JPS6125315A - 電荷転送遅延回路 - 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〕 この発明は、例えば、カラービデオ信号処理回路に用い
られるＣＣＤ遅延回路などの電荷転送遅延回路に関する
ものである。

〔従来の技術〕

カラービデオ信号処理において、ＩＨ（水平走査期間）
遅延線は、広く使用されている。例えば、ＮＴＳＣ方式
において、入力信号を輝度信号と色信号とに分離するＹ
／Ｃ分離回路におけるくし形フィルタや、ＰＡＬ及びＳ
ＥＣＡＭ方式における色信号の積分用の回路などに用い
られている。

上述のＩＨ遅延線は、電荷転送遅延素子により構成され
る。しかし、電荷転送遅延素子は、低域側の周波数帯で
、雑音レベルが高いという問題点を有している。この雑
音は、１／ｆ雑音と呼ばれ、雑音の大きさが測定する周
波数に反比例して増大するものであり、この１／ｆ雑音
は、半導体の表面の状態などに関連して発生するもので
避けることができないものである。即ち、第９図は、Ｃ
ＣＤ遅延回路の雑音の周波数特性の一例及び他の例を示
すもので、この第９図から明らかなように、何れのＣＣ
Ｄ遅延回路の場合でも、低域周波数（この例では、０．
２ＭＩ（ｚ以下）において、急激に雑音レベルが高くな
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

カラービデオ信号処理において、ｔｉ転送遅延素子によ
り発生する１／ｆ雑音は、画像に直接影響を及ぼし、よ
り鮮明な画像を得ようとするとこの１／ｆ雑音が障害と
なる。しかし、１／ｆ雑音を取り除くように、電荷転送
遅延回路を改良することは、物理的に問題があり、飛躍
的に改善することは、現在の技術では困難である。

従って、この発明の目的は、電荷転送遅延素子の入力及
び出力信号の処理を行うことにより、電荷転送遅延回路
で発生する１／ｆ雑音の影響を低減できる電荷転送遅延
回路を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、電荷転送遅延素子の入力側及び出力側に夫
々入力処理回路及び出力処理回路を接続するものである
。入力処理回路において、アナログ入力信号を高域側に
周波数変換し、出力処理回路により、ノイズ成分を除去
し、もとの帯域に周波数変換するものである。

〔作用〕

上述のように電荷転送遅延素子の入力側において、入力
処理を行うことにより信号帯域と、１／ｆ雑音のレベル
が高い低域側帯域とを分離しすることができ、出力側に
おいて、その１／ｆ雑音の高い帯域を除去できる。

〔実施例〕

この発明の一実施例について、以下図面を参照して説明
する。第１図は、この発明の一実施例をＣＣＤ遅延回路
に適用した場合の構成を示し、第２図は、第１図におけ
る各部の周波数スペクトラムを示す。

第１図において、１が入力処理回路、２がＣＣＤ遅延回
路、３が出力処理回路である。端子４より、第２図Ａに
示す周波数スペクトラムを持つカラービデオ信号が、入
力処理回路１に供給される。

人力処理回路１において、第２１已に示す周波数スペク
トラムとされた処理信号が、ＣＣＤ遅延回路２に供給さ
れる。

入力処理回路１は、第２図Ｂに示すように、入力信号の
スペクトラムに対し、低域成分と高域成分とが入れ換え
られた鏡像なスペクトラムとすることができ、且つ１／
ｆ雑音のレベルの高い低域側周波数の帯域にカラービデ
オ信号の周波数帯域が重ならないように、°高域側に入
力信号を変換するものである。

ＣＣＤ遅延回路２には、端子５より周波数ｆｓのクロッ
クが供給されており、低域成分と高域成分とが入れ換え
られたカラービデオ信号は、ＣＣＤ遅延回路２において
、遅延され、第２図Ｃに示す周波数スペクトラムとされ
る。このスペクトラムを有するＣＣＤ遅延回路２の出力
信号が、出力処理回路３に供給される。

出力処理回路３は、入力信号を周波数変換し、信号の低
域成分と高域成分とを入れ換え、且つ１／ｆ雑音のレベ
ルが高い周波数帯域を除去するようになされている。Ｃ
ＣＤ遅延回路２から供給されたカラービデオ信号は、低
域側に周波数変換され、且つ低域成分と高域成分とが入
れ換えられ、前出の端子４に供給された人力信号と同様
な第２図りに示す周波数スペクトラムとされ、出力端子
６に取り出される。

第３図は、この発明の一実施例における人力処理回路１
の一例の構成を示し、第４図は、第３図における各部の
周波数スペクトラムを示す。

７．９が乗算器、８がバンドパスフィルタ、１０がロー
パスフィルタである。端子４より、第４図Ａに示す周波
数スペクトラムのカラービデオ信号が、乗算器７に供給
される。乗算器７には、端子１１より周波数ｆ１のキャ
リア信号が供給されており、このキャリア信号の周波数
ｆ１は、カラービデオ信号の最高周波数ｆｈの２倍以上
とされている。例えばカラービデオ信号の最高周波数を
４．２ＭＨｚとすると、端子１１より乗算器７には１０
Ｍ　Ｈｚの正弦波が供給されている。入力信号と周波数
ｆ１のキャリア信号が乗算器７により乗算され、第４図
Ｂに示すようにｆ１〜（ｆｌ＋ｆｈ）の帯域の上側波帯
と（ｆ１〜ｆｈ）〜ｆ１の帯域の下側波帯信号に平衡変
調され、バンドパスフィルタ８にその信号が供給される
。

バンドパスフィルタ８は、周波数（ｆｌ−ｆｈ’）〜ｆ
１の帯域の信号だけを通過させる特性を有し、バンドパ
スフィルタ８に供給された信号は、第４図Ｃに示すよう
に下側波帯だけの信号とされ、乗算器９に供給される。

乗算器９には、端子１２より周波数ｒ２のキャリア信号
が供給されており、このキャリア信号の周波数は、前出
のｒｈ以上（例えば５．５　ＭＨｚ）とされている。バ
ンドパスフィルタ８から供給される信号と、周波数ｆ２
のキャリア信号とが乗算器９により乗算され、第４図り
に示すように（ｆｌ−ｒ２−ｒｈ＞〜（ｆｌ−ｆ２）の
帯域の下側波帯と（ｆｌ　＋ｆ２−ｆｈ　）〜（ｆｌ＋
ｆ２）の帯域の上側波帯信号に平衡変調され、ローパス
フィルタ１０にその信号が供給される。

ローパスフィルタ１０は、周波Ｉｔ＜　（ｆｌ　−ｆ２
）以下の帯域の信号だけを通過させる特性を有し、ロー
パスフィルタ１０に供給された信号は、第４図Ｅに示す
ように下側波帯だけの信号とされ、ＣＣＤ遅延回路２に
供給される。このＣＣＤ遅延回路に供給される第４図Ｅ
の信号と、第４図Ａの入力信号とは、（ｆｌ　−ｆ２　
）／２の周波数に関して鏡像なスペクトラムを持つ信号
である。つまり、入力処理回路１からＣＣＤ遅延回路２
に供給される信号は、低域成分と高域成分とが入れ換え
られたスペクトラムを持つものである。

第５図は、この発明の一実施例における出力処理回路３
の一例の構成を示し、第６図は、第５図における各部の
周波数スペクトラムを示す。１３゜１７がローパスフィ
ルタ、１４．１６が乗算器、１５がバンドパスフィルタ
である。ＣＣＤ遅延回路２から出力される信号は、ロー
パスフィルタ１３に供給される。

ＣＣＤ遅延回路２から供給される信号の周波数スペクト
ラムは、第６図Ａに示されるように、サンプリング周波
数ｆｓを中心とするサンプリングスペクトラムを含んで
いる。また、ＣＣＤ遅延回路２で発生する１／ｆ雑音の
レベルの高い帯域は、（ｆｌ　−ｆ２−ｆｈ　）以下の
帯域において存在している。この例では、（ｆｌ　−ｆ
２−ｆｈ　）は、０゜３ＭＨｚとなり、ＣＣＤ遅延回路
２で発生する１／ｆ雑音のレベルの高い帯域（０，２Ｍ
Ｈｚ以下）と信号帯域とが重ならない。

ローパスフィルタ１３は、（ｆｌ−ｆ２）以下の周波数
帯域を通過させる特性を有し、ＣＣＤ遅延回路より供給
される信号は、サンプリングスペクトラムの帯域が除去
され、第６図Ｂに示す周波数スペクトラムとされ、乗算
器１４に供給される。

乗算器１４には、端子１８から周波数ｆ２のキャリア信
号が供給されており、このキャリア信号と、ローパスフ
ィルタ１３からの信号とが乗算器１４により乗算され、
第６図Ｃで示すように（ｆｌ−ｆｈ）〜ｆ１の帯域の上
側波帯と（２・ｆ２−ｆｌ）〜（２・ｆ２−ｆｌ　＋ｆ
ｈ　）の帯域の下側波帯信号に平衡変調され、バンドパ
スフィルタ１５に供給される。この際、ＣＣＤ遅延回路
２で発生する１７ｆ雑音のレベルの高い帯域は、（２・
ｆ２−ｆ１→−ｆｈ）〜（ｆｌ　−ｆｈ　）に存在する
。

バンドパスフィルタ１５は、（ｆｌ−ｆｈ）〜ｆ１の周
波数帯の信号だけを通過させる特性を有し、バンドパス
フィルタ１５に供給された信号は、第６図りに示すよう
に上側波帯だけの信号とされ、乗算器１６に供給される
。この際、１／ｆ雑音のレベルの高い帯域は、バンドパ
スフィルタ１５より除去される。

乗算器１６には、端子１９から周波数日のキャリア信号
が供給されており、このキャリア信号とバンドパスフィ
ルタ１５からの信号とが乗算器１６により乗算され、第
６１已に示すように（２・ｆｌ−ｆ、ｈ）〜２・ｆｌの
帯域の上側波帯と０〜ｆｈの帯域の下側波帯信号に平衡
変調され、ローパスフィルタ１７に供給される。

ローパスフィルタ１７は、ｆｈ以下の周波数帯域の信号
だけを通過させる特性を有し、ローパスフィルタ１７に
供給された信号は、第６図Ｆに示すように下側波帯だけ
の信号とされ、出力端子６より取り出される。

第７図は、この発明の他の実施例の構成を示すものであ
り、２１．２５が乗算器、２２．２４がバンドパスフィ
ルタ、２６がローパスフィルタである。第８図は、第７
図における各部の周波数スペクトラムを示す。

端子２７から第８図Ａに示すカラービデオ信号が乗算器
２１に供給される。乗算器２１には、端子２８より周波
数ｆ３　（２・ｆｈ＜ｆ３）のキャリア信号が供給され
ており、このキャリア信号とカラービデオ信号とが乗算
され、高域側に周波数変換され、バンドパスフィルタ２
２に供給される。

バンドパスフィルタ２２により第６図Ｂに示すように（
［３−ｆｈ　）〜ｆ３の帯域の下側波帯信号とされ、バ
ンドパスフィルタ２２がらの出力信号は、ＣＣＤ遅延回
路２３に供給される。ＣＣＤ遅延回路２３には、図示せ
ずも周波数ｆｓ　（この場合ｆｓ　＞２・ｆ３である。

）のサンプリングクロックが供給されている。

サンプリングスペクトラムと１／ｆ雑音とを含むＣＣＤ
遅延回路２３の出力信号は、バンドパスフィルタ２４に
供給される。

バンドパスフィルタ２４により、サンプリングスペクト
ラムの帯域とＣＣＤ遅延回路で発生する１／ｆ雑音のレ
ベルの高い周波数帯域とが除去され、バンドパスフィル
タ２４の出力信号が、乗算器２５に供給される。

乗算器２５には、端子２８より周波数ｆ３のキャリア信
号が供給されており、このキャリア信号とローパスフィ
ルタ２４からの信号とが乗算され、低域側に周波数変換
され、ローパスフィルタ２６に供給される。

ローパスフィルタ２６に供給された信号は、ローパスフ
ィルタ２６により上側波帯信号が除去され、ｆｈ以下の
下側波帯信号とされ、出力端子２９に取り出される。

尚、この発明の一実施例において、ローパスフィルタ１
３をバンドパスフィルタとし、このバンドパスフィルタ
によりＣＣＤ遅延回路２で発生する１／ｆ雑音のレベル
の高い周波数帯域を、除去するようにしても良い。

この発明の他の実施例において、バンドパスフィルタ２
２で乗算器２１からの信号の上側波帯域だけを取り出し
、ＣＣＤ遅延回路２３に供給するようにしても良い、ま
た、バンドパスフィルタ２４をローパスフィルタとし、
ローパスフィルタ２６により、ＣＣＤ遅延回路２３で発
生し周波数変換された１／ｆ雑音のレベルの高い周波数
帯域を、除去するようにしても良い。

尚、入力信号を高域側に周波数変換する場合、高域側と
低域側と逆に変換すれば、ノイズの影響が高域側に集中
するので、ノイズレベルが比較的高い帯域と信号帯域と
がある程度型なっても良いまた、−実施例及び他の実施
例は、この発明をＣＣＤ遅延回路に適用した例であるが
、他の電荷転送遅延回路に適用しても良い。

〔発明の効果〕

この発明に依れば、電荷転送遅延素子の入力側及び出力
側で信号処理を行うことにより、電荷転送遅延素子の発
する１／ｆ雑音の影響を低減させることができ、より鮮
明な画像を得ることができる。

また、電荷転送遅延素子には、１／ｆ雑音の影響を受け
ない範囲でなるべく低域側の帯域を持つ信号を供給する
ので、電荷転送遅延素子の段数が増大することを防止で
きる。更に、高域側に１／ｆ雑音の影響が現れるように
すれば、視覚上この雑音を目立たなくすることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の全体の構成を示すブロッ
ク図、第２図はこの発明の一実施例の説明に用いる周波
数スペクトラム図、第３図はこの発明の一実施例におけ
る入力処理回路の構成を示すブロック図、第４図はこの
発明の一実施例における入力処理回路の説明に用いる周
波数スペクトラム図、第５図はこの発明の一実施例にお
ける出力処理回路の構成を示すブロック図、第６図はこ
の発明の一実施例における入力処理回路の説明に用いる
周波数スペクトラム図、第７図はこの発明の他の実施例
の構成を示すブロック図、第８図はこの発明の他の実施
例の説明に用いる周波数スペクトラム図、第９図はＣＣ
Ｄ遅延素子のｌ／ｆ雑音の説明に用いるグラフである。 ７．９，１４，１６．２１，２５：乗算器、８゜１５．
２２．２４：バンドパスフィルタ、１０゜１３．１７．
２６：ローバスフィルタ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電荷転送遅延素子の入力側及び出力側に夫々入力
   処理回路及び出力処理回路を接続し、入力信号を上記入
   力処理回路により、高域側に周波数変換し、上記出力処
   理回路により、上記入力処理回路のキャリア周波数と等
   しいキャリア信号でもって、低域側に周波数変換するよ
   うにしたことを特徴とする電荷転送遅延回路。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の電荷転送遅延回路に
   おいて、 上記入力処理回路における周波数変換は、上記入力信号
   と周波数変換出力との間で、低域側及び高域側が逆転す
   るものであることを特徴とする電荷転送遅延回路。