JPH04258092A - 映像信号処理回路 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は映像信号処理回路に関し
、特にＣＣＤイメージセンサを用いたビデオカメラに使
用される映像信号処理回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の映像信号処理回路においては、Ｃ
ＣＤイメージセンサより得られる出力信号を、相関２重
サンプル回路により雑音低減を行いつつ、映像信号のみ
をサンプルホールドし、サンプルホールドされた信号を
コンデンサを介して直流分をカットした後、ＡＧＣ回路
に入力している。この従来の映像信号処理回路の一例を
図４に示す。

【０００３】図４において、利得可変増幅器４７、クラ
ンプ・スイッチ４８および定電圧源４９を含むＡＧＣ増
幅器４６は、通常０〜１８ｄＢ程度の利得可変範囲を有
している。相関２重サンプル回路４４から出力される映
像信号は、ＮＴＳＣで約６０Ｈｚまでの低域周波数成分
を有するため、ＡＧＣ増幅器４６に対しては直結して増
幅することが理想的である。しかし、ＡＧＣ増幅器４６
は、回路規模が大きく、通常は、集積化された回路構成
にて使用されており、また、最大利得が約１８ｄＢと大
きいために、外部回路と直流電位を合わせることが困難
であるため、コンデンサにより直流をカットした後、映
像信号中の光学的ブラック・レベル出力期間中あるいは
、それに相当するような出力の安定期間をクランプして
、信号の直流電位を、ＡＧＣ増幅器４６内の増幅器に適
合した電位に合わせて使用する構成がとられているのが
一般的である。

【０００４】しかし、一方において、ＣＣＤイメージセ
ンサ４３においては、水平および垂直の映像ブランキン
グ期間を用いて、垂直転送が行われているため、ＣＣＤ
イメージセンサ４３の駆動方法によっては、これらのブ
ランキング期間中に、本来の映像信号には必要のない信
号が出力されてくる場合が生じる。例えば、ＣＣＤイメ
ージセンサ４３において、フォトダイオードに対する蓄
積期間を、等価的に短縮するシャッタモードの駆動を行
った場合には、ＣＣＤイメージセンサ４３における不要
電荷を、垂直ブランキング期間に高速に転送する電荷掃
出し駆動が行われるが、この掃出しを出力側に対して行
うと、この転送を行っている期間（約８〜１６Ｈの期間
）に、ＣＣＤイメージセンサ４３の出力に飽和出力（通
常、約１．０Ｖｐｐ）程度の不要出力が発生される場合
がある。このようなＣＣＤイメージセンサ４３の出力が
得られた場合における、相関２重サンプル回路出力の一
例が図５に示される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の映像信
号処理回路においては、垂直ブランキング期間以外の映
像信号が出力される期間においては、ＡＧＣ増幅器４６
における利得が０ｄＢの時、白−黒レベル電位差は約１
６０〜２００ｍＶ程度に設定される。従って、ＡＧＣ増
幅器４６の利得が１８ｄＢの場合には、約２０ｍＶが白
レベルである。これに対して、垂直ブランキング期間内
においては、約１Ｖ前後の出力が出てくるため、映像信
号出力期間に対して、平均電位が極端に上昇しているこ
とは明らかである。従って、このような信号を図４に示
されるように、コンデンサ４５により直流分をカットし
てＡＧＣ増幅器４６に入力すると、コンデンサ４５の容
量値と利得可変増幅器４７の入力インピーダンスによる
微分回路を通すことにより、垂直ブランキング直後の直
流電位が下り気味となる。所謂「垂直サグ」と呼ばれる
映像の沈む込み現象が引起される。この現象は、光学的
ブラック・クランプ・パルス１０９を介して、ＡＧＣ増
幅器４６に入力される際におけるクランプ・スイッチ４
８により、直流電位を定電圧源４９の電位に固定するこ
とによって、或程度までは改善されるが、クランプ・ス
イッチ４８および定電圧源４９の有しているインピーダ
ンスにより、実際には完全に消去することが不可能であ
るという欠点がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の映像信号処理回
路は、映像信号と可変電位とを入力し、所定のブランキ
ング・パルスを介して、その何れかを切替えて出力する
切替手段と、前記切替手段から前記映像信号が出力され
ている期間において、当該映像信号の光学的ブラック・
レベルに相当する期間のレベルをサンプルホールドする
第１のホールド手段と、前記切替手段から前記可変電位
が出力されている期間において、当該可変電位の一部ま
たは全部をサンプルホールドする第２のホールド手段と
、前記第２のホールド手段から出力される電位レベルよ
り、前記第１のホールド手段から出力される電位レベル
を減算する減算手段と、を備え、前記減算手段の出力を
誤差電圧として、当該誤差電圧を最小とするように前記
可変電位を制御する自動制御系を備えて構成される。

【０００７】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。

【０００８】図１は本発明の第１の実施例を示すブロッ
ク図である。図１に示されるように、本実施例は、ＣＣ
Ｄイメージセンサ１と、相関２重サンプル回路２と、ア
ナログスイッチ３と、バッファ増幅器４および５と、コ
ンデンサ６，１３，１４および２１と、利得可変増幅器
８、クランプ・スイッチ９および定電圧源１０を含むＡ
ＧＣ増幅器７と、サンプルホールド・スイッチ１１およ
び１２と、抵抗１５〜１７および２０と、減算器１８と
、低域フィルタ１９と、可変電圧源２２とを備えて構成
される。また、図２（ａ），（ｂ）おおび（ｃ）に示さ
れるのは、それぞれ垂直ブランキング期間、ブランキン
グ・パルス１０１およびブランキング・サンプル・パル
ス１０２である。

【０００９】図１において、相関２重サンプル回路２か
ら出力された映像信号は、アナログスイッチ３に入力さ
れ、このアナログスイッチ３を経由してバッファ増幅器
４に送られる。ここで、ブランキング・パルス１０１を
介して、前述の垂直ブランキング内の不要電荷による信
号出力期間に相当する（図２においては、１８Ｈとして
いる）期間においては、可変電圧源２２から入力される
可変電位に置換えられる。そして、バッファ増幅器４を
経由して、バッファ増幅器５と、サンプルホールド・ス
イッチ１１および１２に入力される。サンプルホールド
・スイッチ１１においては、アナログスイッチ３を介し
て置換えられた可変電位が、ブランキング・サンプル・
パルス１０２を介して、サンプルホールドされ、また、
サンプルホールド・スイッチ１１においては、アナログ
スイッチ３を介して入力される映像信号中の光学ブラッ
ク部の電位が、光学ブラック・ブランキング・パルス１
０３を介して、サンプルホールドされる。

【００１０】次に、これらのサンプルホールド・スイッ
チ１１および１２を介して検出された可変電位および光
学ブラック部の電位は、それぞれ抵抗１５および１６を
経由して減算器１８に入力されて減算処理され、光学ブ
ラック部の電位に対する可変電位の誤差が検出されて、
その誤差検出信号は、低域フィルタ１９を通して可変電
圧源２２に入力される。即ち、アナログスイッチ３の切
替動作に関連して、一つの負帰還ループが形成されてい
る。この負帰還ループを介して、垂直ブランキング期間
中の不要電荷による信号出力は、可変電圧源２２の電位
に置換えられる。また、この電位は映像信号中の光学ブ
ラック部のレベルに対して、略々等電位になることは明
らかである。これにより、従来例において説明したよう
な垂直ブランキング内における極端な電位変動が除去さ
れるため、コンデンサにより直流をカットしても、前記
光学ブラック部のクランプにより、十分な直流レベルの
再生が可能となる。

【００１１】次に、図２は本発明の第２の実施例を示す
ブロック図である。図２に示されるように、本実施例は
、ＣＣＤイメージセンサ２３と、相関２重サンプル回路
２４と、アナログスイッチ２６と、バッファ増幅器２６
および２７と、コンデンサ２８，３６，３７および４１
と、利得可変増幅器３０、クランプ・スイッチ３１およ
び定電圧源３２を含むＡＧＣ増幅器２９と、サンプルホ
ールド・スイッチ３４および３５と、抵抗３８，３９お
よび４２と、減算器４０とを備えて構成される。

【００１２】図２においては、前述の第１の実施例の場
合と異なり、バッファ増幅器２６の出力信号は、それぞ
れ別個のバッファ増幅器２７および３３を経由して、一
方はコンデンサ２８を介してＡＧＣ増幅器２９に入力さ
れ、また他方は、サンプルホールド・スイッチ３４およ
び３５に入力される。また、同様に第１の実施例と異な
り、減算器４０の出力側に、回路の形の上では、低域フ
ィルタと可変電圧源が設けられておらず、減算器４０の
出力が直接アナログスイッチに負帰還される構成となっ
ている。それ以外の構成については、第１の実施例の場
合と同様である。

【００１３】本実施例においては、上述のように、バッ
ファ増幅器２６の出力を、それぞれ別個のバッファ増幅
器２７および３３を通して分岐することにより、サンプ
ルホールド・スイッチ３５におけるＯＮ／ＯＦＦによる
雑音が、ＡＧＣ増幅器２９に入力される信号に重畳され
て、ＡＧＣ増幅器２９におけるクランプ動作時に、この
雑音によりクランプ電位に影響を与える恐れがあるとい
う問題が回避される。また、負帰還ループに含まれる低
域フィルタについては、本実施例においては、源算器４
０における帰還回路素子として、コンデンサ４１と抵抗
４２の並列回路を用いることにより、低域フィルタの機
能をも併有させた構成がとられている。また、この場合
、減算器４０の出力インピーダンスが、アナログスイッ
チ２５の負荷の影響を受けない程度に低い場合には、減
算回路４０を含む回路を、直接可変電圧源として用いて
も、第１の実施例の場合と同様の作用効果が得られるこ
とは明らかである。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ＣＣＤ
イメージセンサから出力される映像信号以外の不要信号
出力期間においては、映像信号の代りに、光学ブラック
・レベルと略々等しいレベルの電位により置換える処理
を行うことにより、前記不要信号による電位変動を抑制
し、コンデンサ等による直流カット処理の実行時におい
ても、映像信号に対する妨害を低減することができると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すブロック図である
。

【図２】前記第１の実施例における信号波形図である。

【図３】本発明の第２の実施例を示すブロック図である
。

【図４】従来例を示すブロック図である。

【図５】従来例における信号波形図である。

【符号の説明】

１，２３，４３　　　　ＣＣＤイメージセンサ２，，２
４，４４　　　　相関２重サンプル回路３，２５　　　
　アナログスイッチ ４，５，２６，２７，３３　　　　バッファ増幅器６，
１３，１４，２１，２８，３６，３７，４１，４５　　
　　コンデンサ ７，２９，４６　　　　ＡＧＣ増幅器 ８，３０，４７　　　　利得可変増幅器９，３１，４８
　　　　クランプ・スイッチ１０，３２，４９　　　　
定電圧源 １１，１２，３４，３５　　　　サンプルホールド・ス
イッチ １５〜１７，２０，３８，３９，４２　　　　抵抗１８
，４０　　　　減算器 １９　　　　低域フィルタ ２２　　　　可変電圧源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　映像信号と可変電位とを入力し、所定
   のブランキング・パルスを介して、その何れかを切替え
   て出力する切替手段と、前記切替手段から前記映像信号
   が出力されている期間において、当該映像信号の光学的
   ブラック・レベルに相当する期間のレベルをサンプルホ
   ールドする第１のホールド手段と、前記切替手段から前
   記可変電位が出力されている期間において、当該可変電
   位の一部または全部をサンプルホールドする第２のホー
   ルド手段と、前記第２のホールド手段から出力される電
   位レベルより、前記第１のホールド手段から出力される
   電位レベルを減算する減算手段と、を備え、前記減算手
   段の出力を誤差電圧として、当該誤差電圧を最小とする
   ように前記可変電位を制御する自動制御系を備えること
   を特徴とする映像信号処理回路。