JPH0670200A - サンプルホールド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来のような位相調整回路を不要とし、段差
の無い安定した光学的黒レベル期間を有する映像信号を
得ることができるサンプルホールド装置を提供する。 【構成】 信号処理上適切な電圧値を得るために、第１
のクランプ回路１６により、光学的黒レベル期間以後の
水平ブランキング期間のタイミングで映像信号２２を所
定の直流電圧値に固定した後、サンプルホールド回路１
８により、映像信号８ａの１画素おきの周期と同一周期
を有するサンプリングパルス２９に基づいて第１のクラ
ンプ回路１６の出力信号をサンプリングして水平走査期
間上の同一混合色信号のみを分離し、その後、黒レベル
を安定させるために、第２のクランプ回路２０により、
光学的黒レベル期間のタイミングでサンプルホールド回
路１８の出力信号２６，２７を所定の直流電圧値に固定
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、固体撮像素子を内蔵
したビデオカメラ等における色分離処理に用いられるサ
ンプルホールド装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のサンプルホールド装置について図
面を参照しながら説明する。図３は従来のサンプルホー
ルド装置の構成を示すブロック図である。図３におい
て、１ａは信号入力端子、２ａはクランプパルス入力端
子、３ａはクランプ回路、４ａはサンプリングパルス入
力端子、５ａはサンプルホールド回路、６ａは信号出力
端子、７ａは位相調整回路、８ａは映像信号、１０ａは
クランプパルス、１１ａはクランプ回路３ａの出力信
号、１２ａ，１３ａはサンプルホールド回路５ａの出力
信号である。

【０００３】このように構成された従来のサンプルホー
ルド装置の動作を図３および図４を参照しながら説明す
る。図４は従来のサンプルホールド装置の動作を説明す
るための信号波形図である。図４において、図３と同符
号の部分は同様の部分を示す。先ず、クランプ回路３ａ
の信号入力端子１ａには、映像信号８ａが入力され、ク
ランプパルス入力端子２ａには、クランプパルス１０ａ
が入力される。

【０００４】映像信号８ａは、２次元に配された複数の
受光画素に対応して、水平方向に２画素の繰り返しを有
する色フィルターを備えたＣＣＤ（Charge-Coupled Dev
ice）形の固体撮像素子より出力される信号を相関２重
サンプリングした信号である。この信号入力端子１ａに
繰り返し入力する映像信号８ａの１水平走査期間を図４
に示してある。水平走査期間は、撮像期間および水平ブ
ランキング期間の２期間から構成され、このうち水平ブ
ランキング期間は、テレビジョンでは画面上に表れない
期間であり、この水平ブランキング期間で、特に黒のレ
ベルを決定する期間を光学的黒レベル（ＯＢ：Optical
Black ）期間と呼ばれる。

【０００５】また、図４に示す信号９ａは、１水平走査
期間のうち水平ブランキング期間の映像信号８ａを拡大
したものである。この水平ブランキング期間の信号９ａ
は、主に前段の相関２重サンプリングで使用される画素
ごとの周期（ナイキスト周波数）のサンプリングパルス
のパルスリーク等に由来するクロック成分を有してい
る。

【０００６】この信号９ａを信号処理上適切な直流電圧
値に固定するとともに黒レベルを安定化するために、ク
ランプ回路３ａのクランプパルス入力端子２ａに、光学
的黒レベル期間にタイミングを有するクランプパルス１
０ａを入力する。クランプパルス１０ａを入力されたク
ランプ回路３ａでは、光学的黒レベル期間、すなわちク
ランプパルス１０ａのタイミングであるクランプ期間１
０ｂに、信号９ａを直流電圧値に固定する。したがっ
て、クランプ回路３ａからは、クランプ期間１０ｂのみ
クロック成分のない出力信号１１ａが出力されることと
なる。

【０００７】次に、サンプルホールド回路５ａでは、ク
ランプ回路３の出力信号１１ａを、サンプリングパルス
入力端子４ａから入力する１画素おきの周期（相関２重
サンプリング回路のナイキスト周波数の１／２）を有す
るサンプリングパルスで１画素おきにサンプリングする
ことにより、１水平走査期間上の同一混合色信号のみが
分離され、信号出力端子６ａに信号１２または信号１３
が出力される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された従来のサンプルホールド装置では、図４
に示すように、信号１１ａのクロック成分と、サンプリ
ングパルス入力端子４ａに入力されるサンプリングパル
スとの位相関係により、サンプルホールド回路５ａから
出力される信号１２ａ，１３ａには、光学的黒レベル期
間と他の期間との間に段差が発生する。このような光学
的黒レベル期間での段差は、後段の信号処理で色差信号
が作成された状態でも持ち越され、テレビジョン画面上
での色誤差現象の発生要因となる。

【０００９】そこで、従来のサンプルホールド装置で
は、上記の段差を補正するために、サンプリングパルス
入力端子４ａに入力するサンプリングパルスを位相調整
回路７ａに通すことで、信号１２ａ，１３ａにおける段
差を無くすように、サンプリングパルスの位相を調整し
ていた。しかし、このような調整は微妙なもので非常に
困難を要するという問題があった。

【００１０】この発明の目的は、上記従来の問題点を解
決するもので、従来のような位相調整回路を不要とし、
段差の無い安定した光学的黒レベル期間を有する映像信
号を得ることができるサンプルホールド装置を提供する
ことである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明のサンプルホー
ルド装置は、第１のクランプ回路と、サンプルホールド
回路と、第２のクランプ回路とを備えたものである。第
１のクランプ回路は、信号入力端子に、固体撮像素子の
出力信号をサンプリングした映像信号が入力され、クラ
ンプパルス入力端子に、映像信号の水平走査期間におけ
る光学的黒レベル期間以後の水平ブランキング期間にタ
イミングを有する第１のクランプパルスが入力され、こ
の第１のクランプパルスのタイミングで映像信号を所定
の直流電圧値に固定するものである。

【００１２】サンプルホールド回路は、サンプリングパ
ルス入力端子に、固体撮像素子の出力信号の１画素おき
の周期と同一周期を有するサンプリングパルスが入力さ
れ、このサンプリングパルスに基づいて、第１のクラン
プ回路の出力信号をサンプリングするものである。第２
のクランプ回路は、クランプパルス入力端子に、映像信
号の水平走査期間における光学的黒レベル期間にタイミ
ングを有する第２のクランプパルスが入力され、この第
２のクランプパルスのタイミングでサンプルホールド回
路の出力信号を所定の直流電圧値に固定するものであ
る。

【００１３】

【作用】この発明の構成によれば、信号処理上適切な電
圧値を得るために、第１のクランプ回路により、光学的
黒レベル期間以後の水平ブランキング期間のタイミング
で映像信号を所定の直流電圧値に固定した後、サンプル
ホールド回路により、サンプリングパルスに基づいて第
１のクランプ回路の出力信号をサンプリングして水平走
査期間上の同一混合色信号のみを分離し、その後、黒レ
ベルを安定させるために、第２のクランプ回路により、
光学的黒レベル期間のタイミングでサンプルホールド回
路の出力信号を所定の直流電圧値に固定したため、光学
的黒レベル期間に段差が発生することがない。

【００１４】これにより、従来のような位相調整回路は
不要となり、段差の無い安定した光学的黒レベル期間を
有する映像信号を得ることができる。

【００１５】

【実施例】以下、この発明の一実施例について、図面を
参照しながら説明する。図１はこの発明の一実施例のサ
ンプルホールド装置の構成を示すブロック図である。図
１に示すように、サンプルホールド装置は、第１のクラ
ンプ回路１６と、サンプルホールド回路１８と、第２の
クランプ回路２０とからなる。

【００１６】第１のクランプ回路１６は、信号入力端子
１４に映像信号２２を入力し、クランプパルス入力端子
１５に第１のクランプパルス２４を入力したものであ
る。映像信号２２は、２次元に配された複数の受光画素
に対応して、水平方向に２画素の繰り返しを有する色フ
ィルターを備えたＣＣＤ（Charge-Coupled Device）形
の固体撮像素子（図示せず）から出力される信号を相関
２重サンプリング回路（図示せず）により相関２重サン
プリングした信号である。

【００１７】第１のクランプパルス２４は、映像信号２
２の各１水平走査期間における光学的黒レベル期間以後
の水平ブランキング期間にタイミングを有するパルスで
ある。また、サンプルホールド回路１８は、第１のクラ
ンプ回路１６の出力信号２５を入力とし、サンプリング
パルス入力端子１７にサンプリングパルス２９を入力し
たものである。

【００１８】サンプリングパルス２９は、固体撮像素子
の出力信号の１画素おきの周期と同じ周期（相関２重サ
ンプリング回路のナイキスト周波数の１／２）を有する
パルスである。また、第２のクランプ回路２０は、サン
プルホールド回路１８の出力信号２６，２７を入力と
し、クランプパルス入力端子１９に第２のクランプパル
ス２８を入力したものである。

【００１９】第２のクランプパルス２８は、映像信号２
２の各１水平走査期間における光学的黒レベル期間にタ
イミングを有するパルスである。このように構成したサ
ンプルホールド装置の動作を図１および図２を参照しな
がら説明する。図２はこの発明の一実施例のサンプルホ
ールド装置の動作を説明するための信号波形図である。

【００２０】なお、図２の符号２２は、信号入力端子１
４に繰り返し入力する映像信号を１水平走査期間で表わ
したものである。１水平走査期間は、撮像期間および水
平ブランキング期間の２期間から構成され、このうち水
平ブランキング期間には、黒レベルを決定する光学的黒
レベル（ＯＢ：Optical Black ）期間がある。また、信
号２３は、１水平走査期間のうち水平ブランキング期間
の映像信号２２を拡大したものである。この水平ブラン
キング期間の信号２３は、画素ごとの周期（相関２重サ
ンプリング回路のナイキスト周波数）のクロック成分を
有している。また、図１と同符号の部分は同様の部分を
示している。

【００２１】先ず、第１のクランプ回路１６に、信号２
３および第１のクランプパルス２４を入力する。これに
より、第１のクランプ回路１６は、信号２３を、第１の
クランプパルス２４のタイミング（光学的黒レベル期間
以後の水平ブランキング期間のタイミング）で信号処理
上適切な直流電圧値に固定する。したがって、第１のク
ランプ回路１６の出力信号２５は、第１のクランプパル
ス２４のタイミングである第１のクランプ期間２４ａの
みクロック成分の無い信号となる。

【００２２】次に、サンプルホールド回路１８に、第１
のクランプ回路１６の出力信号２５および固体撮像素子
の出力信号の１画素おきの周期（相関２重サンプリング
回路のナイキスト周波数の１／２）と同一周期を有する
サンプリングパルス２９を入力する。これにより、サン
プルホールド回路１８は、出力信号２５を１画素おきに
サンプリングすることによって、１水平走査期間上の同
一混合色信号のみを分離する。

【００２３】この際、サンプルホールド回路１８の出力
信号２６または出力信号２６には、出力信号２５のクロ
ック成分とサンプリングパルス２９との位相関係によ
り、第１のクランプ期間２４ａと他の期間との間に段差
が発生する。しかし、従来のように光学的黒レベル期間
と他の期間との間には段差が発生することがない。そし
て、第２のクランプ回路２０に、サンプルホールド回路
１８の出力信号２６または出力信号２７および第２のク
ランプパルス２８を入力する。これにより、第２のクラ
ンプ回路２０は、出力信号２６，２７を、第２のクラン
プパルス２８のタイミング（光学的黒レベル期間のタイ
ミング）で所定の直流電圧値に固定する。したがって、
第２のクランプ回路２０の信号出力端子２１から出力す
る映像信号３０は、段差の無い安定な光学的黒レベル期
間を有する信号となる。

【００２４】このように実施例によれば、信号処理上適
切な電圧値を得るために、第１のクランプ回路１６によ
り、光学的黒レベル期間以後の水平ブランキング期間の
タイミングで映像信号２２を所定の直流電圧値に固定し
た後、サンプルホールド回路１８により、映像信号８ａ
の１画素おきの周期と同一周期を有するサンプリングパ
ルス２９に基づいて第１のクランプ回路１６の出力信号
をサンプリングして水平走査期間上の同一混合色信号の
みを分離し、その後、黒レベルを安定させるために、第
２のクランプ回路２０により、光学的黒レベル期間のタ
イミングでサンプルホールド回路１８の出力信号２６，
２７を所定の直流電圧値に固定する。

【００２５】これにより、第２のクランプ回路２０によ
る光学的黒レベル期間のタイミングでの直流電圧値固定
は、クロック成分の無いサンプルホールド回路１８の出
力信号２６，２７に対して行うこととなるため、光学的
黒レベル期間に段差が発生することがない。したがっ
て、従来のような位相調整回路７ａは不要となり、段差
の無い安定した光学的黒レベル期間を有する映像信号３
０を得ることができる。これにより、テレビジョン画面
上での色誤差現象の発生をなくすことができる。

【００２６】

【発明の効果】この発明のサンプルホールド装置によれ
ば、第１のクランプ回路により、光学的黒レベル期間以
後の水平ブランキング期間のタイミングで映像信号を所
定の直流電圧値に固定した後、サンプルホールド回路に
より、サンプリングパルスに基づいて第１のクランプ回
路の出力信号をサンプリングし、その後、第２のクラン
プ回路により、光学的黒レベル期間のタイミングでサン
プルホールド回路の出力信号を所定の直流電圧値に固定
したため、光学的黒レベル期間に段差が発生することが
ない。これにより、従来のような位相調整回路は不要と
なり、段差の無い安定した光学的黒レベル期間を有する
映像信号を得ることができる。

【００２７】その結果、安定な光学的黒レベル期間を有
する映像信号を無調整で得ることができ、テレビジョン
画面上で色誤差が発生することのない優れたサンプルホ
ールド装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例のサンプルホールド装置の
構成を示すブロック図である。

【図２】この発明の一実施例のサンプルホールド装置の
動作を説明するための信号波形図である。

【図３】従来のサンプルホールド装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図４】従来のサンプルホールド装置の動作を説明する
ための信号波形図である。

【符号の説明】

１４ 信号入力端子 １５ クランプパルス入力端子 １６ 第１のクランプ回路 １７ サンプリングパルス入力端子 １８ サンプルホールド回路 １９ クランプパルス入力端子 ２０ 第２のクランプ回路 ２２ 映像信号 ２４ 第１のクランプパルス ２９ サンプリングパルス ２８ 第２のクランプパルス

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 信号入力端子に、固体撮像素子の出力信
   号をサンプリングした映像信号が入力され、クランプパ
   ルス入力端子に、前記映像信号の水平走査期間における
   光学的黒レベル期間以後の水平ブランキング期間にタイ
   ミングを有する第１のクランプパルスが入力され、この
   第１のクランプパルスのタイミングで前記映像信号を所
   定の直流電圧値に固定する第１のクランプ回路と、 サンプリングパルス入力端子に、前記固体撮像素子の出
   力信号の１画素おきの周期と同一周期を有するサンプリ
   ングパルスが入力され、このサンプリングパルスに基づ
   いて、前記第１のクランプ回路の出力信号をサンプリン
   グするサンプルホールド回路と、 クランプパルス入力端子に、前記映像信号の水平走査期
   間における光学的黒レベル期間にタイミングを有する第
   ２のクランプパルスが入力され、この第２のクランプパ
   ルスのタイミングで前記サンプルホールド回路の出力信
   号を所定の直流電圧値に固定する第２のクランプ回路と
   を備えたサンプルホールド装置。