JPH03222580A - 映像信号のクランプ回路 - 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〕 本発明は交流結合で伝送される映像信号の直流成分の再
生をして絶対輝度レベルを表す信号を得ようとするクラ
ンプ回路に関するものである。

〔従来の技術〕

交流結合で伝送される映像信号においｇ水平同期信号の
直後の平坦部（バックポーチ）が一定の電圧になるよう
に直流成分の再生をし、絶対輝度レベルを表す信号を得
ようとするクランプ回路としては、第２図に示すような
単純な回路、あるいは第３図に示すような実開昭５７−
９８０８０号公報のサンプルホールド回路を用いるもの
等があった。

第２図のクランプ回路は演算増幅器２６、コンデンサ２
９、アナログスイッチ２７、クランプ電圧発生器３０お
よびクランプ信号発生器２３等からなる回路である。こ
の演算増幅器２６には広幣域の映像信号を歪みなく増幅
する高速性と、水平走査時間にわたってコンデンサ２９
の電荷を保持し得る低入力電流の二つの性能が要求され
る。このため高価な演算増幅器を用いなければ所望の性
能を得ることができない。また、上記第２図の従来の回
路においては、映像信号の信号源２４のインピーダンス
に比較してアナログスイッチ２７の導通抵抗が大きいた
め、クランプ電圧に誤差が生じることが避けられない。

このような問題点を解決すべく提案されたのが第３図に
示す実開昭５７−９８０８０号公報の回路である。この
第３図に示す回路は、入力された映像信号と、映像信号
がペデスタルレベルにある間に映像信号から抽出した保
持電位とを差動増幅することにより、直流分の変動をキ
ャンセルするようにしたものである。第３図において、
映像信号の発生源３１から入力端子３２を介し映像信号
が与えられる。３５．３６は第１、第２の差動増幅器、
３７はアナログスイッチ、３９はコンデンサ、４０はク
ランプ電圧発生器である。アナログスイッチ３７は映像
信号がペデスタルレベルにある間の電位を抽出するため
のクランプ信号をクランプ信号発生器３３から受はコン
デンサ３９にその電位を保持する。第２の差動増幅器３
６はこの保持電位とクランプ電圧発生器４０からのクラ
ンプ電圧とからそれらの差電位を出力する。また、第１
の差動増幅器３５はこの差電位と映像信号からそれらの
差電位を出力端子４１に出力信号として出力する。この
ことはクランプ信号により指定された映像信号がペデス
タルレベルにある間の電位がクランプ電圧におきかえら
れ、出力信号がクランプされることを意味する。

〔発明が解決しようとする課題］ 上記第２図の従来の回路においては、映像信号の信号源
インピーダンスに比較してアナログスイッチの導通抵抗
が大きいため、クランプ電圧に誤差が生じることが避け
られない。また、演算増幅器には広帯域の映像信号を歪
みなく増幅する高速性と水平走査時間にわたってコンデ
ンサの電荷を保持しうる低入力電流の二つの性能が要求
される。このため高価な演算増幅器を用いなければ所望
の性能を得ることができない。

一方、第３図に示すクランプ回路は上記のような欠点を
解決しようとしたものであるが、第１および第２０差動
増幅器のオフセット電圧およびその変動分が共に出力信
号に影響しクランプ電圧の精度低下に繋がるという問題
がある。

本発明はこれら従来のクランプ回路の課題を解決し、高
精度なりランプ動作を安価に実現する回路を提供するこ
とを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の映像信号のクランプ回路は、映像信号増幅用の
演算増幅器と、ペデスタルレベル記憶用の反転形積分器
と、前記映像信号が前記ペデスタルレベルにある間に真
となるクランプ信号で前記反転形積分器への入力を制御
するアナログスイッチとを備え、前記演算増幅器の出力
を前記アナログスイッチを介し前記反転形積分器へ人力
し、前記反転形積分器の出力によって前記演算増幅器の
非反転入力端子の電圧を制御することを特徴とする映像
信号のクランプ回路とするものである。

〔作用］ 本発明の映像信号のクランプ回路の映像信号増幅用の演
算増幅器は映像信号を歪みなく増幅するためのものであ
り、映像信号増幅のための高速性は要求されるが、低入
力電流性は要求されない。

また、反転形積分器はもう一方の演算増幅器、抵抗器、
コンデンサ等からなるものである。ここでの演算増幅器
には一定クランプ電圧を保持するための低入力性は要求
されるが高速性は要求されない。

また、演算増幅器のオフセット電圧については映像信号
増幅用の演算増幅器のオフセット電圧がクランプ動作を
行う時に補正されるために、出力信号に影響を与えない
。つまり、反転増幅器として動作する映像信号増幅用の
演算増幅器の出力を、クランプ信号が真である間導通す
るアナログスイッチを介して反転形積分器に帰還し、そ
の反転形積分器の出力により先の映像信号増幅用の演算
増幅器の非反転入力端子の電圧を制御してクランプ動作
を行う構成によって、出力信号に影響するのは反転形積
分器を構成する演算増幅器のオフセット電圧のみであり
、映像信号増幅用の演算増幅器のオフセット電圧は出力
信号に影響を与えないのである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

本発明の映像信号のクランプ回路の実施例を示す第１図
において、ビデオカメラ等の映像信号の信号源１１から
の映像信号は入力端子１２を介し、抵抗器１４．１５お
よび演算増幅器１６から成る反転増幅回路に与えられる
。映像信号はこの反転増幅回路で抵抗器１４と抵抗器１
５の比率で決まる利得に従って増幅される。増幅された
出力信号がアナログスイッチ１７を介し、抵抗器１８、
コンデンサ１９、演算増幅器２１から成る反転形積分器
に入力される。反転形積分器を構成する演算増幅器２１
の非反転入力端子には、クランプ電圧発生器２０によっ
てペデスタルレベルでクランプする基準となるクランプ
電圧を与える。演算増幅器２１の出力は反転増幅回路を
構成する演算増幅器１６の非反転入力端子に与えられ、
出力端子２２のレベルを制御する。クランプ信号発生手
段１３は映像信号がペデスタルレベルにあるタイミング
を検知し、その間に一定時間真となるようなりランプ信
号を発生しアナログスイッチ１７の制御端子を制御する
。

いま、映像信号がペデスタルレベルにあることを検知し
、クランプ信号が真となると出力端子２２の出力電圧と
クランプ電圧発生器２０によって発生するクランプ電圧
との差に比例した電流がコンデンサ１つを充電し演算増
幅器２１の出力を変化させる。演算増幅器２１の出力は
反転増幅回路を構成する演算増幅器１６の非反転入力端
子に接続されているため出力端子２２には演算増幅器２
１の出力電圧が １　＋ＲＩＳ／　（Ｒ１４＋Ｒ１１） 倍になって現れる。従って、クランプ信号が真である間
の出力端子２２の出力電圧と過渡応答は次のようになる
。

Ｖｏｕｔ　−Ｖｃ　　　（Ｖｃ　　Ｖ（１）　ｅ−””
ただし、Ｔは時定数であり次のように表される。

Ｔ＝　（Ｒｏｎ＋Ｒ＋ｇ’）ＣＩｑＲ Ｒ＝　（ＲＩＩ＋ＲＩ４）／　（Ｒ１１＋ＲＩ４＋ＲＩ
Ｓ）Ｖｏｕｔ　　：出力端子２２の出力電圧■ｃ　　：
クランプ電圧 Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１，：それぞれ抵抗器１４．１５１
８の抵抗値 Ｃ１０：コンデンサ１９の容量 ＲＯ）Ｉ　　：アナログスイッチ１８の導通抵抗値Ｒ０
：信号源１１のインピーダンス ■。　　：クランプ信号が真になった瞬間の出力端子２
２の出力電圧 ｔ　　：クランプ信号が真になってからの時間このこと
から、出力電圧はクランプ信号がある間、クランプ電圧
■、に向かって時定数Ｔで収束する一次遅れ応答を示す
。クランプ信号が真である時間に比べ時定数Ｔが充分小
さくなるように各定数を選ぶことにより精度の高いクラ
ンプが実現できる。

クランプ信号が偽である間は、アナログスイッチの漏れ
電流および演算増幅器２１０入力端子の他には演算増幅
器２１の出力を変化させる要因がなく、はぼ一定電圧を
保持することができ、出力端子２２にはクランプ信号が
偽となった瞬間からの映像信号の変化分がＲＩＳ／　（
ＲＩＩ＋ＲＩ４）倍されて出力される。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明の映像信号のクランプ回路は、
映像信号増幅用の演算増幅器と、ペデスタルレベル記憶
用の反転形積分器と、前記映像信号が前記ペデスタルレ
ベルにある間に真となるクランプ信号で前記反転形積分
器への入力を制御するアナログスイッチとを備え、前記
演算増幅器の出力を前記アナログスイッチを介し前記反
転形積分器へ入力し、前記反転形積分器の出力によって
前記演算増幅器の非反転入力端子の電圧を制御すること
を特徴とする映像信号のクランプ回路としたことによっ
て、アナログスイッチの導通抵抗や信号源インピーダン
スといった比較的不安定な定数に影響されることなく高
精度のクランプ動作を実現することができると共に、演
算増幅器のオフセット電圧についても出力電圧の精度に
影響を与えるのは演算増幅器２１の方だけであり、演算
増幅器１６のオフセット電圧はクランプ動作中に補正さ
れ出力電圧に影響を与えない。従って、高精度のクラン
プ動作を得ることができる。

また、演算増幅器１６には映像信号を歪み無く増幅する
高速性だけが要求され、低入力電流である必要はない。

一方、演算増幅器２１には高速性は要求されず、低入力
電流であることだけが要求される。このように単一の特
性だけに優れた、比較的安価な演算増幅器を使用できる
ため装置のコスト低減に寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の映像信号のクランプ回路の実施例を示
す回路図、第２図および第３図はそれぞれ従来例のクラ
ンプ回路を示す回路図である。 １１．２４．３１・・・映像信号の信号源　　１３・・
・クランプ信号発生手段　　１６・・・（映像信号増幅
用の）演算増幅器　　１７．２７．３７・・・アナログ
スイッチ　　１８・・・（反転形積分器を構成する）抵
抗器　　１９・・・（反転形積分器を構成する）コンデ
ンサ　　２０．３０．４０・・・クランプ電圧発生器　
　２１・・・（反転形積分器を構成する）演算増幅器　
　２３．３３・・・クランプ信号発生器第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）映像信号増幅用の演算増幅器と、ペデスタルレベ
   ル記憶用の反転形積分器と、前記映像信号が前記ペデス
   タルレベルにある間に真となるクランプ信号で前記反転
   形積分器への入力を制御するアナログスイッチとを備え
   、前記演算増幅器の出力を前記アナログスイッチを介し
   前記反転形積分器へ入力し、前記反転形積分器の出力に
   よって前記演算増幅器の非反転入力端子の電圧を制御す
   ることを特徴とする映像信号のクランプ回路。