JPH11122515A - モニタ用映像回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ビデオ信号の規格レベルより大きなレベルのカ
ーソル、図形または文字などの被合成信号をビデオ信号
に合成して表示するに当たって、ビデオ信号及び被合成
信号の双方を識別性および視認性よくモニタ表示する。 【解決手段】ビデオ信号１０にこのビデオ信号１０の規
定電圧レベルより大きな所定の電圧レベルのカーソル、
図形、文字などの被合成信号９を合成する信号合成器１
１と、この信号合成器１１から出力された合成信号５の
電圧レベルを増幅する増幅器３と、この増幅器３から出
力された合成信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
器６とを具え、このＡ／Ｄ変換器６の出力をモニタ表示
するようにしたモニタ用映像回路において、信号合成器
１１から出力される合成信号５をビデオ信号１０の規定
電圧レベルより僅かに大きな電圧レベルで振幅制限する
リミッタ回路１を設け、このリミッタ回路１で振幅制限
された合成信号１５を増幅器３に入力するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ＣＣＤカメラな
どで撮像されたビデオ信号にカーソル信号、図形信号又
は文字信号などを合成して表示するモニタ用映像回路の
改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＣＤカメラなどで撮影したビデオ信号
をモニタ画面に映すモニタ装置においては、前記ビデオ
信号にカーソル、文字、図形などを合成し、この合成さ
れた信号をモニタ画面に表示することができる機能を持
つことが多い。

【０００３】図７に上記システムにおける従来の映像回
路部のブロック図を示す。

【０００４】この映像回路においては、ＣＣＤカメラ７
から出力されるビデオ信号１０と、重畳信号発生器８か
ら出力されるカーソル信号（または文字信号、図形信号
など）９とが、信号合成器１１によって合成される。信
号合成器１１から出力された合成信号１３は、クランプ
回路４によってクランプされた後、電圧増幅器３を介し
て増幅され、さらに、リミッタ回路２によってその電圧
レベルがＡ／Ｄ変換器６の許容入力電圧値に制限され、
Ａ／Ｄ変換器６でディジタル信号に変換された後、モニ
タへ出力される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ここで、ビデオ信号１
０は、図８（ａ）に示されるように，信号部の０．７Ｖ
と水平同期信号部ＨＤの０．３Ｖを合計した１．０Ｖが
規格となる。

【０００６】一方、カーソル信号９は、このビデオ信号
１０の規格電圧レベルより遥かに大きな２．０Ｖが重畳
信号発生器８側での規格となっている。

【０００７】このように、この映像回路においては、ビ
デオ信号１０の規格レベルに対し約倍のレベルをもつカ
ーソル信号９を合成し、これを表示しなくてはいけない
ので、従来においては、ビデオ信号１０およびカーソル
信号９の全体を均一に圧縮してその全体レベルを１／２
程度にするような対策が講じられていた。

【０００８】しかし、この従来手法によれば、カーソル
信号部分９だけではなくビデオ信号部分１０も１／２に
圧縮され、ビデオデータ自体の識別性および視認性が悪
くなるという問題がある。

【０００９】そこで、ビデオ信号部分１０の識別性をあ
る程度維持すべく、データの圧縮率を１／２〜１の範囲
にすると、電圧増幅器３内のトランジスタが飽和し、こ
の結果、増幅後のカーソル信号９の幅が、図８(b)に示
すように、本来のＷからΔＷの分だけなまって広がり、
これに伴いモニタ画面１４上のカーソル幅も広がって、
カーソルの視認性が著しく低下し、カーソルによる位置
合わせ作業がし難くなるという問題が生じた。

【００１０】この問題の原因としては、電圧増幅器３内
にあるトランジスタに入力規格電圧を大幅に超えた信号
が入力されると、コレクタ−エミッタ間の電位差が小さ
くなってトランジスタが飽和してしまうことが原因であ
ると考えられる。

【００１１】本発明は、こうした実状に鑑みてなされた
ものであり、ビデオ信号の規格レベルより大きなレベル
のカーソル、図形または文字などの被合成信号をビデオ
信号に合成して表示するに当たって、ビデオ信号及び被
合成信号の双方を識別性および視認性よくモニタ表示で
きるようにしたモニタ用映像回路を提供することを目的
とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段及び効果】請求項１に対応
する発明では、ビデオ信号にこのビデオ信号の規定電圧
レベルより大きな所定の電圧レベルのカーソル、図形、
文字などの被合成信号を合成する信号合成器と、この信
号合成器から出力された合成信号の電圧レベルを増幅す
る増幅器と、この増幅器から出力された合成信号をデジ
タル信号に変換するＡ／Ｄ変換器とを具え、このＡ／Ｄ
変換器の出力をモニタ表示するようにしたモニタ用映像
回路において、前記信号合成器から出力される合成信号
を前記ビデオ信号の規定電圧レベルより僅かに大きな電
圧レベルで振幅制限するリミッタを設け、このリミッタ
で振幅制限された合成信号を前記増幅器に入力するよう
にする。

【００１３】かかる発明によれば、ビデオ信号とカーソ
ル、図形又は文字等の被合成信号との合成信号を増幅器
に入力する前の段階で、リミッタによって前記ビデオ信
号の規定電圧レベルより僅かに大きな電圧レベルで振幅
制限するようにしているので、カーソル、図形又は文字
等の被合成信号はビデオ信号の規定電圧レベルより僅か
に大きな電圧レベルで振幅制限された後増幅器に入力さ
れる事になり、これにより電圧増幅器内部のトランジス
タの飽和による被合成信号のなまりがなくなり、適正な
線幅の被合成信号を鮮明にモニタ表示することができる
ようになる。また、被合成信号は、ビデオ信号の最大レ
ベルより僅かに大きな電圧レベルで振幅制限されるの
で、ビデオ信号と被合成信号とは異なる明るさでモニタ
表示されることになり、被合成信号の識別性、視認性を
向上させることができ、モニタ画面上での位置合わせな
どの作業効率も向上する。

【００１４】また、請求項２に対応する発明では、ビデ
オ信号にこのビデオ信号の規定電圧レベルより大きな所
定の電圧レベルのカーソル、図形、文字などの被合成信
号を合成する信号合成器と、この信号合成器から出力さ
れた合成信号の電圧レベルを増幅する増幅器と、この増
幅器から出力された合成信号をデジタル信号に変換する
Ａ／Ｄ変換器とを具え、このＡ／Ｄ変換器の出力をモニ
タ表示するようにしたモニタ用映像回路において、前記
信号合成器から出力される合成信号をその電圧レベルが
大きいほど電圧降下が大きくなるよう非線形圧縮しかつ
その非線形圧縮結果の上限レベルが前記ビデオ信号の電
圧レベルより僅かに大きな電圧レベルになるよう非線形
圧縮する非線形圧縮回路を設け、この非線形圧縮回路で
非線形圧縮された合成信号を前記増幅器に入力するよう
にする。

【００１５】この発明では、ビデオ信号とカーソル、図
形又は文字等の被合成信号との合成信号を増幅器に入力
する前の段階で、合成信号をその電圧レベルが大きいほ
ど電圧降下が大きくなるよう非線形圧縮しかつその非線
形圧縮結果の上限レベルが前記ビデオ信号の最大電圧レ
ベルより僅かに大きな電圧レベルになるよう非線形圧縮
するようにしているので、カーソル、図形又は文字等の
被合成信号はビデオ信号の規定電圧レベルより僅かに大
きな電圧レベルで非線形圧縮された後増幅器に入力され
る事になり、これにより電圧増幅器内部のトランジスタ
の飽和による被合成信号のなまりがなくなり、適正な線
幅の被合成信号を鮮明にモニタ表示することができるよ
うになる。また、被合成信号は、ビデオ信号の最大レベ
ルより僅かに大きな電圧レベルで非線形圧縮されるの
で、ビデオ信号と被合成信号とは異なる明るさでモニタ
表示されることになり、被合成信号の識別性、視認性を
向上させることができ、モニタ画面上での位置合わせな
どの作業効率も向上する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００１７】図１に、本発明の第１の実施形態のブロッ
ク図を示す。

【００１８】この第１の実施形態では、先の図７に示し
た従来装置におけるクランプ回路４と、電圧増幅器３と
の間に、リミッタ回路１を設け、このリミッタ回路１に
よってクランプ回路４でクランプされたビデオ信号１０
とカーソル信号９との合成信号５を、図２に示すよう
に、ビデオ信号１０の規定電圧レベル１．０Ｖより僅か
に大きな電圧レベル（この場合１．１Ｖ）で振幅制限す
るようにしている。

【００１９】図３において、Ｒ１０はインピーダンスマ
ッチング用の７５Ωの抵抗で、Ｃ１０、Ｃ１１は結合コ
ンデンサである。また、リミッタ回路１の内部構成にお
いて、この回路は、ＰＮＰ型トランジスタＴｒ１と、ベ
ース電流制御用の抵抗Ｒ１２と、コレクタ電流制御用の
抵抗Ｒ１１と、基準となる電圧ＶYをつくるための電源
Ｖ１、抵抗Ｒ１３、ツェナーダイオードＺＤ１とを備え
ている。

【００２０】このリミッタ回路１によれば、トランジス
タＴｒ１はベース−エミッタ間電圧（以下「ＶBE」と云
う。）が０．７Ｖ以上の場合にＯＮする。また、 ＶY＝クランプ電圧＋１．１Ｖ−０．７Ｖ＝クランプ電
圧＋０．４Ｖ となるように設定しているので、点Ｘにおける合成信号
５の電圧がクランプ電圧＋０．４Ｖ＋ＶBE（＝０．７
Ｖ）＝クランプ電圧＋１．１Ｖよりも低い場合には、ト
ランジスタＴｒ１はＯＦＦしてこの回路は動作せず入力
信号はそのまま出力されるが、点Ｘにおける合成信号５
の電圧がクランプ電圧＋１．１Ｖ以上の場合には、トラ
ンジスタＴｒ１がＯＮして回路が動作し、Ｘ点における
電圧がクランプ電圧＋１．１Ｖに振幅制限されて出力さ
れる。

【００２１】リミッタ回路１で振幅制限された合成信号
１５は、電圧増幅器３によって振幅が増幅された後、リ
ミッタ回路２でその電圧レベルがＡ／Ｄ変換器６の許容
入力電圧値に制限され、この後Ａ／Ｄ変換器６でデシタ
ル信号に変換された後、モニタ表示装置へ出力される。

【００２２】このように、図１の実施形態によれば、リ
ミッタ回路１を電圧増幅器３とクランプ回路４との間に
設けたことにより、合成信号５のカーソル信号部分９は
リミッタ回路１によって１．１Ｖまで下げられてから電
圧増幅器３へ入力されることになり、これにより電圧増
幅器３内のトランジスタは飽和されずにすむ。

【００２３】したがって、この実施形態では、カーソル
信号、文字信号、図形信号など重畳信号発生器８から出
力される被合成信号９のなまりがなくなり、適正な線幅
の被合成信号９を鮮明にモニタ表示することができるよ
うになる。また、被合成信号９は、ビデオ信号１０の最
大レベルより僅かに大きな電圧レベルで振幅制限される
ので、ビデオ信号１０と被合成信号９とは異なる明るさ
でモニタ表示されることになり、被合成信号９の識別
性、視認性を向上させることができ、モニタ画面１４上
での位置合わせなどの作業効率も向上する。

【００２４】なお、図３のリミッタ回路においては、ト
ランジスタＴｒ１のベース側に常に一定電圧をかけ、信
号線をエミッタ側に接続するようにしているので、トラ
ンジスタのオンオフの応答速度が遅いスペックのもので
もエミッタ側は高速にオンオフされるから、これにより
カーソル信号９を高速に振幅制限することができカーソ
ル信号９の直前直後のビデオ信号１０に悪影響を与える
ことがない。

【００２５】なお、図１の実施形態において、リミッタ
回路１は、電圧増幅器３と信号合成器１１との間であれ
ば何処に設けてもよい。

【００２６】図４に、本発明の第２の実施形態のブロッ
ク図を示す。なお、図１と同一の構成要素には、同一の
符号を付している。

【００２７】この第２の実施形態では、信号合成器１１
と、電圧増幅器３との間に、トランジスタの非線形特性
を利用した非線形圧縮回路１２を設け、この非線形圧縮
回路１２で合成信号５をその電圧レベルが大きいほど電
圧降下が大きくなるよう非線形圧縮しかつその非線形圧
縮結果の上限レベルがビデオ信号１０の最大電圧レベル
より僅かに大きな電圧レベルになるよう非線形圧縮する
ようにしている。

【００２８】なお、この第２の実施形態においては、非
線形圧縮回路１２の直前にクランプ回路を接続せず、簡
易的に非線形圧縮回路１２で直流電圧レベルの設定を行
っている。

【００２９】図５は、非線形圧縮回路１２の内部構成を
示すもので、エミッタホロワにした二つのＰＮＰ型トラ
ンジスタＴｒ４、Ｔｒ５と、Ｚ点での設定電圧をつくる
ための電源Ｖ２、抵抗Ｒ１４、Ｒ１５と、エミッタ電流
制御用の電源Ｖ３、抵抗Ｒ１６とを有している。Ｒ１０
はインピーダンスマッチング用の抵抗で、Ｃ１０、Ｃ１
１は結合コンデンサである。

【００３０】ここで、図６は一般的なトランジスタの順
方向電圧−順方向電流（ＶF−ＩF）特性を示すもので、
６Ｂはトランジスタが１個の場合、６Ａはトランジスタ
を２個図５に示すように接続した場合の特性を示してお
り、トランジスタを２個接続すると非線形圧縮を行う対
象となる入力電圧範囲が倍になる。すなわち、図５にお
いては、トランジスタを２個接続してエミッタフォロワ
を構成するようにして、非線形圧縮回路１２の圧縮範囲
を大きくし、結果的に圧縮率を高めるようにしている。

【００３１】この図６によれば、トランジスタ１個の６
Ｂの場合、エミッタ−ベース間の順方向電圧ＶFが０．
７Ｖ以上になると、順方向電流ＩFは十分に流れ、これ
によりトランジスタへ入力される信号はそのまま出力さ
れるが、ＶFが０．７Ｖよりも低くなるとＩFは急激に流
れなくなり、トランジスタから出力される信号の電圧レ
ベルも急激に減ることになる。また、トランジスタ２個
の６Ａの場合、エミッタ−ベース間の順方向電圧ＶFが
１．４Ｖ以上になると、順方向電流ＩFは十分に流れ、
これによりトランジスタへ入力される信号はそのまま出
力されるが、ＶFが１．４Ｖよりも低くなるとＩFは急激
に流れなくなり、トランジスタから出力される信号の電
圧レベルも急激に減ることになる。

【００３２】従って、図５の構成のようにトランジスタ
２個の６Ａの場合、ＶF＝０．７Ｖ×２＝１．４Ｖ＝Ｖa
×２を境界にし、ＶF＞１．４Ｖの場合はその特性はほ
ぼ線形を示すが、ＶF＜１．４Ｖの場合はその特性は非
線形となる。そして、この実施形態では、合成信号５中
のビデオ信号１０の規格レベル以下の信号がトランジス
タ順方向特性の前記線形領域側で動作し、合成信号５の
前記規格レベル以上の信号が前記トランジスタ順方向特
性の非線形特性側で動作するように合成信号５の直流分
の電圧を設定することで、ビデオ信号１０の規格レベル
より大きいカーソル信号部分を前記トランジスタ特性の
非線形領域を使って高圧縮率で圧縮しようとするもので
ある。

【００３３】そこで、図５において、電源Ｖ２、及びＶ
３の電圧を１２Ｖ、Ｖa＝０．７Ｖとした場合、点Ｚに
おける直流分の電圧レベルを、合成信号５の信号分１．
１Ｖが確保されるよう、 Ｖ２−（Ｖa×２＋１．１Ｖ）≒９．５Ｖ にするよう抵抗Ｒ１４とＲ１５を設定すれば、前記トラ
ンジスタ特性の非線形と線形領域との境界点を合成信号
５の電圧レベル１．１Ｖに対応させることができる。

【００３４】したがって、この非線形圧縮回路１２にそ
の規格電圧レベルが１．０Ｖであるビデオ信号分１０が
入力されると、点Ｚ−Ｔｒ５のエミッタ間の電圧が１．
５Ｖ以上となるので、Ｔｒ４とＴｒ５のＶBEの合計分は
１．４Ｖ以上となり、これによりトランジスタＴｒ４お
よびＴｒ５は図６の特性の線形領域で動作することにな
り、その信号分は殆ど圧縮されることはない。

【００３５】しかし、非線形圧縮回路１２にその規格電
圧レベルが２．０Ｖであるカーソル信号分が入力される
と、点Ｚにおける直流分の電圧レベルと入力される信号
の電圧レベルと点Ｚ−Ｔｒ５のエミッタ間の電圧との合
計分は、もし、Ｔｒ４およびＴｒ５が線形領域で動作す
るとすれば、 ９．５Ｖ＋２．０Ｖ＋１．４Ｖ＝１２．９Ｖ となるが、電源Ｖ３の電圧１２Ｖを超えることができな
いので、これによりトランジスタＴｒ４およびＴｒ５は
図６の特性の非線形領域で動作することになり、その信
号分は高圧縮率で圧縮され、ほぼ１．１Ｖになる。

【００３６】このようにこの第２の実施形態では、非線
形圧縮回路１２を電圧増幅器３の前に設けたことによ
り、合成信号５のカーソル信号部分９は非線形圧縮回路
１２によって１．１Ｖまで下げられてから電圧増幅器３
へ入力されることになり、これにより電圧増幅器３内の
トランジスタは飽和されずにすむ。

【００３７】したがって、この第２の実施形態において
も、カーソル信号、文字信号、図形信号など重畳信号発
生器８から出力される被合成信号９のなまりがなくな
り、適正な線幅の被合成信号９を鮮明にモニタ表示する
ことができるようになる。また、被合成信号９は、ビデ
オ信号１０の最大レベルより僅かに大きな電圧レベルに
圧縮されるので、ビデオ信号１０と被合成信号９とは異
なる明るさでモニタ表示されることになり、被合成信号
９の識別性、視認性を向上させることができ、モニタ画
面１４上での位置合わせなどの作業効率も向上する。

【００３８】なお、非線形圧縮回路１２は、電圧増幅器
３と信号合成器１１との間であれば何処に設けてもよ
い。

【００３９】また、リミッタ回路１および非線形圧縮回
路１２も実施例と同等の機能を達成されるものであれ
ば、他の任意の回路構成を採用するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示すブロック図。

【図２】リミッタ回路の出力波形を示す図。

【図３】本発明の第１の実施形態のリミッタ回路の内部
構成を示す図。

【図４】本発明の第２の実施形態を示すブロック図。

【図５】本発明の第２の実施形態の非線形圧縮回路の内
部構成を示す図。

【図６】一般的なシリコントランジスタのＶF−ＩF特性
を示す図。

【図７】従来の映像回路を示すブロック図。

【図８】従来の技術の信号波形を示す図。

【符号の説明】

１，２…リミッタ回路 ３…電圧増幅器 ４…クランプ回路 ５，１３，１５…合成信号 ６…Ａ／Ｄ変換器 ７…ＣＣＤカメラ ８…重畳信号発生器 ９…カーソル信号 １０…ビデオ信号 １１…信号合成器 １２…非線形圧縮回路 １４…モニタ画面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ビデオ信号にこのビデオ信号の規定電圧レ
   ベルより大きな所定の電圧レベルのカーソル、図形、文
   字などの被合成信号を合成する信号合成器と、この信号
   合成器から出力された合成信号の電圧レベルを増幅する
   増幅器と、この増幅器から出力された合成信号をデジタ
   ル信号に変換するＡ／Ｄ変換器とを具え、このＡ／Ｄ変
   換器の出力をモニタ表示するようにしたモニタ用映像回
   路において、 前記信号合成器から出力される合成信号を前記ビデオ信
   号の規定電圧レベルより僅かに大きな電圧レベルで振幅
   制限するリミッタを設け、 このリミッタで振幅制限された合成信号を前記増幅器に
   入力するようにしたことを特徴とするモニタ用映像回
   路。
2. 【請求項２】ビデオ信号にこのビデオ信号の規定電圧レ
   ベルより大きな所定の電圧レベルのカーソル、図形、文
   字などの被合成信号を合成する信号合成器と、この信号
   合成器から出力された合成信号の電圧レベルを増幅する
   増幅器と、この増幅器から出力された合成信号をデジタ
   ル信号に変換するＡ／Ｄ変換器とを具え、このＡ／Ｄ変
   換器の出力をモニタ表示するようにしたモニタ用映像回
   路において、 前記信号合成器から出力される合成信号をその電圧レベ
   ルが大きいほど電圧降下が大きくなるよう非線形圧縮し
   かつその非線形圧縮結果の上限レベルが前記ビデオ信号
   の電圧レベルより僅かに大きな電圧レベルになるよう非
   線形圧縮する非線形圧縮回路を設け、 この非線形圧縮回路で非線形圧縮された合成信号を前記
   増幅器に入力するようにしたことを特徴とするモニタ用
   映像回路。
3. 【請求項３】前記非線形圧縮回路は、 エミッタフォロワ接続したトランジスタと、 前記ビデオ信号の規格電圧レベルがトランジスタダイオ
   ードの順方向特性の線形領域と非線形領域の境界点近傍
   になり、前記合成信号の前記規格レベル以下の信号がト
   ランジスタダイオード順方向特性の線形領域側で動作
   し、前記合成信号の前記規格レベル以上の信号が前記ト
   ランジスタダイオード順方向特性の非線形特性側で動作
   するよう、前記トランジスタへの入力信号の直流分の電
   圧を設定する設定回路と、 を具えるようにしたことを特徴とする請求項２記載のモ
   ニタ用映像回路。