JP2713109B2 - 入出力回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、民生用カムコーダ等の
小型映像機器の入出力回路に関し、特に入出力兼用の端
子を備える入出力回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】民生用カムコーダなどのポータブル映像
機器は小型化が進み、信号の入出力端子を設置するスペ
ースさえ確保することが難しい状況である。こうした映
像機器においては、一般的に信号の入力端子と出力端子
が必要であるが、これらの端子を同時に使用することは
ほとんどないため、１系統の端子で入力と出力を兼用し
ている場合が多い。

【０００３】こうした入出力兼用の端子は、通常出力信
号線と入力信号線を機械的なスイッチで切り替えること
により端子機能を入力あるいは出力と切り替えている。

【０００４】また、こうした端子機能の切り替えを、信
号線の直流インピーダンスをトランジスタで検出するこ
とにより被接続機器の端子状態を判別し、すなわち、外
部映像機器の入力端子が接続されているかそれとも出力
端子が接続されているかを判別し、自動的に切り替えを
行う回路構成が、例えば、実開昭６４−３３７４号公報
に記載されている。

【０００５】図４に、同公報における回路図を示す。同
図において、端子２１にはＶＴＲの入力端子が接続され
ており、端子２２にはビデオディスクの出力端子が接続
されている。ＶＴＲの入力端子は７５オームで終端され
ているためローインピーダンスであり、ビデオディスク
の出力端子はコンデンサで直流がカットされているた
め、直流抵抗はハイインピーダンスとなる。

【０００６】この直流インピーダンスの差異をビデオセ
レクタ内のトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２で検出し、スイ
ッチＳＷ１，ＳＷ２を切替えることによって、端子２１
をビデオセレクタ内の出力回路に接続し、端子２２をビ
デオセレクタ内の入力回路に接続している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】これら従来の入出力回
路においては、映像機器内部における出力の信号線と入
力の信号線のそれぞれの信号線を、スイッチで切り替え
ることによって、どちらか一方の信号線が入出力端子に
接続するような構成となっている。

【０００８】このため、映像機器内部には入力及び出力
の信号線が個別に存在する必要がある。本発明が対象と
するような民生用の映像機器では信号処理部分はＩＣ化
が進んでいるが、このような場合にはＩＣの入力ピンと
出力ピンにそれぞれの入力信号線と出力信号線を接続し
なければならない。

【０００９】このことは、より小型化を目指すポータブ
ル映像機器に使用されるＩＣに対してピン数の増加を招
き、小型化を阻害する要因になる。

【００１０】また、トランジスタによって外部機器の直
流インピーダンスを検出し、スイッチを自動的に切り替
える従来の方法では、過大な交流信号によってトランジ
スタがバイアスされた場合には、トランジスタが作動
し、誤動作を起こす可能性がある。

【００１１】そして、映像機器の内部から外部機器に直
流電流を流しているため、端子に外部機器が接続されて
いない時に、容易に手を触れることのできる端子がなん
らかの理由でＧＮＤレベルと接触すると、機器の内部に
悪影響を及ぼす危険がある。

【００１２】さらに、ＩＣの周辺部分の増加、実装面積
の増大を招く。また、これら検出用トランジスタをＩＣ
内に内蔵するにはＩＣ端子が増加するという欠点があ
る。

【００１３】したがって、本発明の目的は、ＩＣ化した
際にＩＣの入出力ピンの数を減少させ、外部映像機器が
接続される入出力兼用の端子の機能を、確実に自動的に
切替えることのできる入出力回路を提供する。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、映像機器の出力系信号処理手段から出力
された信号の断続を行なうスイッチ手段と、該スイッチ
手段から供給された信号を出力する出力バッファと、該
出力バッファの出力端子と、外部映像機器に接続され且
つ入出力を兼用する入出力端子とに、その両端が接続さ
れたインピーダンス整合手段と、前記入出力端子から入
力された信号を映像機器の入力系信号処理手段へ供給す
る入力バッファと、前記出力バッファの入力信号と前記
入力バッファの出力信号とを入力とし、これらの信号を
比較演算する手段と、この比較結果に基づき前記入出力
端子の接続状態を判別し、判別された前記入出力端子の
接続状態に応じて前記スイッチ手段の切替を制御する検
波制御手段と、を備えることを特徴とする入出力回路を
提供する。

【００１５】また、本発明は、映像機器の出力系信号処
理手段から出力された信号の断続を行なうスイッチ手段
と、該スイッチ手段から供給された信号を出力する出力
バッファと、該出力バッファの出力端子と、外部映像機
器に接続され且つ入出力を兼用する入出力端子とに、そ
の両端が接続されたインピーダンス整合手段と、前記入
出力端子から入力された信号を映像機器の入力系信号処
理手段へ供給する入力バッファと、前記出力バッファの
入力信号と前記入力バッファの出力信号との差分を求め
る第１の減算手段と、前記出力バッファの入力信号を所
定の割合で減衰させる減衰手段と、前記減衰手段の出力
信号と前記入力バッファの出力信号との差分を求める第
２の減算手段と、前記第１の減算手段の検波出力値と前
記第２の減算手段の検波出力値との組み合わせから前記
入出力端子の接続状態を判別し、判別された前記入出力
端子の接続状態に応じて前記スイッチ手段の切替を制御
する検波制御手段と、を備えることを特徴とする入出力
回路を提供する。

【００１６】さらに、本発明は、前記検波制御手段が、
前記スイッチ手段の切替に応じて、前記出力系信号処理
手段又は前記入力系信号処理手段のいずれか一方を作動
状態にし、他方を停止状態にすることを特徴とする入出
力回路を提供する。

【００１７】また、本発明は、前記スイッチ手段が、前
記出力バッファの入力端子を、前記出力系信号処理手段
の出力端子側又は直流バイアス電圧の印加側のいずれか
一方に接続することを特徴とする入出力回路を提供す
る。

【００１８】さらに、本発明は、前記検波制御手段が、
出力モード時において、前記第１、第２の減算手段の検
波出力がともに零レベル以外の時、前記入出力端子に前
記外部映像機器の出力端子が接続されたものと判別し
て、出力モードから入力モードに切替え、一方、入力モ
ード時において、前記第１、第２の減算手段の検波出力
がともに零レベルの時、前記入出力端子はオープン状態
又は前記外部映像機器の入力端子が接続されたものと判
別して、入力モードから出力モードに切替える、ことを
特徴とする入出力回路を提供する。

【００１９】

【作用】本発明の入出力回路においては、出力バッファ
の出力信号線と入力バッファの入力信号線とをインピー
ダンス整合用手段を介して接続した構成であるため、回
路部品をＩＣ化した場合に、入出力兼用の端子と接続さ
れるＩＣの入出力ピンは１本で構成することができる。

【００２０】また、本発明においては、入出力兼用の端
子の機能を入力端子として用いるか、それとも出力端子
として用いるかの判別を、出力バッファの入力信号と入
力バッファの出力信号との比較値に基づき、自動的に行
うことができる。このため、直流インピーダンスの大小
によって接続状態を検出する方法に比べ誤動作の恐れが
ない。

【００２１】さらに、本発明においては、検波制御手段
によって入力系及び出力系信号処理手段の作動状態を制
御することにより入出力のクロストークを防止でき、ま
た、スイッチ手段が直流バイアス電圧を一定にする機能
を備えている。

【００２２】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００２３】図１は、本発明の一実施例による映像機器
の入出力回路を示すブロック構成図である。この入出力
回路が搭載される映像機器は、出力系信号処理回路１と
入力系信号処理回路２を備えている。出力系信号処理回
路１から出力された映像信号は、スイッチ３を介して出
力バッファ４に供給される。このとき、スイッチ３は、
ａ側に倒されている。スイッチ３のｂ側には直流バイア
ス電圧が印加されている。

【００２４】出力バッファ４は、入力インピーダンスが
高く、出力インピーダンスが低いバッファアンプであ
り、その出力はインピーダンス整合用抵抗５を通り、カ
ップリングコンデンサ１４を介して入出力兼用端子６に
出力される。

【００２５】また、インピーダンス整合用抵抗５を通過
した信号は入力バッファ７にも同時に供給される。入力
バッファ７の出力は入力系信号処理回路２の入力に接続
される。入力バッファ７は、入力インピーダンスが十分
大きいため、出力バッファ４の駆動負荷としては無視す
ることができる。

【００２６】映像信号を伝送する場合の入出力端子にお
ける入出力インピーダンスは通常７５Ωであるため、イ
ンピーダンス整合用抵抗５は７５Ωとなる。したがっ
て、入出力兼用端子６は、出力端子として動作する場合
には、７５Ωの特性インピーダンスをもつ出力端子とな
る。

【００２７】一方、入出力兼用端子６に、外部映像機器
の出力端子が接続され、入出力兼用端子６が入力端子と
して動作する場合を考える。スイッチ３がｂ側に倒れる
と出力バッファ４の出力にインピーダンスの低い直流電
圧が現れる。これはある値に定められた定電圧源と等価
である。

【００２８】このことは、外部機器から入出力兼用端子
６に入力された信号は、カップリングコンデンサ１４を
介し、さらにインピーダンス整合用抵抗５を介し、定電
圧源に接続されたと同じことになる。定電圧源は、交流
的にはグラウンドと等価であるため、入出力兼用端子６
は終端抵抗７５Ωを持つ入力端子として動作する。

【００２９】スイッチ３、出力バッファ４、インピーダ
ンス整合用抵抗５、入力バッファ７はすべてモノリシッ
クＩＣへのオンチップ化が可能な回路および素子であ
る。このため、出力系信号処理回路１、および入力系信
号処理回路２を含めた機能をＩＣ内に集積することが可
能であり、図１におけるｃ点をＩＣの端子とすれば、１
つのＩＣ端子で入力端子と出力端子を兼用することがで
きる。

【００３０】図２は、本発明の第２の実施例である映像
機器の入出力回路を示すブロック構成図である。端子機
能としての基本的な動作は第１の実施例と同じである。

【００３１】この例では、入力バッファ７と出力バッフ
ァ４はともに電圧利得が１のアンプで構成されている。

【００３２】出力バッファ４からの信号はインピーダン
ス整合用抵抗５を介し入力バッファ７に供給されてい
る。

【００３３】第１減算器８には出力バッファ４に供給さ
れている交流信号と入力バッファ７から出力されている
交流信号とが供給されており、第１減算器８はこの２つ
の交流信号の減算を行う。第２減算器９には出力バッフ
ァ４に供給されている信号を減衰器１０により１／２の
レベルにした交流信号と、入力バッファ７から出力され
ている交流信号とが供給され、第２減算器９はこの２つ
の信号の減算を行う。

【００３４】第１減算器８および第２減算器９の出力は
それぞれ第１検波回路１１および第２検波回路１２に供
給される。これら２つの検波回路１１、１２は、減算器
８、９から出力された信号の有無を判別する。判別結果
はデコード回路１３に供給され、デコード回路１３によ
って出力系信号処理回路１、入力系信号処理回路２の作
動状態を制御すると共に、スイッチ３の切替えを制御す
る。スイッチ３は第１実施例と同一の機能を有する。

【００３５】ここで、入出力兼用端子６の状態と各部の
交流信号の関係を考える。

【００３６】第１の作動状態として、入出力兼用端子６
に何も接続されていない場合には、出力バッファ４から
の信号はそのままのレベルで入力バッファ７に供給され
る。出力バッファ４および入力バッファ７はともに電圧
利得が１であるから、第１減算器８に供給される２つの
交流信号は等しくなる。したがって、２つの減算器８、
９のうちで第１減算器８の出力のみが０となる。

【００３７】次に、第２の作動状態として、入出力兼用
端子６を出力端子として使用する場合には、入出力兼用
端子６に外部映像機器の入力端子が接続されるため、入
出力兼用端子６の外部にインピーダンス整合用抵抗５に
等しい抵抗（７５Ω）が入出力兼用端子６と接地間に接
続されることになる。このため入力バッファ７に供給さ
れる信号は、出力バッファ４の出力信号の１／２の電圧
値になる。したがって、第２減算器９の出力のみが０と
なる。

【００３８】第２の作動状態において、出力系信号処理
回路１から出力される信号が無くなると、出力バッファ
４の入力信号及び出力バッファ７の出力信号は共に０に
なり、第１及び第２減算器８、９の出力は共に０となる
（第３の作動状態）。

【００３９】そして、第４の作動状態として、入出力兼
用端子６に外部映像機器の出力端子が接続された場合に
は、出力バッファ４の出力信号と外部映像機器からの交
流信号が電気的に加算され、入力バッファ７に供給され
る。この場合、第１及び第２減算器８、９の出力信号は
共に０以外の値を取ることになる。出力バッファ４から
出力される信号が無い時にも、外部映像機器からの交流
信号によって同じように第１及び第２減算器の出力信号
は共に０以外の値を取ることになる。

【００４０】上記の第４の作動状態の例では、第１減算
器８および第２減算器９の出力が共に０でないことをそ
れぞれ第１検波回路１１および第２検波回路１２が検出
すると、デコード回路１３は、入出力兼用端子６に外部
映像機器の出力端子が接続されたものと見なして、入出
力兼用端子６の機能を入力端子として働かせるべくスイ
ッチ３をｂ側に倒すと共に、出力系信号処理回路１の作
動を停止させ節電を図り、さらに入力系と出力系の回路
のクロストーク（混信）を防止する。

【００４１】この結果、第４の作動状態のように、入出
力兼用端子６を入力端子として使用している間は、出力
バッファ４の入力端子側から第１減算器８および第２減
算器９に供給される信号成分は０となり、２つの減算器
の出力からは、入力バッファ７からの信号、すなわち外
部映像機器からの信号が出力される。

【００４２】第５の作動状態として、第４の作動状態か
ら入出力兼用端子６の接続状態を変え、無接続あるいは
入出力兼用端子６を出力端子として使用し外部映像機器
の入力端子を接続すると、入力バッファ７への信号の供
給がなくなり、第１減算器８および第２減算器９の出力
は共に０となる。デコード回路１３はこれを検出する
と、入出力兼用端子６が開放（オープン）状態または外
部映像機器の入力端子が接続されたものと判断して、ス
イッチ３をａ側に倒すと共に、出力系信号処理回路１を
起動させ且つ入力系信号処理回路２の作動を停止させ、
入出力兼用端子６の動作を出力端子として機能するよう
に切り替える。

【００４３】図３は、この第２の実施例の動作を状態遷
移図として示したものである。同図においてＡは第１減
算器８の出力結果を示し、Ｂは第２減算器９の出力結果
を示している。

【００４４】初期状態において、Ａのみが０の場合（第
１の作動状態）、又はＡとＢが共に０の場合（第５の作
動状態）には入出力兼用端子６はオープン状態とみな
し、Ｂのみが０の場合（第２の作動状態）には入出力兼
用端子６に外部映像機器の入力端子が接続されたとみな
し入出力兼用端子６を出力モードにする。

【００４５】この出力モード時において、Ａ及びＢが共
に０でない場合（第４の作動状態）には、入出力兼用端
子６に外部映像機器の出力端子が接続されたとみなして
出力モードから入力モードに切替える。

【００４６】また一方、初期状態において、Ａ及びＢが
共に０でない場合（第４の作動状態）には、入出力兼用
端子６に外部映像機器の出力端子が接続されたとみなし
て、入出力兼用端子６を入力モードにする。この入力モ
ード時に、Ａ及びＢが共に０の場合（第５の作動状態）
には、入出力兼用端子６がオープン状態あるいは外部映
像機器の入力端子が接続されたとみなして入力モードか
ら出力モードに切替える。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、切替え
スイッチ又は自動切替えスイッチを含む全ての回路をモ
ノリシックＩＣ上に集積可能な構成であるため、映像機
器用の信号処理ＩＣへの内蔵化が可能である。さらに、
ＩＣ化において入出力ピンを１本で構成することができ
る。このため小型映像機器に使用する場合に、ＩＣの小
型化が図られ、外付け部品の低減による実装面積の縮小
化が達成される。

【００４８】また、入出力モードの自動切り替えにおい
ては、実際に端子に入出力される交流信号の有無をもと
に端子の接続状態の判別を行なっているため、直流イン
ピーダンスのみを検出する方式に比べ、誤動作を回避で
きるという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における入出力回路のブロッ
ク構成図である。

【図２】本発明の第２の実施例における入出力回路のブ
ロック構成図である。

【図３】第２の実施例の端子機能の自動切り替え動作を
示す状態遷移図である。

【図４】従来の入出力回路の回路図である。

【符号の説明】

１ 出力系信号処理回路 ２ 入力系信号処理回路 ３ スイッチ ４ 出力バッファ ５ インピーダンス整合用抵抗 ６ 入出力兼用端子 ７ 入力バッファ ８ 第１減算器 ９ 第２減算器 １０ 減衰器 １１ 第１検波回路 １２ 第２検波回路 １３ デコード回路

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】映像機器の出力系信号処理手段から出力さ
   れた信号の断続を行なうスイッチ手段と、 該スイッチ手段から供給された信号を出力する出力バッ
   ファと、 該出力バッファの出力端子と、外部映像機器に接続され
   且つ入出力を兼用する入出力端子とに、その両端が接続
   されたインピーダンス整合手段と、 前記入出力端子から入力された信号を映像機器の入力系
   信号処理手段へ供給する入力バッファと、前記出力バッファの入力信号と前記入力バッファの出力
   信号とを入力とし、これらの信号を比較演算する手段
   と、 この比較結果に基づき前記入出力端子の接続状態を判別
   し、判別された前記入出力端子の接続状態に応じて前記
   スイッチ手段の切替を制御する検波制御手段と、 を備えることを特徴とする入出力回路。
2. 【請求項２】映像機器の出力系信号処理手段から出力さ
   れた信号の断続を行なうスイッチ手段と、 該スイッチ手段から供給された信号を出力する出力バッ
   ファと、 該出力バッファの出力端子と、外部映像機器に接続され
   且つ入出力を兼用する入出力端子とに、その両端が接続
   されたインピーダンス整合手段と、 前記入出力端子から入力された信号を映像機器の入力系
   信号処理手段へ供給する入力バッファと、 前記出力バッファの入力信号と前記入力バッファの出力
   信号との差分を求める第１の減算手段と、 前記出力バッファの入力信号を所定の割合で減衰させる
   減衰手段と、 前記減衰手段の出力信号と前記入力バッファの出力信号
   との差分を求める第２の減算手段と、 前記第１の減算手段の検波出力値と前記第２の減算手段
   の検波出力値との組み 合わせから前記入出力端子の接続
   状態を判別し、判別された前記入出力端子の接続状態に
   応じて前記スイッチ手段の切替を制御する検波制御手段
   と、 を備えることを特徴とする入出力回路。
3. 【請求項３】前記検波制御手段が、前記スイッチ手段の
   切替に応じて、前記出力系信号処理手段又は前記入力系
   信号処理手段のいずれか一方を作動状態にし、他方を停
   止状態にすることを特徴とする請求項１又は２記載の入
   出力回路。
4. 【請求項４】前記スイッチ手段が、前記出力バッファの
   入力端子を、前記出力系信号処理手段の出力端子側又は
   直流バイアス電圧の印加側のいずれか一方に接続するこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載の入出力回路。
5. 【請求項５】前記検波制御手段が、出力モード時におい
   て、前記第１、第２の減算手段の検波出力がともに零レ
   ベル以外の時、前記入出力端子に前記外部映像機器の出
   力端子が接続されたものと判別して、出力モードから入
   力モードに切替え、 一方、入力モード時において、前記第１、第２の減算手
   段の検波出力がともに零レベルの時、前記入出力端子は
   オープン状態又は前記外部映像機器の入力端子が接続さ
   れたものと判別して、入力モードから出力モードに切替
   える、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一記載
   の入出力回路。