JP2575647B2

JP2575647B2 - ビデオカメラ装置

Info

Publication number: JP2575647B2
Application number: JP61071736A
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: 1997-01-29
Anticipated expiration: 2012-01-29
Also published as: JPS62225087A

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（NT
SC方式では搬送波3.58MHz）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RF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RG
B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（A
verage 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、
CCDイメージセンサ３の出力としては、図示のような波
形20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アイリスコントロー
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、A
GC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91.25MHz,2チャンネル97.25MHzの映像
搬送波に、音声信号は4.5MHz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。尚、Ｙ信号レベルが過大
になった場合には、Ｙ信号そのものが歪んでしまい（黒
つぶれ，白とびと呼んでいる）、この場合、単にダイナ
ミックレンジで飽和するだけでなく、同期がとれなくな
ったりする。また、Ｙ信号の記録電流が増大した場合に
は、Ｃ信号の再生出力レベルが低下して、SN比が劣化
し、極端な場合には、色抜け（色が消えて白黒になるこ
と）を起こしてしまう。

〔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APL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信号あるいはＹ信号の記録電流が
増大してしまうことにより、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信号の所定値
以上の振幅レベルを検出する第１レベル検出手段（Ｙ信
号レベル検出器41）と、Ｃ信号の所定値以上の振幅レベ
ルを検出する第２レベル検出手段（Ｃ信号レベル検出器
42）と、Ｙ信号の振幅レベルを第１の基準値（Ｙリミッ
タレベル）以下に制限する制限手段（Ｙ信号振幅制限器
40）と、Ｃ信号の振幅レベルを第２の基準値（Ｃリミッ
タレベル）以下に制限する制限手段（Ｃ信号振幅制限器
43）と、上記第２レベル検出手段の出力に基づきＹ信号
の振幅レベルを上記第１の基準値より小さい所定値以下
に制限する第１レベル制限手段（Ｙ信号振幅制限器40）
と、上記第１レベル検出手段の出力に基づきＣ信号の振
幅レベルを上記第２の基準値より小さい所定値以下に制
限する第２レベル制限手段（Ｃ信号振幅制限器43）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、第1,第２レベル制限手段の各出力の複合
信号を生成する複合信号生成手段を備え、この複合信号
生成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、第1,第２レベル検出手段により
Ｙ信号とＣ信号の所定値以上の振幅レベルを別々に検出
し、第２レベル検出手段の検出出力により第１レベル制
限手段を働かせてＹ信号の振幅レベルを所定値以下に制
限し、第１レベル検出手段の検出出力により第２レベル
制限手段を働かせてＣ信号の振幅レベルを所定値以下に
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、複合信号生成手段が上記第1,第２レベル制限手段の
各出力を複合して複合信号を生成し、これをモニタ出力
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。40はエンコーダ７からのＹ信号44を所定の振幅レベ
ルで制限する振幅制限器、41はＹ信号44の振幅レベルが
予め設定されたレベルを越えたことを検知するレベル検
出器、42はエンコーダ７からのＣ信号45の振幅レベルが
予め設定されたレベルを越えたことを検知するレベル検
出器、43はＣ信号45を所定の振幅レベルで制限する振幅
制限器である。

ここで、上記各振幅制限器40,43は夫々、通常時は高
レベル，対応するレベル検出器42,41からの検出出力が
あるときには低レベルの高低２段階に振幅制限可能なも
ので、本願の第１レベル制限手段と第２レベル制限手段
に相当し、各制限手段の機能も備えている。また、各レ
ベル検出器41,42は夫々本願の第1,第２レベル検出手段
に、各振幅制限器40,43の出力を複合してモニタ出力の
スイッチ９に供給する混合器８は複合信号生成手段に相
当する。

なお、各部の信号波形を第２図に、振幅制限器40ある
いは43の一実施例を第３図に、レベル検出器41,42の一
実施例を第４図に示す。

次に動作について説明する。

エンコーダ７より、Ｙ信号44とＣ信号45が出力され
る。Ｙ信号は、Ｙ信号振幅制限器40とＹ信号レベル検出
器41に入力され、Ｃ信号も同様に、Ｃ信号振幅制限器43
とＣ信号レベル検出器42に入力される。ここで、振幅制
限器40,43は例えば第３図に示すようなものが考えら
れ、スイッチSWが開いている時は、抵抗r1,r2,r3で決ま
るバイアスV_r1，V_r2で上，下のクリップレベルが設定さ
れる。すなわち、入力信号はトランジスタQ1のベースに
バイアスVsをかけられた状態で入力され、トランジスタ
Q1と差動対をなすトランジスタQ2のベースにはバイアス
V_r1がかけられている為、入力信号の振幅が大きくなりV
_r1を越えると、それまでオンしていたトランジスタQ1は
オフ状態となり、トランジスタQ1,Q2のエミッタはV_r1＋
V_BE（V_BEはトランジスタのベース・エミッタ間電位）に
固定され、従って、入力信号はこの電位でクリップされ
る。そのクリップされた信号のバイアスはVs＋V_BEであ
り、これがトランジスタQ3のベースに加えられる。一
方、トランジスタQ3と差動対をなすトランジスタQ4のベ
ースにはV_r2＋V_BEのバイアスがかけられている為、トラ
ンジスタQ3のベースに入力された信号の振幅が大きくな
り、この信号のうち負方向に振れる波形がV_r2＋V_BEより
電位が低くなると、トランジスタQ3はオフ状態となる
為、V_r2＋V_BEで信号はクリップされる。このようにして
Ｃ信号ならば上下をある電位で振幅制限されることにな
る。Ｙ信号の場合は、トランジスタQ1,Q2だけで（Q3,Q4
不要）輝度の高い信号を振幅制限できる。従って、
V_r1，V_r2で、信号振幅の最大許容値を決めておけば、そ
の値でリミッタがかかることにより、過大な信号が伝送
されることはない。

しかしながら、従来例で説明したように、カメラから
の信号は、Ｙ信号は小さいがＣ信号が極端に大きい、或
いはその逆の場合がよくあるので、Y,C信号を別々に最
大振幅で制限しても、Ｙ＋Ｃ信号にした場合、やはり過
大な信号が伝送されることがあり、従来例の問題点は解
決されない。

本発明は、この点に鑑み、第４図に示すようなレベル
検出器をY,C信号各々に備え、あるレベルより大きい振
幅を検知し、その出力パルスにより、第３図のスイッチ
SWを閉じるようにした。このようにすることにより、ス
イッチSWが閉じた時は第３図の抵抗r2に抵抗r4が並列に
入り、合成抵抗がr2より小さくなるので、V_r1とV_r2の電
位差が小さくなり、スイッチSWが開いている状態よりク
リップするレベルが下がる。従って、例えば、第２図の
44,45に示すようなY,C信号が入力された場合、Ｙ信号検
出レベル,C信号検出レベルより大きい振幅の信号から、
同図47,48のような検出出力が作られ、そのパルスによ
って、リミッタレベルが更に下がる為、同図の49,50の
ように、Ｃ信号レベルにより更に低く振幅制限されたＹ
信号が出力され、同様にＹ信号レベルにより更に低く振
幅制限されたＣ信号が出力される。このようにして、エ
ンコーダ７からのＹ信号44の振幅レベルに応じて振幅制
限されたＣ信号50及びエンコーダ７からのＣ信号45の振
幅レベルに応じて振幅制限されたＹ信号49が各振幅制限
器40,43からVTR側に伝送される。更に、各振幅制限器4
0,43を出たY,C信号49,50を混合器８で加算しても、第２
図の46で示すように、モニタ出力が過大なレベルの信号
にはならなくなる。なお、本実施例では、振幅制限器4
0,43をリミッタ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信号の振幅レベ
ルを検出してＣ信号を振幅制限し、Ｃ信号の振幅レベル
を検出してＹ信号を振幅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、振幅制限されたＹ信号とＣ信号を複合してモニタ出
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図は振幅制限器の具体例を示す回路
図、第４図はレベル検出器の具体例を示す回路図、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……Ｙ信号振幅
制限器（第１レベル制限手段）、41……Ｙ信号レベル検
出器（第１レベル検出手段）、42……Ｃ信号レベル検出
器（第２レベル検出手段）、43……Ｃ信号振幅制限器
（第２レベル制限手段）。なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】撮像装置からのビデオ信号を、輝度信号と
色信号と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、上記輝度信号の所定値以上の振幅レベルを検出する第１
レベル検出手段と、上記色信号の所定値以上の振幅レベ
ルを検出する第２レベル検出手段と、上記輝度信号の振幅レベルを第１の基準値以下に制限す
る制限手段と、上記色信号の振幅レベルを第２の基準値
以下に制限する制限手段と、上記第２レベル検出手段の出力に基づき輝度信号の振幅
レベルを上記第１の基準値より小さい所定値以下に制限
する第１レベル制限手段と、上記第１レベル検出手段の
出力に基づき色信号の振幅レベルを上記第２の基準値よ
り小さい所定値以下に制限する第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】撮像装置からのビデオ信号を、輝度信号と
色信号と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、上記輝度信号の所定値以上の振幅レベルを検出する第１
レベル検出手段と、上記色信号の所定値以上の振幅レベ
ルを検出する第２レベル検出手段と、上記輝度信号の振幅レベルを第１の基準値以下に制限す
る制限手段と、上記色信号の振幅レベルを第２の基準値
以下に制限する制限手段と、上記第２レベル検出手段の出力に基づき輝度信号の振幅
レベルを上記第１の基準値より小さい所定値以下に制限
する第１レベル制限手段と、上記第１レベル検出手段の
出力に基づき色信号の振幅レベルを上記第２の基準値よ
り小さい所定値以下に制限する第２レベル制限手段と、上記第1,第２レベル制限手段の各出力の複合信号を生成
する複合信号生成手段とを備え、この複合信号生成手段
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。