KR970003028B1 - 텔레비젼 카메라의 동기회로 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

텔레비전 카메라의 동기회로

제1도는 본 발명 동기회로를 채용한 수평주사의 동기회로를 나타내는 블록도,

제2도는 위상비교기 동작의 설명도,

제3도는 제1도의 동작 타이밍도,

제4도는 수직주사의 동기회로를 나타내는 블록도,

제5도는 그 동작 타이밍도,

제6도는 콤포지트(composite) 신호의 각 성분마다의 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 위상비교기 2,12 : 원쇼트회로

3,4,6,7 : 플립플롭 5 : NAND게이트

8 : NOR게이트 10 : 스트로브발생회로

11 : 샘블홀드회로

본 발명은 각종 동기회로를

마한 콤포지트 신호를 이용하여 텔레비전 카메라의 동작을 텔레비전 모니터 동작에 동기시키는 동기회로에 관한 것이다.

감시 카메라를 이용한 감시 시스템등과 같이 복수의 텔레비전 카메라를 이용하여 시스템을 구성할 경우, 복수의 영상을 동시에 처리하기 위하여 각 카메라의 동작을 각각 동기시키는 것이 요망된다.

통상 텔레비전 카메라의 동작은 각 텔레비전 카메라에 내장되는 발진원에서 얻어지는 기본클록에 의거하여 각 동작타이밍이 설치되어 있고, 그 동작 타이밍을 특별히 동기시키지 않으면 각 카메라는 각각 독자의 타이밍으로 동작한다. 그래서, 종래는 각 카메라에 공통의 동기회로를 부여함으로써 각 카메라 동작의 동기가 도모되었다.

제6도는 텔레비전 카메라의 동작을 동기시키기 위한 콤포지트신호(CS)의 파형도이고, NTSC 방식의 경우를 나타내고 있다.

이 콤포지트 신호(CS)는 텔레비전 카메라에 외부에서 입력되는 것으로, 수평동기신호(HSo), 수직동기신호(VSo) 및 등가펄스(EP)를 포함하고 있다. 이들 수평동기신호(HSo), 수직동기신호(VSo) 및 등가펄스(EP)는 소정 순서로 시계열적(時系列的)으로 배열되어 있고, 미분기 및 적분기를 이용하여 수평동기신호(HS) 및 수직동기신호(VS)가 분리된다. 즉 콤포지트신호(CS)를 미분함으로써 하강을 검지하여 수평동기신호(HS)를 얻음과 동시에 콤포지트신호(CS)를 미분하고, 그 적분치의 변화에서 수직동기신호(VS)를 얻도록 구성된다.

콤포지트신호(CS)에서 분리하여 얻어진 수평동기신호(HS) 및 수직동기신호(VS)는 각각 수평주사 및 수직주사의 초기설정용 리세트 신호에 이용되거나 혹은 텔레비전 카메라 내부에서 작성는 수평동기신호(HS₁)의 위상을 제어하는 PLL 회로의 기준신호에 이용되고, 텔레비전 카메라의 동작을 콤포지트신호에 동기시키고 있다.

그러나, 상기한 동기회로에 의하면 콤포지트신호에서 분리하여 수평동기신호(HS)와 수직동기신호(VS)를 얻을 때에 미분기나 적분기같은 아날로그 회로가 이용되기 때문에 이들 아날로그 회로의 지연을 충분히 고려하는 것이 필요해진다.

이 아날로그 회로에 있어서의 지연량은 온도의존성이 있기 때문에 지연량을 고려한 아날로그 회로의 각 파라메터의 설정은 매우 곤란해진다.

또, 수평동기신호(HS)를 얻을 때에는 절반의 주기를 갖는 등가펄스(EP)를 구별하기 위하여 수평동기신호(HS)의 하강에 따라 수평주사기간 단위로 동작하는 카운터를 이용하여 스토로브를 세우고, 등가펄스(EP)를 1주기 건너 제거하고 있으나, 수평주사기간중의 카운터 동작은 비트 잡음의 발생을 초래하기 때문에 영상신호의 잡음이 중첩되는 경우가 있다.

그래서, 본 발명은 아날로그 회로를 사용하지 않고 안정적으로 동기신호의 분리를 행하고, 이 동기신호에 텔레비전 카메라의 동작을 동기시키는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것으로, 제1의 특징은 수평 및 수직방향으로 주사되는 촬상소자가 탑재된 텔레비전 카메라에 각종 동기신호를 포함한 콤포지트신호를 주고, 상기 텔레비전 카메라의 동작을 소정 타이밍에 동기시키는 텔레비전 카메라의 동기회로에 있어서, 상기 텔레비전 카메라 내부에서 기본클록을 발진하는 수단, 상기 촬상소자의 수평주사 타이밍을 결정하는 수평동기신호 및 수평동기신호에 동기한 수평주사신호를 상기 기본클록으로 작성하는 수단, 상기 수평동기신호의 위상을 상기 콤포지트신호의 위상과 비교함과 동시에 그 비교출력에 따라 상기 기본클록의 발진을 제어하는 수단, 상기 콤포지트 신호의 상승 혹은 하강의 타이밍이 상기 수평주사신호의 소정기간내에 있을때 상기 수평동기신호와 상기 콤포지트신호와의 위상비교를 정지하여 비교출력을 고정하는 수단을 구비하여 상기 콤포지트신호와 상기 수평동기신호가 동기하도록 상기 기본클록의 발진을 제어하는 데 있다.

그리고 제2의 특징은, 수평 및 수직방향으로 주사되는 촬상소자가 탑재된 텔레비전 카메라에 수평동기신호 및 수직동기신호를 시계열적으로 배열한 콤포지트신호를 부여하고, 상기 텔레비전 카메라의 동작을 소정 타이밍으로 동기시키는 텔레비전 카메라의 동기회로에 있어서 상기 콤포지트신호의 하강 타이밍에 대하여 소정기간 지연된 타이밍에 스트로브를 세워 상기 콤포지트신호를 받아들이는 수단, 이 수단에 받아들여진 신호의 하강 타이밍에 리세트펄스를 발생하는 수단, 상기 리세트펄스에서 초기 설정된 수평주사기간 단위로 카운트 동작하는 카운터의 출력에 의거하여 상기 촬상소자의 수직주사의 블랭킹 기간을 설정하는 수단을 구비하고, 상기 콤포지트신호에서 수직동기 신호를 분리하여 상기 촬상소자의 수직주사 타이밍을 제어하는데 있다.

본 발명에 의하면 텔레비전 카메라에 주어진 콤포지트신호에서 비교적 큰 온도특성을 갖는 미분기나 적분기 같은 아날로그 회로를 사용하지 않고 수평동기신호나 수직동기신호를 받아들여 텔레비전 카메라의 동작을 콤포지트신호에 통기시킬 수 있고, 온도변화나 전원전위의 변동에 대하여 안정된 동작을 얻어질 수 있다.

또, 텔레비전 카메라내의 수평동기신호를 콤포지트신호에 동기시킬때 수평주사기간 내에서 동작하는 카운터가 필요없게 되며, 영상신호의 수평주사기간에 비트잡음이 중첩되는 일이 없어진다.

본 발명의 실시예를 도면에 따라 설명한다.

제1도는 본 발명 동기회로를 사용한 텔레비전 카메라의 동기회로를 도시하는 블록이고, 수평동기를 행할 경우를 나타내고 있다.

이 도면에 있어서, CS는 텔레비전 카메라에 있어서 외부에서 입력되는 콤포지트신호, CK는 텔레비전카메라 내부에 발진원을 갖는 기본클록, HS₁및 HD₁은 기본클록(CK)에서 작성되는 수평동기신호 및 수평주사신호이다.

콤포지트신호(CS)는 위상비교기(1)에 입력되어 수평동기신호(HS₁)와의 위상이 비교되고, 그 비교출력(OC)에 의해 PLL(Phase Locked Loop) 회로를 구성하는 VCO(Voltage Controlled Oscillator)의 발진 주파수가 제어된다.

즉, 이 VCO는 기본클록(CK)을 발생하는 것이고, 기본클록(CK)의 발진을 위상비교기(1)의 출력(OC)에 따라 제어함으로써 기본클록(CK)으로 작성되는 수평동기신호(HS₁)가 콤포지트신호(CS)에 동기하도록 제어된다.

또, 콤포지트신호(CS)는 원셔트회로(2)에 입력되고, 그 하강타이밍에 타이밍펄스를 갖는 원쇼트신호(OS)가 작성된다.

이 원쇼트신호(OS) 는 그 반전신호(

)가 타이밍신호로서 플립플롭(3,4)의 T입력에 부여된다. 둘의 플립플롭(3,4)은 원쇼트신호(OS)에 따라 동작하는 2비트의 시프레지스터를 구성하는 것으로, 플립플롭(3)의 D입력에 수평주사신호(HD₁)가 부여됨과 동시에 플립플롭(3)의 Q출력이 플립플롭(4)의 D 입력에 부여되고 있다.

그리고, 플립플롭(3)의 Q 출력과 플립플롭(4)의

출력이 NAND 게이트(5)의 입력에 부여되고, 이 NAND 게이트(5)의 출력이 다음단의 플립플롭(6)의 D 압력에 부여된다. 이 플립플롭(6)은 플립플롭(7)과 함께 기본클록(CK)에 따라 동작하는 2비트의 시프트레지스터를 구성하고 있으며, 각 플립플롭(6,7)의 T 입력에는 기본클록(CK)이 부여된다.

그리고, 플립플롭(6)의 Q 출력과 플립플롭(7)의

출력이 NOR 게이트(8)의 입력에 부여되고, 이 NOR게이트(8)의 출력이 콘트롤신호(C)로서 위상비교기(1)에 부여된다.

제2도는 위상비교기(1) 동작을 설명하는 것으로, 동도(a)는 각 입출력단자를 나타내는 도면, 동도(b)는 동작 타이밍도이다.

위상비교기(1)는 양입력신호(1₁,1₂)의 하강 타이밍을 비교하는 것으로, 예컨대 입력신호(11)의 하강 타이밍을 비교하는 것으로, 예컨대 입력신호(1₁)의 하강이 입력신호(1₂)의 하강보다 빠른 타이밍에 있을때는 출력(OC)이「H」(고레벨)가 되고, 반대로 입력신호(1₁)의 하강이 입력신호(1₂)의 하강보다 늦은 타이밍에 있을때는 출력(OC)가 「L」이 되도록 구성되어 있고, 이 비교동작이 콘트롤신호(C)에 의해 제어된다.

즉, 콘트롤신호(C)가 「1」일 때는 비교동작이 정지되고, 출력(0C)은「M」(중간레벨)으로 고정된다. 콘트롤러 신호(C)가「0」이고 출력(OC)이「M」일때 입력신호(1₁)가 먼저 하강하면 입력신호(1₂)의 상승까지 출력(OC)이「H」가되고, 반대로 입력신호(1₂)가 먼저 하강하면 입력신호(1₂)의 하강까지 출력(OC)이「L」이된다.

그리고, 나머지 기간에는 출력(OC)이「M」으로 고정된다.

이 출력(OC)은 기본클록(CK)을 작성하는 VCO의 제어에 이용되고, 출력(OC)이「H」가되면 주파수를 소정치보다 높게하고,「L」이되면 주파수를 소정치보다 낮게함과 동시에「M」에서는 도파수가 소정치로 설정되도록 구성된다.

따라서, 수평동기신호(HS₁)가 콤포지트신호(CS)에 대하여 빨라지거나 혹은 늦어지면 수평동기신호(HS₁)의 기준이 되는 기본클록(CK) 주파수가 소정기간만큼 낮거나, 혹은 높아져서 수평동기신호(HS₁)가 콤포지트신호(CS)에 동기된다.

다음에, 위상비교기(1)의 비교동작정지에 대하여 설명한다.

제3도는 제1도의 동작을 나타내는 타이밍도이며, 동도(a) 및 (b)는 수평동기신호(HS)와 콤포지트신호(CS)가 비동기 및 동기일 경우를 각각 도시하고 있다.

수평동기신호(HS)가 콤포지트신호(CS)에 동기하고 있지 않을 경우(제3도(a)) 원쇼트신호(OS)의 각 타이밍에 플립플롭(3)의 Q출력이「1」이됨과 동시에 다음단의 플립플롭(4)의

출력이 「0」가되고, NAND 게이트(5)의 출력이「1」이된다.

그리고, 플립플롭(6)의 Q 출력이「1」이됨과 동시에 플립플롭(7)의

출력이「0」가되고, NOR 게이트(8)출력이「0」이된다.

따라서, 콘트롤신호가「0」이 되어 위상비교기(1)는 수평동기신호(HD₁)와 콤포지트신호(CS)와의 위상을 비교한다.

여기서, 동기가 다른 등가펄스(EP)에 수평동기신호(HS₁)가 제3도(a)의 타이밍(t₁)과 같이 우연히 일치될 경우, 플립플롭(3)의 Q출력이 일단「0」이되지만 NAND 게이트(5)의 출력은「1」인체이며, 위상비교기(1)의 비교동작은 정지되지 않는다.

이와같은 경우, 다음의 타이밍(t₂)에서 플립플롭(3)의 Q출력이「1」이되면 플립플롭(6)의

출력이「1」이되는 점에서 NAND 게이트(5) 출력이 일단「0」이되어 플립플롭(6)의 출력을「0」으로 하고, NOR 게이트(8)의 출력, 즉 콘트롤신호(C)를 「1」로 하여 위상비교기(1)의 비교동작을 정지하기 때문에 등가펄스(EP) 및 수직동기신호(VSo)의 기간에서 PLL 회로가 잠긴 상태가 되는 경우도 있으나 수평동기신호(HSo) 기간에 수평동기신호(HS₁)가 콤포지트신호(CS)에 동기되어 있지 않으면 PLL 회로는 잠긴상태가 해제된다.

다음에, 수평동기신호(HS)가 콤포지트신호(CS)와 대략 동기하고 있을 경우(제3도(b)), 원쇼트신호(OS)의 각 타이밍으로 플립플롭(3)의 Q출력이「0」이됨과 동시에 플립플롭(4)의

출력이「1」이되고, NAND 게이트(5)의 출력이「1」이된다.

그리고, 플립플롭(6,7) 및 NOR 게이트(8)가 제3도(a)의 경우와 마찬가지로 동작하여 위상비교기(1)를 동작시킨다.

그래서, 제3도(b)의 타이밍(t₁)과 같이 등가펄스(EP)가 입력되면 풀립플롭(3)의 Q 출력이「1」이되어 NAND 게이트(5)의 출력을「0」으로 한다. 이때, 플립플롭(7)의

출력이「0」인 사실로 인하여 NOR 게이트(8)의 출력이「1」이되어 위상비교기(1)의 비교동작이 정지된다. 그리고, 다음 타이밍(t₂)에서 플립플롭(3)의Q 출력이「0」이되면 NAND 게이트(5)의 출력이 재차「1」이되어 플립플롭(6)의 Q 출력을「1」로 하고, NOR 게이트(8)의 출력을「0」으로하여 위상비교기(1)를 재차 동작시킨다.

따라서, 주기가 수평동기신호(HS₀)의 절반인 등가펄스(EP) 및 수직동기신호(VS₀) 기간에 있어서는 위상비교기(1)의 비교동작의 정지, 개시가 1주기마다 반복되게 되고, 등가펄스(EP)와 수직동기신호(VS₀)와의 각 펄스가 1주기 간격으로 무시되고, 콤포지트신호(CS)에서 수평동기신호(HS₀)가 분리된다.

제4도는 텔레비전 카메라의 수직동기를 행하는 동기회로의 플립플롭도이고, 제5도는 그 동안 타이밍도이다.

스트로브회로(10)는 콤포지트신호(CS)의 하강 타이밍에 대하여 일정기간 늦어진 타이밍에 스트로브를 세우는 스트로브신호(SS)를 작성하여 샘플홀드회로(11)에 부여된다.

이 스트로브신호(SS)가 콤포지트신호(CS)의 하강에 대하여 지연되는 기간은 수평주사의 블랭킹기간내에서 동작하는 카운터 혹은 지연시간이 짧은 지연회로등을 사용하여 부여되고, 콤포지트신호(CS)의 하강에서 상승까지의 기간(단, 수직동기신호(VS₀)의 기간은 제외)을 포함하는 기간으로 설정된다.

콤포지트신호(CS)는 수직동기신호(VS₀) 기간에는 스트로브신호(SS)의 각 타이밍에서「0」가됨과 동시에 그 밖의 기간에서는 스트로브신호(SS)의 각 타이밍에서「1」이되고, 수직동기신호(VS)가 분리된다.

즉, 수직동기신호(VS)는 샘플홀드회로(11)의 출력에서 얻어지는 것으로, 제5도의 펄스(A)에서 하강되고, 계속되는 펄스(B)에서 상승한다.

이와같이 콤포지트신호(CS)에서 분리된 수직동기신호(VS)는 원쇼트회로(12)에 입력되고, 그 하강 타이밍이 검지되어 수직리세트신호(VR)가 얻어진다. 이 수직 리세트신호(VR)는 수직주사의 블랭킹기간을 설정하는 카운터(13)를 초기설정하는 것으로, 수직주사신호(VD)의 동기가 잡히도록 구성되어 있다.

그리고, 카운터(13)는 수평주사선수(수평주사신호 HD)를 카운트하여 그 카운트 값(CV)이 소정치가 된 타이밍에 블랭킹기간의 종료를 설정함과 동시에 카운트 동작이 정지된다. 따라서, 카운터(13)의 카운트값(CV) 에 의거하여 작성되는 수직주사신호(VD) 는 콤포지트신호에 동기되고, 블랭킹 기간이 카운터(13)에 의해 소정기간, 가령 수평주사기간(1H)의 9주기(9H)로 설정된다.

또, 수직리세트신호(VR)는 필드식별신호(HLD)를 얻기 위한 플립플롭(14)의 T입력에 부여되고 D 입력에 부여되는 수평블랭킹신호(HB)를 각 타이밍에서 출력한다.

통상 1필드는 262.5H(NTSC방식)이기 때문에 1필드마다의 리세트 타이밍에서는 수평블랭킹신호(HB)는「1」과「0」을 번갈아 반복하게 된다. 따라서, 플립플롭(14)의 Q 출력에서 얻어지는 필드식별신호(FLD)는 가령 짝수필드에서「1」, 홀수 필드에서「0」을 나타내게 된다.

본 발명에 따르면 텔레비전 카메라에 부여되는 콤포지트신호에서 수평동기신호와 수직동기신호를 아날로그 회로를 이용하지 않고 분리하여 동기를 취할 수 있기 때문에 통상 디지탈 회로로 구성되는 촬상소자의 구동회로와 함께 동기회로를 원칩화할 수 있고, 텔레비전 카메라의 소형, 경량화에 유효해진다.

또, 수평주사기간중에 동작하는 카운터가 필요없게 되고, 영상신호에의 비트잡음의 중첩이 방지됨과 동시에 온도변화에 따른 동작특성의 변동이 매우 작아지는 점에서 동기회로의 동작 안정화가 도모되며, 신뢰성 향상이 기대된다.

Claims (1)

1. 수평 및 수직방향으로 주사하는 촬상소자가 탑재된 텔레비전 카메라에 각종 동기신호를 포함한 콤포지트신호를 부여하고 상기 텔레비전 카메라의 동작을 소정 타이밍으로 동기시키는 텔레비전 카메라의 동기회로에 있어서, 상기 텔레비전 카메라 내부에서 기본클록을 발진하는 수단, 상기 촬상소자의 수평주사 타이밍을 결정하는 수평동기신호 및 이 수평동기신호에 동기한 수평주사신호를 상기 기본클록으로 작성하는 수단, 상기 수평동기신호의 위상을 상기 콤포지트신호의 위상과 비교함과 동시에 그 비교출력에 따라 상기 기본클록의 발진을 제어하는 수단, 상기 콤포지트신호의 상승 혹은 하강의 타이밍이 상기 수평주사신호의 소정기간내에 있을때 상기 수평동기신호와 상기 콤포지트신호와의 위상비교를 정지하여 비교출력을 고정하는 수단을 구비하고, 상기 콤포지트신호와 상기 수평동기신호가 동기하도록 상기 기본클록의 발진을 제어하는 것을 특징으로 하는 텔레비전 카메라의 동기회로.

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