(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＣＤリニアイメージセンサの出力信号から入力光量に応じた画像信号成分のみをデジタルデータに変換する画像信号処理回路において、
デジタル的に減衰率が設定自在な多ビットのＲ‐２Ｒラダー抵抗器とこのＲ‐２Ｒラダー抵抗器に並列に接続された複数の最大減衰率規定抵抗と、これらの最大減衰率規定抵抗をデジタル的に切り換える抵抗切換回路とを有して、前記ＣＣＤリニアイメージセンサからの出力信号が入力される減衰器と、
この減衰器の後段に接続された固定ゲイン増幅器と、
よりなる可変ゲイン増幅器を備えたことを特徴とする画像信号処理回路。
【請求項２】
ＣＣＤリニアイメージセンサの出力信号から入力光量に応じた画像信号成分のみをデジタルデータに変換する画像信号処理回路において、
デジタル的に減衰率が設定自在な多ビットのＲ‐２Ｒラダー抵抗器とこのＲ‐２Ｒラダー抵抗器に並列に接続された複数の最大減衰率規定抵抗と、これらの最大減衰率規定抵抗をデジタル的に切り換える抵抗切換回路とを有して、前記ＣＣＤリニアイメージセンサからの出力信号が入力される減衰器と、
演算増幅器とこの演算増幅器の帰還ループに介在されてデジタル的に減衰率が設定自在な多ビットのＲ‐２Ｒラダー抵抗器とを有して、前記減衰器の後段に接続された増幅器と、
よりなる可変ゲイン増幅器を備えたことを特徴とする画像信号処理回路。
【請求項３】
ＣＣＤリニアイメージセンサの出力信号から入力光量に応じた画像信号成分のみをデジタルデータに変換する画像信号処理回路において、
デジタル的に減衰率が設定自在な多ビットのＲ‐２Ｒラダー抵抗器とこのＲ‐２Ｒラダー抵抗器に並列に接続された複数の最大減衰率規定抵抗と、これらの最大減衰率規定抵抗をデジタル的に切り換える抵抗切換回路とを有して、前記ＣＣＤリニアイメージセンサからの出力信号が入力される減衰器と、
演算増幅器とこの演算増幅器の帰還ループに介在されてデジタル的に減衰率が設定自在な多ビットのＲ‐２Ｒラダー抵抗器と前記演算増幅器に対する複数の最小ゲイン規定抵抗とこれらの最小ゲイン規定抵抗をデジタル的に切り換える抵抗切換回路とを有して、前記減衰器の後段に接続された増幅器と、
よりなる可変ゲイン増幅器を備えたことを特徴とする画像信号処理回路。
【請求項４】
外部から与えられるデジタル的な減衰率設定データを特定のゲインカーブに基づき減衰器中のＲ‐２Ｒラダー抵抗器に対する設定データに変換するデジタルデータ変換回路を有することを特徴とする請求項１ないし３の何れか一記載の画像信号処理回路。
【請求項５】
デジタルデータ変換回路は、外部よりゲインカーブが設定自在であることを特徴とする請求項４記載の画像信号処理回路。
【請求項６】
デジタルデータ変換回路に対してバイパス経路を切り換え自在に有することを特徴とする請求項４又は５記載の画像信号処理回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル複写機やファクシミリ装置の読取部やイメージスキャナ等の画像読取装置に用いられる光電変換素子であるＣＣＤリニアイメージセンサに関連し、このＣＣＤリニアイメージセンサの出力信号から入力光量に応じた画像信号成分のみをデジタルデータに変換する画像信号処理回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種の画像読取装置では、画像を読み取るための光電変換素子としてＣＣＤリニアイメージセンサが多用されている。この場合、ＣＣＤリニアイメージセンサの出力信号から入力光量に応じた画像信号成分のみをデジタルデータに変換するための信号処理回路中には何らかの増幅器が設けられる。より具体的には、ＣＣＤリニアイメージセンサからの出力信号をサンプルホールドしてピーク値を検出してＡ／Ｄ変換し、そのピーク値が最大出力レベルとなるように可変ゲイン増幅器のゲインを可変させてＡ／Ｄ変換器に入力させることで、Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジが広くなるようにしている。即ち、ピークホールド回路・Ａ／Ｄ変換器間の信号処理経路中には、Ａ／Ｄ変換されたピーク値等のデジタルデータによってゲインが可変な可変ゲイン増幅器が介在される。
【０００３】
その第１の従来例として、図１０に示すように固定ゲイン増幅器１００の前段にＲ‐２Ｒラダー抵抗器１０１による信号減衰器１０２を介在させてなる可変ゲイン増幅器１０３を用いたものがある。ここに、Ｒ‐２Ｒラダー抵抗器１０１は図１１に示すように複数の抵抗Ｒと抵抗２Ｒとを梯子状に接続し、設定データＤＤに基づき抵抗Ｒと抵抗２Ｒとの組合せ段数を切り換え制御することにより減衰率が可変自在なものである。いま、固定ゲイン増幅器１００のゲインをＡ、設定データＤＤのビット数をＬとすると、可変ゲイン増幅器１０３としてのゲインＧは、
Ｇ＝Ａ＊（ＤＤ＋１）／２＾Ｌ（倍）
となる。
【０００４】
第２の従来例として、図１２に示すように、演算増幅器１１０の帰還ループにＲ‐２Ｒラダー抵抗器１１１による信号減衰器１１２を介在させてなる可変ゲイン増幅器１１３を用いたものがある。ここに、Ｒ‐２Ｒラダー抵抗器１１１は図１１に示したものと同様である（後述するＲ‐２Ｒラダー抵抗器についても全て同様である）。この場合の可変ゲイン増幅器１１３としてのゲインＧは、
Ｇ＝２＾Ｌ／（ＤＤ＋１）（倍）
となる。この第２の従来例方式による場合、ゲイン設定カーブが設定データＤＤに対して反比例（１／Ｄカーブ）するため、Ａ／Ｄ変換後の信号のピーク値を設定データとするので高速でゲインの調整・設定を行なえる利点がある。
【０００５】
第３の従来例として、図１３に示すように、固定ゲイン増幅器１２０の前段にゲイン減衰器１２１を接続させてなる可変ゲイン増幅器１２２を用いたものがある。ここに、ゲイン減衰器１２１は、例えば図１４に示すようにπ型（又は、Ｔ型）の減衰器１２３を多段に接続し、信号通過減衰器を設定データＤＤに従い切り換えることによりゲイン（ｄＢ）の減衰率を可変し得るものである。いま、減衰器１２３の最小減衰率（ｄＢ）をａとすると、可変ゲイン増幅器１２２としてのゲインＧは、
Ｇ＝Ａ−（ａ＊ＤＤ）（ｄＢ）
となる。
【０００６】
第４の従来例として、図１５に示すように、演算増幅器１３０の帰還ループにゲイン減衰器１３１を接続させてなる可変ゲイン増幅器１３２を用いたものがある。ここに、ゲイン減衰器１３１は、図１４に示したものと同様であり、π型（又は、Ｔ型）の減衰器を多段に接続し、信号通過減衰器を設定データＤＤに従い切り換えることによりゲイン（ｄＢ）の減衰率を可変し得るものである。この場合の可変ゲイン増幅器１３２としてのゲインＧは、
Ｇ＝ａ＊ＤＤ（ｄＢ）
となる。
【０００７】
第５の従来例として、電圧制御型の可変ゲイン増幅器とデジタル／アナログ変換器とを組み合わせたものがある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、第１，２の従来例による場合、ゲインの可変幅が大きすぎ、可変ステップが粗すぎる。例えば、図１０に示した可変ゲイン増幅器１０３にあっては、ピーク値等に基づく設定データＤＤが最も一般的な８ビットの場合、ゲインの可変幅は１／２５６〜２５６／２５６（＝１）、ステップ幅は１／２５６程度に留まるものであり、近年、この種の画像読取装置に要求されている高解像度読取、高速読取等を実現する上ではゲインの調整・設定が不十分となってしまう。
【０００９】
また、第３，４の従来例による場合、ゲイン可変幅や可変ステップは自由に設定し得るものの、微小なゲイン可変幅や微小な可変ステップに設定しようとすると、減衰器１２１，１３１を構成する抵抗値が広範囲にわたりすぎてしまい、モノリシックＩＣ構成とする場合には抵抗自体が非常に大きくなってしまったり、必要な精度を確保しにくく、実現困難な現状にある。また、ゲイン設定カーブが設定データＤＤに対してｄＢで比例（ｄＢカーブ）するので、きめ細かなゲイン設定が最小の設定データ長で行なえるものの、実現できるゲイン設定カーブは各構成毎に一つに決まってしまうものである。
【００１０】
第５の従来例による場合には、ゲイン可変幅や可変ステップやゲイン設定カーブは比較的自由に設定し得るものの、原理的に高精度に実現するのは困難である。
【００１１】
そこで、本発明は、高速な画像信号に対して広いゲイン可変幅を確保することができるとともに、きめ細かなゲインの微調整が可能な可変ゲイン増幅器を備えた画像信号処理回路を提供することを目的とする。
【００１２】
また、本発明は、高速でゲイン調整・設定が可能な１／Ｄなるゲイン設定カーブを持ち、モノリシックＩＣ化することも容易な可変ゲイン増幅器を備えた画像信号処理回路を提供することを目的とする。
【００１３】
さらに、本発明は、きめ細かなゲイン設定が可能なｄＢ比例のゲイン設定カーブを容易にモノリシックＩＣ化することができる１つの可変ゲイン増幅器を備えた画像信号処理回路を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ＣＣＤリニアイメージセンサの出力信号から入力光量に応じた画像信号成分のみをデジタルデータに変換する画像信号処理回路に用いられる可変ゲイン増幅器に関する。
【００１５】
請求項１記載の発明は、デジタル的に減衰率が設定自在な多ビットのＲ‐２Ｒラダー抵抗器とこのＲ‐２Ｒラダー抵抗器に並列に接続された複数の最大減衰率規定抵抗と、これらの最大減衰率規定抵抗をデジタル的に切り換える抵抗切換回路とを有して、ＣＣＤリニアイメージセンサからの出力信号が入力される減衰器と、この減衰器の後段に接続された固定ゲイン増幅器と、よりなる可変ゲイン増幅器を備えている。従って、減衰器においてＲ‐２Ｒラダー抵抗器に並列に最大減衰率規定抵抗が接続されており、可変ステップが基本的に最大減衰率規定抵抗に基づき決定されることになり、減衰器が最大減衰率規定信号減衰器として機能するため、デジタル的な設定データのビット数が同じ条件下でも微小な可変ステップが実現され、きめ細かなゲイン調整が可能となる。また、可変ステップの決定に関与する最大減衰率規定抵抗を有するため、Ｒ‐２Ｒラダー抵抗器自身に使用する抵抗値は広範囲である必要はなく、可変ゲイン増幅器のモノリシックＩＣ化も容易である。また、可変ステップを規定する最大減衰率規定抵抗が複数であり抵抗切換回路により切り換え自在であるので、任意の微小ステップ幅を実現でき、きめ細かなゲイン調整が可能となる。
【００１６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の可変ゲイン増幅器における固定ゲイン増幅器に代えて、演算増幅器とこの演算増幅器の帰還ループに介在されてデジタル的に減衰率が設定自在な多ビットのＲ‐２Ｒラダー抵抗器とを有して、減衰器の後段に接続された増幅器を備えている。従って、帰還ループにＲ‐２Ｒラダー抵抗器が介在された演算増幅器を用いているので、このＲ‐２Ｒラダー抵抗器に対するデジタル的な設定データに基づき１／Ｄなるゲイン設定カーブを持たせることができ、例えば、設定データとしてＡ／Ｄ変換後のピーク値を用いることが可能となり、高速でゲイン設定が可能となる。
【００１７】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の可変ゲイン増幅器における固定ゲイン増幅器に代えて、演算増幅器とこの演算増幅器の帰還ループに介在されてデジタル的に減衰率が設定自在な多ビットのＲ‐２Ｒラダー抵抗器と前記演算増幅器に対する複数の最小ゲイン規定抵抗とこれらの最小ゲイン規定抵抗をデジタル的に切り換える抵抗切換回路とを有して、減衰器の後段に接続された増幅器を備えている。従って、請求項２記載の可変ゲイン増幅器の作用に加えて、最小ゲイン規定抵抗の抵抗値を抵抗切換回路を介してデジタル的に切り換えることにより、全体の最低ゲインの変更も適宜なし得る。
【００２２】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか一記載の画像信号処理回路の可変ゲイン増幅器において、外部から与えられるデジタル的な減衰率設定データを特定のゲインカーブに基づき減衰器中のＲ‐２Ｒラダー抵抗器に対する設定データに変換するデジタルデータ変換回路を有している。従って、外部から与える減衰率設定データのビット数が少なくても微小なステップ幅を実現できる。
【００２３】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の画像信号処理回路の可変ゲイン増幅器において、デジタルデータ変換回路は、外部よりゲインカーブが設定自在である。従って、１つのゲインカーブに限られず、任意のゲインカーブの基に少ないデータビット数で所望の微小なステップ幅を実現できる。
【００２４】
請求項６記載の発明は、請求項４又は５記載の画像信号処理回路の可変ゲイン増幅器において、デジタルデータ変換回路に対してバイパス経路を切り換え自在に有している。従って、デジタルデータ変換回路を経ずに瞬時にゲイン設定を行なえる処理形態も任意に採れる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の第一の形態を図１に基づいて説明する。ＣＣＤリニアイメージセンサ（図示せず）からの出力信号を入力とする部分に配設される本実施の形態の可変ゲイン増幅器１は、固定ゲイン増幅器２と、この固定ゲイン増幅器２の前段に接続されたデジタル設定型の減衰器である最大減衰率規定信号減衰器３とにより構成されている。この最大減衰率規定信号減衰器３はデジタル的に減衰率が設定自在な多ビットのＲ‐２Ｒラダー抵抗器４と最大減衰率規定抵抗Ｒ′とが並列接続されて構成されている。図１０に示した第１の従来例との対比では、Ｒ‐２Ｒラダー抵抗器に並列な最大減衰率規定抵抗Ｒ′を有する構成とされ、最大減衰率規定信号減衰器３においてＲ‐２Ｒラダー抵抗器４で一旦減衰された信号が最大減衰率規定抵抗Ｒ′を経た入力信号と合成されることになる。
【００２６】
このような構成によれば、デジタル的に減衰率を設定するためのピーク値等に起因する設定データをＤＤ１とすると、図１０のＲ‐２Ｒラダー抵抗器１０１のみによる減衰率が
（ＤＤ１＋１）／２＾Ｌ
であり、設定データＤＤ１を標準的な８ビット（＝０〜２５５）とした場合に減衰率は１／２５６〜１倍でステップ幅が１／２５６となる。
【００２７】
これに対して、本実施の形態においては、最大減衰率規定信号減衰器３による減衰率は、Ｒ‐２Ｒラダー抵抗器４の出力抵抗をＲとすると、
｛Ｒ＋Ｒ′×（ＤＤ１＋１）／２＾Ｌ｝／（Ｒ＋Ｒ′）
となるので、設定データＤＤ１を８ビットとすると、減衰率は１／５１２〜１倍となり、ステップ幅は１／５１２と半分になる。これにより、同じビット数の設定データで微小な可変ステップも実現できることになる。微小な可変ステップが実現されるため、きめ細かなゲイン調整が可能となる。また、可変ステップが基本的に最大減衰率規定抵抗Ｒ′に基づき決定されるため、Ｒ‐２Ｒラダー抵抗器４に使用する抵抗値が広範囲である必要がなく、可変ゲイン増幅器１を容易にモノリシックＩＣ化することもできる。また、入出力間の信号経路上に増幅器２を１つしか持たないので、周波数特性の劣化が非常に少ない上に増幅器２による雑音の増大も最小となるので、この種の高速画像信号の処理に適した構成となる。
【００２８】
なお、本実施の形態の可変ゲイン増幅器１のゲインＧは、固定ゲイン増幅器２のゲインをＡとすると、
Ｇ＝｛Ａ／（Ｒ＋Ｒ′）｝×｛Ｒ＋Ｒ′×（ＤＤ１＋１）／２＾Ｌ｝
となる。
【００２９】
本発明の実施の第二の形態を図２に基づいて説明する。図１で示した部分と同一部分は同一符号を用いて示し、説明も省略する（後述する各実施の形態でも、順次、同様とする）。
【００３０】
本実施の形態の可変ゲイン増幅器５は、固定ゲイン増幅器２とこの固定ゲイン増幅器２の前段に接続されたデジタル設定型の減衰器である減衰範囲規定信号減衰器６とにより構成されている。この減衰範囲規定信号減衰器６は、各々設定データＤＤ１，ＤＤ２によりデジタル的に減衰率が設定自在な多ビットの一対のＲ‐２Ｒラダー抵抗器７，８が並列接続されて構成されている。
【００３１】
このような構成において、設定データＤＤ１のビット数をＬ、設定データＤＤ２のビット数をＭ、Ｒ‐２Ｒラダー抵抗器７の出力抵抗をＲＡ、Ｒ‐２Ｒラダー抵抗器８の出力抵抗をＲＢとすると、減衰範囲規定信号減衰器６における減衰率は、
｛ＲＢ×（ＤＤ１＋１）／２＾Ｌ＋ＲＡ×（ＤＤ２＋１）／２＾Ｍ｝／（ＲＡ＋ＲＢ）となる。
【００３２】
いま、ＲＡ＝ＲＢ、ＤＤ１＝ＤＤ２＝８ビットであるとすると、例えば、
▲１▼  ＤＤ２＝２５５の場合
減衰率が｛（ＤＤ１＋１）／２５６＋１｝／２であり、ＤＤ１＝０〜２５５であるので、２５７／５１２〜１倍、ステップ幅が１／５１２
▲２▼  ＤＤ２＝１２７の場合
減衰率が｛（ＤＤ１＋１）／２５６＋１／２｝／２であり、ＤＤ１＝０〜２５５であるので、１２９／５１２〜３８４／５１２倍、ステップ幅が１／５１２
となる。よって、設定データＤＤ２によってゲインの可変幅（減衰範囲）を任意に設定でき、不必要な減衰領域をなくせるとともに、微小なステップ幅も実現できる。また、一対のＲ‐２Ｒラダー抵抗器７，８の組合せによるため、使用する抵抗値が広範囲である必要がなく、可変ゲイン増幅器５を容易にモノリシックＩＣ化することもできる。また、入出力間の信号経路上に増幅器２を１つしか持たないので、周波数特性の劣化が非常に少ない上に増幅器２による雑音の増大も最小となるので、この種の高速画像信号の処理に適した構成となる。
【００３３】
本発明の実施の第三の形態を図３及び図４に基づいて説明する。本実施の形態の可変ゲイン増幅器９は、基本的に図１に示した可変ゲイン増幅器１に類似しており、最大減衰率規定信号減衰器１０中の最大減衰率規定抵抗が図４に示すような形態でＲ１〜Ｒ（２＾ｎ）として複数設けられており、これらの最大減衰率規定抵抗Ｒ１〜Ｒ（２＾ｎ）を設定データＤＤ３によりデジタル的に切り換える抵抗切換回路１１が付加されて構成されている。
【００３４】
このような構成において、設定データＤＤ３のビット数をｎ、抵抗切換回路１１により選択された最大減衰率規定抵抗の抵抗値をＲｉ（ｉ＝１〜２＾ｎ）とすると、最大減衰率規定信号減衰器１０における減衰率は、
｛Ｒ＋Ｒｉ×（ＤＤ１＋１）／２＾Ｌ｝／（Ｒ＋Ｒｉ）
となる。
【００３５】
いま、ＤＤ１＝８ビットであるとすると、例えば、
▲１▼  Ｒｉ＝Ｒの場合
減衰率が｛１＋（ＤＤ１＋１）／２５６｝／２であり、ＤＤ１＝０〜２５５であるので、２５７／５１２〜１倍、ステップ幅が１／５１２
▲２▼  Ｒｉ＝Ｒ／２の場合
減衰率が｛１＋（ＤＤ１＋１）／２５６／２｝／（３／２）であり、ＤＤ１＝０〜２５５であるので、５１３／７６８〜１倍、ステップ幅が１／７６８
となる。よって、設定データＤＤ３により最大減衰率規定抵抗の抵抗値Ｒｉを選択設定することにより、任意の微小ステップ幅を実現することができ、きめ細かなゲイン調整が可能となる。
【００３６】
本発明の実施の第四の実施の形態を図５に基づいて説明する。本実施の形態の可変ゲイン増幅器１２は、図３中の固定ゲイン増幅器２に代えて、増幅器１３が設けられている。この増幅器１３は、最大減衰率規定信号減衰器１０が非反転端子＋に接続された演算増幅器１４とこの演算増幅器１４の帰還ループに介在させたＲ‐２Ｒラダー抵抗器１５とにより構成されている。このＲ‐２Ｒラダー抵抗器１５は設定データＤＤ４によりデジタル的に減衰率が設定自在な多ビットのものである。
【００３７】
このような構成において、設定データＤＤ４のビット数をＰとすると、演算増幅１４の入力段における減衰率は、
｛Ｒ＋Ｒｉ×（ＤＤ１＋１）／２＾Ｌ｝／（Ｒ＋Ｒｉ）×｛２＾Ｐ／（ＤＤ４＋１）｝
となる。即ち、図３に示した構成による場合の２＾Ｐ／（ＤＤ４＋１）となり、図３に示した構成による場合の特性と設定データＤＤ４とに基づき１／Ｄなるゲイン設定カーブを持たせることができる。この結果、例えば設定データＤＤ１としてＡ／Ｄ変換後の信号のピーク値を用いることで高速でゲイン設定を行なえる等の利点がある。
【００３８】
本発明の実施の第五の形態を図６に基づいて説明する。本実施の形態の可変ゲイン増幅器１６は、図５に示した可変ゲイン増幅器１２中の増幅器１３に加えて、複数の最小ゲイン規定抵抗とこれらの最小ゲイン規定抵抗を設定データＤＤ５によりデジタル的に切り換える抵抗切換回路１７とが設けられている。複数の最小ゲイン規定抵抗は、特に図示しないが、図４と同様な抵抗群であり、増幅器１３中のＲ‐２Ｒラダー抵抗器１５と直列的に接続されている。
【００３９】
このような構成において、設定データＤＤ５のビット数をＱ、設定データＤＤ５に基づき抵抗切換回路１７により選択された最小ゲイン規定抵抗の抵抗値をＲｊ（ｊ＝１〜２＾ｎ）とすると、演算増幅器１４の入力段における減衰率は、
｛Ｒ＋Ｒｉ×（ＤＤ１＋１）／２＾Ｌ｝／（Ｒ＋Ｒｉ）×｛２＾Ｐ／（ＤＤ４＋１）｝×｛（Ｒ＋Ｒｊ）／Ｒｊ｝
となる。即ち、図５で説明した場合と同様に、１／Ｄなるゲイン設定カーブを持たせることができる上に、設定データＤＤ５に基づき全体の最低ゲインも変えることができる。
【００４０】
なお、これらの実施の第四、五の形態では、図３中の固定ゲイン増幅器２に代えて増幅器１３を設けた例で説明したが、図１や図２中の固定ゲイン増幅器２に代えて増幅器１３を設けるようにしてもよい。
【００４１】
本発明の実施の第六の形態を図７に基づいて説明する。本実施の形態の可変ゲイン増幅器１８は、図６に示した最大減衰率規定信号減衰器１０中のＲ‐２Ｒラダー抵抗器４に対する減衰率設定デジタルデータＤＤ６がデコーダ１９を介して設定データＤＤ１に変換されて与えられるように構成されている。即ち、Ｒ‐２Ｒラダー抵抗器４の設定データＤＤ１と減衰率設定デジタルデータＤＤ６の間に特定のゲインカーブに変換するデコーダ１９がデジタルデータ変換回路として設けられている。ここに、Ｒ‐２Ｒラダー抵抗器４は最大のゲインステップ時でも必要な微小ステップを実現できるビット数とされている。
【００４２】
このような構成において、前述した図６による場合の演算増幅１４の入力段における減衰率は、
｛Ｒ＋Ｒｉ×（ＤＤ１＋１）／２＾Ｌ｝／（Ｒ＋Ｒｉ）×｛２＾Ｐ／（ＤＤ４＋１）｝×｛（Ｒ＋Ｒｊ）／Ｒｊ｝
であり、設定ゲインによっては必要以上に微小なステップとなっている。しかし、デコーダ１９を通すことにより、外部からの減衰率設定デジタルデータＤＤ６は内部のＲ‐２Ｒラダー抵抗器４の設定データＤＤ１よりビット数を少なくすることができる。逆にいえば、少ないビット数の減衰率設定デジタルデータＤＤ６でそれよりもきめ細かな微小なステップを容易に実現できる。
【００４３】
本発明の実施の第七の形態を図８に基づいて説明する。本実施の形態の可変ゲイン増幅器２０は、図７中のデコーダ１９に代えて、デコーダとして使用されるメモリ２１が設けられている。このメモリ２１は書込許可信号が与えられた場合に設定データＤＤ７の書込みが可能とされている。
【００４４】
従って、図７のデコーダ１９の場合には変換するゲインカーブが一つに決まっているが、本実施の形態によれば、デコーダとして利用されるメモリ２１に書込む設定データＤＤ７を変えることで、変換するゲインカーブとして任意のものを実現することができる。この結果、高精度なゲイン調整を短時間で行なわせることができる。
【００４５】
本発明の実施の第八の形態を図９に基づいて説明する。本実施の形態の可変ゲイン増幅器２２は、図８に示した構成に加えて、外部からの設定データＤＤ６がメモリ２１を経ないバイパス経路２３を有し、切換信号によりメモリ２１を経たデータとメモリ２１を経ずにバイパス経路２３からの直接的なデータとを切り換え自在に選択するセレクタ２４が設けられている。
【００４６】
従って、Ｒ‐２Ｒラダー抵抗器４に対する設定データを、メモリ２１で変換されたものと、バイパス経路２３による直接的な設定データとをセレクタ２４で切り換えているので、メモリ２１の内容を書換えることなく元の変換カーブを用いることもできる。この場合には、設定するビット数は増えるが、必要でない非常に細かなゲイン設定を瞬時に行なうことができる。
【００４７】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、デジタル的に減衰率が設定自在な多ビットのＲ‐２Ｒラダー抵抗器とこのＲ‐２Ｒラダー抵抗器に並列に接続された最大減衰率規定抵抗とを有して、ＣＣＤリニアイメージセンサからの出力信号が入力される減衰器と、この減衰器の後段に接続された固定ゲイン増幅器と、よりなる可変ゲイン増幅器を備えており、減衰器を最大減衰率規定信号減衰器として機能させることができ、よって、デジタル的な設定データのビット数が同じ条件下でも微小な可変ステップを実現することができ、きめ細かなゲイン調整を可能にすることができる。また、可変ステップの決定に関与する最大減衰率規定抵抗を有するため、Ｒ‐２Ｒラダー抵抗器自身に使用する抵抗値は広範囲である必要はなく、可変ゲイン増幅器を容易にモノリシックＩＣ化することができる。
【００４９】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の可変ゲイン増幅器における固定ゲイン増幅器に代えて、演算増幅器とこの演算増幅器の帰還ループに介在されてデジタル的に減衰率が設定自在な多ビットのＲ‐２Ｒラダー抵抗器とを有して、減衰器の後段に接続された増幅器を備え、帰還ループにＲ‐２Ｒラダー抵抗器が介在された演算増幅器を用いているので、このＲ‐２Ｒラダー抵抗器に対するデジタル的な設定データに基づき１／Ｄなるゲイン設定カーブを持たせることができ、例えば、設定データとしてＡ／Ｄ変換後のピーク値を用いることが可能となり、高速なゲイン設定を可能にすることができる。
【００５０】
請求項３記載の発明によれば、請求項１記載の可変ゲイン増幅器における固定ゲイン増幅器に代えて、演算増幅器とこの演算増幅器の帰還ループに介在されてデジタル的に減衰率が設定自在な多ビットのＲ‐２Ｒラダー抵抗器と演算増幅器に対する複数の最小ゲイン規定抵抗とこれらの最小ゲイン規定抵抗をデジタル的に切り換える抵抗切換回路とを有して、減衰器の後段に接続された増幅器を備えたので、請求項２，５記載の可変ゲイン増幅器による効果に加えて、最小ゲイン規定抵抗の抵抗値を抵抗切換回路を介してデジタル的に切り換えることにより、全体の最低ゲインの変更も適宜行なうことができる。
【００５２】
請求項４記載の発明によれば、請求項１ないし３の何れか一記載の画像信号処理回路の可変ゲイン増幅器において、外部から与えられるデジタル的な減衰率設定データを特定のゲインカーブに基づき減衰器中のＲ‐２Ｒラダー抵抗器に対する設定データに変換するデジタルデータ変換回路を有しているので、外部から与える減衰率設定データのビット数が少なくても微小なステップ幅を実現することができる。
【００５３】
請求項５記載の発明によれば、請求項４記載の画像信号処理回路の可変ゲイン増幅器において、デジタルデータ変換回路は、外部よりゲインカーブが設定自在であるので、１つのゲインカーブに限られず、任意のゲインカーブの基に少ないデータビット数で所望の微小なステップ幅を実現することができる。
【００５４】
請求項６記載の発明によれば、請求項４又は５記載の画像信号処理回路の可変ゲイン増幅器において、デジタルデータ変換回路に対してバイパス経路を切り換え自在に有しているので、デジタルデータ変換回路を経ずに瞬時にゲイン設定を行なえる処理形態も任意に採ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第一の形態の可変ゲイン増幅器を示す回路図である。
【図２】本発明の実施の第二の形態の可変ゲイン増幅器を示す回路図である。
【図３】本発明の実施の第三の形態の可変ゲイン増幅器を示す回路図である。
【図４】その複数の最大減衰率規定抵抗の構成を示す回路図である。
【図５】本発明の実施の第四の形態の可変ゲイン増幅器を示す回路図である。
【図６】本発明の実施の第五の形態の可変ゲイン増幅器を示す回路図である。
【図７】本発明の実施の第六の形態の可変ゲイン増幅器を示す回路図である。
【図８】本発明の実施の第七の形態の可変ゲイン増幅器を示す回路図である。
【図９】本発明の実施の第八の形態の可変ゲイン増幅器を示す回路図である。
【図１０】第１の従来例の可変ゲイン増幅器を示す回路図である。
【図１１】そのＲ‐２Ｒラダー抵抗器を示す回路図である。
【図１２】第２の従来例の可変ゲイン増幅器を示す回路図である。
【図１３】第３の従来例の可変ゲイン増幅器を示す回路図である。
【図１４】その減衰器を示す回路図である。
【図１５】第４の従来例の可変ゲイン増幅器を示す回路図である。
【符号の説明】
１      可変ゲイン増幅器
２      固定ゲイン増幅器
３      減衰器
４      Ｒ‐２Ｒラダー抵抗器
５      可変ゲイン増幅器
６      減衰器
７，８      Ｒ‐２Ｒラダー抵抗器
９      可変ゲイン増幅器
１０      Ｒ‐２Ｒラダー抵抗器
１１      抵抗切換回路
１２      可変ゲイン増幅器
１３      増幅器
１４      演算増幅器
１５      Ｒ‐２Ｒラダー抵抗器
１６      可変ゲイン増幅器
１７      抵抗切換回路
１８      可変ゲイン増幅器
１９      デジタルデータ変換回路
２０      可変ゲイン増幅器
２３      バイパス経路
Ｒ′      最大減衰率規定抵抗
【図１】
0003544446.tif 000002
【図２】
0003544446.tif 000003
【図３】
0003544446.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003544446.tif 000008
【図８】
0003544446.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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