(57)【要約】【課題】安価で提供可能な第１の電位でクランプするクランプ手段と、第１の電位とは異なる第２の電位でクランプするクランプ手段とを有するクランプ回路、及び同クランプ回路を有する映像信号処理装置を提供する。【解決手段】クランプ回路を、映像信号に含まれる同期信号部分の電位を所定の電位にクランプする第１のクランプ手段と、映像信号に含まれるペデスタル部分の電位を所定の電位にクランプする第２のクランプ手段と、第１のクランプ手段と第２のクランプ手段のうち、いずれか一方を動作させるべく切換制御する切換手段とから構成する。切換手段は、第１のクランプ手段の動作と非動作とを切換制御する第１の制御手段と、第２のクランプ手段の動作と非動作とを切換制御する第２の制御手段とから構成する。【選択図】    図１
2004328523.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号に含まれる同期信号部分の電位を所定の電位にクランプする第１のクランプ手段と、
前記映像信号に含まれるペデスタル部分の電位を所定の電位にクランプする第２のクランプ手段と、
前記第１のクランプ手段と前記第２のクランプ手段のうち、いずれか一方を動作させるべく切換制御する切換手段とからなるクランプ回路。
【請求項２】
前記切換手段は、前記第１のクランプ手段の動作と非動作とを切換制御する第１の制御手段と、前記第２のクランプ手段の動作と非動作とを切換制御する第２の制御手段とから構成した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】
映像信号中の直流電位を一定に保持するクランプ回路を有する映像信号処理装置において、
前記クランプ回路は、
前記映像信号に含まれる同期信号部分の電位を所定の電位にクランプする第１のクランプ手段と、
前記映像信号に含まれるペデスタル部分の電位を所定の電位にクランプする第２のクランプ手段と、
前記第１のクランプ回路と前記第２のクランプ回路のうち、いずれか一方を動作させるべく切換制御する切換手段と
を有することを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項４】
前記切換手段は、前記第１のクランプ手段の動作と非動作とを切換制御する第１の制御手段と、前記第２のクランプ手段の動作と非動作とを切換制御する第２の制御手段とから構成したことを特徴とする請求項３記載の映像信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビジョン信号等の映像信号における直流電位の変動を抑制するクランプ回路及びクランプ回路を有する映像信号処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、テレビジョン信号のようにペデスタルや水平同期信号等を合成した映像信号は、映像信号処理ＩＣ等に入力することによって映像信号のみの抽出を行い、画像の生成に用いている。
【０００３】
このように映像信号処理ＩＣにおいて処理される映像信号は、その直流電圧値を生成する画像の黒レベルの基準としている。そして、映像信号処理ＩＣにおける処理では黒レベルを基準として信号処理を行っており、映像信号の直流電圧値が変動した場合には黒レベルが変動することとなって、色レベルに変動が生じた映像が生成されることとなる。そこで、映像信号処理ＩＣには映像信号の直流電圧値を一定値にクランプするクランプ回路を設け、直流電圧値を一定化させることにより黒レベルを一定化させることが行われている。
【０００４】
かかるクランプ回路としては、映像信号に含まれる同期信号部分の電位を所定の電位にクランプするボトムクランプ回路や、映像信号に含まれるペデスタル部分の電位を所定の電位にクランプするペデスタルクランプ回路が知られている。
【０００５】
ボトムクランプ回路１０１は、図２に示すように、ＮＰＮトランジスタ１１０と、同ＮＰＮトランジスタ１１０のベースに接続した直流バイアス電源１２０と、ホールド用コンデンサ１３０と、電流源１４０とで構成している。なお、ホールド用コンデンサ１３０は、ボトムクランプ回路１０１を内蔵した映像信号処理ＩＣ１００を実装する実装基板に設けている。図２中、１５０は映像信号処理ＩＣ１００と実装基板とを電気的に接続した接続パッド、１６０は映像信号の入力端子、１７０はボトムクランプ回路１０１によってクランプ処理された映像信号を出力する映像信号処理ＩＣ１００内の出力端子である。
【０００６】
そして、直流バイアス電源１２０の電位ＶＢ１とし、ＮＰＮトランジスタ１１０のベース−エミッタ電位をＶＢＥ１とすると、入力端子１６０から入力された映像信号の最下位電位をＶＢ１−ＶＢＥ１で決まる電位にクランプして出力端子１７０から出力している。出力端子１７０から出力した映像信号は、映像信号処理ＩＣ１００内の別の処理回路において適宜の処理に用いられている。
【０００７】
ペデスタルクランプ回路は、図３に示すように、一対のＰＮＰトランジスタ２１０からなるカレントミラー回路２２０と、一対のＮＰＮトランジスタ２３０からなる差動対トランジスタ回路２４０と、差動対トランジスタ回路２４０における一方のＮＰＮトランジスタ２３０のベースに接続した基準電源２５０と、ホールド用コンデンサ２６０と、電流源２７０とで構成し、さらに、差動対トランジスタ回路２４０と電流源２７０との間に設けた切換スイッチ２８０を入切制御することによって差動対トランジスタ回路２４０の動作・非動作を切換制御して、映像信号のペデスタルの電位を基準電源２５０で設定される電位にクランプしている。
【０００８】
なお、ホールド用コンデンサ２６０は、ペデスタルクランプ回路２０１を内蔵した映像信号処理ＩＣ２００を実装する実装基板に設けている。図３中、２９０は映像信号処理ＩＣ２００と実装基板とを電気的に接続した接続パッド、３００は映像信号の入力端子、３１０はペデスタルクランプ回路２０１によってクランプ処理された映像信号を出力する映像信号処理ＩＣ２００内の出力端子である。さらに、図３中、３２０は切換スイッチ２８０を入切制御する制御信号を映像信号処理ＩＣ２００に入力するための制御信号入力用接続パッドである。
【０００９】
上記したボトムクランプ回路１０１では、水平同期信号を含まない映像信号や、水平同期信号よりも低い電圧となったノイズが含まれた映像信号では、最下位電位としている水平同期信号を所定の電位に正しくクランプすることができないことにより動作が不安定となるので、このような映像信号のクランプを行う場合には、ペデスタルクランプ回路２０１が用いられている。
【００１０】
一方、ペデスタルクランプ回路２０１では、映像信号のペデスタル部分にマクロビジョン信号等の信号が重畳されていた場合には用いることができず、このような映像信号におけるクランプを行う場合には、ボトムクランプ回路１０１が用いられている。
【００１１】
このように、映像信号処理ＩＣには、入力される映像信号の形態、たとえば水平同期信号の有無、あるいはマクロビジョン信号の有無等に応じて、ボトムクランプ回路１０１かペデスタルクランプ回路２０１のいずれか一方をクランプ回路として組み込んでいた（例えば、特許文献１参照。）。
【００１２】
【特許文献１】
特開平１０−１９１１０１号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ボトムクランプ回路とペデスタルクランプ回路とのいずれか一方だけを組み込んで映像信号処理ＩＣを形成した場合には、ボトムクランプ回路を有する映像信号処理ＩＣと、ペデスタルクランプ回路を有する映像信号処理ＩＣの少なくとも２種類の映像信号処理ＩＣを製造可能とするための設備あるいは資材が必要となり、製造コストの低減が困難となるという問題があった。
【００１４】
そこで、ボトムクランプ回路とペデスタルクランプ回路との両方を有する映像信号処理ＩＣを製造した場合には、映像信号の形態に応じてボトムクランプ回路に映像信号を入力するための入力端子と、ペデスタルクランプ回路に映像信号を入力するための入力端子とを設ける必要があり、入力端子数が増加することによってＩＣ規模が大きくなり、製造コストが増大して映像信号処理ＩＣが高価となるという問題があった。しかも、入力端子ごとに必要な外付けのホールド用コンデンサの数も増大することにより、映像信号処理ＩＣの実装工程における部品コストの高騰を招くという問題もあった。
【００１５】
そこで、本発明者らは、製造コストを増大させることなくボトムクランプ回路とペデスタルクランプ回路とを有する映像信号処理ＩＣの製造を可能とすべく開発を行い、本発明を成すに至ったものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明のクランプ回路では、映像信号に含まれる同期信号部分の電位を所定の電位にクランプする第１のクランプ手段と、映像信号に含まれるペデスタル部分の電位を所定の電位にクランプする第２のクランプ手段と、第１のクランプ手段と第２のクランプ手段のうち、いずれか一方を動作させるべく切換制御する切換手段とから構成した。さらに、切換手段は、第１のクランプ手段の動作と非動作とを切換制御する第１の制御手段と、第２のクランプ手段の動作と非動作とを切換制御する第２の制御手段とから構成したことにも特徴を有するものである。
【００１７】
また、本発明の映像信号処理装置では、映像信号中の直流電位を一定に保持するクランプ回路を有する映像信号処理装置において、クランプ回路を、映像信号に含まれる同期信号部分の電位を所定の電位にクランプする第１のクランプ手段と、映像信号に含まれるペデスタル部分の電位を所定の電位にクランプする第２のクランプ手段と、第１のクランプ回路と第２のクランプ回路のうち、いずれか一方を動作させるべく切換制御する切換手段とから構成した。さらに、切換手段は、第１のクランプ手段の動作と非動作とを切換制御する第１の制御手段と、第２のクランプ手段の動作と非動作とを切換制御する第２の制御手段とから構成したことにも特徴を有するものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明のクランプ回路及びクランプ回路を有する映像信号処理装置では、クランプ回路を、映像信号に含まれる同期信号部分の電位を所定の電位にクランプする第１のクランプ手段と、映像信号に含まれるペデスタル部分の電位を所定の電位にクランプする第２のクランプ手段と、第１のクランプ手段と第２のクランプ手段のうち、いずれか一方を動作させるべく切換制御する切換手段とから構成しているものである。
【００１９】
すなわち、それぞれクランプする電位を異ならせた第１のクランプ手段と、第２のクランプ手段とを設け、第１のクランプ手段と第２のクランプ手段とを切換手段で切換制御することによっていずれか一方のみを動作させ、他方を非動作とすることによって、入力端子数を増加させることなく第１のクランプ手段と第２のクランプ手段とを設けることができ、第１のクランプ手段及び第２のクランプ手段を内蔵した映像信号処理装置を大きなコスト増を招くことなく製造することができる。
【００２０】
以下において、図面に基づいて本発明の実施形態をさらに詳説する。図１は、本実施形態のクランプ回路を設けた映像信号処理装置である映像信号処理ＩＣ１のクランプ回路部分の回路図である。
【００２１】
本実施形態のクランプ回路は、第１のクランプ手段であるボトムクランプ回路１０と、第２のクランプ手段であるペデスタルクランプ回路２０と、ボトムクランプ回路１０の動作・非動作を切換制御する第１の制御手段である切換制御回路３０と、ペデスタルクランプ回路２０の動作・非動作を切換制御する第２の制御手段である切換スイッチ４０とから構成している。
【００２２】
特に、ボトムクランプ回路１０及びペデスタルクランプ回路２０に必須であるホールド用コンデンサ２は、ボトムクランプ回路１０及びペデスタルクランプ回路２０を内蔵した映像信号処理ＩＣ１を実装する実装基板に設け、共用させるべく構成している。図１中、３は映像信号処理ＩＣ１と実装基板とを電気的に接続した接続パッド、４は映像信号の入力端子、５は後述するようにボトムクランプ回路１０またはペデスタルクランプ回路２０によってクランプ処理された映像信号を出力する映像信号処理ＩＣ１内の出力端子である。出力端子５から出力された映像信号は映像信号処理ＩＣ１内で所要の処理に用いられるべく構成している。
【００２３】
ボトムクランプ回路１０には、入力端子４と出力端子５との間の経路にエミッタを接続したＮＰＮトランジスタからなる第１トランジスタ１１と、入力端子４と出力端子５との間の経路にコレクタを接続したＮＰＮトランジスタからなる第２トランジスタ１２を設けている。第１トランジスタ１１では、ボトムクランプ回路１０がクランプする電位を決定している。第２トランジスタ１２では、ボトムクランプ回路１０の動作・非動作の切換を行っている。第２トランジスタ１２のエミッタには第１抵抗１３を接続している。
【００２４】
ボトムクランプ回路１０の動作・非動作を切換制御する切換制御回路３０は、差動スイッチ回路３１と、同差動スイッチ回路３１とコレクタを接続するとともに、ベースを第１バイアス電源３２と接続したＰＮＰトランジスタからなる第３トランジスタ３３とで構成している。３９ａは第３トランジスタ３３エミッタと接続した第２抵抗である。
【００２５】
特に、差動スイッチ回路３１は、ベースに第２バイアス電源３４を接続したＰＮＰトランジスタからなる第４トランジスタ３５と、ベースに第３バイアス電源３６を接続したＰＮＰトランジスタからなる第５トランジスタ３７とから構成している。しかも、第３バイアス電源３６は可変電源としており、映像信号処理ＩＣ１に設けた選択信号用パッド６から入力された選択信号によって、第３バイアス電源３６の電位ＶＢ３を第２バイアス電源３４の電位ＶＢ２よりも大きい電位か、あるいは小さい電位に切換可能としている。
【００２６】
さらに、第４トランジスタ３５のコレクタは、ボトムクランプ回路１０の第２トランジスタ１２とカレントミラー回路を構成するＮＰＮトランジスタからなる第６トランジスタ３８のコレクタと接続している。第６トランジスタ３８のエミッタには、第３抵抗３９ｂを接続している。
【００２７】
したがって、ＶＢ３＞ＶＢ２の場合には、第４トランジスタ３５が動作することによって第６トランジスタ３８及び第２トランジスタ１２がオン状態となり、ボトムクランプ回路１０が動作状態となる。
【００２８】
一方、ＶＢ３＜ＶＢ２の場合には、第５トランジスタ３７が動作することによって第６トランジスタ３８及び第２トランジスタ１２がオフ状態となり、ボトムクランプ回路１０が非動作状態となる。
【００２９】
ボトムクランプ回路１０の動作時には、ボトムクランプ回路１０は、第１トランジスタ１１のベースを第３トランジスタ３３のコレクタと接続していることにより、第１バイアス電源３２の電位ＶＢ１と、第２バイアス電源３４の電位ＶＢ２と、第１トランジスタ１１のベース−エミッタ電位をＶＢＥ１とから決定される電位によって、入力端子４から入力された映像信号の最下位電位をクランプして出力端子５から出力している。ここで、通常、最下位電位は、映像信号中の同期信号部分である。
【００３０】
第３バイアス電源３６の電位の制御は、ＶＢ３＞ＶＢ２とする場合には第４トランジスタ３５のみが動作する電位とすることが望ましく、ＶＢ３＜ＶＢ２とする場合には、第５トランジスタ３７のみが動作する電位とすることが望ましい。
【００３１】
ペデスタルクランプ回路２０は、一対のＰＮＰトランジスタからなる第７トランジスタ２１と第８トランジスタ２２で構成したカレントミラー回路２３と、一対のＮＰＮトランジスタからなる第９トランジスタ２４と第１０トランジスタ２５で構成した差動対トランジスタ回路２６と、電流源２７とで構成している。２８は、第１０トランジスタ２５のベースに接続したペデスタルクランプ用基準電源である。
【００３２】
同ペデスタルクランプ回路２０は、第９トランジスタ２４のベースを入力端子４と出力端子５との間の経路に接続することによって接続している。
【００３３】
さらに、差動対トランジスタ回路２６と電流源２７との間には切換スイッチ４０を設け、同切換スイッチ４０を入切制御することによって差動対トランジスタ回路２６の動作・非動作を切換制御すべく構成している。
【００３４】
切換スイッチ４０は、映像信号処理ＩＣ１に設けた切換信号用パッド７から入力された切換制御信号によって入切制御しており、切換スイッチ４０をオン状態とする切換制御信号が入力されることによってペデスタルクランプ回路２０を動作させ、ペデスタルクランプ用基準電源２８の電位による映像信号のクランプを行い、切換スイッチ４０をオフ状態とする切換制御信号が入力されることによってペデスタルクランプ回路２０を非動作としている。
【００３５】
上記したように、ボトムクランプ回路１０とペデスタルクランプ回路２０とを連接したことによって、ホールド用コンデンサ２を共有させることができ、外付けのコンデンサの数を削減して低コスト化を図ることができる。
【００３６】
しかも、本実施形態のクランプ回路では、入力端子４を一つだけとし、選択信号用パッド６から入力した選択信号と、切換信号用パッド７から入力した切換制御信号とによって、ボトムクランプ回路１０とペデスタルクランプ回路２０とのいずれか一方だけを動作状態とすることができるので、必要となる入力端子４の数を削減することができ、映像信号処理ＩＣ１が大型化することを抑制して、安価な映像信号処理ＩＣ１の提供を可能とすることができる。
【００３７】
しかも、映像信号が、ボトムクランプ回路１０とペデスタルクランプ回路２０とのどちらでもクランプ可能な信号である場合には、ボトムクランプ回路１０とペデスタルクランプ回路２０の両方でクランプを行うこともでき、この場合、ペデスタルクランプ回路２０ではクランプの速度を向上させることができる。
【００３８】
すなわち、電源投入時にペデスタルクランプ用基準電源２８の電位が安定していない状態では、第３バイアス電源３６の電位ＶＢ３と、第５トランジスタ３７のベース−エミッタ電位ＶＢＥ５と、第１トランジスタ１１のベース−エミッタ電位ＶＢＥ１とによって決まる電位ＶＢ３−ＶＢＥ５＋ＶＢＥ１まではボトムクランプ回路１０も作動することによって、電源投入時にペデスタルクランプ用基準電源２８の電位が所定の電位に安定化するまでの時間を従来のペデスタルクランプ回路よりも早くすることができる。
【００３９】
さらに、ボトムクランプ回路１０が、入力端子４から入力された映像信号の最下位電位部分、すなわち同期信号部分においてのみクランプを行なうべく選択信号用パッド６から入力する選択信号を調整しておくことにより、映像信号に重畳されたノイズの影響を受けにくくすることができる。
【００４０】
一方、映像信号がクランプ処理の必要のない安定な信号である場合には、選択信号用パッド６から入力した選択信号と、切換信号用パッド７から入力した切換制御信号とによって、ボトムクランプ回路１０とペデスタルクランプ回路２０とをいずれも非動作とすることにより、電力の消費を抑制して省電力化を図ることができる。
【００４１】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、映像信号に含まれる同期信号部分の電位を所定の電位にクランプする第１のクランプ手段と、映像信号に含まれるペデスタル部分の電位を所定の電位にクランプする第２のクランプ手段と、第１のクランプ手段と第２のクランプ手段のうち、いずれか一方を動作させるべく切換制御する切換手段とからクランプ回路を構成したことによって、入力端子数を削減したクランプ回路を構成することができるので、製造コストを高騰させることなく第１のクランプ手段と第２のクランプ手段とを有するクランプ回路を形成することができる。
【００４２】
請求項２記載の発明によれば、第１のクランプ手段の動作と非動作とを切換制御する第１の制御手段と、第２のクランプ手段の動作と非動作とを切換制御する第２の制御手段とから切換手段を構成したことによって、第１のクランプ手段と第２のクランプ手段との切換を速やかに行うことができるとともに、各クランプ手段におけるクランプの速度を向上させることができる。
【００４３】
請求項３記載の発明によれば、映像信号中の直流電位を一定に保持するクランプ回路を有する映像信号処理装置において、クランプ回路を、映像信号に含まれる同期信号部分の電位を所定の電位にクランプする第１のクランプ手段と、映像信号に含まれるペデスタル部分の電位を所定の電位にクランプする第２のクランプ手段と、第１のクランプ回路と第２のクランプ回路のうち、いずれか一方を動作させるべく切換制御する切換手段とから構成したことによって、入力端子数を削減したクランプ回路を構成することができるので、製造コストを高騰させることなく第１のクランプ手段と第２のクランプ手段とを有する映像信号処理装置を形成することができる。しかも、映像信号処理装置に対して必要となる外付けコンデンサの数も削減することができ、低コスト化を図ることができる。
【００４４】
請求項４記載の発明によれば、第１のクランプ手段の動作と非動作とを切換制御する第１の制御手段と、第２のクランプ手段の動作と非動作とを切換制御する第２の制御手段とから切換手段を構成したことによって、請求項２記載の発明と同様に、第１のクランプ手段と第２のクランプ手段との切換を速やかに行うことができるとともに、各クランプ手段におけるクランプの速度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるクランプ回路の回路図である。
【図２】従来のボトムクランプ回路の回路図である。
【図３】従来のペデスタルクランプ回路の回路図である。
【符号の説明】
１  映像信号処理ＩＣ
２  ホールド用コンデンサ
３  接続パッド
４  入力端子
５  出力端子
７  切換信号用パッド
１０  ボトムクランプ回路
１１  第１トランジスタ
１２  第２トランジスタ
１３  第１抵抗
２０  ペデスタルクランプ回路
２１  第７トランジスタ
２２  第８トランジスタ
２３  カレントミラー回路
２４  第９トランジスタ
２５  第１０トランジスタ
２６  差動対トランジスタ回路
２７  電流源
２８  ペデスタルクランプ用基準電源
３０  切換制御回路
３１  差動スイッチ回路
３２  第１バイアス電源
３３  第３トランジスタ
３４  第２バイアス電源
３５  第４トランジスタ
３６  第３バイアス電源
３７  第５トランジスタ
３８  第６トランジスタ
３９ａ  第２抵抗
３９ｂ  第３抵抗
４０  切換スイッチ
【図１】
2004328523.tif 000003
【図２】
2004328523.tif 000004
【図３】
2004328523.tif 000005