JP4251787B2 - 色相調整回路 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビジョン受像機などに使われる色相調整回路に関するものであり、特にバイポーラトランジスタで構成される色相調整回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般にテレビジョン受像機ではクロマ信号の色合い(TINT)を視聴者がボリューム等で外部から自由に調整できるようになっている。色合いを調整するにはクロマ信号の復調軸(x軸、y軸)をいずれかの方向にずらせばよい。復調軸をずらすには復調器に加える3.58MHZの色搬送波の位相を変えればよい。
【0003】
図6は、3.58MHZの色搬送波の位相を変えるための色相調整回路を示す。図6において、入力端子1には搬送色信号が印加され、端子2には水平同期パルスが印加されているとする。
【0004】
バースト分離回路3は、入力端子1から入力される搬送色信号からバースト信号のみを前記水平同期パルスに基づき抽出する。抽出されたバースト信号は、CW(連続波)発生回路4によってバーストの連続波に変換される。
【0005】
この連続波は、移相回路5を通してクロマ信号の復調回路6に印加される。復調回路6には、端子7からクロマ信号が印加されており、B-Y色差信号とR-Y色差信号の2つを端子8、9に復調する。この2つを復調するのに連続波も2種類が必要であり、移相回路5は、B-Y色差信号用とR-Y色差信号用の2つ連続波を復調回路6に供給している。
【0006】
視聴者がボリューム等で移相回路5の移相量を変えれば、前述の原理にしたがいクロマ信号の色合い(TINT)を自由に調整できる。
【0007】
しかしながら、上述した回路では、色合いの調整を行えるのが復調回路6に供給される信号に限られていた。すなわち、変調がかかったクロマ信号に対しては色相調整することができるものの、復調後のクロマ信号に対しては色相調整ができなかった。
【0008】
ところで、最近ではDVDプレーヤとTV受像機を接続すると、外部からコンポーネント信号(Y,Cb,Cr)がTV受像機に印加されるがこのような信号では、クロマ復調が既に施されており、上述した従来の回路では色合い調整をすることができなかった。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本願に開示される発明の中、主なものを説明すれば以下の通りである。
【0010】
本発明は、テレビジョン信号中のクロマ信号を搬送波に応じて復調するクロマ信号復調回路と、該クロマ信号復調回路から出力される第1の色差信号と第2の色差信号とを移相する移相回路とを備え、前記移相回路の移相量に基づいて色相調整を行う色相調整回路において、
前記移相回路は、座標上で(x,y)と表わされる入力信号をθ移相させ、出力信号(X,Y)に変換する移相回路であって、
エミッタが共通接続されベース間に入力信号θが印加される第1及び第2の差動トランジスタと、前記共通接続されたエミッタに接続された電流源とを備え、前記第1及び第2の差動トランジスタのコレクタ電流として出力信号 Sin θ及び -Sin θに近似した電流を発生する Sin θ発生回路と、
前記入力信号θに応じた出力信号Cosθを発生するCosθ発生回路と、
前記入力信号xと前記出力信号Cosθとの乗算を行う第1乗算回路と、
前記入力信号yと前記出力信号Sinθとの乗算を行う第2乗算回路と、
前記入力信号xと前記出力信号Sinθとの乗算を行う第3乗算回路と、
前記入力信号yと前記出力信号Cosθとの乗算を行う第4乗算回路と、
前記第1及び第2乗算回路の出力信号を加算する第1加算回路と、
前記第3及び第4乗算回路の出力信号を加算する第2加算回路とを備え、
前記入力信号θとして色相調整電圧を加え、座標上で (x,y) と表わされる入力信号として色差信号を与え、前記第1及び第2加算回路より、θだけ移相された色差信号を得るようにしたことを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】
次に、図1を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。ACC(自動カラーコントロール)回路10は、入力端子11からの複合クロマ信号のレベルを自動調整する。BPA(バンドパスアンプ)12は、このACC回路10から出力される複合クロマ信号からクロマ信号とバースト信号とを分離抽出する。
【0016】
また、PLL回路13は、位相比較回路、LPF、VCOを内蔵し、前記バースト信号に同期した連続波cwを発生する。位相回路14はこのPLL回路13の出力信号に応じて、復調用の2種類の搬送波を発生する(ただし、可変移相は行わない)。復調回路15は、BPA12によって分離抽出されたクロマ信号を位相回路14から発生された2つの搬送波に応じて復調し、B−Y信号とR−Y信号を発生する。
【0017】
また、DVD(Digital Video Disc)16は、映像信号源としてのB−Y信号とR−Y信号を発生する。スイッチ17、18は映像信号源を切り換える。TINT回路19(色相調整用の位相回路)は、視聴者によって制御される外部からのTINT調整用の制御電圧に応じてスイッチ17、18からのB−Y信号とR−Y信号の位相を変化させる。
【0018】
次に、上述した構成のクロマ信号の復調回路の動作を説明する。入力端子11から入力された複合クロマ信号はそのレベルがACC回路10で自動調整される。レベルが自動調整された複合クロマ信号は、BPA12でクロマ信号とバースト信号とに分離される。PLL回路13は位相比較回路、LPF、VCOを内蔵し前記バースト信号に同期した連続波cwを発生する。
【0019】
この連続波cwは、位相回路14で、復調用の2種類の搬送波に変換され、復調回路15に印加される。すると、復調回路15においてクロマ信号から色差信号B−Y信号とR−Y信号が得られ、それぞれスイッチ17、18に印加される。
【0020】
一方、スイッチ17、18にはDVD16からの色差信号B−Y信号とR−Y信号も印加されており、スイッチ17、18の選択状態に応じて何れかの信号がTINT回路19に印加される。
【0021】
TINT回路19は、入力信号の移相を行い、それにより色相調整が可能になる。図1に示したシステムでは復調された信号即ち、色差信号に対して移相しているのでDVD16からの信号にも色相調整できる。
【0022】
次に、TINT回路19の原理について説明する。座標軸上で(x,y)と表わされる入力信号をθだけ移相させ、出力信号(X,Y)に変換するためには、座標変換公式より、次の式(1)に示す関係で入力信号を変換すればよい。
【0023】
【数1】
【0024】
つまりは、回路上で、X= x・Cosθ+y・SinθとY=-x・Sinθ+y・Cosθの関係式が作成できればよい。ところで、Sin関数とCos関数の関係は、式(2)に示すように表わされる。
【0025】
【数2】
【0026】
式(2)からは、以下に示される式(3)、式(4)が導かれるので、最終的に、Cosθは式(5)で表わされる。したがって、Cosθは、Sin(θ/2)が得られれば、作成できることは明らかである。
【0027】
【数3】
【0028】
【数4】
【0029】
【数5】
【0030】
従って、入力信号θから出力信号Sin(θ)を作成できれば、(x,y)と表わされる入力信号をθ回転させ、出力信号(X,Y)に変換する位相回路、即ちTINT回路が得られる。
【0031】
次に、入力信号θから出力信号Sinθを作成する回路について説明する。図2に示す、差動増幅器により入力信号θから出力信号Sinθにほぼ等価な出力を作成することができる。図2における入力端子30、31間には、入力信号としてθが印加され、この入力信号θに応じて、電流源32の定電流I0が電流Ic1と電流Ic2としてトランジスタ33、34のコレクタに流れている。
【0032】
そうすると、一般の差動増幅器の入力出力の関係、指数関数とtanhとの関係から電流Ic1と電流Ic2は、式(6)、(7)のように表すことができる。
【0033】
【数6】
【0034】
【数7】
【0035】
ここで、式(6)、(7)のtanhに着目するとSinとtanhは比較的近い値になることが分かる。tanhθは数学のテーラー展開を行うと式(8)で表される。Sinθは数学のテーラー展開を行うと式(9)で表される。ここで、θはラジアン単位であるが、実際にTINTで移相させる量は0.7や0.8程度であり比較的小さな値である。このため、式(8)と式(9)はθの3乗の係数が少し異なるが極めて近いことが分かる。
【0036】
【数8】
【0037】
【数9】
【0038】
そうすれば、式(6)と式(7)は式(10)と式(11)によって近似される。式(10)と式(11)に示される「1」は、入力信号に依存しない一定電流、即ち直流分を示している。
【0039】
【数10】
【0040】
【数11】
【0041】
従って、式(10)と式(11)より図2の差動増幅器は、使い方(少ない移相量)により入力信号θから出力信号Sinθにほぼ等価な出力を作成することができることが明らかとなる。
【0042】
次に図2の差動増幅器を利用して座標軸上で(x,y)と表わされる入力信号をθだけ移相させ、出力信号(X,Y)に変換する回路を図3に示す。図3の入力端子40には信号x(色差信号B−Yに相当)が印加され、入力端子41には信号y(色差信号R−Yに相当)が印加され、制御端子42にはTINT調整用の信号θが加わる。
【0043】
図3のSinθ発生回路43は、図2の差動増幅器により構成できる。又、Cosθを得るには式5を回路的に構成すればよい。Cosθを得るための回路は、図3に示すように、Sin(θ/2)発生回路44、Sin(θ/2)発生回路の出力信号を2乗したSin2(θ/2)を発生する2乗回路45、該2乗回路45の出力信号を2倍する増幅回路46、該増幅回路46の出力信号を1(直流成分発生器48の出力信号)から減算する減算回路47、正負の出力信号を発生する増幅器49から構成することができる。
【0044】
その動作については後述する。これらの回路により、端子50乃至53にはsinθ,-Sinθ,Cosθ,-Cosθが得られる。
【0045】
そこで、第1乗算回路54及び第4乗算回路55に印加されるCosθは、端子52から得ることができる。又、第2乗算回路56及び第3乗算回路57に印加されるSinθ及び-Sinθは、端子50、51から得ることができる。
【0046】
これにより、第1乗算回路54の出力端にはx・Cosθが得られ、第2乗算回路56の出力端にはy・Sinθが得られる。第3乗算回路57の出力端には-x・Sinθが得られる。さらに、第4乗算回路55の出力端にはy・Cosθが得られる。そして、第1乗算回路54の出力と第2乗算回路56の出力とが第1加算器58で加算され、第3乗算回路57の出力と第4乗算回路55の出力とが第2加算器59で加算される。
【0047】
このようにして、図3の回路によれば、X= x・Cosθ+y・SinθとY=-x・Sinθ+y・Cosθという関係が作成されるので、座標軸上で(x,y)と表わされる入力信号をθ移相させ出力信号(X,Y)に変換することができる。
【0048】
図4は、図3のSinθ発生回路43、Sin(θ/2)発生回路44の具体例を示す回路図である。図4において、端子60、61間には信号θが加わり、差動トランジスタ62、63で構成される差動増幅器64と、差動トランジスタ65、66で構成される差動増幅器67とに印加される。差動増幅器64の動作原理は、図2に示した差動増幅器のそれと同じであり、端子68、69にSinθと- Sinθを得ることができる。
【0049】
差動増幅器67のトランジスタ65、66のエミッタにはダイオード70、71が接続されている。このダイオード70、71の働きにより、端子72、73にはSin(θ/2)と-Sin(θ/2)とが得られる。
【0050】
図3において、2乗回路45、第1乗算回路54乃至第4乗算回路55は、図5に示すような掛け算回路により構成できる。図2において、入力端子80、81には、一方の入力信号が印加され、入力端子82、83には他方の入力信号が印加され両信号の掛け算が行われる。
【0051】
トランジスタ84、85で構成される差動増幅器86と、トランジスタ87、88で構成される差動増幅器89が掛け算回路の本体を成しており、トランジスタのベースからの信号とエミッタ側からの信号とで掛け算が行われる。
【0052】
そして、掛け算結果の一部がトランジスタ84のコレクタに電流として発生し、掛け算結果の一部がトランジスタ88のコレクタに電流として発生する。トランジスタ84のコレクタ電流は、トランジスタ90、91で電流反転されて出力に伝達される。
【0053】
又、トランジスタ88のコレクタ電流は、トランジスタ92、93、トランジスタ94、95で電流反転されて出力に伝達される。その結果、出力端子96には直流分が相殺された乗算結果(y・Sinθ)が発生する。
【0054】
【発明の効果】
本発明によれば、クロマ信号復調回路からの第1の色差信号と第2の色差信号とを移相する移相回路を備え、色相調整をこの移相回路の移相量に基づいて調整したのでDVDプレーヤなど外部からコンポーネント信号 (Y,Cb,Cr) に対しても簡単にテレビジョンの色合い調整をすることができる。
【0055】
また、上記位相回路は、 Sin θ発生回路と、 Cos θ発生回路と、4つの乗算回路を使用しただけで簡単に構成できる。
【0056】
また、 Sin θ発生回路、 Cos θ発生回路及び乗算回路は、バイポーラトランジスタと抵抗により構成できるので集積回路化に好適な移相回路を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るクロマ信号の復調回路のブロック図である。
【図2】本発明の実施形態に係るSinθ発生回路図である。
【図3】本発明の実施形態に係る移相回路のブロック図である。
【図4】図3のSinθ発生回路43、Sin(θ/2)発生回路44の具体回路例を示す回路図である。
【図5】図3の2乗回路45、第1乗算回路54乃至第4乗算回路55の具体回路例を示す回路図である。
【図6】従来例に係るクロマ信号の復調回路ブロック図である。
【符号の説明】
43 Sinθ発生回路
44 Sin(θ/2)発生回路
45 2乗回路
46 増幅回路
47 減算回路
54 第1乗算回路
55 第4乗算回路
56 第2乗算回路
57 第3乗算回路
Claims (4)
- テレビジョン信号中のクロマ信号を搬送波に応じて復調するクロマ信号復調回路と、該クロマ信号復調回路から出力される第1の色差信号と第2の色差信号とを移相する移相回路とを備え、前記移相回路の移相量に基づいて色相調整を行う色相調整回路において、
前記移相回路は、座標上で(x,y)と表わされる入力信号をθ移相させ、出力信号(X,Y)に変換する移相回路であって、
エミッタが共通接続されベース間に入力信号θが印加される第1及び第2の差動トランジスタと、前記共通接続されたエミッタに接続された電流源とを備え、前記第1及び第2の差動トランジスタのコレクタ電流として出力信号 Sin θ及び -Sin θに近似した電流を発生する Sin θ発生回路と、
前記入力信号θに応じた出力信号Cosθを発生するCosθ発生回路と、
前記入力信号xと前記出力信号Cosθとの乗算を行う第1乗算回路と、
前記入力信号yと前記出力信号Sinθとの乗算を行う第2乗算回路と、
前記入力信号xと前記出力信号Sinθとの乗算を行う第3乗算回路と、
前記入力信号yと前記出力信号Cosθとの乗算を行う第4乗算回路と、
前記第1及び第2乗算回路の出力信号を加算する第1加算回路と、
前記第3及び第4乗算回路の出力信号を加算する第2加算回路とを備え、
前記入力信号θとして色相調整電圧を加え、座標上で (x,y) と表わされる入力信号として色差信号を与え、前記第1及び第2加算回路より、θだけ移相された色差信号を得るようにしたことを特徴とする色相調整回路。 - テレビジョン信号のクロマ信号を搬送波に応じて復調するクロマ信号復調回路と、
エミッタが共通接続されベース間に、色相調整用の入力信号θが印加される第1及び第2の差動トランジスタと、前記共通接続されたエミッタに接続された電流源とを備え、前記第1及び第2の差動トランジスタのコレクタ電流として出力信号 Sin θ及び -Sin θに近似した電流を発生する Sin θ発生回路と、
色相調整用の入力信号θに応じた出力信号 Cos θを発生する Cos θ発生回路と、
前記クロマ信号復調回路からの第1の色差信号 x と前記 Cos θ発生回路の出力信号 Cos θとの乗算を行う第1乗算回路と、
前記クロマ信号復調回路からの第2の色差信号 y と前記 Sin θ発生回路の出力信号 Sin θとの乗算を行う第2乗算回路と、
前記クロマ信号復調回路からの第1の色差信号 x と前記出力信号 Sin θとの乗算を行う第3乗算回路と、
前記クロマ信号復調回路からの第2の色差信号 y と前記出力信号 Cos θとの乗算を行う第 4 乗算回路と、
前記第1及び第2乗算回路の出力信号を加算し、 x ・ Cos θ +y ・ Sin θを得る第1加算回路と、
前記第3及び第4乗算回路の出力信号を加算し、 - x ・ Sin θ +y ・ Cos θを得る第2加算回路とを備え、前記第1及び第2加算回路より、θだけ移相された色差信号を得るようにしたことを特徴とする色相調整回路。 - 前記θは0.8ラジアン以下であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の色相調整回路。
- 前記Cosθ発生回路は入力信号θに応じて出力信号Sin(θ/2)を発生するSin(θ/2)発生回路と、
該Sin(θ/2)発生回路の出力信号を2乗したSin2(θ/2)を発生する2乗回路と、
該2乗回路の出力信号を2倍する増幅回路と、
該増幅回路の出力信号を直流分から減算する減算回路とを備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の色相調整回路。
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