JPH0479481A - 映像信号平均輝度レベル検出装置 - 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、テレビジョン受像機や、ビデオテープレコー
ダー等の映像機器において、映像輝度信号の階調補正等
を行う場合に必要な映像信号の平均輝度レベル（以下、
ＡＰＬと略す。）を検出する場合に用いることのできる
映像信号平均輝度レベル検出装置に関するものである。

（従来の技術） 近年、カラーテレビジョン受像機の大型化にともない、
画像をより鮮明に見せるために映像信号の階調を補正し
、ＣＲＴ上の映像のダイナミックレンジを拡大するため
の種々の階調補正装置が用いられている。これらの階調
補正装置で階調補正を行う場合、映像輝度信号の平均輝
度レベルを検出することが必要であり、このための映像
信号平均輝度レベル検出装置が重要視されてきている。

以下、図面を参照しながら、上述したような従来の映像
信号平均輝度レベル検出装置について説明を行う。

第４図は、従来の映像信号平均輝度レベル検出装置のブ
ロック図を示すものである。第４図において１は、入力
映像輝度信号ａのうちのペデスタルをペデスタル電圧す
にクランプするペデスタルクランプ回路である。２は、
入力映像輝度信号ａより同期信号ｅを分離する同期分離
回路である。

３は、同期信号ｅを波形成形し映像ブランキング信号ｆ
を発生する映像ブランキング信号発生回路である。Ｔｒ
、とＲ，は、映像ブランキング信号ｆが映像期間のとき
に電流■を発生する定電流源４を構成している。映像ブ
ランキング信号ｆが映像ブランキング期間のときには電
流は発生しない。

Ｔｒ、、　Ｔｒ、、　Ｒ，、Ｒ，はペデスタル電圧すと
クランプ後映像輝度信号Ｃを比較し、それぞれのトラン
ジスタのコレクタに電流■１と■２を発生する差動増幅
回路５を構成しており、映像輝度信号の振幅が大きいほ
ど電流工、が増加し、電流■　はその分だけ減少するよ
うに動作する。Ｔｒ、、　Ｔｒ、。

Ｒ０＋Ｒｙはカレントミラー回路９を構成しており、映
像信号の振幅に応じて変化する電流Ｉ２に等しい電流■
７をＴｒ、のコレクタに発生する。Ｒ２とＣＬおよびＶ
−よ電流■６を電圧に変換し平均化することにより平均
輝度レベルｄを発生する平滑回路８を構成している。

以上のように構成された映像信号平均輝度レベル検出装
置について、以下その動作を説明する。

まず、入力映像輝度信号ａは同期分離回路２に入力され
同期分離され、同期信号ｅが得られる。

同期信号ｅは映像ブランキング信号発生回路３に入力さ
れ、波形成形ののち、映像ブランキング信号ｆが得られ
る。この映像ブランキング信号ｆは、第５図に示すよう
にブランキング期間で約Ｏボルトであり、映像期間では
ある一定の電圧Ｖｂとなるものとする。この信号ｆはＴ
ｒ、のベースに入力され、映像期間において ■・（、Ｖ、ｂ　　ＶＩＩＥ）／Ｒ０・・・（１）なる
定電流ＩがＴｒ、のコレクタに流れる。■、はトランジ
スタのベース−エミッタ間電圧を表し、近似的にどのト
ランジスタも同じ値をとるものとする。また、映像ブラ
ンキング期ゝ間においてはＴｒ８のベース電圧は約０ボ
ルトのためＴｒ、は遮断状態となり、Ｉ＝Ｏとなる。

また、入力映像輝度信号ａはペデスタルクランプ回路１
に入力され、ペデスタル電圧すにクランプされクランプ
後映像輝度信号Ｃとして出ツノされる。つまり、信号Ｃ
のペデスタルレベルはペデスタル電圧すに等しくなる。

このペデスタル電圧すとクランプ後映像輝度信号Ｃはそ
れぞれＴｒ、とＴｒ、のベースに入力される。これらの
トランジスタは差動増幅回路であるから、Ｔｒ、のベー
ス電圧をＶＢ、、　”ｒｒ、のベース電圧を■、とする
と、近似的に １＝１．＋Ｉ。

・・・（２） ＶＢ、　−ＶＢ、　＝　Ｒ，・Ｉ、　−Ｒ，・■、・・
・（３）という２つの関係式が成立し、Ｒ，＝Ｒ８とす
る。

たとえば、ＡＰＬ＝Ｏ％の場合は、 Ｉ、＝　１．＝　Ｉ／２ ・・（４） となる。

この電流■２はＴｒ、とＴｒ、によるカレントミラー回
路に入力されＲ，＝Ｒ，とするとＴｒ、のコレクタに流
れる電流Ｉ２は、Ｔｒ、のコレクタに１：１に移すこと
ができる。つまり、 １、＝１゜ ・・・（５） となる。この電流■６は、映像輝度レベルに応じて流れ
、ＲＬとＣＬにより電圧に変換されると同時に平均化さ
れ、平均輝度レベルｄとして出力される。

このときの出力平均輝度レベル電圧ｄをＶＡｌ’Ｌとす
ると ＶＡｒｔ−ＶＰ　十ＲＬ　ｆ　Ｉ　ｓｄｔ　　　　　・
・・（６）となる。（３）、　（５）式を（６）式に代
入し、Ｒ，＝Ｒ，＝Ｒとすると、 ＶＡＰＬ＝　ＶＰ　＋　ＲＬ／　２　ＲＸ　ｆ　（Ｖｏ
ｗ　　’ｏ＋）ａｔ十ＲＬ・Ｉ／２　　　　　　　・・
・（７）となり、目的通り第２項に映像信号の平均値が
得られていることがわかる。入力輝度レベル（Ｖ　ＩＩ
Ｉ。

■８．）とＶ　Ａ　ｐ　Ｌの関係を第６図に示す。また
、第５図に各部の動作波形図を示す。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら上記のような構成では、出力平均輝度レベ
ル電圧ｄを示す（７）式において、第３項にＲｏ・Ｉ／
２というオフセット電圧を生じるので、第６図に示すよ
うに、この回路の動作の基準となるＡＰＬ＝Ｏ％のとき
の平均輝度レベル電圧が、ＲＬや定電流源の電流Ｉによ
り変化し、また、出力振幅をＲＬの値の増減により可変
しようとした場合、ＡＰＬ＝Ｏ％の点の出力電圧も同時
に変化してしまうという問題点を有していた。

本発明の目的は上記問題点に鑑み、映像信号の平均輝度
レベルが零（ＡＰＬ＝Ｏ％）の場合の出力電圧を任意に
選ぶことができ、また、出力振幅も平均輝度レベルが零
の点を動かすことなく任意に設定することができる映像
信号平均輝度レベル検出装置を提供することである。

（課題を解決するための手段） 本発明の映像信号平均輝度レベル検出装置は、従来の構
成のカレントミラー回路の代わりに第１のカレントミラ
ー回路と第２のカレントミラー回路を備えたものである
。

（作　用） 本発明は、」１記した構成によって第１のカレントミラ
ー回路を差動増幅回路の負荷（能動負荷）として用い、
その出力を第２のカレントミラー回路により平滑回路に
供給し、ＡＰＬ＝Ｏ％時に第２のカレントミラー回路を
流れる電流を零とすることで出ツノ平均輝度レベル電圧
にオフセット電圧を生じることがなく任意に出力の直流
電圧や、検出電圧振幅を設定することができることとな
る。

（実施例） 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明の実施例における映像信号平均輝度レベ
ル検出装置のブロック図を示すものである。第１図にお
いて、Ｔｒ、、　Ｔｒ４．　Ｒ，、Ｒ，は第１のカレン
トミラー回路６であり、Ｔｒ、、　Ｔｒ、。

Ｒ，、Ｒ，による差動増幅回路５の負荷として接続され
（一般に能動負荷と呼ばれる。）、Ｒ，＝Ｒ，とすると
、Ｔｒ、のコレクタ電流をＴｒ４のコレクタ電流に移す
働きをする。Ｔｒａ、　Ｔｒ、、　Ｒ，、Ｒ，は第２の
カレントミラー回路７であり、Ｔｒ、のコレクタをＴｒ
４のコレクタに接続することで、Ｔｒ４のコレクタ電流
と、Ｔｒ、のコレクタ電流の差を、Ｔｒ。

のコレクタ電流に移す働きをする。他の構成は、従来例
と同じであるため、その説明を省略する。

以上のように構成された映像信号平均輝度レベル検出装
置について、以下、第１図、第２図および第３図を用い
てその動作を説明する。

ペデスタルクランプ回路、Ｔｒ、による定電流の発生、
そして、Ｔｒ、およびＴｒ、による差動増幅回路の動作
までは、従来例と同様である。本発明では、第１図に示
すようにＴｒ、およびＴｒ、のコレクタにＴｒｆｆ、　
Ｔｒ４．　Ｒ，、Ｒ，による第１のカレントミラー回路
６を能動負荷として挿入し、また、Ｔｒ４とＴｒ、のコ
レクタにＴｒＩ　Ｉ　Ｔｒ、＋　ＲＩ　Ｔ　Ｒｈによる
第２のカレントミラー回路７の入力を接続している。こ
こで、 Ｒ，＝Ｒ，＝Ｒ４＝Ｒ，・・・（８） とすると、カレントミラー回路の特性より、近似的に ■　＝■′および■。＝Ｉ。

・（９） である。また、 １、＝　Ｉ、’＋　Ｉ。

・・・（１０） となり、（９）、　（１０）式、および、（２）、　（
３）式から、■４＝（■１ｌ１２−Ｖ０１）／Ｒ （Ｒ＝Ｒ，＝Ｒとした。） となる。（６）式と同様に、出ツノ平均輝度レベル電圧
Ｖ　Ａ　ｐ　Ｌは、 ＶＡＰＬ　＝　Ｖｒ　＋　ＲＬ　ｆ　Ｉ　４　ｄｔ　　
　　　　　−（１２）と表すことができ、（１１）式を
（１２）式に代入すれば、ＶＡＰＬ＝ＶＰ＋ＲＬ、／Ｒ
Ｘｆ（ＶＢＩ　　”ｎ＋）ｄｔ・・（１３） が得られ、本発明では、出力平均輝度レベル電圧ＶＡ、
Ｌは、任意の直流電圧ＶＰと、第２項の映像信号の平均
輝度レベル成分の和として表され、従来例の（７）式の
ようなオフセット電圧を持たないことがわカリ、ＡＰＬ
＝Ｏ％時（ｖｌ］＊−ＶＴ３．　＝　０　）の出力平均
輝度レベル電圧はＶＰを変化させることで任意に設定で
きるとともに、平均輝度レベルの出力振幅はＲＬを変化
させることで任意に設定することができる。

以上の動作波形図を第２図に示す。また、第３図におい
ては、（１３）式の関係を、入力映像信号の平均輝度レ
ベルと、出力平均輝度レベル電圧ＶＡＰＬの関係として
図示する。

以」二のように、本実施例によれば従来の映像信号平均
輝度レベル検出装置に用いていたカレントミラー回路９
の代わりに第１のカレントミラー回路６を差動増幅回路
の負荷（能動負荷）として用い、その出力を第２のカレ
ントミラー回路７により平滑回路に供給し、ＡＰＬ＝Ｏ
％時に第２のカレントミラー回路７を流れる電流を零と
することで出力平均輝度レベル電圧にオフセット電圧を
生じることがなく任意に出力平均輝度レベルの直流電圧
や、検出電圧振幅を設定することができる。

なお、本実施例によれば、Ｒ，＝　Ｒ，としたが、これ
は等しくなくてもよい。その場合出力振幅が変わってく
る。また、カレントミラー回路は、２トランジスター型
を用いたが、これは、３トランジスター型やＷＩ　ＬＳ
ＯＮのカレントミラー等でもよい。

また、映像ブランキング信号発生回路は、入力信号を同
期分離回路で同期分離した同期信号ｅを入力とし、これ
から映像ブランキング信号ｆを作成するとしたが、これ
は、テレビジョン受像機の場合、フライバックパルスを
入力信号として、これから映像ブランキング信号ｆを波
形成形して発生してもよい。

（発明の効果） 本発明によれば、同期分離回路と映像ブランキング信号
発生回路と映像期間定電流発生回路とペデスタルクラン
プ回路と電流源と差動増幅回路と第１のカレントミラー
回路と第２のカレントミラー回路とそして平滑回路を設
けることにより、映像信号の平均輝度レベルが零の場合
の出力電圧を任意に選ぶことができ、また、出力振幅も
任意に設定することができることを特徴とする、映像信
号平均輝度レベル検出装置を実現することができ、その
実用上の効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例における映像信号平均輝度
レベル検出装置のブロック図、第２図は、同動作波形図
、第３図は、同平均輝度レベル検出特性図、第４図は、
従来の映像信号平均輝度レベル検出装置のブロック図、
第５図は、同動作波形図、第６図は、同平均輝度レベル
検出特性図である。 １・・・ペデスタルクランプ回路、　　２・・・同期分
離回路、　３・・・映像ブランキング信号発生回路、　
４・・・定電清瀬、　　５・・・差動増幅回路、　６・
・・第１のカレントミラー回路、　　７・・・第２のカ
レントミラー回路、　　８・・・平滑回路、　　９・・
・カレントミラー回路。 特許出願人　松下電器産業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力映像輝度信号の同期分離回路と、その同期信号出力
   から映像ブランキング信号を作成する映像ブランキング
   信号発生回路と、前記映像ブランキング信号により、映
   像信号の映像期間だけ定電流を発生する映像期間定電流
   発生回路と、前記入力映像輝度信号のペデスタルを与え
   られたペデスタル電圧にクランプするペデスタルクラン
   プ回路と、前記映像期間定電流発生回路の出力電流を電
   流源とし、前記ペデスタル電圧と入力映像輝度信号の差
   をとる差動増幅回路と、前記差動増幅回路に負荷（能動
   負荷）として接続される第１のカレントミラー回路と、
   前記第１のカレントミラー回路より入出力される電流を
   ミラーする第２のカレントミラー回路と、前記第２のカ
   レントミラー回路の出力電流を電圧に変換し平滑する平
   滑回路を有し、映像信号の平均輝度レベルが零の場合の
   出力電圧を任意に選ぶことができ、また、出力振幅も任
   意に設定することができることを特徴とする映像信号平
   均輝度レベル検出装置。