JPS61158211A - クリツプ形相関器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はカラー映像信号のノイズ除去等に用いるくし形
フィルタ回路に好適なりリップ形相関器に関する。

〔従来の技術〕

１本の伝送路で２種類の色信号を伝送するため、各搬送
色信号の時間圧縮したものを直列に交互に伝送し、伝送
された各圧縮された搬送色信号を時間伸長によって元の
２種類の色信号に戻すようにした伝送方式が知られてい
る。この場合、信号の圧縮・伸長に電荷転送素子が用い
られるが、これに起因するノイズが色信号に混入して、
カラー画像の品質を低下させることが問題となっていた
。

このノイズを除去するために、従来は、第３図に示すよ
うな、１水平周期（Ｈ）の遅延時間を有″４−る遅延線
（１）と、加算器（２）とから成るくし形フィルタが用
いられていた。この加算器（２）は、例えば、等しい抵
抗値の３個の抵抗器をＴ形に接続して構ｌ 出力するようになされている。

周知のように、搬送色信号はライン相関を有する。一方
、上述の電荷転送素子に起因するノイズは水平周波数ｆ
、のＩ／２の奇数倍の周波数成分を有するため、Ｉ　Ｈ
ごとにその位相が反転している。従って、加算回路（２
）において、第４図Ａに示すような、ノイズの混入した
入力信号■と、同図Ｂに示ずようなＩＨ遅延線（１）の
出力信号■とがうに、ライン相関のある搬送色信号が抽
出されると共に、ノイズが相殺される。

ところが、このくし形フィルタの出力信号の前縁Ｆｒの
レベルは、平均化によって１／２となっており、後縁Ｒ
ｋには入力信号■に存在しない１／２レベルのｔｌＱ送
色信号が現れる。このため、再生画像の端縁で色が淡く
なると共に、画面の重石方向に色のにじみが発生ずると
いう問題があった。

−上述の問題解決のために各種の方策がとられ、本出訓
人も、（し形フィルタと相関器を用いた］ノイズ除去回
路」を特願昭５７−９５１９７号として提案し、更にこ
れを一部改良したものを既に実用化している。

まず、第５図〜第８図を参照しながら、既提案回路につ
いて説明する。

第５図に既提案回路の構成を不ず。

第５図において、（１）はＩＨ遅延線、（２）は加算器
、（３）は減算器であって、入力端子ＩＮから供給され
た信号は、減衰器（４）を介して、ＩＨ遅延線＋１１、
加算器（２）及び減算器（３）に共通に供給され、遅延
線（１）の出力が加算器（２）及び減算器（３）に共通
に供給される。この減算器（３）は、加算器（２）と同
様にＴ形に接続された等抵抗値の３個の抵抗器と、一方
の入力端に設けたインバータとから成り、２つの人力信
されている。（５）は第１の小振幅通過形（論理相形）
相関器であって、入力端子ＩＮからの信号が、クランプ
回路（６）を介して、相関器（５）の一方の入力として
供給されると共に、加算器（２）の出力が、クランプ回
路（７）を介して、他方の入力として相関器（５）に供
給される。（８）は大振幅ｉｍ適過形論理相形）相関器
であって、相関器（５）の出力は、相関器（８）に一方
の入力として供給される。相関器（５）及び（８）のｉ
ｉ’ｆ細については後述する。

Ｏｌは従来のクリップ形相関器を全体としてポし、この
クリップ形相関器は増幅器（１２）、クリッパ’（１３
）、小振幅通過形相閉器（１４）及び、２（ｌＩｉＩの
クランプ回路（１５）　　（１６）から構成される。

減算器（３）からのライン相関のない出力信号■はクリ
ップ形相関器００の一方の入力端子（ｌｌａ）に供給さ
れ、増幅器（１２）、クリッパ（１３）及びクランプ回
路（１５）を経て、第２の小振幅通過形相閉器（１４）
に供給されると共に、１１１遅延線＋１１の人力が、他
方の入力端子（ｌｌｂ　）からクランプ回路（１６）を
介して、相関器（１４）に供給される。

相関器（１４）の出力が端子（１７）から大振幅３ｍ通
過形関器（８）に他方の入力として供給される。

次に、第６図をも参照しながら、第５図にボした既提案
回路の動作について説明する。

第６図Ｓに示すような、Ｌ　Ｈ周期の入力搬送色信号■
は減衰器（４）を１ｆｆｌっで、同図Ａに示すように幾
分レベルが低下した信号■となる。この信号のと、同図
Ｂにボずような、ＩＨ遅延線（１１の出力信号■とが、
加算器（２）及び減算器（３）でそれぞれ加算及び減算
され、更にそのレベルをそれぞれ１／２力信号◎は、同
図Ｃ（前出第６図Ｃと同じ）のようになるのに対して、
減算器（３）の出力信号■は、同図りに示すように、前
縁Ｆｒのレベルが遅延線（１）の入力信号■の１／２に
なっており、後縁Ｂｋはレベルが１／２になると共に、
極性が反転している。

そして、中間においては、信号■及び■のライン相関が
ある搬送色信号は相殺され、ライン相関のないノイズ成
分だけが残存している。

このような減算器（３）の出力信号■が増幅器（１２）
によって適宜増幅される。増幅されたノイズ成分のレベ
ルは直列ダイオードクリッパ（１３）のクリップレベル
に達しないため、クリッパ（１３）の出力■は、第６図
Ｅに示すように、前縁Ｆ「及び後縁Ｒｋの期間のみ存在
する。

各水平期間において、相関器（５）は入力端子ＩＮから
の信号■と加算器（２）の出力信号◎のいずれか小さい
方だけを通過させるので、相関器（５）の出力信号［Ｆ
］は、同図Ｆにネオように、前縁Ｆｒと中間部は加算器
（２）の出力信号◎の対応部分と同じとなり、後縁１１
にはゼロレベルとなる。

また、相関器（１４）はＩＨ遅延線（１）の入力信号の
とクリッパ（１３）の出力信号■のいずれか小さい方だ
けを通すので、相関器（１４）の出力信号■は、同図Ｇ
に不ずように、前縁Ｆｒだけが信号φ）と同一レベルで
存在し、中間部及び後縁Ｒｋはゼロレベルとなる。

史に、相関器（８）は上述の両相閉器（５）及び（１４
）の出力信号［Ｆ］及び■のいずれか大きい方だけを通
ずので、相関器（８）の出力信号■ば、同νＩＨに不す
ように、前縁Ｆｒは遅延線＋１１のそれと同じレベルで
、ノイズ成分が含まれるが、中間部ではノイズ成分が相
殺されて、良質の信号が得られている。

ここで、クリップ型相関器０Ｉ１１について、第７図を
参照しながら、更に説明を加える。

入出力特性を判りゃずくするために、第７図Ａに直線ａ
で示すような、原点Ｏに対し点対称で正。

負に亘る小振幅ののこぎり波信号がクリップ形相関器０
〔の増幅器（１２）に供給されると、増幅器（１２）の
出力は、同図Ｂに直線すで示すような、大振幅ののこぎ
り波信号となって、クリッパ（１３）に供給される。同
図Ｃに示されるように、クリッパ（１３）の出力には、
そのクリップレベル以下の人力レベルに対応する平坦部
ｆが現われると共に、クリップレベル対応点ｐ、ｑを越
える範囲の出力は、直線Ｃで示すように同図Ｂの直線す
と同じ傾きとなる。

こうして、第７図Ｃに示すような、クリッパ（１３）の
出力が小振幅通過形相量器（１４）に一方の入力として
供給されると共に、同図Ａに直線ａでネオような、小振
幅の信号が他方の人力として相関器（１４）に４３（給
されると、相関器（１４）の小振幅通過特性から、その
両人力が同レベルとなる点、換言すれば、同図Ａ及びＣ
′；ｆｃ重ね合わせたときに緩傾斜の直線ａと急傾斜の
直線Ｃとの交点ｒ及びＳまではクリッパ（１３）の出力
が、また、ｒ。

Ｓを越えるレベルでは遅延線（１）の入力信号が相関４
ｊ３（１４）を通過する。従って、相関器（１４）の出
力波形は同図りにボされるようになる。また、同図Ｅは
小振幅部分を拡大して示したものである。

、　原点０の近傍の惣領斜部骨ｐ−ｒ、ｑ−ｓはなるべ
く急勾配であることが望ましく、そのために増幅器（１
２）の利得は少くとも１０倍は必要である。

なお、第５図のダイオードクリッパ（１３）単体の入出
力特性は第７図りに破線でボすようになるので、クリッ
プ形相関器Ｏφの人出力特性は通常のクリッパよりも直
線性が良いことが判る。

第８図Ａ及び第９図Ａは各相関器＋５１．　＋８１．　
　（１４）の基本回路をボし、第８図Ｂ及び第９図Ｂは
対応する動作波形をボしている。第８図Ａ及び第９図Ａ
に示すように、相関器は特性を揃えた一対のＮＰＮまた
はＰＮＰ　トランジスタのエミッタ及びコレクタを共通
接続して構成され、入力Ｘ、Ｙについての稍または和の
出力Ｚは共通エミッタ抵抗ＲＥから取り出される。第８
図Ａのように、ＮＰＮトランジスタで構成した場合、入
力Ｘ、Ｙのレベルが大きい部分が出力レベルとなるから
、同図Ｂのように、波形の上半分では論理和Ｘ＋Ｙ、下
半分では論理積ＸｘＹの出力Ｚが得られる。また第９１
！４１Ａのように、ＰＮＰ　）ランジスタで構成した場
合、入力Ｘ、　Ｙのレベルが小さい部分が出力レベルと
なるから、同ＪＩＢのように、波形の上半分では論理積
ＸＸＹ、下半分では論理和ｘ＋ｙの出力２が得られる。

第５図の各相関器（５１，（ｓｌ、　　（１４）は第８
図Ａまたは第９図への基本回路を組合わせて構成される
。

なお各相関器は処理する信号の波形の上半分及び下半分
の一方についてのみ演算を行うので、波形の上半分及び
下半分を処理する２系統の相関器が設けられている。

例えば、小振幅通過相関器＋５１．　　（１４）の場合
、第８図ＡにボしたＮＰＮ型エミッタホロワの出力のト
半分（論理積出力）のみを下側クリッパを介して取出す
と共に、第９Ｉｙ１．ＩＡに示したＰＮＰ型エミッタホ
ロワの出力の上半分（論理積出力）のみを上側クリッパ
を介して取出す。そして両クリッパの出力を加算するよ
うになされる。

大振幅通過相関器（８）の場合は、上述とは逆に、ＮＰ
Ｎ型エミッタホロワの出力の上半分（論理和出力）を上
側クリッパを介して取出すと共に、ＰＮＰ型エミッタホ
ロワの出力の一ト半分（論理和出力）を下側クリッパを
介して取出し、両クリッパの出力を加算するようになさ
れる。

ところで、上述のような、既提案のくし形フィルタ回路
では、ライン相関のある所望の搬送色信号の経路、即ち
、加算器（２）から出力端子ＯＵＴまでに、小振幅通過
形相閉器（５）及び大振幅通過相関器（８）が介在する
。上述のように、これらの相関器は差動エミッタホロワ
から構成されているので、特に小振幅通過形相閉器（５
）の場合、トランジスタのＶＲ−Ｔｃ特性に起因して、
低レベル信号に対する動作が暖味になるため、システム
の直線性が劣化し、また、第６図Ｇ、Ｈに破線でネオよ
うに、信号の漏れにより垂直解像度が劣化する。

また、３個の相関器を必要とするため、回路規模が大き
くなり、消費電力もまた大きくなる。

このため、ライン相関のあるときはくし形フィルタの加
算信号が直接に出力されると共に、ライン相関のないと
きはクリップ形相関器をｉｌｌっだ（し形フィルタの減
算信号によって補止するように改良されたくし形フィル
タ回路が本出願人によって、新たに提案された。

次に、第１０図及び第１１図を参照しながら、改良され
たくし形フィルタ回路について説明する。

改良された（し形フィルタ回路の構成を第１０図にボす
。この第１０図において、第５図に対応する部分には同
一の符号を付して重複説明を省略する。

第１０ｙｌＩにおいて、クリップ形相関器（Ｉωの両入
力端子（Ｉｌａ　）　、　　（］、１ｂ　）は共通に接
続されて、増幅器（１２）及び他方のクランプ回路（１
６）に減算器（３）の非相関出力■が共通に供給される
。加算器（２）の相関出力◎とクリップ形相関器（１〔
の出力■とが加算器（９）に供給される。

このような構成によれば、ライン相関のある搬送色信号
に対しては、第１１図りに示すように、減算器（３）の
出力■の振幅が小さくなるので、前述のような特性のク
リップ形相関器（１０１の出力■はゼロレベルとなる。

従って、加算器（９）の出力■はくし形フィルタの加算
器＋２１の出力◎そのものとなる。

一方、ライン相関のない信号に対しては、減算器（３）
の出力０のうち、前縁Ｆｒ及び後縁Ｒｋの振幅が大きく
なるので、クリップ形相関器０〔の出力■は、第２図Ｊ
にポすようになる。この相関器Ｏｌの出力■とくし形フ
ィルタの加算器（２）の出力Ｏとが加算器（９）で加算
されて、 ；■ のようにして、第１］図Ｋに不ずように、加算器（９１
の出力■に原信号が再生される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、改良されたくし形フィルタ回路においても使
用される従来のクリップ形相関器ａ〔は、第１０図から
明らかなように、小振幅通過形相閉器（１４）を有する
。この相関器（１４）は、前述のように、トランジスタ
の特性によって、低レベル信号に対する動作が不明確で
ある。従って、従来のクリップ形相関器（１〔は、低レ
ベル信号に対して、第７図Ｅに実線で示すように、明確
なりリッピングを行なうことができず、実際のクリッピ
ング特性は、破線で示すように、緩かな傾斜を有する。

このため、ノイズ成分の漏れが生じ、Ｓ／Ｎ及び垂直解
像度が劣化するという問題があった。

かかる点に鑑み、本発明の目的は、低レベル信号に対す
る明確なりリッピング特性を有するクリップ形相関器を
提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、第１の導電型の１対のトランジスタから成る
第１０斧動エミツタホロワ（２３）と、第２の導電型の
１対のトランジスタから成る第２の差動エミッタホロワ
（２４）と、第１及び第２の差動エミッタホロワ（２３
）及び（２４）の出力がそれぞれ供給される第１及び第
２のクリッパ（２つ）及び（３０）と、この第１及び第
２のクリッパ（２９）及び（３０）の出力が供給される
加算器（３１）とを具備する相関器において、増幅器（
２５）と、第１の差動エミッタホロワ（２３）の一方の
トランジスタ（２３ｂ）に所定極性の第１のバイアス電
圧を付与する第１のバイアス付与手段（２６）と、第２
の差動エミッタホロワ（２４）の一方のトランジスタ（
２４ｂ）に第１のバイアス電）（とは逆極性の第２のバ
イアス電圧を付り−する第２のバイアス付与手段（２７
）とを設け、一方の入力信号を増幅器（２５）を介して
第１及び第２の差動エミッタホロワ（２３）及び（２４
）の一方のトランジスタ（２３ｈ）及び（２４ｂ　）に
それぞれ供給すると共に、他方の入力信号を第１及び第
２の差動エミッタホロワ（２３）及び（２４）の他方の
トランジスタ（２３ａ）及び（２４ａ）にそれぞれ供給
するようにしたクリップ形相関器である。

〔作用〕

かかる本発明によれば、低レベル信号に対しても明荷な
りリッピング特性を示すクリップ形相関器が得られる。

〔実施例〕

以−ト、第１図及び第２図を参照しながら、本発明によ
るクリップ形相関器を改良されたくし形フィルタ回路（
第１０図）に適用するための一実施例について説明する
。

この相関器は第１０図における相関器０のと置換し得る
ものであって、第１図にその構成を示す。第１図におい
て、共通に接続された入力端子（２１ａ　）　。

（２１ｂ　）に供給されたライン減算信号、即ち第１０
図の減算器（３）の出力信号がクランプＴｔｉｌｌ洛（
２２）を介してＰＮＰ差動エミッタホロワ（２３）及び
ＮＰＮ差動エミッタ未ロワ（２４）の他方のトランジス
タ（２３ａ）及び（２４ａ）のベースに共通に供給され
ると共に、直接に増幅器（２５）に供給される。

（２６）及び（２７）は負及び正のバイアス付与手段で
あって、増幅器（２５）の出力信号はクランプ同１日 路（２８）をｊｌＹｌった後、負バイアス付与手段（２
６）及びＩＦバイアス付与一手段（２７）を介して、各
エミッタホロワ（２３）及び（２４）の一方のトランジ
スタ（２３ｂ　）及び（２４ｈ）のベースに供給される
。

（２９）は−ヒ側りリップ回路、（３０）は１・側クリ
ップ回路であって、ＰＮＰ差動エミッタホロワ（２３）
の出力信号の上半分が上側クリップ回路（２９）を経て
加算器（３１）に供給されると共に、ＮＰＮ差動エミッ
タホロワ（２４）の出力信号の一ト半分が一ト側りリッ
プ回路（３０）を経て加算器（３１）に供給される。

入出力特性を判りやすくするために、第２図Ａに直線ａ
でボずような、原６ｏに対し点対称でＩＦ。

負にする小振幅ののこぎり波信号が第１図のクリップ形
相関器の増幅器（２５）に供給されると、増幅器（２５
）の出力は、同図Ｂに直線すで示すような、大振幅のの
こぎり波信号となって、トランジスタ（２３ｂ　）　、
　　（２４ｂ　）の各ベースに供給される。

同図Ｃに示されるように、トランジスタ（２３ｂ　’）
のベースには負のバイアス電圧Ｖｂ１がすえられている
ので、ベース入力信号◎の急傾斜部ｒは、同図Ｂにボし
た増幅器（２５）の出力■の惣領斜部すよりバイアス分
だけ一ト方にずれ、従って、急傾斜部ｌのゼロクロスａ
ｑは原点０から右にずれる。

一方、５ｒＩ図りに示すように、トランジスタ（２４ｂ
）のベースには正のバイアス電圧Ｖｂ２が与えられてい
るので、ベース入力信号■の急傾斜部Ｕは、同図Ｂに示
した増幅器（２５）の出力■の急傾斜部すよりバイアス
分だけ上方にずれ、従って、急傾斜部Ｕのゼロクロス点
ｐは原点０から左にずれる。

ＰＮＰ差動エミッタホロワ（２３）に第２図Ａ。

Ｃに示されるような信号の、■が入力されると、その出
力信号■の上半分は両入力信号の論理積■×◎となり、
出力信号■の下半分は論理和■＋◎となるから、同図Ｅ
に示すように両入力信号■。

■が同レベルとなる点Ｓより高いレベルでは信号のが出
力され、８点より低いレベルでは信号◎が出力される。

上述のようなＰＮＰ差動エミッタホロワ（２３）の出力
［Ｆ］は、上側クリップ回１７Ｎ（２９）によって、同
図Ｇに示すように、その上半分■だけが分離されて加算
器（３１）に供給される。

同様に、ＮＰＮ差動エミッタホロワ（２４）に第２図Ａ
、Ｄに示されるような信号の、■が入力されると、その
出力信号［Ｆ］の下半分は肉入力信号の論理積の×■と
なり、出力信号［Ｆ］の上半分は論理和■＋■となるか
ら、同図Ｆに示すように肉入力信号の、■が同レベルと
なる点ｒより高いレベルでは信号■が出力され、ｒ点よ
り低いレベルでは信号■が出力される。

上述のようなＮＰＮ差動エミッタホロワ（２４）゛の出
力［Ｆ］は、下側クリップ回路（３０）によって、同図
Ｈにボすように、その上半分■だけが分離されて加算器
（３１）に供給される。

こうして、本実施例のクリップ形相関器の出力波形は第
２図Ｊのようになる。

この第２図Ｊの形は前出第７図Ｅにおいて実線で示した
ものと同様であるが、本実施例の場合、各差動エミッタ
ホロワの両トランジスタのベースの間には正または負の
バイアス電圧Ｖｂ１またはＶｂ２だけの電位差があるの
で、低レベル入力信号に対しても差動エミッタホロワの
動作が不明碑になることはなく、良好なりリッピング特
性が得られる。

また、バイアス電圧を変化させて所望のクリップレベル
を得ることができる。

なお、上述の実施例では両入力端子に同一の信号が供給
されているが、通當の相関器のように、両入力端子にそ
れぞれ異なる信号を供給して、両信号の相関をとること
もできる。

〔発明の効果〕

以上詳述のように、本発明によれば、相関器を構成する
差動エミッタホロワにバイアスを付与したので、低レベ
ル入力信号に対しても、良好なりリッピング特性を示す
クリップ形相関器が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるクリップ形相関器の一実施例を示
すブロック図、第２図は第１図の実施例の説明のための
波形図、第３図及び第４図は従来のくし形フィルタの構
成例を示すブロック図及びその説明のための波形図、第
５ν１、第６図及び第７図は従来のクリップ形相関器を
有するくし形フィルタ回路の構成例をボずブロック図、
その説明のための波形図及び線図、第８図及び第９ｙｌ
Ｉは本発明の説明に供する結線図及び波形図、第１０図
及び第１１図は従来のクリップ型相関器を有するくし形
フィルタ回路の他の構成例をネオブロック図及びその説
明のための波形図である。 （ｌｊはＩ　Ｈ遅延線、（２１，＋９１は加算器、（３
）は減算器、＋５１．　　（１４）は小振幅ｉｍ通過形
関器、（８）は大振幅通過形相閉器、ａ〔はクリップ形
相関器、（２３）。 （２４）は差動エミッタホロワ、（２６）　、　　（２
７）はバイアス付与手段である。 区　　　ロ　　　　　　ａ ロ　　　　　　闇 ＝ ζコ　　　　　　　　　　−） １鴇昭６６１−１５８２１１（９ ）　　　　　　ｒ＆　　ＯＦ Ｏコ 叩口 □

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１の導電型の１対のトランジスタから成る第１の差動
   エミッタホロワと、第２の導電型の１対のトランジスタ
   から或る第２の差動エミッタホロワと、上記第１及び第
   ２の差動エミッタホロワの出力がそれぞれ供給される第
   １及び第２のクリッパと、該第１及び第２のクリッパの
   出力が供給される加算器とを具備する相関器において、
   増幅器と、上記第１の差動エミッタホロワの一方のトラ
   ンジスタに所定極性の第１のバイアス電圧を付与する第
   １のバイアス付与手段と、上記第２の差動エミッタホロ
   ワの一方のトランジスタに上記第１のバイアス電圧とは
   逆極性の第２のバイアス電圧を付与する第２のバイアス
   付与手段とを設け、一方の入力信号を上記増幅器を介し
   て上記第１及び第２の差動エミッタホロワの一方のトラ
   ンジスタにそれぞれ供給すると共に、他方の入力信号を
   上記第１及び第２の差動エミッタホロワの他方のトラン
   ジスタにそれぞれ供給するようにしたことを特徴とする
   クリップ形相関器。