JPS5824072B2 - カラ−画像信号合成回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、２種類の色信号により直角２相変調した色副
搬送波を輝度信号に周波数多重したカラー画像信号を得
るためのカラー画像信号合成回路の改良に関するもので
ある。

従来のこの種カラー画像信号合成回路を用いた標準方式
テレビジョン用のカラーコーダーの信号処理系統におい
ては、輝度Ｙ信号系統および■信号系統に使用する遅延
線にＬＣ集中定数遅延線が用いられており、また、Ｉ、
Ｑ信号用フィルターおよび色信号帯域フィルター並びに
色副搬送波移相器にもコイルが用いられていた。

しかして、インダクタンス素子、すなわち、コイルを用
いて構成した回路は、集積回路ＩＣ化が困難であるため
に、従来、カラーコーダーを小型化するためにＩＣ化が
集められてはいるが、コイルを使用する回路部分はその
まま残されており、カラーコーダーを十分に小型化し、
高安定、高信頼度化することが困難であった。

かかる従来のカラーコーダの構成を図示すると、第１図
のとおりであり、入力端子に加えたテレビジョンカメラ
撮像出力等の三原色信号Ｒ，Ｇ、Ｂは、Ｙ、■、Ｑの各
信号形成用のマトリクス回路Ｌ３，４に導かれ、それぞ
れのマＩ・リクス回路においてＹ信号、■信号およびＱ
信号に変換される。

このうち、色信号■およびＱはそれぞれ■信号フィルタ
ー５およびＱ信号フィルター６に導かれ、■信号はさら
に１信号遅延線１３を介してのち、それぞれクランプ回
路７および８に導かれて直流分再生を施されたうえで、
それぞれ■信号用およびＱ信号用の平衡変調器９および
１０に導かれる。

それらの平衡変調器には、色副搬送波移相器１５により
互に すなわち、９０度の位相差を付与された色副搬送波がそ
れぞれ供給されており、それぞれの色副搬送波を■信号
およびＱ信号により互に直角２相に平衡変調した被変調
波が形成される。

それらの被変調波からなる搬送■、Ｑ信号は、中心周波
数を色副搬送波周波数に設定した色信号帯域フィルター
１４を介して合成されたうえで加算器１６に導かれ、Ｙ
信号遅延線２を介して適切な遅延を与えられたマトリク
ス回路１からのＹ信号に周波数多重して加算される。

その加算出力の周波数多重信号は、さらに、プランカー
ホワイトクリップ回路１１に導かれて、セットアツプ付
加やブランキング期間のノイズ除去、あるいは、一定レ
ベル以上の信号成分の除去などを施されたのち、出力増
幅器１２にて同期信号を付加され、所定のレベルに設定
されたうえで、所定の出力インピーダンスで出力端子か
ら取出される。

上述の回路構成における■信号用およびＱ信号用の低域
通過フィルター５および６は、Ｉ、Ｑ信号に、標準方式
に規定の振幅−周波数特性をそれぞれ付与するためのも
のであるが、■信号に規定された特性（１，３ＭＨｚに
て一２ｄＢ）およびＱ信号に規定された特性（０，４Ｍ
Ｈｚにて一２ｄＢ）にそれぞれ適合するように設定した
それらのフィルター５および６の帯域幅の差に伴い、Ｙ
、Ｉ、Ｑ各信号間にはそれぞれ遅延時間の差が生ずる。

かかる各信号相互間の時間差を、Ｑ信号による上述の被
変調信号を基準にしてＹ信号および■信号による被変調
信号のタイミングを合わせることによって除去するため
に、上述したＹ信号遅延線２および■信号遅延線１３が
それぞれの信号処理系に介挿されているのであり、かか
るフィルターヤ遅延線の構成に用いられるコイル等のイ
ンダクタンス素子が従来のカラーコーダーの構成におけ
る欠点をなしていることは、前述したとおりである。

本発明の目的は、上述した従来の欠点を除去し、信号処
理系統を簡易化し、コイル等インダクタンス素子を使用
せずに回路を構成し、集積回路化を容易にした小型で高
い安定度および信頼度を有するカラー画像信号合成回路
を提供することにある。

すなわち、本発明カラー画像信号合成回路は、２種類の
色信号により直角２相変調した色副搬送波を輝度信号に
周波数多重したカラー画像信号を得るためのカラー画像
信号合成回路において、前記２種類の色信号により、同
一の周波数を有するとともに相互間に零を含む所定の位
相差ψを有する２個の色副搬送波をそれぞれ平衡変調し
て形成した２種類の被変調波のうち、いずれか一方の被
変調波を前記輝度信号に周波数多重した多重出力信号を
遅延手段の供給することにより、前記２種類の被変調波
のうちの一方の被変調波に、前記２種類の被変調波のう
ちの他方の被変調波に対し、付与したのち、前記他方の
被変調波を前記遅延手段の遅延出力信号と合成するよう
にしたことを特徴とするものである。

以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。

まず、本発明合成回路を用いたカラーコーダーの構成例
を第２図に示すが、第２図示の構成例は、第１図示の構
成において従来使用されていた低域色信号■用の低周波
用遅延線１３の使用を排して、搬送■信号をＹ信号に周
波数多重し７’ｘ５えで、かかるＹ−Ｉ合成信号を共通
の高域信号用遅延線に導いてそれぞれに適切な遅延を付
与するように構成することにより、回路の構成を簡素化
するとともに、大きいインダクタンス素子を必要とする
低周波用遅延線を使用せず、ＩＣ化等による小型化、安
定化、高信頼度化を容易にしたものである。

よって、第２図示の本発明回路を用いたカラーコーダー
の構成例においては、第１図示の従来の構成と同一の部
分には同一の符号を付して示し、その動作の詳細は省略
し、上述した本発明回路の特徴とするところを重点的に
詳述する。

しかして、第２図示の構成例における上述したＹ・■合
成信号用のＹ・■信号遅延線１３′によってＹ・■合成
信号に付与する遅延時間については、タイミング合わせ
の基準とする搬送Ｑ信号のエンベロープとＹ信号に周波
数多重した搬送Ｉ信号のエンベロープとのタイミングが
一致するように設定するとともに、色副搬送波周波数に
対して（ｎπの位相変化を付与するように設定する。

したがって、第２図示の構成においては、第１図示の構
成において、従来、直角２相乎衡変調用の与するために
使用されていた色副搬送波移相器１５も不要となり、■
信号平衡変調器９およびＱ信号平衡変調器１０には同相
の色副搬送波を供給すればよいことになるので、上述し
た低域色信号■用の低周波用遅延線１３の廃止とともに
、カラーコーダーの構成を従来に比し格段に簡単かつ容
易にすることができる。

なお、輝度信号Ｙの搬送Ｑ信号を基準とした遅延時間に
ついては、Ｙ信号遅延線２および上述したＹ−Ｉ信号遅
延線１３′の双方によってＹ信号に付される総合の遅延
時間を搬送Ｑ信号とタイミングを合わせるように設定す
れば、Ｙ、Ｉ、Ｑ各信号のタイミングをすべて合わせる
ことかできる。

また、Ｙ・■信号用遅延線１３′の遅延時間の設定に課
せられた搬送Ｑ信号のタイミング合わせと色副搬送波の
移相との条件は、色副搬送波の位相変化が搬送Ｑ信号の
タイミング変化に対しては軽微であるので、これらの条
件を両立させることは容易である。

また、第２図示の構成例において、Ｙ・■信号用遅延線
１３′からのＹ−Ｉ合成信号に搬送Ｑ信号を周波数多重
して加算した加算器１６′の加算出力を供給する低域通
過フィルター１４′はＩ、Ｑ信号平衡変調器９，１０な
どにおいて発生する不要高周波信号成分を除去するため
のものである。

つぎに、上述した第２図示の構成のカラーコーダーにお
けるＹ、■、Ｑ各信号のタイミング関係を、実際に製作
した結果について第３図に示す。

第３図示のタイミングチャートにおいては、第２図示の
回路構成におけるＹ、■、Ｑ各信号それぞれの信号処理
系統における順次の信号処理によって各信号に生ずる遅
延時間を矢印をもってそれぞれ示しであるが、かかるタ
イミングチャートにおいて重要なことは、最終的にＹ、
■、Ｑ各信号が合成される際に、搬送■信号と搬送Ｑ信
号との相互間において色副搬送波に−、すなわち、９０
度の位相差があり、しかも、Ｙ、■、Ｑ各信号間の遅延
時間差が±０．０５μｓ以内であることである。

また、搬送■信号と搬送Ｑ信号との間のタイミンク関係
については、平衡変調器９および１０の変調出力信号に
おいては色副搬送波が互に同相であるから、■信号処理
系統には、■信号用低域フィルター５とＱ信号用低域フ
ィルター６との間における遅延時間差、約０．３４μｓ
の補償をも含めて、搬送Ｉ信号と搬送０信号との間のタ
イミング差および色副搬送波位相差を決めるＹ・■信号
遅延線１３’の遅延時間により、θ＝４５０°−２π＋
９０°の遅延乃至位相推移を付与する。

要するに、第２図示の構成においては、Ｙ・■信号遅延
線１３′の遅延時間を、まず、上述した■、Ｑ信号用低
域フィルター５，６の遅延時間差を補償する値に暫定的
に設定し、その暫定遅延時間による色副搬送波の位相推
移か−、すなわち、９０度とならないときにはその暫定
値を修正して色副搬送波の位相推移が正確に−１すなわ
ち、９０度となるように遅延時間を確定する。

しかして、、その確定遅延時間は、上述した低域フィル
ター・５，６間の遅延時間差からずれることになるが、
色副搬送波位相相の−、すなわち、９０°以内の推移に
よって生ずる低域フィルター５，６間の遅延時間差から
のずれは、十分に、標準方式に規定された許容誤差の範
囲に納まる。

なお、Ｙ・■信号遅延線１゛３′の遅延時間を上述のよ
うに設定したうえで、搬送Ｑ信号を基準としたＹ信号の
遅延時間をＹ信号遅延線２によって適切に設定すれば、
Ｙ、■、Ｑ各信号間のタイミングのずれを十分に許容範
囲内とし、かつ、搬送■、Ｑ信号間の色副搬送波の位相
差を正確に−１すなわち、９０度に設定することは容易
である。

なお、色副搬送波における−の位相差は搬送色信号のエ
ンベロープにおける０、０１μｓのタイミングずれに相
当するので上述したタイミング合わせと色副搬送波の位
相差付与とは十分容易に両立し得る。

また、上述したように、Ｙ・■信号遅延線１３′の遅延
時間は色副搬送波の位相に関して極めて精密に高精度の
設定を行なう必要があるので、本発明方式によるカラー
コーダーの信号処理系統においては、各信号を適切な標
本化クロックにより標本するとともに、特に、上述のＹ
−Ｉ信号遅延線１３′を、クロック制御遅延線、例えば
、電荷結合素子ＣＣＤを用いて構成した５ビツトのクロ
ック制御遅延回路をもって構成するのが好適であり、ま
た、かかるクロック制御遅延回路を用いれば、カラーコ
ーダーのＩＣ化、小型化もさらに容易となる。

なお、上述した電荷結合遅延回路は、例えば色副搬送波
周波数の４倍に設定した標本化クロック周波数をもって
駆動するのが好適である。

なお、Ｙ信号の遅延については、Ｙ信号遅延線２をも同
様にＣＣＤによるクロック制御遅延回路をもって構成し
、そのクロック制御遅延回路を３ビツト構成として、Ｙ
信号に合計８ビツトの遅延を付与し得るようにするとと
もに、第４図に示すように、３ビツト構成のクロック制
御Ｙ信号遅延線２と５ビツト構成のクロック制御Ｙ・■
信号遅延線１３′とをそれぞれ通る輝度信号Ｙの極性が
互に逆となるように構成し、もって、ＣＣＤ遅延回路に
ミ固有の非線形特性の影響をそれらのクロック制御遅延
回路２と１３′との間において相殺して互に補償するよ
うにするのが好適である。

つぎに、ＣＣＤ遅延回路に固有の上述した非線形特性と
、かかるクロック制御遅延回路の動作点の設定により、
回路の利得を直線的に変化させて上述した非線形特性の
補償を行なう作用効果について説明する。

いま、第１のＣＣＤ遅延回路における非線形特性を動作
点Ｘに対する利得Ｇ １ ＝ ａｘ ＋ １をもって表
わし、第２のＣＣＤ遅延回路についても同様にＧ２−ｂ
Ｘ＋１をもって表わすと、これら第１、第２のＣＣＤ遅
延回路の総合利得Ｇは となる。

この式における第２項を零として非線形特性の影響を軽
減するためにａ ＋ ｂ ＝ ０すなわちｂ＝−ａとす
ると、 となり、第１項がそのまま残るので完全な補償は行なわ
れない。

上述したところを実際の数値例を用いて検討するに、Ｇ
１＝ａｘ＋１の関係式において、ｘ＝ｏのときＧ＋（ｘ
、ｏ）＝１、ｘ＝１のとき１０％の利。

コ得増があるものとすると、ａ＝１であるからＧ１−ａ
Ｘｌ＋１＝１．１となる。

したがって、第２のＣＣＤ遅延回路の利得Ｇ２は、ｂ＝
−ａ−−ｏ、１であるから、Ｇ２＝−０，１ｘ＋ １と
なり、総合利得Ｇは となり、ｘ＝１のときにおいても総合利得Ｇの非線形成
分は００１となり、第１のＣＣＤ遅延回路ノミノ利（＋
Ｇ ｔ における非線形成分に比してとなり、したが
って、第４図につき上述したように、縦続接続した２個
のＣＣＤ遅延回路により、個々の回路が有する非直線特
性の影響を大幅に軽減することができる。

なお、上述したクロック制御遅延回路としては電荷結合
素子ＣＣＤによるほか、パケットブリゲート素子ＢＢＤ
あるいはコンデンサーメモリー素子等を用いて構成する
こともできる。

なお、以上の説明においては、第２図示の本発明回路を
用いたカラーコーダーの■、Ｑ信号平衡変調器９，１０
に供給する色副搬送波を互に同相であるとしたが、それ
らの平衡変調器９，１０にそれぞれ供給する色副搬送波
の相互間に位相差ψを付与するとともに、Ｙ・■信号遅
延線１３′において色副搬送波に付与する位相推移θを
、ｎ＝１．２．３・・・・・・、すなわち、ｎを正の整
数としてθ±ψ−（ｎ±−）πに設定することもでき、
かかる位相差の付与により、前述した搬送色信号相互間
のエンベロープのタイミング合わせと搬送波位相差の設
定との調整を容易にすることができる。

つぎに、第２図示の構成における■、Ｑ信号用の低域フ
ィルター５，６については、例えば第５図ａ、ｂにそれ
ぞれ示すような従来周知のアクテイブ・フィルターを用
いることもできる。

第５図示のアクティブ・フィルターにおいては、それぞ
れの抵抗素子Ｒおよび容量素子Ｃの値に応じて、それぞ
れのフィルターの周波数帯域特性および遅延時間を正確
に設定することができ、また、低域信号用フィルターで
あってもコイル等のインダクタンス素子を使用しないの
で、ＩＣ化などによるカラーコーダーの小型化、高安定
度化、高信頼度化を一層容易にすることができる。

以上の説明から明らかなように、本発明によればつぎの
顕著な効果を得ることができる。

（１）遅延線、色副搬送波移相器、フィルターなどを要
するカラーコーダーの信号処理系統の構成が簡易化され
るので、カラーコーダーを小形化することが容易となり
、安定性、信頼性、電力消費などの点においても従来に
比し格段に優れたカラーコーダを実現することができる
。

（２）クロック制御の遅延回路やアクティブフィルター
などを用い、コイル等のインダクタンス素子を用いずに
回路を構成し得るので、カラーコーダーのＩＣ化が容易
となり、上流した（１）項の効果をさらに増大させるこ
とができる。

（３）フィルター特性や遅延線の遅延時間の設定を正確
かつ容易に行なうことができ、またその調整工程を少な
くすることができる。

（４） コイル等のインダクタンス素子を使用しない
ので、電磁的な誘導や輻射を生ずることがなく、回路部
品の近接配置が容易であり、カラーコーダーの小型化を
一層容易にすることができる。

（５）輝度信号処理系統に用いる遅延線を分割した構成
となっているので、遅延線の非線形特性などの特性補償
が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のカラーコーダーの構成を示すブロック線
図、第２図は本発明カラー画像信号合成回路を用いたカ
ラーコーダーの構成例を示すブロック線図、第３図は同
じくその構成例における各信号のタイミング・チャート
を示す線図、第４図は同じくその特性補償を施した遅延
線回路の構成例を示すブロック線図、第５図ａ、ｂは同
じ（そ）低域フィルター用アクティブ・フィルターの構
成例をそれぞれ示す回路図である。 １．３，４・・・・・・マトリクス回路、２０１００１
．遅延線、５．６・・・・・・低域フィルター、７，８
・・・・・・クランプ２回路、９，１０・・−・・・平
衡変調器、１１・・・・・−ブランカ−ホワイトクリッ
プ回路、１２・−・・・・出力増幅器、１３ 、１３’
・・・・・・遅延線、１４・・・・・・色信号帯域フィ
ルター、１４’・・・・・−低域フィルター、１５・・
・・・・色副搬送波移相器、１６，１σ・・・・・・加
算器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １２種類の色信号により直角２相変調した色副搬送波を
   輝度信号に周波数多重したカラー画像信号を得るための
   カラー画像信号合成回路において、前記２種類の色信号
   により、同一の周波数を有するとともに相互間に零を含
   む所定の位相差ψを有する２個の色副搬送波をそれぞれ
   平衡変調して形成した２種類の被変調波のうち、いずれ
   か一方の被変調波を前記輝度信号に周波数多重した多重
   出力信号を遅延手段に供給することにより、前記２種類
   の被変調波のうちの一方の被変調波に、前記２種類の被
   変調波のうちの他方の被変調波に対し、付与したのち、
   前記他方の被変調波を前記遅延手段の遅延出力信号と合
   成するようにしたことを特徴とするカラー画像信号合成
   回路。 ２ 前記遅延手段をクロック制御遅延線をもって構成し
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のカラー
   画像信号合成回路。