JPS6359218A - Gain control circuit - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain an optimum reference voltage to the increase in brightness of a fluorescent light or the like by generating a current in response to a count of an overflow output and integrating the current and a sensitivity characteristic output corresponding to a picture element number of a line sensor so as to obtain a current signal thereby forming the reference voltage through the current/voltage conversion. CONSTITUTION:When an analog output signal A is larger than a reference voltage VR+ and an overflow output OF is generated, a 1-pulse output is supplied from an AND gate G and a counter 2 counts up. The counter 2 issues the count to a DA converter 4 and an output increased by 1/256 of the current output of a reference current source 5 is obtained. According to the current, a current is increased from the DA converter 8 and the output current of the DA converter 2 is increased proportional thereto and the increased reference voltage VR+ is applied to the AD converter 1 via the current/voltage converter 9. Thus, every time an overflow output OF '1' is outputted from the AD converter 1, the reference voltage VR+ of the AD converter 1 rises and the gain is decreased.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、蛍光燈等のように点灯後に輝度が上昇する光
源を使用したイメージ・センサ（ライン・センナ）読み
取り装置におけるアナログ・ディジタル変換゛器の利得
制御回路に関するものである。[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention relates to analog-to-digital conversion in an image sensor (line sensor) reading device that uses a light source whose brightness increases after being turned on, such as a fluorescent light. This relates to the gain control circuit of the device.

〈従来の技術〉 蛍光で等を光源としたイメージ・センサ（ライン・セン
サ）のアナログ出力をディジタル変換する場合、アナロ
グ・ディジタル変換器にリファレンス電圧を与え、この
リファレンス電圧の示す電圧範囲をフルスケールとして
アナログ・ディジタル変換を行なう。<Conventional technology> When converting the analog output of an image sensor (line sensor) using fluorescent light as a light source, a reference voltage is applied to the analog-to-digital converter, and the voltage range indicated by this reference voltage is converted to the full scale. Analog-to-digital conversion is performed as follows.

このとさ、蛍光燈の輝度が一定で変化しなければリファ
レンス電圧も一定値で固定して良いが、蛍光燈は、点灯
後、しばらくの間は徐々に輝度が上昇するため、リファ
レンス電圧も蛍光での輝度に比例して広げないと実際の
イメージ出力の明暗に対応したディジタル信号を得るこ
とができない。In this case, if the brightness of the fluorescent light is constant and does not change, the reference voltage can be fixed at a constant value, but since the brightness of the fluorescent light gradually increases for a while after it is turned on, the reference voltage is also It is not possible to obtain a digital signal that corresponds to the brightness and darkness of the actual image output unless it is expanded in proportion to the brightness of the image.

このため、一般に、イメージ・センサの出力信号のピー
クをピーク・ホルダ回路で検出し、これをリファレンス
電圧としてアナログ・ディジタル変１９４器に与える方
式が取られている。For this reason, a method is generally adopted in which the peak of the output signal of the image sensor is detected by a peak holder circuit, and this is applied as a reference voltage to the analog-to-digital converter 194.

しかしながら、ライン・センサよりなるイメージ・セン
サはその動作速度が速く、ピーク・ホルダ回路に対して
も高速動作が要求される。また、センサ出力信号にノイ
ズ成分が含まれると、ピーク・ホルダ回路がこのノイズ
に反応するため、これとは別にサンプル・ホールド回路
を付加する必要があり、複雑なアナログ回路を設計しな
ければならなかった。However, the image sensor consisting of a line sensor operates at high speed, and the peak holder circuit is also required to operate at high speed. Additionally, if the sensor output signal contains a noise component, the peak holder circuit will react to this noise, so a sample and hold circuit must be added separately, requiring the design of a complex analog circuit. There wasn't.

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明が解決しようとする課題は、ピーク・ホルダ回路
、サンプル・ホールド回路等を用いずにアナログ・ディ
ジタル変換器の利得制御回路を構成することであり、蛍
光燈等のＩｒ！！度の上昇に対して最適なリファレンス
電圧を得ることを目的とする。<Problems to be Solved by the Invention> The problems to be solved by the present invention are to configure a gain control circuit for an analog-to-digital converter without using a peak holder circuit, a sample-and-hold circuit, etc. Ir such as fluorescent lights! ! The purpose is to obtain an optimal reference voltage as the temperature increases.

〈問題を解決するための手段〉 上記した問題を解決した本発明は、リファレンス電圧を
用いてライン・センサの出力信号を量子化しライン・セ
ンサ出力がオーバーフ０−した際にオーバーフロー出力
を行なうアナログ・ディジタル変換器と、このオーバー
フロー出力をカウントしてカウント値に対応するアナロ
グ電流を発生する電流発生手段と、ライン・センサの感
度特性を記憶格納するメモリと、前記アナログ電流と前
記ライン・センサの感度特性を入力してその積算値を電
流出力するディジタル・アナログ変換器と、このディジ
タル・アナログ変換器の出力を電流電圧変換して前記ア
ナログ・ディジタル変換器にリファレンス電圧として与
える電流電圧変換器とを有する利１１ｔＩＩＩ　１１１
回路である。<Means for Solving the Problems> The present invention, which has solved the above-mentioned problems, is an analog system that quantizes the output signal of a line sensor using a reference voltage and performs an overflow output when the line sensor output overflows. a digital converter, a current generating means for counting this overflow output and generating an analog current corresponding to the count value, a memory for storing the sensitivity characteristics of the line sensor, and a circuit for storing the sensitivity characteristics of the line sensor and the analog current and the sensitivity of the line sensor. A digital-analog converter that inputs characteristics and outputs the integrated value as a current, and a current-voltage converter that converts the output of this digital-analog converter into a current-voltage and supplies it as a reference voltage to the analog-digital converter. Benefits 11tIII 111
It is a circuit.

く作用〉 本発明の利得制御回路は、アナログ入力信号がリファレ
ンス電圧を越えた場合、オーバーフロー出力を発生し、
このオーバーフロー出力をカウントしてこのカウント値
に応じた電流を発生し、この電流とライン・センサの画
素番号に対応する感度特性出力とを積算して電流信号を
得、電流電圧変換してリファレンス電圧とする。Effect> The gain control circuit of the present invention generates an overflow output when the analog input signal exceeds the reference voltage,
This overflow output is counted to generate a current according to this count value, this current and the sensitivity characteristic output corresponding to the pixel number of the line sensor are integrated to obtain a current signal, and the current signal is converted to a reference voltage. shall be.

〈実施例〉 第１図に本発明を実施した利得制御回路例を構成ブロッ
ク図として示す。<Embodiment> FIG. 1 shows a configuration block diagram of an example of a gain control circuit embodying the present invention.

この図において、１はアナログ・ディジタル変換器（Ａ
Ｄ変換器）で、リファレンス電圧ＶＲ＋。In this figure, 1 is an analog-to-digital converter (A
D converter) and reference voltage VR+.

ＶＲ−をフル・スケールとしてライン・センサがらのア
ナログ出力信号Ａ＠端子Ａ　ｔｎに入力してアナログ・
ディジタル変換し、４ビツトのデータＱ　ａｔａとして
出力する。また、端子Ａ　ｔｎに入力された電圧値が電
圧ＶＲ十より高い場合はオーバーフロー信号ＯＦ“１″
を出力する。Ｇはアンド・ゲートでＡ−バーフロー出力
ＯＦとクロック・パルスＣＬＫを入力し、オーバーフロ
ー信号ＯＦが入力される毎に１パルス発生する。２は信
号ＲＥＳが１″の時はクリア、０″の時にオーバーフロ
ー出力パルスをカウントする８ピツト・カウンタ、３は
基準電流源、４は基準電流源３からのアナログ電流と８
ビツト・カウンタ２がらのカウント値を積口してアナロ
グ電流を出力するｖ４算型ディジタル・アナログ変換器
（ＤＡ変換器）、５はＤＡ変換器４の電流出力レンジを
変換する電流整合器である。Input the analog output signal A from the line sensor to the terminal A tn with VR- as full scale.
It is digitally converted and output as 4-bit data Qata. In addition, if the voltage value input to the terminal A tn is higher than the voltage VR0, an overflow signal OF "1"
Output. G is an AND gate that inputs the A-barflow output OF and the clock pulse CLK, and generates one pulse every time the overflow signal OF is input. 2 is an 8-pit counter that is cleared when the signal RES is 1'' and counts overflow output pulses when it is 0''; 3 is a reference current source; 4 is an analog current from the reference current source 3;
A v4 type digital-to-analog converter (DA converter) multiplies the count values of the bit counter 2 and outputs an analog current, and 5 is a current matching device that converts the current output range of the DA converter 4. .

６はクロック信号ＣＬＫに同期してＯから４０９５まで
カラン１−・アップ動作を行なう１２ビツト・カウンタ
、７はライン・センサの出力感度特性（シェージング歪
み）が各画素毎に予め書き込まれている８ビツトｘ　４
０９６ワード容量のメモリである。6 is a 12-bit counter that performs a 1-up operation from 0 to 4095 in synchronization with the clock signal CLK, and 7 is a 12-bit counter in which the output sensitivity characteristics (shading distortion) of the line sensor are written in advance for each pixel. Bit x 4
The memory has a capacity of 096 words.

８はメモリ７の感度特性出力と電流整合器５の電流出力
とを積算してアナログ電流を出力する積枠型ディジタル
・アナログ変換器（ＤＡ変換器）、９はＤＡ変換器８の
出力電流を電圧に変換してへ〇変ｙＡ器１ヘリファレン
ス電圧ＶＲ十を与える電流電圧変換器である。8 is a frame-type digital-to-analog converter (DA converter) that integrates the sensitivity characteristic output of the memory 7 and the current output of the current matching unit 5 and outputs an analog current; 9, the output current of the DA converter 8; This is a current-voltage converter that converts it into a voltage and gives a reference voltage VR to the converter 1.

尚、アナログ出力信号Ａは４０９６個の画素出力信号で
あり、クロック信号ＣＬＫに同期してＡＤ変換器１に入
力される。またカウンタ６の値が０゛。Note that the analog output signal A is a 4096 pixel output signal, and is input to the AD converter 1 in synchronization with the clock signal CLK. Also, the value of counter 6 is 0゛.

のときにＯＳ目の画素信号が入力されるように同期をと
っている。また、電流整合器５の出力電流にはオフセッ
ト成分があり、ＤＡ変換器４の出力電流が０″の時にも
一定のオフセット電流が流れるように設定されている。Synchronization is established so that the OS-th pixel signal is input when . Further, the output current of the current matching device 5 has an offset component, and is set so that a constant offset current flows even when the output current of the DA converter 4 is 0''.

ＲＥＳ信号及びクロック信号ＣＬＫを制御する制御装首
は本図では省略する。A control head for controlling the RES signal and the clock signal CLK is omitted in this figure.

さて、このように構成された本発明の利１η制御回路は
次のように４１作する。Now, the advantage 1η control circuit of the present invention configured as described above is constructed as follows.

第２図は本発明の動作を表わすタイムチャートである。FIG. 2 is a time chart showing the operation of the present invention.

読み取りを始める的の状態、即ち蛍光燈を点灯していな
い状態では、ＲＥＳ信号は６゛１”でありカウンタ２の
出力は’Ｏ”、ＤＡ変換器４の出力電流も“Ｏ″、電流
整合器５はオフセット電流を出力し、これに対応覆るリ
ファレンス電圧ＶＲ＋がＡＤ変換器１に与えられる。When reading is started, that is, when the fluorescent light is not lit, the RES signal is 6゛1'', the output of the counter 2 is 'O', the output current of the DA converter 4 is also 'O', and the current is matched. The device 5 outputs an offset current, and a corresponding reference voltage VR+ is applied to the AD converter 1.

ライン・センサの出力信号Ａは光がない状態で０ボルト
であり、光量が大きくなるほど高い電圧となるため、電
圧ＶＲ−はＯボルトとする。The output signal A of the line sensor is 0 volts in the absence of light, and increases as the amount of light increases, so the voltage VR- is assumed to be O volts.

第２図のタイムチ１７−トで、０から４０９５までの番
号はライン・センサの画素番号とそれに対応するＱ　ａ
ｔａを表わす。In the time chart 17 in Fig. 2, the numbers from 0 to 4095 are the pixel numbers of the line sensor and their corresponding Q a
Represents ta.

さて、読み取りを開始すると、光源が点灯し、ＲＥＳ信
号が０″となる。Now, when reading starts, the light source turns on and the RES signal becomes 0''.

ＡＤ変換器１はクロック信号ＣＬＫの立ち上がりでアナ
ログ出力信号ＡをＡＤ変換し、クロック信号ＣＬＫの立
ち下がりで結果をＱ　ａｊａ出力を行なう。The AD converter 1 performs AD conversion on the analog output signal A at the rising edge of the clock signal CLK, and outputs the result Q aja at the falling edge of the clock signal CLK.

カウンタ６はクロック信号ＣＬＫに同期して０から４０
９５までカウント動作を繰り返しカウント値とライン・
センサ出力Ａの画素番号が一致するように制御される。The counter 6 is clocked from 0 to 40 in synchronization with the clock signal CLK.
Repeat the counting operation until 95 and record the count value and line.
Control is performed so that the pixel numbers of sensor output A match.

メモリ７はこのカウント値をアドレスとして各画素の感
度特性を出力する。そして、ＤＡ変換器８はこの感度特
性出力に応じてその出力を行ない、リファレンス電圧Ｖ
Ｒ十を変化させる。The memory 7 outputs the sensitivity characteristics of each pixel using this count value as an address. Then, the DA converter 8 performs its output according to this sensitivity characteristic output, and the reference voltage V
Change R0.

一方、アナログ出力信号Ａがリファレンス電圧ＶＲ＋よ
りも大きく、オーバーフロー出力ＯＦが発生すると、ア
ンド・ゲートＧから１パルス出力されカウンタ２がカウ
ント・アップする。カウンタ２はこのカウント値をＤＡ
変換器４に与え、基準電流源５の電流出力の１／２５６
分だけアップして出力する。この電流値に従ってＤＡ変
換器８から電流が増加して出力され、更にＤＡ変換器２
の出力電流もこれに比例して増加し、電流電圧変換器９
を介して、上昇したリファレンス電圧Ｖｇ＋がＡＤ変換
器１に与えられる。On the other hand, when analog output signal A is higher than reference voltage VR+ and overflow output OF occurs, one pulse is output from AND gate G and counter 2 counts up. Counter 2 converts this count value into DA
1/256 of the current output of the reference current source 5.
Upload and output just the amount. According to this current value, the current increases and is output from the DA converter 8, and then the DA converter 2
The output current of the current-voltage converter 9 also increases proportionally.
The increased reference voltage Vg+ is applied to the AD converter 1 via.

従って、ＡＤ変換器１からオーバーフロー出力ＯＦ“１
″が出力される毎にＡＤ変換器１のリファレンス電圧Ｖ
Ｒ＋が上昇し、ゲインが下がる。Therefore, the overflow output OF“1” is output from the AD converter 1.
'' is output, the reference voltage V of the AD converter 1
R+ increases and gain decreases.

このとき、リファレンス電圧ＶＲ＋は、メモリ７に記憶
されている感度特性のプロポーションを維持したまま上
昇するので、ライン・センサの感度ムラの補正条件はそ
のままである。At this time, the reference voltage VR+ increases while maintaining the proportion of the sensitivity characteristics stored in the memory 7, so the correction conditions for the sensitivity unevenness of the line sensor remain unchanged.

読み取りが終了すると、ＲＥＳ信号は“１″となり、光
源は消灯する。When the reading is completed, the RES signal becomes "1" and the light source is turned off.

このように、光源の輝度が徐々に上昇するような場合で
あっても、センサ出力に対するＡＤ変換器のリファレン
ス電圧を制御することができる。In this way, even if the brightness of the light source gradually increases, the reference voltage of the AD converter relative to the sensor output can be controlled.

〈発明の効果〉 本発明の利得制御回路は、アナログ入力信号がリファレ
ンス電圧を越えた場合、オーバーフロー出力を発生し、
このオーバーフロー出力をカウントしてこのカウント値
に応じた電流を発生し、この電流とライン・センサの画
素番号に対応する感度特性出力とを積算して電流信号を
（り、電流電圧変換してリファレンス電圧とするので、
ピーク・ホルダ回路、サンプル・ホールド回路等を用い
ずにアナログ・ディジタル変換器の利得制御回路を構成
することができ、蛍光燈等の輝度の上昇に対して最適な
リファレンス電圧を得ることができる。<Effects of the Invention> The gain control circuit of the present invention generates an overflow output when the analog input signal exceeds the reference voltage,
This overflow output is counted and a current corresponding to this count value is generated, and this current and the sensitivity characteristic output corresponding to the pixel number of the line sensor are integrated to obtain a current signal (current signal is converted into a current voltage and used as a reference signal. Since the voltage is
A gain control circuit for an analog-to-digital converter can be constructed without using a peak holder circuit, a sample-and-hold circuit, etc., and an optimal reference voltage can be obtained for increasing brightness in fluorescent lights and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明を実施し７Ｃアナログ・ディジタル変換
器の利得制御回路の構成ブロック図、第２図は本発明の
回路の動作を表わすタイムチャートである。 １・・・ＡＤ変換器、　２・・・８ピッ１−・カウンタ
、３・・・基準電流源、　４．８・・・ＤＡ変換器、５
・・・電流整合器、　６・・・１２ピツト・カウンタ、
７・・・メモリ、　　　９・・・電流電圧変換器、Ｇ・
・・アンド・ゲート。FIG. 1 is a block diagram of a gain control circuit for a 7C analog-to-digital converter embodying the present invention, and FIG. 2 is a time chart showing the operation of the circuit of the present invention. 1... AD converter, 2... 8 pin 1-counter, 3... Reference current source, 4.8... DA converter, 5
...Current matching box, 6...12 pit counter,
7...Memory, 9...Current voltage converter, G.
...and gate.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] リフアレンス電圧を用いてライン・センサの出力信号を
量子化しライン・センサ出力がオーバーフローした際に
オーバーフロー出力を行なうアナログ・ディジタル変換
器と、このオーバーフロー出力をカウントしてカウント
値に対応するアナログ電流を発生する電流発生手段と、
ライン・センサの感度特性を記憶格納するメモリと、前
記アナログ電流と前記ライン・センサの感度特性を入力
してその積算値を電流出力するディジタル・アナログ変
換器と、このディジタル・アナログ変換器の出力を電流
電圧変換して前記アナログ・ディジタル変換器にリフア
レンス電圧として与える電流電圧変換器とを有する利得
制御回路。An analog-to-digital converter that quantizes the line sensor output signal using a reference voltage and outputs an overflow when the line sensor output overflows, and an analog-digital converter that counts this overflow output and generates an analog current corresponding to the count value. current generating means for
a memory that stores the sensitivity characteristics of the line sensor; a digital-analog converter that inputs the analog current and the sensitivity characteristics of the line sensor and outputs the integrated value as a current; and an output of the digital-analog converter. and a current-voltage converter that converts the current-voltage into a current-voltage converter and supplies the analog-to-digital converter as a reference voltage.