(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号から同期信号を分離する同期分離装置において、
入力信号の高周波成分を除去して出力するフィルタ回路と、
前記フィルタ回路の出力信号から同期信号を分離する第１同期分離回路と、
前記第１同期分離回路によって分離された同期信号に基づいて、前記入力信号の同期信号抽出期間を指定するマスク信号を生成するマスク信号生成回路と、
前記マスク信号によって指定される同期信号抽出期間の間だけ、前記入力信号を出力するマスク回路と、
前記マスク回路の出力信号から同期信号を分離して出力する第２同期分離回路と
を備え、
前記入力信号は、コンポジットビデオ信号、同期信号が重畳された輝度信号および同期信号が重畳された色信号のいずれかであり、
前記フィルタ回路は、コンポジットビデオ信号を入力したときは、コンポジットビデオ信号に重畳されたカラーバースト信号とノイズを除去する
ことを特徴とする同期分離装置。
【請求項２】
前記第１同期分離回路および前記第２同期分離回路は、同機能を有する同期分離回路であることを特徴とする請求項１に記載の同期分離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、同期分離装置に関し、特に、同期信号とカラーバースト信号を含むコンポジットビデオ信号から同期信号を分離する場合に好適な同期分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＶＴＲ（Video Tape Recorder）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）プレーヤなどのビデオ信号出力装置は、再生装置側で正しく再生できるように同期信号をビデオ信号に挿入して出力する。このため、プロジェクタなどの再生装置は、ビデオ信号から同期信号を分離する同期分離回路を備えている。この同期分離回路は、画像の表示安定性に関わる重要な回路の１つである。なお、近年では、ビデオ信号出力装置側で水平同期信号と垂直同期信号を独立して出力する方式も登場してはいるが、輝度信号、搬送色信号、水平および垂直同期信号、およびカラーバースト信号で構成されたコンポジットビデオ信号（複合映像信号）や、輝度信号と色信号などに分離されたコンポーネントビデオ信号を使用する方式が主流となっている。
【０００３】
図６は、ＮＴＳＣ方式のビデオ信号（コンポジットビデオ信号）ＳＡを示す図であり、従来から流通している同期分離回路は、同図に示す比較レベルＬｖを基準にして水平同期信号期間ＴＨと垂直同期信号期間ＴＶを判別することにより、水平同期信号ＳＨと垂直同期信号ＳＶとを分離するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の同期分離回路は、ビデオ信号に含まれる負極ノイズ成分やカラーバースト信号ＳＢの負極成分を水平同期信号ＳＨおよび垂直同期信号ＳＶと誤認識する場合があった。
また、従来、このような誤認識を避けるために、同期分離回路の入力側にローパスフィルタ（以下、ＬＰＦという）を配置してノイズを除去する方法があった。しかしながら、ＬＰＦを通すと、高周波成分が除去される分だけビデオ信号中の水平同期信号および垂直同期信号の立ち上がりと立ち下がりが緩やかなカーブとなってしまう（信号波形がなまってしまう）ため、同期分離回路によって判定される水平同期信号期間および垂直同期信号期間と実際の同期信号期間とに誤差が生じてしまう。このため、同期信号の誤認識は回避できるものの、同期分離回路によって分離された同期信号はジッターが増加してしまい、水平同期ずれまたは垂直同期ずれを起こして再生画像に乱れが発生してしまうという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、ジッターを増加させることなく同期信号を精度良く抽出することができる同期分離装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述課題を解決するため、本発明は、入力信号から同期信号を分離する同期分離装置において、入力信号の高周波成分を除去して出力するフィルタ回路と、前記フィルタ回路の出力信号から同期信号を分離する第１同期分離回路と、前記第１同期分離回路によって分離された同期信号に基づいて、前記入力信号の同期信号抽出期間を指定するマスク信号を生成するマスク信号生成回路と、前記マスク信号によって指定される同期信号抽出期間の間だけ、前記入力信号を出力するマスク回路と、前記マスク回路の出力信号から同期信号を分離して出力する第２同期分離回路とを備えることを特徴としている。
【０００７】
この構成によれば、第１同期分離回路が、フィルタ回路によって高周波成分および色搬送波が除去されたビデオ信号から同期信号を分離するので、ノイズを除去した後の入力信号から同期信号を分離することとなり、ノイズを同期信号と誤認識する場合を回避することが可能となる。
また、マスク信号作成回路が、第１同期分離回路によって分離された同期信号から、入力信号の同期信号抽出期間を指定するマスク信号を生成するので、マスク回路からはフィルタ回路を通過していない入力信号から同期信号だけが出力されることとなり、第２同期分離回路によって精度良く同期信号を分離して出力することが可能となる。
【０００８】
また、この構成において、前記入力信号は、コンポジットビデオ信号、同期信号が重畳された輝度信号、および同期信号が重畳された色信号のいずれかであり、前記フィルタ回路は、コンポジットビデオ信号を入力したときは、コンポジットビデオ信号に重畳されたカラーバースト信号と映像信号に含まれる負極ノイズを除去し、同期信号が重畳された輝度信号や色信号を入力したときにビデオ信号に含まれる負極ノイズを除去する。
【０００９】
また、この構成において、前記第１同期分離回路および前記第２同期分離回路は、同機能を有する同期分離回路であることが望ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳述する。以下に示す実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更可能である。
【００１１】
（１）  実施形態
図１は、本発明の実施形態に係る同期分離装置を備えたプロジェクタ１０の構成を示すブロック図である。このプロジェクタ１０は、種々の映像信号に対応できるように複数の映像入力端子を備えている。具体的には、「VIDEO」はＮＴＳＣ、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ方式のコンポジットビデオ信号が入力される映像入力端子である。「S VIDEO」は通常Ｓ端子と呼ばれるもので、輝度信号と色信号が入力される。「Ｙ/Ｇ」、「Ｃｂ/Ｂ」および「Ｃｒ/Ｒ」は、脱着し易いＢＮＣ端子などが適用され、Ｙ信号（輝度信号）、ＣｂおよびＣｒ信号（色差信号）からなるコンポーネントビデオ信号またはＲＧＢ信号（色信号）が入力される兼用入力端子である。
【００１２】
ＣＰＵ１１は、このプロジェクタ１０全体の動作を制御する。また、Ａ／Ｄ変換部１２は、兼用入力端子から入力されたビデオ信号をアナログディジタル変換して信号処理部１４へ出力する。
【００１３】
ビデオデコーダ部１３は、「VIDEO」端子または「S VIDEO」端子から入力されたビデオ信号をＲＧＢ信号或いはＹ／Ｃ信号に変換して出力する。
【００１４】
信号処理部１４は、ビデオデコーダ部１３またはＡ／Ｄ変換部１２から入力されたビデオ信号（同期信号を含む）に対して各種信号処理を行うことにより、光学部１６の駆動用信号を生成して出力する。ここで、本実施形態のプロジェクタ１０の一例を示せば、例えばＤＬＰ（デジタル・ライト・プロセシング：登録商標）方式を採用した光学部１６を備えており、光学部１６は、信号処理部１４から供給される駆動用信号によってＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス：登録商標）と呼ばれる画素相当数の極小ミラーが敷き詰められた光半導体デバイスを制御することにより、入力したビデオ信号に対応する映像を、図示しない投射レンズを介してスクリーンなどに向けて投射するように構成されている。なお、光学部１６は、その他に光源（ランプ）、カラーホイール、リレーレンズなどを備えている。また、本実施形態のプロジェクタ１０は、ＤＬＰ方式に限らず、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）方式、ＰＤＰ（プラズマディプレイ）方式など様々な方式を適用可能である。
電源部１７は、プロジェクタ１０の各部に電力を供給するものである。
【００１５】
次に、同期分離装置１５の構成について説明する。図２は、同期分離装置１５の構成を示すブロック図である。同図に示すように、同期分離装置１５は、フィルタ回路２０と、同期分離回路２１および２２と、マスク信号作成回路２３と、マスク回路２４とから構成されている。ここでは、コンポジットビデオ信号ＳＡ１（以下、ビデオ信号ＳＡ１と表記する。）を入力した場合を例に説明する。また、図３は、この同期分離装置１５の各回路から出力された信号の信号波形を示す図である。
【００１６】
フィルタ回路２０は、抵抗素子とコンデンサ（キャパシタンス素子）、インダクタンス素子とコンデンサから構成されるローパスフィルタ、およびバンドパスフィルタであり、ビデオ信号ＳＡ１の高周波成分、すなわち、ビデオ信号ＳＡ１に重畳されたカラーバースト信号ＳＢやビデオ信号ＳＣに含まれる負極ノイズを除去してビデオ信号ＳＡ２を出力する（図３参照）。
【００１７】
同期分離回路２１は、図３に示すように、比較レベルＬｖを基準にビデオ信号ＳＡ２に重畳された水平同期信号ＳＨ２の水平同期信号期間ＴＨ２、および図示しない垂直同期信号ＳＶ２の垂直同期信号期間ＴＶ２とを判別し、その後回路内で水平同期信号ＳＨ２と垂直同期信号ＳＶ２を分離することにより、ビデオ信号ＳＡ２から水平同期信号ＳＨ２と垂直同期信号ＳＶ２を抽出して出力する。同期分離回路２２もこの同期分離回路２１と同様の機能を有する。この同期分離回路２１および２２は、従来の同期分離回路と同じ機能を有するものが適用される。
【００１８】
このように、本実施形態の同期分離装置１５は、同期分離回路２１の前段にフィルタ回路２０を配置することによって、ビデオ信号ＳＡ１からカラーバースト信号ＳＢやビデオ信号ＳＡ１に含まれる負極ノイズを除去したビデオ信号ＳＡ２を同期分離回路２１に供給する構成を採用している。これにより、同期分離回路２１がカラーバースト信号ＳＢやノイズを水平同期信号や垂直同期信号と誤認識する場合を確実に回避することができる。
【００１９】
但し、ビデオ信号ＳＡ２はフィルタ回路２０によって高周波成分が除去された信号であるから、フィルタ回路２０を通過時に、図３に示すように、ビデオ信号ＳＡ２中の水平同期信号ＳＨ２はその立ち上がりと立ち下がりが緩やかなカーブとなる。このため、同期分離回路２１から出力された水平同期信号ＳＨ２の水平同期信号期間ＴＨ２は、ビデオ信号ＳＡ１の水平同期信号期間ＴＨ１とは多少異なることとなる。同様に、ビデオ信号ＳＡ２の垂直同期信号ＳＶ２（図示せず）も波形がなまっているから、同期分離回路２１から出力された垂直同期信号ＳＶ２の垂直同期信号期間ＴＶ２は、ビデオ信号ＳＡ１の垂直同期信号期間ＴＶ１とは多少異なることとなる。
【００２０】
マスク信号作成回路２３は、同期分離回路２１から出力された水平同期信号ＳＨ２に基づいて、ビデオ信号ＳＡ１の水平同期信号期間ＴＨ１と垂直同期信号期間ＴＶ１を指定すると共に、それ以外の期間（カラーバースト信号ＳＢやビデオ信号（輝度信号＋搬送色信号）ＳＣの期間）をマスクするマスク信号ＳＭを作成するものである。
【００２１】
具体的には、このマスク信号ＳＭは、図３に示すように、水平同期信号ＳＨ２の水平同期信号期間ＴＨ２の開始タイミングより一定時間早いタイミングで信号レベルがＬレベルに立ち下がり、水平同期信号期間ＴＨ２の終了タイミングより一定時間遅いタイミングで信号レベルがＨレベルに立ち上がると共に、さらに図示しない垂直同期信号ＳＶ２の垂直同期信号期間ＴＶ２の開始タイミングより一定時間早いタイミングで信号レベルがＬレベルに立ち下り、垂直同期信号期間ＴＶ２の終了タイミングより一定時間遅いタイミングで信号レベルがＨレベルに立ち上がる信号である。
【００２２】
このように、このマスク信号作成回路２３は、水平同期信号ＳＨ２の波形のなまりによる同期期間ずれを考慮して水平同期信号期間ＴＨ２より時間軸方向で前後にわずかに幅が長い期間を非マスク期間（Ｌレベルの期間）とするマスク信号ＳＭを出力することにより、ビデオ信号ＳＡ１の水平同期信号期間ＴＨ１を非マスク期間に含め、その一方で、カラーバースト信号ＳＢやビデオ信号ＳＣの期間をマスク期間（Ｈレベルの期間）とするマスク信号ＳＭを出力するようになっている。
さらに、マスク信号作成回路２３は、垂直同期信号ＳＶ２の波形のなまりによる同期期間ずれを考慮して垂直同期信号ＳＶ２（図示せず）の垂直同期信号期間ＴＶ２より時間軸方向で前後にわずかに幅が長い期間を非マスク期間とすることにより、ビデオ信号ＳＡ１の垂直同期信号期間ＴＶ１の非マスク期間に含めるようになっている。なお、非マスク期間を設定するタイミングは、水平同期信号ＳＨ２および垂直同期信号ＳＶ２の波形の測定結果に基づいて設定するか、または、フィルタ回路２０の時定数などの設計値に基づいて設定すればよい。
【００２３】
図４は、マスク信号作成回路２３の構成の一例を示すブロック図である。この図においては、マスク信号作成回路２３の水平同期に関する構成を詳細に示し、垂直同期に関する構成（図の符号４０で示す）の詳細については省略する。以下、水平同期信号ＳＨ２に基づくマスク信号ＳＭの作成処理について説明する。
このマスク信号作成回路２３において、水平同期周期カウンタ３０は、水平同期信号ＳＨ２の立ち下がりエッジ間隔（水平同期周期に相当する期間）ＴＴＨ（図３参照）をカウントするカウンタである。
立ち上がり判定回路３１は、水平同期周期カウンタ３０のカウント値が、水平同期信号期間ＴＨ２よりわずかに長い時間に対応する値に達したときに検出信号ＳＫ１を出力するように構成されている。
立ち下がり判定回路３２は、水平同期周期カウンタ３０のカウント値が、水平同期信号ＳＨ２の周期ＴＴＨよりわずかに短い時間に対応する値に達したときに検出信号ＳＫ２を出力するように構成されている。
【００２４】
マスク信号生成回路３３は、検出信号ＳＫ２を入力したタイミングで出力信号の信号レベルをＬレベルに立ち下げる一方、検出信号ＳＫ１を入力したタイミングで出力信号の信号レベルをＨレベルに立ち上げ、例えば、フリップフロップ回路が適用される。
これにより、このマスク信号作成回路２３は、水平同期信号ＳＨ２の水平同期信号期間ＴＨ２より時間軸方向で前後にわずかに幅が長い期間を非マスク期間（Ｌレベルの期間）とするマスク信号ＳＭを出力するようになっている。
【００２５】
また、このマスク信号作成回路２３は、信号フォーマット判定回路３４、および垂直同期信号ＳＶ２の立ち下がりエッジ間隔（垂直同期期間に相当する期間）をカウントする垂直同期周期カウンタ４０とを備えている。信号フォーマット判定回路３４は、垂直同期周期カウンタ４０によりカウントされた垂直同期周期に相当するカウント値と、水平同期周期カウンタ３０によりカウントされた水平同期周期に相当するカウント値とに基づいて、ビデオ信号ＳＡの信号フォーマット（例えば、ＮＴＳＣ、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ等）を特定する処理を行う。
そして、信号フォーマット判定回路３４は、特定した信号フォーマットで規定された水平同期周期および垂直同期周期に対応するカウンタのリファレンス値を、内部の記憶領域に設定記憶する。
【００２６】
さらに、信号フォーマット判定回路３４は、水平同期周期カウンタ３０と垂直同期周期カウンタ４０のカウンタ値が上記レファレンス値に対応する期間より早くカウントアップしたか否かを判定することにより、水平同期周期カウンタ３０および垂直同期周期カウンタ４０が水平同期信号ＳＨ２に重畳したノイズを水平同期信号と誤認識して検出したか否かを判定する。
【００２７】
信号フォーマット判定回路３４が、立ち上がり判定回路３１または立ち下がり判定回路３２のカウント値が所定期間より早くカウントアップしたと判定した場合、ノイズによる同期信号の誤認識の可能性が高いので、カウントアップした時点を元にした同期信号の抽出処理はせずに、前記レファレンス値に基づいたタイミングで同期抽出処理を試みる。ノイズによる誤動作の場合、次回の立ち下がりと立ち上がりは、ほぼ期待するタイミングに到来するため、同期乱れも生じない。もし、ノイズによる同期信号の誤認識を判定した時点で一連の同期抽出処理をリセットして最初からやり直すと、同期を確保するまで一時的に画像が乱れることになるので、一度同期信号間隔が乱れてもすぐにリセットせずに、暫く期待する同期信号間隔で同期抽出処理を行うことは非常に有用である。
なお、ノイズによる同期信号の誤認識判定後にも同一のノイズ源の信号が連続することがあるので、誤認識後にも何回かの同期信号分を、期待する同期信号間隔で同期抽出処理を行うと良い。但し、映像信号フォーマットが実際に切り替わった場合の追随性を損なわないように、このような繰り返し動作は、所定期間内（例えば、２回程度）に留めて、所定期間（例えば、３回）異常状態が継続したら一連の同期抽出処理をリセットして最初からやりなおすのが好ましい。以上の処理により、信号フォーマット判定回路３４は、ノイズによる同期外れを効率的に防止することが出来るだけでなく、映像フォーマットの切り替わりの追随性を有効に保つことができる。
【００２８】
マスク回路２４は（図２参照）、例えば、図５に一例を示すように、イネーブル端子付きオペアンプ５０と、ＤＣバイアス回路５１とから構成され、イネーブル端子にマスク信号ＳＭが供給されるようになっている。これにより、非マスク期間、つまり、図３に示すように、少なくともビデオ信号ＳＡ１が水平同期信号期間ＴＨ１および垂直同期信号期間ＴＶ１にある間は、オペアンプ５０がアクティブとなり、入力したビデオ信号ＳＡ１をそのまま出力するようになっており、また、マスク期間、つまり、ビデオ信号ＳＡ１にカラーバースト信号ＳＢやビデオ信号が重畳されている期間は、ＤＣバイアス回路５１によって正極側バイアス電圧が与えられ、一定電位の信号を出力するようになっている。
これにより、マスク回路２４は、マスク信号ＳＭに基づいてビデオ信号ＳＡ１のうち水平同期信号ＳＨ１および垂直同期信号ＳＶ１の範囲だけを出力するようになっている。
【００２９】
次に、この同期分離装置１５においては、同期分離回路２２がマスク回路２４より入力される信号から水平同期信号ＳＨ３および垂直同期信号ＳＶ３を抽出して出力することにより、ビデオ信号ＳＡ１に重畳された水平同期信号ＳＨ１と、垂直同期信号ＳＶ１とをそれぞれ抽出して外部に出力する。
【００３０】
以上説明したように、本実施形態に係る同期分離装置１５は、入力したビデオ信号ＳＡ１の高周波成分をフィルタ回路２０によって除去した後、同期分離回路２１によって同期分離することにより、カラーバースト信号ＳＢやビデオ信号に含まれる負極ノイズを同期信号と誤認識する場合を確実に防止することができる。
そして、同期分離装置１５は、マスク信号作成回路２３が同期分離回路２１から出力された水平同期信号ＳＨ２および垂直同期信号ＳＶ２に基づき、入力されたビデオ信号ＳＡ１の水平同期信号期間ＴＨ１および垂直同期信号期間ＴＶ１を指定するマスク信号ＳＭを作成することにより、ビデオ信号ＳＡ１のうち水平同期信号ＳＨ１および垂直同期信号ＳＶ１の範囲をマスク回路２４から出力させることができ、同期分離回路２２によってビデオ信号ＳＡ１に重畳された水平同期信号と、垂直同期信号とを正確に抽出して出力することが可能となる。
従って、この同期分離装置１５は、従来の同期分離回路を流用しつつ、入力したビデオ信号から精度良く水平同期信号および垂直同期信号を分離して出力することが可能となる。
また、フィルタ回路を通過したビデオ信号から同期信号を抽出する従来構成では同期信号にジッターが増加する問題があったが、本実施形態に係る同期分離装置１５は、フィルタ回路２０を通過していないビデオ信号から同期信号を分離するのでかかる問題も生じない。
【００３１】
なお、本実施形態においては、この同期分離装置１５をプロジェクタ１０に使用する場合について述べたが、同期分離装置を内蔵する様々な電気機器に使用可能であることは勿論である。
また、ビデオ信号に重畳された同期信号を分離する同期分離装置１５に本発明を適用する場合について述べたが、ビデオ信号以外の信号（制御信号やオーディオ信号など）から同期信号を分離する、といった様々な同期分離装置に適用可能であることは勿論である。
【００３２】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、ジッターを増加させることなく同期信号を正確に抽出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態に係る同期分離装置を備えたプロジェクタの構成を示すブロック図である。
【図２】  同期分離装置の構成を示すブロック図である。
【図３】  同期分離装置の各回路から出力された信号の信号波形を示す図である。
【図４】  マスク信号作成回路の構成例を示すブロック図である。
【図５】  マスク回路の構成を示す図である。
【図６】  ＮＴＳＣ方式のビデオ信号（コンポジットビデオ信号）を示す図である。
【符号の説明】
１０……プロジェクタ、１１……ＣＰＵ、１２……Ａ／Ｄ変換部、１３……ビデオデコーダ部、１４……信号処理部、１５……同期分離装置、１６……光学部、１７……電源部、２０……フィルタ回路、２１、２２……同期分離回路、２３……マスク信号作成回路、２４……マスク回路、ＳＡ、ＳＡ１、ＳＡ２……ビデオ信号、ＳＢ……カラーバースト信号、ＳＣ……搬送色信号、ＳＨ１、ＳＨ２、ＳＨ３……水平同期信号、ＳＶ１、ＳＶ２、ＳＶ３……垂直同期信号、ＴＨ１、ＴＨ２……水平同期信号期間、ＴＶ１、ＴＶ２……垂直同期信号期間、ＴＴＨ……水平同期信号の周期。
【図１】
0003685162.tif 000002
【図２】
0003685162.tif 000003
【図３】
0003685162.tif 000004
【図４】
0003685162.tif 000005
【図５】
0003685162.tif 000006
【図６】
0003685162.tif 000007