(57)【要約】【課題】  安定的に再生同期信号を生成する。【解決手段】  映像信号１０１から全期間の同期信号を取り出す同期分離回路１０２の出力からマスク信号発生器１０４にてマスクタイミング信号１０６を生成し、マスクタイミング信号１０６を用いて同期分離回路１０２の出力をマスク回路１０７でマスクする。マスク回路１０７の出力を位相比較器１０９のリファレンス信号とし、位相比較器１０９の出力をフィルタ１１１で平滑化し、フィルタ１１１の出力により電圧制御発振器１１３の発振周波数を制御する。電圧制御発振器１１３の出力を１／ｎ分周器１１４で１／ｎに分周（ｎは正の整数）した信号を位相比較器１０９の比較信号として使用する。位相比較器１０９、フィルタ１１１、電圧制御発振器１１３、１／ｎ分周器１１４およびマスク回路１０７でＰＬＬ回路を構成し、１／ｎ分周器１１４の出力を再生同期信号とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号から同期信号を取り出す同期分離回路と、前記同期分離回路の出力を入力としてマスクタイミング信号を生成するマスク信号発生器と、前記マスクタイミング信号を用いて前記同期分離回路の出力をマスクするマスク回路と、前記マスク回路の出力をリファレンス信号とする位相比較器と、前記位相比較器の出力をＤＣ成分に平滑化するフィルタと、前記フィルタの出力により発振周波数を制御する電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器の出力を１／ｎに分周（ｎは正の整数）する１／ｎ分周器とを備え、
前記１／ｎ分周器の出力を前記位相比較器の比較信号として使用することにより、前記位相比較器、前記フィルタ、前記電圧制御発振器、前記１／ｎ分周器および前記マスク回路でＰＬＬ回路を構成し、前記１／ｎ分周器の出力を再生同期信号とした同期信号再生回路。
【請求項２】
前記マスク信号発生器は、前記マスクタイミング信号を生成するカウンタ回路を有し、
前記カウンタ回路のクロックとして前記電圧制御発振器の出力信号を用いることにより、前記同期分離回路の出力と同期した前記マスクタイミング信号を生成する請求項１記載の同期信号再生回路。
【請求項３】
前記１／ｎ分周器の出力と前記マスク回路の出力とから前記１／ｎ分周器と前記マスク回路の両方の信号の周波数と位相が同期していることを確認するロック検出回路を設け、
前記ロック検出回路により前記同期分離回路の出力と再生同期信号の周波数と位相がロックしたことを検出し、その結果を前記マスク信号発生器のトリガ信号として用いることにより、前記マスク信号発生器は、前記トリガ信号からロックしたという情報が入力されると前記マスク信号発生器のマスク期間を広げるようにしている請求項１記載の同期分離回路。
【請求項４】
前記ロック検出回路の検出結果がアンロックである時においても、前記マスク信号発生器のマスクタイミング信号の期間が一水平帰線期間内に存在する等価パルスと切込みパルスのハーフＨ部分よりも長く設定している請求項３記載の同期信号再生回路。
【請求項５】
一垂直帰線期間の全期間に亘って連続的に位相比較の動作を行うようにし、前記同期分離回路から出力される同期信号内の水平同期と垂直同期のタイミングから映像信号のフォーマット検出を行い、その検出結果に応じて前記１／ｎ分周器の分周比を制御するフォーマット検出回路を設けた請求項１記載の同期信号再生回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テレビジョン受像機等の映像表示装置において、映像信号をＲＦチューナやＤＶＤプレーヤから受信し再生するシステムにおける、同期信号再生回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のテレビジョン受像機用の同期信号の再生方法としては、ＰＬＬシステムを用いることが提案されている。以下、図２を参照しながら、例えば特許文献１に示されているＣＲＴモニタ用ＰＬＬシステムについて説明する。
【０００３】
このＣＲＴモニタ用ＰＬＬシステムは、図２に示すように、入力信号である同期信号２０１に位相ロックを掛けるＰＬＬループブロック２１１と、同期信号２０１の入力周波数を測定し、システムクロック２０７が常に一定の周波数になるように、ＰＬＬループブロック２１１を構成するプログラマブル１／ｎ分周器２１８（ｎは正の整数）の分周比を計算する演算器２１２と、ＰＬＬループブロック２１１から出力される一定周波数のシステムクロック２０７で動作し、ＣＲＴモニタに必要な各種制御データを出力する演算装置２１３とを備えている。
【０００４】
ＰＬＬループブロック２１１は、基準信号となる同期信号２０１と比較信号となるＦＢＰ信号２０４の周波数、位相差を比較するエッジ比較タイプの位相比較器２１４と、周波数、位相差を出力する誤差信号２０２によって制御電圧を出力する能力可変型チャージポンプ２１５と、この能力可変型チャージポンプ２１５の出力を電圧に変換するＬＰＦ２１６と、このＬＰＦ２１６の電圧によって発振周波数を変化させる電圧制御型発振器（ＶＣＯ）２１７と、同期信号２０１の入力周波数によってシステムクロック２０７が常に一定の周波数になるように分周比ｎを可変させるプログラマブル１／ｎ分周器２１８と、ＶＣＯ２１７の出力をプログラマブル１／ｎ分周器２１８で分周した基準信号のＨＯＵＴ信号２０３をもとにＣＲＴ内の偏向処理を行うＣＲＴ内ドライブ回路２１９とを備えている。
【０００５】
ＣＲＴ内ドライブ回路２１９は、ＨＯＵＴ信号２０３をもとに数ｋＶまで電子ビーム偏向電圧の昇圧を行い水平系の走査、帰線による偏向処理を行う。また、ＦＢＰ信号２０４は偏向電圧を作るコイルを通った後の信号で、ＣＲＴモニタの表示系の基準信号となり、入力される同期信号と位相ロックをかける信号であり、このＦＢＰ信号２０４により位相比較器２１４が制御される。
【特許文献１】特開２００２−０３３６５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような同期信号の再生システムでは、ＰＬＬシステムを使用するので、同期分離回路だけのシステムと比較すると、弱電界信号の受信時に水平同期信号が抜けるといった問題の発生は防止できる。しかしながら、次に示すような使用状況では、上記のＰＬＬシステムにより同期信号を再生するには不安定要因が多くなる。
【０００７】
近年ＤＶＤプレーヤの普及により、ＤＶＤプレーヤから出力される映像信号をテレビジョン受像機に映す状況が増えている。この場合、二つ解決するべき課題がある。
【０００８】
一つ目は、ＤＶＤプレーヤから出力される映像信号にはコピーガード信号が付加されている。コピーガード信号にはいくつかの種類があるが、同期信号以外のタイミングに擬似同期信号が付加される場合がある。この擬似同期信号はテレビジョン受像機で映像信号を再生する際には、同期タイミングを乱すため映像再生時にあらかじめ除去する必要がある。
【０００９】
二つ目は、ＤＶＤプレーヤに限らないが、字幕を表示する場合、文字強調の機能により字幕信号が映像信号のペデスタルレベルよりも下側に下がるＤＶＤプレーヤが存在する。このようなアンダーシュートぎみの映像信号は、同期分離時にペデスタルより下側に下がった字幕信号の部分を周期の早い同期信号と見なしてしまい、上記のＰＬＬシステムで同期信号を再生すると画面の横揺れ等の誤動作を起こす。
【００１０】
本発明の目的は、安定的に再生同期信号を生成することができる同期信号再生回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そこで、テレビジョン受像機側で映像信号を同期分離し再生する際には、同期信号以外の部分をあらかじめ除去してからＰＬＬシステムに入力する方法を発明した。
【００１２】
具体的には、上記課題を解決するために、本発明の同期信号再生回路は、映像信号から同期信号を取り出す同期分離回路と、同期分離回路の出力を入力としてマスクタイミング信号を生成するマスク信号発生器と、マスクタイミング信号を用いて同期分離回路の出力をマスクするマスク回路と、マスク回路の出力をリファレンス信号とする位相比較器と、位相比較器の出力をＤＣ成分に平滑化するフィルタと、フィルタの出力により発振周波数を制御する電圧制御発振器と、電圧制御発振器の出力を１／ｎに分周（ｎは正の整数）する１／ｎ分周器とを備え、１／ｎ分周器の出力を位相比較器の比較信号として使用することにより、位相比較器、フィルタ、電圧制御発振器、１／ｎ分周器およびマスク回路でＰＬＬ回路を構成し、１／ｎ分周器の出力を再生同期信号としている。
【００１３】
この構成によれば、１／ｎ分周器の出力、すなわち再生同期信号は、同期分離回路の出力に重畳されていたノイズ成分の影響を受けることなく、入力される映像信号の周波数変動に対しても安定的に追従することになる。
【００１４】
上記の同期信号再生回路においては、マスク信号発生器がマスクタイミング信号を生成するカウンタ回路を有する構成とし、カウンタ回路のクロックとして電圧制御発振器の出力信号を用いることにより、同期分離回路の出力と同期したマスクタイミング信号を生成することが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、入力される同期信号に対して安定的に同期したマスク信号を生成することができる。
【００１６】
また、上記の同期信号再生回路においては、１／ｎ分周器の出力とマスク回路の出力とから１／ｎ分周器とマスク回路の両方の信号の周波数と位相が同期していることを確認するロック検出回路を設け、ロック検出回路により同期分離回路の出力と再生同期信号の周波数と位相がロックしたことを検出し、その結果をマスク信号発生器のトリガ信号として用いることにより、マスク信号発生器が、トリガ信号からロックしたという情報が入力されるとマスク信号発生器のマスク期間を広げることが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、トリガ信号からロックしたという情報がマスク信号発生器に入力されると生成されるマスクタイミング信号のマスク期間が広がるので、外乱ノイズの除去期間がより広がる。また、ロック前においては、ロックアップの速度が速まる。
【００１８】
上記のようにロック検出回路を設けた場合においては、ロック検出回路の検出結果がアンロックである時においても、マスク信号発生器のマスクタイミング信号の期間が一水平帰線期間内に存在する等価パルスと切込みパルスのハーフＨ部分よりも長く設定していることが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、マスク信号発生器のマスクタイミング信号が一水平帰線期間内に存在する等価パルス、切込みパルスのハーフＨの期間よりも長く設定することにより、等価パルス、切込みパルスのハーフＨ部分も安定的にマスクされ、アンロック時からのロックアップスピードを早めることができる。
【００２０】
また、上記の同期信号再生回路においては、一垂直帰線期間の全期間に亘って連続的に位相比較の動作を行うようにし、同期分離回路から出力される同期信号内の水平同期と垂直同期のタイミングから映像信号のフォーマット検出を行い、その検出結果に応じて１／ｎ分周器の分周比を制御するフォーマット検出回路を設けることが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、映像信号のフォーマットに応じて１／ｎ分周器の分周比を制御するので、種々のフォーマットの映像信号に対応することができる。
【００２２】
ここで、一垂直帰線期間の全期間に亘って連続的に位相比較の動作を行う点についてさらに説明する。映像信号、例えばＮＴＳＣのインターレース信号（通常４８０ｉと呼ぶ。ＮＴＳＣのインターレースは５２５本の水平走査線数が存在するが、有効画面が４８０本で構成されるので、４８０ｉと言っている）には、垂直帰線期間内にハーフＨ（１／２Ｈ）の同期信号タイミングが存在する。この信号は、等価パルス、切込みパルスといわれるものであり、パルスの個数や形状は信号のフォーマットによって異なる。しかし、ハーフＨの同期タイミングはフォーマットによらず必ず存在する。それに対して、ＰＬＬの発振器の出力を分周して作る再生同期信号（水平タイミングの周期）には、ハーフＨの期間は存在しない。そのため、再生同期信号とハーフＨを含む映像信号とはそのまま常時位相比較を行うことができない。しかし、ハーフＨパルスを１個おきにマスクしてやれば、常時比較を行うことができ、常時比較を行った方がＰＬＬの特性として安定する。そのため、ハーフＨのパルスを一個おきにマスク信号発生器のマスクタイミング信号を用いてマスクしているのである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の構成によれば、コピーガードの擬似同期信号や字幕印加時のノイズ、垂直同期信号のハーフＨが存在する同期信号が入力されても、前記の外乱の影響を受けることなく安定的に再生同期信号を生成することができる。また、入力される同期信号と再生同期信号がアンロック時は、マスクタイミング信号のマスク期間を狭くすることにより、ロックアップの速度が速まり、ロック時には、マスクタイミング信号のマスク期間を広げることにより、同期信号に重畳されているノイズ除去範囲が広がり、ロックの安定性が保たれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２５】
（実施の形態１）
図１に本発明の実施の形態１の同期信号再生回路のブロック図を示す。
【００２６】
図１において、映像信号１０１は、全期間の水平と垂直の同期信号タイミングを取り出す同期分離回路１０２に入力される。それによって、同期分離回路１０２で同期信号１０３が生成される。同期信号１０３はマスク信号発生器１０４に入力され、同期信号１０３の立ち下がりタイミングをトリガとし、ＶＣＯ１１３の出力信号をマスク信号発生器用クロック１０５としてカウンタ回路を用いてマスクタイミング信号１０６を生成する。
【００２７】
次に、マスクタイミング信号１０６を用いてマスク回路１０７にて、同期信号１０３の同期タイミング以外をマスクする。マスク回路１０７により、同期信号タイミングのみとなったマスク同期信号１０８が生成される。マスク同期信号１０８は位相比較器１０９のリファレンス信号となる。位相比較器１０９は上記のマスク同期信号１０８とＶＣＯ１１３の出力信号を分周する１／ｎ分周器１１４から出力される信号とを位相比較し、誤差信号１１０を出力する。誤差信号１１０は、フィルタ１１１によって平滑化される。
【００２８】
フィルタ１１１によりＤＣ成分に平滑化されたフィルタ出力１１２は、発振周波数がＤＣ信号により制御されるＶＣＯ１１３に入力される。ＶＣＯ１１３の発振出力であるマスク信号発生器用クロック１０５は、入力信号を１／ｎに分周する１／ｎ分周器１１４（ｎは正の整数）に入力される。１／ｎ分周器１１４の分周比の制御には上記の同期信号１０３内の水平同期と垂直同期のタイミングから上記の映像信号１０１のフォーマットを検出するフォーマット検出回路１１５を用いる。
【００２９】
ここで、フォーマット検出回路１１５の検出動作について、具体的に説明する。フォーマット検出方法としては、垂直同期タイミングの１周期の中に水平同期タイミングが何周期あるか確認することにより、走査線数の数からフォーマットを判定する方法がある。また、垂直同期タイミングの１周期の中に存在する水平同期タイミングの数が同じ場合は、１周期の水平同期タイミングの期間を測ることにより、フォーマットを区別することができる。前者の例としては、１周期の垂直同期タイミング期間に水平同期タイミングがＮＴＳＣのインターレース信号（４８０ｉ）では２６２．５本存在するのに対してプログレッシブ信号（４８０Ｐ）では５２５本存在することを区別することによりフォーマット判定ができる。後者の例としては、ＮＴＳＣの１０８０ｉ／６０とＰＡＬの１０８０ｉ／５０では、１周期の垂直同期タイミング期間に存在する水平同期タイミングの数が同じであるが、その場合に、基準クロック等を用いて水平同期タイミングの１周期を測り、ＮＴＳＣの１０８０ｉ／６０の１４．８μＳ期間とＰＡＬの１０８０ｉ／５０の１７．８μＳ期間を区別することによりフォーマット判定ができる。
【００３０】
フォーマット検出回路１１５の検出結果により、高域で発振するＶＣＯ１１３の発振周波数の分周比を制御する分周制御信号１１６が作られる。分周制御信号１１６を用いて１／ｎ分周器１１４の出力は位相比較器１０９で安定に位相比較が行える周波数レベルとなる。１／ｎ分周器の分周出力１１７は上記の位相比較器１０９の比較信号として使用される。
【００３１】
さらに１／ｎ分周器の分周出力１１７とマスク回路１０７のマスク同期信号１０８とから両方の信号の周波数と位相が同期しているかどうかを検出するロック検出回路１１８が設けられている。マスク同期信号１０８には同期信号１０３に重畳されていたノイズ成分が除去されているので、安定的に位相比較の動作が行え、１／ｎ分周器の分周出力１１７、すなわち再生同期信号を生成することができる。
【００３２】
図３に映像信号からマスク同期信号を生成するイメージを記す。映像信号３０１には、コピーガード信号３０２、字幕信号３０３、等価パルス３０４、切込みパルス３０５が重畳されている。同期分離回路を用いて上記の映像信号３０１を同期分離すると、同期信号３０６が生成される。同期信号３０６には、擬似同期信号３０７、字幕印加の処理で文字強調を行った時に生じるスパイクノイズ３０８、等価パルス３０９、切込みパルス３１０の成分が残留する。もし、この同期信号３０６を同期再生のＰＬＬに入力するとロックはずれ、ジッタ等の不具合を発生させる。
【００３３】
そこで同期信号３０６の立ち下がりエッジのタイミングをトリガとして、マスクタイミング信号３１１を事前に生成する。マスクタイミング信号３１１においてｌｏｗレベルで示されるマスク期間は、マスク信号発生器１０４内のカウンタ回路で、外部クロックやＶＣＯ１１３の発振出力信号をクロックとして作成する。この場合、マスク信号発生器１０４を構成するカウンタ回路のクロックとして本発明の同期信号再生回路内のＶＣＯ発振出力を用いることにより、同期信号３０６に対して安定的に同期したマスクタイミング信号とすることができる。
【００３４】
マスクタイミング信号３１１を用いてマスク回路１０７で同期信号３０６をマスクすることにより、マスク同期信号３１２が生成される。マスク同期信号３１２には、同期信号以外の成分が除去されているため、本信号を位相比較器１０９のリファレンス信号とすれば、ノイズや外乱に対しても安定した再生同期信号を生成することができる。
【００３５】
図１を用いて説明を続ける。ロック検出回路１１８によりマスク同期信号１０８と再生同期信号１１７の周波数と位相がロックしたことを検出し、その結果をマスク信号発生器１０４のトリガ信号１１９として用いることにより、上記トリガ信号１１９からロックしたという情報がマスク信号発生器１０４に入力されると、マスク信号発生器１０４は、生成されるマスクタイミング信号１０６のマスク期間を広げることにより、外乱ノイズの除去期間がより広がるように制御する。
【００３６】
図４にロック検出回路１１８の検出結果がアンロック時とロック時におけるマスク信号発生器のマスクタイミング信号のイメージを示す。同期信号４０１に対して、ロック検出回路１１８の検出結果がアンロックの時はマスクタイミング信号４０２のようにｌｏｗで示されるマスク期間を狭めているが、一水平帰線期間内に存在する等価パルスと切込みパルスのハーフＨの部分対しては安定的にマスクすることにより、ロックアップのスピードを速めてやることができる。等価パルスと切込みパルスのハーフＨの部分以外にコピーガード信号の擬似同期信号や字幕のスパイクノイズのように位相比較の動作を乱す外乱要因は他にもあるが、ハーフＨの部分で位相比較の動作が正常に行えれば、ロック検出結果がロックとなり、マスク期間もマスクタイミング信号４０３で示されるように広がり、外乱要因を除去できる。ロック時にはより安定的な再生同期信号が生成されることになる。
【００３７】
このように、マスク信号発生器のマスクタイミング信号を用いて外乱要因の除去されたマスク同期信号から再生同期信号を生成することにより、入力される同期信号の一垂直帰線期間の全期間に亘って連続的に周波数と位相の比較が行われる。よって、入力される映像信号のフォーマットをフォーマット検出回路１１５で検出し、１／ｎ分周器１１４の分周比をコントロールすることにより、ＮＴＳＣ、ＰＡＬのＳｉｎｇｌ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ、Ｈｉｇｈ−ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎのインターレース方式、プログレッシブ方式の多くの信号に対して同期信号再生システムを構成することができる。
【００３８】
ここで、入力される映像信号のフォーマットをフォーマット検出回路１１５で検出する点と入力される同期信号の一垂直帰線期間の全期間に亘って連続的に周波数と位相の比較を行う点について説明する。まず、前者について説明する。
フォーマット検出回路１１５により、入力される信号のフォーマットが判明するため、位相比較器で位相比較されるリファレンス側の信号１０８により近い周波数の比較信号が作れるように１／ｎ分周器の分周比を決定することができる。よって、ＰＬＬ回路は周波数引き込み動作をほとんど行わず、位相引き込みだけの動作で済む。そのため、入力信号のフォーマットがわかれば、あらかじめマスク幅を広げたマスク信号を作ることができ、入力信号にのっているハーフＨパルス、字幕のスパイクノイズの除去もでき、安定的にＰＬＬをロックさせることができる。
【００３９】
次に、後者について説明する。もし、マスクしなければ、ハーフＨパルスが存在する垂直帰線期間はＰＬＬを止める等の対策をうちＰＬＬのロックが大きく外れることを防止する必要が出てくる。しかし、本発明の方式を用いれば、入力信号のハーフＨ部分をマスクするので、全期間にわたってＰＬＬ動作を行うことができ、システムがより安定である。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明にかかる同期信号再生回路は、安定的に再生同期信号を生成することができるという効果を有し、テレビジョン受像機等の映像表示装置において同期信号を再生する構成等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態１における同期信号再生回路の構成を示すブロック図である。
【図２】従来方式のＰＬＬシステムの構成を示すブロック図である。
【図３】映像信号からマスク同期信号を生成するイメージを示す模式図である。
【図４】アンロック時とロック時でのマスクタイミング信号のイメージを示す模式図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０１    映像信号
１０２    同期分離回路
１０３    同期信号
１０４    マスク信号発生器
１０５    マスク信号発生器用クロック
１０６    マスクタイミング信号
１０７    マスク回路
１０８    マスク同期信号
１０９    位相比較器
１１０    誤差信号
１１１    フィルタ
１１２    フィルタ出力
１１３    ＶＣＯ
１１４    １／ｎ分周器
１１５    フォーマット検出回路
１１６    分周制御信号
１１７    １／ｎ分周器の分周出力（再生同期信号）
１１８    ロック検出回路
１１９    トリガ信号
２０１    同期信号
２０２    誤差信号
２０３    ＨＯＵＴ信号
２０４    ＦＢＰ信号
２０７    システムクロック
２１１    ＰＬＬループブロック
２１２    演算器
２１３    演算装置
２１４    位相比較器
２１５    能力可変型チャージポンプ
２１６    ＬＰＦ
２１７    電圧制御型発振器（ＶＣＯ）
２１８    プログラマブル１／ｎ分周器
２１９    ＣＲＴ内ドライブ回路
３０１    映像信号
３０２    コピーガード信号
３０３    字幕信号
３０４    等価パルス
３０５    切込みパルス
３０６    同期信号
３０７    擬似同期信号
３０８    スパイクノイズ
３０９    等価パルス
３１０    切込みパルス
３１１    マスクタイミング信号
３１２    マスク同期信号
４０１    同期信号
４０２    アンロック時のマスクタイミング信号
４０３    ロック時のマスクタイミング信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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