JPH065915B2

JPH065915B2 - 信号処理回路

Info

Publication number: JPH065915B2
Application number: JP19667584A
Authority: JP
Inventors: 秀雄加島; 照明尾高
Original assignee: Hitachi Device Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Japan Display Inc
Priority date: 1984-09-21
Filing date: 1984-09-21
Publication date: 1994-01-19
Anticipated expiration: 2009-01-19
Also published as: JPS6175677A

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕本発明は、伝達する信号の位相切換え等を極めて簡単に
行い得る信号処理回路に関し、特に半導体集積回路化さ
れたビデオカメラなどの映像機器に用いて好適なもので
ある。

〔背景技術〕

近年に至り、小型軽量のビデオカメラが一般のアマチュ
アに広く使用されるようになり、これにともなつて多種
類の機能を有するようになってきた。

例えば、「テレビ技術」（１９８３年２月号、電子技術
出版社発行、Ｐ２４）には、ビデオカメラがネガ（陰
画）とポジ（陽画）とを切換える輝度切換スイッチが設
けられ、ネガ又はポジによる撮影を行い得ることが記載
されている。このような機能は、極めて多様な映像を映
し出すことができ、映像の芸術性を高める上でも効果が
あり、ビデオカメラの使用者に好まれているものであ
る。

一方、現在の電子機器に関する技術的動向の一つに小型
軽量化があり、これを達成する手段として電子回路の半
導体集積回路化が進んでいる。そして、上述の如きネガ
とポジとの切換え可能な回路を半導体集積回路にて構成
する場合、外付け部品が少なく、かつ外部接続端子を削
減することができ、更に回路構成が簡単で集積度を向上
し得ること、などが極めて重要であることが本発明者等
の検討により明らかにされた。

そこで、本発明者等は、上記技術的動向にかんがみ、半
導体集積回路化に好適な信号処理回路を開発するに至っ
た。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、単一の外部接続端子を介して供給され
る制御信号にもとづき伝達される信号を同相又は逆位相
に選択して出力するとともに、上記伝達される信号の基
準レベルを一定にして外付け部品を削減し、半導体集積
回路化に好適な信号処理回路を提供することにある。

本発明の上記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろ
う。

〔発明の概要〕

本願において開示される発明の概要を簡単に述べれば、
下記のとおりである。

すなわち、共通に使用される直流分再生回路と映像信号
を同相で伝達するブランキング・ホワイトクリップ回路
２、ブラッククリップ回路３とで構成された第１の信号
処理系と、映像信号を同相で伝達するブラッククリップ
回路１１、ブランキング期間の電圧レベルを所定レベル
に規定し、映像信号とブランキング信号とを加算する加
算回路１２、ホワイトクリップ回路１３とで構成された
第２の信号処理系、更に単１の制御信号Ｖ_Ｃにより上記
第１の信号処理系の出力信号を同相で出力するとともに
上記第２の信号処理系の出力信号を逆位相で出力する位
相切換回路とを設けることにより、外付け部品、外部接
続端子を削減した半導体集積回路化に好適な信号処理回
路を得る、という本発明の目的を達成するものである。

〔実施例〕

次に、本発明を適用した信号処理回路の一実施例を第１
図〜第３図を参照して説明する。なお、本実施例におい
て、信号処理回路はビデオカメラのネガとポジとの切換
えに用いられており、半導体集積回路にて構成され、数
字を囲んだ丸は外部接続端子である。また、第１図は信
号処理回路の回路構成を示すブロックダイアグラム、第
２図は具体的な回路構成を示す回路図、第３図は回路動
作を説明するための波形図であり、第１図に示す回路ブ
ロックは第２図において点線によって図示し、両者を参
照しつつ回路動作を説明するものとする。

本実施例の特徴は、入力信号として供給される輝度信号
Ｙの同相出力を得るとともに、ブランキング期間をネガ
のブラックレベルにクランプし、上記ブラックレベルと
同レベルの基準電圧との比較により、上記輝度信号の位
相反転出力を得るものであり、同相出力と位相反転出力
とは１個の外部接続端子に供給される制御信号にて行わ
れるように構成されている。

第１図及び第２図に示すように、１番端子には輝度信号
Ｙが供給され、２番端子にはクロックパルスＣＰが供給
される。上記輝度信号ＹとクロックパルスＣＰとは第３
図(A)(B)に示すような時間関係にあるが、輝度信号Ｙの
ベースとＧＮＤとの間の電圧レベルＶ_Ｄは一定ではな
い。しかし、直流分再生回路１から得られた輝度信号
Ｙ′の基準レベルは内部バイアス回路にて供給される電
圧Ｖ_Ｂに保持され、クロックパルスＣＰの微分波形も表
われる（第３図(C)を参照）。

輝度信号Ｙ′は、ブランキング・ホワイトクリップ回路
２とブラッククリップ回路１１とに供給される。

ここで、説明の便宜のため、本発明でいう第１の信号処
理系であるプランキング・ホワイトクリップ回路２から
位相切換回路２１まで回路動作について述べ、次いで第
２の信号処理系の回路動作について述べる。

第２図においてトランジスタＱ_１，Ｑ_２はＰＮＰトラン
ジスタであり、エミッタに共通接続された負荷抵抗Ｒ_１
から入力信号と同相の出力信号が得られる。６番端子か
ら供給されるブランキング信号ＢＬ（第３図（Ｄ）参
照）がブランキング期間Ｔにおいて、トランジスタＱ_２
がオン状態に動作する。この際、輝度信号Ｙ，Ｙ′に例
えば第３図(C)に示す如きノイズ成分Ｎが形成されてい
ると、Ｖ_Ｘ＋Ｖ_BEQ2（トランジスタＱ_２のベース・エミ
ッタ間電圧）以上のノイズ成分Ｎがカットされる。ま
た、ブランキング期間においてトランジスタＱ_２がオン
状態に動作する。この結果負荷抵抗Ｒ_１の一端から出力
信号Ｙ″として（第３図（Ｅ）参照）に示す如き波形の
信号が得られる。

ここで、出力信号Ｙ″についてみると、上記Ｖ_Ｘが一定
であればＶ_Ｘ＋Ｖ_BEQ2もほぼ一定であり、輝度信号Ｙの
最低レベルがＶ_Ｘ＋Ｖ_BEQ2に保持され、いわゆるホワイ
トクリップが行われたことになる。出力信号Ｙ″はブラ
ッククリップ回路３に供給され、基準電圧Ｖ_REF1と比較
される。基準電圧Ｖ_BEF1はブラッククリップを行う際の
クランプレベルを決定するものであり、出力信号Ｙ″の
電圧レベルＶ_ＳとＶ_REF1とがＶ_Ｓ＞Ｖ_REF1のときトラン
ジスタＱ_３がオンする。負荷として接続された抵抗Ｒ_２
からは、第２図(F)に示す出力信号Ｙを得る。ブラッ
ククリップ回路３はＮＰＮトランジスタＱ_３，Ｑ_４によ
って構成されているので、出力信号Ｙのベースの電圧
レベル、言い換えればホワイトレベルはＶ_REF1−Ｖ_BEQ4
（トランジスタＱ_４のベース・エミッタ間電圧）で決定
される。そして、上記出力信号Ｙは演算増幅器にて構
成された位相切換回路２１に供給されるが、その回路動
作については第２の信号処理系として設けられたブラッ
ククリップ１１以下の回路動作に次いで後述するもので
ある。

上記出力信号Ｙ′はブラッククリップ回路１１における
基準電圧Ｖ_REF2と電圧比較されるが、基準電圧Ｖ_REF2の
電圧レベルは上述した基準電圧Ｖ_REF1＋Ｖ_Ｓの電圧レベ
ルになされている。そして、ＰＮＰトランジスタＱ₁₁，
Ｑ₁₂のエミッタに共通接続された定電流回路ＣＳ_１の一
端から第３図(G)に示す出力信号Ｙ_Ａ′が得られるが、
ノイズ成分ＮはＶ_REF2＋Ｖ_BEQ12（トランジスタＱ₁₂の
ベース・エミッタ間電圧）の電圧レベルでカットされ
る。この時点では、Ｖ_REF2＋Ｖ_BEQ12の電圧レベルは、
（第３図（Ｅ）参照）について述べた如くホワイトクリ
ップ動作に相当するが、上記出力信号Ｙ_Ａ′は後に位相
反転されるので、最終的にはブラッククリップとなる。

ところで、加算及びブランキング回路１２を構成するト
ランジスタＱ₁₃には、第３図(H)に示す如くブランキン
グ信号ＢＬが供給される。このブランキング信号ＢＬ
は、第３図(D)について述べたものであり、出力信号Ｙ
_Ａ′に対する位相関係も上記同様である。

基準電圧Ｖ_REF3は、電圧Ｖ_Ｘよりも低レベルであるがブ
ランキング期間Ｔの電圧レベルよりも高レベルである。
従って、トランジスタＱ₁₃はブランキング期間Ｔを除い
てオン状態に動作し、ブランキング期間Ｔにおいてはト
ランジスタＱ₁₄がオン状態に動作する。この結果、出力
信号Ｙ_Ａ′はブランキング期間Ｔの間を除いてトランジ
スタＱ₁₅，Ｑ₁₆によって増幅され、負荷回路として設け
られた定電流回路ＣＳ_２の一端に表われる。

一方、ブランキング期間ＴにおいてはトランジスタＱ₁₄
がオン状態になり、トランジスタＱ₁₇，Ｑ₁₈がオン状態
に動作してブランキング期間Ｔに対応した出力電圧が得
られる。この結果、定電流回路ＣＳ_２の一端には、輝度
信号Ｙとブランキング信号ＢＬとが合成された出力信号
Ｙ_Ａ″が得られ、その電圧レベルはＶ_REF4＝Ｖ_REF1＋Ｖ
_Ｓに決定される。

ホワイトクリップ回路１３は、上記出力信号Ｙ_Ａ″につ
いて基準電圧Ｖ_REF5にもとづきホワイトクリップレベル
を決定する。そして、定電流回路ＣＳ_３の一端から得ら
れた出力信号Ｙ_Ａは次段の位相切換回路２１に供給さ
れる。

位相切換回路２１は、５番端子を介して供給される制御
信号Ｖ_Ｃによってネガとポジとの切換えを行うのもので
あり、具体的にはトランジスタＱ₂₁，Ｑ₂₂をオン・オフ
制御することにより、トランジスタＱ₂₃，Ｑ₂₄に供給さ
れるバイアス電圧を遮断して行われる。すなわち、ポジ
の画像を得たい場合（定常状態）は、制御信号Ｖ_Ｃを供
給して電子スイッチ３１を駆動し、トランジスタＱ₂₁に
バイアス電圧（図示せず）を供給すると同時にトランジ
スタＱ₂₂のバイアス電圧を遮断する。この結果、トラン
ジスタＱ₂₃のベースは接地され、一方トランジスタＱ₂₄
のベースに抵抗Ｒ₁₃を介してバイアス電圧Ｖ_Ａが供給さ
れ、トランジスタＱ₂₄がオンする。すると、トランジス
タＱ₂₅，Ｑ₂₆が動作可能状態になり、基準電圧Ｖ_REF11
と上記出力信号Ｙとの電圧比較が行われ、負荷抵抗Ｒ
_Ｌの一端から上記信号Ｙと同相の出力電圧Ｖ_outを得
る。なお、抵抗Ｒ₁₄，Ｒ₁₅は差動増幅を行う際のダイナ
ミックレンジを調整するものである。ここで注目すべき
は、ポジの画像を得たい場合、トランジスタＱ₂₃，
Ｑ₂₆，Ｑ₂₇の電流径路はトランジスタＱ₂₃によって完全
に遮断状態になるので、無駄な電力消費がなく、ポジの
画像を得るための回路のみが動作することである。

一方、ネガの画像を得たい場合は、制御信号Ｖ_Ｃを遮断
して電子スイッチ３１を切換え、トランジスタＱ₂₁をオ
フとなし、トランジスタＱ₂₂にバイアス電圧を供給して
これをオン状態に駆動する。トランジスタＱ₂₃に抵抗Ｒ
₃₁を介してバイアス電圧Ｖ_Ａが供給され、トランジスタ
Ｑ₂₄のベースは接地されたようになる。この結果、トラ
ンジスタＱ₂₄，Ｑ₂₅，Ｑ₂₆で構成された電流径路は遮断
され、これに代えてトランジスタＱ₂₁，Ｑ₂₆，Ｑ₂₇によ
る差同増幅が行われる。

すなわち、上記出力信号Ｙ_Ａは基準電圧Ｖ_REF12との
比較により増幅され、トランジスタＱ₂₆のコレクタ、言
い換えれば負荷抵抗Ｒ_Ｌの一端に逆位相で表われる。基
準電圧Ｖ_REF12は上記基準電圧Ｖ_REF11よりも電圧Ｖ_Ｓ分
だけ高レベルになされている。そして、４番端子から第
３図(J)に示す如き位相反転された出力電圧▲
▼を得るが、この場合もポジの画像を得るための電流径
路が遮断されているので、消費電力の低減が行われる。

以上のように、位相切換回路２１は、ポジ画像信号を出
力する第１の動作モード時の電流経路と、ネガ画像信号
を出力する第２の動作モード時の電流経路とが独立し、
両者が外部から与えられる２値制御信号の論理値に応じ
て相補的に遮断されるようになっている。これにより、
消費電力の低減が達成されるようになっている。

出力電圧▲▼についてみると、第２図(I)と(J)
との比較から明らかな如く、信号区間が逆位相となって
表われると同時に、ブランキング期間Ｔがブラックレベ
ルにクランプされた波形になる。従って、ネガの画像が
映し出されるとともに、ペディスタルレベルがポジの場
合と同一になり、ポジ／ネガ切換えによる輝度の変動が
ない。

また、本実施例に示した回路構成によれば、ネガ及びポ
ジの映像信号につきクランプレベルを一定にできるの
で、ＣＤ直結による信号処理が可能になり、結合コンデ
ンサ等の外付け部品、外部接続端子を削減することがで
きる。

〔効果〕

(1)直流分再生回路を共通に処理し、映像信号を同相で
伝達する第１の信号処理系と映像信号を位相反転すると
ともにペディスタルレベルを上記同相に伝達される映像
信号と同一にする第２の信号処理系とを設け、上記第１
の信号処理系と第２の信号処理系との駆動を単一の外部
接続端子を用いて切換えるようにしたので、外部接続端
子数を削減することができる。

(2)上記(1)により、ペディスタルレベルの変動がないの
で、ＤＣ直結にて信号処理を行うことができ、直流阻止
用コンデンサなどの外付け部品が不要となり、このため
の外部接続端子を削減することができる。

(3)上記(1)(2)により、上記信号処理回路を半導体集積
回路化する際に回路構成が簡単であることと相まって集
積度を向上させることができる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。

例えば、Ｖ_REF2として示した基準電圧を可変にし、ネガ
により映し出された画像の明るさを調整できるようにし
てもよい。

また、上記実施例では信号処理回路はバイポーラトラン
ジスタにて構成されているが、これに限定されず電界効
果トランジスタを使用してもよい。

〔利用分野〕

以上の説明では、主として本発明者によってなされた発
明をその背景となった利用分野である映像信号のネガと
ポジとの切換えについて説明したが、それに限定される
ものではない。

本発明は少なくとも、波形整形回路として利用すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した信号処理回路の一実施例を示
すブロックダイアグラムを示し、第２図は上記信号処理回路の具体的回路図を示し、第３図(A)(B)(C)(D)(E)(F)(G)(H)(I)(J)は回路動作を説
明するための波形図を示す。１…直流分再生回路、２…ブランキング・ホワイトクリ
ップ回路、３，１１…ブラッククリップ回路、１２…加
算回路、１３…ホワイトクリップ回路、２１…位相切換
回路、３１…スイッチ、Ｙ…輝度信号、Ｖout，▲
▼…出力電圧、Ｖ_Ｃ…制御信号、Ｑ_１〜Ｑ₂₆…トラ
ンジスタ、ＢＬ…ブランキング信号。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外部から入力信号として供給されるビデオ
輝度信号の基準レベルを決定する直流分再生回路と、上記直流分再生回路で基準レベルが決定された信号を同
相伝達する第１の信号処理系と、上記直流分再生回路で基準レベルが決定された信号にブ
ランキング信号を加算するとともに、そのブランキング
信号で与えられるブランキング期間を所定のブラックレ
ベルに保持する第２の信号処理系と、外部から任意に任意に与えられる単一の制御信号に応じ
て、上記第１の信号処理系の出力信号を第１の基準電圧
との比較により同相で出力する第１の動作モードと、上
記第２の信号処理系の出力信号を、この出力信号のブラ
ックレベルと同レベルの第２の基準電圧との比較により
逆位相で出力する第２の動作モードを交互に選択して出
力する位相切換回路とを備えた信号処理回路。
【請求項２】位相切換回路は、第１の動作モード時に動
作する回路の電流経路と第２の動作モード時に動作する
回路の電流経路とを外部から与えられる２値制御信号の
論理値に応じて相補的に遮断する回路を備えていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の信号処理回
路。
【請求項３】位相切換回路は、第１の動作モード時に動
作する回路と第２の動作モード時に動作する回路とが共
通の出力負荷抵抗を有していること特徴とする特許請求
の範囲第１項または第２項に記載の信号処理回路。