JPS5936352B2 - 可変遅延装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は可変遅延装置に関するものである。

映像信号の可変遅延線は一般にインダクタやキャパシタ
等の集中定数回路で形成されており、その遅延時間は使
用されている素子のインダクタンスとキャパシタンスに
より決定される。従つて通常はキャパシタとしてバリキ
ャップダイオードを使用し、キャパシタンスを制御して
遅延時間を変化させている。この様な集中定数回路を使
用しない可変遅延線としてはＢＢＤ（ＢｕｃｋｅｔＢｒ
ｉｇａｄｅＤｅｖｉｃｅ）やＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏ
ｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）等の電荷転送素子を使要する
方法がある。電荷転送素子を使用して構成する可変遅延
装置の一従来例を第１図に示すブロックダイヤグラムと
共に説明する。

第１図に於て、１は入力端子、５は遅延時間制御信号入
力端子、２は電荷転送素子、６はクロック信号発生器、
７はクロック信号、３は沢波器、４は出力端子である。
遅延時間制御信号は入力端子５に加わりクロック信号発
生器６で作成されるクロック信号７の周波数が制御され
て電荷転送素子２のクロック信号として電荷転送素子２
に加えられる。一方、入力信号は入力端子１に印加され
て電荷転送素子２を通つた後沢波器３で不要成分が除去
されて出力端子４に出力信号が発生する。遅延時間の制
御は電荷転送素子２へ印加されるクロック信号７の周波
数で行なわれる。

ところが遅延時間を変化させる為にクロック信号７の周
波数を変動させると、通常出力端子４に発生する出力信
号中の直流レベルが変動する。第２図は上記の現象を示
すグラフである。第２図に於て横軸は第１図の電荷転送
素子２に加えるクロック信号Ｔの周波数ｆｃｐ（ヘルツ
）を縦軸は第１図の出力端子４に現われる出力信号の電
位Ｖｏ（ボルト）を各各示す。直線ａは第１図の入力端
子１の電位を一定に保ち、クロック信号Ｔの周波数と出
力端子４に現われる出力信号の関係を示している。第２
図からもわかる通りクロック信号７の周波数の変化に従
つて出力信号の電位が変化することになる。すなわち遅
延時間を変化させようとすると出力信号の電圧が変動す
る。例えば、映像信号を第１図の入力端子１に印加して
遅延時間を変動させると出力端子４に現われる出力信号
は映像信号と上述の現象による直流レベル変動が重畳さ
れる為に輝度変調を受けることになる。この時の各波形
を第７図に示す。第７図に於て波形ｅはクロツク信号７
の周波数を表わしており、横軸は時間、縦軸は周波数を
各々示す。波形ｅ以外の全てのグラフは横軸は時間、縦
軸は電圧を示す。波形ｆは入力端子に一定直流電圧を印
加した時の出力信号の波形であり、波形ｅに示したクロ
ツク信号７の周波数変動に従つて変化する。波形ｇは一
定直流電圧に映像信号が重つた入力信号波形であり、波
形ｈは波形ｇを入力信号とした場合の出力信号を示して
おり波形ｅに示したクロツク信号Ｔの周波数変動に従つ
て直流レベルが変動している為、映像信号に輝度変調が
伴なう。波形ｈが従来の電荷転送素子を使用した可変遅
延線出力波形である。本発明は、上述の欠点を無くし、
遅延時間を変化させても直流レベル変動が発生しない映
像信号の可変遅延装置を提供するものである。

以下本発明を実施例を示す図面に基づいて説明する。先
ず本発明の第１実施例を第３図及び第４図に基づき説明
する。第８図のプロツクダイヤグラムに於て、８は入力
端子、９は電荷転送素子、１０は▲波器、１３は遅延時
間制御信号入力端子、１４はクロツク信号発生器、１５
はクロツク信号、１６は補償信号発生器、１７は補償信
号、１１は加算器、１２は出力端子である。遅延時間制
御信号入力端子１３に遅延時間制御信号が加わりクロツ
ク信号発生器１４で作成されるクロツク信号１５の周波
数を制御し、周波数制御されたクロツク信号１５は電荷
転送素子９に加わる。一方、入力端子８に入力信号が加
わり電荷転送素子９を通つた後に沢波器１０で不要成分
が除去され加算器１１に印加される。又、遅延時間制御
信号入力端子１３に加わつた遅延時間制御信号は補償信
号発生器１６にも供給されて補償信号１７が作成される
。沢波器１０を通つた信号と補償信号１７が各々加算器
１１に加わり加算されて直流レベル変動が相殺され直流
レベル変動を伴なわない出力信号が出力端子１２に現わ
れる。次に動作原理を第４図に基づき説明する。

第４図に於て、直線ｂは電荷転送素子９を駆動するクロ
ツク信号１５の周波数Ｆｃｐ（ヘルツ）と一定直流電圧
を入力端子８に印加したときの電荷転送素子９及び▲波
器１０を通過した信号の電圧０（ボルト）との関係を示
す直線、直線ｃは遅延時間制御信号入力端子１３に印加
される遅延時間制御信号の電圧Ｖｆ（ボルト）とクロツ
ク信号発生器１４で発生されるクロツク信号１５の周波
数Ｆｃｐ（ヘルツ）の関係を示す直線、直線ｄは遅延時
間制御信号の電圧Ｖｆ（ボルト）と補償信号発生器１６
で発生させる補償信号１７の電圧ｃ（ボルト）との関係
を示す直線である。通常、電荷転送素子を駆動するクロ
ツク信号の周波数と一定直流電圧を電荷転送素子に加え
た場合のＰ波器通過後の出力信号電圧ＶＯとの関係は直
形であり、で示される。なお、Ｋｃ（ボルト／ヘルツ）
及びＫｃＯ（ボルト）は各々定数であり、（１０１）式
が第４図の直線ｂを示す。次に、遅延時間制御信号の電
圧ｆ（ボルト）とクロツク信号１５の周波数Ｆｃｐ（ヘ
ルツ）との関係が線形である範囲でクロツク信号発生器
を通常使用しており、で示される。

なお、Ｋｆ（ヘルツ／ボルト）及びＫｆＯ（へルツ）は
各々定数であり、（１０２）式が第４図の直線ｃを示す
。（１０１）式と（１０２）式よりＶＯをＶｆについて
解くと、となる。

今、補償信号発生器１６で作成される補償信号１７の電
圧を遅延時間制御信号の電圧ｆ（ボルト）の函数で示し
ｃ（ｆ）（ボルト）とする。

加算器１１の出力信号１２の電圧を０ＵＴ（ボルト）と
すると、０ＵＴ（ボルト）は遅延時間制御信号の電圧Ｖ
ｆ（ボルト）に無関係でかつ一定電圧となる様に補正信
号発生器１６を設計しなければならない。従つてｖ▼胛
▲ でなければならない。

ただしＫ（ボルト）は定数である。（１０３）式、（１
０４）式及び（１０５）式よりｃ（Ｖｆ）を求めると、
となる。

（１０６）式に於てＫｃ−Ｋｆ及び−ＫＯ−ＫｆＯ一Ｋ
ｃＯ＋Ｋは共に定数であるからの（１０７）式、（１０
８）式を満足する定数Ｋ１及びＫ２（ボルト）を（１０
６）式に代入するととなり、（１０９）式を満足する様
に補償信号発生器１６の特性を設定すれば電荷転送素子
を使用した可変遅延線に於いて、遅延時間を変化する時
に発生する直流レベル変動を除去することが可能となる
。

なお、（１０９）式が第４図の直線ｄを示す。第３図に
示した本発明の第１実施例に於いては、電荷転送素子９
を通過した後に補償信号を加えて直流レベル変動を相殺
している訳であるが、電荷転送素子９の入力信号に前も
つて補償信号を重畳させても同様にして遅延時間変動時
に発生する直流レベル変動を除去することが可能である
。電荷転送素子の入力信号に補償信号を重畳する場合の
プロツクダイヤグラムを第５図に示す。第５図に於て、
１８は入力端子、１９は加算器、２０は電荷転送素子、
２１は沢波器、２４は遅延時間制御信号入力端子、２５
は補償信号発生器、２３は補償信号、２６はクロツク信
号発生器、２７はクロツク信号、２２は出力端子である
。

遅延時間制御信号入力端子２４に遅延時間制御信号を加
えて補償信号発生器２５に印加する。補償信号発生器２
５で補償信号２３が作成されて加算器１９に加わる。一
方、入力端子１８に印加された入力信号も加算器１９に
供給されて補償信号２３と入力信号が加算され電荷転送
素子２０へ印加され沢波器２１で不要成分が除去されて
出力信号が出力端子２２に現われる。ところで、遅延時
間制御信号はクロツク信号発生器２６にも供給され、ク
ロツク信号発生器２６で作成されるクロツク信号２７の
周波数を制御する。周波数制御されたクロツク信号２７
が電荷転送素子２０を駆動し遅延時間を制御している。
第５図に於ける補償信号発生器２５の特性の設定は第３
図に於ける補償信号発生器１６の特性の設定と同様の方
法で行なわれる。

ただし、遅延時間変動時に発生する直流レベルの変動は
第３図の構成と同様に除去されるが、電荷転送素子２０
への入力信号に補償信号２３が重畳される為に当然のこ
とながらダイナミツクレンジは小さくなる。本発明を実
施して時間軸補正装置を構成する場合の一例を第６図に
プロツクダイヤグラムで示す。第６図に於て３６は入力
端子、２８は電荷転送素子、２９は沢波器、３０は加算
器、３１は出力端子、３７は同期信号分離器、４０は基
準同期信号発生器、３８は遅延時間制御信号発生器、３
９は遅延時間制御信号、３３はクロツク信号発生器、３
２はクロツク信号、３４は補償信号発生器、３５は補償
信号である。時間軸変動を伴なつた映像信号を入力端子
３６に加え同期信号分離器３７で同期信号のみを遅延時
間制御信号発生器３８へ供給する。一方、基準同期信号
発生器４０で発生される基準同期信号も遅延時間制御信
号発生器３８へ供給する。遅延時間制御信号発生器３８
では、映像信号中に含まれている同期信号と基準同期信
号発生器４０で発生される基準同期信号との時間差を検
出し、映像信号に伴なつている時間軸変動分を相殺する
様に遅延時間制御信号３９を発生する。遅延時間制御信
号３９はクロツク信号発生器３３に加わりクロツク信号
３２の周波数を制御する。周波数制御されたクロツク信
号３２で電荷転送素子２８を駆動する。一方、入力端子
３６に加わつた映像信号は電荷転送素子２８を通り沢波
器２９で不要成分が除去された後加算器３０に加わる。
又、遅延時間制御信号３９は補償信号発生器３４に供給
されて補償信号３５を作成し加算器３０に加わる。加算
器３０で両者が加算されて時間軸変動が除去され、且つ
直流レベル変動のない映像信号が出力端子３１に現われ
る。なお、本発明の一実施例の説明に於て、遅延時間制
御信号の電圧ｆとクロツク信号発生器で作成されるクロ
ツク信号の周波数Ｆｃｐとの関係及びクロツク信号の周
波数Ｆｃｐと出力信号の電圧０との関係が各々直形の場
合について説明したが、直形の関係でなくても要するに
（１０５）式を満足する様に補償信号発生器を設定すれ
ば良い。

又、第２図に於ける直線ａ及び第４図に於ける直線ｂは
共に電荷転送素子を駆動するクロツク信号の周波数と電
荷転送素子に一定直流電圧を印加した場合の出力信号の
電圧との関係を示したものである。

これら直線ａ及び直線ｂは共にクロツク信号の周波数に
対して単調減少を表わしている。すなわち（１０１）式
に於ける定数Ｋｃ（ボルト／ヘルツ）が負の場合を表わ
しているが、当然のことながらこの定数Ｋｃ（ボルト／
ヘルツ）が正の場合、すなわち直線ａ及び直線ｂがクロ
ツク信号の周波数に対して単調増加を示す場合にも（１
０１）、（１０２）、（１０４）及び（１０５）式を満
足する様に補償信号発生器１６の特性を設定すれば全く
同様の効果が得られる。以上より明らかな通り電荷転送
素子を使用した映像信号の可変遅延装置を構成する場合
は本発明を実施することにより第７図の波形１の様な直
流レベル変動のない出力信号を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電荷転送素子を用いて構成した可変遅延装置の
一従来例を示すプロツクダイヤグラム、第２図は第１図
に示した従来例に於けるクロツク信号周波数と出力信号
の電圧との関係を示すグラフ、第３図は本発明の第１実
施例を示すプロツクダイヤグラム、第４図は本発明の動
作原理を説明する為のグラフ、第５図は本発明の第２実
施例を示すプロツクダイヤグラム、第６図は本発明の第
３実施例を示すプロツクダイヤグラム、第７図は従来例
及び本発明の実施例の説明に供する為の波形図である。 ８，１８，３６・・・・・・入力端子、９，２０，２８
・・・・・・電荷転送素子、１０，２１，２９・・・・
・・沢波器、１１，１９，３０・・・・・・加算器、１
２，２２，３１・・・・・・出力端子、１３，２４・・
・・・・遅延時間制御信号入力端子、１４，２６，３３
・・・・・・クロツタ信号発生器、１５，２７，３２・
・・・・・クロツク信号、１６，２５，３４・・・・・
・補償信号発生器、１７，２３，３５・・・・・・補償
信号、３７・・・・・・同期信号分離器、３８・・・・
・・遅延時間制御信号発生器、３９・・・・・・遅延時
間制御信号、４０・・・・・・基準同期信号発生器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 遅延時間制御信号をクロック信号発生器に印加して
   該クロック信号発生器で作成されるクロック信号の周波
   数を制御し該クロック信号を電荷転送素子のクロック信
   号として該電荷転送素子に加え、入力信号を上記電荷転
   送素子に供給し遅延時間を制御する映像信号の可変遅延
   装置に於て、上記遅延時間制御信号から補償信号を作成
   する補償信号発生器を設け、該補償信号発生器により作
   成された補償信号を上記電荷転送素子の入力信号もしく
   は出力信号に加算することにより上記電荷転送素子で発
   生した直流レベル変動を相殺すべく構成したことを特徴
   とする映像信号の可変遅延装置。