DE3228213A1

DE3228213A1 - Abtast- und halteschaltung, insbesondere fuer farbsignal-abtrennschaltungen in festkoerper-bildwandlern

Info

Publication number: DE3228213A1
Application number: DE19823228213
Authority: DE
Inventors: Makoto Fujisawa Kanagawa Onga; Masatoshi Atsugi Kanagawa Sase; Seisuke Mitaka Tokyo Yamanaka
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1981-07-28
Filing date: 1982-07-28
Publication date: 1983-02-17
Also published as: GB2103051A; CA1191596A; AU8640382A; FR2510855A1; FR2510855B1; GB2103051B; AT388635B; AU550946B2; JPS5819798A; US4496967A; DE3228213C2; ATA291382A

Description

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BESCHREIBUNG

Die Erfindunq betrifft eine Abtast- und Halteschaltung, insbesondere für Farbsignal-Abtrennschaltungen von Festkörper-Bildwandlern.

Bei herkömmlichen mit Ladungsübertragung arbeitenden Farbaufnahmebildwandlern wird das punktsequentielle Bildsignal, das entsprechend der Farbcodierung über Farbfilter bezogen wurde, vor der individuellen Weiterverarbeitung durch Abtast- und Halteschaltungen geleitet, um die einzelnen Farbsignalkomponenten R, G und B abzutrennen.

Bei mit Ladunasübertragung arbeitenden Farbbildwandlern mit punktsequentieller Farbdecodierung mittels Farbfiltern werden die individuellen Farbsignalkomponenten innerhalb des punktsequentiellen Bildsignals einer Weißabgleich-Justierung, Gammakorrektur und anderen Signalverarbeitungsbehandlungen unterzogen, für die eine.als Beispiel in Fig. 1 dargestellte aufwendige Signalverarbeitungsschaltung notwendig ist.

Bei dem in Fig. 1 enthaltenenEinchip-Ladungsübertragungs-CCD-Farbbildwandler 1, der durch das Treibertaktsignal aus einem Bezugstaktgenerator 11 gespeist wird, erfolgt die punktsequentielle Farbcodierung mittels Farbfiltern in der Weise, daß die ungeradzahliqen Horizontalabtastzeilen aus abwechselnd roten und qrünen Bildelementen und die geradzahligen Horizontalabtastzeilen aus abwechselnd grünen und blauen Bildelementen zusammenqesetzt werden.

Das von dem Farbbildwandler 1 fortlaufend erzeugte punktsequentielle Bildsignal enthält drei Primärfarbsignalkomponenten mit einer durch die Anzahl der Bildelemente des Bildwandlers 1

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bestimmten Folgefrequenz f_n ( =3,58 MHz in diesem Fall), wird durch das die doppelte Frequenz aufweisende Treibertaktsignal 2f_ß aus dem Farbbildwandler 1 ausgelesen und über einen Pufferverstärker 2 in eine erste Abtast- und Halteschaltung 3 eingespeist und zwischengespeichert. Die Schaltung 3 gewinnt dabei ein geformtes punktsequentielles Bild signal und gibt es parallel an je eine zweite und dritte Abtast- und Halteschaltung 4A und 4B zwecks Auftrennung in die drei Primärfarbsignalkomponenten weiter. Im einzelnen werden von der zweiten Schaltung 4A die roten und blauen, und von der dritten Schaltung 4B die grünen Farbsignalkomponenten des geformten punktsequentiellen Bildsignals jeweils im Rhythmus der Folgefrequenz f_n, jedoch unter 180° Phasenverschiebung abgetastet und festgehalten.

Die Ausgangssignale der zweiten und dritten Abtast- und Halteschaltungen 4A und 4B, in denen jeweils die Rot- und Blausignal bzw. die Grünsignale enthalten sind, werden jeweils über ein Tiefpaßfilter 5A an zwei Verstärker 6A, 6B mit variabler Verstärkung zur Weißbalance-Justierung bzw. an einen Verstärker 6C mit konstanter Verstärkung abgegeben, siehe Fig. 1. Die durch je eine nachgeschaltete Klemmschaltung 7A bzw. 7B auf einen vorgegebenen Signalpegel gebrachten Ausgänge der Verstärker 6A und 6B werden abwechselnd durch eine dafür vorgesehene Schaltung 8A einer Gammakorrektur unterzogen und mittels einer Simultanschaltung 9 in Simultansignale umgeformt. Das Ausgangssiqnal des Verstärkers 6C mit konstanter Verstärkung wird durch eine Klemmschaltung 7C auf vorgegebenen Signalpegel gebracht und in einer Schaltung 8B der Gammakorrektur unterzogen.

Die so nach der Weißabgleichjustierung , Pegelabgleich und Gammakorrektur gewonnenen drei Primärfarbsignale werden einer Matrix

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schaltung 10 zugeleitet, die daraus das Leuchtdichtesignal und das Farbartsignal gewinnt.

Diese drei zur Bildung eines Farbfernsehsignals bestimmten Primärfarbsignale erfordern jeweils ein Frequenzband von etwa 3,5 MHz. Die Frequenz liegt also nahe bei der Abtastfrequenz fg, mit der die Abtast- und Haiteschaltungen 4A und 4B in der bekannten Signalverarbeitungsschaltung von Fig. 1 arbeiten. Die Restkomponenten des Abtast- und Haitetaktsignals mit der Folgefrequenz f_Q sollten eigentlich durch die Tiefpaßfilter 5A und 5B unterdrückt werden. Die Abschwächung reicht jedoch nicht aus, weil es kein ideales Filter gibt, welches in der Lage wäre, von den zwei frequenzmäßig unmittelbar benachbarten Signalen nur die Restkomponenten zu unterdrücken aber die Farbsignalkomponenten ungeschwächt passieren zu lassen.

Die Folge ist, daß dem Ausgangssignal jeder Abtast- und Halteschaltung die nicht-unterdrückte Taktsignal-Restkomponente überlagert wird, siehe Fig. 2.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg zur sicheren Unterdrückung von Taktsignalstür- oder restkomponenten innerhalb von Farbsignal-Verarbeitungsschaltungen zu finden.

Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe ist kurz gefaßt im Patentanspruch angegeben.

Der Grundgedanke der Erfindung geht dahin, durch gezielte Anhebung der Frequenz von Leck- oder Restkomponenten des Abtast-Taktsignals deren Aussiebung mittels eines nachgeschalteten Tiefpaßfilters zu ermöglichen.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachstehend unter Bezug auf eine Zeichnung, die auch eine Darstellung

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zum Stand der Technik enthält, in beispielsweiser Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild der eingangs erläuterten herkömmlichen Signalverarbeitungsschaltung mit Abtast- und Halteschaltungen zur Farbkomponentenauf-

trennung,

Fig. 2 eine Darstellung des Ausgangssignals einer Abtast- und Halteschaltung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 ein Blockschaltbild zu einer erfindungsgemäßen Abtast- und Halteschaltung,

Fig. 4 und 5 Signaldarstellungen zur Funktion der Schaltung gemäß Fig. 3, und

Fiq. 6 ein schematisches Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen SignalVerarbeitungsschaltung.

Die erfindungsgemäße Abtast- und Halteschaltung 40 in Fig. 3 besteht aus zwei in Reihe geschalteten Abtast- und Haltestufen 41 und 42, von denen die eingangsseitige Stufe 41 ein Eingangssianal gemäß Fig. 4A unter der Ansteuerung durch das Abtast-Takt signal f „ ^siehe Fiq. 4bJ, dessen Frequenz dicht neben der Frequenz des Eingangssignal liegt, abtastet und festhält. Die ausgangsseitiqe Stufe 42 erfaßt und hält das in Fig. 4C dargestellte Ausganqssiqnal der Stufe 41 unter Ansteuerung durch ein in Fig. 4D dargestelltes zweites Abtast-Taktsignal n«f_ (n ist eine gewählte ganze Zahl) und gibt folglich ein in Fig. 4E dargestelltes Ausgangssignal ab, welches das Ausgangssignal der erfindungsgemäßen Abtast- und Halteschaltung 40 ist.

Das Ausgangssignal (Fig. 4C) der ersten Stufe 41 ist aus dem Elnganossignal Fig. 4A, den Restkomponenten des ersten Abtast-Tnktsic7nnls von Fin. 4B r>owi.e deren Harmonischen zusammengesetzt F.in auf Durchlaß des Eingangsnutzsignals ausgelegtes Tiefpaß-

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filter könnte nur die Harmonischen, jedoch normalerweise nicht die frequenzmäßig dicht neben dem Nutzsignal liegenden Restkomponenten aussieben.

Durch die erfindungsgemäße Eingabe des in Fig. 4D dargestellten zweiten Abtast-Taktsignals n-fg, dessen Frequenz den n-fachen (im vorliegenden Fall doppelten) Wert des ersten Taktsignals f_Q (Fig. 4B) hat, wird erreicht, daß im Ausgangssignal (Fig. 4E) der Abtast- und Halteschaltung 40 nur noch die Restkomponente des zweiten Taktsignals n«f_Q enthalten ist, die einen ausreichenden Frequenzabstand von dem Nutzsignal hat und in einem nachgeschalteten Tiefpaßfilter (beispielsweise 5A bzw. 5B in Fig. 6) leicht unterdrückt werden kann. Siehe hierzu die Darstellung in Fig. 5A/B.

Ein zwischen dem ersten und dem zweiten Abtast-Taktsignal vorhandenen Phasenunterschied macht es der zweiten Stufe 42 möqlich, das Ausqanqssignal der ersten Abtast- und Haltestufe auch über die nicht-restkomponentenüberlagerten Abschnitte hinweq zu halten und dadurch Fehlerkomponenten zu vermeiden.

Durch Einsetzen der erfindungsgemäßen Abtast- und Halteschaltung 40 an Stelle der herkömmlichen Ausführungen 4A und 4B (Fig. 1) kann eine erfindungsgemäß arbeitende Slgnalverarbeitungsschaltunq für mit Ladungsübertragung (CCD) arbeitende Farbbildwandler aufgebaut werden. Ein anderes Beispiel für eine erfindungsqemäß gestaltete Signalverarbeitungsschaltung für den genannten Zweck ist die mit erfindungsgemäßen Abtäst- und Halteschaltungen 4OA und 40B gemäß Fig. 3 für die Farbtrennung ausgestaltete Signalverarbeitunqsschaltung in Fig. 6. Die das punktsequentielle Bildsignal von der ersten Abtast- und Halteschaltung 3 aufnehmenden Schaltunqen 40A und 40B umfassen je eine erste Abtast- und Haltostufe 41A bzw. 42A und je eine zweite Abtast- und Haltestufe 41B bzw. 42B.

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Das von dem Taktimpulsgenerator 11 gelieferte Abtasttaktsignal f_Q wird der ersten Stufe 41A der ersten Abtast- und Halteschaltung 4OA direkt, der ersten Stufe 41B der zweiten Abtast- und Halteschaltung 4OB dagegen über ein Phasenglied 12 um 180° phasenverschoben zugeleitet. Das der Stufe 41A von 4OA zugeführt Abtasttaktsignal f» wird mittels einer Vervielfacherstufe 13A um den Paktor η (in diesem Fall 2) frequenzvervielfacht, in einem Phasenglied 14A um den Winkel φ phasenverschoben und als Abtasttaktsignal n"f_Q der ^weiten Stufe 42A zugeführt. In ähnlicher Weise wird das phasenverschobene Taktsignal für die andere erste Stufe 41B in 4OB durch eine Vervielfacherstufe 13B (Faktor n, hier 2) und ein Phasenglied 14B (Winkel φ) in ein entsprechendes Abtasttaktsignal n«f₀ umgewandelt und der zweiten Stufe 42B in 40B zugeführt. Die übrigen Elemente der Signalverarbeitungsschaltung von Fig. 6 entsprechen denen in Fig. soweit sie dieselben Bezugszahlen tragen; sie werden daher hier nicht noch einmal erläutert.

Die in den öurch die mit den erfindungsgemäßen ?we£ten und drit ten Äbtast- und Halteschaitunqen 4 0A und 40B ausgestattete Signalverarbeitunqsschaltunq abgetrennten drei Primärfarbsignalen enthaltenen Restkomponenten des Abtasttaktsignals haben die erhöhte Grundfrequenz η·ί_β und damit einen so großen Frequenzabstand gegenüber den Frequenzen der drei Primärfarbsignale, daB sie in den nachfolgenden Tiefpaßfiltern 5A und 5B vollständig und sicher unterdrückt werden. Der einwandfreien Weiterverarbeitung der Nutzsignale in den Klemmschaltungen 7A und 7B sowie den anderen Stufen dieser Schaltung steht so nicht mehr im Wege.

Claims

TER MEER-MULLER-STEINMEISTER

PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

Dipl.-Chem. Dr. N. ten Meer Dipl.-Ing· H. Steinmeister SS^r^Ü"^er A^Lmiebeok-Straeee« D-8OÜO MÜNCHEN 22 D-48OO BIELEFELD 1

Case: S82P149

Mü/Gdt/b 28. Juli 1982

SONY CORPORATION 7-35 Kitashinagawa 6-chome Shinagawa-ku, Tokyo, Japan

Abtast- und Halteschaltung, insbesondere für Farbsignal-Abtrennschaltungen in Festkörper-Bildwandlern

Priorität: 28. Juli 1981, Japan, Ser.No. 117130/1981

PATENTANSPRUCH

Abtast- und Halteschaltung, insbesondere für Farbsignal-Abtrennschaltungen von Festkörper-Bildwandlern, dadurch gekennzeichnet, daß

- eine erste Abtast- und Haltestufe (41) und eine zweite Abtast- und Haltestufe (42) hintereinander in Reihe geschaltet sind und

- der ersten Abtast- und Haltestufe (41) als Steuersignal ein erstes Abtasttaktsignal (f„), dessen Frequenz nahe der Frequenz des Rinqanqs-Nutzsignals liegt, und der zweiten Abtast- und Haltestufe (42) als Steuersignal für das Abtasten und Halten des Ausgangssignals der ersten Stufe (41)

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ein zweites Abtasttaktsignal (n-f_fi), dessen Frequenz ein ganzzahliq vielfacher Wert der Frequenz des ersten Abtasttaktsignals ist, zuqeführt werden.