JPS6316776A - 直流再生回路 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、直流再生回路に係り、特に映像信号をコンデ
ンサ結合した回路系に通しても直流成分を失なわないよ
うにした直流再生回路に関する。

〔従来の技術〕

音は振動でありこれを電気化した音声信号は直流成分を
持たない。これに対し、映像は基本的に明暗であり、こ
れを電気化した映像信号は暗に対応する信号レベルを黒
レベル電位とし、これを基準にした直流電位で明暗が表
わされる。

映像信号に対して行なわれる様々な処理、たとえばテレ
ビジョンカメラで欠くことのできないガンマ補正、白ク
リップ、黒クリップなど、全て、この黒レベルを基準に
して行なわれる。そのために、この黒レベル電位は常に
一定値に保たれていることが肝要であるが、これを漂動
乃至狂わせる要因としては次のようなものがある。

（１）コンデンサ結合回路を経由した信号は直流成分が
失なわれ、信号の平均レベルの変動に伴なって黒レベル
電位が変動する。

（２）直流結合回路であっても温度変動の影響を受は黒
レベル電位が変動する。

（３）電源に含まれるノ・ム、リップルなどの影響を受
ける。

このような要因による黒レベル変動の問題に対処するた
め、従来から特開昭５９−１７１３６７号公報の第１図
に記載のよ５な直流クランプ回路（直流再生回路）が用
いられている。

これは、低インピーダンス信号源と高入力インピーダン
ス増幅器をコンデンサで結合し、映像信号の水平ブラン
キング期間にオンするスイッチにより水平ブランキング
期間の電位を強制的に基準電位にすると同時にコンデン
サを信号源波形のブランキングレベルと基準電位との差
電圧に充電して保持し、引続く映像期間にはこの水平ブ
ランキングの電位を基準電位Ｖｏに固定した直流の再生
された信号を得るものである。すなわち第８図に示すよ
うに、上記従来技術は、トランジスタ２と抵抗３で構成
される低インピーダンス回路と、トランジスタ５、コン
デンサ７、抵抗日からなるスイッチング回路、トランジ
スタ１０と抵抗１１で構成される高入力インピーダンス
形の増＠器およびコンデンサ４と電源９から構成される
。

このクランプ回路の通常の動作は、映像信号の水平ブラ
ンキング期間にトランジスタ５を約６．ｕｓ万ンにして
電源９の電圧Ｖｏをコンデンサ４に蓄え、トランジスタ
５をオフにした後、約５８μ日の間その電圧Ｖ（＋を保
持し、トランジスタ１ｏのバイアス電位を固定するよう
になっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来例においては、前記コンデンサは水平ブランキ
ング期間毎に充；し直され、信号源の黒レベル電位の変
動を吸収するものであるが、信号源の黒レベルの変動が
急激な場合、たとえば映像画面の一酷分が明るく他の部
分が暗いウィンドウ図形のような場合、実際の動作にお
いては前記コンデンサの充電のし直しは１回の水平ブラ
ンキング期間だけでは完了せず数回の動作でようやく黒
レベル変動が吸収されることがある。この問題を改善す
るには、前記コンデンサの容量値を減少して充電時定数
を小さくするのが有効であるが、反面、前記公報にも記
載されているように、雑音に対して感応し易すくなる欠
点を伴なう。

また、他の改善方法としては、信号源の黒レベル変動の
速度をゆっ（すさせればよいが、そのｔこめには、通常
の場合、コンデンサ結合回路のコンデンサ容量値を大幅
に増大させる必要があり、通。

常用いる電解コンデンサの大形化と高コスト化の問題を
伴なう。

本発明は、明暗が急激に変る画像に対しても、黒レベル
電位を一定値に保ち、また、コンデンサ結合回路を経由
して信号を伝送しても黒レベル電位が一定値を保つこと
のできる直流再生回路を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、映像信号源がそれ自体で電流源とみなせる
高インピーダンスのものであればその出力信号電流を、
また電圧源とみなせるものであればその出力電圧を電圧
−電流変換器により電流源に変換した出力信号電流を、
コンデンサを介して低入力インピーダン２増幅器に入力
し、前記コンデンサの信号源側の一端を水平ブランキン
グ期間にオンするスイッチにより一定電位にクランプし
１、前記低入力インピーダンス増＠器の出方端子から直
流再生された信号を得るようにすることにより達成され
る。

〔作用〕

前記低入力インピーダンス増幅器はたとえば、ベース接
地増幅トランジスタや電圧負帰還増幅器。

であって、その仕入カインピーダンス特性故に信号源か
ら信号電流が注入されても大刀端子には電圧を誘起せず
、増幅器の出力端子には、注入された信号電流に比例し
た信号電圧を発生するものである。映像期間に信号源か
らコンデンサを介して信号電流が注入されると、増福器
出カに映像信号電圧を発生すると同時に、注入された信
号電流によってコンデンサが充電され信号電流を時間積
分したものに等しい電荷が蓄積される。次に、水平ブラ
ンキング期間に前記ス・ｒツチをオンさせてコンデンサ
の信号源側を一定電位にクランプすると、前記の蓄積さ
れた電荷が放出されてコンデンサの電圧は増幅器の入力
端子電位と上記の一定電位の差の電圧にリセツトされる
。即ち、映像期間に蓄檀した電荷と等しい電荷を逆方向
に移動させてコンデンサをリセットするものである。

リセット時に流れる電流は、信号電流とは逆方向に低入
力インピーダンス増幅器に注入され、増幅器の出力端子
に映像期間の信号波形と逆向きのパルス状の波形を発生
させる。映像期間の信号電流の時間積分値とリセット時
の電流の時間積分値は符号のみ逆で同一値であるから、
増幅器出力波形においても、映像期間の信号電圧波形と
リセット時のパルス波形とは無信号レベル即ち黒レベル
を境にして波形の面積は等しい。換言すれば、全波形の
平均レベルは必らず無信号レベルに一致する。信号源の
映像信号が刻々変化しその平均レベルが変ったとしても
、上記増幅器から得られる信号波形の黒レベルは常に一
定値を保つ。この波形の平均値は黒レベルを示すから、
この回路の後段に位置する回路は全て、コンデンサ結合
回路であっても直流成分の伝送が実質的に失われること
がなくなる。また、この−走化された黒レベルの電位は
信号波形を完全に平滑すること忙より平均値として容易
に検出することができ、これを用℃・て後のガンマ補正
や黒クリップなどの基卆電位とすることができる。

また、上記増幅器の出力波形を従来公知の方法により再
度直流再生すれば、さらに安定な黒固定ができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本発明による直流再生回路の第一の実施例を示
す回路図であって、１０は電流源とみなせる信号源（高
インピーダンス映像信号源）、２０は低入力インピーダ
ンス増幅器であり、この図では電圧負帰還形である。２
１．２２は低入力インピーダンス増幅器２０の入力端子
、出力端子、２５は利得Ｇの反転増幅器、２４は帰還抵
抗Ｒｆ、２５は基準電圧源（ｖ２）、３０はコンデンサ
、４０は水平ブランキング期間にオンするスイッチで、
同図ではＭＯＳＦＥＴ、ｌはそのリセットパルスＲｐの
印加端子、５０はリセット電圧源（Ｖ、）である。

第２図は第１図に示した直流再生回路の動作波形図であ
って、（イ）は信号源電流、（ロ）はリセットパルス、
（・・）は出力信号の各波形を示す。

以下、第１図の回路動作を第２図の波形図を参照して説
明する。

第１図にお（・て、信号源電流波形を第２図の（イ）Ｋ
示したように、黒レベルで零とし、第１図にＩ８で示す
向きの電流とすると、映像期間では第２図の（・・）の
Ａに示す波形が出力端子２２に得られる。波形Ａと波形
Ｂの斜線を付した面積は互いに等しく、同図（−）に点
線で示すラインが波形全体の平均レベルであり、これが
黒レベルに一致する。

画仰内容によりＡの面積が増減すればこれを伴なってＢ
の面積も同じたけ変化し、黒レベルは変動しない。これ
により、一定の黒レベルが得られる。

第３図は本発明による直流再生回路の第二の実施例を示
す回路図であって、２６はトランジスタ、２７　、２８
は抵抗、２９は電源であり、第１図と同一符号は同一部
分を示す。

同図において、低人力インピーダンス増幅器２０として
ベース接地形トランジスタ増幅回路を用いたものであり
、本発明の基本となる動作は前記第１図に示した第１の
実施例と同様である。

第−及び第二実施例の電流源とみなせる信号線としては
、テレビジョンカメラの撮像管や、ＭＯ８形固体撮像素
子ある（・は、一般のフォトダイオードなどがこれに当
る。

次に、信号源がそれ自体では電流源とみなせないような
場合の本発明の詳細な説明する。

第４図は本発明による直流再生回路の第三の実施例を示
す回路図であって、点線枠１１は前記実施例（（おける
電流源１０に相当する部分であり、その内容は、信号電
圧源１６と室圧−電流変換トランジスタ１５などから成
る。他の部分は第１実施例と同様である。

第５図は第４図の動作波形図であり、（イ）は信号源電
圧、（ロ）は信号電流、（ハ）はリセットパルス、（ニ
）は出力波形である。

以下、第４図の動作を第５図の波形図を参照して説明す
る。トランジスタ１５の動作の直線性を確保するため、
バイアス電流を流す必要があり、これにより、出力電流
は第５図（ロ）に示すように黒レベルでも電流は零にな
らない。そのため、処理後の出力波形は、同図（ニ）に
示すように、波形の平均レベルと黒レベルは一致しない
。しかし、黒レベルと平均レベルの差は前記バイアス電
流で決まる一定値であるから、本実施例においても実’
ＪＲ的ＫＩＡレベルを一定化することが可能である。

第６図は本発明による直流再生回路の第四の実施例を示
す回路図であって、６０はリニア増幅回路、６１　、６
２は結合コンデンサ、７１　、７２はトランジスタ、７
３　、７４　、７６は抵抗、７５は電圧源である。この
実施例は、前記第一の実施例に示した回路の後段にコン
デンサ結合の増幅回路を縦続し、その後に黒クリツプ回
路を設けたものである。前述の如く、端子２２に得られ
る信号波形は、黒レベルを全波形の平均値とするもので
あるから、この後段の回路はコンデンサ結合であっても
、黒レベルが平均値に一致する関係は保存される。結合
コンデンサ６２とバイアス供給抵抗７３により、トラン
ジスタ７１のペースに供給される波形の黒レベルは電圧
源７５の電圧に等しい。またトランジスタ７２のペース
電位も電圧源７５の電圧に等しい。

前記第２図・（ハ）に示す波形において黒レベルの電位
が上記電圧源７５の電圧に一致するわけである。

したがって、波形Ｂの部分ではトランジスタ７１がカッ
トオフされ、代りにトランジスタ７２が動作状態に入り
、そのベース電位即ち黒レベル電位である電圧源７５の
電圧で決まる電位が出力端子７７から出力される。この
よ５にして、ブランキング期間のレベルを黒レベルに置
換えた信号波形が得られる。

第７図は本発明による直流再生回路の第五の実施例を示
す回路図であって、８１はクランプトランジスタ、８２
はエミッタホロワトランジスタ、８６はクランプパルス
入力端子、８３はコンデンサ、１３４　、８７は抵抗、
８５は電圧源、８８は信号出力端子であり、その他の符
号は前記実施例と同一である。同図において、トランジ
スタ８１〜出力端子８８から成るクランプ回路は前記公
報にも記載されている公知のものなのでその説明は省略
する。

同図に示した実施例における従来にはなかった特長は、
前述の如く、端子２２１ｃ得られる信号波形の平均値が
常に黒レベルに一致していて、これをコンデンサ結合で
伝送した波形の黒レベルの電位は映像の内容の如何釦拘
らず一定電位であることから、たとえ映像内容が急変し
たとしても従来のクランプで問題としたような過渡的な
りランプ良差を発生しないことである。

これにより、クランプの性能をＲ躍的に高めることが可
能となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、波形の平均値が
常に映像信号の黒レベルに一致した信号が得られるので
、明暗が急激に変化するような画像に対しても黒レベル
電位を常に一定値に保つことができ、また、この信号を
コンデンサ結合により増幅乃至伝送しても黒レベルの一
定性が維持できる。また、本発明の回路の後段にクラン
プ回路を併用することにより、画像内容の変化に対して
極めて安定な黒レベル固定性能が得られるという効果が
あり、上記従来技術の欠点を除いて優れた機能の直流再
生回路を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の直流再生回路の第一の実施例を示す回
路図、第２図は第１図の回路の動作を説明する波形図、
第３図は本発明の直流再生回路の第二の実施例を示す回
路図、第４図は本発明の直流再生回路の第三の実施例を
示す回路図、第５図は第４図の回路の動作を説明する波
形図、第６図は本発明の直流再生回路の第四の実施例を
示す回路図、第７図は本発明の直流再生回路の第五の実
施例を示す回路図、第８図は従来技術の直流再生回路を
説明する回路図である。 １０・・・信号源、２０・・・低入力インピーダンス増
幅器、２３・・・反転増伽器、２４・・・帰還抵抗、２
５・・・基準電圧源、３０・・・コンデンサ、４０・・
・ＭＯＳＦＥＴ。 ４１・・・リセットハルス印加端子、５ｏ・・・リセッ
）を圧源。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（
＝゛１第１０ （１１）す’Ｔ’ｒｋパルλ 第４０ 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、映像信号の黒レベスを一定値に保持する直流再生回
   路において、実質的に電流源とみなせる高インピーダン
   ス映像信号源の出力電流をコンデンサを介して入力する
   低入力インピーダンス増幅器と、前記コンデンサの前記
   信号源側に前記信号源と並列に接続したスイッチとを備
   え、映像信号のブランキング期間に前記スイッチをオン
   して前記コンデンサの前記信号源側を一定電位にクラン
   プすることにより、前記低入力インピーダンス増幅器の
   出力として黒レベルを一定に保持した映像信号を得るよ
   うに構成したことを特徴とする直流再生回路。