からの黒基準電圧(0V)が、
差動増幅器17、17′のトランジスタQ5のゲートに
供給されると共に、出力端子6よりの図1の加算器5の
加算出力が、オンオフスイッチ10を通じて、トランジ
スタQ6のゲートに供給される。差動増幅器17のトラ
ンジスタQ6のドレインから出力端子11が導出される
と共に、その出力端子11及び接地間にコンデンサ18
が接続される。差動増幅器17′のトランジスタQ6の
ドレインが、オンオフスイッチ21を通じて、出力端子
11に接続される。
差動増幅器17、17′のトランジスタQ5のゲートに
供給されると共に、出力端子6よりの図1の加算器5の
加算出力が、オンオフスイッチ10を通じて、トランジ
スタQ6のゲートに供給される。差動増幅器17のトラ
ンジスタQ6のドレインから出力端子11が導出される
と共に、その出力端子11及び接地間にコンデンサ18
が接続される。差動増幅器17′のトランジスタQ6の
ドレインが、オンオフスイッチ21を通じて、出力端子
11に接続される。
【0040】次に、図5を参照して、図1Aの撮像装置
の黒レベル補正回路の具体例の動作を説明する。図5A
にCCD固体撮像素子1の出力である映像信号の区間を
示し、図5BにCCD固体撮像素子1の出力である映像
信号を示し、その映像信号中の極太の線は黒レベル(黒
レベル期間)を示す。その映像信号の垂直帰線区間に
は、黒ライン(黒画素期間)が含まれている。図5Cは
AGC回路3のゲインを示す。図5Dは入力端子9から
オンオフスイッチ10に供給される、クランプ信号を示
し、図5Bの黒レベル部分に対応したパルスからなる信
号である。図5Eは、積分器7の引き込み信号を示す。
図5Fは、クランプ出力、即ち、出力端子11の出力を
示す。
の黒レベル補正回路の具体例の動作を説明する。図5A
にCCD固体撮像素子1の出力である映像信号の区間を
示し、図5BにCCD固体撮像素子1の出力である映像
信号を示し、その映像信号中の極太の線は黒レベル(黒
レベル期間)を示す。その映像信号の垂直帰線区間に
は、黒ライン(黒画素期間)が含まれている。図5Cは
AGC回路3のゲインを示す。図5Dは入力端子9から
オンオフスイッチ10に供給される、クランプ信号を示
し、図5Bの黒レベル部分に対応したパルスからなる信
号である。図5Eは、積分器7の引き込み信号を示す。
図5Fは、クランプ出力、即ち、出力端子11の出力を
示す。
【0041】さて、AGC回路3のゲインが、垂直帰線
区間内で、例えば、g1 からg2 (g1 <g2 )に切換
えられる場合を考える。CCD固体撮像素子1、相関2
重サンプリング回路2及びAGC回路3の縦続回路の入
力換算オフセット電圧をVoff とすると、ゲインがg1
のときは、AGC回路3の出力側には、Voff ・g1の
オフセット電圧が生じるが、クランプによって積分器7
の出力側に電圧−Voff ・g1 が発生して、このオフセ
ット電圧Voff ・g1 をキャンセルしている。
区間内で、例えば、g1 からg2 (g1 <g2 )に切換
えられる場合を考える。CCD固体撮像素子1、相関2
重サンプリング回路2及びAGC回路3の縦続回路の入
力換算オフセット電圧をVoff とすると、ゲインがg1
のときは、AGC回路3の出力側には、Voff ・g1の
オフセット電圧が生じるが、クランプによって積分器7
の出力側に電圧−Voff ・g1 が発生して、このオフセ
ット電圧Voff ・g1 をキャンセルしている。
【0042】次に、AGC回路3のゲインがg1 からg
2 に変化した瞬間、AGC回路3の出力側のオフセット
電圧はVoff ・g2 に変化するが、そのときの積分器7
の出力電圧は−Voff ・g1 のままなので、出力端子1
1には図5Fに示す如くVoff (g2 −g1 )の黒エラ
ー電圧が発生する。この黒エラー電圧は、積分時定数を
T、時間をtとすると、 exp(−t/T)に従って減少
する。この場合、積分器7の時定数Tは、通常は長い時
定数、即ち、T=R・C、又は、T=C/gmであるた
め、図5Eの引き込み信号は通常速度であるが、AGC
回路3のゲインがg1 からg2 に変化した後の所定期間
中、積分器7の時定数Tは、短く、即ち、T=C・R・
R′(R+R′)、又は、T=C/(gm+gm′)と
なるため、図5Eの引き込み信号は、高速となる。この
ため、図5Fに示す如くVoff (g2 −g1 )の黒エラ
ー電圧は、速やかに0Vとなり、垂直帰線区間から有効
画面(有効画面区間)に移行したときは、エラー電圧は
既になくなっているので、画像の上部が乱れるおそれは
ない。又、AGC回路3のゲインがg1 からg2 に変化
した後の所定期間を過ぎれば、積分器7の時定数Tは、
元の長い時定数、即ち、T=R・C、又は、T=C/g
mに戻される。
2 に変化した瞬間、AGC回路3の出力側のオフセット
電圧はVoff ・g2 に変化するが、そのときの積分器7
の出力電圧は−Voff ・g1 のままなので、出力端子1
1には図5Fに示す如くVoff (g2 −g1 )の黒エラ
ー電圧が発生する。この黒エラー電圧は、積分時定数を
T、時間をtとすると、 exp(−t/T)に従って減少
する。この場合、積分器7の時定数Tは、通常は長い時
定数、即ち、T=R・C、又は、T=C/gmであるた
め、図5Eの引き込み信号は通常速度であるが、AGC
回路3のゲインがg1 からg2 に変化した後の所定期間
中、積分器7の時定数Tは、短く、即ち、T=C・R・
R′(R+R′)、又は、T=C/(gm+gm′)と
なるため、図5Eの引き込み信号は、高速となる。この
ため、図5Fに示す如くVoff (g2 −g1 )の黒エラ
ー電圧は、速やかに0Vとなり、垂直帰線区間から有効
画面(有効画面区間)に移行したときは、エラー電圧は
既になくなっているので、画像の上部が乱れるおそれは
ない。又、AGC回路3のゲインがg1 からg2 に変化
した後の所定期間を過ぎれば、積分器7の時定数Tは、
元の長い時定数、即ち、T=R・C、又は、T=C/g
mに戻される。
【0043】上述の積分器の時定数を切換えるためのオ
ンオフスイッチ21(図1B、図2、図3及び図4)を
制御する制御信号発生手段(回路)は、例えば、リセッ
ト付きカウンタにて構成することができる。この制御信
号発生手段は、図1のサンプリング回路2やAGC回路
3の他に、固体撮像素子1用のタイミング信号発生手
段、画像処理用DSP(デジタル・シグナル・プロセッ
サ)、固体撮像素子1制御用のマイクロプロセッサ等の
いずれかの中に設けることができ、又、独立の回路とし
て撮像装置内に設けることもできる。
ンオフスイッチ21(図1B、図2、図3及び図4)を
制御する制御信号発生手段(回路)は、例えば、リセッ
ト付きカウンタにて構成することができる。この制御信
号発生手段は、図1のサンプリング回路2やAGC回路
3の他に、固体撮像素子1用のタイミング信号発生手
段、画像処理用DSP(デジタル・シグナル・プロセッ
サ)、固体撮像素子1制御用のマイクロプロセッサ等の
いずれかの中に設けることができ、又、独立の回路とし
て撮像装置内に設けることもできる。
【0044】尚、サンプリング回路2及びAGC回路3
をリニアCMOSの半導体集積回路で構成した場合、バ
イポーラトランジスタからなる半導体集積回路で構成す
る場合に比べて、上述のオフセット電圧が高くなるの
で、上述した撮像装置の黒レベル補正回路を、リニアC
MOSの半導体集積回路で構成したサンプリング回路2
及びAGC回路3を有する撮像装置に適用した場合、頗
る好適である。
をリニアCMOSの半導体集積回路で構成した場合、バ
イポーラトランジスタからなる半導体集積回路で構成す
る場合に比べて、上述のオフセット電圧が高くなるの
で、上述した撮像装置の黒レベル補正回路を、リニアC
MOSの半導体集積回路で構成したサンプリング回路2
及びAGC回路3を有する撮像装置に適用した場合、頗
る好適である。
【0045】撮像素子は、固体撮像素子に限らず、撮像
管であっても良い。固体撮像素子の場合、CCD撮像素
子に限らず、MOS撮像素子であっても良い。
管であっても良い。固体撮像素子の場合、CCD撮像素
子に限らず、MOS撮像素子であっても良い。
【0046】
【発明の効果】第1の本発明によれば、撮像素子より
の、垂直帰線区間に黒画素期間を有する映像信号が供給
されるAGC回路と、そのAGC回路からの映像信号が
供給される加算器と、その加算器からの映像信号がその
映像信号中の黒レベル期間でオンとなるクランプスイッ
チを通じて、差動入力端子の一方の入力端子に供給され
ると共に、黒基準レベルが差動入力端子の他方の入力端
子に供給される積分器とを有し、その積分器の積分出力
が加算器に供給されてAGC回路からの映像信号に加算
されるようにした撮像装置の黒レベル補正回路におい
て、映像信号の垂直帰線区間内のAGC回路におけるゲ
インの切換え後の所定期間では時定数が小さく、それ以
外の期間では時定数が大きくなるように時定数を可変す
る時定数可変手段を、積分器に設けたので、映像信号に
含まれるノイズの折り返しによる画像の横引き状のノイ
ズの発生を回避することができ、構成が簡単となり、正
確な黒レベル補正が可能で、映像信号の垂直帰線区間中
のAGC回路のゲイン変化による画像の乱れが生じるこ
とがなく、しかも、映像信号の各フィールドの先頭部の
光学的黒ラインがクランプされて、CCD固体撮像素子
のスミアの影響で、正確な黒補正ができなくなるおそれ
はなく、高精度に黒レベルを補正することのできる撮像
装置の黒レベル補正回路を得ることができる。
の、垂直帰線区間に黒画素期間を有する映像信号が供給
されるAGC回路と、そのAGC回路からの映像信号が
供給される加算器と、その加算器からの映像信号がその
映像信号中の黒レベル期間でオンとなるクランプスイッ
チを通じて、差動入力端子の一方の入力端子に供給され
ると共に、黒基準レベルが差動入力端子の他方の入力端
子に供給される積分器とを有し、その積分器の積分出力
が加算器に供給されてAGC回路からの映像信号に加算
されるようにした撮像装置の黒レベル補正回路におい
て、映像信号の垂直帰線区間内のAGC回路におけるゲ
インの切換え後の所定期間では時定数が小さく、それ以
外の期間では時定数が大きくなるように時定数を可変す
る時定数可変手段を、積分器に設けたので、映像信号に
含まれるノイズの折り返しによる画像の横引き状のノイ
ズの発生を回避することができ、構成が簡単となり、正
確な黒レベル補正が可能で、映像信号の垂直帰線区間中
のAGC回路のゲイン変化による画像の乱れが生じるこ
とがなく、しかも、映像信号の各フィールドの先頭部の
光学的黒ラインがクランプされて、CCD固体撮像素子
のスミアの影響で、正確な黒補正ができなくなるおそれ
はなく、高精度に黒レベルを補正することのできる撮像
装置の黒レベル補正回路を得ることができる。
【0047】第2の本発明によれば、第1の本発明の撮
像装置の黒レベル補正回路において、演算増幅器の反転
入力端子及び出力端子間にコンデンサを接続し、演算増
幅器の反転入力端子に直列に第1の抵抗器を接続すると
共に、非反転入力端子に直列に第2の抵抗器を接続して
積分器を構成し、加算器よりの映像信号をクランプスイ
ッチ及び第1の抵抗器の直列回路を通じて、演算増幅器
の反転入力端子に供給すると共に、黒基準レベルを第2
の抵抗器を通じて演算増幅器の非反転入力端子に供給す
るようになし、第2の抵抗器を、映像信号の垂直帰線区
間内のAGC回路におけるゲインの切換え後の所定期間
では低抵抗となり、それ以外の期間では高抵抗となる可
変抵抗器にて構成したので、第1の本発明と同様の効果
が得られる。
像装置の黒レベル補正回路において、演算増幅器の反転
入力端子及び出力端子間にコンデンサを接続し、演算増
幅器の反転入力端子に直列に第1の抵抗器を接続すると
共に、非反転入力端子に直列に第2の抵抗器を接続して
積分器を構成し、加算器よりの映像信号をクランプスイ
ッチ及び第1の抵抗器の直列回路を通じて、演算増幅器
の反転入力端子に供給すると共に、黒基準レベルを第2
の抵抗器を通じて演算増幅器の非反転入力端子に供給す
るようになし、第2の抵抗器を、映像信号の垂直帰線区
間内のAGC回路におけるゲインの切換え後の所定期間
では低抵抗となり、それ以外の期間では高抵抗となる可
変抵抗器にて構成したので、第1の本発明と同様の効果
が得られる。
【0048】第3の本発明によれば、第1の本発明の撮
像装置の黒レベル補正回路において、差動増幅器の出力
端子に並列にコンデンサを接続して積分器を構成し、加
算器よりの映像信号をクランプスイッチを通じて、差動
増幅器の差動入力端子のうちの一方の入力端子に供給す
ると共に、黒基準レベルを差動入力端子のうちの他方の
入力端子に供給するようになし、差動増幅器を第1の差
動増幅器とし、その第1の差動増幅器に対し選択的に並
列接続される第2の差動増幅器を設け、加算器よりの映
像信号をクランプスイッチを通じて、第2の差動増幅器
の差動入力端子のうちの一方の入力端子に供給すると共
に、黒基準レベルを第2の差動増幅器の差動入力端子の
うちの他方の入力端子に供給するようになし、映像信号
の垂直帰線区間内のAGC回路におけるゲインの切換え
後の所定期間では、第2の差動増幅器を第1の差動増幅
器に並列接続すると共に、それ以外の期間では第2の差
動増幅器を第1の差動増幅器から切り離すようにしたの
で、第1の本発明と同様の効果が得られる。
像装置の黒レベル補正回路において、差動増幅器の出力
端子に並列にコンデンサを接続して積分器を構成し、加
算器よりの映像信号をクランプスイッチを通じて、差動
増幅器の差動入力端子のうちの一方の入力端子に供給す
ると共に、黒基準レベルを差動入力端子のうちの他方の
入力端子に供給するようになし、差動増幅器を第1の差
動増幅器とし、その第1の差動増幅器に対し選択的に並
列接続される第2の差動増幅器を設け、加算器よりの映
像信号をクランプスイッチを通じて、第2の差動増幅器
の差動入力端子のうちの一方の入力端子に供給すると共
に、黒基準レベルを第2の差動増幅器の差動入力端子の
うちの他方の入力端子に供給するようになし、映像信号
の垂直帰線区間内のAGC回路におけるゲインの切換え
後の所定期間では、第2の差動増幅器を第1の差動増幅
器に並列接続すると共に、それ以外の期間では第2の差
動増幅器を第1の差動増幅器から切り離すようにしたの
で、第1の本発明と同様の効果が得られる。
【図1】A 本発明の実施の形態の具体例の撮像装置の
黒レベル補正回路を示すブロック線図である。 B Aの回路の積分器の一例を示す回路図である。
黒レベル補正回路を示すブロック線図である。 B Aの回路の積分器の一例を示す回路図である。
【図2】図1Aの回路の積分器の他の例を示す回路図で
ある。
ある。
【図3】図2の積分器のバイポーラトランジスタを用い
た場合の回路図である。
た場合の回路図である。
【図4】図2の積分器のMOSトランジスタを用いた場
合の回路図である。
合の回路図である。
【図5】図1Aの撮像装置の黒レベル補正回路の具体例
の動作説明に供するタイミングチャートである。
の動作説明に供するタイミングチャートである。
【図6】A 従来の撮像装置の黒レベル補正回路を示す
ブロック線図である。 B Aの回路の積分器の一例を示す回路図である。 C Aの回路の積分器の他の例を示す回路図である。
ブロック線図である。 B Aの回路の積分器の一例を示す回路図である。 C Aの回路の積分器の他の例を示す回路図である。
【図7】A 図6Cの積分器のバイポーラトランジスタ
を用いた場合の回路図である。 B 図6Cの積分器のMOSトランジスタを用いた場合
の回路図である。
を用いた場合の回路図である。 B 図6Cの積分器のMOSトランジスタを用いた場合
の回路図である。
【図8】図6Aの従来の撮像装置の黒レベル補正回路の
動作説明に供するタイミングチャートである。
動作説明に供するタイミングチャートである。
1 CCD固体撮像素子、2 相関サンプリング回路、
3 AGC回路、5加算器、7 積分器、12 演算増
幅器、13 コンデンサ、17、17′ 差動増幅器、
18 コンデンサ、21 オンオフスイッチ。
3 AGC回路、5加算器、7 積分器、12 演算増
幅器、13 コンデンサ、17、17′ 差動増幅器、
18 コンデンサ、21 オンオフスイッチ。
Claims (3)
- 【請求項1】 撮像素子よりの、垂直帰線区間に黒画素
期間を有する映像信号が供給されるAGC回路と、該A
GC回路からの映像信号が供給される加算器と、該加算
器からの映像信号が該映像信号中の黒レベル期間でオン
となるクランプスイッチを通じて、差動入力端子の一方
の入力端子に供給されると共に、黒基準レベルが上記差
動入力端子の他方の入力端子に供給される積分器とを有
し、該積分器の積分出力が上記加算器に供給されて上記
AGC回路からの映像信号に加算されるようにした撮像
装置の黒レベル補正回路において、 映像信号の垂直帰線区間内の上記AGC回路におけるゲ
インの切換え後の所定期間では時定数が小さく、それ以
外の期間では時定数が大きくなるように時定数を可変す
る時定数可変手段を、上記積分器に設けたことを特徴と
する撮像装置の黒レベル補正回路。 - 【請求項2】 請求項1に記載の撮像装置の黒レベル補
正回路において、 演算増幅器の反転入力端子及び出力端子間にコンデンサ
を接続し、上記演算増幅器の反転入力端子に直列に第1
の抵抗器を接続すると共に、上記非反転入力端子に直列
に第2の抵抗器を接続して上記積分器を構成し、 上記加算器よりの映像信号を上記クランプスイッチ及び
上記第1の抵抗器の直列回路を通じて、上記演算増幅器
の反転入力端子に供給すると共に、上記黒基準レベルを
上記第2の抵抗器を通じて上記演算増幅器の非反転入力
端子に供給するようになし、 上記第2の抵抗器を、上記映像信号の垂直帰線区間内の
上記AGC回路におけるゲインの切換え後の所定期間で
は低抵抗となり、それ以外の期間では高抵抗となる可変
抵抗器にて構成したことを特徴とする撮像装置の黒レベ
ル補正回路。 - 【請求項3】 請求項1に記載の撮像装置の黒レベル補
正回路において、 差動増幅器の出力端子に並列にコンデンサを接続して上
記積分器を構成し、 上記加算器よりの映像信号を上記クランプスイッチを通
じて、上記差動増幅器の差動入力端子のうちの一方の入
力端子に供給すると共に、上記黒基準レベルを上記差動
入力端子のうちの他方の入力端子に供給するようにな
し、 上記差動増幅器を第1の差動増幅器とし、該第1の差動
増幅器に対し選択的に並列接続される第2の差動増幅器
を設け、上記加算器よりの映像信号を上記クランプスイ
ッチを通じて、上記第2の差動増幅器の差動入力端子の
うちの一方の入力端子に供給すると共に、上記黒基準レ
ベルを上記第2の差動増幅器の差動入力端子のうちの他
方の入力端子に供給するようになし、 上記映像信号の垂直帰線区間内の上記AGC回路におけ
るゲインの切換え後の所定期間では、上記第2の差動増
幅器を上記第1の差動増幅器に並列接続すると共に、そ
れ以外の期間では上記第2の差動増幅器を上記第1の差
動増幅器に接続しなようにしたことを特徴とする撮像装
置の黒レベル補正回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10004127A JPH11205667A (ja) | 1998-01-12 | 1998-01-12 | 撮像装置の黒レベル補正回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10004127A JPH11205667A (ja) | 1998-01-12 | 1998-01-12 | 撮像装置の黒レベル補正回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11205667A true JPH11205667A (ja) | 1999-07-30 |
Family
ID=11576132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10004127A Pending JPH11205667A (ja) | 1998-01-12 | 1998-01-12 | 撮像装置の黒レベル補正回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11205667A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010070339A (ko) * | 1999-12-24 | 2001-07-25 | 가네꼬 히사시 | 화상 센서, 및 화상 센서를 사용하는 화소 독출방법 |
| CN100373919C (zh) * | 2003-11-11 | 2008-03-05 | 三洋电机株式会社 | 图像信号处理装置以及图像信号处理方法 |
| JP2014236236A (ja) * | 2013-05-30 | 2014-12-15 | キヤノン株式会社 | 撮像装置 |
| JP2015126530A (ja) * | 2013-12-27 | 2015-07-06 | キヤノン株式会社 | 撮像装置、その制御方法、および制御プログラム |
-
1998
- 1998-01-12 JP JP10004127A patent/JPH11205667A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010070339A (ko) * | 1999-12-24 | 2001-07-25 | 가네꼬 히사시 | 화상 센서, 및 화상 센서를 사용하는 화소 독출방법 |
| CN100373919C (zh) * | 2003-11-11 | 2008-03-05 | 三洋电机株式会社 | 图像信号处理装置以及图像信号处理方法 |
| JP2014236236A (ja) * | 2013-05-30 | 2014-12-15 | キヤノン株式会社 | 撮像装置 |
| JP2015126530A (ja) * | 2013-12-27 | 2015-07-06 | キヤノン株式会社 | 撮像装置、その制御方法、および制御プログラム |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4283742A (en) | Solid-state imaging apparatus with fixed pattern noise reduction | |
| JP6407083B2 (ja) | 光電変換装置、および、光電変換システム | |
| JP6736906B2 (ja) | 固体撮像装置及び画像読み取り装置 | |
| KR20080012129A (ko) | 고체촬상장치 및 촬상장치 | |
| JP2001128070A (ja) | 自己補償型相関二重サンプリング回路 | |
| WO2017033402A1 (en) | Photoelectric conversion apparatus and photoelectric conversion system | |
| JPS59200586A (ja) | 映像信号発生装置 | |
| JP2011176616A (ja) | 固体撮像装置及び固体撮像装置の駆動方法 | |
| US4809074A (en) | Solid state imager having a signal processing circuit for reducing noise | |
| US20150036032A1 (en) | Photoelectric conversion apparatus and image pickup system | |
| JP3890207B2 (ja) | 撮像装置および撮像システム | |
| JP2000180706A5 (ja) | ||
| US7595821B2 (en) | Solid-state image pickup device and camera using the same | |
| US4719512A (en) | Noise cancelling image sensor | |
| JP2650275B2 (ja) | 固体撮像装置の出力回路 | |
| KR100213958B1 (ko) | 영상 신호 처리 장치 | |
| JP2003259228A (ja) | 固体撮像装置およびその信号処理方法 | |
| JP3836911B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP3818711B2 (ja) | 相関二重サンプリング回路 | |
| JP2003087657A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP2000307958A (ja) | 固体撮像素子およびその画素信号処理方法 | |
| JP3851770B2 (ja) | 増幅型固体撮像装置 | |
| JP3624585B2 (ja) | 固体撮像装置およびその駆動方法 | |
| JPH10126695A (ja) | 固体撮像素子およびその駆動方法並びにカメラ | |
| JPH09284658A (ja) | 固体撮像素子 |