JPWO2008012955A1 - アナログ映像信号発生回路、アナログコンポジット映像信号発生方法、アナログ信号合成回路、アナログ信号合成方法、半導体集積回路及び映像機器 - Google Patents
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Abstract
アナログ映像信号発生回路において、第1の電流加算型の差動出力D/AコンバータDAC4の反転出力端子NDAOUT4と、第2の電流加算型の差動出力D/AコンバータDAC5の反転出力端子NDAOUT5とが接続され、その接続点に、電流−電圧変換器、RL6と反転増幅器AMPの入力端子とが接続され、その反転増幅器AMPの出力端子が第1の映像信号出力端子COMPoutに接続される。この構成では、加算器を使用しないので、映像機器の価格を低減することができると共に、差動出力タイプの電流加算型D/AコンバータDAC4、DAC5を使用するので、D/Aコンバータで消費される電流は有効利用される。従って、加算器を用いずに部品コストが低減されると共に、電流加算型D/Aコンバータ内で消費される電流が有効利用されて、低消費電力化が図られる。
Description
本発明は、アナログ映像信号発生回路及びそれを搭載した映像機器に関するものであり、D/Aコンバータで消費される電流を有効に利用しつつ、例えば輝度信号(Y信号)とクロマ信号(C信号)とからコンポジット信号(COMP信号)を合成することができ、より安価に映像機器を実現するためのものである。
従来のアナログ映像信号発生回路について、図3〜図5を用いて説明する。
図3は、従来のアナログ映像信号発生回路の第1の回路構成を示す図である。この技術は特許文献1に記載されている。
図3において、D/AコンバータDAC1は、電流加算型であり、デジタル入力端子DY0〜DYn、及びアナログ出力端子DAOUT1を有しており、アナログ出力端子DAOUT1には電流−電圧変換器RL1がGND電源との間に接続され、更に、加算器MIXERの一方の入力端子に接続されたうえで、アナログ映像信号出力端子Youtに接続されている。
同様に、D/AコンバータDAC2は、電流加算型であり、デジタル入力端子DC0〜DCn、及びアナログ出力端子DAOUT2を有しており、DAOUT2には電流−電圧変換器RL2がGND電源との間に接続され、更に、加算器MIXERの他方の入力端子に接続されたうえで、アナログ映像出力端子Coutに接続されている。そして、加算器MIXERの出力端子は、アナログ映像出力端子COMPoutに接続されている。
ここで、D/AコンバータDAC1、及びDAC2は、デジタル回路等と共に、半導体集積回路1内に形成されている。
次に、その動作について、説明する。
n+1ビットのデジタル輝度信号(Y信号)は、デジタル入力端子DY0〜DYnに入力され、デジタル信号に対応したアナログY信号電流がDAOUT1端子より出力される。そして、アナログY信号電流は、電流−電圧変換器である出力負荷抵抗器RL1でアナログY信号電圧に変換され、アナログ映像信号出力端子Youtから出力される。
同様に、n+1ビットのデジタルクロマ信号(C信号)は、デジタル入力端子DC0〜DCnに入力され、デジタル信号に対応したアナログC信号電流がDAOUT2端子より出力される。そして、アナログC信号電流は、電流−電圧変換器である出力負荷抵抗器RL2でアナログC信号電圧に変換され、アナログ映像信号出力端子Coutから出力される。
更に、アナログY信号電圧とアナログC信号電圧とは、加算器MIXERに入力されて合成され、コンポジット信号(COMP信号)電圧となって、アナログ映像信号出力端子COMPoutから出力される。
このようにして出力されるアナログY信号とアナログC信号とがペアで映像信号としてテレビ等での表示に使用される。一方、コンポジット信号も映像信号として他のテレビ等での表示に利用される。
次に、図4は、従来におけるアナログ映像信号発生回路の第2の回路構成を示す図である。この技術は特許文献2に記載されている。
図4において、D/AコンバータDAC1は、電流加算型であり、デジタル入力端子DY0〜DYn、及びアナログ出力端子DAOUT1を有しており、このアナログ出力端子DAOUT1には電流−電圧変換器RL1がGND電源との間に接続された上で、アナログ映像信号出力端子Youtに接続されている。
同様に、D/AコンバータDAC2は、電流加算型であり、デジタル入力端子DC0〜DCn、及びアナログ出力端子DAOUT2を有しており、このアナログ出力端子DAOUT2には電流−電圧変換器RL2がGND電源との間に接続されたうえで、アナログ映像出力端子Coutに接続されている。
更に、D/AコンバータDAC3は、電流加算型であり、デジタル入力端子DCOMP0〜DCOMPn、及びアナログ出力端子DAOUT3を有しており、アナログ出力端子DAOUT3には、電流−電圧変換器RL3がGND電源との間に接続されると共に、アナログ映像出力端子COMPoutに接続されている。ここで、D/AコンバータDAC1〜DAC3は、デジタル回路等と共に、半導体集積回路2内に形成されている。
次に、その動作について、説明する。
n+1ビットのデジタル輝度信号(Y信号)は、デジタル入力端子DY0〜DYnに入力され、デジタル信号に対応したアナログY信号電流がアナログ出力端子DAOUT1より出力される。そして、アナログY信号電流は、電流−電圧変換器である出力負荷抵抗器RL1でアナログY信号電圧に変換され、アナログ映像信号出力端子Youtから出力される。
同様に、n+1ビットのデジタルクロマ信号(C信号)は、デジタル入力端子DC0〜DCnに入力され、デジタル信号に対応したアナログC信号電流がアナログ出力端子DAOUT2より出力される。そして、アナログC信号電流は、電流−電圧変換器である出力負荷抵抗器RL2で、アナログC信号電圧に変換され、アナログ映像信号出力端子Coutから出力される。
更に、前記デジタル輝度信号(Y信号)及びデジタルクロマ信号(C信号)と共にビデオ機器やDVD装置等の内部にて生成されたn+1ビットのデジタルコンポジット信号(COMP信号)は、デジタル入力端子DCOMP0〜DCOMPnに入力され、デジタル信号に対応したアナログCOMP信号電流がアナログ出力端子DAOUT3より出力される。そして、アナログCOMP信号電流は、電流−電圧変換器である出力負荷抵抗器RL3においてアナログCOMP信号電圧に変換され、アナログ映像信号出力端子COMPoutから出力される。
このようにして出力されるアナログY信号とアナログC信号とがペアで映像信号としてテレビ等の表示に使用される。一方、アナログCOMP信号も映像信号として他のテレビ等の表示に利用される。
ここで、以上の回路で用いられる電流加算型のD/AコンバータDAC1〜DAC3は、シングルエンド出力型であり、その例を図5に示す。
図5は、D/AコンバータDAC1の例であり、入力デジタル信号はデコーダDECODERでデコードされ、制御信号(S0、/S0)〜(Sm、/Sm)により複数の差動スイッチを制御することにより、電流源IS0〜ISmの電流をアナログ出力端子DAOUT1側に流すか、GND側に流すかを切り替えている。アナログ出力端子DAOUT1に電流が出力されない時には、電流源IS0〜ISmからの電流はGNDへ流れ出すことになり、出力負荷抵抗RL1では消費されない。
実用新案登録第2600036号公報(図1、図2) 米国特許第4652938明細書及び図面(FIG2、FIG4)
前記のように、従来におけるアナログ映像信号発生回路の第1の回路構成では、高価で構成が複雑な加算器が必要であり、また、第2の回路構成では、D/Aコンバータが3個必要であるため、部品コストが高くつき、それらを搭載した映像機器が高価になってしまうという課題を有していた。
同時に、シングルエンドの電流加算型D/Aコンバータ(Current Steering D/A Converter)を用いるため、GNDに電流を流す分、電流が効率良く使用されないという課題も有していた。
本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、その目的は、アナログ映像信号発生回路の部品コストを抑えて、映像機器の価格を低減すると共に、D/Aコンバータで消費される電流を効率良く利用することにある。
前記の目的を達成するため、本発明では、例えば2種のデジタル信号を合成する場合には、電流加算型のD/Aコンバータとして2個のみ設け、それ等を正転出力端子及び反転出力端子を持つ差動出力型で構成して、各D/Aコンバータの正転出力端子は、通常通り、例えばアナログ輝度信号(Y信号)出力用とアナログクロマ信号(C信号)出力用とすると共に、両D/Aコンバータの反転又は正転出力端子同士を接続して、それ等の反転又は正転出力端子からの電流を加算し、その後、電流−電圧変換及び反転又は正転増幅することとする。
すなわち、本発明に係るアナログ映像信号発生回路は、第1の映像信号が入力される第1の電流加算型の差動出力D/Aコンバータと、第2の映像信号が入力される第2の電流加算型の差動出力D/Aコンバータと、前記第1及び第2の電流加算型の差動出力D/Aコンバータの正転出力端子同士又は反転出力端子同士が接続され、この接続点に接続された第1の電流−電圧変換器及び反転又は正転増幅器とを備え、前記反転又は正転増幅器の出力端子が前記第1及び第2の映像信号を合成した合成映像信号を出力する第1の映像信号出力端子となることを特徴とする。
本発明は、前記映像信号発生回路において、前記第1の映像信号はデジタル輝度信号であり、前記第2の映像信号はデジタルクロマ信号であり、前記合成映像信号がアナログコンポジット信号であることを特徴とする。
本発明は、前記映像信号発生回路において、前記第1の差動出力型D/Aコンバータの正転及び反転出力端子のうち、前記接続点に接続されない反転又は正転出力端子には、第2の電流−電圧変換器と第2の映像信号出力端子とが接続され、前記第2の差動出力型D/Aコンバータの正転及び反転出力端子のうち、前記接続点に接続されない反転又は正転出力端子には、第3の電流−電圧変換器と第3の映像信号出力端子とが接続されることを特徴とする。
本発明は、前記映像信号発生回路において、前記第1の差動出力型D/Aコンバータはデジタル輝度信号をアナログ輝度信号に変換し、前記第2の差動出力型D/Aコンバータはデジタルクロマ信号をアナログクロマ信号に変換し、前記第1、第2及び第3の映像信号出力端子から、各々、アナログ輝度信号、アナログクロマ信号、及びアナログコンポジット信号が同時に出力されることを特徴とする。
本発明のアナログ映像信号発生回路は、半導体集積回路上に形成され、3つ以上のデジタル映像信号を入力する3個以上の電流加算型D/Aコンバータを有し、前記3個以上の電流加算型D/Aコンバータのうち、第1及び第2の電流加算型D/Aコンバータは、共に、差動出力型であり、前記第1及び第2の電流加算型の差動出力D/Aコンバータの正転出力端子同士又は反転出力端子同士が接続され、この接続点に接続された第1の電流−電圧変換器及び反転又は正転増幅器とを備え、前記反転又は正転増幅器の出力端子が、前記第1及び第2の電流加算型D/Aコンバータに入力された映像信号をアナログ合成した映像信号を出力する第1の映像信号出力端子となることを特徴とする。
本発明のアナログコンポジット映像信号発生方法は、デジタル輝度信号から反転アナログ輝度信号電流を生成すると共に、デジタルクロマ信号から反転アナログクロマ信号電流を生成し、その後、前記反転アナログ輝度信号電流と反転アナログクロマ信号電流とを加算し、前記加算した後の電流を電流−電圧変換し、続いて反転増幅して、アナログコンポジット映像信号を発生することを特徴とする。
本発明のアナログ信号合成回路は、複数のデジタル信号が入力される複数個の電流加算型の差動出力D/Aコンバータと、前記複数個の電流加算型の差動出力D/Aコンバータの正転出力端子同士又は反転出力端子同士が接続され、この接続点に接続された電流−電圧変換用の抵抗器及び反転又は正転増幅器とを備え、前記反転又は正転増幅器の出力端子が、前記複数のデジタル信号をアナログ合成したアナログ信号を出力するアナログ信号出力端子となることを特徴とする。
本発明のアナログ信号合成方法は、複数のデジタル信号を各々D/A変換及び反転して複数の反転アナログ信号電流を生成し、その後、前記複数の反転アナログ信号電流を加算し、前記加算した後の電流を電流−電圧変換し、続いて反転増幅して、アナログ信号を発生することを特徴とする。
本発明のアナログ信号合成方法は、第1の反転アナログ信号電流と第2の反転アナログ信号電流とを加算合成し、その後、前記加算した後の電流を電流−電圧変換し、続いて反転増幅して、アナログ信号を発生することを特徴とする。
本発明の半導体集積回路は、前記アナログ映像信号発生回路を備えたことを特徴とする。
本発明の映像機器は、前記のアナログ映像信号発生回路を備えたことを特徴とする。
以上により、本発明のアナログ映像信号発生回路等では、第1の電流加算型の差動出力D/Aコンバータの反転出力端子からの例えば反転アナログ輝度信号(Y信号)電流と、第2の電流加算型の差動出力D/Aコンバータの反転出力端子からの例えば反転アナログクロマ信号(C信号)電流とが加算され、その後、その加算後の電流が電流−電圧変換器で電圧に変換され、反転又は正転増幅器で反転又は正転増幅されて、例えばアナログコンポジット信号(COMP信号)が生成される。従って、高価な加算器を使用せずに済むと共に、電流加算型の2個の差動出力型D/Aコンバータの反転出力端子からの電流、すなわち、従来の図5に示したシングルエンドの電流加算型のD/AコンバータのGND端子からグランドに流していた電流を利用するので、D/Aコンバータ内部で消費される電流は有効利用される。
以上説明したように、本発明のアナログ映像信号発生回路等によれば、加算器を使用することなく、且つ電流加算型のD/Aコンバータから電流をGND電源に流すことなく、複数のアナログ信号を合成できるので、部品コストを低減できると共に、電流加算型のD/Aコンバータが流す電流を有効利用して、従来と同様の容量の電流加算型D/Aコンバータを用いつつ低消費電力化を図ることができる。
3 半導体集積回路
DAC4、DAC5 電流加算型の差動出力D/Aコンバータ
DAOUT4、DAOUT5 正転アナログ出力端子
NDAOUT4、NDAOUT5 反転アナログ出力端子
DY0〜DYn デジタルY信号入力端子
DC0〜DCn デジタルC信号入力端子
DCOMP0〜DCOMPn デジタルCOMP信号入力端子
RL4〜RL6 電流−電圧変換器
GND グランド電位
AMP 反転増幅器
Yout アナログY信号出力端子
Cout アナログC信号出力端子
COMPout アナログCOMP信号出力端子
DAC4、DAC5 電流加算型の差動出力D/Aコンバータ
DAOUT4、DAOUT5 正転アナログ出力端子
NDAOUT4、NDAOUT5 反転アナログ出力端子
DY0〜DYn デジタルY信号入力端子
DC0〜DCn デジタルC信号入力端子
DCOMP0〜DCOMPn デジタルCOMP信号入力端子
RL4〜RL6 電流−電圧変換器
GND グランド電位
AMP 反転増幅器
Yout アナログY信号出力端子
Cout アナログC信号出力端子
COMPout アナログCOMP信号出力端子
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1によるアナログ映像信号発生回路を示した図である。
図1は、本発明の実施形態1によるアナログ映像信号発生回路を示した図である。
図1において、第1のD/AコンバータDAC4は、差動出力タイプの電流加算型であり、デジタル入力端子DY0〜DYn、及びアナログ正転出力端子DAOUT4とアナログ反転出力端子NDAOUT4とを有している。
同様に、第2のD/AコンバータDAC5は、差動出力タイプの電流加算型であり、デジタル入力端子DC0〜DCn、及びアナログ正転出力端子DAOUT5とアナログ反転出力端子NDAOUT5とを有している。
前記第1のD/AコンバータDAC4のアナログ反転出力端子NDAOUT4と第2のD/AコンバータDAC5のアナログ反転出力端子NDAOUT5とは相互に接続されて、その接続点に、抵抗器より成る第1の電流−電圧変換器RL6がGND電源との間に接続されると共に、反転増幅器AMPの入力端子が接続される。前記反転増幅器AMPの出力端子は、アナログ映像出力端子(第1の映像信号出力端子)COMPoutに接続される。
更に、前記第1のD/AコンバータDAC4において、アナログ正転出力端子DAOUT4には、抵抗器より成る第2の電流−電圧変換器RL4がGND電源との間に接続されると共に、アナログ映像信号出力端子(第2の映像信号出力端子)Youtが接続されている。
同様に、前記第2のD/AコンバータDAC5において、アナログ正転出力端子DAOUT5には、抵抗器より成る第3の電流−電圧変換器RL5がGND電源との間に接続されると共に、アナログ映像信号出力端子(第3の映像信号出力端子)Coutが接続されている。
以上のように構成された本実施形態に係るアナログ映像信号発生回路は、例えばテレビ、カーナビ、モニター、ビデオ機器やDVD装置又は次世代DVD(Blu−ray、HD DVD等)装置に搭載される。以下、前記アナログ映像信号発生回路について、その動作を説明する。
先ず、デジタル入力端子DY0〜DYnには、デジタル映像信号であるデジタル輝度信号(Y信号)(第1の映像信号)が入力され、第1のD/AコンバータDAC4でD/A変換されて、アナログ正転出力端子DAOUT4にアナログ輝度信号電流が出力される。アナログ輝度信号電流は、電流−電圧変換器である抵抗器RL4でアナログ輝度信号電圧に変換され、アナログ映像信号出力端子Youtから出力される。
同様に、デジタル入力端子DC0〜DCnには、デジタル映像信号であるデジタルクロマ信号(C信号)(第2の映像信号)が入力され、第2のD/AコンバータDAC5でD/A変換され、アナログ正転出力端子DAOUT5にアナログクロマ信号電流が出力される。アナログクロマ信号電流は、電流−電圧変換器である抵抗器RL5でアナログクロマ信号電圧に変換され、アナログ映像信号出力端子Coutから出力される。
同時に、D/AコンバータDAC4のアナログ反転出力端子NDAOUT4からは、アナログ輝度信号を反転した反転アナログ輝度信号電流が生成されて出力され、D/AコンバータDAC5のアナログ反転出力端子NDAOUT5からは、アナログクロマ信号を反転した反転アナログクロマ信号電流が生成されて出力される。2個のD/AコンバータDAC4、DAC5のアナログ反転出力端子NDAOUT4、NDAOUT5同士は接続されているので、アナログ反転輝度信号電流とアナログ反転クロマ信号電流とは加算合成されて、アナログ反転コンポジット信号(合成映像信号)電流となり、電流−電圧変換器である抵抗器RL6でアナログ反転コンボジット信号電圧に変換され、AMPで反転増幅されて、アナログ映像信号出力端子COMPoutからアナログコンポジット信号として出力される。
そして、アナログ輝度信号とアナログクロマ信号とがペアで映像信号としてテレビ等の映像機器において映像を映し出すのに利用されると同時に、アナログコンポジット信号も、他のテレビ等の映像機器において映像を映し出すのに使用される。
以上のように、本実施形態に係るアナログ映像信号発生回路は、D/AコンバータDAC4、DAC5で消費される電流を有効に利用しつつ、Y信号及びC信号よりCOMP信号を合成することができ、より安価に映像機器を実現することができる。
ここで、使用される電流加算型の差動出力D/AコンバータDAC4、DAC5の一構成例を図2に示す。
図2は、電流加算型の差動出力D/AコンバータDAC4の例を示し、入力デジタル信号はデコーダDECODERでデコードされた後、m+1個の制御信号(S0、/S0)〜(Sm、/Sm)により複数の差動スイッチを制御することにより、m+1個の電流源IS0〜ISmの電流を正転出力端子DAOUT4側に流すか、反転出力端子NDAOUT4側に流すかを切り替えている。正転出力端子DAOUT4に電流が出力される場合には、電流は出力負荷抵抗器RL4で消費され、反転出力端子NDAOUT4に電流が出力される場合には、電流は出力負荷抵抗器RL6で消費され、何れの場合も、有効に利用される。
このように、本実施形態では、D/Aコンバータで消費される電流を効率良く利用できるという効果も、同時に有する。
尚、以上の説明では、第1及び第2のD/AコンバータDAC4、DAC5のアナログ反転出力端子NDAOUT4、NDAOUT5同士を接続したが、逆にアナログ正転出力端子DAOUT4、DAOUT5同士を接続しても良いのは勿論である。
更に、本実施形態では、D/Aコンバータは、デジタル回路等を含めて、半導体集積回路3内に形成されているが、勿論、全ての回路を半導体集積回路3内に形成しても良い。
また、本実施形態では、反転増幅器AMPはゲインを持たない−1倍の増幅器としたが、1以外のゲインをもった反転増幅器としても良い。更に、反転増幅器AMPを正転増幅器としても良いのは言うまでもない。
更に、本実施形態では、2個の電流加算型の差動出力D/AコンバータDAC4、DAC5を用いて、デジタル輝度信号(Y信号)とデジタルクロマ信号(C信号)とをD/A変換した後に加算合成してアナログ反転コンポジット信号を生成するアナログ映像信号発生回路について説明したが、本発明はこのような映像用のコンポジット信号の合成に限定されず、3個以上の電流加算型の差動出力D/Aコンバータを用いて、3以上のデジタル信号をD/A変換した後に加算合成してアナログ信号を生成するアナログ信号合成回路としても良いのは勿論である。
以上説明したように、本発明は、電流加算型D/Aコンバータで消費される電流を有効に利用しつつ、複数のアナログ信号を合成した1つの信号を生成することができるので、部品コストを抑えて低価格で消費電力の小さいアナログ映像信号発生回路、半導体集積回路、及び映像機器等に適用して有用である。
本発明は、アナログ映像信号発生回路及びそれを搭載した映像機器に関するものであり、D/Aコンバータで消費される電流を有効に利用しつつ、例えば輝度信号(Y信号)とクロマ信号(C信号)とからコンポジット信号(COMP信号)を合成することができ、より安価に映像機器を実現するためのものである。
従来のアナログ映像信号発生回路について、図3〜図5を用いて説明する。
図3は、従来のアナログ映像信号発生回路の第1の回路構成を示す図である。この技術は特許文献1に記載されている。
図3において、D/AコンバータDAC1は、電流加算型であり、デジタル入力端子DY0〜DYn、及びアナログ出力端子DAOUT1を有しており、アナログ出力端子DAOUT1には電流−電圧変換器RL1がGND電源との間に接続され、更に、加算器MIXERの一方の入力端子に接続されたうえで、アナログ映像信号出力端子Youtに接続されている。
同様に、D/AコンバータDAC2は、電流加算型であり、デジタル入力端子DC0〜DCn、及びアナログ出力端子DAOUT2を有しており、DAOUT2には電流−電圧変換器RL2がGND電源との間に接続され、更に、加算器MIXERの他方の入力端子に接続されたうえで、アナログ映像出力端子Coutに接続されている。そして、加算器MIXERの出力端子は、アナログ映像出力端子COMPoutに接続されている。
ここで、D/AコンバータDAC1、及びDAC2は、デジタル回路等と共に、半導体集積回路1内に形成されている。
次に、その動作について、説明する。
n+1ビットのデジタル輝度信号(Y信号)は、デジタル入力端子DY0〜DYnに入力され、デジタル信号に対応したアナログY信号電流がDAOUT1端子より出力される。そして、アナログY信号電流は、電流−電圧変換器である出力負荷抵抗器RL1でアナログY信号電圧に変換され、アナログ映像信号出力端子Youtから出力される。
同様に、n+1ビットのデジタルクロマ信号(C信号)は、デジタル入力端子DC0〜DCnに入力され、デジタル信号に対応したアナログC信号電流がDAOUT2端子より出力される。そして、アナログC信号電流は、電流−電圧変換器である出力負荷抵抗器RL2でアナログC信号電圧に変換され、アナログ映像信号出力端子Coutから出力される。
更に、アナログY信号電圧とアナログC信号電圧とは、加算器MIXERに入力されて合成され、コンポジット信号(COMP信号)電圧となって、アナログ映像信号出力端子COMPoutから出力される。
このようにして出力されるアナログY信号とアナログC信号とがペアで映像信号としてテレビ等での表示に使用される。一方、コンポジット信号も映像信号として他のテレビ等での表示に利用される。
次に、図4は、従来におけるアナログ映像信号発生回路の第2の回路構成を示す図である。この技術は特許文献2に記載されている。
図4において、D/AコンバータDAC1は、電流加算型であり、デジタル入力端子DY0〜DYn、及びアナログ出力端子DAOUT1を有しており、このアナログ出力端子DAOUT1には電流−電圧変換器RL1がGND電源との間に接続された上で、アナログ映像信号出力端子Youtに接続されている。
同様に、D/AコンバータDAC2は、電流加算型であり、デジタル入力端子DC0〜DCn、及びアナログ出力端子DAOUT2を有しており、このアナログ出力端子DAOUT2には電流−電圧変換器RL2がGND電源との間に接続されたうえで、アナログ映像出力端子Coutに接続されている。
更に、D/AコンバータDAC3は、電流加算型であり、デジタル入力端子DCOMP0〜DCOMPn、及びアナログ出力端子DAOUT3を有しており、アナログ出力端子DAOUT3には、電流−電圧変換器RL3がGND電源との間に接続されると共に、アナログ映像出力端子COMPoutに接続されている。ここで、D/AコンバータDAC1〜DAC3は、デジタル回路等と共に、半導体集積回路2内に形成されている。
次に、その動作について、説明する。
n+1ビットのデジタル輝度信号(Y信号)は、デジタル入力端子DY0〜DYnに入力され、デジタル信号に対応したアナログY信号電流がアナログ出力端子DAOUT1より出力される。そして、アナログY信号電流は、電流−電圧変換器である出力負荷抵抗器RL1でアナログY信号電圧に変換され、アナログ映像信号出力端子Youtから出力される。
同様に、n+1ビットのデジタルクロマ信号(C信号)は、デジタル入力端子DC0〜DCnに入力され、デジタル信号に対応したアナログC信号電流がアナログ出力端子DAOUT2より出力される。そして、アナログC信号電流は、電流−電圧変換器である出力負荷抵抗器RL2で、アナログC信号電圧に変換され、アナログ映像信号出力端子Coutから出力される。
更に、前記デジタル輝度信号(Y信号)及びデジタルクロマ信号(C信号)と共にビデオ機器やDVD装置等の内部にて生成されたn+1ビットのデジタルコンポジット信号(COMP信号)は、デジタル入力端子DCOMP0〜DCOMPnに入力され、デジタル信号に対応したアナログCOMP信号電流がアナログ出力端子DAOUT3より出力される。そして、アナログCOMP信号電流は、電流−電圧変換器である出力負荷抵抗器RL3においてアナログCOMP信号電圧に変換され、アナログ映像信号出力端子COMPoutから出力される。
このようにして出力されるアナログY信号とアナログC信号とがペアで映像信号としてテレビ等の表示に使用される。一方、アナログCOMP信号も映像信号として他のテレビ等の表示に利用される。
ここで、以上の回路で用いられる電流加算型のD/AコンバータDAC1〜DAC3は、シングルエンド出力型であり、その例を図5に示す。
図5は、D/AコンバータDAC1の例であり、入力デジタル信号はデコーダDECODERでデコードされ、制御信号(S0、/S0)〜(Sm、/Sm)により複数の差動スイッチを制御することにより、電流源IS0〜ISmの電流をアナログ出力端子DAOUT1側に流すか、GND側に流すかを切り替えている。アナログ出力端子DAOUT1に電流が出力されない時には、電流源IS0〜ISmからの電流はGNDへ流れ出すことになり、出力負荷抵抗RL1では消費されない。
実用新案登録第2600036号公報(図1、図2)
米国特許第4652938明細書及び図面(FIG2、FIG4)
前記のように、従来におけるアナログ映像信号発生回路の第1の回路構成では、高価で構成が複雑な加算器が必要であり、また、第2の回路構成では、D/Aコンバータが3個必要であるため、部品コストが高くつき、それらを搭載した映像機器が高価になってしまうという課題を有していた。
同時に、シングルエンドの電流加算型D/Aコンバータ(Current Steering D/A Converter)を用いるため、GNDに電流を流す分、電流が効率良く使用されないという課題も有していた。
本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、その目的は、アナログ映像信号発生回路の部品コストを抑えて、映像機器の価格を低減すると共に、D/Aコンバータで消費される電流を効率良く利用することにある。
前記の目的を達成するため、本発明では、例えば2種のデジタル信号を合成する場合には、電流加算型のD/Aコンバータとして2個のみ設け、それ等を正転出力端子及び反転出力端子を持つ差動出力型で構成して、各D/Aコンバータの正転出力端子は、通常通り、例えばアナログ輝度信号(Y信号)出力用とアナログクロマ信号(C信号)出力用とすると共に、両D/Aコンバータの反転又は正転出力端子同士を接続して、それ等の反転又は正転出力端子からの電流を加算し、その後、電流−電圧変換及び反転又は正転増幅することとする。
すなわち、請求項1記載の発明に係るアナログ映像信号発生回路は、第1の映像信号が入力される第1の電流加算型の差動出力D/Aコンバータと、第2の映像信号が入力される第2の電流加算型の差動出力D/Aコンバータと、前記第1及び第2の電流加算型の差動出力D/Aコンバータの正転出力端子同士又は反転出力端子同士が接続され、この接続点に接続された第1の電流−電圧変換器及び反転又は正転増幅器とを備え、前記反転又は正転増幅器の出力端子が前記第1及び第2の映像信号を合成した合成映像信号を出力する第1の映像信号出力端子となることを特徴とする。
請求項2記載の発明は、前記請求項1記載の映像信号発生回路において、前記第1の映像信号はデジタル輝度信号であり、前記第2の映像信号はデジタルクロマ信号であり、前記合成映像信号がアナログコンポジット信号であることを特徴とする。
請求項3記載の発明は、前記請求項1記載の映像信号発生回路において、前記第1の差動出力型D/Aコンバータの正転及び反転出力端子のうち、前記接続点に接続されない反転又は正転出力端子には、第2の電流−電圧変換器と第2の映像信号出力端子とが接続され、前記第2の差動出力型D/Aコンバータの正転及び反転出力端子のうち、前記接続点に接続されない反転又は正転出力端子には、第3の電流−電圧変換器と第3の映像信号出力端子とが接続されることを特徴とする。
請求項4記載の発明は、前記請求項3記載の映像信号発生回路において、前記第1の差動出力型D/Aコンバータはデジタル輝度信号をアナログ輝度信号に変換し、前記第2の差動出力型D/Aコンバータはデジタルクロマ信号をアナログクロマ信号に変換し、前記第1、第2及び第3の映像信号出力端子から、各々、アナログ輝度信号、アナログクロマ信号、及びアナログコンポジット信号が同時に出力されることを特徴とする。
請求項5記載の発明のアナログ映像信号発生回路は、半導体集積回路上に形成され、3つ以上のデジタル映像信号を入力する3個以上の電流加算型D/Aコンバータを有し、前記3個以上の電流加算型D/Aコンバータのうち、第1及び第2の電流加算型D/Aコンバータは、共に、差動出力型であり、前記第1及び第2の電流加算型の差動出力D/Aコンバータの正転出力端子同士又は反転出力端子同士が接続され、この接続点に接続された第1の電流−電圧変換器及び反転又は正転増幅器とを備え、前記反転又は正転増幅器の出力端子が、前記第1及び第2の電流加算型D/Aコンバータに入力された映像信号をアナログ合成した映像信号を出力する第1の映像信号出力端子となることを特徴とする。
請求項6記載の発明のアナログコンポジット映像信号発生方法は、デジタル輝度信号から反転アナログ輝度信号電流を生成すると共に、デジタルクロマ信号から反転アナログクロマ信号電流を生成し、その後、前記反転アナログ輝度信号電流と反転アナログクロマ信号電流とを加算し、前記加算した後の電流を電流−電圧変換し、続いて反転増幅して、アナログコンポジット映像信号を発生することを特徴とする。
請求項7記載の発明のアナログ信号合成回路は、複数のデジタル信号が入力される複数個の電流加算型の差動出力D/Aコンバータと、前記複数個の電流加算型の差動出力D/Aコンバータの正転出力端子同士又は反転出力端子同士が接続され、この接続点に接続された電流−電圧変換用の抵抗器及び反転又は正転増幅器とを備え、前記反転又は正転増幅器の出力端子が、前記複数のデジタル信号をアナログ合成したアナログ信号を出力するアナログ信号出力端子となることを特徴とする。
請求項8記載の発明のアナログ信号合成方法は、複数のデジタル信号を各々D/A変換及び反転して複数の反転アナログ信号電流を生成し、その後、前記複数の反転アナログ信号電流を加算し、前記加算した後の電流を電流−電圧変換し、続いて反転増幅して、アナログ信号を発生することを特徴とする。
請求項9記載の発明のアナログ信号合成方法は、第1の反転アナログ信号電流と第2の反転アナログ信号電流とを加算合成し、その後、前記加算した後の電流を電流−電圧変換し、続いて反転増幅して、アナログ信号を発生することを特徴とする。
請求項10記載の発明の半導体集積回路は、前記請求項1又は6記載のアナログ映像信号発生回路を備えたことを特徴とする。
請求項11記載の発明の映像機器は、前記請求項1又は6記載のアナログ映像信号発生回路を備えたことを特徴とする。
以上により、請求項1〜11記載の発明のアナログ映像信号発生回路等では、第1の電流加算型の差動出力D/Aコンバータの反転出力端子からの例えば反転アナログ輝度信号(Y信号)電流と、第2の電流加算型の差動出力D/Aコンバータの反転出力端子からの例えば反転アナログクロマ信号(C信号)電流とが加算され、その後、その加算後の電流が電流−電圧変換器で電圧に変換され、反転又は正転増幅器で反転又は正転増幅されて、例えばアナログコンポジット信号(COMP信号)が生成される。従って、高価な加算器を使用せずに済むと共に、電流加算型の2個の差動出力型D/Aコンバータの反転出力端子からの電流、すなわち、従来の図5に示したシングルエンドの電流加算型のD/AコンバータのGND端子からグランドに流していた電流を利用するので、D/Aコンバータ内部で消費される電流は有効利用される。
以上説明したように、請求項1〜11記載の発明のアナログ映像信号発生回路等によれば、加算器を使用することなく、且つ電流加算型のD/Aコンバータから電流をGND電源に流すことなく、複数のアナログ信号を合成できるので、部品コストを低減できると共に、電流加算型のD/Aコンバータが流す電流を有効利用して、従来と同様の容量の電流加算型D/Aコンバータを用いつつ低消費電力化を図ることができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1によるアナログ映像信号発生回路を示した図である。
図1は、本発明の実施形態1によるアナログ映像信号発生回路を示した図である。
図1において、第1のD/AコンバータDAC4は、差動出力タイプの電流加算型であり、デジタル入力端子DY0〜DYn、及びアナログ正転出力端子DAOUT4とアナログ反転出力端子NDAOUT4とを有している。
同様に、第2のD/AコンバータDAC5は、差動出力タイプの電流加算型であり、デジタル入力端子DC0〜DCn、及びアナログ正転出力端子DAOUT5とアナログ反転出力端子NDAOUT5とを有している。
前記第1のD/AコンバータDAC4のアナログ反転出力端子NDAOUT4と第2のD/AコンバータDAC5のアナログ反転出力端子NDAOUT5とは相互に接続されて、その接続点に、抵抗器より成る第1の電流−電圧変換器RL6がGND電源との間に接続されると共に、反転増幅器AMPの入力端子が接続される。前記反転増幅器AMPの出力端子は、アナログ映像出力端子(第1の映像信号出力端子)COMPoutに接続される。
更に、前記第1のD/AコンバータDAC4において、アナログ正転出力端子DAOUT4には、抵抗器より成る第2の電流−電圧変換器RL4がGND電源との間に接続されると共に、アナログ映像信号出力端子(第2の映像信号出力端子)Youtが接続されている。
同様に、前記第2のD/AコンバータDAC5において、アナログ正転出力端子DAOUT5には、抵抗器より成る第3の電流−電圧変換器RL5がGND電源との間に接続されると共に、アナログ映像信号出力端子(第3の映像信号出力端子)Coutが接続されている。
以上のように構成された本実施形態に係るアナログ映像信号発生回路は、例えばテレビ、カーナビ、モニター、ビデオ機器やDVD装置又は次世代DVD(Blu−ray、HD DVD等)装置に搭載される。以下、前記アナログ映像信号発生回路について、その動作を説明する。
先ず、デジタル入力端子DY0〜DYnには、デジタル映像信号であるデジタル輝度信号(Y信号)(第1の映像信号)が入力され、第1のD/AコンバータDAC4でD/A変換されて、アナログ正転出力端子DAOUT4にアナログ輝度信号電流が出力される。アナログ輝度信号電流は、電流−電圧変換器である抵抗器RL4でアナログ輝度信号電圧に変換され、アナログ映像信号出力端子Youtから出力される。
同様に、デジタル入力端子DC0〜DCnには、デジタル映像信号であるデジタルクロマ信号(C信号)(第2の映像信号)が入力され、第2のD/AコンバータDAC5でD/A変換され、アナログ正転出力端子DAOUT5にアナログクロマ信号電流が出力される。アナログクロマ信号電流は、電流−電圧変換器である抵抗器RL5でアナログクロマ信号電圧に変換され、アナログ映像信号出力端子Coutから出力される。
同時に、D/AコンバータDAC4のアナログ反転出力端子NDAOUT4からは、アナログ輝度信号を反転した反転アナログ輝度信号電流が生成されて出力され、D/AコンバータDAC5のアナログ反転出力端子NDAOUT5からは、アナログクロマ信号を反転した反転アナログクロマ信号電流が生成されて出力される。2個のD/AコンバータDAC4、DAC5のアナログ反転出力端子NDAOUT4、NDAOUT5同士は接続されているので、アナログ反転輝度信号電流とアナログ反転クロマ信号電流とは加算合成されて、アナログ反転コンポジット信号(合成映像信号)電流となり、電流−電圧変換器である抵抗器RL6でアナログ反転コンポジット信号電圧に変換され、AMPで反転増幅されて、アナログ映像信号出力端子COMPoutからアナログコンポジット信号として出力される。
そして、アナログ輝度信号とアナログクロマ信号とがペアで映像信号としてテレビ等の映像機器において映像を映し出すのに利用されると同時に、アナログコンポジット信号も、他のテレビ等の映像機器において映像を映し出すのに使用される。
以上のように、本実施形態に係るアナログ映像信号発生回路は、D/AコンバータDAC4、DAC5で消費される電流を有効に利用しつつ、Y信号及びC信号よりCOMP信号を合成することができ、より安価に映像機器を実現することができる。
ここで、使用される電流加算型の差動出力D/AコンバータDAC4、DAC5の一構成例を図2に示す。
図2は、電流加算型の差動出力D/AコンバータDAC4の例を示し、入力デジタル信号はデコーダDECODERでデコードされた後、m+1個の制御信号(S0、/S0)〜(Sm、/Sm)により複数の差動スイッチを制御することにより、m+1個の電流源IS0〜ISmの電流を正転出力端子DAOUT4側に流すか、反転出力端子NDAOUT4側に流すかを切り替えている。正転出力端子DAOUT4に電流が出力される場合には、電流は出力負荷抵抗器RL4で消費され、反転出力端子NDAOUT4に電流が出力される場合には、電流は出力負荷抵抗器RL6で消費され、何れの場合も、有効に利用される。
このように、本実施形態では、D/Aコンバータで消費される電流を効率良く利用できるという効果も、同時に有する。
尚、以上の説明では、第1及び第2のD/AコンバータDAC4、DAC5のアナログ反転出力端子NDAOUT4、NDAOUT5同士を接続したが、逆にアナログ正転出力端子DAOUT4、DAOUT5同士を接続しても良いのは勿論である。
更に、本実施形態では、D/Aコンバータは、デジタル回路等を含めて、半導体集積回路3内に形成されているが、勿論、全ての回路を半導体集積回路3内に形成しても良い。
また、本実施形態では、反転増幅器AMPはゲインを持たない−1倍の増幅器としたが、1以外のゲインをもった反転増幅器としても良い。更に、反転増幅器AMPを正転増幅器としても良いのは言うまでもない。
更に、本実施形態では、2個の電流加算型の差動出力D/AコンバータDAC4、DAC5を用いて、デジタル輝度信号(Y信号)とデジタルクロマ信号(C信号)とをD/A変換した後に加算合成してアナログ反転コンポジット信号を生成するアナログ映像信号発生回路について説明したが、本発明はこのような映像用のコンポジット信号の合成に限定されず、3個以上の電流加算型の差動出力D/Aコンバータを用いて、3以上のデジタル信号をD/A変換した後に加算合成してアナログ信号を生成するアナログ信号合成回路としても良いのは勿論である。
以上説明したように、本発明は、電流加算型D/Aコンバータで消費される電流を有効に利用しつつ、複数のアナログ信号を合成した1つの信号を生成することができるので、部品コストを抑えて低価格で消費電力の小さいアナログ映像信号発生回路、半導体集積回路、及び映像機器等に適用して有用である。
3 半導体集積回路
DAC4、DAC5 電流加算型の差動出力D/Aコンバータ
DAOUT4、DAOUT5 正転アナログ出力端子
NDAOUT4、NDAOUT5 反転アナログ出力端子
DY0〜DYn デジタルY信号入力端子
DC0〜DCn デジタルC信号入力端子
DCOMP0〜DCOMPn デジタルCOMP信号入力端子
RL4〜RL6 電流―電圧変換器
GND グランド電位
AMP 反転増幅器
Yout アナログY信号出力端子
Cout アナログC信号出力端子
COMPout アナログCOMP信号出力端子
DAC4、DAC5 電流加算型の差動出力D/Aコンバータ
DAOUT4、DAOUT5 正転アナログ出力端子
NDAOUT4、NDAOUT5 反転アナログ出力端子
DY0〜DYn デジタルY信号入力端子
DC0〜DCn デジタルC信号入力端子
DCOMP0〜DCOMPn デジタルCOMP信号入力端子
RL4〜RL6 電流―電圧変換器
GND グランド電位
AMP 反転増幅器
Yout アナログY信号出力端子
Cout アナログC信号出力端子
COMPout アナログCOMP信号出力端子
Claims (11)
- 第1の映像信号が入力される第1の電流加算型の差動出力D/Aコンバータと、
第2の映像信号が入力される第2の電流加算型の差動出力D/Aコンバータと、
前記第1及び第2の電流加算型の差動出力D/Aコンバータの正転出力端子同士又は反転出力端子同士が接続され、この接続点に接続された第1の電流−電圧変換器及び反転又は正転増幅器とを備え、
前記反転又は正転増幅器の出力端子が前記第1及び第2の映像信号を合成した合成映像信号を出力する第1の映像信号出力端子となる
ことを特徴とするアナログ映像信号発生回路。 - 前記請求項1記載の映像信号発生回路において、
前記第1の映像信号はデジタル輝度信号であり、前記第2の映像信号はデジタルクロマ信号であり、前記合成映像信号がアナログコンポジット信号である
ことを特徴とするアナログ映像信号発生回路。 - 前記請求項1記載の映像信号発生回路において、
前記第1の差動出力型D/Aコンバータの正転及び反転出力端子のうち、前記接続点に接続されない反転又は正転出力端子には、第2の電流−電圧変換器と第2の映像信号出力端子とが接続され、
前記第2の差動出力型D/Aコンバータの正転及び反転出力端子のうち、前記接続点に接続されない反転又は正転出力端子には、第3の電流−電圧変換器と第3の映像信号出力端子とが接続される
ことを特徴とするアナログ映像信号発生回路。 - 前記請求項3記載の映像信号発生回路において、
前記第1の差動出力型D/Aコンバータはデジタル輝度信号をアナログ輝度信号に変換し、
前記第2の差動出力型D/Aコンバータはデジタルクロマ信号をアナログクロマ信号に変換し、
前記第1、第2及び第3の映像信号出力端子から、各々、アナログ輝度信号、アナログクロマ信号、及びアナログコンポジット信号が同時に出力される
ことを特徴とするアナログ映像信号発生回路。 - 半導体集積回路上に形成され、3つ以上のデジタル映像信号を入力する3個以上の電流加算型D/Aコンバータを有し、
前記3個以上の電流加算型D/Aコンバータのうち、第1及び第2の電流加算型D/Aコンバータは、共に、差動出力型であり、
前記第1及び第2の電流加算型の差動出力D/Aコンバータの正転出力端子同士又は反転出力端子同士が接続され、この接続点に接続された第1の電流−電圧変換器及び反転又は正転増幅器とを備え、
前記反転又は正転増幅器の出力端子が、前記第1及び第2の電流加算型D/Aコンバータに入力された映像信号をアナログ合成した映像信号を出力する第1の映像信号出力端子となる
ことを特徴とするアナログ映像信号発生回路。 - デジタル輝度信号から反転アナログ輝度信号電流を生成すると共に、デジタルクロマ信号から反転アナログクロマ信号電流を生成し、
その後、前記反転アナログ輝度信号電流と反転アナログクロマ信号電流とを加算し、
前記加算した後の電流を電流−電圧変換し、続いて反転増幅して、アナログコンポジット映像信号を発生する
ことを特徴とするアナログコンポジット映像信号発生方法。 - 複数のデジタル信号が入力される複数個の電流加算型の差動出力D/Aコンバータと、
前記複数個の電流加算型の差動出力D/Aコンバータの正転出力端子同士又は反転出力端子同士が接続され、この接続点に接続された電流−電圧変換用の抵抗器及び反転又は正転増幅器とを備え、
前記反転又は正転増幅器の出力端子が、前記複数のデジタル信号をアナログ合成したアナログ信号を出力するアナログ信号出力端子となる
ことを特徴とするアナログ信号合成回路。 - 複数のデジタル信号を各々D/A変換及び反転して複数の反転アナログ信号電流を生成し、
その後、前記複数の反転アナログ信号電流を加算し、
前記加算した後の電流を電流−電圧変換し、続いて反転増幅して、アナログ信号を発生する
ことを特徴とするアナログ信号合成方法。 - 第1の反転アナログ信号電流と第2の反転アナログ信号電流とを加算合成し、
その後、前記加算した後の電流を電流−電圧変換し、続いて反転増幅して、アナログ信号を発生する
ことを特徴とするアナログ信号合成方法。 - 前記請求項1又は6記載のアナログ映像信号発生回路を備えた
ことを特徴とする半導体集積回路。 - 前記請求項1又は6記載のアナログ映像信号発生回路を備えた
ことを特徴とする映像機器。
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