JPS62501668A - 画像信号用クランプ回路 - 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】 画像信号用クランプ回路 技術的分野 この発明は基準レベルへの信号のクランプ、特に、基準直流レイルへの線順次式 画像信号の周期的り２ンプに関係している。

（線順次式信号は、例えば、交互の線順序におけるＲ−Ｙ（赤−輝度）及びＢ− Ｙ（青−輝度）色差信号からなっている。）直流結合後、ビデオ回路における選 択された点で画像信号の直流レベルを回復させることが必要である。周波数変調 を使用したビデオ方式においては、例えば、直流レベルがクリッピング段階及び 変調段階の前に正しくなっていることが重要である。

そうでなければ、クリッパは必要以上に信号を減衰させることがあり、又周波数 変調器は誤った周派数に関して出力を発生することがある。

背景技術 一対の線順次式色差信号からなるカラー画像信号の場合には、安定な直流レベル は又各色差信号を識別するのに使用することができる。このような識別は、周波 数変調の過程においてＲ−Ｙ及びＢ−Ｙ色差信号のために使用された種種の残り の周波数に基づいている。代表的な周波数変調器は電圧を周波数に変換するので 、種種の静止周波数は種種の直流帰線消去レベル電圧に対応させられることがで きる。

しかしながら、線順次式カラー信号は、その成分信号が新しい線ごとに相当に異 なっているので、その帰線消去レベルにおける誤差には特に弱い。この理由のた めに、米国特許第４１１４１７９号は、個個の線についてクランプを行って、こ れにより直流レベルが各線に対して正しくなることを確実にした久う゛ンプ回路 を提案している。帰線消去レベルが又信号識別子である場合には、クリッピング 及び変調に先立って各線信号を適当な帰線消去レベルにクランプすることが更に 必要である。しかしながら、態別の帰線消去レベルでは、より複雑なりランプ回 路が必要とされる。更に、各クランプ時間が短いために（水平帰線消去期間内に 約１０．２マイクロ秒が利用可能である）実際上安定化時間を与えることなしに 非常に高速で反応するクランプが必要とされるので、一連の信号を交互に変化す る直流レベルにクランプすることは厄介である。換言すれば、クランプは位置に つくのにただ１回の機会しか持たず、そうでなければこの方式は機能しない。

発明の開示 これらの厳しい要件はこの発明により、一つの色差信号をもう一つのものと区別 する直流電圧レベルのオフセットを利用して線順次式カラー信号の直流レベルを 回復させるクランプ回路によって緩和される。色差信号が発生されると、これら の色差信号間には一方のカラー信号が他方のカラー信号に対して所定の直流レベ ルを持つようにオフセット電圧が維持される。これらの直流レベルがその後交流 結合の実施のために失われた場合には、両方ではなく単に一方の力２−画像信号 を直流基準レベルにクランプすることによって線ごとに正しい直流レベルを確立 することができる。このような「間欠的」クランプの有利な効果は、オフセット −これはその高周波数の内容のために失われない−を利用して「クランプされて いない」カラー信号をその正しい直流レベルに持って来ることである。

図面の簡単な説明 この発明の詳細は図面を参照して説明されるが、これらの図面中、 図１はこの発明によるクランプ回路を備えたビデオディスクレコーダの構成図で あり、 図２は図１に示された構成図の一部分の回路図であって、こ（７）発明Ｋｊるオ フセット直流レベルゼ確立するためのクランプ回路の概略図を示しており、又 図３は図２に示された回路の動作を説明するのに有効な波形及び時間図を集めた ものである。

オディスクレコーダと共に使用されて示されており、このレコーダは到来ＮＴＳ 　Ｃ画像信号（線１０上のＶ工ｐａｏ　ＩＮ　）を線順次式信号（線１２上のＶ ＩＤＥＯ０ＵＴ）に変換し、この線順次式信号が磁気記録ディスク１４上に記録 される。到来画像信号は自動利得制御回路１６を通して送られるが、この回路は 入力信号レベルの変化にもかかわらず一定レベルの画像出力を与えるものである 。クロミナンス成分Ｃ及び輝度成分Ｙは分離フィルタ１８によって複合入力信号 から分離される。このフィルタは、例えば、ＲＬＣフィルタ又はくし形フィルタ からなるものでよい。Ｙ信号は輝度遅延！ｓ２０において遅延させられ、従って 輝度Ｙ及びクロミナンスＣはその後の処理のために同時に復号器２２に供給され る。復号器２２にはカラー信号を検出するための力２−復調器と、Ｙ及びＣ信号 から色差信号Ｂ−Ｙ及びＲ−Ｙを発生するためのマトリクスがある（適当な復号 器はシダネチクス（Ｓｉｇｎｅｔｉｃｅ）のデバイス番号３５６３である）。

Ｙ信号は復号同期成分を含んでいて、同期信号分離器２４にも加えられる。複合 同期信号Ｃ８は復号器２２のタイミングのためにＹ信号から取り出される。信号 Ｈ３／は水平同期信号の発生期間中においてだけ低い信号であって、これも又同 期信号分離器２４によって発生される。複合同期信号Ｃ８は一対のクランパ２６ 及び２８を可能化し、これにより色差信号Ｂ−ＹとＲ−Ｙとの間のオフセット電 圧が設定される。各色差信号の直流レベルは各信号を識別するのに役立つので、 両信号間の電圧差（オフセット）により各信号を識別することもできる。例えば 、採択い方のレベルの信号がＢ−Ｙ信号として識別される。

クランプされた色差信号は一対のスイッチ３０及び３２によって交互に選択され る。これらのスイッチは２で割る回路３４からの一対の出力信号Ｆ’ＦＱ／及び Ｆ’Ｆ’Ｑによって動作させられる。

制御信号Ｈ３／は各線ごとに１度２で割る回路３４をトリガする。

出力信号ＦＦＱ／及びＦＦＱは入力信号の２による除算を表しているので、回路 ３４は一つおきの線においてそれぞれのスイッチ３０及び３２をトリガする。線 ３６上の合成カラー信号は線順次式のものである。すなわち、それは Ｂ−Ｙ、Ｒ−Ｙ％Ｂ−Ｙ％Ｒ−Ｙ、　Ｂ−Ｙ、　−−−の形態の線ごとの色差交 替を含んでいる。この順次式信号は低域フィルタ３８でフィルタされて、プレエ ンファシス回路４０に送うれ、そしてこの回路は高い方の色周波数に対応する電 圧を増大する。

線３６上の１ｉｌＨＸ次式色差信号Ｂ−Ｙ及びＲ−Ｙは直流成分を持っている。

一般的には、これらの直流成分は、プレエンファシス回路４０のようなある種の 回路段への交流結合のために失われる。それゆえ、プレエンファシスされた信号 は直流成分を欠いているが、しかし、このような成分は周波数変調中正しい周波 数を発生するために必要である。従って、線順次式信号のために正しい直流成分 を確立するためにクランプ回路４２が設けられている。しかしながら、この回路 は、通常のクランプ回路とは異なり、例えばＲ−Ｙ色差信号の初めにおいて、一 つおきの線に対して直流レベルを設定する。クランプ発生器回路４４によって、 ２で割る回路３４のＦ’ＦＱ出力から各Ｒ−Ｙ信号の開始時にクランプパルスが 発生される。このクランプパルスは複合同期信号期間に対応するＲ−Ｙ信号の部 分を帰線消去レベルを表す所定の直流レベルに持ってくる。次にこれに対応して 、「クランプされていないＪＢ−Ｙ信号の同様の部分が両信号間のオフセントの ためにそれの所定の直流（帰線消去）レイルに持ってこられる。このオフセント は直流レベル間の差を表しているけれども、電圧オフセット自体は高周波数内容 を持った突然の遷移であり、従って交流結合後はそのままの状態にとどまる。そ れゆえ、２線信号成分を一つの直流レベルにクランプすると、一方の線がクラン プ直流レベルにセットされ且つ他方の線がこの直流レベル÷（又は−）オフセッ ト電圧に設定される。

クランプされた線順次式信号はクリッパ回路４６においてクリップされて、次に 、クロマ周波数変調器４８に加えられた無が適当に設定されたならば、これは変 調器４８を駆動して、対応して異なった識別可能な静止周波数を発生させる。す なわち・電圧−周波数変換器として作用して、変調器４８はＲ−Ｙ信号に対する 所定の直流レベルを所定のＲ−Ｙ静止周波数に変換し且つＢ−Ｙ信号に対する（ オフセットを含む）所定の直流レベルを所定のＢ−Ｙ静止周波数に変換する。（ 信号中のカラー情報を表している瞬時カラー信号は所与の範囲内で変化する対応 した瞬時周波数−周波数偏移−に変換される。）変調された信号は帯域フィルタ ５０においてフィルタされて、これから輝度を含む変調された信号と加え合わさ れる。

輝度信号は復号器２２によって等化回路網５２に供給されて輝度信号路に対する クロミナンス信号路における遅延が補償され、従って両信号路は結局正しい時間 関係で加え合わされることになる。輝度信号は低域フィルタリングを受け（フィ ルタ５４）、プレエンファシスヲ受け（プレエンファシス［１１３Ｎ５６）てか ら、クランプ回路５８においてクランプされる。クランプされた輝度信号は周波 数変調器６０に加えられた無線周波搬送波の周波数を変調する。変調器６０の出 力は帯域フィルタ６２によって選択帯域幅に制限されて無線周波加算器６４に送 られ、帯域フィルタ５０からの線順次式信号と加え合わされる。（加算の比例定 数は加算用抵抗６５及び６６によって表される。）複合線順次式信号はヘット９ 駆動器６７によって増幅され、そして記録ヘッド６８によってディスク１４上に 記録される。ディスク１４はモータ６９によって静止ヘッド６８を通り越して回 転させられ、モータ６９の回転速度はモータ駆動器７０によって３６００　ｒｐ ｍ一定に保持されているので、ディスク１４の１回転で完全な１フイール）＃全 記録することができる。ヘッドポジショナ７１は記録ヘッド６８の位置を選択し 、これにより多くのトラック（すなわち、画像フィールド）がディスク１４上に 記録されることを可能にする。ヘッドポジショナ７１及びモータ駆動器７０の動 作は制御器７２（典型的には、このタスク専用のプログラム式マイクロプロセッ サ、又はビデオレコーダ全体を制御するプログラム式マイクロプロセッサの一部 分）によって制御される。

図１の構成図の破線７３内の部分は図２におい七一部分は同様の番号の回路ブロ ックとして且つ一部分は更に詳細な１回路概略図として再現されている。図２の 回路は又、図３の波形及び時間図によって示されたような種種の回路点における 信号に関して説明される。復号器２２によって発生され且つ図３に示されたＲ− Ｙ及びＢ−Ｙ色差信号は、これらのカラー情報内容に関する以外は、それらのピ ークピーク電圧だけが異なっている。

Ｒ−Ｙ信号はｌボルトのピークピーク値を持っているが、Ｂ−Ｙ信号は０．７ボ ルトのピークピーク値を持っている。それぞれの色差信号には活動線区間とこの 各活動区間を分離するそれぞれの休止区間Ａ及びＢ（図３１に見よ）とがある。

各休止区間は輝度信号の複合同期パルスが発生する水平帰線消去期間に対応して いる。（複合同期・ξルスは色差信号には発生しない。）二つの色差信号は復号 器２２からそれぞれのクランプコンデび７９に交流結合される。コンデンサ７４ 及び７６における二つの交流信号の直流レベルの問題を解決するために、選択さ れた直流レベルがそれぞれの分割器回路網８０及び８２によって設定される。こ れらの回路網は５ボルト供給線からの電圧を分割する。Ｂ−Ｙ色差信号の直流レ ベルは、更に、分圧計８４の調整によってＲ−Ｙ信号に関して選択オフセット電 圧に設定される。（使用された特定のオフセットは約１０７ミリボルトである。

）直流レベルは区間Ａ及びＢ（図３参照）中に、これらの区間の一部分の期間中 （例えば、ＣＭＯ８四重両方向性スイッチ４０６６の一部分である）それぞれの スイッチ８６及び８８を対応的に開くことによって設定される。スイッチ８６及 び８８の制御ピンは（輝度信号から取り出された）複合同期信号Ｃ８に接続され ている。信号Ｏ８が高レベルになると、両スイッチは閉じられて結合コンデンサ ７４及び７６は分割器回路網８０及び８２により決定されるそれぞれのクランプ 電圧に駆動される。

それでそれぞれの色差信号は零軸の代わりにこれらの直流レベルを獲得しようと する。

スイッチングトランジスタ７８及び７９は、これらのそれぞれのゲートが（例え ば、　ＣＭＯ８二重Ｄフリりフロツプ、デバイス番号４０１３０半部である）ク リップフロップ９０の相補的出力がこの信号によって高レベルに置かれたと祭に 導通する。７リツプフロツプ９０は、その入力を２で除算するように接続されて ぃて、Ｂ−Ｙスイッチ７８のためのＦ’Ｆ’Ｑ波形及びスイッチ７９のためのＦ ’Ｆ’Ｑ　／波形を発生する。７リンプ７０ツブ９ｏは反転用トランジスタ９２ からそれの入力に加えられた信号Ｉｓの立上り縁部でトリガを行う。トランジス タ９２０ベースは同期信号分離器２４（図１）からの信号Ｈ８／によって駆動さ れる。

ＲＣ回路網９３を用いてバイアスを与え且つトランジスタ９２の速度を増大させ 、それを急速にオフにして一層方形の波形出力金得るようにしである。色順次式 信号は、交互の順序のＲ−Ｙ及びＢ−Ｙ信号からなっていて、接合点９６に現れ 、そしてここからバッファとしてのダーリントン・トランジスタ回路９８を通し て低域フィルタ３８及びプレエンファシス回路４０に送られる。プレエンファシ スされた線順次式信号は、エミッタホロワとして接続されたトランジスタ９９に 供給され、それからコンデンサ１００全通して反転用トランジスタ１０１に結合 され、その後クリッピング回路４６及び周波数変調器４８に達する。

クリッピング回路４６及び変調器４８が線順次式信号で適当に動作するべき場合 には、色差信号が変調器の所望の静止周波数に対応する所定の直流レベルに設定 されることが重要である。

これはこの発明により結合コンデンサ１００を一つおきの線のだめの選択直流レ ベルに充電することによって行われる。それゆえ一つおきの線は「クランプされ ない」けれども、Ｒ−Ｙ信号とＢ−Ｙ信号との間の所望のオフセット電圧は維持 され、これにより色順次式信号の両方に対する所望の直流レベルが確立される。

一つおきの線のクランプパルスは一対の単安定（ワンショット）マルチバイブレ ータ１０２及び１０４（例えば、二重ワンショット、デバイス番号７４ＬＳ４２ ３）から得られる。それぞれのワンショットパルスの持続時間はそれぞれのＲＣ タイばング回路網１０６及び１０８によって決定される。第１のワンショット１ ０２は入力波形ＦＦ’Ｑの立下り車数部によってそのＡ入力ピンにおいてトリガ される。ｑ出力ピンにおける発生信号は図３において波形０３ＩＱ／で示されて いる。この信号は第２のワンショット１０４のＢ入力ピンに供給されてその波形 の立上りル部でそれをトリガする。これにより線１１０上には（波形０８２Ｑに よって描かれた）クランプパルスが発生するが、これは複合同期・ξルスの開始 に対して量Ｄ（図３参照）だけ遅延したものであり、従ってこのクランプパルス はＲ−Ｙ色差信号に先行する区間Ａにおいて遅れて発生する。この遅延は先行す るＢ−Ｙ色差信号をプレエンファシス後に落ちつかせるのに有効である。それに もかかわらず、クランプパルスは区間Ａ内にあり、従ってＲ−Ｙ色差信号全基準 直流レベルにクランプするのに適している。

クランプパルスは抵抗１１２を通してスイッチングトランジスタ１１４のベース に加えられる。一方、コンデンサ１１６は５ボルト供給線に接続された分圧計１ １８を通して選択直流レベルに充電されている。コンデンサ１１６はトランジス タ】１４のコレクタの電圧を設定する。線１１０上のクランプパルスによりトラ ンク１１６及び分圧計１１８により設定されたクランプレベルに、駆動する。コ ンデンサ１００における線順次式信号はそれでコンデンサ１００に印加された直 流レベルを獲得する。コンデンサ１００に加えられた線順次式信号はそれぞれの 色差信号のオフセット特徴を含んでいるので、Ｒ−Ｙ色差信号のためにコンデン サ１００に印加された直流レベルは、これがコンデンサ１００に加えられたとき にその色差信号自体のために、そしてその後Ｂ−Ｙ色差信号のために直流レベル を確立する。合成色順次式信号は、現在その適当な直流レベルにあって、クリッ ピング及び周波数変調コンデンサ１００は、スイッチングトランジスタ１１４が り２ンプパルスの持続時間の間しか開かれて“いないので、コンデンサ１１６に おける蓄積直流レベルまで非常に迅速に充゛ｍされなければならない。この期間 中、充電路はコンデンサ１００、導通しているトランジスタ１１４、並びに分圧 計１１８及び抵抗１１７の並列抵抗からなっている。これらの抵抗の値は十分に 低くすることができ、従って、コンデンサ１００の所与のキャパシタンスに対し て、この充電路の時定数を非常に短くすることができる。逆に、スイッチングト ランジスタ１１４が遮断されると、コンデンサ１００は二つの線の持続時間中か なりの減衰を伴うことなくその直流レベルを保持しなければならない。これはト ラ／：）スタ１０１及びそのエミッタ抵抗１０３が非常に長い時定数を持たなけ ればならないことを意味する。エミッタホロワとして接続されているトランジス タ１０１０ベースを通して見た入力抵抗値は、である。この入力抵抗値は十分に 高くすることができ、従ってコンデンサ１００の同じキャパシタンス値に対して 、この経路を通る時定数を長くすることができる。

最もよい方法は線順次式信号においてそのＲ−Ｙ成分の開始時にクランプを生じ させることであるが、（Ｒ−Ｙ成分ではなく）Ｂ−Ｙ成分の開始時にクランプを 行うことも可能でちる。これまでに説明したように、クランプ回路２６及び２８ は色差信号間のオフセット電圧を確立し、この電圧はその後の処理段暗中存続す る。他方、各色差信号に対してクランプ回路２６及び２８によって設定された直 流レベルは存続し通さない。従って、クランプ回路２６及び２８によって設定さ れた直流レベルは、オフセット電圧が最終的に必要とされる電圧であるかぎり、 クランプ回路４２によって最終的に確立される直流レベルと同じである必要はな い。

この発明は特にその最良の方法について詳細に説明されてきたが、この発明の精 神及び範囲内において更なる変形及び変更国際調査報告 凶 鳩ＩＮＥＸ　Ｔｏ　ＴＨＥ　ｒＮＴＥＲＢＩＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲＥ ＰＯＲＴ　ＯＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．第１及び第２の色差信号からなる線順次式画像信号に対する基準直流レベル を確立するためのクランプ回路であって、前記の第１及び第２の色差信号間の直 流電圧オフセットを確立するための装置（２６，２８）、 前記の線順次式信号に関して直流レベルを確立するための直流回路装置（４２） 、並びに 前記の直流回路装置を動作させて一つおきの色差信号の開始時に前記の直流レベ ルを確立し、これにより前記の直流電圧オフセットを用いて、色差信号を相互に 区別する一対の直流レベルを与えるようにするための直流回路動作用装置（４４ ）、によつて特徴づけられる前記のクランプ回路。 ２．前記の直流回路装置及び前記の直流回路動作用装置が共働して第１色差信号 を第１の所定直流レべルにクランプし、且つ前記の電圧オフセットによつて第２ 色差信号を第２の所定直流レべルにクランプする、請求の範囲第１項に記載のク ランプ回路。 ３．前記の直流回路装置が、 前記の線順次式信号が通過させられる結合コンデンサ（１００）、前記の第１又 は第２の所定直流レベルのいずれかに対応する値に充電されるように充電用電圧 源に接続された充電用コンデンサ（１１６）、及び 前記の結合コンデンサと前記の充電用コンデンサとの間に接続されたスイッチン グトランジスタ（１１４）、を備えている、請求の範囲第２項に記載の回路。 ４．前記の直流回路装置（４２）を動作させるための前記の直流回路動作用装置 （４４）が、一つおきの色差信号の開始時に前記のスイッチングトランジスタ（ １１４）にトリガパルスを供給するためのワンシヨツトマルチバイブレータ（１ ０２，１０４）を備えている、請求の範囲第３項に記載の回路。