JPH02285865A - クランプ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はテレビカメラ装置に用いて好適なりランプ回路
に関する。

〔発明の概要〕

本発明はテレビカメラ装置に用いて好適なりランプ回路
に関し、黒信号区間を有する映像信号が入力され、映像
信号の同期信号区間以外の区間の信号を出力するスイッ
チと、入力抵抗器及び帰還抵抗器を有し、入力抵抗器が
スイッチの出力に接続されたオペアンプと、スイッチの
入力端において、映像信号の黒信号区間の信号レベルを
サンプルホールドする第１のサンプルホールド回路と、
入力抵抗器の出力端において映像信号の黒信号区間の信
号レベルをサンプルホールドする第２のサンプルホール
ド回路と、第１のサンプルホールド回路の出力信号のレ
ベルと上記第２のサンプルホールド回路の出力信号のレ
ベルとを比較する比較器と、比較器の出力に基づいてス
イッチの入力端の信号のレベルを制御する制御回路とを
具備させることで変動要素に追従し、りＩＪ−ニングを
合せて行なうことの出来るロバスト性の高いクランプ回
路を得ようとするものである。

〔従来の技術〕

従来のカメラ装置として種々の方式の撮像方式が提案さ
れているが、第３図は３板式或は３管式のカラーカメラ
装置の系統図を示すものである。

第３図で（１）はレンズ、（２）は色温度変換フィルタ
、（３）はプリズム、（４Ｒ）　（４Ｇ）　（４Ｂ）は
赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に対応した三板式又は三
管式の撮像素子又は撮像管であり、撮像用のレンズ（１
）でとらえた被写体からの光はプリズム（３）で三原色
成分に分解され夫々の色成分を受は持つＣＣＤ等の撮像
素子（４Ｒ）　（４Ｇ＞　（４Ｂ）によって、Ｒ，Ｇ、
Ｈの映像信号に変換される。これら映像信号はプリアン
プ（５Ｒ）（５Ｇ）　（５Ｂ＞で前置増幅された後にビ
デオアンプ（６）、イメージエンハンサ（７）、プロセ
スアンプ（８）で増幅処理が成され、その他のガンマ補
正等の各種処理を施した後にエンコーダ（９）に供給さ
れて、例えばＮＴＳＣ方式の複合カラー映像信号に変換
されてインターフェース（１０）を介して出力端子（１
１）から出力される。

上述のレンズ（１）のアイリス（ｒＲｒｓ）やビデオア
ンプ（６）　、プロセスアン７’　（８）　、エンコー
タ（９〕、インターフェース（１０）等はオート機構を
構成するマイクロコンピュータ（ＣＰ　Ｕ）　（１２）
で制御される。撮像素子（４Ｒ）　（４Ｇ）　（４Ｂ）
がＣＣＤ等であればこれらＣＣＤはＣＣＤ駆動回路（１
３）で駆動される。（１４）はゲンロック機能を有する
同期信号発生器（ＳＧ）であり、各種同期信号を発生さ
せる。（１５）は上記各回路に供給する電源電圧を得る
ための電源回路である。

上述の如きカメラ装置のビデオアンプ（６）に供給され
るプリアンプ（５Ｒ）　（５Ｇ）　（５Ｂ＞から取り出
したＲｌＧ、Ｂの映像信号中にはブランキング期間中に
外部から飛び込んで来たノイズ等が含まれているので、
ビデオアンプ（６）中にはこれらノイズ等を取り除く為
の各種回路等が含まれている。通常はホワイトバランス
調整或は利得調整の行なえるビデオアンプやクランプ回
路並にガンマ補正回路等を有している。

ここで、クランプ回路が設けられる理由は例えば、ビデ
オアンプでホワイトバランス調整や利得調整を行なうと
、映像信号の黒レベルが変動し、画面上で黒の部分のバ
ランスがくずれて画質が劣化する等の弊害を除くために
設けられたものである。黒レベル変動原因は上記した他
にビジコン中の暗電流によるものなどがある。この様な
映像電流を検出するためにテレビカメラ装置では第５図
に示す様にカラービジコン（或はＣＣＤ等）のフェース
プレート（１６）内の電子ビーム走査範囲（１７）の一
部を覆う様に遮光マスク（１８）を設け、この部分をサ
ンプリングして暗電流検出などを行っている。この光を
遮光する部分を通常オプティカルブラック（以下ＯＰＢ
と記す）と云っている。このＯＰＢのレベルを一定の電
位に固定すればＯＰＢの黒レベルの変動は除かれるので
従来では波形の一点を一定の電位に固定したクランプ回
路が多く用いられている。

第４図は従来のクランプ回路を示すものである。

勿論このクランプ回路はビデオアンプ（６）内に含まれ
ている。今、入力端子（６ａ）にプリアンプ（５Ｒ）か
らＲの映像信号が入力されたとすると、このＲの映像信
号はビデオアンプを構成するオペアンプ（６ｂ）の一方
の入力端に供給される。一方、基準値が接地電位に成さ
れると共にオペアンプ（６ｂ）の出力をＯＰＢのタイミ
ングのクランプパルスでサンプルホールドするサンプル
ホールド回路（６ｄ）を介して供給された、出力信号が
比較器（６ｅ）の他方の入力端に供給されて比較され、
この比較された比較出力信号を積分器（６Ｃ）を介して
積分した積分出力信号がオペアンプ（６ｂ）の他方の入
力端に供給される。更に、オペアンプ（６ｂ）の出力信
号はブランキング中に含まれるノイズを除くために設け
られたクリーニングスイッチ（６ｆ）に供給され、次段
のビデオアンプ（６）中に設けたアンプ（乗算器）　（
６ｇ＞に供給される。アンプ（６ｇ）は例えは、高周波
特性のよいベース接地型のトランジスタＴＲ，等が用い
られている。今、Ｖ、をアンプ（６ｇ）の入力端子Ｔ、
　の電圧、■２　を出力端子Ｔ２　の電圧とし、入力端
子Ｔ１　　とエミッタ間に接続した入力抵抗器（６ｎ）
の抵抗値をＲ，コレクタと出力端子Ｔ２　との接続点に
接続した抵抗器（６ｐ）の抵抗値をＲ２とすで定まり、
利得を上げるためには抵抗器の抵抗値Ｒ１を小さくすれ
ばよいことが解る。

〔発明が解決しようとする課題〕

第４図に示すクランプ回路では比較器の基準電位は接地
電位に固定され、この値にＯＰＢの黒レベルを抑え込む
様になされている。所が、このクランプ回路を構成する
オペアンプ（６ｂ）の後段に接続されたアンプ（６ｇ）
のトランジスタＴＲ，の温度特性はあまり良好ではない
。（勿論アンプ（６ｇ）としてベース接地のトランジス
タＴＲ，等でなく通常のオペアンプを用いた場合でも同
様）ここで例えばビデオアンプの利得を変えるために（
通常Ｏｄｅ。

９ｄＢ、　１８ｄＢの三段階に切換可能）抵抗器Ｒ１の
抵抗値Ｒ１を変えるとトランジスタＴＲ，はベース接地
で且つ、温度特性が悪いので抵抗器Ｒ１両端の電位を常
に零に保つことは出来なくなり、その結果ＯＰＢの黒レ
ベルの利得も変動するためにＯＰＢの黒レベルが安定せ
ず、正しい波形処理が出来なくなる問題があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のクランプ回路はその１例が第１図に示されてい
る様に黒信号区間を有する映像信号が入力され、映像信
号の同期信号区間以外の区間の信号を出力するスイッチ
（６ｆ）と、入力抵抗器（６ｎ’）及び帰還抵抗器（６
Ｐ’）を有し、この入力抵抗器（６ｎ’）がスイッチ（
６ｆ’）の出力に接続されたオペアンプ（６ｇ’）と、
スイッチ（６ｆ’）の入力端に右いて、映像信号の黒信
号区間の信号レベルをサンプルホールドする第１のサン
プルホールド回路（６ｄ）と、入力抵抗器（６ｎ’）の
出力端において映像信号の黒信号区間の信号レベルをサ
ンプルホールドする第２のサンプルホールド回路（６ｋ
）と、第１のサンプルホールド回路（６ｄ）の出力信号
のレベルと上記第２のサンプルホールド回路（６ｋ）の
出力信号のレベルとを比較する比較器（６ｅ’）と、比
較器（６ｅ’）の出力に基づいてスイッチ（６ｆ’）の
入力端の信号のレベルを制御する制御回路（６ｂ）　（
６ｃ）　（６ｄ）とを具備してなるものである。

〔作用〕

本発明は入力抵抗器（６ｎ’）を可変させてビデオアン
プの利得を切換えた時に、黒レベル時に入力抵抗器（６
ｎ’）に流れる電流１１　を零に保つ様にしたので変動
要素に追従するロバスト性のある安定なりランプ回路が
得られる。

〔実施例〕

以下、本発明のクランプ回路の一実施例を第１図及び第
２図について説明する。

第１図で第４図との対応部分には同一符号を付して重複
説明を省略する、又機能及び構造の多少異なるものには
ダッシュを付して示した。

第１図で入力端子（６ａ）に入力されたプリアンプ（５
Ｒ）　（５Ｇ）　（５Ｂ）等からのＲ，Ｇ、Ｂのいずれ
かの映像信号は第１の比較器（６Ｊ）の一方の入力端に
入力される。この第１の比較器（６Ｊ）の出力端はオペ
アンプ（６ｂ）の入力に接続され、このオペアンプ（６
ｂ）の出力端は第１のサンプルホールド回路（６ｄ）と
ブランキングをクリーニングする為のスイッチ（６ｆ’
）の一端に接続され、このスイッチ（６ｆ’）の他端は
入力抵抗器（６ｎ’）の一端に接続され、この入力抵抗
器（６ｎ’）の他端はアンプ（乗算器）（６ｇ’）を構
成するオペアンプの一方の入力端に接続されると共に第
２のサンプルホールド回路〈６ｋ）に接続される。

第１及び第２のサンプルホールド回路（６ｄ）　（６ｋ
）はＯＰＢのブラックタイミングのクランプパルスでサ
ンプルホールドされる。第１及び第２のサンプルホール
ド回路（６ｄ）　（６ｋ）の出力端は第２の比較器（６
ｅ’）の夫々２つの入力端に接続され、第２の比較器（
６ｅ’）の出力端は積分器（６Ｃ）に接続され、この積
分器（６Ｃ）の出力端は第１の比較器（６Ｊ）の他方の
入力端に接続されている。アンプ（６ｇ’）の他方の入
力端は接続電位に一端が接続された電圧源（６１）に接
続され、このアンプ（８ｇ’）の出力端は出力端子（６
ｍ）に接続されると共に帰還抵抗器（６ｐ’）を介して
このアンプ（６ｇ’）の入力端に接続されている。

上述構成のクランプ回路に於ける動作を第１図及び第２
図の波形と共に説明する。第１図の入力端子（６ａ）に
は第２図Ａに示す様な映像信号が入力される。第２図Ａ
の波形でｔｌ　はビジコン等のブランキング期間、ｔ２
　はＯＰＢの期間であり、（２０）がビジコン等のビー
ムの黒レベル、（２１）が同期信号先端、（２２）が○
ＰＢレベル、（２３）が映像信号成分である。今、入力
抵抗器（６ｎ’）は抵抗器Ｒ１として表されているが、
実際には抵抗値の異なる三個の抵抗器が並列に接続され
、アンプ（６ｇ’）の利得をＯｄｅ、　９ｄｆｉ、　１
８ｄＢに切換えると、これら三個の抵抗器の一つが選択
されて利得が変えられる様になされている。このアンプ
（６ｇ’）は第４図と異なりオペアンプ構成とされてい
るがこのアンプ（６ｇ’）の利得は入力抵抗器（６ｎ’
）と帰還抵抗器（６Ｐ’）の抵抗値の比Ｒ２／Ｒ，で定
まる。入力抵抗器（８ｎ”）の抵抗値を切換えた時にＯ
ＰＢレベル（２２）が変動しない為にはｔ２　周期に入
力抵抗器（６ｎ’）に流れる電流ｉｌ　を零にすればよ
い。そこで本例ではアンプ（６ｇ’）の電圧源（６１）
の電圧Ｅの変動に伴って入力抵抗器（６ｎ’）と第２の
サンプルホールド回路（６ｋ）の接続点（６１）に電位
変動が生じてもＯｄｅの黒レベル時の電流１１　＝０を
保つ様にフィードバッククランプを掛ける様する。即ち
、第２図Ｂの様にクリーニング用のスイッチ（６ｆ’）
を“オフ”　に動作させてクリーニングパルス（２４）
を取出し、クリーニングを行なうと共に第１のサンプル
ホールド回路（６ｄ）と第２のサンプルホールド回路（
６ｋ）でＯＰＢの直流レベルを第２図Ｃの様にサンプル
ホールド（２５）シ、オペアンプ（６ｂ）出力端とスイ
ッチ（６ｆ’）並に第１のサンプルホールド回路（６ｄ
）との接続点（６ｈ）と接続点（６１）の電位差が零と
なる様に第２の比較器（６ｅ’）で比較し、その比較出
力をを積分器（６Ｃ）で積分した制御信号（６Ｑ）を第
１の比較器（６Ｊ）に供給すると、第１の比較器（６Ｊ
）では接続点（６ｈ）と（６１）とが等しくなる様な制
御信号（６Ｑ）が映像信号に加算される。その結果、第
２図りに示す様に利得の切換に応じてＯＰＢの直流レベ
ルが変動しない波形（２６）が得られる。

上述の動作は別の考え方をすれば入力抵抗器（６１１’
）を開放にし無限大にしてｒ　＋　＝　０にすれば出力
はＯＰＢの黒レベルになると云うことである。

従って、帰線期間に入力抵抗器（６ｎ’）に直列に入れ
たアナログスイッチ等で入力抵抗器（６ｎ’）を開放す
ると帰線期間の不要信号を除去して出力をＯＰＢの黒レ
ベルに保つことが出来るクリーニング効果が得られるの
で、このアナログスイッチを第１図の様に従来のクリー
ニング用のスイッチ（６ｆ’）に兼用させることが出来
る。又、アンプ（６ｇ’）の温度特性等の変動要因は回
路を工夫することで電圧源（６１）の温度変動特性に合
せ込むことが出来るので、この電圧源（６１）の温度特
性を補償する様なりランプ回路を構成させればアンプ（
６ｇ’）側の温度等で生ずる変動要因に追従したクラン
プ回路が得られる。即ち、従来の様に固定した接地電位
にクランプ値を抑え込むことなく、本例ではアンプ（６
ｇ’）の変動要素に追従させたので各種パラメータの変
動に強い（ロバスト性の有る）安定なりランプ回路が得
られる。

尚、本発明は利得切換時のクランプ回路について説明し
たが、ホワイトクリップやガンマ補正等に用いるクリッ
プ回路にも適用し得るもので本発明の要旨を逸脱しない
範囲で種々変更し得ることは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明によれば変動要素に追従させるため非常に高いロ
バスト性を持たせることが出来ると共に高性能なりリー
ニングも併せ行なうことの出来るクランプ回路が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクランプ回路の一実施例を示す系統図
、第２図は波形説明図、第３図は従来のカメラ装置の系
統図、第４図は従来のクランプ回路図、第５図はオプテ
ィカルブラックの説明図である。 （４Ｒ）　（４Ｇ）　（４Ｂ）は撮像素子、（６）はビ
デオアンプ、（６ｂ）はオペアンプ、（６ｆ）はクリー
ニング用スイッチ、（６ｃｌ）（６ｋ）は第１及び第２
のサンプルホールド回路、（６ｇ’）はアンプ（６ｅ’
）　（６Ｊ）は比較器である。 代 理 人 松 隈 秀 盛 ｅ 本発明のクラソア回路の一實施？ｌ　ｘ　ｉ、　Ｖ　ｉ
代置第１図 ：ｔｔ　　ｆｓ　Ｅｆｔ　ｅＡ　　Ｏ 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 黒信号区間を有する映像信号が入力され、上記映像信号
   の同期信号区間以外の区間の信号を出力するスイッチと
   、 入力抵抗器及び帰還抵抗器を有し、該入力抵抗器が上記
   スイッチの出力に接続されたオペアンプと、 上記スイッチの入力端において、上記映像信号の黒信号
   区間の信号レベルをサンプルホールドする第１のサンプ
   ルホールド回路と、 上記入力抵抗器の出力端において上記映像信号の黒信号
   区間の信号レベルをサンプルホールドする第２のサンプ
   ルホールド回路と、 上記第１のサンプルホールド回路の出力信号のレベルと
   上記第２のサンプルホールド回路の出力信号のレベルと
   を比較する比較器と、 上記比較器の出力に基づいて上記スイッチの入力端の信
   号のレベルを制御する制御回路とを具備してなることを
   特徴とするクランプ回路。