JPH0683461B2

JPH0683461B2 - ビデオカメラ装置

Info

Publication number: JPH0683461B2
Application number: JP7173586A
Authority: JP
Inventors: 信夫植田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1986-03-26
Filing date: 1986-03-26
Publication date: 1994-10-19
Anticipated expiration: 2009-10-19
Also published as: JPS62225086A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、ビデオ信号を輝度信号（以下、Ｙ信号と略
す）と色信号（以下、Ｃ信号と略す）に分離して記録装
置に伝送するビデオカメラ装置に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、ビデオカメラは小型化とともに高性能化し、高品
位なものでも家庭用VTRに接続し、カメラ録りされるよ
うになってきた。特に小型化の要求により、VTR一体形
カメラが普及し、その一体化した利点から、従来の家庭
用VTRでのＹ信号とＣ信号の分離における画質劣化を防
ぐ目的で、カメラからの出力をあらかじめＹ信号とＣ信
号（Ｙ信号に同期信号、Ｃ信号にバースト信号が付加さ
れる場合も同様）に分離し、VTR側の処理回路に伝送し
ているものが増加している。

従来例として、第５図に家庭用（例えばVHS方式，β方
式,8ミリビデオ方式など）のVTR一体形カメラの一般的
な回路ブロック図を示す。図において、１はカメラのレ
ンズ、２はアイリスモータ2aによって開閉して露光量を
調節するアイリス、３は光信号を電気信号に変換する撮
像部、４は色分離やガンマ補正，ブランキングなどを行
なうプロセス回路、５は上記アイリス２の制御や撮像部
３からの信号のゲインを調整するオートコントロール回
路、６は色差信号を作り出すマトリックス回路、７は上
記色差信号からＹ信号とＣ信号を生成するエンコーダ、
８はＹ信号とＣ信号を混合する混合器、９はビデオ出力
として、電気−電気系のビデオ信号と電磁系を通った再
生ビデオ信号（本図では再生系は省略してある。）を切
換えるスイッチ、10はＹ信号のS/N比向上のためのプリ
エンファシス回路、11はFM変調器、12はＹ−FM信号の記
録電流レベルを設定する可変抵抗器、13はＣ信号（NTSC
方式では搬送波3.58MH_z）を低域に変換する平衡変調
器、14は低域変換Ｃ信号の記録電流レベルを設定する可
変抵抗器、15はＹ−FM信号と低域変換Ｃ信号を混合し、
ドラム16のヘッド16aに適切な電流を流すための記録ア
ンプである。また、17はマイクロフォンであり、マイク
ロフォン17からの音声信号はマイクアンプ18に入り、モ
ニタ出力として出力される。（なお本図では音声の記録
再生系統は省略してある）。19はビデオ信号とオーディ
オ信号をRF信号に変換するRFRFコンバータである。

次に動作について説明する。

レンズ１を通過した光は、アイリス２を通って撮像部３
に入り、光信号が電気信号に変換される。撮像部３から
の出力20は、色分離やガンマ補正，ブランキングなどを
行なうプロセス回路４に入り、その出力21としてはRGB
の形で出されている。この出力21はオートコントロール
回路５によって、ゲインの制御が行なわれているわけで
あるが、１つはアイリス２の開閉を行なうアイリスモー
タ2aの制御で、暗い所ではアイリス２が開き、明るい所
では閉じて、露光量の調節をし、画面全体の明るさを平
均的レベルに保つようにしている。そして、もう１つは
プロセス回路４での電気信号レベルに応じてゲインを変
え、アイリス２の働きでは抑えきれない明るさの変化を
制御するAGC（Auto Gain Control）である。この２つの
制御により、カメラからのビデオ信号は、概ねAPL（Ave
rage Picture Level:平均画像レベル）50％になるよ
う、上記アイリス及びAGCで制御するのが通常である。
この点に関して、第６図，第７図を用いて詳しく説明す
る。

第６図は、撮像部３にCCD（Charge Coupled Device）イ
メージセンサを使用した場合のブロック図であるが、CC
Dイメージセンサ３の出力としては、図示のような波形2
0が出力され、プロセス回路４に入力される。このプロ
セス回路４では、まず信号分離回路27で信号成分とノイ
ズ成分を分離し、その出力は、AGCアンプ28とアイリス
コントロール回路30に入力される。アイリスコントロー
ル回路30に入力された図示の如き信号25は、低域通過フ
ィルタ（LPF）30aと差動増幅器30bで構成されたピーク
検波回路で、基準レベルとの差電圧が検出され、アイリ
スコントロール信号26として、アイリスモータ2aへ送ら
れ、基準レベルより小さい時はアイリス２が開くよう
に、大きい時は閉じるように制御される。一方、AGCア
ンプ28に入力された信号の出力は色分離回路29を経て当
該プロセス回路４の出力21となるとともに、図示の24の
如くAGCコントロール回路31に入力され、アイリスコン
トロール回路30と同様、LPF31aと差動増幅器31bでピー
ク検波し、基準レベルとの差電圧をAGCコントロール信
号23としてAGCアンプ28にフィードバックし、AGCのゲイ
ンをコントロールしている。ここで、アイリスコントロ
ール回路30のLPF30aの時定数は、アイリスモータ2aの応
答速度に対応して大きく、数＋フレーム単位で制御さ
れ、AGCコントロール回路31のLPF31aの時定数は比較的
小さいが、それでも数Ｈ（水平同期期間）単位で制御が
行なわれている。これは、時定数が小さくなり過ぎる
と、画面上でフリッカーとなるからである。以上の説明
から明らかなように、AGCコントロールの基準レベルが
固定であるから、設定した基準レベルは画面のAPLに対
応することとなる。実際のカメラでは、暗い所でも被写
体が明るく見えるように、概ねAPL50％になるよう調整
している。そこで、例えば第７図（ａ）に示すような、
周辺が暗く一部だけが明るい被写体を撮した場合、前述
のアイリスは開き、AGCはAPL50％となるようにゲインを
上げるので、混合器８の出力で見た複合映像信号のレベ
ルは、AGCがない場合は第７図（ｂ）であるものが、AGC
の働きにより同図（ｃ）のようになる。戸外でのカメラ
撮影ではこのような場面がよく有り、しかも、同図
（ｃ）のようにスポット的に、Ｙ信号もＣ信号もレベル
が高い場合や、Ｙ信号が小さくてもＣ信号が大きい場
合、Ｙ信号が大きくＣ信号が小さい場合など様々であ
る。従って、同図（ｃ）のように、ピークで複合映像信
号レベルが100％をはるかに越える場合がよく有る。即
ち、Ｙ信号とＣ信号を別々の基準レベルでコントロール
しても、一方が大きければ、複合映像信号（Ｙ＋Ｃ）に
した場合、やはり100％を越えてしまうのである。

実際のカメラでは、第５図のエンコーダ７の部分で、Ｙ
信号は120％程度でホワイトクリップがかけられている
が、上記のような理由により、過大な信号がVTR側に伝
送される。

このようにしてレベル制御された信号は、マトリックス
回路６で色差信号にされ、次のエンコーダ７に送られ
る。エンコーダ７では、色差信号からＹ信号とＣ信号を
作り出している。また、通常この部分で、Ｙ信号に一定
レベルの同期信号Ｓが、Ｃ信号に一定レベルのカラーバ
ースト信号Ｂが付加されるので、この出力は、Ｙ＋Ｓと
Ｃ＋Ｂという形になっているが、一般にVTRを使用する
時は、記録画面を使用者がモニタする為、モニタ出力を
設けており、複合映像信号（Ｙ＋Ｓ＋Ｃ＋Ｂ）が必要と
なってくる。この信号を作り出すのが混合器８であり、
スイッチ９により、記録時はカメラからの入力ビデオ信
号を、再生時にはVTRからの再生ビデオ信号をモニタ出
力に出している。この出力は、例えば、ビデオ出力端子
につながれて、モニタテレビに映像を出すとか、カメラ
に付属するEVF（Electric View Finder）に出力すると
か、あるいはRFコンバータ19に出力し、RF信号に変換さ
れて、テレビのアンテナ入力から映像信号を入力すると
いうことが行なわれる。このRFコンバータ19には、ビデ
オ信号の他にマイクロフォン17からの音声信号がアンプ
18で増幅され、ビデオ信号と同様に入力される。このRF
コンバータ19は、例えばNTSC方式のテレビでは、映像信
号は１チャンネル91.25MH_z,2チャンネル97.25MH_zの映像
搬送波に、音声信号は、4.5MH_zの音声搬送波に変調し、
周波数多重で出力されている。従って、RFコンバータ入
力に、過大な映像信号が入ると、過変調になり、その側
帯波成分が変調音声帯域にまで飛び込み、音声出力にバ
ズ音が発生することがある。

次にVTR側での記録プロセスであるが、エンコーダ７か
らのＹ＋Ｓ信号は、プリエンファシス回路10でS/N比向
上の為エンファシスをかけられ、FM変調器11に入力され
る。この出力は、可変抵抗12によりヘッド16aに適切な
記録電流が流れるようプリセットされている。一方、エ
ンコーダ７からのＣ＋Ｂ信号は、平衡変調器13により、
Ｙ−FM信号の低域に周波数変換され、可変抵抗14により
最適レベルにプリセットされる。そして、適切なレベル
になったＹ−FM信号と低域変換Ｃ信号は、記録アンプ15
で混合，増幅され、ヘッド16aで磁気記録媒体に記録さ
れることになる。

ここで重要なことは、第１に、このような記録システム
においては、Ｙ信号とＣ信号の記録レベルはプリセット
されており、もし過大な信号が可変抵抗12,14に入力さ
れた場合は、その入力レベルに応じて記録電流も大きく
なってしまうことである。第２に、磁気記録特有の特
性、即ち、第８図に示すように、Ｃ信号の記録レベルを
上げていくと、Ｃ信号の再生出力レベルは上がるが、Ｙ
信号の再生出力レベルは逆に下がってしまうということ
である。

第１の点に関しては、VTR側に、Ｙ信号に対してAGC、Ｃ
信号に対してACC（Auto Color Control）などの回路が
用意されているが、これらの回路は動作原理上同期信号
S,バースト信号Ｂの大きさが映像信号に対応して変化し
ている場合に効果があるわけで、ビデオカメラのよう
に、映像信号のレベルに関係なく、S,B共に一定レベル
である場合は全く役に立たない。また、第２の点に関し
ては、もしＣ信号が規定値以上記録アンプ15に入力され
た場合、再生Ｙ−FM信号のレベルが下がるだけでなく、
Ｙ信号とＣ信号の混変調歪成分であるＹ−2C（Ｙ−FMの
キャリア周波数から低域変換Ｃ信号のキャリアの２倍の
周波数を引いた周波数成分）が増大する為、再生画面上
でこのＹ−2C成分（この周波数はＹ−FMの帯域内にあ
る）がビート状に出現する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のビデオカメラ装置は以上のように構成されている
ので、例えば周辺の信号レベルが低く、スポット状にレ
ベルが高い被写体を撮影した場合、カメラのAGC回路がA
PLを50％程度に追い込む為、非常に大きなゲインで信号
を増幅してしまい、記録時に記録アンプに過大な入力信
号が入ったり、Ｃ信号の記録電流が増大し、Ｙ信号の再
生レベルが低下したりして、画質劣化を招くという問題
点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、スポット状に信号レベルの高い被写体を撮影
した場合においても、画質の劣化を防止できるビデオカ
メラ装置を得ることを目的とする。

また、この発明の別発明は、上記目的に加えて、RFコン
バータに過大な入力信号が入ることにより音声出力にバ
ズ音が発生する等の音質の劣化を防止できるビデオカメ
ラ装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るビデオカメラ装置は、Ｙ信号とＣ信号の
複合信号を生成する複合信号生成手段と、上記複合信号
の所定値以上の振幅レベルを検出するレベル検出手段
と、上記レベル検出手段の出力に基づき上記Ｙ信号とＣ
信号の振幅レベルを所定値以下に制限する第1,第２レベ
ル制限手段とを備えたものである。

また、この発明の別発明に係るビデオカメラ装置は、上
記のものに、複合信号の振幅レベルを所定値以下に制限
する第３レベル制限手段を備え、この第３レベル制限手
段の出力をモニタ出力としたものである。

〔作用〕

この発明においては、複合信号生成手段によって生成さ
れた複合信号のレベルをレベル検出手段が検出し、第1,
第２レベル制限手段は上記検出出力にもとづきＹ信号と
Ｃ信号の振幅レベルを制限する。

また、この発明の別発明においては、上記作用に加え
て、第３レベル制限手段が複合信号の振幅レベルを制限
してモニタ出力とする。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。な
お、この実施例は従来例に回路を付加する形で実現して
いるので、その部分のみを第１図に示す。その他の部分
は第５図に示した従来例と同じであるので説明を省略す
る。

第１図において、7,8,9,10,13は第５図と同じである。4
0は混合器８の出力信号である複合信号、，すなわちＹ
＋Ｃ信号47を所定のレベルでクリップするクリップ回
路、41は上記クリップ回路40の出力をデジタル的な信号
にする波形整形回路、42は混合器８の出力信号47の振幅
を所定レベルに制限するリミッタ回路、43はＹ信号45の
レベルを波形整形回路41の出力によって制限するＹリミ
ッタ回路、44はＣ信号46のレベルを同じく波形整形回路
41の出力によって制限するＣリミッタ回路である。ま
た、第２図に各々の部分の波形図を示す。45,46はエン
コーダ７のＹ信号及びＣ信号出力、47は混合器８の出力
信号、48は波形整形回路41の出力、49,50は夫々Ｙリミ
ッタ43,Cリミッタ44の出力、51はリミッタ42の出力信号
波形である。なお、第１図において、混合器8,各リミッ
タ回路43,44,42は夫々本願の複合信号生成手段、第1,第
2,第３レベル制限手段に相当し、また、クリップ回路40
と波形整形回路41とにより本願のレベル検出手段52が構
成されている。

次に実施例の動作について説明する。

エンコーダ７から出力されたＹ信号45（実際は一定レベ
ルの同期信号Ｓが付加されているからＹ＋Ｓ信号である
が、説明上支障とならないのでＹ信号として扱う）とＣ
信号46（同様に一定レベルのバースト信号Ｂが付加され
ているがＣ信号として扱う）は各々のリミッタ回路43,4
4に入る経路と、混合器８に入る経路がある。混合器８
に入力されたY,C信号45,46はここで複合されてＹ＋Ｃ信
号47となる。もし、周辺が暗くスポット的に明るい被写
体を撮影している場合は、従来例で説明した通りゲイン
が非常に高くなり、Ｙ＋Ｃ信号47は100％をはるかに越
える信号となる。このような信号が次のクリップ回路40
に入ると、あらかじめ決められたクリップレベルV_cより
電位の高い部分のみが出力される。出力された信号は、
時定数回路や振幅器などより成る波形整形回路41でクリ
ップ信号出力がある部分だけハイレベルとなるようなデ
ジタル信号48に変換され、Y,Cリミッタ回路43,44に入力
される。Ｙリミッタ回路43は第３図に示すような回路が
考えられ、エンコーダ７からのＹ信号45がコンデンサC1
を介して、抵抗R1,R2でバイアスV_sをかけられたトラン
ジスタQ1のベースに供給される。一方、波形整形回路41
からの出力48は、トランジスタQ3のベースに入力され、
クリップ回路40のクリップレベルを越える過大な入力が
あった時は、トランジスタQ3がオンするようになってい
る。トランジスタQ3がオンすることにより、抵抗R5と並
列に抵抗R6が入り、トランジスタQ2のベース電位は下が
ることになる。波形整形回路41の出力がロウレベルの時
は、トランジスタQ3はカットオフしているので、トラン
ジスタQ2のバイアス電位V_rは抵抗R4,R5で決定され、先
ほどより電位は上がることになる。従って、V_rがV_sより
高ければ、エンコーダ７からのＹ信号45はトランジスタ
Q1を通り、そのまま出力されるが、低くなると、それ以
上高いレベルの信号は出力されなくなり、V_r＋V
_BE・Q2（Q2のベースエミッタ間電位0.6V）のDC電位に固
定される。このことから、V_r＋V_BE・Q2をビデオ信号（シ
ンクチップからホワイトピークまでを100％としたと
き）の120％に対応するDCレベルに設定したとすると、
過大なビデオ入力信号でも、120％でリミッタがかか
り、それ以上の高いレベルは出力されなくなる。Ｃリミ
ッタ回路44でも同様で、第４図に示すような回路が考え
られ、波形整形回路41の出力48がロウレベルの時は、ス
イッチSWが開いており、V_r1，V_r2で決められる上，下リ
ミッタレベルは幅広く、リミッタはかからないが、ハイ
レベルになった時はスイッチSWが閉じ、V_r1，V_r2の電位
幅が狭くなる為、その幅以上のＣ信号が入力された時は
リミッタがかかる。

以上のようにして、所定のレベル以上の過大な信号が入
力してきた時でも、VTR側へは所定のレベルで制限され
たＹ信号49及びＣ信号50が伝送される。また、混合器８
の出力47はもう１つのリミッタ回路42に入力され（回路
としてはＹリミッタ回路43とほぼ同じ形式でよい。即
ち、第３図において、R6,Q3を取り除き、V_rをある特定
の値に設定して、一定のリミッタレベルを得るようにす
ればよい）、これによりモニタ出力51は過大な入力でも
所定のリミッタレベルで制限される。

なお、上記実施例では、本願のレベル検出手段をクリッ
プ回路40と波形整形回路41で構成し、波形整形回路41で
クリップレベル以上の信号があるかないかだけを示すデ
ジタル信号にしているが、波形整形回路41を廃し、クリ
ップ回路40の出力信号で各リミッタ回路43,44のリミッ
タレベルをアナログ的に可変にしてもよい。なお、本実
施例では、レベル制限手段をリミッタ回路42,43,44のよ
うな信号波形の変形を伴うような回路で実現している
が、これは波形変形を伴わない可変利得増幅器のような
ものでもよいことは明らかである。

〔発明の効果〕以上のように、この発明によれば、Ｙ＋Ｃ信号の振幅レ
ベルによりＹ＋Ｃ信号のレベルを制限するように構成し
たので、スポット状に信号レベルの高い被写体を撮影し
た場合においても、画質の劣化を防止できるビデオカメ
ラ装置が得られる効果がある。

また、この発明の別発明によれば、上記構成に加えて、
Ｙ＋Ｃ信号のレベルも制限してモニタ出力とするように
構成したので、上記効果とともに、音質の劣化も防止で
きるビデオカメラ装置が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるビデオカメラ装置の
要部を示すブロック構成図、第２図は第１図における各
部の波形図、第３図，第４図はこの発明におけるＹ信
号,C信号のリミッタ回路の一実施例を示す回路図、第５
図は従来のVTR一体型ビデオカメラのブロック構成図、
第６図は第５図におけるプロセス回路とオートコントロ
ール回路の詳細なブロック構成図、第７図はスポット状
に明るい画面を撮影した時のビデオ信号波形図、第８図
は磁気記録における２周波信号の記録レベルと再生出力
の関係を示す図である。８……混合器（複合信号生成手段）、40……クリップ回
路、41……波形整形回路、42……リミッタ回路（第３レ
ベル制限手段）、43……Ｙリミッタ回路（第１レベル制
限手段）、44……Ｃリミッタ回路（第２レベル制限手
段）、52……レベル検出手段。なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ビデオ信号を輝度信号と色信号に分離して
記録装置に伝送するビデオカメラ装置において、上記輝
度信号と色信号の複合信号を生成する複合信号生成手段
と、上記複合信号の所定値以上の振幅レベルを検出する
レベル検出手段と、上記レベル検出手段の出力に基づき
上記輝度信号と色信号の振幅レベルを所定値以下に制限
する第1,第２レベル制限手段とを備えたことを特徴とす
るビデオカメラ装置。
【請求項２】レベル検出手段は所定レベル以上の複合信
号を出力するクリップ回路とこの出力波形を整形してデ
ジタル化する波形整形回路とから成り、第1,第２レベル
制限手段は上記波形整形回路の出力がハイレベルのとき
輝度信号と色信号を夫々所定の振幅レベルで制限するリ
ミッタ回路から成ることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載のビデオカメラ装置。
【請求項３】レベル検出手段は所定レベル以上の複合信
号を出力するクリップ回路から成り、第1,第２レベル制
限手段は上記クリップ回路の出力レベルに応じて輝度信
号と色信号の振幅レベルを制限するリミッタ回路から成
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のビデオ
カメラ装置。
【請求項４】ビデオ信号を輝度信号と色信号に分離して
記録装置に伝送するビデオカメラ装置において、上記輝
度信号と色信号の複合信号を生成する複合信号生成手段
と、上記複合信号の所定値以上の振幅レベルを検出する
レベル検出手段と、上記レベル検出手段の出力に基づき
上記輝度信号と色信号の振幅レベルを所定値以下に制限
する第1,第２レベル制限手段と、上記複合信号の振幅レ
ベルを所定値以下に制限する第３レベル制限手段とを備
え、この第３レベル制限手段の出力をモニタ出力とした
ことを特徴とするビデオカメラ装置。
【請求項５】第３レベル制限手段は、複合信号を所定の
振幅レベルで制限するリミッタ回路から成ることを特徴
とする特許請求の範囲第４項記載のビデオカメラ装置。