JPS63286024A - アナログ電圧のデジタル変換装置 - Google Patents
アナログ電圧のデジタル変換装置Info
- Publication number
- JPS63286024A JPS63286024A JP62121781A JP12178187A JPS63286024A JP S63286024 A JPS63286024 A JP S63286024A JP 62121781 A JP62121781 A JP 62121781A JP 12178187 A JP12178187 A JP 12178187A JP S63286024 A JPS63286024 A JP S63286024A
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- JP
- Japan
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- voltage
- analog
- converter
- analog voltage
- resistor
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- Pending
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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】
■技術分野
本発明は、例えば画像アナログ信号、音声アナログ信号
等、アナログ情報をデジタル情報に変換するＡ／Ｄ変換
装置に関・し、特に、非線形化補正など、アナログ信号
レベルに対するデジタルデータ値の相関を所要の特性に
補正したデジタルデータを得るＡ／Ｄ変換装置に関する
。
等、アナログ情報をデジタル情報に変換するＡ／Ｄ変換
装置に関・し、特に、非線形化補正など、アナログ信号
レベルに対するデジタルデータ値の相関を所要の特性に
補正したデジタルデータを得るＡ／Ｄ変換装置に関する
。
■従来技術
例えば画像処理分野において、ＣＯＤなどのイメージセ
ンサで読み取ったアナログ画像信号をＡ／Ｄ変換器でデ
ジタルデータに変換して。
ンサで読み取ったアナログ画像信号をＡ／Ｄ変換器でデ
ジタルデータに変換して。
ＣＲＴディスプＩノイに出力する場合、ＣＯＤからのア
ナログ画像信号は、基本的に、Ｈ橋上の画像の反射率に
対して線形であり、第２ａ図に示すように１反射率に対
して線形のアナログ画像信号電圧Ｖｉが得られる。この
電圧をそのままＡ／Ｄ変換器に与えてデジタル変換する
と、デジタルデータも実質上反射率に対して線形である
。ところがＣＲＴは、入力信号レベルに対して指数関数
の特性を持った反射率の色を表示する。すなわち電圧Ｖ
ｉに対して第２ｂ図に示す指数関数的輝度特性（実ｖＡ
）を示す。そこでＣＲＴの表示を、アナログ電圧Ｖｉに
忠実な線形特性とするには、第２ｃ図に示すように、Ｃ
ＲＴディスプレイに与える電圧Ｖｄをアナログ電圧Ｖｉ
に対して、指数関数の逆関数である対数関数特性を持つ
ものに補正しなければならない。この補正がγ補正とい
われるものである。
ナログ画像信号は、基本的に、Ｈ橋上の画像の反射率に
対して線形であり、第２ａ図に示すように１反射率に対
して線形のアナログ画像信号電圧Ｖｉが得られる。この
電圧をそのままＡ／Ｄ変換器に与えてデジタル変換する
と、デジタルデータも実質上反射率に対して線形である
。ところがＣＲＴは、入力信号レベルに対して指数関数
の特性を持った反射率の色を表示する。すなわち電圧Ｖ
ｉに対して第２ｂ図に示す指数関数的輝度特性（実ｖＡ
）を示す。そこでＣＲＴの表示を、アナログ電圧Ｖｉに
忠実な線形特性とするには、第２ｃ図に示すように、Ｃ
ＲＴディスプレイに与える電圧Ｖｄをアナログ電圧Ｖｉ
に対して、指数関数の逆関数である対数関数特性を持つ
ものに補正しなければならない。この補正がγ補正とい
われるものである。
従来、この種の補正を、第３ａ図に示す構成又は第４ａ
図に示す構成で行なっている。
図に示す構成で行なっている。
第３ａ図において、ＣＣＤ１のアナログ画像信号はＡ／
Ｄ変換器４でデジタルデータに変換され、ＲＯＭ６のア
ドレスに与えられる。ＲＯＭ６は、電圧Ｖｉ（デジタル
データ）に対して第３ｂ図に示す如きのデータＶｄをメ
モリしている。しかし。
Ｄ変換器４でデジタルデータに変換され、ＲＯＭ６のア
ドレスに与えられる。ＲＯＭ６は、電圧Ｖｉ（デジタル
データ）に対して第３ｂ図に示す如きのデータＶｄをメ
モリしている。しかし。
Ａ／Ｄ変換のビット落ちや、ＲＯＭ６前段のＡ／Ｄ変換
器４．でアナログ電圧をデジタルデータに変換するとき
の量子化およびこのデータ（入力データｖｉニアドレス
データ）の１ステツプの変化量に対する出力データ（Ｖ
ｄ ：メモリデータ）の量子化において、切上げ又は切
下げがあるので、アナログ電圧Ｖｉが低い領域では、Ｖ
ｉのわずかな変化に対しである点で大幅に出力データＶ
ｄが変化するとか、逆にアナログ電圧Ｖｉが高い領域で
は、Ｖｉの比較的に大きな変化でも出力データＶｄが変
化しないとかの問題がある。すなわちアナログ電圧Ｖｉ
に対して、出力データＶｄの連続性が損なわれる。
器４．でアナログ電圧をデジタルデータに変換するとき
の量子化およびこのデータ（入力データｖｉニアドレス
データ）の１ステツプの変化量に対する出力データ（Ｖ
ｄ ：メモリデータ）の量子化において、切上げ又は切
下げがあるので、アナログ電圧Ｖｉが低い領域では、Ｖ
ｉのわずかな変化に対しである点で大幅に出力データＶ
ｄが変化するとか、逆にアナログ電圧Ｖｉが高い領域で
は、Ｖｉの比較的に大きな変化でも出力データＶｄが変
化しないとかの問題がある。すなわちアナログ電圧Ｖｉ
に対して、出力データＶｄの連続性が損なわれる。
第４ａ図に示す従来例は、例えば特開昭６１−１３４１
７７号公報に開示されているものでありＡ／Ｄ変換器４
の内部のラダー抵抗の一部に外から並列に抵抗器Ｒａを
接続して、第４ｂ図に示すような折れ線特性の出力デー
タＶｄを得るものである。
７７号公報に開示されているものでありＡ／Ｄ変換器４
の内部のラダー抵抗の一部に外から並列に抵抗器Ｒａを
接続して、第４ｂ図に示すような折れ線特性の出力デー
タＶｄを得るものである。
この従来例では、例えばＡ／Ｄ変換器４の基準電圧＋Ｒ
ＥＦを５ｖ、−ＲＥＦを機器アースにとった場合を考え
ると、ラダー抵抗と並列に外部抵抗Ｒａを設けない場合
はアナログ入力電圧Ｖｉ＝Ｏ〜５ｖを均一に２５６ステ
ツプのデジタルデータに変換するが、例えばある外部入
力端子と機器アースの間にＲａ＝８２．５ｒ （ｒはラ
ダー抵抗の２５６分の１の値）を接続すると、ｖｉの０
〜約１ｖまでを８２ステツプに、１〜５ｖまでを１７４
ステツプにデジタル変換するので、出力データは折れ線
の特性となる。
ＥＦを５ｖ、−ＲＥＦを機器アースにとった場合を考え
ると、ラダー抵抗と並列に外部抵抗Ｒａを設けない場合
はアナログ入力電圧Ｖｉ＝Ｏ〜５ｖを均一に２５６ステ
ツプのデジタルデータに変換するが、例えばある外部入
力端子と機器アースの間にＲａ＝８２．５ｒ （ｒはラ
ダー抵抗の２５６分の１の値）を接続すると、ｖｉの０
〜約１ｖまでを８２ステツプに、１〜５ｖまでを１７４
ステツプにデジタル変換するので、出力データは折れ線
の特性となる。
Ａ／Ｄ変換のビット落ちはないが、デジタルデータが折
り線の近似であるので、補正精度が粗くＣＲＴディスプ
レイ５には、忠実な色再現がなされない。
り線の近似であるので、補正精度が粗くＣＲＴディスプ
レイ５には、忠実な色再現がなされない。
■目的
本発明は前記従来の問題点を改善しＲＯＭ６を用いる場
合よりも簡単かつ正確に、また、並列抵抗Ｒａ接続の場
合よりも忠実に、アナログ信号に所要の補正を施したデ
ジタルデータを得ることを目的とする。
合よりも簡単かつ正確に、また、並列抵抗Ｒａ接続の場
合よりも忠実に、アナログ信号に所要の補正を施したデ
ジタルデータを得ることを目的とする。
■構成
本発明では、アナログ電圧をデジタルデータに変換する
Ａ／Ｄ変換器を有するデジタル変換装置において、前記
アナログ電圧を分圧する分圧手段を備え、該分圧手段が
分圧した電圧をＡ／Ｄ変換器の基準電圧入力端に、前記
アナログ電圧をＡ／Ｄ変換器の変換電圧入力端に印加す
る構成とする。
Ａ／Ｄ変換器を有するデジタル変換装置において、前記
アナログ電圧を分圧する分圧手段を備え、該分圧手段が
分圧した電圧をＡ／Ｄ変換器の基準電圧入力端に、前記
アナログ電圧をＡ／Ｄ変換器の変換電圧入力端に印加す
る構成とする。
第１ａ図に本発明の一実施例の構成を示す。第１ａ図に
おいて、２が本発明に従って付加した分圧回路である。
おいて、２が本発明に従って付加した分圧回路である。
他の部分は従来の構成と同様である０回路構成はごく単
純で、Ａ／Ｄ変換器のアナログ入力端子Ｖｉｎと基準電
圧端子＋ＲＥＦとの間に抵抗Ｒを、抵抗Ｒの手前の基準
電圧Ｖｒ入力端側に抵抗Ｒｒを設置するだけである。こ
れによって入力電圧に対して出力にカーブを付けること
ができる。なお、３は、Ａ／Ｄ変換器４内のラダー抵抗
とＲおよびＲａとの相関による分圧電圧Ｖｒｅｆの変動
を無視することができるように付加したバッファアンプ
である。
純で、Ａ／Ｄ変換器のアナログ入力端子Ｖｉｎと基準電
圧端子＋ＲＥＦとの間に抵抗Ｒを、抵抗Ｒの手前の基準
電圧Ｖｒ入力端側に抵抗Ｒｒを設置するだけである。こ
れによって入力電圧に対して出力にカーブを付けること
ができる。なお、３は、Ａ／Ｄ変換器４内のラダー抵抗
とＲおよびＲａとの相関による分圧電圧Ｖｒｅｆの変動
を無視することができるように付加したバッファアンプ
である。
第１ａ図に示す＋ＲＥＦの入力電圧Ｖ ｒｅｆと入力ア
ナログ電圧Ｖｉの関係を式で示すと、 Ｖｒｅｆ＝（Ｖｒ−Ｒ＋Ｖｉ）／（Ｒ＋Ｒｒ）である。
ナログ電圧Ｖｉの関係を式で示すと、 Ｖｒｅｆ＝（Ｖｒ−Ｒ＋Ｖｉ）／（Ｒ＋Ｒｒ）である。
ここでＶｒ＝５Ｖ、Ｒ＝Ｒｒ＝ＩＫΩとすると、
Ｖ ｒｅｆ ＝ （５＋ Ｖ ｉ）／２である。Ａ／Ｄ
変換器４で変換されたデジタルデータが示す値をＤとす
ると、 Ｄ ＝ ２５５ ・Ｖ ｉ／ Ｖ ｒｅｆ＝２５５・Ｖ
ｉ／ （５＋ Ｖ ｉ）／２＝２５５・２Ｖｉ／（５
＋Ｖｉ） ＝２５５・（２−１０／（Ｖｉ＋５））であり、艮とＲ
ｒの値をいろいろに変化させれば、原理的に必要とする
カーブにいくらでも近づけることができる。カーブを調
整可能なように、この実施例では、抵抗ＲおよびＲｒを
可変抵抗器としている。この実施例では結局分圧回路２
とＡ／Ｄ変換器４との共働で、入力アナログ電圧Ｖｉを
第１ｂ図に示すアナログ電圧Ｖｄに変換して、このアナ
ログ電圧Ｖｄをデジタルデータに変換し、このデジタル
データをＣＲＴディスプレイ５に与えることになる。入
力アナログ電圧Ｖｉを、デジタルデータに変換する前に
カーブ状の補正を施しているので、この補正には、量子
化誤差は含まれない。第３ａ図に示す従来例では、Ａ／
Ｄ変換の量子化誤差と、ＲＯＭ６における量子化誤差の
両者が、ＣＧＤ Ｉとディスプレイ５との間のＡ／Ｄ変
換の誤差となるが、本発明では、Ａ／Ｄ変換器４におけ
る量子化誤差のみとなるので、変換精度が高い。所望の
曲線特性を簡単に実現できるので、従来の折れ線近似の
場合よりも補正精度が高いのは勿論である。
変換器４で変換されたデジタルデータが示す値をＤとす
ると、 Ｄ ＝ ２５５ ・Ｖ ｉ／ Ｖ ｒｅｆ＝２５５・Ｖ
ｉ／ （５＋ Ｖ ｉ）／２＝２５５・２Ｖｉ／（５
＋Ｖｉ） ＝２５５・（２−１０／（Ｖｉ＋５））であり、艮とＲ
ｒの値をいろいろに変化させれば、原理的に必要とする
カーブにいくらでも近づけることができる。カーブを調
整可能なように、この実施例では、抵抗ＲおよびＲｒを
可変抵抗器としている。この実施例では結局分圧回路２
とＡ／Ｄ変換器４との共働で、入力アナログ電圧Ｖｉを
第１ｂ図に示すアナログ電圧Ｖｄに変換して、このアナ
ログ電圧Ｖｄをデジタルデータに変換し、このデジタル
データをＣＲＴディスプレイ５に与えることになる。入
力アナログ電圧Ｖｉを、デジタルデータに変換する前に
カーブ状の補正を施しているので、この補正には、量子
化誤差は含まれない。第３ａ図に示す従来例では、Ａ／
Ｄ変換の量子化誤差と、ＲＯＭ６における量子化誤差の
両者が、ＣＧＤ Ｉとディスプレイ５との間のＡ／Ｄ変
換の誤差となるが、本発明では、Ａ／Ｄ変換器４におけ
る量子化誤差のみとなるので、変換精度が高い。所望の
曲線特性を簡単に実現できるので、従来の折れ線近似の
場合よりも補正精度が高いのは勿論である。
なお、上記においては、アナログ画像信号のＣＲ７表示
用デジタル変換を説明したが、本発明はこれに限らず、
アナログ画像信号のプリント用デジタル変換、音声アナ
ログ信号の記録用あるいは音声認識用のデジタル変換、
あるいはその他の、同様な補正を要するＡ／Ｄ変換に同
様に実施しうる。
用デジタル変換を説明したが、本発明はこれに限らず、
アナログ画像信号のプリント用デジタル変換、音声アナ
ログ信号の記録用あるいは音声認識用のデジタル変換、
あるいはその他の、同様な補正を要するＡ／Ｄ変換に同
様に実施しうる。
■効果
以上の通り本発明によれば、Ａ／Ｄ変換器とアナログ信
号入力ラインとの間への簡単な電気回路要素の付加で、
補正精度が高くしかも補正特性を容易に調整し得るアナ
ログ電圧のデジタル変換装置が得られる。
号入力ラインとの間への簡単な電気回路要素の付加で、
補正精度が高くしかも補正特性を容易に調整し得るアナ
ログ電圧のデジタル変換装置が得られる。
第１ａ図は本発明の一実施例を示すブロック図、第１ｂ
図は第１ａ図に示す分圧回路２およびＡ／Ｄ変換器４の
共働により得られる補正特性を示すグラフである。 第２ａ図はＣＣＤの画像読取における原稿画像の反射率
と読取アナログ電圧との関係を示すグラフ、第２ｂ図は
ＣＲＴの入力電圧と表示輝度との関係を示すグラフ、第
２ｃ図はＣＲＴ表示の非線形性を補正するだめの補正特
性を示すグラフである。 第３ａ図は従来のアナログ電圧のデジタル変換装置の１
つの構成を示すブロック図、第３ｂ図は第３ａ図のＲＯ
Ｍ６の入／出力特性を示すグラフである。 第４ａ図は従来のアナログ電圧のデジタル変換装置のも
う１つの構成を示すブロック図、第４ｂ図は第４ａ図に
示すＡ／Ｄ変換器４の入／出力特性を示すグラフである
。 １：ＣＣＤ ２：分圧回路Ｒ，Ｒａ：分
圧用可変抵抗器（分圧手段）３：バッファアンプ
４：Ａ／Ｄ変換器５：ＣＲＴディスプレイ ６：関数発
生用ＲＯＭ声３ｂ区 第４ｂ区 声］ｂ図声
１８図
図は第１ａ図に示す分圧回路２およびＡ／Ｄ変換器４の
共働により得られる補正特性を示すグラフである。 第２ａ図はＣＣＤの画像読取における原稿画像の反射率
と読取アナログ電圧との関係を示すグラフ、第２ｂ図は
ＣＲＴの入力電圧と表示輝度との関係を示すグラフ、第
２ｃ図はＣＲＴ表示の非線形性を補正するだめの補正特
性を示すグラフである。 第３ａ図は従来のアナログ電圧のデジタル変換装置の１
つの構成を示すブロック図、第３ｂ図は第３ａ図のＲＯ
Ｍ６の入／出力特性を示すグラフである。 第４ａ図は従来のアナログ電圧のデジタル変換装置のも
う１つの構成を示すブロック図、第４ｂ図は第４ａ図に
示すＡ／Ｄ変換器４の入／出力特性を示すグラフである
。 １：ＣＣＤ ２：分圧回路Ｒ，Ｒａ：分
圧用可変抵抗器（分圧手段）３：バッファアンプ
４：Ａ／Ｄ変換器５：ＣＲＴディスプレイ ６：関数発
生用ＲＯＭ声３ｂ区 第４ｂ区 声］ｂ図声
１８図
Claims (2)
- （１）アナログ電圧をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ
変換器を有するデジタル変換装置において、前記アナロ
グ電圧を分圧する分圧手段を備え、該分圧手段が分圧し
た電圧をＡ／Ｄ変換器の基準電圧入力端に、前記アナロ
グ電圧をＡ／Ｄ変換器の変換電圧入力端に印加する構成
としたことを特徴とするアナログ電圧のデジタル変換装
置。 - （２）分圧手段は可変抵抗器である前記特許請求の範囲
第（１）項記載の、アナログ電圧のデジタル変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62121781A JPS63286024A (ja) | 1987-05-19 | 1987-05-19 | アナログ電圧のデジタル変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62121781A JPS63286024A (ja) | 1987-05-19 | 1987-05-19 | アナログ電圧のデジタル変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63286024A true JPS63286024A (ja) | 1988-11-22 |
Family
ID=14819732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62121781A Pending JPS63286024A (ja) | 1987-05-19 | 1987-05-19 | アナログ電圧のデジタル変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63286024A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08307275A (ja) * | 1995-05-02 | 1996-11-22 | Lg Semicon Co Ltd | 可変利得端を内蔵するデルタ シグマ アナログ ディジタル変換器 |
-
1987
- 1987-05-19 JP JP62121781A patent/JPS63286024A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08307275A (ja) * | 1995-05-02 | 1996-11-22 | Lg Semicon Co Ltd | 可変利得端を内蔵するデルタ シグマ アナログ ディジタル変換器 |
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