JP3412337B2 - クランプパルス発生回路およびマルチスキャンディスプレイ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はクランプパルス発生回路
に関し、同期信号の出力形態、周波数によらず正確に映
像信号のペデスタルレベルを規定するクランプパルスを
発生する回路およびマルチスキャンディスプレイに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、マルチメディア化の中、テレビ放
送、パソコン、ワークステーションなどのさまざまな映
像ソースが存在する。

【０００３】一方、それらさまざまな映像ソースの同期
信号の出力形態は多種多様である。例えば映像信号と水
平同期信号と垂直同期信号とを分けて出力するもの、水
平同期信号と垂直同期信号を一つの同期信号として出力
するもの、映像信号に水平同期信号と垂直同期信号を付
加して出力するものなどが存在する。それに加えて同期
信号の種類には２値同期信号と３値同期信号との２通り
が存在する。また、さまざまな映像ソースの同期信号の
周波数も特定されておらず広範囲にわたっている。

【０００４】そのようなマルチメディア化の中、同期信
号の出力形態や周波数がさまざまな映像ソースを一台で
表示可能なマルチスキャンディスプレイが注目を浴びて
いる。

【０００５】ところで、マルチスキャンディスプレイに
おいて正しく色を再現するために映像信号のペデスタル
レベルを規定するクランプ回路が必要になる。そこで、
現在のマルチスキャンディスプレイでは前述のような多
種多様な同期信号に対応したクランプパルスを発生する
回路が必要になっている。

【０００６】以下に従来のクランプパルス発生回路とし
て特開平７−４６４４２号公報に記載されたクランプパ
ルス発生回路について図５、図６を用いて説明する。先
ず図６のタイミングチャートについて説明する。

【０００７】ａは入力される映像信号に付加された同期
信号、ｉは同期信号処理回路２０より出力される映像信
号より分離した正極性の同期信号、ｊはｉの反転信号、
ｋはＨシンクパルス整形回路２２より出力される同期信
号ｉの微分波形であるＨシンクパルス、ｌはバックポー
チパルス整形回路２１より出力される同期信号ｊの微分
波形であるバックポーチパルス、ｍはビデオ信号検出回
路より出力される切り換え器２３を制御する検出信号、
ｅは切り換え器２３より出力されるクランプパルスであ
る。

【０００８】次に図５において、２０は同期信号処理回
路で映像信号に同期信号が付加されて入力された時には
映像信号から同期信号を分離しかつ負極性の同期信号ｊ
と正極性の同期信号ｉとを出力する。２１はバックポー
チパルス整形回路で負極性の同期信号ｊを微分すること
で入力同期信号の立ち上がりを検出してバックポーチパ
ルスｌを発生する。２２はＨシンクパルス整形回路で正
極性の同期信号ｉを微分することで入力同期信号の立ち
下がりを検出してＨシンクパルスｋを発生する。２４は
ビデオ信号検出回路で、映像信号に同期信号が付加され
ているかあるいは映像信号のみが入力されたかを検出
し、検出信号ｍを出力するものである。２３は切り換え
器で検出信号ｋによってバックポーチパルスｌとＨシン
クパルスｋとのどちらかを選択して出力するものであ
る。

【０００９】以上のように構成されたクランプパルス発
生回路の動作説明を行う。同期信号処理回路２０に映像
信号に付加された同期信号が入力された時には、切り換
え器２３によってバックポーチパルスｌが選択されクラ
ンプパルスｅとして出力される。

【００１０】一方、映像信号に同期信号が付加されてい
る場合、クランプパルスｅの位相がバックポーチ期間に
シフトされるので正確にクランプされる。次に映像信号
に同期信号が付加されてない時には、切り換え器２３に
よってＨシンクパルスｋが選択されクランプパルスｅと
して出力される。よってクランプパルスｅが同期信号と
同位相となり正確にクランプが行える。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
構成では、クランプパルスｅは入力同期信号と同位相つ
まりＨシンクパルスｋか、入力同期信号の立ち上がりエ
ッジより始まるバックポーチパルスｌの２通りしか得ら
れない。よって、映像信号に同期信号が付加されている
か否かに関わらず映像信号のバックポーチ期間が短い時
つまり入力が図６における入力同期信号（ａ−３）のよ
うな場合、クランプパルスｅは映像信号にかかり正確に
クランプすることができないという問題を有していた。

【００１２】また上記構成では、映像信号に同期信号が
付加されている場合で同期信号が３値同期信号の時つま
り入力が図６における入力同期信号（ａ−２）のような
場合、クランプパルスが３値同期信号の正極性の部分に
かかってしまいそこでクランプするとペデスタルレベル
が高くなってしまい正しい色再現ができないという問題
も有していた。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の第１の発明にかかるクランプパルス発生回路
は、入力同期信号を処理する同期処理回路と、前記同期
処理回路の出力信号が入力される第１のモノマルチの出
力信号を積分した電圧と第１の基準電圧を比較してその
差分の電圧を出力する第１のコンパレータと、前記第１
のコンパレータの出力電圧を電流に変換して前記第１の
モノマルチの時定数を決定する第１のコンデンサを充電
する第１の電流制御回路とからなるデューティ制御回路
と、前記デューティ制御回路の出力パルスが入力される
第２のモノマルチの出力信号を積分した電圧と第２の基
準電圧を比較してその差分の電圧を出力する第２のコン
パレータと、前記第２の基準電圧の値を可変に制御する
基準電圧制御手段と、前記第２のコンパレータの出力電
圧を電流に変換して前記第２のモノマルチの時定数を決
定する第２のコンデンサを充電する第２の電流制御回路
とからなるデューティ可変制御回路と、前記デューティ
可変制御回路の出力パルスが入力されクランプ回路に必
要なパルス幅に変換して出力する第３のモノマルチとを
備え、前記デューティ制御回路から映像信号のペデスタ
ルレベルを規定するためのデューティ一定のクランプパ
ルスを発生させるとともに、前記デューティ可変制御回
路により前記クランプパルスのデューティを可変に制御
して、前記第３のモノマルチでクランプ回路に必要なパ
ルス幅のパルスに変換してクランプパルスを出力するよ
うにしたものである。

【００１４】 また上記課題を解決するために本発明に
かかる第２の発明のマルチスキャンディスプレイは、第
１の発明のクランプパルス発生回路を備え、入力同期信
号を処理する同期処理回路と、前記同期処理回路の出力
信号が入力される第１のモノマルチの出力信号を積分し
た電圧と第１の基準電圧を比較してその差分の電圧を出
力する第１のコンパレータと、前記第１のコンパレータ
の出力電圧を電流に変換して前記第１のモノマルチの時
定数を決定する第１のコンデンサを充電する第１の電流
制御回路とからなり、デューティ一定の最適なクランプ
パルスを映像信号毎に発生させるデューティ制御回路
と、前記デューティ制御回路の出力パルスが入力される
第２のモノマルチの出力信号を積分した電圧と第２の基
準電圧を比較してその差分の電圧を出力する第２のコン
パレータと、前記第２の基準電圧の値を可変に制御する
基準電圧制御手段と、前記第２のコンパレータの出力電
圧を電流に変換して前記第２のモノマルチの時定数を決
定する第２のコンデンサを充電する第２の電流制御回路
とからなるデューティ可変制御回路と、前記デューティ
可変制御回路の出力パルスが入力されクランプ回路に必
要なパルス幅に変換して出力する第３のモノマルチと、
映像信号毎に最適なクランプパルスの位相情報を保管す
るメモリーと、その位相情報を読み出してクランプ発生
回路の基準電圧制御最適制御するマイコンとを備え、前
記デューティ制御回路から映像信号のペデスタルレベル
を規定するためのデューティ一定の最適なクランプパル
スを映像信号毎に発生させるとともに、前記デューティ
可変制御回路により前記クランプパルスのデューティを
可変に制御する基準電圧を前記マイコンからのデータを
Ｄ／Ａ変換した直流電圧により設定するとともに前記メ
モリに保管し、前記メモリに保管された同期信号と同じ
同期信号が入力された時には、前記メモリに保管された
データを読み出し、前記読み出されたデータをＤ／Ａ変
換した直流電圧により前記デューティ可変制御回路にお
いて前記クランプパルスのデューティを制御して、、前
記第３のモノマルチでクランプ回路で必要なパルス幅の
パルスに変換してクランプパルスを出力するようにした
ものである。

【００１５】

【００１６】

【作用】本発明は上記した構成によって、クランプパル
スの位相を制御することが可能となり、入力映像信号の
バックポーチ期間が短い場合クランプパルスの位相を入
力同期信号の位相より早めることで正確にクランプを行
うことができる。また、入力同期信号が３値同期信号の
場合はクランプパルスの位相を３値同期信号の正極性部
分より遅らせること、つまりバックポーチ期間にシフト
することによって正確にクランプを行うことができる。

【００１７】また、本発明は上記した構成によって、ク
ランプパルスの位相をマイコンで制御可能になり、また
入力信号ごとにクランプパルスの位相をメモリーに記憶
させておくことも可能になり、入力信号に応じて自動的
に最適なクランプパルスを発生することができ正確な色
再現が行える。

【００１８】さらに、本発明は上記した構成によって、
同期信号の立ち上がりエッジを基準にしたパルスをある
一定量（約１．０ｕｓ）位相を遅らせることで、３値同
期信号の正極性部分にクランプパルスがかかることを避
けることができ正確にクランプを行うことができ、さら
に請求項１のかかる発明に比べより簡易的な回路構成で
実現できる。

【００１９】

【実施例】

（実施例１）以下に本発明にかかる第１の発明のクラン
プパルス発生回路の一実施例について図１、図２を参照
しながら説明を行う。図１は本発明にかかるクランプパ
ルス発生回路の構成図である。

【００２０】図１において、本発明のクランプパルス発
生回路は、デューティー制御回路２、デューティー可変
制御回路３、モノマルチ４及び同期処理回路５より構成
される。同期処理回路５は、同期信号が映像信号に付加
されている場合、その同期信号の立ち上がりエッジより
一定幅のパルスを出力する。デューティー制御回路２は
同期処理回路５の出力ｂのデューティーを周波数によら
ず一定に制御して出力する回路である。その構成は以下
の通りである。

【００２１】６はモノマルチである。７は積分回路、８
は基準電圧である。ここで例えば、積分回路７のカット
オフ周波数を６．８ＫＨｚ、基準電圧８を２．５Ｖに設
定する。９はコンパレータであり積分回路７の出力電圧
と基準電圧８を比較してその差分の電圧を出力する。１
０は電流制御回路でコンパレータ９の出力電圧を電流に
変換する。１１はコンデンサーで、モノマルチ６の時定
数を決める。次に、デューティー可変制御回路３は、デ
ューティー制御回路２のうち基準電圧８が制御できるよ
うに基準電圧制御回路１２に置き換えたものであり、デ
ューティー制御回路２の出力ｃのデューティーを周波数
によらず一定に制御しかつデューティーを可変して出力
できる回路である。ここで例えば、基準電圧制御回路１
２の電圧可変範囲を２．５Ｖを中心に±５Ｖに設定す
る。

【００２２】図２は動作説明に必要な信号のタイミング
チャートである。ａは入力同期信号、ｂは同期処理回路
３の出力。ｃはデューティー制御回路２、ｄはデューテ
ィー可変制御回路５の出力、ｅはクランプパルスであ
る。

【００２３】以上のように構成されたクランプパルス発
生回路について以下にその動作について説明を行う。同
期処理回路５の出力ｂをモノマルチ６の立ち下がりエッ
ジ検出入力に入力する。次に、モノマルチ６の負論理出
力を積分回路７に入力してその出力直流電圧と基準電圧
８とをコンパレータ９で比較する。コンパレータ９の出
力電圧を電流制御回路１０で電流に変換しコンデンサー
１１に充電する。

【００２４】ここで、モノマルチ６の負論理出力を積分
することより積分回路７の出力直流電圧は同期信号の周
波数によって変化し、周波数が高いほど電圧が上がり、
低いほど下がる。よってモノマルチ６の時定数が周波数
によって変化し、周波数が高いほど時定数が短く、低い
ほど長くなる。つまり周波数が高ければモノマルチ６の
出力ｃのパルス幅は短くなり、周波数が低ければ長くな
る。すなわち、周波数に関わらずモノマルチ６の出力は
デューティー一定となりデューティーの一定なデューテ
ィー制御回路２の出力ｃを得る。ここで基準電圧８を
２．５Ｖに設定しているので出力ｃのデューティーは５
０％になる。

【００２５】次に、デューティー制御回路２の出力ｃを
デューティー可変制御回路３に入力する。そこで上記説
明と同じ原理で周波数によらずデューティー一定のデュ
ーティー可変制御回路３の出力ｄを得る。ここで、基準
電圧が２．５Ｖの場合出力ｄのデューティーは５０％に
なり、またそこから基準電圧を上げるとデューティーは
高くなり、下げるとデューティーは低くなり、基準電圧
制御回路１１で基準電圧を変化させることでデューティ
ーを変化させることができる。

【００２６】次に、デューティー可変制御回路３の出力
パルスｄをモノマルチ４の立ち下がり検出入力に入力し
てクランプ回路に必要なパルス幅のパルスに変換してク
ランプパルスｅを得る。よってクランプパルスｅの位相
は基準電圧制御回路１１で基準電圧を変化することでシ
フト可能となる。ここで、前者の課題の場合つまり入力
が図２の入力同期信号ａの時、映像信号と位相を比較し
ながら基準電圧制御回路１２により基準電圧を２．５Ｖ
より上げていきクランプパルスの位相をフロントポーチ
までシフトさせクランプパルスｅを得る。

【００２７】また、後者の課題の場合つまり入力が図２
の入力同期信号ａ−２の時、基準電圧を２．５Ｖより下
げていきクランプパルスの位相をバックポーチまでシフ
トさせクランプパルスｅ−４を得る。

【００２８】よって、ペデスタルレベルを正確に規定す
ることが可能なクランプパルスを得ることができ、正し
い色再現が行える。

【００２９】（実施例２）本発明にかかる第２の発明の
マルチスキャンディスプレイの一実施例について説明す
る。図１において、１３はマイコンで基準電圧制御回路
１２を制御する。ここで例えば、マイコンから出力され
る８ビットのデータを基準電圧制御回路１２でＤ／Ａ変
換して直流電圧にし基準電圧として出力する。８ビット
のデータの中間値で基準電圧が２．５Ｖになるように基
準電圧制御回路１２を設定する。１４はメモリーで、入
力同期信号の周波数と形態毎のアドレスを持ち、マイコ
ン１３によって、入力信号毎に設定した基準電圧制御回
路１２の基準電圧を発生させるマイコン１３からの８ビ
ットのデータをそのアドレスに登録できる。またマイコ
ン１３により、登録された同期信号の周波数・形態と等
しい信号が入力されればそのアドレスに保管されている
８ビットのデータを読みだして、基準電圧制御回路１２
に出力して基準電圧を設定値にすることができる。

【００３０】１５は周波数判別回路で入力同期信号の周
波数を判別しマイコン１３にその情報を送る。また同期
処理回路５は同期信号の形態を判別することが可能でそ
の情報をマイコン１３に送ることができる。

【００３１】次に本発明の動作説明を行う。例えば、入
力が図２の同期信号ａの場合、マイコン１３からの出力
を中間値より上げることで基準電圧制御回路１２の基準
電圧を２．５Ｖより上げていきクランプパルスｅの位相
がフロントポーチまでシフトするように調整する。次に
マイコン１３は、周波数判別回路１５からの同期信号の
周波数情報と同期処理回路５からの同期信号形態の情報
を元にメモリー１４にアドレスもたせ、そこに調整され
た８ビットのデータを登録する。

【００３２】従って、再び同期信号ａが入力された場
合、マイコン１３によって自動的にクランプパレスの位
相をフロントポーチまでシフトさせ正確にクランプする
ことができ、正確な色再現が行える。

【００３３】（実施例３）次に本発明にかかる第３の発
明のクランプパルス発生回路の一実施例の動作の説明を
行う。図３は一実施例における回路図、図４は図３を説
明するためのタイミングチャートである。一実施例のク
ランプパルス発生回路は位相遅延回路１６と位相選択回
路１７よりなる。位相遅延回路１６はモノマルチ１８と
モノマルチ１９よりなる。ａ−２は映像信号に付加され
た入力３値同期信号である。ｇはモノマルチ１８の正論
理出力、ｈはモノマルチ１８の負論理出力である。

【００３４】以上のように構成されたクランプパルス発
生回路について以下に映像信号に３値同期信号が付加さ
れている場合から動作説明を行う。同期処理回路５の出
力ｂをモノマルチ１８の立ち下がり検出入力に入力し、
ある一定のパルス幅に波形整形する。ここでモノマルチ
１８の出力のパルス幅は３値同期信号の正極性部のパル
ス幅以上（約１．０ｕｓ）に設定する。次にモノマルチ
１８の正論理出力ｇを位相選択回路１７によって選択し
モノマルチ１９の立ち下がり検出入力に入力する。そこ
で、立ち下がりを検出してクランプに必要な一定のパル
ス幅の出力つまりクランプパルスｅ−２を得る。よって
クランプパルスｅ−２の位相は、入力３値同期信号ａ−
２の立ち下がりエッジより遅延していて、つまりバック
ポーチ期間にシフトされていて、正確にクランプするこ
とができる。

【００３５】また入力同期信号が２値同期信号の場合
は、モノマルチ１８の負論理出力ｈを位相選択回路１７
で選択して、モノマルチ１９の立ち下がり検出入力に入
力しクランプパルスｅ−３を得る。

【００３６】

【発明の効果】以上のように請求項１にかかる発明のク
ランプパルス発生回路および請求項２にかかる発明のマ
ルチスキャンディスプレイによれば、デューティー制御
回路とデューティー可変制御回路とモノマルチを組み合
わせた構成にすることで、映像信号のバックポーチ期間
が短い時や、同期信号が３値同期信号の時でも正確にク
ランプ可能なクランプパルスを発生することができ、正
しい色再現が可能となる。

【００３７】また以上のように請求項３にかかる発明の
クランプパルス発生回路によれば、位相遅延回路と位相
選択回路を構成することで、映像信号に同期信号が付加
された場合で同期信号が３値同期信号の時でも正確にク
ランプ可能なクランプパルスを発生することができ、正
しい色再現が可能となる。また、請求項１にかかる発明
のクランプパルス発生回路に比べ回路構成が非常に簡易
的になり機能限定時には効果的な回路である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にけるマルチスキャンディス
プレイの構成を示す図

【図２】本発明における一実施例におけるクランプパル
ス発生回路の動作を説明するタイミングチャートを示す
図

【図３】本発明の第２の実施例における発明の一実施例
のクランプパルス発生回路を示す図

【図４】同クランプパルス発生回路の動作を説明するタ
イミングチャートを示す図

【図５】従来のクランプパルス発生回路を示す図

【図６】従来のクランプパルス発生回路の動作を説明す
るタイミングチャートを示す図

【符号の説明】

１ マルチスキャンディスプレイ ２ デューティー制御回路 ３ デューティー可変制御回路 ４ モノマルチ ６ モノマルチ ７ 積分回路 ８ 基準電圧 ９ コンパレータ １０ 電流制御回路 １１ コンデンサー １２ 基準電圧制御回路 １３ マイコン １４ メモリー １５ 周波数判別回路 １６ 位相遅延回路 １７ 位相選択回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/14 - 5/217

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力同期信号を処理する同期処理回路
   と、前記同期処理回路の出力信号が入力される第１のモ
   ノマルチの出力信号を積分した電圧と第１の基準電圧を
   比較してその差分の電圧を出力する第１のコンパレータ
   と、前記第１のコンパレータの出力電圧を電流に変換し
   て前記第１のモノマルチの時定数を決定する第１のコン
   デンサを充電する第１の電流制御回路とからなるデュー
   ティ制御回路と、前記デューティ制御回路の出力パルス
   が入力される第２のモノマルチの出力信号を積分した電
   圧と第２の基準電圧を比較してその差分の電圧を出力す
   る第２のコンパレータと、前記第２の基準電圧の値を可
   変に制御する基準電圧制御手段と、前記第２のコンパレ
   ータの出力電圧を電流に変換して前記第２のモノマルチ
   の時定数を決定する第２のコンデンサを充電する第２の
   電流制御回路とからなるデューティ可変制御回路と、前
   記デューティ可変制御回路の出力パルスが入力されクラ
   ンプ回路に必要なパルス幅に変換して出力する第３のモ
   ノマルチとを備え、前記デューティ制御回路から映像信
   号のペデスタルレベルを規定するためのデューティ一定
   のクランプパルスを発生させるとともに、前記デューテ
   ィ可変制御回路により前記クランプパルスのデューティ
   を可変に制御して、前記第３のモノマルチでクランプ回
   路に必要なパルス幅のパルスに変換してクランプパルス
   を出力するようにしたことを特徴とするクランプパルス
   発生回路。
2. 【請求項２】 入力同期信号を処理する同期処理回路
   と、前記同期処理回路の出力信号が入力される第１のモ
   ノマルチの出力信号を積分した電圧と第１の基準電圧を
   比較してその差分の電圧を出力する第１のコンパレータ
   と、前記第１のコンパレータの出力電圧を電流に変換し
   て前記第１のモノマルチの時定数を決定する第１のコン
   デンサを充電する第１の電流制御回路とからなり、デュ
   ーティ一定の最適なクランプパルスを映像信号毎に発生
   させるデューティ制御回路と、前記デューティ制御回路
   の出力パルスが入力される第２のモノマルチの出力信号
   を積分した電圧と第２の基準電圧を比較してその差分の
   電圧を出力する第２のコンパレータと、前記第２の基準
   電圧の値を可変に制御する基準電圧制御手段と、前記第
   ２のコンパレータの出力電圧を電流に変換して前記第２
   のモノマルチの時定数を決定する第２のコンデンサを充
   電する第２の電流制御回路とからなるデューティ可変制
   御回路と、前記デューティ可変制御回路の出力パルスが
   入力されクランプ回路に必要なパルス幅に変換して出力
   する第３のモノマルチと、映像信号毎に最適なクランプ
   パルスの位相情報を保管するメモリーと、その位相情報
   を読み出してクランプ発生回路の基準電圧制御最適制御
   するマイコンとを備え、前記デューティ制御回路から映
   像信号のペデスタルレベルを規定するためのデューティ
   一定の最適なクランプパルスを映像信号毎に発生させる
   とともに、前記デューティ可変制御回路により前記クラ
   ンプパルスのデューティを可変に制御する基準電圧を前
   記マイコンからのデータをＤ／Ａ変換した直流電圧によ
   り設定するとともに前記メモリに保管し、前記メモリに
   保管された同期信号と同じ同期信号が入力された時に
   は、前記メモリに保管されたデータを読み出し、前記読
   み出されたデータをＤ／Ａ変換した直流電圧により前記
   デューティ可変制御回路において前記クランプパルスの
   デューティを制御して、、前記第３のモノマルチでクラ
   ンプ回路で必要なパルス幅のパルスに変換してクランプ
   パルスを出力するようにしたクランプパルス発生回路を
   備えたマルチスキャンディスプレイ。