JPS63286024A - アナログ電圧のデジタル変換装置 - Google Patents

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。

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
。

■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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

■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。

■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。

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。

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。

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。

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。

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。

■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。

【図面の簡単な説明】

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

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （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. （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。