JPH06282349A - サンプリングクロック発生回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、基準クロックの位相を映像信号
の位相に一致させるための調整を自動的に行うことがで
き、操作者の負担が軽減するとともに正確な位相調整が
行えるサンプリングクロック発生回路を提供することを
目的とする。 【構成】 サンプリングクロック発生回路において、水
平同期信号を逓倍する回路１を有し、映像信号をＡ／Ｄ
変換するための基準クロックを発生する基準クロック発
生回路１、３６、映像信号の振幅の極大値または極小値
を検出することにより、映像信号をサンプリングすべき
位相を示す映像位相信号を出力する映像信号位相検出回
路２、映像信号位相検出回路２から出力される映像位相
信号に基づいて、基準クロックと映像信号との位相差を
検出する位相差検出回路３、ならびに位相差検出回路３
によって検出された位相差に基づいて、映像信号と基準
クロックとの位相が一致するように、基準クロックの位
相を調整する位相調整回路４を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はアナログ映像信号をＡ／
Ｄ変換するためのサンプリングクロックを発生するサン
プリングクロック発生回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】パーソナルコンピュータ、ワークステー
ション等において、アナログ映像信号をＡ／Ｄ変換する
場合、これらの機器から直接サンプリングクロックを取
り出すことは困難である。そのため、図８に示すＰＬＬ
回路２０１を用い、水平同期信号を逓倍してサンプリン
グクロックを再生する方法が一般的に用いられている。

【０００３】ＰＬＬ回路２０１で再生されるクロックの
位相の基準となる水平同期信号は、同期分離処理を行な
った後のものであり、パーソナルコンピュータ、ワーク
ステーション等に入力された元の水平同期信号と位相が
異なる。このため、パーソナルコンピュータ、ワークス
テーション等の内部における映像信号の位相と、ＰＬＬ
回路２０１で再生されたクロックの位相との関係を正確
に再現できるとは限らない。

【０００４】そこで、一般的には、ＰＬＬ回路２０１で
再生されたクロックを基準クロックとし、プログラマブ
ルなディレイライン（遅延回路）２０２によって、Ａ／
Ｄ変換器２０３で実際にＡ／Ｄ変換される映像信号の位
相（映像信号をサンプリングするタイミング）に基準ク
ロックの位相が一致するように、基準クロックの位相を
調整して、最終的なサンプリングクロックを発生させて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来装置では、デ
ィレイライン２０２に設定すべき遅延量の調整、すなわ
ち、ＰＬＬ回路２０１で再生された基準クロックの位相
を映像信号の位相に一致させるための調整を、シンクロ
スコープで信号を見ながら行なうかまたは実際にモニタ
で映像を見ながらマニュアルで行なう必要がある。

【０００６】パーソナルコンピュータ、ワークテーショ
ン等のサンプリングクロックの周波数は機種によって異
なり、例えば２０ＭＨｚ程度のものもあれば１００ＭＨ
ｚ以上のものもあり広範囲にわたっている。そのため、
異なる機種の映像信号を入力する毎に、基準クロックの
位相を映像信号の位相に一致させるための調整を行なう
必要があり、その操作が面倒であるという問題がある。

【０００７】この発明は、基準クロックの位相を映像信
号の位相に一致させるための調整を自動的に行うことが
でき、操作者の負担が軽減するとともに正確な位相調整
が行えるサンプリングクロック発生回路を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明によるサンプリ
ングクロック発生回路は、水平同期信号を逓倍する回路
を有し、映像信号をＡ／Ｄ変換するための基準クロック
を発生する基準クロック発生回路、映像信号の振幅の極
大値または極小値を検出することにより、映像信号をサ
ンプリングすべき位相を示す映像位相信号を出力する映
像信号位相検出回路、映像信号位相検出回路から出力さ
れる映像位相信号に基づいて、基準クロックと映像信号
との位相差を検出する位相差検出回路、ならびに位相差
検出回路によって検出された位相差に基づいて、映像信
号と基準クロックとの位相が一致するように、基準クロ
ックの位相を調整する位相調整回路を備えていることを
特徴とする。

【０００９】

【作用】基準クロック発生回路によって、水平同期信号
から基準クロックが再生される。映像信号の振幅の極大
値または極小値を検出することにより、映像信号をサン
プリングすべき位相を示す映像位相信号が、映像信号位
相検出回路から出力される。映像信号位相検出回路から
出力される映像位相信号に基づいて、基準クロックと映
像信号との位相差が、位相差検出回路によって検出され
る。そして、位相差検出回路によって検出された位相差
に基づいて、映像信号と基準クロックとの位相が一致す
るように、基準クロックの位相が調整される。

【００１０】

【実施例】以下、図１〜図７を参照して、この発明の実
施例について説明する。

【００１１】図１はサンプリングクロック発生回路の構
成を示している。入力映像信号から同期分離された水平
同期信号ａはＰＬＬ回路１に送られる。ＰＬＬ回路１
は、水平同期信号ａを逓倍して、所定周波数のクロック
（画素クロック）ｄを再生する。このクロックｄの位相
は水平同期信号ａの位相と一致している。

【００１２】一方、フィルタ回路、ビデオアンプ回路な
どを通過し、Ａ／Ｄ変換器５に入力される直前の映像信
号ｂは、水平同期信号ａとともに映像信号位相検出回路
２に送られる。映像信号位相検出回路２は、映像信号ｂ
および水平同期信号ａに基づいて、映像信号ｂをサンプ
リングすべき位相を示す映像位相信号を発生する。

【００１３】つまり、映像信号位相検出回路２は、図２
に示すように、水平同期信号ａの立ち下がりタイミング
から一定時間（マスク期間）Ｔｍが経過した後の、映像
信号ｂの最初の振幅極大値を検出する。そして、その検
出タイミング（時点ｔ１）が映像信号をサンプリングす
べきタイミングと判断して、その検出タイミングで映像
位相信号ｃのレベルを変化させる。映像位相信号ｃは、
常時はＨレベルであり、水平同期信号ａの立ち下がりタ
イミングでＬレベルに反転され、水平同期信号ａの立ち
下がりタイミングから一定時間（マスク期間）Ｔｍが経
過した後の映像信号ｂの最初の振幅極大値検出タイミン
グ（時点ｔ１）でＨレベルに戻される。

【００１４】ＰＬＬ回路１から出力されるクロックｄお
よび映像信号位相検出回路２から出力される映像位相信
号ｃは、位相差検出回路３に送られる。位相差検出回路
３は、クロックｄと周期および位相が同じ第１基準クロ
ックｅ、第１基準クロックｅに対して位相が１８０°ず
れた第２基準クロックｆ、クロック選択信号ｈおよび位
相差信号ｇを発生する。

【００１５】位相差検出回路３の出力信号ｅ、ｆ、ｇお
よびｈは、クロック設定回路４に送られる。クロック設
定回路４は、第１基準クロックｅおよび第２基準クロッ
クｆのうち、クロック選択信号ｈによって示される基準
クロックを、位相差信号ｇで表される遅延量だけ遅延さ
せて、映像信号ｂと位相が一致したサンプリングクロッ
クｉを作成する。このサンプリングクロックｉは、映像
信号ｂが入力するＡ／Ｄ変換器５に送られ、映像信号ｂ
のサンプリングクロックとして用いられる。

【００１６】図３は、位相差検出回路３の詳細を示して
いる。位相差検出回路３は、第１の時間−電圧変換器３
１および第２の時間−電圧変換器３２と、各時間−電圧
変換器３１、３２の後段にそれぞれ設けられた第１のＡ
／Ｄ変換器３３および第２のＡ／Ｄ変換器３４と、両Ａ
／Ｄ変換器３３、３４の出力が入力されるマルチプレク
サ（ＭＰＸ）３５と、ラッチ回路３７と、インバータ３
６とを備えている。

【００１７】ＰＬＬ回路１で再生されたクロックｄは、
第１基準クロックｅとして、第１の時間−電圧変換器３
１に送られるとともに位相差検出回路３から出力され
る。クロックｄはインバータ３６により反転される。イ
ンバータ３６の出力、すなわち、クロックｄの反転信号
＊ｄは、第１基準クロックｅとは位相が１８０°異なる
第２基準クロックｆとして、第２の時間−電圧変換器３
２およびラッチ回路３７に送られるとともに位相差検出
回路３から出力される。

【００１８】第１の時間−電圧変換器３１は、図４に示
すように、第１基準クロックｅ（クロックｄ）がＨレベ
ルの期間では時間−電圧変換を行ない、第１基準クロッ
クｅのＬレベルの期間で出力電圧ｊをリセットする。し
たがって、第１の時間−電圧変換器３１の出力ｊは、第
１基準クロックｅがＬレベルの期間では零となり、クロ
ックｄがＨレベルの期間では時間に比例して大きくな
る。

【００１９】第１の時間−電圧変換器３１の出力ｊは、
第１のＡ／Ｄ変換器３３に送られる。第１のＡ／Ｄ変換
器３３は、映像信号位相検出回路２からの映像位相信号
ｃの立ち上がりタイミング（時点ｔ１）での第１の時間
−電圧変換器３１の出力ｊをＡ／Ｄ変換する。

【００２０】第２の時間−電圧変換器３２は、図４に示
すように、第２基準クロックｆ（クロックｄの反転信号
＊ｄ）がＨレベル期間では時間−電圧変換を行ない、第
２クロックｆのＬレベルの期間で出力電圧ｋをリセット
する。したがって、第２の時間−電圧変換器３２の出力
ｋは、第２クロックｆがＬレベルの期間では零となり、
第２基準クロックｆがＨレベルの期間では時間に比例し
て大きくなる。第２の時間−電圧変換器３２の出力ｋ
は、第１の時間−電圧変換器３１の出力ｊに対して、１
／２周期ずれた信号となる。

【００２１】第２の時間−電圧変換器３２の出力ｋは、
第２のＡ／Ｄ変換器３４に送られる。第２のＡ／Ｄ変換
器３４は、映像信号位相検出回路２からの映像位相信号
ｃの立ち上がりタイミング（時点ｔ１）での第２の時間
−電圧変換器３２の出力ｋをＡ／Ｄ変換する。

【００２２】ラッチ回路３７は、映像位相信号ｃの立ち
上がりタイミング（時点ｔ１）で、インバータ３６から
出力される第２基準クロックｆをラッチする。ラッチ回
路３６の出力は、位相差検出回路３のマルチプレクサ３
５に選択信号ｈとして送られるとともに、クロック設定
回路４に２つの基準クロックｅ、ｆの選択信号ｈとして
出力される。

【００２３】マルチプレクサ３５は、２つのＡ／Ｄ変換
器３３、３４の出力のうちのいずれを位相差信号ｇとし
て出力するかを決定するものであり、クロック選択信号
ｈがＬレベルのときに第１のＡ／Ｄ変換器３３の出力を
位相差信号ｇとして選択し、クロック選択信号ｈがＨレ
ベルのときに第２のＡ／Ｄ変換器３４の出力を位相差信
号ｇとして選択する。つまり、第１基準クロックｅおよ
び第２基準クロックｆのうち、映像位相信号ｃの立ち上
がりタイミング（時点ｔ１）でＨレベルである基準クロ
ックに対応するＡ／Ｄ変換器の出力が位相差信号ｇとし
て選択される。

【００２４】第１基準クロックｅ、第２基準クロック
ｆ、第１の時間−電圧変換器３１の出力ｊおよび第２の
時間−電圧変換器３２の出力ｋと、映像位相信号ｃとの
関係が図４に示すような関係にある場合には、第１のＡ
／Ｄ変換器３３の出力が０となり、第２のＡ／Ｄ変換器
３４の出力がＶ_t1に相当する値”Ｖ_t1”となる。また、
クロック選択信号ｈはＨレベルとなる。したがって、マ
ルチプレクサ３５によって第２のＡ／Ｄ変換器３４の出
力”Ｖ_t1”が選択されて、位相差信号ｇとして出力され
る。この場合、位相差信号ｇは、図４に示すように、映
像位相信号ｃの立ち上がりタイミング（時点ｔ１）と、
その直前の第２クロック信号ｆの立ち上がりタイミング
との時間差Ｔｄに比例した信号となる。

【００２５】図５は、クロック設定回路４の詳細を示し
ている。クロック設定回路４は、第１基準クロックｅお
よび第２基準クロックｆのうち、選択信号ｈによって指
定された信号を出力するマルチプレクサ４１と、マルチ
プレクサ４１によって選択された基準クロックを位相差
信号ｇに応じた量だけ遅延させるプログラマブルディレ
イライン４２とを備えている。

【００２６】マルチプレクサ４１は、選択信号ｈがＬレ
ベルのときに第１基準クロックｅを、選択信号ｈがＨレ
ベルのときに第２基準クロックｆを選択する。つまり、
第１基準クロックｅおよび第２基準クロックｆのうち、
映像位相信号ｃの立ち上がりタイミング（時点ｔ１）で
Ｈレベルである基準クロックが選択される。そして、選
択された基準クロックがプログラマブルディレイライン
４２によって、位相差信号ｇに応じた量だけ遅延される
ことにより、サンプリングクロックｉが得られる。この
ようにして得られたサンプリングクロックｉの位相は映
像信号ｂをサンプリングすべき位相と一致したものとな
る。

【００２７】クロック設定回路４によるクロックの設定
変更は、画像へ影響が現れないように垂直同期信号に同
期したタイミングで行なうことが好ましい。

【００２８】ところで、Ｒ、Ｇ、Ｂ映像信号等のコンポ
ーネント映像信号においては、各コンポーネント映像信
号をＡ／Ｄ変換するための各Ａ／Ｄ変換器の前段に設け
られているフィルタ回路、増幅回路などの回路を構成す
る素子の特性のばらつきのため、各Ａ／Ｄ変換器に各コ
ンポーネント映像信号が入力される時に、各映像信号の
位相が異なっている。したがって、各コンポーネント映
像信号を同じ位相のサンプリングクロックでＡ／Ｄ変換
した場合、モニタ画面上で各コンポーネントの画素の位
置がずれて表示されることがある。

【００２９】図６は、Ｒ、Ｇ、Ｂ映像信号をＡ／Ｄ変換
した場合に、モニタ画面上で各映像信号の画素の位置が
ずれて表示されないようにできるサンプリングクロック
発生回路の構成を示している。

【００３０】このサンプリングクロック発生回路は、同
期分離された水平同期信号を逓倍して、所定周波数のク
ロック（画素クロック）を再生する１つのＰＬＬ回路１
０１と、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）
の各色の映像信号ごとに設けられたクロック位相調整回
路１１１、１１２、１１３とを備えている。

【００３１】各クロック位相調整回路１１１、１１２、
１１３は、各色の映像信号に位相が一致したサンプリン
グクロックを発生するものである。各クロック位相調整
回路１１１、１１２、１１３から発生したサンプリング
クロックは、各色の映像信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変
換器１２１、１２２、１２３に送られる。

【００３２】Ｒ映像信号のためのクロック位相調整回路
１１１には、フィルタ回路、ビデオアンプ回路などを通
過した後、Ａ／Ｄ変換器１２１に入力される直前のＲ映
像信号、同期分離された水平同期信号およびＰＬＬ回路
１０１の出力が入力する。Ｇ映像信号のためのクロック
位相調整回路１１２には、Ａ／Ｄ変換器１２２に入力さ
れる直前のＧ映像信号、同期分離された水平同期信号お
よびＰＬＬ回路１０１の出力が入力する。Ｂ映像信号の
ためのクロック位相調整回路１１３には、Ａ／Ｄ変換器
１２３に入力される直前のＢ映像信号、同期分離された
水平同期信号およびＰＬＬ回路１０１の出力が入力す
る。

【００３３】各クロック位相調整回路１１１、１１２、
１１３は、図７に示すように、図１の映像信号位相回路
２と同じ構成の映像信号位相回路１０２、図１の位相差
検出回路３と同じ構成の位相差検出回路１０３および図
１のクロック設定回路４と同じ構成のクロック設定回路
１０４から構成されている。そして、ＰＬＬ回路１０１
の出力は位相差検出回路１０３に入力している。したが
って、各色の映像信号に対するサンプリングクロック
は、独立して別々にかつ図１のサンプリングクロック発
生回路と同じ動作によって発生する。このため、各色の
映像信号に対するサンプリングクロックの位相が、対応
する色映像信号の位相と一致するので、モニタ画面上で
各色の映像信号の画素の位置がずれて表示されるといっ
たことがなくなる。

【００３４】

【発明の効果】この発明によれば、水平同期信号から得
られた基準クロックの位相を映像信号の位相に一致させ
るための調整を自動的にかつ正確に行うことができる。
したがって、従来において、サンプリングクロックの周
波数が異なる映像信号を入力する毎に、シンクロスコー
プの信号やモニタの映像を見ながらマニュアル操作で行
なわれていた基準クロックの位相調整が不要となり、操
作者の負担が軽減する。また、入力された映像信号と位
相が正確に一致したサンプリングクロックを発生できる
ため、常に最適な状態での映像信号のＡ／Ｄ変換を行な
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、サンプリングクロック発生回路の構成
を示す電気ブロック図である。

【図２】図２は、図１のサンプリングクロック発生回路
の入出力信号を示すタイムチャートである。

【図３】図３は、図１のサンプリングクロック発生回路
の位相差検出回路の詳細な構成を示す電気ブロック図で
ある。

【図４】図４は、位相差検出回路の各部の信号を示すタ
イムチャートである。

【図５】図５は、図１のサンプリングクロック発生回路
のクロック設定回路の詳細な構成を示す電気ブロック図
である。

【図６】Ｒ、Ｇ、Ｂ映像信号のサンプリングクロック発
生回路の構成を示す電気ブロック図である。

【図７】図６のクロック位相調整回路の詳細な構成を示
す電気ブロック図である。

【図８】従来例を示す電気ブロック図である。

【符号の説明】

１ ＰＬＬ回路 ２ 映像信号位相検出回路 ３ 位相差検出回路 ４ クロック設定回路 ５ Ａ／Ｄ変換器 １０１ ＰＬＬ回路 １０２ 映像信号位相検出回路 １０３ 位相差検出回路 １０４ クロック設定回路 １１１、１１２、１１３ クロック位相調整回路 １２１、１２２、１２３ Ａ／Ｄ変換器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇和 伸明 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平同期信号を逓倍する回路を有し、映
   像像信号をＡ／Ｄ変換するための基準クロックを発生す
   る基準クロック発生回路、 映像信号の振幅の極大値または極小値を検出することに
   より、映像信号をサンプリングすべき位相を示す映像位
   相信号を出力する映像信号位相検出回路、 映像信号位相検出回路から出力される映像位相信号に基
   づいて、基準クロックと映像信号との位相差を検出する
   位相差検出回路、ならびに位相差検出回路によって検出
   された位相差に基づいて、映像信号と基準クロックとの
   位相が一致するように、基準クロックの位相を調整する
   位相調整回路、 を備えているサンプリングクロック発生回路。