JPH02140065A - 映像信号補正回路 - 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〕 本発明は、液晶テレビジョン受像機等に設けられ、映像
信号を逆ガンマ補正して増幅出力する映像信号補正回路
に関する。

〔従来の技術〕

従来、ＣＲＴの代わシに液晶表示器を用いて画像表示を
行う液晶テレビジョン受像機等においては、ＣＲＴと液
晶表示器との特性の違いにもとづき、ＣＲＴの発光特性
にしたがってガンマ補正されたテレビジョン信号等の映
像信号に逆ガンマ補正を施し、ガンマ補正にもとづく映
像信号の非線形を元に戻して増幅する必要がある。

そして、折れ線近似で逆ガンマ補正を施す従来の映像信
号補正回路は第３図に示すように構成され、入力端子（
１）のガンマ補正された映像信号が直流再生回路（２）
を介して増幅用のトランジスタ（３）のベースに入力さ
れ、このとき、トランジスタ（３）の入力電圧Ｅｉが第
４図のａｌ　、　ａ２　、　ａ８それぞれ以上になると
きに、トランジスタ（３）のコレクタのスイｔツチ（４
ａ）　、　（４ｂ）　、　（４ｃ）　カ順次又ハ選択的
ニオンシ、トランジスタ（３）のコレクタ負荷抵抗が元
の抵抗（５）に抵抗（６ａ）、（６ｂ）、（６ｃ）を順
次又は選択的に並列付加した抵抗に変化し、映像信号が
折れ線近似の出力室６Ｅｏに逆ガンマ補正されて出力端
子（７）から出力きれる。

なお、第３図の（十Ｂ）　、　（８）は電源端子、エミ
ッタ抵抗それぞれを示し、第４図のｂ＋　、　ｂ２．　
ｂｓはａ１ａ２　、　ａ３に対応する出力電圧ＥＯを示
す。

まだ、映像信号が３原色信号の場合は、第３図の回路が
原色信号毎に設けられる。

ところで、前記第３図のように折れ線近似で補正を施す
場合は、トランジスタ（３）のバイアス抵抗（５）　、
　（６ａ）　〜（６Ｃ）　、　（８）の抵抗値等の多数
の回路定数を正確に設定する必要があり、しかも、原色
信号毎に補正を施す場合、原色信号毎のバラツキの調整
も要する。

そこで、逆ガンマ補正に第５図に示すトランジスタのベ
ース、エミッタ間電圧Ｖｂｅとコレクタ流Ｉｃとの指数
関数変化する入出力特性を利用し２回路定数の設定、調
整等を少なくすることが望まれ。

差動増幅器のトランジスタ入出力特性を利用した場合、
映像信号補正回路を第６図に示すように構成することが
考えられる。

第６図において、（Ａ）はトランジスタ（９）　、　Ｑ
Ｏ及び抵抗０υ、０のからなるレベルシフト回路、（Ｂ
）はトランジスタα３．ＱΦ、０υ、スイッチング型の
定電流源Ｑｔ９及び抵抗助、コンデンサＯ杓からなる比
較器。

（Ｃ）はトランジスタａｃａ　、　ＣＡ、　ａυ、定電
流源（イ）及び抵抗Ｈ，ｌ２ＩＱ１２！９．に）、勾か
らなる差動増幅器、（支）。

翰は映像信号の人、出力端子、銅は後述の基準侑号の入
力端子、Ｃ３υは電源端子である。

そして、入力端子（ホ）の入力映像信号はトランジスタ
（９）、抵抗ｑυを介してトランジスタ（１４）　、　
Ｑ（Ｊのベースに入力される。

また、入力端子（７）にはペデスタルレベル設定用の基
準電圧Ｖｒｅｆに設定された基準信号が入力され。

該基準藺号がトランジスタ（１３のベースに入力される
。

そして、トランジスタα４．α４）の共通エミツタ路の
定電流源（ｌｔ９が、映像信号のペデスタル期間毎に動
作し、映像信号のベテ゛スタル期間のトランジスタｑ弔
、ａ俤のベースの電圧Ｖｘと基準信号の電圧Ｖｒｅｆと
の差に応シてトランジスタαυがベースバイアスきれ、
電圧Ｖｘが電圧Ｖｒｅｆになるように、ホールド用のコ
ンデンサ０村が充電される。

サラニ、コンデンサα的のホールド電圧でトランジスタ
０Ｑがベースバイアスされ、このとキ、トランジスタＱ
樟の充電電圧の逆に電圧Ｖｘが変化する。

したがって、レベルシフト回路（Ａ）、比較器（Ｂ）に
より、入力映像信号は、ペデスタル期間の電Ｅ　Ｖｘが
電圧Ｖｒｅｆになるように直流再生されて増幅器（Ｃ）
に入力される。

そして、増幅器（Ｃ）は、トランジスタαつのベース電
％　Ｖｘと、抵抗（イ）で設定でれだｌ・ランジスタａ
のベース電Ｅ　Ｖｙとの差で動作し、このとき、電圧ｖ
ｙにモトツくトランジスタａ傷、（イ）のベースバイア
スのオフセットによシ、電圧Ｖｘに対して、トランジス
タ四、（７）が第５図の指数関数的に変化するＶｂｅ（
中θ〜０．７Ｖ）の範囲で動作し、電圧Ｖｘが逆ガンマ
補正されて増幅される。

さらに、逆ガンマ補正された電圧Ｖｘがトランジスタ（
２１）で増幅され、逆ガンマ補正して増幅した出力映像
は号が出力端子−に出力される。

そして、第６図の場合は、増幅器（Ｃ）の指数関数変化
するトランジスタ入出力特性を利用して逆ガンマ補正を
行うため、前記第３図の折れ線近似で補正する場合より
、回路定数の調整箇所等が少なくなる。

また、第３図の直流再生回路（２）にレベルシフト回路
（Ａ）、比較器（Ｂ）に相当する複雑な回路が必要であ
るため１回路構成の面からも、第３図の補正回路より第
６図の補正回路の方が有利である。

一方、特公昭６２−１６０６８号公報（ＨＯ４Ｎ　５／
６６）　　には、クランプ回路、逆ガンマ補正用のスイ
ッチングトランジスタ回路、差動増幅器を組合わせ、ク
ランプ回路でシンフチラグフラングした映像信号ヲ、ト
ランジスタのスイッチングによってガンマ補正した後、
差動増幅器で増幅して出力することが記載されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記第６図の補正回路の場合、電８ＥＶｙによってトラ
ンジスタａ’ａ　、　Ｇｌ）のベースバイアスをオフセ
ット補正し、ペデスタル期間の電圧Ｖｘにもとづく増幅
器（Ｃ）の動作点をほぼカットオフ点とし、電圧Ｖｘに
よって増幅器（Ｃ）がトランジスタ入出力特性の指数関
数変化する逆ガンマ補正の範囲で動作するように設定す
る必要がある。

しかし、電圧Ｖｘ　、　ｖｙＯ差が増幅器（Ｃ）の差動
入力電圧となり、電圧Ｖｙの誤差がそのまま差動入力端
子範囲のずれとなり、電圧■ｙの設定誤差、すなわちオ
フセット誤差が増幅Ｕ　＜Ｃ）の動作範囲に極めて大き
な影響を与え、電圧Ｖｙの簡単なオフセット調整では精
度の高い補正が行えない問題点がある。

なお、前記公報に記載の映像信号処理回路を用いて逆ガ
ンマ補正する場合は、逆ガンマ補正に専用のスイッチン
グ回路を要し、しかも、逆ガンマ補正後に差動増幅器を
用いて増幅するため、第６図の補正回路のように逆ガン
マ補正と増幅とを差動増幅器（Ｃ）で同時に行う場合よ
り、構成が複雑化する問題点がある。

本発明は、逆ガンマ補正と増幅とを差動増幅器で同時に
行う逆ガンマ補正回路において、簡単なオフセット調整
で精度の高い逆ガンマ補正が行えるようにすることを目
的とする。

〔課題を解決するだめの手段〕

前記目的を達成するだめに１本発明の逆ガンマ補正回路
は、映像信号をペデスタルレベルが一定になるように直
流再生して増幅し、前記映像信号を逆ガンマ補正して増
幅出力する逆ガンマ補正回路において。

入力映像信号の直流レベルをホールド電圧に応じてレベ
ルシフトするレベルシフト回路ト、前記レベルシフト回
路の出力信号、ベデスクルレベル調整用の所定の基準信
号が差動対を構成する１対のトランジスタのペースそれ
ぞれに入力され、前記入力映像信号を増幅して出力する
差動増幅器と。

前記増幅器の出力映像信号と前記基準信号とをペデスタ
ル期間毎に比較し、前記出力映像信号のペデスタルレベ
ルと前記基準信号のレベルとの差の前記ホールド電圧を
形成し、前記入力映像信号のペデスタルレベルを前記基
準信号のレベルに制御する比較器と。

前記両トランジスタのコレクタ電流を制限して前記両ト
ランジスタのベースバイアスのオフセットを設定し、前
記増幅器の動作範囲をトランジスタ入出力特性の指数関
数変化する逆ガンマ補正の範囲に設定するバイアスオフ
セット手段とを備える。

〔作　用〕

前記のように構成された本発明の映像信号補正回路の場
合、差動増幅器の出力映像は号と基準信号との差に応じ
たホーｌレドＷＩＦＥにもとづき、ペデスタルレベルが
基準信号のレベルになるように入力映像信号が直流再生
される。

さらに、直流再生された入力映像信号と基準信号とが差
動増幅され、このとき、差動増幅器の１対のトランジス
タのコレクタ電流の制限にもとづき、差動増幅器が逆ガ
ンマ補正の範囲で動作し。

逆ガンマ補正して増幅された出力映像信号が形成される
。

そして、差動増幅器の１対のトランジスタのベースバイ
アスのオフセットが１両トランジスタのコレクタ電流の
制限で設定され、オフセット誤差にもとづく差動増幅器
の差動入力範囲のずれが増幅器の増幅率の逆数で減少す
るため、オフセット誤差による補正特性のずれが少なく
なり、簡単なオフセット調整で高精度の逆ガンマ補正が
行える。

〔実施例〕

１実施例について、第１図及び第２図を参照して以下に
説明する。

第１図において、第６図と同一記号は同一もしくは相当
するものを示し、異なる、侭は、トランジスタＱ弔、（
１）のペースを出力端子−，入力端子（７）それぞれに
接続し、トランジスタロｌ、（１）の共通コレクタ路に
オフセット調整用のトランジスタ珈を設ケ、トランジス
タｃ（２のペースに入力端子（３３１のオフセット調整
用の所定バイアス電圧Ｖｚを印加した点である。

なお、トランジスタロがバイアスオフセット手段を形成
している。

そして、ペデスタル期間の出力端子−の電ＥＶＯ。

すなわちトランジスタＣｌ４）のベース電圧がトランジ
スタ０３のペース電圧Ｖｒｅｆより高くなると、トラン
ジスタＣＬ４１のコレクタ電流にもとづく抵抗０ηの電
圧降下が両軍圧Ｖｏ　、　ＶｒｅｆＯ差だけ増加し、ト
ランジスタａυのコレクタ電流が増加してコンデンサ０
８）のホールド電圧が上昇し、レベルシフト回路（Ａ）
のシフト量が増加して電圧Ｖｘが低下する。

逆に、Ｎ圧Ｖｏが’を工Ｖｒｅｆより低くなると、抵抗
Ｑ７）の電圧降下が減少してコンデンサ（１８）のホー
ルド電圧が低下し、レベルシフト回路（Ａ）のシフト量
が減少して電圧Ｖｘが低下する。

そして、前記のホールド電圧の増、減にもとづき、電圧
Ｖｘは電ＩＥＥｖｒｅｆに一致し、入力映像信号が直流
再生される。

この、！＝１　　）ランジスタ匝のコレクタ電ｍヲＩ３
２゜抵抗（ホ）の抵抗値をＲ２５とし、かつ、能動領域
で戯作するトランジスタｃ！１）、Ｉ３４のペース、エ
ミッタ間電圧をＶｆ（中０．７Ｖ）とすれば、つぎの（
１）式が成立する。

Ｖｒｅｆ　＝Ｖｘ＝Ｖｚ−２−Ｖｆ−Ｒ２５−Ｉ３２　
　　　・＝　（１）式サラに、トランジスタａ＊　、　
ｃＩＱのベース電圧ＶＸ。

Ｖｒｅ　ｆＯ差がＯになるとき、トランジスタａ９．（
ホ）のベース電圧にオフセットがかけられていなければ
、定電流源（イ）の電流をＩｏとすると、トランジスタ
０９゜（４）のコレクタ電流が共にＩｏ／２になる。

このとき、電圧Ｖｚはつぎの（２）式で設定きれる。

Ｖｚ　＝Ｖｒｅｆ　＋２・Ｖｆ　＋　Ｒ２５・（Ｉｏ／
２）　　　　　・”（２）式一方、トランジスタ四、四
の差動対の伝達特性は第２図の実線に示すようになり、
逆ガンマ補正を施すため、非線形変化する図のａ点〜ｂ
点の範囲を用いるには、電ｒＥｖＸがＶｒｅｆに等しく
なるペデスタル期間に、トランジスタＱ俤、四の差動対
がカットオフ点としてのａ点で動作するように、（２）
式の条件からずらす必要がある。

そして、ペデスタル期間の電圧Ｖｘ　（＝Ｖｒｅｆ）に
もとづき、ａ点で動作するときのトランジスタａ儲のコ
レクタ’Ｘ　流ヲＩ　＋ｓａとすると、トランジスタ（
７）のコレクタ電流Ｉ２Ｇは％Ｉｚｏａ＝　Ｉｏ　−Ｉ
ｔｓａ　　となる。

ざらに、第２図の差動入力電圧０の点とａ点との間の差
動入力電圧の範囲をＶａとすると、Ｖａのオフセットを
かけるだめの電４　Ｖｚはつぎの（３）式で示される。

ｖｚ＝Ｖｏ＋２・ｖｆ＋Ｒ２５−Ｉ２Ｏ３・・・（３）
式したがって、電圧Ｖｒｅｆ　、電圧Ｖｚは（１ン式、
（３）式それぞれを満足するように設定され、その結果
、コレクタ電流の制限にもとづき、トランジスタ囲−四
がペースバイアスにＶａのオフセラトラかけてずらした
状態で動作し、第２図のａ点〜ｂ、（の特性を利用して
入力映像信号は逆ガンマ補正されて増幅でれる。

そして１例えば、　Ｖα＝０．２Ｖ、　Ｉｏ＝０．４ｍ
Ａ　　とし、かつ、Ｒ２５＝ＩＯＫΩとしたときに、Ｊ
ｇ、のコレクタ電流Ｊｚｏａが０．０２　ｍＡになり、
　（Ｉｏ／２）　−ｌ２ｏａ＝　０．１８ｍＡになった
とすると、このとき、差動入力端子の範囲Ｖαは、見か
け上１．８■に拡大する。

すなわち、電圧Ｖｚにもとづくオフセット電圧■αで動
作するａ点でのトランジスタ０９．（７）の差動対の電
圧増幅率をＧａとすると、このときの電ｒＥＶ。

＝ＶＯａは、つぎの（４）式に示すように、ＶａのＧａ
倍となる。

Ｖｏａ　＝　Ｇａ　−Ｖａ　　　　・（４）　式そして
一？１ＥＥＶｚの設定誤差にもとづく差動入力電圧の範
囲Ｖαのずれが、電圧Ｖｚの誤差の１／Ｇａに減少する
ため、電圧Ｖｚの設定誤差、すなわちオフセット誤差に
もとづく増幅器（Ｃ）の動作範囲のずれが極めて小さく
なり、簡単なオフセット調整で高精度の逆ガンマ補正が
行える。

なお、前記（３）式から明らかなように、電ｆｉＶｚが
１Ｍ度に依存するペース　エミッタ間電工Ｖｆの関数と
なるため、電％Ｖｚの形成に２個のダイオード等を用い
て２・Ｖｆの温度補償を行うことが望ましい。

また、トランジスタ？υの代わシにＰＮＰ型のトランジ
スタラ用いれば、当該トランジスタとトランジスタ弘と
で温度補償が行われ、を圧Ｖｚを形成する際の温度補償
が省ける。

〔発明の効果〕

本発明は１以上説明したように構成されているため、以
下に記載する効果を奏する。

差動増幅器の出力映像信号と基準信号との差にもとづく
ホールド電圧によシ、ペデスタルレベルが基準信号のレ
ベルになるように入力映像信号を直流再生し、直流再生
した入力映像信号と基準信号とを前記差動増幅器の１対
のトランジスタのベースそれぞれに入力し、かつ２両ト
ランジスタのコレクタ電流の制限にもとづき、ベースバ
イアスのオフセットを、前記差動増幅器の動作範囲が両
トランジスタの逆ガンマ補正の範囲になるように設定し
たことにより、オフセット誤差にもとづく補正特性のず
れを極めて小きくすることができ。

差動増幅器を用いて逆ガンマ補正と増幅とを同時に行う
簡単な構成の逆ガンマ補正回路において。

簡単な調整で高精度の逆ガンマ補正を施すことができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の映像信号補正回路の１実施例の結線図
、第２図は第１図の動作説明用の特性図。 第３図は従来の折れ線近似の映像信号補正回路の結線図
、第４図は第３図の動作説明用のブロック図、　第５図
はトランジスタのベース、エミッタ間電圧とコレクタ電
流との関係図、第６図は参考としての映像信号補正回路
の結線図である。 （Ａ）・・・レベルシフト回路、（Ｂ）・・・比較器、
（Ｃ）・・・差動増幅器、鵠、翰・・・差動対を構成す
る１対のトランジスタ％１３４・・・バイアスオフセッ
ト手段全形成するトランジスタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　映像信号をペデスタルレベルが一定になるように直
   流再生して増幅し、前記映像信号を逆ガンマ補正して増
   幅出力する映像信号補正回路において、 入力映像信号の直流レベルをホールド電圧に応じてレベ
   ルシフトするレベルシフト回路と、前記レベルシフト回
   路の出力信号、ペデスタルレベル調整用の所定の基準信
   号が差動対を構成する１対のトランジスタのベースそれ
   ぞれに入力され、前記入力映像信号を増幅して出力する
   差動増幅器と、 前記増幅器の出力映像信号と前記基準信号とをペデスタ
   ル期間毎に比較し、前記出力映像信号のペデスタルレベ
   ルと前記基準信号のレベルとの差に比例した前記ホール
   ド電圧を形成し、前記入力映像信号のペデスタルレベル
   を前記基準信号のレベルに制御する比較器と、 前記両トランジスタのコレクタ電流を制限して前記両ト
   ランジスタのベースバイアスのオフセットを設定し、前
   記増幅器の動作範囲をトランジスタ入出力特性の指数関
   数変化する逆ガンマ補正の範囲に設定するバイアスオフ
   セット手段と を備えたことを特徴とする映像信号補正回路。