JPH1155555A - 基準信号発生装置およびこれを用いたビデオカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ビデオカメラの基準発振周波数が所望の値に
自動的に調整される基準信号発生装置を提供する。 【解決手段】 基準信号発生装置は標準ビデオ信号入力
端子２０と、ビデオ信号の垂直または水平同期信号を検
出する同期信号検出回路２１と、リセット制御回路２２
と、ビデオカメラの基準クロック信号を発生するＶＣＯ
２３と、リセット制御回路２２の出力するリセット信号
とＶＣＯ２３の出力するクロックを入力信号とするカウ
ンター２４と、標準ビデオ信号入力端子２０より入力さ
れるビデオ信号のクロック信号を再生するビデオクロッ
ク再生回路２５と、ビデオクロック再生回路２５の出力
するクロックとカウンター２４の出力するカウント出力
と同期信号検出回路の出力とを入力信号とするＶＣＯ制
御回路２６とで構成し、標準ビデオ信号に基づいて基準
クロック信号が自動的に調整される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は基準信号発生装置に
関し、さらに詳しくはビデオカメラの基準クロック周波
数と外部より入力されるビデオ信号の周波数とを比較し
て、基準クロック周波数の発振周波数を自動調整する基
準信号発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術について図５ないし図７を参
照して説明する。ここで、図５はビデオカメラのブロッ
ク構成図であり、図６はビデオ信号の波形を示す図であ
り、また、図７は従来の基準信号の調整方法について説
明するための図である。

【０００３】被写体を撮影しビデオ信号に変換する装置
として、所謂ビデオカメラがある。このビデオカメラの
動作は図５に示すように、被写体からの光がレンズ１を
通してＣＣＤ２上に結像され、その像に対応してアナロ
グの画像信号に変換される。このアナログ画像信号はＡ
／Ｄコンバータ３でデジタル画像信号に変換され、後段
のビデオカメラの各信号処理ブロックに供給される。

【０００４】カメラ信号処理部４はデジタル映像信号に
デジタル信号処理を施して、所謂輝度信号（Ｙ）と色差
信号（Ｐｂ，Ｐｒ）に変換するブロックであり、デコー
ダ５はカメラ信号処理部４より供給される輝度信号と色
差信号をテレビ信号規格に準じたビデオ信号（ＮＴＳ
Ｃ、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ等の規格）に変換するブロック
であり、クロック発生器６はＣＣＤ２、Ａ／Ｄコンバー
タ３、カメラ信号処理部４、デコーダ５の各ブロックに
クロックおよび同期信号等を供給するブロックであり、
ＶＣＯ（電圧制御発信回路）７はクロック発生器６に基
準クロックを供給するブロックであって、入力電圧を変
化させて発振周波数を変化させることができる。また、
電圧調整装置８はＶＣＯ７に供給する制御電圧を調整す
るための回路である。

【０００５】このようにビデオカメラの信号処理システ
ムにおいては、上述した各ブロックが必要とするクロッ
クは正確な周波数でなければならない。これは図６に示
すようにＣＣＤ２からの画像信号をビデオ信号に変換す
るため、各走査線の所定の位置に帰線消去レベル（ペデ
スタルレベル）と、水平同期信号と、カラーバースト信
号と、映像信号のフィールド毎に垂直同期信号とを付加
し、さらに映像信号に色情報を送る搬送色信号を重畳す
る必要があるためである。特にカラーバースト信号およ
び搬送色信号に関しては、ＮＴＳＣ信号規格の場合、そ
の周波数３．５７９５４５ＭＨｚに対して誤差は±１０
Ｈｚと極めて狭い範囲での規定となっていて、正確なク
ロック周波数を必要とするものである。尚、図６（ａ）
は映像信号の一部を示し、また、同図（ｂ）は水平同期
期間の一部を示している。

【０００６】上述したようにビデオカメラには正確な発
振周波数のクロックが必要であるため、クロック発生器
６の発振周波数を微調整する回路を装備していて、ビデ
オカメラの製造工程で発振周波数の合わせ込みを行って
いる。

【０００７】図７はビデオカメラの製造工程におけるク
ロック調整方法を示す概要図である。同図の破線で囲ま
れた部分は図５のブロック図を簡略化したものであっ
て、発振周波数を調整するビデオカメラのシステムを示
している。また、破線で囲まれていないブロックは、ビ
デオカメラの基準クロックの周波数を調整するためのも
のであり、ビデオカメラの外部に装備されている。

【０００８】図７のＶＣＯ７、電圧調整装置８、カメラ
クロックは図５におけるそれらと同一のものである。ま
た、基準クロック発生装置１１はビデオカメラに要求さ
れるクロック周波数の基準クロックを発生するものであ
り、周波数比較装置１２は、ビデオカメラより出力され
るカメラクロックと基準クロック発生装置１１より出力
される基準クロックとの周波数を比較し、双方の差分に
応じた値を出力するものである。

【０００９】図７に示すように、周波数比較装置１２の
出力は電圧調整装置８に接続されており、カメラクロッ
クと基準クロック発生装置１１の出力するクロックの周
波数差が零となるようにフィードバックをかけて制御す
る構成となっている。この制御によりカメラクロックと
基準クロック発生装置１１が出力するクロックとの周波
数差が零となった時点で、ＶＣＯ７に制御電圧を供給す
る電圧調整装置８の微調整が完了したと判断し、ビデオ
カメラの製造工程におけるクロック周波数の調整を終了
していた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
ビデオカメラを製造する工程には、製造するビデオカメ
ラの基準発振周波数を所望の値に調整するための工程が
別途必要であった。この調整をするためにビデオカメラ
が出力するクロック信号を外部の測定器で測定し、その
周波数が所望の値になるようにフィードバック処理の作
業を外部で行っていた。従って製造工程における時間が
長くなると共に、作業が煩雑になり生産コストが上昇す
るという問題点があった。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題に鑑み
なされたものであって、請求項１に記載の発明によれ
ば、発振周波数を制御することが可能な発振手段と、前
記発振手段により得られるクロックと、外部から入力さ
れるビデオ信号に基づいて得られるクロックとを比較す
る比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づいて前記
発振手段の発振周波数を制御する制御手段とを具備した
基準信号発生装置を構成する。

【００１２】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の基準信号発生装置であって、前記制御手段は前
記比較手段の比較結果が所定の範囲内であれば前記発振
手段の発振周波数の調整を停止すると共に、停止する直
前の発振周波数での発振を維持する手段を具備して構成
する。

【００１３】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
に記載の基準信号発生装置であって、前記比較手段によ
る比較は、外部入力のビデオ信号の水平同期信号パルス
および垂直同期信号パルスの何れか一方の周期を基準と
して行う構成とする。

【００１４】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
に記載の基準信号発生装置を内蔵してクロックを生成さ
せ、該クロックに基づいて信号処理し、且つ、動作制御
するビデオカメラを構成する。

【００１５】上記構成の基準信号発生装置によれば、自
己発振装置の発振周波数を外部から入力されるクロック
によって、その発振周波数を調整することが可能とな
り、この基準信号発生装置をビデオカメラに内蔵するこ
とで、ビデオカメラの基準クロック周波数を自動的に調
整することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】つぎに本発明の実施の形態につい
て図１ないし図４を参照して説明する。図１は本発明に
係わる基準信号発生装置の回路構成図であり、図２は基
準信号発生装置のＶＣＯ制御回路の回路構成図であり、
図３はＶＣＯ制御回路のＲ−Ｖ周期差分検出回路の動作
概要を示す図である。また、図４は本発明に係わる基準
信号発生装置の自動調整方法を説明するためのフローチ
ャートである。

【００１７】この基準信号発生装置は図１に示すよう
に、標準ビデオ信号入力端子２０と、ビデオ信号の垂直
または水平同期信号を検出する同期信号検出回路２１
と、リセット制御回路２２と、ビデオカメラの基準クロ
ック信号を発生するＶＣＯ２３と、リセット制御回路２
２の出力するリセット信号とＶＣＯ２３の出力するクロ
ックを入力信号とするカウンター２４と、標準ビデオ信
号入力端子２０より入力されるビデオ信号のクロック信
号を再生するビデオクロック再生回路２５と、ビデオク
ロック再生回路２５の出力するクロックとカウンター２
４の出力するカウント出力と同期信号検出回路２１の出
力とを入力信号とするＶＣＯ制御回路２６とから構成さ
れている。

【００１８】更に、ＶＣＯ制御回路２６は、例えば図２
に示すように、Ｒ（リファレンス）入力とＶ（バリアブ
ル）入力とクロック入力を備え、Ｒ−Ｖ間の周期差を検
出するＲ−Ｖ周期差分検出回路３０と、Ｒ−Ｖ周期差分
検出回路３０の出力する差分データを積分するデジタル
積分回路３１と、デジタル積分回路３１の出力データの
後段ブロックへの転送・非転送を選択するデータゲート
３２と、データゲート３２の出力データを保持するデジ
タル設定値保持回路３３と、デジタル設定値保持回路３
３の出力するデジタルデータをアナログデータに変換す
るＤ／Ａコンバータ３４とから構成されている。

【００１９】この基準信号発生装置を具備するビデオカ
メラは、電源が投入されるか、標準ビデオ信号が標準ビ
デオ信号入力端子２０に入力されると、同期信号検出回
路２１にて標準ビデオ信号の水平または垂直同期信号を
検出し、ビデオクロック再生回路２５にて標準ビデオ信
号のクロック信号が再生される。

【００２０】つぎにリセット制御回路２２は同期信号検
出回路２１の出力する同期信号をトリガーとして、一度
だけリセットパルスをカウンター２４に出力する。カウ
ンター２４はＶＣＯ２３の出力するクロック信号をクロ
ック入力とし、前述したリセット制御回路２２が出力す
るリセット信号でリセットされる。また、カウンター２
４のカウント出力として、ＶＣＯ２３の発振周波数が所
望の値である場合に同期信号検出回路２１で検出する水
平または垂直同期信号と同一周期となる分周比でクロッ
ク信号を分周したパルスが出力される。

【００２１】ＶＣＯ制御回路２６はカウンター２４が出
力するカウント出力の周期と、同期信号検出回路２１が
出力する水平同期信号または垂直同期信号の周期とを比
較し、その差分が零となるようにＶＣＯ２３の発振周波
数を制御する電圧を出力する。

【００２２】図２は図１に示すＶＣＯ制御回路２６の構
成を詳細に示したものである。Ｒ−Ｖ周期差分検出回路
３０は図３に示すように、Ｒ（リファレンス）入力の立
ち上がりパルスに対するＶ（バリアブル）入力の立ち上
がりパルスの時間差分をクロック単位で計測しデジタル
値として出力する。

【００２３】また、デジタル積分回路３１はＲ−Ｖ周期
差分検出回路３０の出力データを積分する回路であり、
その動作はＶ入力がＲ入力より遅い場合はその時間差に
応じたクロック数が加算され、逆にＶ入力がＲ入力より
早い場合はその時間差応じたクロック数が減算される。
Ｖ入力とＲ入力の時間差が零になるとその時の出力値が
保持される。

【００２４】また、データゲート３２は、デジタル積分
回路３１の出力値を後段に供給する、または供給を停止
するためのゲートである。このデータゲート３２は本発
明の基準信号発生装置を具備したビデオカメラの発振周
波数を製造ラインの調整工程において所望の値に調整す
る際にゲートを閉じ、調整終了と共にゲートを開けるも
のとする。また、このデータゲート３２はビデオカメラ
を通常に使用する場合は開けているものとし、一方、ビ
デオカメラの発振周波数を再度調整する場合は閉じて行
うものである。

【００２５】また、デジタル設定値保持回路３３はデー
タゲート３２が出力するデジタル値を保持する記憶回路
であり、データゲート３２のゲートが閉じているときは
送られてくるデジタル値を順次更新して保持し、一方、
ゲートが開いている状態ではゲートが開く直前のデジタ
ル値を保持し、後段のＤ／Ａコンバータ３４に供給す
る。Ｄ／Ａコンバータ３４は、デジタル設定値保持回路
３３が出力するデジタル値をアナログの制御電圧に変換
する回路である。

【００２６】また、図１に示すＶＣＯ２３は入力電圧に
応じた周波数で発振する発振回路であり、制御発振され
たクロック信号をビデオカメラに供給する。さらに図１
に示すリセット制御回路２２は、その内蔵するスイッチ
を閉じることにより、カウンター２４が出力するＶＣＯ
２３のクロックを分周することによって得られた一定周
期のパルスの位相を、同期信号検出回路２１の出力する
パルスに強制的に合わせることができる。これは本発明
の基準信号発生装置の調整時間を短縮することを目的と
するものであり、調整時の最初に一度だけ同期信号検出
回路２１が出力する同期信号パルスをトリガーにして閉
じればよい。

【００２７】上述したように標準ビデオ信号入力端子２
０に入力された標準ビデオ信号に基づいて、リセット制
御回路２２、データゲート３２を適切に制御することで
ＶＣＯ２３の発振周波数を高精細に調整することが可能
となる。

【００２８】つぎに上述した制御について図４のフロー
チャートを参照して説明する。まず、ビデオカメラ装置
の電源が投入されると（ステップＳ４０１）、クロック
周波数を調整する必要があるか否かを判別する（ステッ
プＳ４０２）。必要がない場合はそのまま終了する（ス
テップＳ４０８）。これは通常に使用する場合の制御の
流れであって、ビデオカメラを製造ラインで調整する時
はつぎに説明するステップに沿って行われる。

【００２９】ステップＳ４０２において必要があると判
別された場合、標準ビデオ信号入力端子２０にビデオ信
号が入力されるのを待って（ステップＳ４０３）、カウ
ンター２４をリセットする（ステップＳ４０４）。つぎ
にデータゲート３２のゲートを閉じ（ステップＳ４０
５）、クロック周波数を調整するためのフィードバック
ループの制御を開始する。

【００３０】つぎに、デジタル積分回路３１の出力デー
タ値を監視し、その値が所定の範囲内に納まり制御出力
が安定した時点で、周波数調整のためのフィードバック
ループ制御が終了したと判断し（ステップＳ４０６）、
データゲート３２を開け（ステップＳ４０７）、終了す
る（ステップＳ４０８）。このデータゲート３２を開け
ることによりデジタル設定値保持回路３３のその時点で
の値が、ビデオカメラに要求される発振周波数を与える
設定値として固定される。

【００３１】上述した一連の動作をすることによって、
製造工程におけるビデオカメラの基準クロック信号の周
波数を、外部からの入力される標準ビデオ信号に基づい
て、自動的に高精細に調整することが可能となるもので
ある。従って、本発明の基準信号発生装置を用いてビデ
オカメラを構成することにより、製造工程における基準
クロック信号の周波数調整は容易になり、生産性が向上
する。

【００３２】尚、本発明は、上述の実施例に限定される
ものではなく、本発明の技術的思想を実現する他の手段
を用いて構成してもよいことは当然である。例えば、カ
ウンター２４、ＶＣＯ制御回路２６を、所謂マイクロコ
ンピュータを用いて構成し、上述と同等の信号処理及び
制御判断をソフトウェアによって処理するようにしても
よい。また、本発明の基準信号発生装置をビデオカメラ
に限らず、他の電子機器に用いてもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の基準信号発生装置を内蔵するビデオカメラでは、その
基準信号発生装置が発振する周波数を所望の値に自動的
に調整することが可能となり、従来より行われていた製
造工程での煩雑で作業時間の要する調整を除くことが可
能となり、性能の向上と生産性の向上に効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係わる基準信号発生装置の回路構成
図である。

【図２】 本発明に係わる基準信号発生装置のＶＣＯ制
御回路の回路構成図である。

【図３】 ＶＣＯ制御回路のＲ−Ｖ周期差分検出回路の
動作概要を示す図である。

【図４】 本発明に係わる基準信号発生装置の自動調整
方法を説明するためのフローチャートである。

【図５】 ビデオカメラ装置のブロック構成図である。

【図６】 ビデオ信号の波形を示す図である。

【図７】 従来の基準信号の調整方法について説明する
ための図である。

【符号の説明】

１…レンズ、２…ＣＣＤ、３…Ａ／Ｄコンバータ、４…
カメラ信号処理部、５…デコーダ、６…クロック発生
器、７，２３…ＶＣＯ、８…電圧調整装置、１０…ビデ
オカメラ、１１…基準クロック発生装置、１２…周波数
比較装置、２０…標準ビデオ信号入力端子、２１…同期
信号検出回路、２２…リセット制御回路、２４…カウン
ター、２５…ビデオクロック再生回路、２６…ＶＣＯ制
御回路、３０…Ｒ−Ｖ周期差分検出回路、３１…デジタ
ル積分回路、３２…データゲート、３３…デジタル設定
値保持回路、３４…Ｄ／Ａコンバータ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発振周波数を制御することが可能な発振
   手段と、 前記発振手段により得られるクロックと、外部から入力
   されるビデオ信号に基づいて得られるクロックとを比較
   する比較手段と、 前記比較手段の比較結果に基づいて前記発振手段の発振
   周波数を制御する制御手段とを具備したことを特徴とす
   る基準信号発生装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記比較手段の比較結
   果が所定の範囲内であれば前記発振手段の発振周波数の
   調整を停止すると共に、停止する直前の発振周波数での
   発振を維持する手段を具備していることを特徴とする、
   請求項１に記載の基準信号発生装置。
3. 【請求項３】 前記比較手段による比較は、外部入力の
   ビデオ信号の水平同期信号パルスおよび垂直同期信号パ
   ルスの何れか一方の周期を基準として行うことを特徴と
   する、請求項１に記載の基準信号発生装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の基準信号発生装置を内
   蔵してクロックを生成させ、該クロックに基づいて信号
   処理し、且つ、動作制御することを特徴とするビデオカ
   メラ。