(57)【要約】【課題】ダイオードクランプ回路は常時放電するため、消費電力が増大しやすい。また、キードクランプ回路は放電する、放電しないを制御するクランプパルスを発生する回路が複雑化しやすいと言った問題があった。【解決手段】映像信号を同期分離する同期分離回路（１４）を備え、充電回路（１６）と、２つの放電回路を有し、一方は同期分離回路（１４）から出力結果に応じて、放電する放電回路（１８）とし、他方は常時、一定量を放電する放電回路（１７）とすることを特徴とする。【選択図】図１
2006253952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号に含まれる垂直同期信号及び水平同期信号を同期分離する同期分離回路に用いられ、前記垂直同期信号及び水平同期信号の先端をクランプレベルに揃えるクランプ回路であって、
前記クランプレベルに対し、前記垂直同期信号及び水平同期信号の先端の電位が低い場合には充電する充電回路と、
前記クランプレベルに対し、前記垂直同期信号及び水平同期信号の先端の電位が高い場合には放電する放電回路と、を備え、
前記放電回路は、第１の放電部及び第２の放電部を有し、前記第１の放電部は放電する期間と放電しない期間を有し、前記第２の放電部は常に放電することを特徴とするクランプ回路。
【請求項２】
前記第１の放電部は、前記同期分離回路からの出力信号に応じて放電する、放電しないを切り換えることを特徴とする請求項１記載のクランプ回路。
【請求項３】
請求項１記載のクランプ回路において、トランジスタを備え、該トランジスタのエミッタに前記放電回路は接続されることを特徴とするクランプ回路。
【請求項４】
映像信号における垂直同期信号及び、水平同期信号を同期分離する同期分離回路に用いられ、前記垂直同期信号及び、水平同期信号の先端をクランプレベルに揃えるクランプ回路であって、
第１のトランジスタと、
一方が入力端子で、他方が前記第１のトランジスタのエミッタに接続されるクランプコンデンサと、
該クランプコンデンサからの出力信号がベースに印加される第２のトランジスタと、
該第２のトランジスタのエミッタに接続される放電回路と、
前記第２のトランジスタのベースが一方の入力端子に接続され、比較に用いられる基準電圧が他方の入力端子に印加されるコンパレータと、を備え、
前記放電回路は、第１の放電部、及び第２の放電部を有し、前記第１の放電部は放電する期間と放電しない期間を有し、前記第２の放電回路は常に放電することを特徴とするクランプ回路。
【請求項５】
請求項１乃至４記載のクランプ回路を備える同期分離回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像信号にクランプを施すクランプ回路に関するもので、特にＶサグを含む映像信号に対しても正確に同期分離を行うことに適したクランプ回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
アナログの映像信号に含まれる垂直、水平同期信号を検出するには、基準となる同期信号の先端（底部）の電位をクランプレベルに揃える必要がある。入力された映像信号の先端の電位をクランプレベルに揃える回路としてクランプ回路が用いられる。
【０００３】
図２は、クランプ回路の一例であり、動作の概要を説明する。図２の入力端子１には、映像信号が印加される。印加される映像信号は、垂直同期信号、水平同期信号、等価パルス、輝度信号などを含む複合映像信号である。
【０００４】
図２の入力端子１からの映像信号は、クランプ回路３に入力される。クランプ回路３では、基準となる同期信号の先端の電位をクランプレベルに揃える。クランプ回路３は、基準となる同期信号の先端の電位がクランプレベルに比べて低い場合には、クランプコンデンサであるコンデンサ２に可変電流源４から、電荷を充電し、基準となる同期信号の先端の電位を上昇させる。
【０００５】
また、先程とは逆に、クランプ回路３は、基準となる同期信号の先端の電位がクランプレベルに比べて高い場合には、固定電流源５から放電が行われ、基準となる同期信号の先端の電位を下降させる。
【０００６】
クランプ回路３により、基準となる同期信号の先端の電位がクランプレベルに揃えられた同期信号は、出力端子９から、取り出すことが出来る。
【０００７】
また、同時に、基準となる同期信号の先端の電位がクランプレベルに揃えられた同期信号は、同期分離回路６に印加される。同期分離回路６では、クランプ回路３からの出力信号と、Ｖｒｅｆ（スライスレベル）との比較を行う。
【０００８】
クランプ回路３からの出力信号がスライスレベルより大きい場合には「Ｈ」、小さい場合には「Ｌ」と判断される。同期分離された同期分離信号は、出力端子８から出力される。
【０００９】
クランプ回路３において、入力された映像信号の先端の電位をクランプレベルに揃えたことで、同期分離回路６では正確に同期分離がしやすくなる。
【特許文献１】特開平８−２０４９９４号公報
【特許文献２】特開平９−９８０４２号公報
【特許文献３】特開平２００４−２００９０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図２のコンデンサは直流阻止コンデンサと考えることが出来る。直流阻止コンデンサは、交流成分のみを伝える。しかしながら、結合部に用いるコンデンサの容量が小さい場合には、入力される信号において、直流電位の変動があると、この変動を吸収することが出来ず、ＤＣ成分が伝わらない。映像の分野では、垂直同期期間に映像信号の先端の電位が変動するＶサグという名称で知られている。
【００１１】
例えば、図３（ａ）に示すような映像信号が印加された場合、映像信号には、垂直同期信号、水平同期信号、等価パルス、輝度信号などが含まれている。
【００１２】
図３（ａ）に示す複合映像信号において、等価パルス期間から垂直同期期間に切り替わるときがある。この等価パルス期間から垂直同期期間に変化するときには、平均電位が変動し、Ｖサグという状況を引きこすことがある。
【００１３】
Ｖサグが発生すると、図３（ａ）に示す複合映像信号が、図３（ｂ）に示す様に変化する。図３（ｂ）では、等価パルス期間から垂直同期期間に切り替わったとき、平均電位が変動し映像信号の先端の電位が上昇している。
【００１４】
映像信号の先端の電位が上昇すると、同期分離回路において正確にスライスすることが出来なくなり、誤動作するといった事態になる。
【００１５】
図３（ｂ）では、Ｖサグの発生により、複合映像信号の先端の電位が上昇し、スライスレベルより高くなったため、垂直同期期間において、正確に同期分離できないといった問題が発生している。
【００１６】
また、Ｖサグの発生を抑えるため、従来から、クランプ回路が存在した。代表的なクランプ回路には、ダイオードクランプ回路、キードクランプ回路などがある。ダイオードクランプ回路は、放電電流を単純に増大するだけで、Ｖサグの発生を抑えることが出来る。しかし、ダイオードクランプ回路は常時電流を放電しているため、映像信号に悪影響を及ぼすことになる。また、正確に同期分離が行えない場合がある。
【００１７】
また、キードクランプ回路は、オンオフ制御により、ＳＹＮＣ期間にのみ、大きな電流を放電し、精度良く制御することが可能であり、映像信号に悪影響を及ぼさない。しかし、放電の期間を精度良く制御するため、大掛かりな制御回路が必要なり、回路規模が増大するといった問題点があった。この為、回路規模が小さく、Ｖサグの発生を抑えることが出来るクランプ回路が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明に係る主たる発明は、映像信号に含まれる垂直同期信号及び水平同期信号を同期分離する同期分離回路に用いられ、前記垂直同期信号及び水平同期信号の先端をクランプレベルに揃えるクランプ回路であって、前記クランプレベルに対し、前記垂直同期信号及び水平同期信号の先端の電位が低い場合には充電する充電回路と、前記クランプレベルに対し、前記垂直同期信号及び水平同期信号の先端の電位が高い場合には放電する放電回路と、を備え、前記放電回路は、第１の放電部及び第２の放電部を有し、前記第１の放電部は放電する期間と放電しない期間を有し、前記第２の放電部は常に放電することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の他の特徴は、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、平均電位の変動があり、比較的大きなＶサグがある信号が入力信号として入力されても、正確に同期分離することが出来る。
【００２１】
また、クランプ回路をオンオフ制御する大掛かりな制御回路を必要とせず、回路規模の増大を抑制し、低消費電力を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の詳細を図面に従って具体的に説明する。図１は本発明のクランプ回路を示すブロック図である。図１の１０は入力端子、１１はコンデンサ、１２、１３は定電流源、１４は比較器、１５は出力端子、１６は充電回路、１７、１８は放電回路、１９はクランプ出力端子、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７はトランジスタ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は抵抗、Ｖ１は電源である。
【００２３】
図１において、入力端子１０から映像信号が印加され、クランプコンデンサであるコンデンサ１１を通過し、図１の点Ｐに至る。図１の点Ｐの電位が、同期信号の先端の電位を揃えるクランプレベルとなる。図１に示す本実施例では、クランプレベルの電位は、１．５Ｖとする。
【００２４】
また、図１の充電回路１６は、トランジスタＴ１のコレクタには電源電圧（ＶＣＣ）が供給されており、トランジスタＴ１のベースには、電源Ｖ１から２．２Ｖの電源が供給されている。
【００２５】
図１の点Ｐの電位が、クランプレベルの電位の１．５Ｖ以下になると、トランジスタＴ１のトランジスタはオン状態となり、トランジスタＴ１のコレクタ−エミッタ間にコレクタ電流が流れ、コレクタ電流はコンデンサ１１に電荷として充電され、図１の点Ｐの電位を上昇させる。
【００２６】
逆に図１の点Ｐの電位が、クランプレベルの電位の１．５Ｖより大きくなると、Ｔ１のトランジスタはオフ状態になり、図１の点Ｐの電位をさらに上昇させることは無い。
【００２７】
また、トランジスタＴ２のコレクタは電源電圧（ＶＣＣ）に接続されており、トランジスタＴ２のエミッタは放電回路１７、１８に接続されている。つまり、放電回路１７、放電回路１８によりトランジスタＴ２のコレクタ−エミッタ間に電流が流れると、トランジスタＴ２のベース電流も流れ、Ｐ点の電位は下降する。
【００２８】
トランジスタＴ２の電流増幅率をβとすると、放電回路１７、放電回路１８で放電される電流量の１／βの電流でコンデンサから放電され、図１の点Ｐの電位は下降する。
【００２９】
更に図１の点Ｐを通過した映像信号は、トランジスタＴ２のベースから、クランプ出力端子１９に印加される。クランプ出力端子１９からは、電位が一定になった信号を得ることが出来る。クランプされた電位は、同期分離回路１４の入力端子（＋）側に印加されており、比較の基準と用いられるＶｒｅｆは同期分離回路１４の入力端子（−）に接続され、同期分離回路１４の比較結果は、出力端子Ｖｏｕｔ１５より出力される。
【００３０】
ここで、図１の放電回路１７の動作を詳細に説明する。図１の放電回路１７は、定電流源１２がＶＣＣに接続され、定電流源１２から常に一定の電流が出力されており、トランジスタＴ３及びトランジスタＴ４のベースに接続されている。トランジスタＴ３とトランジスタＴ４はカレントミラー回路となっており、トランジスタＴ３のコレクタ電流の分、放電回路１７は、常に電流を流し、その１／βの電流でコンデンサ１１から放電していることになる。
【００３１】
トランジスタＴ３、トランジスタＴ４のトランジスタのエミッタサイズの比は１対５になっており、トランジスタＴ３のコレクタ電流は、トランジスタＴ４のコレクタ電流の５分の１の電流となる。
【００３２】
また、トランジスタＴ３のコレクタ電流を精度良く、トランジスタＴ４のコレクタ電流の５分の１とするため、トランジスタＴ３、トランジスタＴ４に接続される抵抗である抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の抵抗値は、逆に５対１の比とする。
【００３３】
仮に定電流源１２は常に２０μＡが流れているとすると、トランジスタＴ４のコレクタ電流は、２０μＡとなり、トランジスタＴ３のコレクタ電流は、２０μＡの５分の１となり、４μＡとなる。放電回路１７は、常時４μＡを放電する放電回路となる。
【００３４】
ここで、図１の放電回路１８の動作を詳細に説明する。図１の放電回路１８は、トランジスタＴ７のベースに加えられる電位によって、放電回路１８全体がオン、オフすることになる。同期分離回路１４からの出力である図１の点ｄが「Ｈ」のとき、トランジスタＴ７のベースに高い電圧が加わり、トランジスタＴ７のオンとなり、トランジスタＴ７のコレクタ電流が流れる構成となっている。
【００３５】
このとき、定電流源１３からの定電流は、低インピーダンスであるトランジスタＴ７のコレクタ電流となり、高インピーダンスであるトランジスタＴ６のベースには電流が流れない。トランジスタＴ６はオフ状態となり、同様に、トランジスタＴ５もオフとなる。トランジスタＴ５もオフの場合、トランジスタＴ５のコレクタ電流は流れず、放電回路１８は放電動作を行わない。
【００３６】
逆に、図１の点ｄが「Ｌ」のとき、トランジスタＴ７のオフとなり、電源電圧（ＶＣＣ）から定電流源１３を経て、トランジスタＴ６のコレクタ電流が流れる構成となっている。トランジスタＴ６がオンすると、トランジスタＴ５もオンし、トランジスタＴ５のコレクタ電流は流れ、放電回路１８は放電動作を行うこととなる。よって、トランジスタＴ７のベースに低い電圧が加わると、トランジスタＴ７はオフとなり、放電回路１８は放電を行う構成となっている。
【００３７】
仮に定電流源１３には、常に４０μＡが流れているとすると、トランジスタＴ６のコレクタ電流は４０μＡとなり、トランジスタＴ５のコレクタ電流は、４０μＡの２倍の８０μＡとなる。放電回路１８は、トランジスタＴ７のベースに低い電圧がかかると、放電回路１７の放電電流は４μＡに比べて、８０μＡという大きな放電を行う放電回路となる。
【００３８】
ここで、常時放電を行う放電回路１７の放電電流は４μＡであり、同期分離回路１４からの比較結果に応じて放電を行う放電回路１８の放電電流は８０μＡである。常時放電１８は、常時放電を行う放電回路１７の２０倍の放電量を有しており、放電量に大きな違いがある。
【００３９】
図１で示す２つ放電回路のうち１つの放電回路１７は常に弱く放電するダイオードクランプ回路とする。常に放電を行うダイオードクランプ回路の能力は、それ程大きな値としない。常に放電を行っていることから、放電量を大きくすると、正確に同期分離が行えない場合があるためである。
【００４０】
また、常時放電するダイオードクランプ回路の能力が比較的に抑えられていることを考慮し、同期分離回路１４の比較結果に応じて、放電を制御する放電回路１８を備える。放電回路１８は、スイッチを有し、放電する、放電しないを決定するキードクランプ回路であり、スイッチには、同期分離回路１４からの出力信号が接続されている。
【００４１】
放電回路１８は、オン状態では放電回路１７に比べて放電量を多くし、オフ状態では、全く放電しない。もし放電回路１７を装備せず、放電回路１８のみ装備した場合には、図１の点Ｐの電位が、Ｖサグの影響で上昇し、スライスレベルより高くなった場合には、放電経路が全くなくなり、上昇したままとなるので、同期分離回路１４の出力は長く時間が経過しても「Ｌ」にならず、放電により電位が下がることはない。放電回路１７はＶサグの影響で電位が上昇し、スライスレベルより高くなった同期信号の先端（底部）の電位をスライスレベルより下げるために搭載されている。
【００４２】
図４は、放電回路１８が放電を行うタイミングを示した波形である。図４の（１）に示す波形は、正常な状態での波形である。本願のクランプ回路は、複合映像信号がスライスレベルより低い場合、放電回路１８により放電することで、映像信号に含まれる垂直、水平同期信号を検出する基準となる同期信号の先端（底部）の電位をクランプレベルに揃える働きを行う。
【００４３】
図４の（２）に示す波形は、Ｖサグの影響で電位が上昇した場合を示す。映像信号に含まれる垂直、水平同期信号を検出する基準となる同期信号の先端（底部）が、一旦スライスレベルより上昇すると、図１の点ｄは「Ｈ」のままとなり、この状態が続くと、放電回路１８が放電することは無く、電位の上昇が続く。
【００４４】
図４の（３）に示す波形は、Ｖサグの影響で電位が上昇した場合、放電回路１７により、補完的な動作を行い、上がってしまった同期信号の先端（底部）の電位をスライスレベルより低い電位まで放電する動作を示す。
【００４５】
図４の（４）に示す波形は、放電回路１８を削除して、放電回路１７のみにし、放電回路１７の放電を強くした場合を示す。Ｖサグの影響で電位が上昇することは無くなる。但し、本来であれば最高点での電位は平になる部分が、強力な放電により斜めになり、正確にスライスレベルにより、同期分離することが不可能になる。
【００４６】
以上の様に、放電回路１７と放電回路１８は、お互いを補完し、動作することになる。ダイオードクランプ回路とキードクランプ回路を備えることで、効率的に、クランプを行うことを可能とする。クランプされた映像信号は、図１のクランプ出力端子１９から、出力信号として取り出すことが出来る。
【００４７】
また、従来、キードクランプ回路は、映像信号への悪影響をさけるため、放電する期間を狭くするのが一般的である。従来のキードクランプ回路は、同期分離回路からの出力信号をトリガーとして利用し、コンデンサに電荷を蓄え始める。コンデンサに予め設定された以上の電荷が蓄えられるのを待って、すばやく信号が反転する回路を備える。この反転するまでの期間をクランクパルスとして利用し、放電を制御するキードクランプ回路が一般的な構成となっている。
【００４８】
本願のキードクランプ回路は同期分離を目的としたものであり、多少の映像信号への悪影響は無視できる。
【００４９】
図５の（１）には、一般的なキードクランプの放電期間と映像信号との関係を示す。キードクランプの放電期間を狭く、その後に入力されるバースト信号に影響を及ぼさないことが分かる。
【００５０】
図５の（２）には、本願のキードクランプの放電期間と映像信号との関係を示す。キードクランプの放電期間が長くなったため、その後に入力されるバースト信号に影響を及ぼすことが分かる。放電によりバースト信号に影響を与えた場合には、テレビに映る画像の色がおかしくなる悪影響が出る。
【００５１】
本願のキードクランプ回路は映像信号をテレビに映すことに使用するものでは無い。つまり、同期分離により得られた信号はタイミング調整に用いられるのみである。それ故、同期分離回路１４からの出力信号をそのまま用いて、放電回路１８の放電する、放電しないを切り換えることが出来る。したがって、幅の狭い特別なクランクパルスを作ることは不要である。
【００５２】
本願の構成では、パルス幅の狭いクランクパルスを発生させる回路を必要とせず、回路規模の増大を抑えることが出来る。
【００５３】
以上のことから、図１の点Ｐの電位が低いときは、充電回路１６により、その電位を上昇させ、図１の点Ｐの電位が高いときは、放電回路１７、１８により、その電位を下降させ、図１の点Ｐの電位を一定に保持するクランプ回路を構成する。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施例に係るクランプ回路を示すブロック図である。
【図２】従来のクランプ回路を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施例に係る具体的なクランプ回路の動作を示すタイミング波形図である。
【図４】本発明の一実施例に係る放電回路１８の放電を示すタイミング波形図である。
【図５】本発明の一実施例に係るキードクランプの放電期間と映像信号との関係を示すタイミング波形図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０  入力端子、１１  コンデンサ、１２  定電流源、１３  定電流源、１４  比較器、１５  出力端子、１６  充電回路、１７  放電回路  、１８  放電回路。
【図１】
2006253952.tif 000003
【図２】
2006253952.tif 000004
【図３】
2006253952.tif 000005
【図４】
2006253952.tif 000006
【図５】
2006253952.tif 000007