JP3304031B2 - ゲンロック装置 - Google Patents

ゲンロック装置

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JP3304031B2
JP3304031B2 JP29566895A JP29566895A JP3304031B2 JP 3304031 B2 JP3304031 B2 JP 3304031B2 JP 29566895 A JP29566895 A JP 29566895A JP 29566895 A JP29566895 A JP 29566895A JP 3304031 B2 JP3304031 B2 JP 3304031B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はゲンロック(GEN
ERATION LOCK)装置に係り、特にカラー映
像信号から分離される外部カラーサブキャリア(SC)
信号をロックさせるゲンロック装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図6は従来のゲンロック装置におけるゲ
ンロック系統の構成を示したブロック図である。まず、
カラー映像信号などの外部基準信号(VBS/BBS)
から、外部カラーサブキャリア信号と、外部同期信号と
を分離するために外部基準信号は、サブキャリア分離回
路10と同期分離回路20とに入力される。
【0003】サブキャリア分離回路10から出力される
バースト状のサブキャリア信号は、PLL回路30によ
り外部基準信号に同期した内部カラーサブキャリア(S
C)信号として取り出され、A/D変換器50に入力さ
れる。カラーサブキャリア信号に対するPLL回路30
は、位相比較器31、ローパスフィルタ32、電圧制御
発振器33、分周器34、粗調用位相調整器35、微調
用位相調整器36から構成されており、位相調整器36
の出力が位相比較器31の比較入力端子に供給される事
により、外部カラーサブキャリア信号に所定の位相差で
ロックされる。フェイズロックされたサブキャリア信号
は、分周器34の出力部から取り出され、A/D変換器
50に供給される。
【0004】一方、同期分離回路20により、分離され
た同期信号中の水平同期信号HDは、PLL回路40に
入力され、位相ロックがかけられる。PLL回路40
は、位相比較器41、ローパスフィルタ42、電圧制御
発振器43、及び周波数シンセサイザ44から構成さ
れ、周波数シンセサイザ44の出力は、位相比較器41
の比較入力端子に入力される。これにより位相ロックさ
れたシステムクロックが、電圧制御発振器43の出力か
ら取り出され、A/D変換器50に供給される。
【0005】なお、PLL回路30の電圧制御発振器3
3では通常サブキャリア信号の周波数fsc(=3.5
79545MHz)の4倍の周波数が発振し、PLL回
路40の電圧制御発振器43では8fscの周波数、即
ち28.6MHzの周波数が発振される。従って、図6
に示す従来のゲンロック装置においては、PLL回路3
0で位相ロックのかけられたサブキャリア信号が、PL
L回路40で生成されたシステムクロック(この場合に
は、28.6MHz)の周波数でサンプリングされ、A
/D変換器50によってディジタル信号に変換され、デ
ジタルエンコーダ回路60に内部カラーサブキャリア信
号として供給される。このエンコーダ回路60には、カ
ラー信号R,G,Bが供給され、PLL回路40から供
給されるシステムクロックのタイミングでA/D変換器
50から供給される内部カラーサブキャリア信号ととも
にエンコードされ、内部カラー映像信号として出力され
る。
【0006】このように、従来のゲンロック装置では、
PLL回路30によって外部基準信号(VBS/BB
S)のカラーバーストに同期した、連続したサブキャリ
ア信号が発振させられて、A/D変換器50に入力され
る。一方、PLL回路40によって外部基準信号の水平
同期信号HDに同期した28.6MHzのシステムクロ
ックが発振させられる。このようにPLL回路30とP
LL回路40とでは、それぞれが異なる電圧制御発振器
33,43を用いて異なる周波数の信号を発振させてい
るうえ、それぞれが異なる基準信号、すなわち、外部サ
ブキャリア信号、外部水平同期信号を基準としてPLL
回路を構成している。
【0007】そのため、PLL回路30とPLL回路4
0との間にジッタが発生する。PLL回路30から出力
されるサブキャリア信号はPLL回路40で発振された
システムクロックをサンプリング信号として用いて、A
/D変換器50によりディジタル信号に変換される。サ
ブキャリア信号の信号レベルはA/D変換器50のフル
スケールになる様に調整されている。また、A/D変換
されるサブキャリア信号の周波数に対し、A/D変換の
サンプリング周波数が8倍と比較的近い値になってい
る。そのためサンプリング周波数として用いられるシス
テムクロックの変動に対する信号の変化が非常に大き
い。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】図7は従来のゲンロッ
ク装置において発生する2つのPLL回路間でのジッタ
を説明するための図で、内部サブキャリア信号に対して
2倍の周波数を有するシステムクロック信号(CLK)
で、サンプリングを行った場合の例を示している。シス
テムクロック信号が内部サブキャリア信号と完全にロッ
クされている場合には、システムクロック信号の立ち上
がりエッジでサブキャリア信号の零信号レベル及び最
高、最低信号レベル点をサンプリングするように調整さ
れている。
【0009】しかし、サブキャリア信号とクロック信号
との間の位相関係がずれ、両信号の間に位相ずれ(ジッ
タ)が発生した場合、ジッタに伴って図7に示すよう
に、例えば本来サブキャリア信号の零レベル点をサンプ
リングすべき、クロック信号の立ち上がり点がΔtだけ
ずれた場合、これに伴ってサブキャリア信号はΔvだけ
低い信号のレベル点をサンプリングする事になる。サブ
キャリア信号の振幅はA/D変換のフルスケールになる
ように調整されているため、ジッタに伴う時間ずれΔt
に対してサンプリングされるサブキャリア信号の変化が
非常に大きくなる。このように、PLL回路30とPL
L回路40との間のジッタが常に内部サブキャリア信号
のレベルを大きく変動させ、これがそのままエンコーダ
回路60に入力され、最終的にエンコーダ信号のサブキ
ャリアレベルの変動となって表れてしまう。
【0010】2つのPLL回路を使用する事によるジッ
タの発生を抑えるための他の方法は、単独のPLL回路
を使用する事である。このようなゲンロック装置の一例
が、特開平6−237468号公報に開示されている。
この公知例ではPLL回路を2つ備えた、従来の外部同
期回路と同様な動作を、PLL回路1つのみで行うよう
にしているため、外部同期回路の回路規模を小さくし、
コストを抑える事ができるという利点があるが、いかな
る周波数のシステムクロックにも対応可能というわけで
はない。即ち、同公報の図1から解るように、出力クロ
ック周波数は外部サブキャリア周波数の整数倍の場合し
か適用できない。本発明では、PLL回路を2つ使用し
た回路構成を採用しながら、ジッタの影響を最小限に抑
制する事ができ、かつ、いかなる周波数のシステムクロ
ックにも対応可能なゲンロック装置を提供する事を目的
とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明のゲンロック装置
は、カラー映像信号から分離された外部カラーサブキャ
リア信号を第1の基準信号として所定の位相差でロック
をかけ、連続した内部カラーサブキャリア信号を得る第
1のPLL回路と、前記カラー映像信号から分離された
外部水平同期信号を第2の基準信号として所定の位相差
でロックをかけ、内部タイミング信号を得る第2のPL
L回路とを有するゲンロック装置において、前記第1の
PLL回路が、前記外部カラーサブキャリア信号を前記
第1の基準信号として一方の入力端子に供給する第1の
位相比較器と、前記第1の位相比較器の出力に継続さ
れ、前記第1の位相比較器出力中の高周波成分を除去す
る第1のローパスフィルタと、前記第1のローパスフィ
ルタの出力を前記外部水平同期信号の周期でサンプリン
グしA/D変換するA/D変換器と、前記A/D変換器
の出力を制御入力信号とし、前記内部タイミング信号の
タイミング毎に所定ビットのパラレルデータとして表わ
される関数値からなる周期関数信号を作成するディジタ
ル電圧制御発振器と、前記ディジタル電圧制御発振器の
出力を前記内部タイミング信号のタイミングでD/A変
換するD/A変換器とから成り、前記D/A変換器の出
力を前記第1の位相比較器の他方の入力端子に供給する
ように構成する。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施例に係る
ゲンロック装置におけるゲンロック系統部のブロック図
を示したものである。なお、図6に示す従来の構成と同
一部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
本発明のゲンロック装置においても2つのPLL回路が
採用されており、同期信号分離回路20を経て、システ
ムクロックを発生させるPLL回路40は図6に示す従
来の回路構成と同一である。サブキャリア信号の処理に
用いられるPLL回路300の構成が、従来例と異なっ
ている。サブキャリア信号分離回路10から取り出され
たバースト状のサブキャリア信号は、PLL回路300
内の位相比較器31の一方の入力に基準信号として入力
される。位相比較器31の出力はローパスフィルタ32
を介して、高周波成分が除去され、A/D変換器37に
入力される。このA/D変換器37によってローパスフ
ィルタ32の出力をディジタル変換するが、そのサンプ
リングは同期信号分離回路20から出力される同期信号
中の水平同期信号のタイミングで行われる。
【0013】従って、A/D変換器37によるA/D変
換は、サンプリング周波数が15.734264kHz
の極めてゆっくりとしたタイミングで行われる。A/D
変換された出力は、ディジタル電圧制御発振器38に入
力される。このディジタル電圧制御発振器38によりサ
ブキャリア周波数3.579545MHzの正弦波がデ
ィジタル的に発振させられる。ディジタル電圧制御発振
器38は、本実施例の場合、位相合成器381と、正弦
波発生器382とから、構成されている。本実施例に示
されるディジタル電圧制御発振器38は、ルックアップ
テーブル方式を用いて構成されるが、他の方法によって
も構成する事は可能である。ディジタル電圧制御発振器
38からの出力は、遅延回路39を介して位相の粗調整
がなされたのち、D/A変換器71によりアナログ信号
に変換され、位相調整器72により、位相の微調整がさ
れたのち、位相比較器31にフィードバックされ、位相
比較が行われる。
【0014】ディジタル電圧制御発振器38の出力は、
エンコーダ60に入力され、カラー信号RGBと混合さ
れ、カラーエンコーダ出力が合成される。ディジタル電
圧制御発振器38、エンコーダ60及びD/A変換器7
1は、PLL回路40で生成されたシステムクロック信
号(本実施例では28.6MHz)で駆動される。図6
に示す従来のゲンロック装置の構成と比較した場合、両
者とも2つのPLL回路が存在するが、2つのPLL回
路の動作原理は本発明の場合、従来の方式と全く異なっ
ている。即ち、PLL回路300のディジタル電圧制御
発振器38はPLL回路40で発振させられたシステム
クロック28.6MHzにより動作している。
【0015】そのため、根本的には、電圧制御発振器は
1つと考えられ、ディジタル電圧制御発振器38と電圧
制御発振器43との間に原理的にはジッタは発生しない
事になる。しかし、2つのPLL回路300及び40が
異なる信号、即ち、サブキャリア信号と水平同期信号と
を基準として構成されているため、この2つの基準信号
の違いによって、2つのPLL回路間にジッタが発生す
る可能性も否定できない。しかし、前述したように、本
実施例の場合、ディジタル電圧制御発振器38の前段に
設けられているA/D変換器37のサンプリングは水平
同期信号HDにより行われているため、A/D変換は水
平同期信号1周期に1回のみの動作となる。従って、サ
ブキャリア信号も原理的に水平同期信号1フィールドに
1回しか変換されない事になる。図2は本発明によるA
/D変換器37の動作を説明するための図である。ロー
パスフィルタ32からの出力は、PLL回路300がロ
ックした状態では、ほぼDC信号となっているため、そ
の出力信号の変動は、図6に示すA/D変換器50のA
/D変換のフルスケールのダイナミックレンジと比較す
れば、ごくわずかである。即ち、約250分の1程度と
そのダイナミックレンジが狭い。そして、前述したよう
に、A/D変換される信号の周波数、この場合3.57
9545MHzに対してA/D変換のサンプリング周波
数は水平同期信号、即ち、15.754264kHzと
大きく離れている。
【0016】従って、このサンプリングに用いられるク
ロック信号(CLK)が、ジッタのために図2に示すよ
うに変動しても、この変動時間Δtに対するローパスフ
ィルタ32の出力値の変動Δvはわずかである。従っ
て、PLL回路300とPLL回路40との間にジッタ
が発生したとしても、A/D変換器37により、A/D
変換されたデータには、ジッタの影響がほとんど表われ
ない。本実施例では、ルックアップテーブル方式を用い
てディジタル電圧制御発振器38を構成しているが、こ
のような方式を使用せず、他の方式で構成する事も可能
である。次に、このルックアップテーブル方式によっ
て、ディジタル的にサブキャリア信号の正弦波を発生さ
せる方法について、説明する。
【0017】まず、図3及び図4に示すようなルックア
ップテーブルを用意する。SIN(X)は、周期関数で
その周期は360°である。しかし、周期関数としてサ
イン関数を用いた場合、0〜90°までのルックアップ
テーブルを用いて、0〜360°までの値を算出できる
事から(図4参照)、SIN(X)の値としては、90
°までの値を用意すればよい。なお、図3及び図4に示
したルックアップテーブルでは、一度毎の関数値が用意
されているが、もっと細かいステップでルックアップテ
ーブルを用意する事も可能である。このようなルックア
ップテーブルは、正弦波発生器382中に格納されてい
る。ディジタル電圧制御発振器38中には図示しないポ
インタが用意されており、PLL回路40で発生したシ
ステムクロックの周波数に応じて、出力されるサブキャ
リア信号の周波数が所定の周波数となるように1クロッ
ク毎にルックアップテーブルの値を読み出す。即ち、N
TSC方式の場合には、サブキャリア信号の周波数が
3.579545MHzとなるように、1クロック毎に
値が読み出される。例えば、システムクロックがサブキ
ャリア周波数の8倍(=8fsc=28.6MHz)の
場合には、サブキャリア信号の90°毎に、6fsc
(21.5MHz)の場合には、60°毎、8fsc
(28.6MHz)の場合には、45°毎の値を読み出
せばよい。
【0018】図5は、このようなシステムクロックに対
応したサブキャリア信号の読み出しのタイミングを示し
た波形図である。次に、周波数の制御方法について説明
する。外部からの制御データを、内部ポインタのデータ
にオフセットとして加える事により、わずかに周波数を
変化させる。例えば、システムクロックが8fsc(2
8.6MHz)である時点のポインタの値は10°だと
仮定する。PLLのロックが掛かっていれば、オフセッ
トは与えられずに次は(10+45=)55°の値をポ
インタが示す。
【0019】しかし、ここで外部から制御データが入力
された場合、図1に示すローパスフィルタ32からの出
力のDC電位が変化し、この電位をA/D変換器37で
A/D変換した変化分がポインタにオフセットを与え
る。この制御データの値(ポインタの値)に応じて、5
4°や56°のデータが読み出され、わずかに周波数が
変化する事により、PLLのロックが保たれる。本発明
ではPLL回路300にディジタル電圧制御発振器38
を用いているが、この発振器38を駆動する実践クロッ
クの周波数としては、原理的にはいかなる周波数のシス
テムクロックにも対応可能である。本実施例の場合には
28.6MHz(=8fsc)になっているが、必ずし
も、システムクロックをサブキャリア周波数fscの整
数倍に保つ必要はない。また、ディジタル電圧制御発振
器38の出力は本実施例の場合には10ビットのデータ
バスとしてディジタル化されているが、必要に応じて任
意ビットの並列データとして出力するようにしてもよ
い。
【0020】
【発明の効果】本発明では、サブキャリア信号の処理に
用いられるPLL回路を、水平同期信号をゲンロックさ
せるPLL回路からのシステムクロックを用いて動作さ
せるようにしたため、ジッタの影響を大幅に削減する事
ができる。即ち、従来の方式では、ジッタの影響のた
め、最終的なエンコーダ信号のサブキャリア信号レベル
が0.5〜2.0%程度変動していたが、本発明の構成
を採用した場合、サブキャリア信号のレベル変動は、測
定限界以下とする事ができる。又、回路がアナログ方式
からディジタル方式に変更されるため、IC化が容易に
でき、回路の小型化を図る事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るゲンロック装置のゲン
ロック系統を示すブロック回路図
【図2】本発明によるA/D変換とジッタとの関係を説
明するための波形図
【図3】ルックアップ方式によるルックアップテーブル
(その1)
【図4】ルックアップ方式によるルックアップテーブル
(その2)
【図5】ディジタル電圧制御発振器の動作原理を説明す
るための波形図
【図6】従来のゲンロック装置のゲンロック系統の構成
を示すブロック図
【図7】従来のゲンロック装置におけるジッタの影響を
説明するための図
【符号の説明】
10 サブキャリア信号分離回路 20 同期信号分離回路 30 PLL回路 31 位相比較器 32 ローパスフィルタ 33 電圧制御発振器 34 分周器 35 位相調整器 36 位相調整器 37 AD変換器 38 ディジタル電圧制御発振器 39 遅延回路 40 PLL回路 41 位相比較器 42 ローパスフィルタ 43 電圧制御発振器 44 周波数シンセサイザ 50 ADコンバータ 60 カラーエンコーダ 71 D/A変換器 72 位相調整器 381 位相合成器 382 正弦波発生器

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カラー映像信号から分離された外部カラ
    ーサブキャリア信号を第1の基準信号として所定の位相
    差でロックをかけ、連続した内部カラーサブキャリア信
    号を得る第1のPLL回路と、 前記カラー映像信号から分離された外部水平同期信号を
    第2の基準信号として所定の位相差でロックをかけ、内
    部タイミング信号を得る第2のPLL回路とを有するゲ
    ンロック装置において、 前記第1のPLL回路が、 前記外部カラーサブキャリア信号を前記第1の基準信号
    として一方の入力端子に供給する第1の位相比較器と、 前記第1の位相比較器の出力に継続され、前記第1の位
    相比較器出力中の高周波成分を除去する第1のローパス
    フィルタと、 前記第1のローパスフィルタの出力を前記外部水平同期
    信号の周期でサンプリングしA/D変換するA/D変換
    器と、 前記A/D変換器の出力を制御入力信号とし、前記内部
    タイミング信号のタイミング毎に所定ビットのパラレル
    データとして表わされる関数値からなる周期関数信号を
    作成するディジタル電圧制御発振器と、 前記ディジタル電圧制御発振器の出力を前記内部タイミ
    ング信号のタイミングでD/A変換するD/A変換器と
    から成り、 前記D/A変換器の出力を前記第1の位相比較器の他方
    の入力端子に供給するように構成する事を特徴とするゲ
    ンロック装置。
  2. 【請求項2】 前記ディジタル電圧制御発振器が、ルッ
    クアップテーブル方式を採用して構成される事を特徴と
    する請求項1記載のゲンロック装置。
  3. 【請求項3】 前記ディジタル電圧制御発振器は周期関
    数を格納したルックアップテーブルを有し、前記内部ク
    ロック信号の1クロック毎に前記ルックアップテーブル
    の関数値を読み出すようにした事を特徴とする請求項2
    記載のゲンロック装置。
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