JP3563088B2 - ビデオ信号処理装置 - Google Patents
ビデオ信号処理装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3563088B2 JP3563088B2 JP14562193A JP14562193A JP3563088B2 JP 3563088 B2 JP3563088 B2 JP 3563088B2 JP 14562193 A JP14562193 A JP 14562193A JP 14562193 A JP14562193 A JP 14562193A JP 3563088 B2 JP3563088 B2 JP 3563088B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- contrast
- control
- signal
- circuit
- contrast control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/44—Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards
- H04N5/57—Control of contrast or brightness
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Television Receiver Circuits (AREA)
- Processing Of Color Television Signals (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明はテレビジョン受像機やモニタのコントラストを制御するための構成に、さらに詳しくは、自動コントラスト制御機能を有するテレビジョン受像機あるいはモニタの使用者（視聴者）によるコントラスト制御可能範囲を大きくするための回路構成に関するものである。
【０００２】
最近のテレビジョンシステムにおいて、再生画像のコントラスト及び明るさを自動的に制御することは知られている。例えば、「ホワイト・スポット・ブルーミング」を防止する自動コントラスト制御機能を有するテレビジョンシステムが米国特許第５，００３，３９４号「自動コントラスト及び”ホワイト・ストレッチ（白引き伸ばし）”処理部とを有する動的ビデオシステム」に記載されている。自動コントラスト制御（「オートピクス（ａｕｔｏｐｉｘ）」（ピクスは画面の略）とも呼ばれる）は、ブルーミングによるハイライト（白）領域における細部の鮮鋭度が失われることを防止する一方、信号ピークがブルーミング閾値より低い時には、画像を高コントラストで（従って、主観的に明るく）表示することが出来るようにするものである。
【０００３】
最近のテレビジョン（ＴＶ）システムに使用されている自動コントラスト制御回路が図１に示されている。図１には、図面を簡単にするために、この発明の説明に関係があると思われるＴＶシステムの部分のみが示されている。
【０００４】
図１を参照すると、受像機制御器７によって制御される画面内画面、即ち、ピクチャ・イン・ピクチャ（ＰＩＰ）プロセッサ５に結合された主及び副ビデオ入力１及び３が示されている。ＰＩＰプロセッサ５はルミナンス回路９とクロミナンス回路１１に信号（ＹとＣ）を供給する。ルミナンス及びクロミナンス回路９と１１の出力は、図１に示す東芝製のＴＡ７７３０ＲＧＢ集積回路（ＩＣ）に含まれているようなＲＧＢ信号処理回路に供給される。このＩＣはクロミナンス及びルミナンス信号を処理して赤（ｒ）、緑（ｇ）及び青（ｂ）カラー信号を生成するための回路構成と、これらのｒ、ｇ及びｂカラー信号のコントラスト及び明るさ（輝度）のパラメータを制御するための回路構成を含んでいる。例えば、図１に示すように、このＲＧＢ−ＩＣはクロミナンス回路１１から色差信号ｒ−ｙ、ｂ−ｙ及びｇ−ｙを、ルミナンス回路９からルミナンス信号ｙを受け取るマトリクス１０を含んでいる。マトリクス１０はカラー信号ｒ、ｇ及びｂを生成し、これらの信号はコントラスト制御部（ＣＯＮＴ）１３ｒ、１３ｇ及び１３ｂのそれぞれの入力に供給される。コントラスト制御部（例えば、１３ｒ、１３ｂ及び１３ｇ）はｒ、ｇ及びｂカラー信号に応答し、その出力は輝度（明るさ）制御部（ＢＲ）（例えば、１５ｒ、１５ｂ及び１５ｇ）に供給され、輝度制御部の出力は駆動回路（ＤＲ）（例えば、１７ｒ、１７ｂ及び１７ｇ）を介して映像管（例えば、１９）に供給される。
【０００５】
自動コントラスト制御構成は、輝度部の出力から「合成（組合せ）」信号（例えば、ＳＵＭＹ）を取り出すための合成回路４７を含んでいる。この明細書でいう「合成信号」（例えば、信号ＳＵＭＹ）は表示画像のルミナンス成分を表している。この合成信号（ＳＵＭＹ）はオートピクス回路４１を通して処理される。このオートピクス回路４１はピーク検出器４９と、出力がバッファ５１を通してコントラスト制御部（１３ｒ、１３ｂ及び１３ｇ）の制御入力端子１３に帰還される比較器５０を備えている。オートピクスループ４１はピーク検出器４９、比較器５０及びバッファ５１を含み、合成回路４７の出力端子１４と、コントラスト制御部の閉ループ利得を決定するコントラスト制御部の入力制御端子１３との間に結合された帰還ループを形成する。コントラスト制御部（１３ｒ、１３ｂ及び１３ｇ）の開ループ利得は、受像機制御器７によって駆動される視聴者コントラスト制御ユニット６０によって一部決まる。
【０００６】
コントラスト制御ユニット６０は、通常の制御マイクロプロセッサ６３、バッファ増幅器６５及び低域通過フィルタ６７を含んでいる。マイクロプロセッサ６３はピーキング、コントラスト、あるいは明るさ等の種々の機能を制御するために用いられている。マイクロプロセッサ６３とＮ６３で代表させたスイッチング素子の制御の下に、パルス信号（ＰＳ）とその論理補数（ＰＳＮ）が生成される。パルス信号ＰＳとＰＳＮは、視聴者によるコントラスト制御のセッティング値（視聴者制御ステップ）を表すようにパルス幅変調（ＰＷＭ）される。信号ＰＳＮ（これはＰＳの論理補数である）がマイクロプロセッサ６３のノード２９に生成され、バッファ増幅器６５の入力に加えられる。
【０００７】
増幅器６５はパルス幅変調されたパルス信号（ＰＳＮ）に応答し、その出力ノード７５に増幅されバッファされたパルス幅変調出力信号（ＰＳ信号と同相）を生成する。この出力パルスは低域通過フィルタ６７の入力に与えられる。直列抵抗Ｒ７と分路接続されたキャパシタＣ１で表されているフィルタ６７は、増幅器６５によって生成されたパルス幅変調信号を濾波してノード６７０に直流の視聴者コントラスト制御電圧（Ｖｃ）を生成する。この視聴者コントラスト制御電圧（Ｖｃ）は、コントラスト制御入力端子１３に結合される。
【０００８】
図１に示す構成には、さらに、自動ビーム電流制限器５２が端子１３に接続されている。従って、低域通過フィルタ６７のキャパシタＣ１は視聴者コントラスト制御ユニット６０、自動ビーム電流制限器５２及び自動コントラスト制御ユニット４１に共通に用いられて、これらの回路によって生成されるそれぞれの制御信号を濾波し記憶する。従って、キャパシタＣ１の両端間に現れる制御電圧（Ｖｃ）は制御ユニット６０、５２及び４１のそれぞれによって生成される各制御電圧を組み合わせたものとなる。
【０００９】
図示の例においては、直流コントラスト制御電圧（Ｖｃ）を増大させることは利得を増加させること、従って、コントラストを増加させることに相当し、また、直流コントラスト制御電圧（Ｖｃ）を小さくすることは利得とコントラストとを下げることに相当するものと前提している。（この前提は、さらに、処理されたルミナンス出力信号（ＳＵＭＹ）の白方向の部分が正向きであるということに相当する。）
【００１０】
図１に示すように、自動コントラスト制御ユニット（オートピクス）４１は、処理されたルミナンス出力信号ＳＵＭＹの白方向部分のピークを検出するピーク検出器４９を含んでいる。白ピーク検出器４９の出力電圧は比較器５０に供給される。ピーク検出器４９と比較器５０は、ルミナンス出力信号ＳＵＭＹのピークがある予め定められている電圧を超えた時、コントラスト制御電圧を、このルミナンス出力信号のピーク振幅の関数として減少させるように構成されている。
【００１１】
図１に示すこのＴＶシステムの問題は、ある種の信号については、オートピクス帰還ループがコントラスト制御が変化する範囲を制限してしまうという点である。制御範囲に制限があることに伴う問題点は次のようなものである。即ち、オートピクスというのは比較的新しい機能であるため、使用者がコントラストの調整をしようとする時、それまで慣れていた方法によってはコントラストが変わらないために、そのＴＶ受像機が故障しているのではないかと思ってしまう可能性がある。
【００１２】
この制限の程度は、端子１４における合成出力信号ＳＵＭＹを示す、図２の曲線Ａを参照すればより良く理解できよう。図２において、縦軸（ｙ軸）は、図１の端子１４に生成されるビデオ出力電圧（ＳＵＭＹ）の振幅を（ボルトで）表してあり、横軸（ｘ軸）は６３個の制御ステップ（セッティング値）を表し、使用者はコントラストをこの６３制御ステップにわたって（ステップ０からステップ６３まで）増加させることが出来るようにされているものである。曲線Ａはオートピクスループ４１が閉じている時、即ち、端子１４からコントラスト制御端子１３へ帰還ループ４１を介して帰還が与えられている時のビデオ（ＶＩＤＥＯ）出力、即ち、ＳＵＭＹ出力を表す。
【００１３】
これから分かるように、ＶＩＤＥＯ出力はステップ０からステップ２１までの範囲では、使用者制御ステップに応じて直線的に変化している。しかし、使用者制御ステップ２１を越えると、応答は平坦になっている。即ち、オートピクス帰還ループの動作のために、使用者による制御ステップ２１より上におけるコントラスト変更機能が制限され、ＶＩＤＥＯ出力電圧は約３．５Ｖに維持される。従って、理論的には６３の制御ステップを持つシステムにおいて、最初の２１ステップしか有効に用いることが出来なくなってしまうという可能性がある。
【００１４】
この発明は、上述した従来技術における問題点を考慮し、使用者がコントラスト制御できる範囲を拡げるための回路を提供するものである。
【００１５】
【発明の概要】
この発明を実施したＴＶシステムにおいては、使用者の操作に応答するコントラスト制御電圧発生回路は、意図的に非線形にされており、使用者がＴＶ受像機コントラストを制御できる範囲を拡張するような態様でコントラスト制御部に供給される非直線的な（非線形の）制御電圧を発生する。
【００１６】
ある１つの実施例においては、ＴＶシステムはコントラスト制御部と輝度（明るさ）制御部とを有し、コントラスト制御部と輝度制御部の各々は入力及び出力を備え、コントラスト制御部の出力は輝度制御部の入力に結合されている。カラー信号は、コントラスト及び輝度制御部を通して処理するために、コントラスト制御部の入力に供給される。輝度制御部の出力は互いに組合わされて合成信号が生成される。この合成信号に応答する帰還ループ（オートピクス）が輝度制御部の出力とコントラスト制御部の入力の間に結合されている。この帰還ループはコントラストを変えることのできる範囲を制限する機能を持つ。コントラスト制御部の入力には、使用者の操作に応答するコントラスト制御電圧回路が接続されており、コントラスト制御部の入力に、使用者によるコントラストの可変範囲を拡張するための、使用者制御信号の非線形関数であるコントラスト制御電圧を供給する。
【００１７】
【実施例の詳細な説明】
以下、添付の図面を参照して、この発明を説明するが、全ての図において同じ参照番号あるいは記号等は同じ素子を表す。
【００１８】
図３はこの発明を実施した使用者コントラスト制御電圧発生回路、特に、図１のバッファ増幅器６５の代わりに用いることのできる増幅器／フィルタ８１を示す。
【００１９】
図３において、パルス変調された使用者コントラスト制御パルス信号（ＰＳ）がスイッチＮ６３のゲートに供給されて、このスイッチのターンオン及びターンオフを制御しており、また、論理補数信号ＰＳＮが、プルアップ抵抗Ｒ１を通して＋５Ｖの電源に接続されたマイクロプロセッサ６３の出力端子２９に生成されている。この論理補数信号ＰＳＮは、エミッタが接地されているＮＰＮバイポーラトランジスタＱ１のベースに抵抗Ｒ２を通して供給されている。抵抗Ｒ４がトランジスタＱ１のコレクタとノード７１との間に接続されており、また抵抗Ｒ３がノード７１と、例えば、正の１２Ｖとすることができる、電圧Ｖｃｃが供給されている電源端子１７との間に接続されている。
【００２０】
ノード７１とエミッタホロワとして動作するＮＰＮバイポーラトランジスタＱ２のベースとの間には、非線形低域通過フィルタ７３が接続されている。フィルタ７３はノード７１とトランジスタＱ２のベースとの間に接続された抵抗Ｒ８、陰極がノード７１に結合され陽極がトランジスタＱ２のベースに結合されているダイオードＤ１及びトランジスタＱ２のベースと接地点との間に接続されたキャパシタＣ２とを含んでいる。
【００２１】
トランジスタＱ２のコレクタは端子１７に、エミッタは出力ノード７５にそれぞれ接続されている。接地への帰路用エミッタ抵抗Ｒ５がノード７５と接地点との間に接続されている。図１のフィルタ６７と同じタイプのものを用いることができる低域通過フィルタ６７１がノード７５とＲＧＢ−ＩＣのコントラスト制御端子１３の間に接続されている。図１の場合と同様に、抵抗Ｒ７がノード７５とコントラスト制御端子１３の間に接続されており、フィルタキャパシタＣ１が端子１３と接地点との間に接続されている。図１の場合と同様に、オートピクス回路網４１の出力とビーム制限器５２の出力が端子１３に帰還接続されている。
【００２２】
図３の回路の動作と、特に、非線形回路網７３の役割を説明する。
【００２３】
回路網７３において、抵抗Ｒ８、ダイオードＤ１及びキャパシタＣ２の組合せは、非線形直流コントラスト制御電圧Ｖｃを生成する働きをする。図３の回路において、キャパシタＣ２はキャパシタＣ１（及び端子１３）から分離されており、従って、キャパシタＣ２は異なる速度で充電及び／または放電することができる。Ｃ２はトランジスタＱ１が完全にターンオフされている時に抵抗Ｒ３とＲ８の直列接続によって充電され、Ｑ１がターンオンされると、Ｒ８を分路する（順方向に導通するような極性で接続されている）ダイオードＤ１と抵抗Ｒ３とＲ４の並列接続体とを介して放電される。従って、充電時定数（Ｔｃ）は約（Ｒ３＋Ｒ８）（Ｃ２）であるのに対し、放電時定数（Ｔｄ）は約〔Ｒ３・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）〕Ｃ２となる。Ｒ３＝１．８ＫΩ、Ｒ８＝１０ＫΩ、Ｒ４＝４．７ＫΩとすると、Ｒ３とＲ８の直列抵抗値は約１２ＫΩとなり、Ｒ３とＲ４の並列回路の値は約１．３ＫΩとなる。従って、充電時定数（Ｔｃ）は放電時定数（Ｔｄ）の９倍以上大きいことが分かる。図３の回路網７３の充電時定数と放電時定数が異なることにより、図２、図５及び図６の曲線Ｂに示されるような種々の曲線が作られる。
【００２４】
フィルタ７３の役割を理解するために忘れてはならないのは、図３の回路においても（図１の場合と同様）、使用者が６３ステップに分けてコントラストを変える（増減させる）ことが出来るということである。使用者による制御は図４に示す形のパルス幅変調されたパルス信号ＰＳの発生によって表される。マイクロプロセッサ６３の端子２９に生じるＰＳＮ信号はＰＳ信号の論理補数で、バッファ増幅器８１の入力に供給される。
【００２５】
図４に示されているように、パルス信号の周期（ＴＰ ）は６４のステップに（即ち、６３の増分に）分割される。第１ステップはゼロの直流電圧レベルで、スイッチＮ６３の完全なターンオフが行われるようにするものであり、第６４番目のステップは、スイッチＮ６３を完全にターンオンすることができるような充分な振幅の直流レベルに対応する。パルス周期Ｔｐは６３の互いに等しい増分に分割され、１ステップ高くなる毎に、前のステップよりもＴＰ ／６３だけ大きなパルス幅となるようにされている。従って、ステップ１とステップ６３の間の任意のステップ（Ｎｉ）の高レベルパルス幅（ＴＨ ）は（Ｎｉ／６３）（ＴＰ ）で表すことができる。ここで、ＴＰ はＴＨ ＋ＴＬ に等しいパルス幅で、ＴＨ とＴＬ はそれぞれパルスが高及び低の時間の長さである。パルス持続時間（ＴＰ ）に対するパルスが高である時間の長さ（例えば、ＴＨ ）を変えることは、増幅器／フィルタ組合せ回路に供給されるパルス列のデューティサイクル（即ち、（ＴＨ ／ＴＰ ）×１００％）を変えるための１つの手段である。この後さらに詳しく説明するように、コントラスト制御電圧の直流レベルは、このパルス列のデューティサイクルを変えることにより変えられる。
【００２６】
説明を簡単にするために、初めに、２つの両極端条件における図３の回路の応答を検討する。以下の説明において、ＰＳが「低」あるいは”０”の時、ＰＳＮは「高」で、トランジスタＱ１を完全にターンオンするに充分な振幅を持ち、また、ＰＳが「高」即ち論理”１”の時は、ＰＳＮは「低」即ち”０”で、トランジスタＱ１を完全にターンオフするような振幅を持つものとする。
【００２７】
１．最初に、ステップ０においては、ＰＳは「低」即ち”０”で、ＰＳＮは「高」となり、Ｑ１は充分にオン状態にある。この条件では、抵抗Ｒ３とＲ４からなる分圧器回路がノード７１における電圧を８．６Ｖにほぼ等しくする。Ｑ２のベースはこの電圧より低いがこれに近い電圧となり、Ｑ２のエミッタ（ノード７５）はＱ２のベース電圧よりも約０．７Ｖ低い電圧となる。この条件が、図５及び図６に示すように、Ｑ２のエミッタに生成される最小電圧と、出力ノード６７０に生成され端子１３に供給される、７．９Ｖにほぼ等しい最小電圧（Ｖｃ）とを決める。
【００２８】
２．ステップ６３において、ＰＳは「高」直流レベルにあり、ＰＳＮは「低」レベルにあって、従って、Ｑ１は完全にターンオフされる。Ｑ１が非導通なので、Ｑ２のベースはＲ３とＲ８の直列接続を通してＶｃｃ電源に結合される。Ｑ２のエミッタホロワ作用により、Ｒ３とＲ８の両端間の電圧降下は、Ｑ２に流れ込むベース電流の関数で、比較的小さい。Ｖｃｃが１２Ｖの時、Ｒ３とＲ８の両端間の電圧降下は約０．４Ｖと考えられ、従って、Ｑ２のベースの電圧は約１１．６Ｖである。ＶＢＥが約０．７Ｖであるとすると、Ｑ２のエミッタの電圧（Ｖ４）は、図５に示すように、約１０．９Ｖとなる。従って、Ｑ２のエミッタ、従って、ノード６７０に現れ、端子１３に供給される最大電圧（ＶＭＡＸまたはＶｃＭＡＸ）は約１０．９Ｖとなり、一方、最小電圧（ＶＭＩＮまたはＶｃＭＩＮ）は約７．９Ｖとなる。その結果、使用者制御ステップを用いると、コントラスト制御電圧（Ｖｃ）を最低値（例えば、７．９Ｖ）と最大値（例えば、１０．９Ｖ）の間で変化させることができる。
【００２９】
前述したように、図示の実施例に関しては、直流コントラスト制御電圧（Ｖｃ）を増加させることは、利得を増大させること、従って、コントラストを増大させることに相当し、直流コントラスト制御電圧（Ｖｃ）を低下させることは、利得及びコントラストを低下させることに相当するものとしている。さらに、図１の従来の回路と対照的に、この発明を実施した回路においては、直流コントラスト制御電圧（Ｖｃ）は、制御ステップ（セッティング）の増加（または減少）の関数として直線的に増加（または減少）するものではない。
【００３０】
この発明によって与えられる非線形の補正の効果をより良く理解するために、図１、図３の回路と、図５の曲線を参照する。図１の回路を再び参照すると、増幅器６５は、キャパシタＣ１を、放電時定数（Ｔｄ）にほぼ等しい充電時定数（Ｔｃ）で充電する。その結果、図１の回路においては、パルス信号は、Ｑ２のエミッタにおいてキャパシタＣ１の両端間に生成されるコントラスト制御電圧を、制御セッティング（ステップ）の０から６３への増加に応じて直線的に増加させる。図１の回路の開ループ動作の効果が図５に曲線Ａで示されている。
【００３１】
図１の回路において、開ループ状態（オートピクス４１の出力がノード１３に接続されていない時）では、コントラスト制御電圧Ｖｃは、使用者制御ステップ（セッティング）が０の時の約７．９Ｖの直流最小値ＶｃＭＩＮから、６３番目の使用者制御ステップにおける約１１．４Ｖ直流の値まで直線的に上昇する。
【００３２】
図３を再び参照する。ここで、回路７３においては、充電時定数（Ｔｃ）は放電時定数（Ｔｄ）より遙かに大きくされていることを想起する必要がある。従って、Ｑ２のエミッタ（ノード７５）とノード６７０に生成される開ループ直流電圧は、使用者による制御ステップの設定値が小さく、パルス信号のパルス幅が小さい時には、ゆっくりと上昇し、使用者制御セッティングの値が高くなって、パルス信号のパルス幅が大きくなると、より急速に上昇する。これを図５の曲線Ｂで示す。曲線ＢとＡを比較すると、補償された（非線形の）曲線Ｂは、使用者による制御ステップ（セッティング）が増加するにつれて、その関数として、補償を受けていない（線形の）曲線Ａよりも緩やかに上昇していることが明らかである。
【００３３】
従って、充電時定数を放電時定数よりも大きくする（即ち、Ｔｃ ＞Ｔｄとする）ことにより、フィルタ６７１の出力に生成されコントラスト制御部の端子１３に供給されるコントラスト制御電圧（Ｖｃ）は、ＴｃがほぼＴｄに等しい時に生成されるＶｃの値よりも小さくなる。抵抗Ｒ８の両端間の付加的な電圧降下があるために、曲線ＡとＢの終点は異なっている。しかし、Ｑ２がもっと大きな利得を持つ装置であれば、これらの２つの終点間の距離はもっと近くなろう。
【００３４】
図３の回路によって（図１の回路との比較において）、低い値の制御ステップに対して制御電圧（Ｖｃ）の増分を小さくすれば、そのような低い値の制御ステップに対するコントラスト制御部１３ｂ、１３ｇ及び１３ｒの駆動及び利得が実効的に小さくなる。その結果、図５の曲線Ｂの制御電圧Ｖｃが端子１３に加えられて帰還ループが閉じると（即ち、オートピクス４１が回路接続されると）、システムの応答特性は図６の曲線Ｂに示すようになる。
【００３５】
図６は、コントラスト制御部の端子１３に加えられる図５の開ループ電圧Ｖｃが、オートピクス４１のループが閉じられて動作可能となった時に、どの様に変化するかを示している。即ち、図６は、ノード６７０がＲＧＢ ＩＣの端子１３に接続され、オートピクス帰還ループ４１がＲＧＢ ＩＣの端子１４と１３の間で閉じられたときに相当する。図６の曲線Ａは、図１の増幅器／フィルタ６０が回路接続された時の動作を示す。ステップ０から２１までは、制御電圧は直線的に増加し、その後は、使用者制御セッティングの残りの部分（ステップ２１−６３）は平坦である。これに対し、図６の曲線Ｂは図３の増幅器／フィルタ回路８１を図１の増幅器６５の代わりに用いた時の回路の閉ループ応答特性を示す。図３の増幅器／フィルタを回路接続すると、制御電圧はステップ０から４９までの範囲にわたって変化する。このように、図６の曲線Ｂを観察すると、増幅器／フィルタ回路８１を用いた時は、コントラスト制御電圧は、ステップ０から少なくともステップ４９までの範囲にわたる使用者制御ステップに応答することが分かる。
【００３６】
再び図２を参照すると、図２はビデオ出力を示すビデオ出力電圧（端子１４におけるＳＵＭＹ信号）の、使用者制御ステップ（セッティング）の関数としての応答特性を示す。前述したように、公知の増幅器６５とフィルタ６７の組合せでは、使用者による制御は最初の２１ステップ（セッティング）に制限されている。これに対し、図５と図６の曲線Ｂに示される応答を生じるこの発明の増幅器／フィルタ８１とフィルタ６７を組み合わせて用いた場合には、使用者制御はステップ０から４２までの範囲にわたって有効である。このように、図５及び図６の曲線Ｂに示されるような使用者制御ステップの関数として、端子１３に与えられる制御電圧を非線形にすることにより、図２の曲線Ｂで示すＳＵＭＹ出力応答が得られる。その結果、この発明を実施した回路及びシステムにおいては、ルミナンスは使用者による４２段階の制御ステップ範囲にわたり制御され、コントラスト制御の範囲は、図１の直線的なコントラスト制御回路によって得られる範囲よりも遙かに広い範囲に拡げられる。
【００３７】
図３においては、コントラスト制御電圧（Ｖｃ）の非線形化は増幅器と非線形低域通過フィルタからなる回路網８１を挿入することによって行っている。しかし、同様の効果は、パルス信号のパルス幅を使用者制御ステップの関数として非線形にし、この非線形化されたパルス幅信号を線形増幅器／フィルタの組合せに供給することによっても得られる。
【００３８】
図３の回路において、パルス列のデュティサイクルはパルス幅変調によって変えている。しかし、パルス列のデュティサイクルは、ビット速度マルチプライヤ（ｂｉｔ ｒａｔｅ ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ）技法やその他の公知の構成を用いて変えることができる。いずれにせよ、この発明はパルス列のデュティサイクルの非線形関数である直流（ＤＣ）コントラスト制御電圧（Ｖｃ）を生成するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
従来のテレビジョンシステムの、一部をブロックで示した概略図である。
【図２】
閉ループの線形（非補償）状態と非線形（補償された）状態の時の、使用者による制御ステップの関数としてのビデオ出力電圧（ＳＵＭＹ）を示す図である。
【図３】
図１の回路と共に使用するこの発明を実施したコントラスト制御回路の概略図である。
【図４】
使用者による制御ステップの幾つかのものに対応する代表的なパルス幅変調されたパルス信号を示す図である。
【図５】
開ループの線形（非補償）状態と非線形（補償された）状態の時の、使用者による制御ステップの関数としてのコントラスト制御電圧を示す図である。
【図６】
閉ループの線形（非補償）状態と非線形（補償された）状態の時の、使用者による制御ステップの関数としてのコントラスト制御電圧を示す図である。
【符号の説明】
９ ビデオ信号処理チャンネルを構成するルミナンス回路
１０ ビデオ信号処理チャンネルを構成するマトリクス
１１ ビデオ信号処理チャンネルを構成するクロミナンス回路
１３ｒ コントラスト制御部
１３ｇ コントラスト制御部
１３ｂ コントラスト制御部
４１ ピーク検出器
６３ コントラスト・パラメータ非線形変更手段を構成するマイクロプロセッサ
８１ コントラスト・パラメータ非線形変更手段を構成する増幅器／フィルタ
６７１ コントラスト・パラメータ非線形変更手段を構成する低域通過フィルタ
【産業上の利用分野】
この発明はテレビジョン受像機やモニタのコントラストを制御するための構成に、さらに詳しくは、自動コントラスト制御機能を有するテレビジョン受像機あるいはモニタの使用者（視聴者）によるコントラスト制御可能範囲を大きくするための回路構成に関するものである。
【０００２】
最近のテレビジョンシステムにおいて、再生画像のコントラスト及び明るさを自動的に制御することは知られている。例えば、「ホワイト・スポット・ブルーミング」を防止する自動コントラスト制御機能を有するテレビジョンシステムが米国特許第５，００３，３９４号「自動コントラスト及び”ホワイト・ストレッチ（白引き伸ばし）”処理部とを有する動的ビデオシステム」に記載されている。自動コントラスト制御（「オートピクス（ａｕｔｏｐｉｘ）」（ピクスは画面の略）とも呼ばれる）は、ブルーミングによるハイライト（白）領域における細部の鮮鋭度が失われることを防止する一方、信号ピークがブルーミング閾値より低い時には、画像を高コントラストで（従って、主観的に明るく）表示することが出来るようにするものである。
【０００３】
最近のテレビジョン（ＴＶ）システムに使用されている自動コントラスト制御回路が図１に示されている。図１には、図面を簡単にするために、この発明の説明に関係があると思われるＴＶシステムの部分のみが示されている。
【０００４】
図１を参照すると、受像機制御器７によって制御される画面内画面、即ち、ピクチャ・イン・ピクチャ（ＰＩＰ）プロセッサ５に結合された主及び副ビデオ入力１及び３が示されている。ＰＩＰプロセッサ５はルミナンス回路９とクロミナンス回路１１に信号（ＹとＣ）を供給する。ルミナンス及びクロミナンス回路９と１１の出力は、図１に示す東芝製のＴＡ７７３０ＲＧＢ集積回路（ＩＣ）に含まれているようなＲＧＢ信号処理回路に供給される。このＩＣはクロミナンス及びルミナンス信号を処理して赤（ｒ）、緑（ｇ）及び青（ｂ）カラー信号を生成するための回路構成と、これらのｒ、ｇ及びｂカラー信号のコントラスト及び明るさ（輝度）のパラメータを制御するための回路構成を含んでいる。例えば、図１に示すように、このＲＧＢ−ＩＣはクロミナンス回路１１から色差信号ｒ−ｙ、ｂ−ｙ及びｇ−ｙを、ルミナンス回路９からルミナンス信号ｙを受け取るマトリクス１０を含んでいる。マトリクス１０はカラー信号ｒ、ｇ及びｂを生成し、これらの信号はコントラスト制御部（ＣＯＮＴ）１３ｒ、１３ｇ及び１３ｂのそれぞれの入力に供給される。コントラスト制御部（例えば、１３ｒ、１３ｂ及び１３ｇ）はｒ、ｇ及びｂカラー信号に応答し、その出力は輝度（明るさ）制御部（ＢＲ）（例えば、１５ｒ、１５ｂ及び１５ｇ）に供給され、輝度制御部の出力は駆動回路（ＤＲ）（例えば、１７ｒ、１７ｂ及び１７ｇ）を介して映像管（例えば、１９）に供給される。
【０００５】
自動コントラスト制御構成は、輝度部の出力から「合成（組合せ）」信号（例えば、ＳＵＭＹ）を取り出すための合成回路４７を含んでいる。この明細書でいう「合成信号」（例えば、信号ＳＵＭＹ）は表示画像のルミナンス成分を表している。この合成信号（ＳＵＭＹ）はオートピクス回路４１を通して処理される。このオートピクス回路４１はピーク検出器４９と、出力がバッファ５１を通してコントラスト制御部（１３ｒ、１３ｂ及び１３ｇ）の制御入力端子１３に帰還される比較器５０を備えている。オートピクスループ４１はピーク検出器４９、比較器５０及びバッファ５１を含み、合成回路４７の出力端子１４と、コントラスト制御部の閉ループ利得を決定するコントラスト制御部の入力制御端子１３との間に結合された帰還ループを形成する。コントラスト制御部（１３ｒ、１３ｂ及び１３ｇ）の開ループ利得は、受像機制御器７によって駆動される視聴者コントラスト制御ユニット６０によって一部決まる。
【０００６】
コントラスト制御ユニット６０は、通常の制御マイクロプロセッサ６３、バッファ増幅器６５及び低域通過フィルタ６７を含んでいる。マイクロプロセッサ６３はピーキング、コントラスト、あるいは明るさ等の種々の機能を制御するために用いられている。マイクロプロセッサ６３とＮ６３で代表させたスイッチング素子の制御の下に、パルス信号（ＰＳ）とその論理補数（ＰＳＮ）が生成される。パルス信号ＰＳとＰＳＮは、視聴者によるコントラスト制御のセッティング値（視聴者制御ステップ）を表すようにパルス幅変調（ＰＷＭ）される。信号ＰＳＮ（これはＰＳの論理補数である）がマイクロプロセッサ６３のノード２９に生成され、バッファ増幅器６５の入力に加えられる。
【０００７】
増幅器６５はパルス幅変調されたパルス信号（ＰＳＮ）に応答し、その出力ノード７５に増幅されバッファされたパルス幅変調出力信号（ＰＳ信号と同相）を生成する。この出力パルスは低域通過フィルタ６７の入力に与えられる。直列抵抗Ｒ７と分路接続されたキャパシタＣ１で表されているフィルタ６７は、増幅器６５によって生成されたパルス幅変調信号を濾波してノード６７０に直流の視聴者コントラスト制御電圧（Ｖｃ）を生成する。この視聴者コントラスト制御電圧（Ｖｃ）は、コントラスト制御入力端子１３に結合される。
【０００８】
図１に示す構成には、さらに、自動ビーム電流制限器５２が端子１３に接続されている。従って、低域通過フィルタ６７のキャパシタＣ１は視聴者コントラスト制御ユニット６０、自動ビーム電流制限器５２及び自動コントラスト制御ユニット４１に共通に用いられて、これらの回路によって生成されるそれぞれの制御信号を濾波し記憶する。従って、キャパシタＣ１の両端間に現れる制御電圧（Ｖｃ）は制御ユニット６０、５２及び４１のそれぞれによって生成される各制御電圧を組み合わせたものとなる。
【０００９】
図示の例においては、直流コントラスト制御電圧（Ｖｃ）を増大させることは利得を増加させること、従って、コントラストを増加させることに相当し、また、直流コントラスト制御電圧（Ｖｃ）を小さくすることは利得とコントラストとを下げることに相当するものと前提している。（この前提は、さらに、処理されたルミナンス出力信号（ＳＵＭＹ）の白方向の部分が正向きであるということに相当する。）
【００１０】
図１に示すように、自動コントラスト制御ユニット（オートピクス）４１は、処理されたルミナンス出力信号ＳＵＭＹの白方向部分のピークを検出するピーク検出器４９を含んでいる。白ピーク検出器４９の出力電圧は比較器５０に供給される。ピーク検出器４９と比較器５０は、ルミナンス出力信号ＳＵＭＹのピークがある予め定められている電圧を超えた時、コントラスト制御電圧を、このルミナンス出力信号のピーク振幅の関数として減少させるように構成されている。
【００１１】
図１に示すこのＴＶシステムの問題は、ある種の信号については、オートピクス帰還ループがコントラスト制御が変化する範囲を制限してしまうという点である。制御範囲に制限があることに伴う問題点は次のようなものである。即ち、オートピクスというのは比較的新しい機能であるため、使用者がコントラストの調整をしようとする時、それまで慣れていた方法によってはコントラストが変わらないために、そのＴＶ受像機が故障しているのではないかと思ってしまう可能性がある。
【００１２】
この制限の程度は、端子１４における合成出力信号ＳＵＭＹを示す、図２の曲線Ａを参照すればより良く理解できよう。図２において、縦軸（ｙ軸）は、図１の端子１４に生成されるビデオ出力電圧（ＳＵＭＹ）の振幅を（ボルトで）表してあり、横軸（ｘ軸）は６３個の制御ステップ（セッティング値）を表し、使用者はコントラストをこの６３制御ステップにわたって（ステップ０からステップ６３まで）増加させることが出来るようにされているものである。曲線Ａはオートピクスループ４１が閉じている時、即ち、端子１４からコントラスト制御端子１３へ帰還ループ４１を介して帰還が与えられている時のビデオ（ＶＩＤＥＯ）出力、即ち、ＳＵＭＹ出力を表す。
【００１３】
これから分かるように、ＶＩＤＥＯ出力はステップ０からステップ２１までの範囲では、使用者制御ステップに応じて直線的に変化している。しかし、使用者制御ステップ２１を越えると、応答は平坦になっている。即ち、オートピクス帰還ループの動作のために、使用者による制御ステップ２１より上におけるコントラスト変更機能が制限され、ＶＩＤＥＯ出力電圧は約３．５Ｖに維持される。従って、理論的には６３の制御ステップを持つシステムにおいて、最初の２１ステップしか有効に用いることが出来なくなってしまうという可能性がある。
【００１４】
この発明は、上述した従来技術における問題点を考慮し、使用者がコントラスト制御できる範囲を拡げるための回路を提供するものである。
【００１５】
【発明の概要】
この発明を実施したＴＶシステムにおいては、使用者の操作に応答するコントラスト制御電圧発生回路は、意図的に非線形にされており、使用者がＴＶ受像機コントラストを制御できる範囲を拡張するような態様でコントラスト制御部に供給される非直線的な（非線形の）制御電圧を発生する。
【００１６】
ある１つの実施例においては、ＴＶシステムはコントラスト制御部と輝度（明るさ）制御部とを有し、コントラスト制御部と輝度制御部の各々は入力及び出力を備え、コントラスト制御部の出力は輝度制御部の入力に結合されている。カラー信号は、コントラスト及び輝度制御部を通して処理するために、コントラスト制御部の入力に供給される。輝度制御部の出力は互いに組合わされて合成信号が生成される。この合成信号に応答する帰還ループ（オートピクス）が輝度制御部の出力とコントラスト制御部の入力の間に結合されている。この帰還ループはコントラストを変えることのできる範囲を制限する機能を持つ。コントラスト制御部の入力には、使用者の操作に応答するコントラスト制御電圧回路が接続されており、コントラスト制御部の入力に、使用者によるコントラストの可変範囲を拡張するための、使用者制御信号の非線形関数であるコントラスト制御電圧を供給する。
【００１７】
【実施例の詳細な説明】
以下、添付の図面を参照して、この発明を説明するが、全ての図において同じ参照番号あるいは記号等は同じ素子を表す。
【００１８】
図３はこの発明を実施した使用者コントラスト制御電圧発生回路、特に、図１のバッファ増幅器６５の代わりに用いることのできる増幅器／フィルタ８１を示す。
【００１９】
図３において、パルス変調された使用者コントラスト制御パルス信号（ＰＳ）がスイッチＮ６３のゲートに供給されて、このスイッチのターンオン及びターンオフを制御しており、また、論理補数信号ＰＳＮが、プルアップ抵抗Ｒ１を通して＋５Ｖの電源に接続されたマイクロプロセッサ６３の出力端子２９に生成されている。この論理補数信号ＰＳＮは、エミッタが接地されているＮＰＮバイポーラトランジスタＱ１のベースに抵抗Ｒ２を通して供給されている。抵抗Ｒ４がトランジスタＱ１のコレクタとノード７１との間に接続されており、また抵抗Ｒ３がノード７１と、例えば、正の１２Ｖとすることができる、電圧Ｖｃｃが供給されている電源端子１７との間に接続されている。
【００２０】
ノード７１とエミッタホロワとして動作するＮＰＮバイポーラトランジスタＱ２のベースとの間には、非線形低域通過フィルタ７３が接続されている。フィルタ７３はノード７１とトランジスタＱ２のベースとの間に接続された抵抗Ｒ８、陰極がノード７１に結合され陽極がトランジスタＱ２のベースに結合されているダイオードＤ１及びトランジスタＱ２のベースと接地点との間に接続されたキャパシタＣ２とを含んでいる。
【００２１】
トランジスタＱ２のコレクタは端子１７に、エミッタは出力ノード７５にそれぞれ接続されている。接地への帰路用エミッタ抵抗Ｒ５がノード７５と接地点との間に接続されている。図１のフィルタ６７と同じタイプのものを用いることができる低域通過フィルタ６７１がノード７５とＲＧＢ−ＩＣのコントラスト制御端子１３の間に接続されている。図１の場合と同様に、抵抗Ｒ７がノード７５とコントラスト制御端子１３の間に接続されており、フィルタキャパシタＣ１が端子１３と接地点との間に接続されている。図１の場合と同様に、オートピクス回路網４１の出力とビーム制限器５２の出力が端子１３に帰還接続されている。
【００２２】
図３の回路の動作と、特に、非線形回路網７３の役割を説明する。
【００２３】
回路網７３において、抵抗Ｒ８、ダイオードＤ１及びキャパシタＣ２の組合せは、非線形直流コントラスト制御電圧Ｖｃを生成する働きをする。図３の回路において、キャパシタＣ２はキャパシタＣ１（及び端子１３）から分離されており、従って、キャパシタＣ２は異なる速度で充電及び／または放電することができる。Ｃ２はトランジスタＱ１が完全にターンオフされている時に抵抗Ｒ３とＲ８の直列接続によって充電され、Ｑ１がターンオンされると、Ｒ８を分路する（順方向に導通するような極性で接続されている）ダイオードＤ１と抵抗Ｒ３とＲ４の並列接続体とを介して放電される。従って、充電時定数（Ｔｃ）は約（Ｒ３＋Ｒ８）（Ｃ２）であるのに対し、放電時定数（Ｔｄ）は約〔Ｒ３・Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）〕Ｃ２となる。Ｒ３＝１．８ＫΩ、Ｒ８＝１０ＫΩ、Ｒ４＝４．７ＫΩとすると、Ｒ３とＲ８の直列抵抗値は約１２ＫΩとなり、Ｒ３とＲ４の並列回路の値は約１．３ＫΩとなる。従って、充電時定数（Ｔｃ）は放電時定数（Ｔｄ）の９倍以上大きいことが分かる。図３の回路網７３の充電時定数と放電時定数が異なることにより、図２、図５及び図６の曲線Ｂに示されるような種々の曲線が作られる。
【００２４】
フィルタ７３の役割を理解するために忘れてはならないのは、図３の回路においても（図１の場合と同様）、使用者が６３ステップに分けてコントラストを変える（増減させる）ことが出来るということである。使用者による制御は図４に示す形のパルス幅変調されたパルス信号ＰＳの発生によって表される。マイクロプロセッサ６３の端子２９に生じるＰＳＮ信号はＰＳ信号の論理補数で、バッファ増幅器８１の入力に供給される。
【００２５】
図４に示されているように、パルス信号の周期（ＴＰ ）は６４のステップに（即ち、６３の増分に）分割される。第１ステップはゼロの直流電圧レベルで、スイッチＮ６３の完全なターンオフが行われるようにするものであり、第６４番目のステップは、スイッチＮ６３を完全にターンオンすることができるような充分な振幅の直流レベルに対応する。パルス周期Ｔｐは６３の互いに等しい増分に分割され、１ステップ高くなる毎に、前のステップよりもＴＰ ／６３だけ大きなパルス幅となるようにされている。従って、ステップ１とステップ６３の間の任意のステップ（Ｎｉ）の高レベルパルス幅（ＴＨ ）は（Ｎｉ／６３）（ＴＰ ）で表すことができる。ここで、ＴＰ はＴＨ ＋ＴＬ に等しいパルス幅で、ＴＨ とＴＬ はそれぞれパルスが高及び低の時間の長さである。パルス持続時間（ＴＰ ）に対するパルスが高である時間の長さ（例えば、ＴＨ ）を変えることは、増幅器／フィルタ組合せ回路に供給されるパルス列のデューティサイクル（即ち、（ＴＨ ／ＴＰ ）×１００％）を変えるための１つの手段である。この後さらに詳しく説明するように、コントラスト制御電圧の直流レベルは、このパルス列のデューティサイクルを変えることにより変えられる。
【００２６】
説明を簡単にするために、初めに、２つの両極端条件における図３の回路の応答を検討する。以下の説明において、ＰＳが「低」あるいは”０”の時、ＰＳＮは「高」で、トランジスタＱ１を完全にターンオンするに充分な振幅を持ち、また、ＰＳが「高」即ち論理”１”の時は、ＰＳＮは「低」即ち”０”で、トランジスタＱ１を完全にターンオフするような振幅を持つものとする。
【００２７】
１．最初に、ステップ０においては、ＰＳは「低」即ち”０”で、ＰＳＮは「高」となり、Ｑ１は充分にオン状態にある。この条件では、抵抗Ｒ３とＲ４からなる分圧器回路がノード７１における電圧を８．６Ｖにほぼ等しくする。Ｑ２のベースはこの電圧より低いがこれに近い電圧となり、Ｑ２のエミッタ（ノード７５）はＱ２のベース電圧よりも約０．７Ｖ低い電圧となる。この条件が、図５及び図６に示すように、Ｑ２のエミッタに生成される最小電圧と、出力ノード６７０に生成され端子１３に供給される、７．９Ｖにほぼ等しい最小電圧（Ｖｃ）とを決める。
【００２８】
２．ステップ６３において、ＰＳは「高」直流レベルにあり、ＰＳＮは「低」レベルにあって、従って、Ｑ１は完全にターンオフされる。Ｑ１が非導通なので、Ｑ２のベースはＲ３とＲ８の直列接続を通してＶｃｃ電源に結合される。Ｑ２のエミッタホロワ作用により、Ｒ３とＲ８の両端間の電圧降下は、Ｑ２に流れ込むベース電流の関数で、比較的小さい。Ｖｃｃが１２Ｖの時、Ｒ３とＲ８の両端間の電圧降下は約０．４Ｖと考えられ、従って、Ｑ２のベースの電圧は約１１．６Ｖである。ＶＢＥが約０．７Ｖであるとすると、Ｑ２のエミッタの電圧（Ｖ４）は、図５に示すように、約１０．９Ｖとなる。従って、Ｑ２のエミッタ、従って、ノード６７０に現れ、端子１３に供給される最大電圧（ＶＭＡＸまたはＶｃＭＡＸ）は約１０．９Ｖとなり、一方、最小電圧（ＶＭＩＮまたはＶｃＭＩＮ）は約７．９Ｖとなる。その結果、使用者制御ステップを用いると、コントラスト制御電圧（Ｖｃ）を最低値（例えば、７．９Ｖ）と最大値（例えば、１０．９Ｖ）の間で変化させることができる。
【００２９】
前述したように、図示の実施例に関しては、直流コントラスト制御電圧（Ｖｃ）を増加させることは、利得を増大させること、従って、コントラストを増大させることに相当し、直流コントラスト制御電圧（Ｖｃ）を低下させることは、利得及びコントラストを低下させることに相当するものとしている。さらに、図１の従来の回路と対照的に、この発明を実施した回路においては、直流コントラスト制御電圧（Ｖｃ）は、制御ステップ（セッティング）の増加（または減少）の関数として直線的に増加（または減少）するものではない。
【００３０】
この発明によって与えられる非線形の補正の効果をより良く理解するために、図１、図３の回路と、図５の曲線を参照する。図１の回路を再び参照すると、増幅器６５は、キャパシタＣ１を、放電時定数（Ｔｄ）にほぼ等しい充電時定数（Ｔｃ）で充電する。その結果、図１の回路においては、パルス信号は、Ｑ２のエミッタにおいてキャパシタＣ１の両端間に生成されるコントラスト制御電圧を、制御セッティング（ステップ）の０から６３への増加に応じて直線的に増加させる。図１の回路の開ループ動作の効果が図５に曲線Ａで示されている。
【００３１】
図１の回路において、開ループ状態（オートピクス４１の出力がノード１３に接続されていない時）では、コントラスト制御電圧Ｖｃは、使用者制御ステップ（セッティング）が０の時の約７．９Ｖの直流最小値ＶｃＭＩＮから、６３番目の使用者制御ステップにおける約１１．４Ｖ直流の値まで直線的に上昇する。
【００３２】
図３を再び参照する。ここで、回路７３においては、充電時定数（Ｔｃ）は放電時定数（Ｔｄ）より遙かに大きくされていることを想起する必要がある。従って、Ｑ２のエミッタ（ノード７５）とノード６７０に生成される開ループ直流電圧は、使用者による制御ステップの設定値が小さく、パルス信号のパルス幅が小さい時には、ゆっくりと上昇し、使用者制御セッティングの値が高くなって、パルス信号のパルス幅が大きくなると、より急速に上昇する。これを図５の曲線Ｂで示す。曲線ＢとＡを比較すると、補償された（非線形の）曲線Ｂは、使用者による制御ステップ（セッティング）が増加するにつれて、その関数として、補償を受けていない（線形の）曲線Ａよりも緩やかに上昇していることが明らかである。
【００３３】
従って、充電時定数を放電時定数よりも大きくする（即ち、Ｔｃ ＞Ｔｄとする）ことにより、フィルタ６７１の出力に生成されコントラスト制御部の端子１３に供給されるコントラスト制御電圧（Ｖｃ）は、ＴｃがほぼＴｄに等しい時に生成されるＶｃの値よりも小さくなる。抵抗Ｒ８の両端間の付加的な電圧降下があるために、曲線ＡとＢの終点は異なっている。しかし、Ｑ２がもっと大きな利得を持つ装置であれば、これらの２つの終点間の距離はもっと近くなろう。
【００３４】
図３の回路によって（図１の回路との比較において）、低い値の制御ステップに対して制御電圧（Ｖｃ）の増分を小さくすれば、そのような低い値の制御ステップに対するコントラスト制御部１３ｂ、１３ｇ及び１３ｒの駆動及び利得が実効的に小さくなる。その結果、図５の曲線Ｂの制御電圧Ｖｃが端子１３に加えられて帰還ループが閉じると（即ち、オートピクス４１が回路接続されると）、システムの応答特性は図６の曲線Ｂに示すようになる。
【００３５】
図６は、コントラスト制御部の端子１３に加えられる図５の開ループ電圧Ｖｃが、オートピクス４１のループが閉じられて動作可能となった時に、どの様に変化するかを示している。即ち、図６は、ノード６７０がＲＧＢ ＩＣの端子１３に接続され、オートピクス帰還ループ４１がＲＧＢ ＩＣの端子１４と１３の間で閉じられたときに相当する。図６の曲線Ａは、図１の増幅器／フィルタ６０が回路接続された時の動作を示す。ステップ０から２１までは、制御電圧は直線的に増加し、その後は、使用者制御セッティングの残りの部分（ステップ２１−６３）は平坦である。これに対し、図６の曲線Ｂは図３の増幅器／フィルタ回路８１を図１の増幅器６５の代わりに用いた時の回路の閉ループ応答特性を示す。図３の増幅器／フィルタを回路接続すると、制御電圧はステップ０から４９までの範囲にわたって変化する。このように、図６の曲線Ｂを観察すると、増幅器／フィルタ回路８１を用いた時は、コントラスト制御電圧は、ステップ０から少なくともステップ４９までの範囲にわたる使用者制御ステップに応答することが分かる。
【００３６】
再び図２を参照すると、図２はビデオ出力を示すビデオ出力電圧（端子１４におけるＳＵＭＹ信号）の、使用者制御ステップ（セッティング）の関数としての応答特性を示す。前述したように、公知の増幅器６５とフィルタ６７の組合せでは、使用者による制御は最初の２１ステップ（セッティング）に制限されている。これに対し、図５と図６の曲線Ｂに示される応答を生じるこの発明の増幅器／フィルタ８１とフィルタ６７を組み合わせて用いた場合には、使用者制御はステップ０から４２までの範囲にわたって有効である。このように、図５及び図６の曲線Ｂに示されるような使用者制御ステップの関数として、端子１３に与えられる制御電圧を非線形にすることにより、図２の曲線Ｂで示すＳＵＭＹ出力応答が得られる。その結果、この発明を実施した回路及びシステムにおいては、ルミナンスは使用者による４２段階の制御ステップ範囲にわたり制御され、コントラスト制御の範囲は、図１の直線的なコントラスト制御回路によって得られる範囲よりも遙かに広い範囲に拡げられる。
【００３７】
図３においては、コントラスト制御電圧（Ｖｃ）の非線形化は増幅器と非線形低域通過フィルタからなる回路網８１を挿入することによって行っている。しかし、同様の効果は、パルス信号のパルス幅を使用者制御ステップの関数として非線形にし、この非線形化されたパルス幅信号を線形増幅器／フィルタの組合せに供給することによっても得られる。
【００３８】
図３の回路において、パルス列のデュティサイクルはパルス幅変調によって変えている。しかし、パルス列のデュティサイクルは、ビット速度マルチプライヤ（ｂｉｔ ｒａｔｅ ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ）技法やその他の公知の構成を用いて変えることができる。いずれにせよ、この発明はパルス列のデュティサイクルの非線形関数である直流（ＤＣ）コントラスト制御電圧（Ｖｃ）を生成するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
従来のテレビジョンシステムの、一部をブロックで示した概略図である。
【図２】
閉ループの線形（非補償）状態と非線形（補償された）状態の時の、使用者による制御ステップの関数としてのビデオ出力電圧（ＳＵＭＹ）を示す図である。
【図３】
図１の回路と共に使用するこの発明を実施したコントラスト制御回路の概略図である。
【図４】
使用者による制御ステップの幾つかのものに対応する代表的なパルス幅変調されたパルス信号を示す図である。
【図５】
開ループの線形（非補償）状態と非線形（補償された）状態の時の、使用者による制御ステップの関数としてのコントラスト制御電圧を示す図である。
【図６】
閉ループの線形（非補償）状態と非線形（補償された）状態の時の、使用者による制御ステップの関数としてのコントラスト制御電圧を示す図である。
【符号の説明】
９ ビデオ信号処理チャンネルを構成するルミナンス回路
１０ ビデオ信号処理チャンネルを構成するマトリクス
１１ ビデオ信号処理チャンネルを構成するクロミナンス回路
１３ｒ コントラスト制御部
１３ｇ コントラスト制御部
１３ｂ コントラスト制御部
４１ ピーク検出器
６３ コントラスト・パラメータ非線形変更手段を構成するマイクロプロセッサ
８１ コントラスト・パラメータ非線形変更手段を構成する増幅器／フィルタ
６７１ コントラスト・パラメータ非線形変更手段を構成する低域通過フィルタ
Claims (1)
- ビデオ信号源に結合されており、第１および第２のコントラスト制御信号に応答してビデオ信号のコントラスト・パラメータを制御し、コントラスト調整するコントラスト制御部と、
使用者により発せられたコントラスト制御のセッティング値に応答して、このセッティング値に実質的に対応する第３のコントラスト制御信号を発生する手段と、
コントラスト調整されたビデオ信号に応答して、上記第１のコントラスト制御信号を発生する制御ループであって、上記コントラスト制御部と協働するとき、上記コントラスト調整されたビデオ信号が上記第２のコントラスト制御信号の関数としては非線形の特性となるように作用する制御ループと、
上記第３のコントラスト制御信号に応答して、上記第２のコントラスト制御信号を発生する使用者コントラスト制御部と、
を具え、
上記第２のコントラスト制御信号は、上記第３のコントラスト制御信号の関数として非線形特性を有し、この非線形特性は、上記制御ループが上記コントラスト制御部と協働するとき、上記コントラスト調整されたビデオ信号が上記第３のコントラスト制御信号の関数としては線形により近い特性となるような傾向を持つものであり、
それによって第１のコントラスト制御信号の作用によるコントラスト制御が可能なセッティング値の範囲の制限を解消し該範囲を拡大したことを特徴とする、
ビデオ信号処理装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US887737 | 1992-05-22 | ||
| US07/887,737 US5317400A (en) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | Non-linear customer contrast control for a color television with autopix |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0698279A JPH0698279A (ja) | 1994-04-08 |
| JP3563088B2 true JP3563088B2 (ja) | 2004-09-08 |
Family
ID=25391757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14562193A Expired - Fee Related JP3563088B2 (ja) | 1992-05-22 | 1993-05-24 | ビデオ信号処理装置 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5317400A (ja) |
| EP (1) | EP0570874B1 (ja) |
| JP (1) | JP3563088B2 (ja) |
| KR (1) | KR100275225B1 (ja) |
| CN (1) | CN1041684C (ja) |
| DE (1) | DE69331076T2 (ja) |
| MX (1) | MX9303015A (ja) |
| MY (1) | MY108713A (ja) |
| SG (1) | SG67305A1 (ja) |
| TR (1) | TR27365A (ja) |
Families Citing this family (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19509035B4 (de) * | 1994-03-23 | 2007-06-28 | Carl Zeiss Optronics Gmbh | Verfahren zum Steuern der Helligkeit einer Bildschirmdarstellung und Gerät, insbesondere Wärmebildgerät, damit |
| US6184969B1 (en) * | 1994-10-25 | 2001-02-06 | James L. Fergason | Optical display system and method, active and passive dithering using birefringence, color image superpositioning and display enhancement |
| FR2730576B1 (fr) * | 1995-02-15 | 1997-04-04 | Gemplus Card Int | Procede de fabrication de cartes electroniques et cartes obtenues par un tel procede |
| KR100207317B1 (ko) * | 1996-10-31 | 1999-07-15 | 윤종용 | 영상 제어회로 |
| US6414664B1 (en) * | 1997-11-13 | 2002-07-02 | Honeywell Inc. | Method of and apparatus for controlling contrast of liquid crystal displays while receiving large dynamic range video |
| US7154563B1 (en) * | 1998-04-30 | 2006-12-26 | Stmicroelectronics Asia Pacific Pte Ltd. | Automatic brightness limitation for avoiding video signal clipping |
| US7064740B2 (en) * | 2001-11-09 | 2006-06-20 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Backlit display with improved dynamic range |
| US8243004B2 (en) | 2003-03-10 | 2012-08-14 | Fergason Patent Properties, Llc | Apparatus and method for preparing, storing, transmitting and displaying images |
| FR2854972B1 (fr) | 2003-05-12 | 2005-07-15 | Bourgogne Grasset | Poste de lecture et/ou d'ecriture pour jetons de jeu electroniques |
| US7623105B2 (en) | 2003-11-21 | 2009-11-24 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Liquid crystal display with adaptive color |
| CN100433812C (zh) * | 2003-11-26 | 2008-11-12 | 凌阳科技股份有限公司 | 空域无限脉冲响应滤波器自动对比度限制电路及其方法 |
| JP4757201B2 (ja) * | 2003-12-18 | 2011-08-24 | シャープ株式会社 | 液晶ディスプレイのためのダイナミックガンマ |
| US7777714B2 (en) * | 2004-05-04 | 2010-08-17 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Liquid crystal display with adaptive width |
| US7505018B2 (en) | 2004-05-04 | 2009-03-17 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Liquid crystal display with reduced black level insertion |
| US7612757B2 (en) * | 2004-05-04 | 2009-11-03 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Liquid crystal display with modulated black point |
| US7532192B2 (en) * | 2004-05-04 | 2009-05-12 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Liquid crystal display with filtered black point |
| US7872631B2 (en) * | 2004-05-04 | 2011-01-18 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Liquid crystal display with temporal black point |
| US20050248553A1 (en) * | 2004-05-04 | 2005-11-10 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Adaptive flicker and motion blur control |
| US8395577B2 (en) * | 2004-05-04 | 2013-03-12 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Liquid crystal display with illumination control |
| US7023451B2 (en) * | 2004-06-14 | 2006-04-04 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | System for reducing crosstalk |
| US7556836B2 (en) * | 2004-09-03 | 2009-07-07 | Solae, Llc | High protein snack product |
| US7898519B2 (en) * | 2005-02-17 | 2011-03-01 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Method for overdriving a backlit display |
| US8050512B2 (en) | 2004-11-16 | 2011-11-01 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | High dynamic range images from low dynamic range images |
| US7525528B2 (en) * | 2004-11-16 | 2009-04-28 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Technique that preserves specular highlights |
| US8050511B2 (en) * | 2004-11-16 | 2011-11-01 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | High dynamic range images from low dynamic range images |
| AU2005203494B2 (en) | 2005-04-07 | 2012-05-31 | Gaming Partners International | Method of managing a plurality of electronic microcircuit chip readers and equipments for implementing said method |
| FR2888372B1 (fr) | 2005-07-08 | 2007-10-12 | Caming Partners Internationale | Jeton a puce electronique et son procede de fabrication |
| CA2553949C (fr) | 2005-11-09 | 2016-02-16 | Pierre Chapet | Jeton a insert a puce electronique |
| US8121401B2 (en) * | 2006-01-24 | 2012-02-21 | Sharp Labortories of America, Inc. | Method for reducing enhancement of artifacts and noise in image color enhancement |
| US9143657B2 (en) * | 2006-01-24 | 2015-09-22 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Color enhancement technique using skin color detection |
| US8941580B2 (en) * | 2006-11-30 | 2015-01-27 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Liquid crystal display with area adaptive backlight |
| PT2165293E (pt) | 2007-05-25 | 2013-01-24 | Gaming Partners Int | Ficha com dispositivo electrónico |
| JP2012044382A (ja) * | 2010-08-18 | 2012-03-01 | Sony Corp | 映像データ処理装置、コントラスト補正方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5779731A (en) * | 1980-11-05 | 1982-05-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | D-a converter |
| FR2640839B1 (fr) * | 1988-12-20 | 1991-03-15 | Portenseigne Radiotechnique | Appareil de reproduction d'image video muni d'un reglage de contraste, et procede de reglage du contraste d'un tel appareil de reproduction |
| JPH02178049A (ja) * | 1988-12-29 | 1990-07-11 | Seiko Epson Corp | ビデオプリンター |
| US5134490A (en) * | 1989-04-18 | 1992-07-28 | Thomson Consumer Electronics, Inc. | Beam current limiter with brightness control threshold extension |
| US5003394A (en) * | 1989-08-25 | 1991-03-26 | Rca Licensing Corporation | Dynamic video system including automatic contrast and "white-stretch" processing sections |
| DE4008214A1 (de) * | 1990-03-15 | 1991-09-19 | Baur Gmbh | Sollwertgeber fuer widerstandsgesteuerte einrichtungen |
-
1992
- 1992-05-22 US US07/887,737 patent/US5317400A/en not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-05-15 SG SG1996003041A patent/SG67305A1/en unknown
- 1993-05-15 DE DE69331076T patent/DE69331076T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-05-15 EP EP93107944A patent/EP0570874B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-05-21 CN CN93107597A patent/CN1041684C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1993-05-21 TR TR00386/93A patent/TR27365A/xx unknown
- 1993-05-21 MY MYPI93000953A patent/MY108713A/en unknown
- 1993-05-21 MX MX9303015A patent/MX9303015A/es not_active IP Right Cessation
- 1993-05-22 KR KR1019930008882A patent/KR100275225B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1993-05-24 JP JP14562193A patent/JP3563088B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TR27365A (tr) | 1995-01-17 |
| JPH0698279A (ja) | 1994-04-08 |
| MX9303015A (es) | 1993-11-01 |
| KR100275225B1 (ko) | 2000-12-15 |
| SG67305A1 (en) | 1999-09-21 |
| EP0570874B1 (en) | 2001-11-07 |
| CN1082291A (zh) | 1994-02-16 |
| DE69331076T2 (de) | 2002-05-29 |
| KR930024476A (ko) | 1993-12-22 |
| EP0570874A1 (en) | 1993-11-24 |
| DE69331076D1 (de) | 2001-12-13 |
| US5317400A (en) | 1994-05-31 |
| MY108713A (en) | 1996-11-30 |
| CN1041684C (zh) | 1999-01-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3563088B2 (ja) | ビデオ信号処理装置 | |
| US5130615A (en) | Television apparatus having kinescope spot burn protection circuit with extended grid cut-off time constant | |
| JP2808474B2 (ja) | ビデオ制御回路 | |
| US4587554A (en) | CRT drive control circuit | |
| JPH03169179A (ja) | ビデオ表示装置及び該装置を制御する方法 | |
| KR100401399B1 (ko) | Akb응답스크린그리드전원을갖는비디오표시시스템 | |
| EP1027803A1 (en) | Method for regulating the picture power in a television receiver | |
| JP3569297B2 (ja) | ビデオ表示偏向装置 | |
| EP0393977B1 (en) | Video control circuit | |
| JPS6112429B2 (ja) | ||
| KR100307572B1 (ko) | 핫스타트플레쉬현상을방지하기위한자동키네스코프바이어스장치 | |
| JP2850008B2 (ja) | ビデオ装置用高電圧電源 | |
| US5068730A (en) | Video control circuit | |
| JP3049506B2 (ja) | ビーム電流制御回路 | |
| JP2650999B2 (ja) | 水平偏向回路 | |
| KR810001367B1 (ko) | 자동비임 전류 제한기 | |
| KR200155180Y1 (ko) | 영상디스플레이어의 화면명암 및 밝기 자동제어회로 | |
| KR20000076366A (ko) | 전력 센서 회로 | |
| JPH03220980A (ja) | 陰極線管の高圧放電用クランプ回路 | |
| JPH0785573B2 (ja) | カラーテレビジョン受像機のドーミング防止回路 | |
| JPH0344711B2 (ja) | ||
| JPS6292584A (ja) | スポツトキラ−回路 | |
| JPH05505713A (ja) | ピーク振幅に応動する閾値を有するビーム電流制限構成 | |
| JPH0415672B2 (ja) | ||
| JPH02122779A (ja) | 輝度および／またはコントラスト制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20040310 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040415 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040602 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |