JPH0646289A - 画像信号の階調補正回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ 送信側（例えば放送局）でＣＲＴの特性に合
うように予め階調を補正してある画像信号の階調をＣＲ
Ｔ以外の表示装置の特性に合うように補正できかつ簡易
な構成の階調補正回路を提供すること。 ［構成］ アナログ乗算器１１と、その一方の入力端子
ｘに画像信号に比例する入力信号Ｖ_i を供給し、他方の
入力端子ｙに入力信号Ｖ_i のレベルが入力信号Ｖ_i のピ
ーク値の５〜５０％の範囲内の予め定めた一定値Ｖ_S 以
下の場合はこのＶ_S をＶ_S より大きい場合は入力信号Ｖ
_i を入力する入力信号制御回路部１３とを具える。さら
に、アナログ乗算器を利得制御用端子装備のものとし、
この端子に入力信号Ｖ_i に関連し変化する電流値を供給
し出力信号Ｖ₀ に利得制御を施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、アナログ方式の、画
像信号の階調補正回路に関するものであり、特に、アナ
ログ乗算器を用いて構成したγが２近傍の階調補正回路
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現行のテレビジョン放送では、その端末
装置として、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）を用いた表示
装置が主に使用されている。このため、送信側（例えば
放送局）から発せられる画像信号には、映像の階調をＣ
ＲＴの特性に合うようにするための階調補正が施されて
いる。そして、この補正は、通常、ＣＲＴのγ＝２．２
に対して逆の補正γ＝１／２．２で与えられるが、画像
信号の黒レベル付近では階調再現特性の傾きが無限大に
なるためこの傾きが２〜１０になるように（すなわちγ
＝１）行われる。

【０００３】また、近年、ＣＲＴに代わる種々の表示装
置の実用化も図られている。主に平面型表示装置の実現
要望を満たすためである。液晶表示装置、プラズマディ
スプレイパネル等はその良い例である。

【０００４】しかし、ＣＲＴに代わる他の表示装置の特
性はＣＲＴの特性とは異なるので、ＣＲＴに代わる他の
表示装置でＣＲＴ用の画像信号を表示するためには、送
信側でＣＲＴ用に予め補正されている階調をＣＲＴを用
いていない当該表示装置用に補正するための回路（また
は送信側でＣＲＴ用に予め補正されている階調を元に戻
す回路）すなわち画像信号の階調補正回路が必要にな
る。

【０００５】このような画像信号の階調補正回路の従来
例としては、ダイオードを用い折れ線近似により階調を
補正する回路、画像信号をディジタル化しこの信号を予
め用意したルックアップテーブルと照合して階調を補正
する回路、或は、アナログ乗算器の両入力端子に画像信
号を単に入力することによりこれら信号の二乗の値を得
る回路即ちγ＝２の階調補正回路があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ダイオ
ードを用い折れ線近似により階調補正を行う回路の場合
は、正確な近似がむづかしいため補正の精度が低いとい
う問題点があった。また、ルックアップテーブルを参照
し補正を行う回路の場合は、画像信号をディジタル処理
する必要があるために処理が複雑になる、回路規模が大
きくなるなどの問題点があった。また、アナログ乗算器
の両入力に画像信号を単に入力する構成の回路の場合
は、γ＝２の階調補正回路しか構成できないという問題
点があった。

【０００７】この出願はこのような点に鑑みなされたも
のであり従ってこの出願の第一発明の目的は、画像信号
のうちの黒レベルに相当する信号はγ＝１でそれ以外の
レベルに相当する信号はγ＝２でそれぞれ精度良く補正
でき然も構成が簡単な階調補正回路を提供することにあ
る。

【０００８】また、この出願の第二発明の目的は、画像
信号をγ＝２の近傍の値で任意のγ値で補正でき然も構
成が簡単な階調補正回路を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的の達成を図るた
めこの出願の第一発明の画像信号の階調補正回路（以
下、「第一発明の階調補正回路」と略称することもあ
る。）によれば、アナログ乗算器と、該アナログ乗算器
の一方の入力端子に画像信号に比例する入力信号を供給
し、他方の入力端子に前記入力信号のレベルが該入力信
号のピーク値の５〜５０％の範囲内の予め定めた一定値
以下のレベルの場合は該一定値を該一定値より大きいレ
ベルの場合は前述の入力信号を入力する入力信号制御回
路部とを具えたことを特徴とする。

【００１０】また、この出願の第二発明の画像信号の階
調補正回路（以下、「第二発明の階調補正回路」と略称
することもある。）によれば、入力端子及び利得制御用
端子を有し前述の入力端子に画像信号に比例する入力信
号が入力されるアナログ乗算器と、前述の利得制御用端
子に入力信号関連し変化する電流値を供給するための電
流信号供給回路部とを具えたことを特徴とする。

【００１１】なお、この第二発明の実施に当たり、前述
のアナログ乗算器の一方の入力端子に前述の入力信号を
供給し、他方の入力端子に前述の入力信号のレベルが該
入力信号のピーク値の５〜５０％の範囲内の予め定めた
一定値以下のレベルの場合は該一定値を該一定値より大
きいレベルの場合は前述の入力信号を入力する入力信号
制御回路部をさらに具えた構成としても良い。

【００１２】また、これら第一発明及び第二発明におい
て、上述の入力信号の上述の一定値に対する区別の仕方
において、一定値以下とあるのを一定値未満と一定値よ
り大きいとあるのを一定値以上とそれぞれ読み変えても
勿論良い。

【００１３】また、これら第一発明及び第二発明でいう
画像信号に比例する入力信号とは、画像信号そのものの
場合（つまり比例定数１の場合）、画像信号に対し比例
定数＞１の条件で生成された信号の場合、画像信号に対
し比例定数＜１の条件で生成された信号の場合のいずれ
でも良い。いずれを用いるかは、例えばアナログ乗算器
の規格、ＳＮ比など、種々の設計条件を考慮し決定すれ
ば良い。

【００１４】

【作用】この出願の第一発明の構成によれば、アナログ
乗算器の一方の入力端子には画像信号に比例する入力信
号（この信号を「入力信号Ｖ_i 」と称する。）がそのま
ま入力される。これに対し、このアナログ乗算器の他方
の入力端子には、入力信号Ｖ_i のレベルに応じて入力信
号Ｖ_i そのものか、或は、予め定めた一定値（この値を
「一定値Ｖ_S 」と称する。）が入力される。つまり、入
力信号Ｖ_i のレベルが入力信号Ｖ_i のピーク値の５〜５
０％の範囲内の予め定めた一定値Ｖ_S 以下の場合はアナ
ログ乗算器の他方の入力端子に一定値Ｖ_S が入力され、
入力信号Ｖ_i のレベルがこの一定値Ｖ_S より大きい場合
はこの他方の入力端子に入力信号Ｖ_i がそのまま入力さ
れる。

【００１５】そして、アナログ乗算器では、一方及び他
方の入力端子から入力された信号同士の乗算が行われそ
の結果が出力端子から出力される。画像信号と入力信号
Ｖ_iとは比例関係になっているので、結局、画像信号が
そのピーク値の５〜５０％の範囲内のある値（前記一定
値Ｖ_S と比例する値である。）以下のレベルの場合はア
ナログ乗算器の出力端子には一定値Ｖ_S と入力信号ｖ_i
との積算値が出力される。また、画像信号が上記ある値
より大きなレベルの場合はアナログ乗算器の出力端子に
はＶ_i の二乗値Ｖ_i ²が出力される。

【００１６】画像信号がピーク値に対し０〜５０％程度
のレベルの場合これは黒レベルに相当すると考えそれ以
上の場合は白レベルに相当すると考えると、この第一発
明の階調補正回路では一定値Ｖ_S 以下に対応する黒レベ
ルの画像信号はγ＝１で補正され、一定値Ｖ_S より大き
いレベルの画像信号は（一定値Ｖ_S の値によっては黒レ
ベル相当の一部分も含まれる）はγ＝２で補正される。

【００１７】さらに、この第一発明の階調補正回路で
は、入力信号Ｖ_i のレベルが一定値Ｖ_S 以下の場合のア
ナログ乗算器の他方の入力端子に入力する信号を一定値
Ｖ_S そのものとしているので、入力信号Ｖ_i ＝一定値Ｖ
_S となったとき出力信号はＶ_i ²にきれいに移行する。こ
のため、入力信号Ｖ_i が一定値Ｖ_S 以下のレベルから一
定値Ｖ_S 以上のレベルに変換する領域で出力信号が不連
続になることがない。

【００１８】また、この出願の第二発明の構成によれ
ば、アナログ乗算器の双方の入力端子に例えば画像信号
に比例する入力信号Ｖ_i を入力すると、このアナログ乗
算器の利得制御用端子には入力信号Ｖ_i に関連し変化す
る電流値Ｉが供給されるので、双方の入力端子に入力さ
れた入力信号Ｖ_i 同志の乗算結果にこの電流値Ｉによる
利得制御が施されることになり、Ｖ₀ ＝λ（Ｉ_K ／Ｉ）
Ｖ_i ²で示される出力信号Ｖ₀ が得られる。なお、λ及び
Ｉ_K は比例定数である。λの単位は［１／Ｖ］である。

【００１９】そして、この構成において、電流値Ｉを例
えばＩ＝Ｉ₀ （１−βＶ_i ／Ｖ_ip）で定義されるものと
すると、Ｖ₀ は Ｖ₀ ＝λ（Ｉ_K ／Ｉ₀ ）Ｖ_i ²／（１−βＶ_i ／Ｖ_ip）・・・（ａ） となる。但し、Ｉ₀ は入力信号Ｖ_i ＝０のときに利得制
御端子に供給される電流であり予め定めた電流である。
βは設計パラメータであり｜β｜＜１を満足する値であ
る（ただし、β＝０は除く。）。このβは電流信号供給
回路部の回路定数を変更することにより変更できる。ま
た、Ｖ_ipはＶ_i のピークツーピーク値である。

【００２０】従って、（ａ）式において比例定数を（１
−β）と仮定するとβが０＜β＜１のときにはγ＞２で
の近似的な階調補正が行なわれ、βが−１＜β＜０のと
きにはγ＜２での近似的な階調補正がなわれる。

【００２１】

【実施例】以下、図面を参照してこの出願に係る第一発
明の階調補正回路及び第二発明の階調補正回路の実施例
についてそれぞれ説明する。

【００２２】１．第一発明の実施例の説明 １−１．第一発明の第１実施例の説明 図１（Ａ）は第一発明の階調補正回路の第１実施例の説
明に供する図である。図１（Ａ）において、１１がアナ
ログ乗算器、１３が第一発明でいう入力信号制御回路部
である。なお、図１（Ａ）において、三線が交わる点は
これらの点において三線が互いに接続状態であることを
意味する（以下の図１（Ｂ）、図３、図４及び図７にお
いて同様。）。

【００２３】ここで、アナログ乗算器１１は公知の種々
のもので構成できる。

【００２４】また、入力信号制御回路部１３は、この実
施例の場合、ダイオード１３ａと、このダイオード１３
ａのカソード側に接続された抵抗１３ｂと、この抵抗１
３ｂの他端に正極が接続されている定電圧電源１３ｃと
で構成してある。

【００２５】そして、この入力信号制御回路部１３にお
いて、ダイオード１３ａのアノードはアナログ乗算器１
１の一方の入力端子ｘに接続してあり、ダイオード１３
ａのカソードはアナログ乗算器１１の他方の入力端子ｙ
に接続してある。

【００２６】画像信号に比例する入力信号Ｖ_i は、この
階調補正回路のアースラインＧとダイオード１３ａのア
ノードとの間に供給する。

【００２７】ここで、定電圧電源１３ｃは電圧Ｖ_S を出
力するものとしてある。定電圧電源１３ｃは可変型のも
のとするのが良い。定電圧電源の電圧Ｖ_S は、画像信号
に比例する入力信号Ｖ_i のピーク値の５〜５０％の範囲
内のある一定値とする。この実施例では入力信号Ｖ_i は
画像信号そのものとしてあり、また、電圧Ｖ_S は画像信
号のピーク値の３０％の値としてある。

【００２８】この第１実施例の階調補正回路では、ダイ
オード１３ａが理想特性を持っていると仮定しかつ抵抗
１３ｂが必要な帯域がとれる値のものであると仮定した
場合は、アナログ乗算器１１の出力端ｚから出力される
出力信号Ｖ₀ はアナログ乗算器１１の入力端ｘ及びｙに
それぞれ入力される信号の積に比例した信号になる。そ
して、入力信号制御回路１３が設けてあるので、アナロ
グ乗算器１１の一方の入力端子ｘには入力信号Ｖ_i がそ
のまま入力され、他方の入力端子ｙには、入力信号Ｖ_i
がＶ_i ＞Ｖ_S のときはダイオード１３ａを介し入力信号
Ｖ_i がそのまま入力されＶ_i ≦Ｖ_S のときはＶ_S がその
まま入力されるようになる。このため、出力信号Ｖ₀ は
入力信号Ｖ_i のレベルに応じて下記

【数１】で示されるものとなる。

【数１】

【００２９】

【００３０】したがって、この階調補正回路では画像信
号に比例する入力信号Ｖ_i が一定値Ｖ_S 以下の場合γ＝
１の階調補正回路として動作し、入力信号Ｖ_i が一定値
Ｖ_Sより大きい場合γ＝２の階調補正回路として動作す
る。また、アナログ乗算器の他方の入力端子ｙにいかな
る入力信号を入力するかを決める閾値とこの閾値以下に
おいてこの入力端子に入力する信号の電圧とを共にＶ_S
としているので、Ｖ_i＝Ｖ_S の点においてＶ₀ は不連続
になることなく連続的に得られる。

【００３１】図２は、図１（Ａ）に示した第１実施例の
階調補正回路に種々のレベルの信号ｘを入力した場合の
信号ｘと出力信号Ｖ₀ との関係を示した特性図（階調再
現特性図）である。横軸に信号Ｘをとり縦軸に出力信号
Ｖ₀ をとって示してある。但し、信号ｘは１入力信号Ｖ
_i の零からピーク値までの間の種々の値に相当する信号
であり入力信号Ｖ_i のピーク値によって正規化した値で
示してある。また、出力信号Ｖ₀ は入力信号Ｖ_i のピー
ク値に相当する信号Ｘを入力したときの出力値によって
出力信号Ｖ₀ を正規化した値で示してある。

【００３２】図２から明らかなように、第１実施例の階
調補正回路では、信号Ｘが０．３以下の場合γ＝１で階
調補正が行え（図２のＩで示す特性部分）、信号ｘが
０．３より大きい場合γ＝２で階調補正が行える（図２
のＩＩで示す特性部分）。送信側での逆補正に対応して
画像信号が黒レベル付近のレベルの場合γ＝１で補正で
きることがわかる。また、ｘ＝０．３の点で階調再現特
性はきれいに連続することが分る。なお、図２中に破線
で示した部分はアナログ乗算器１１の入力端子ｘ及びｙ
双方に入力信号Ｖ_i を単に入力した場合（従来技術に相
当）の特性を示したものである。入力端子ｘ及びｙ双方
に入力信号Ｖ_i を単に入力した場合は入力信号のすべて
のレベルでγ＝２で階調補正が行われてしまうことが分
る。

【００３３】１−２．第一発明の第２実施例の説明 図１（Ａ）に示した第１実施例の階調補正回路では、周
囲温度が変化するとダイオード１３ａで降下する電圧が
変化するのでその影響が出力信号Ｖ₀ に影響してしまう
危険性があった。以下の第２実施例ではこの危険性を低
減する。さらに、ダイオードの非直線性の出力信号Ｖ₀
に及ぼす影響を軽減する。

【００３４】図１（Ｂ）はこの第２実施例の階調補正回
路の説明に供する図である。アナログ乗算器１１は第１
実施例で用いたものと同じものを用いている。しかし入
力信号制御回路部２３は、この場合、２個のダイオード
２３ａ，２３ｂと、５つの抵抗２３ｃ〜２３ｇと、定電
圧電源２３ｈと、定電流電源２３ｉとで構成してある。
具体的には、ダイオード２３ａ及び２３ｂの互いのアノ
ードを定電流電源２３ｉに接続してある。さらにダイオ
ード２３ａのカソードには抵抗２３ｃ及び２３ｄが直列
に接続してあり、ダイオード２３ｂのカソードには抵抗
２３ｅ及び２３ｆが直列に接続してある。さらに、抵抗
２３ｅ及び２３ｆで構成される直列回路に、抵抗２３ｇ
及び定電圧電源２３ｈで構成される直列回路が並列に接
続してある。さらに抵抗２３ｃ及び２３ｄの接続点はア
ナログ乗算器１１の一方の入力端子ｘと、また、抵抗２
３ｅ及び２３ｆの接続点はアナログ乗算器１１の他方の
入力端子ｙとそれぞれ接続してある。そして、画像信号
に比例する入力信号Ｖ_i は、この階調補正回路のアース
ラインＧとダイオード２３ａのアノードとの間に供給す
る。

【００３５】なお、各抵抗２３ｃ〜２３ｇの抵抗値、定
電圧電源２３ｈの電圧Ｖ_T は以下の表１に示した値とし
てある（但し、表１中のａは、０＜ａ＜１を満足する任
意の値である。Ｒ₀ ，Ｒ₁ 及びＲ₂ は正の任意の値（但
し必要な帯域がとれる値）である。）。Ｒ₀ とＲ₁ とは
同じ場合もあり得る。また、定電流電源２３ｈで設定す
る電流値は０．１〜数１０ｍＡとするのが良い。

【表１】

【００３６】

【００３７】この第２実施例の階調補正回路では、アナ
ログ乗算器１１の一方の入力端子ｘにａ・Ｖ_i で示され
る信号が供給される。また、アナログ乗算器１１の他方
の入力端子ｙに、入力信号Ｖ_i のレベルがＶ_S 以下の場
合はａ・Ｖ_S が入力され、入力信号Ｖ_i のレベルがＶ_S
より大きい場合はａ・Ｖ_i で示される信号が供給され
る。そして、これら入力端子に入力された信号の積が出
力信号Ｖ₀ として出力される。そして、この第２実施例
の階調補正回路ではダイオード２３ａ，２３ｂの特性が
同じであるとこれらダイオードの両端（両ダイオードカ
ソード側）の電圧は同じになるので、周囲温度の変化に
よってダイオードでの電圧降下量が変化してもこれを無
視できるようになる。このため、出力信号Ｖ₀ の温度依
存性は第１実施例の場合より低減する。また、アナログ
乗算器１１の各入力端子ｘ，ｙに入力する信号は抵抗２
３ｂ及び２３ｃ或は抵抗２３ｄ及び２３ｅによって分圧
したものとしているのでダイオードが持つ非直線性特性
の影響が軽減でき階調補正回路の特性が第１実施例の場
合より向上する。

【００３８】図３は、図１（Ｂ）に示した第一発明の第
２実施例の階調補正回路においてＶ_S ＝１Ｖとしたい場
合の各抵抗の値や電源の値の具体的な例を示した図であ
る。なお、ａは０．５と考えている。この回路では、入
力信号Ｖ_i がＶ_S （すなわち１Ｖ）以下の場合Ｖ_y ＝
０．５Ｖとなり、入力信号Ｖ_i が１Ｖより大きい場合Ｖ
_y ＝０．５Ｖ_i となる。

【００３９】なお、この実施例では温度補正を１対のダ
イオードによって行っていたが、１対のバイポーラトラ
ンジスタまたは１対の電界効果トランジスタによって行
っても良い。

【００４０】２．第二発明の実施例の説明 次に、第二発明の階調補正回路の実施例について説明す
る。図４はその説明に供する図である。

【００４１】図４において３１は利得制御用端子Ｑを有
するアナログ乗算器である。このようなアナログ乗算器
として例えばフェアチャイルド社製の１５９５Ｌと称さ
れるアナログ乗算器を挙げることができる。このアナロ
グ乗算器３１の一方の入力端子ｘ及び他方の入力端子ｙ
に、画像信号に比例する入力信号Ｖ_i を入力する。

【００４２】また、図３において３３は第二発明でいう
電流信号供給回路部である。この電流信号回路部３３
は、利得制御用端子Ｑに前記入力信号Ｖ_i に関連し変化
する電流値Ｉを供給するものである。この実施例の電流
信号供給回路部３３は、画像信号に比例する入力信号Ｖ
_i が入力される反転増幅器３３ａと、この反転増幅器３
３ａの出力側に直列に接続された抵抗３３ｂと、この抵
抗３３ｂに直列に接続された抵抗３３ｃと、この抵抗３
３ｃに正極が接続された電源３３ｄとで構成してある。
抵抗３３ｂと抵抗３３ｃとの接続点は利得制御用端子Ｑ
と接続してある。

【００４３】このような構成の階調補正回路において、
アナログ乗算器３１の一方の入力端子ｘに入力される信
号をＶ_X 、他方の入力端子に入力される信号をＶ_y 、利
得制御用端子Ｑに供給される電流をＩとすると、これら
Ｖ_x 、Ｖ_y 及びＩに対して出力電圧Ｖ₀ は、 Ｖ₀ ＝λＶ_x Ｖ_y Ｉ_K ／Ｉ ・・・（ｂ） で表わされる。ただし、λ及びＩ_K は比例定数である。
また、λの単位は１／Ｖである。

【００４４】さらに、この実施例では、アナログ乗算器
３１の両入力端子ｘ，ｙに入力信号Ｖ_i をそれぞれ入力
することとしているので、Ｖ_x ＝Ｖ_y ＝Ｖ₁ となるか
ら、電流Ｉを一定とすれば（ｂ）式はＶ₀ ＝αＶ_i ²（但
し、α＝λＩ_K ／Ｉである。）となり図４の階調補正回
路はγ＝２の補正回路になる。しかし、この第二発明の
階調補正回路では、電流信号供給回路部３３を設けてあ
るのでアナログ乗算器３１の利得制御用端子Ｑに入力信
号Ｖ_i に関連し変化するの電流値Ｉが供給されるので、
以下のような動作が可能になる。

【００４５】まず、設計パラメータをβとする。ただ
し、｜β｜＜１（β＝０を除く。）である。そして、Ｉ
＝Ｉ₀ （１−βＶ_i ／Ｖ_ip）とすると、Ｖ₀ は Ｖ₀ ＝λ（Ｉ_K ／Ｉ₀ ）Ｖ_i ²／（１−βＶ_i ／Ｖ_ip）・・・（Ｃ） となる。但し、Ｉ₀ は入力信号Ｖ_i ＝０のときの電流値
である。この電流値Ｉ₀は、電源３３ｄ、抵抗３３ｃ
と、アナログ乗算器１１の内部抵抗とで主に決定され
る。

【００４６】ここで、入力信号Ｖ_i が０を含む正レベル
のものであると仮定すると入力信号Ｖ_i は電流信号供給
回路３３の反転増幅器３３ａによって反転され０を含む
負極性のものとなる。また、Ｖ_ipはＶ_i のｐ−ｐ値（こ
の場合はＶ_i ＝０とＶ_i のピーク値との差）である。

【００４７】従って、（ｃ）式において比例定数を（１
−β）と仮定するとβが０＜β＜１のときにはγ＞２の
曲線の近似が可能になるのでγ＞２での階調補正が行な
え、また、βが−１＜β＜０のときにはγ＜２の曲線の
近似が可能になるのでγ＜２での階調補正が行える。

【００４８】例えば、ＣＲＴを用いた表示装置のγは
２．２であるので、γをこの値に近くするためには上記
βを０．２１程度にするのが良い。

【００４９】そこで、β＝０．２１とした場合の第二発
明の階調補正回路に種々のレベルの信号ｘ（入力信号Ｖ
_i のピーク値で種々のレベルの入力信号Ｖ_i を正規化し
た信号（図２を用いて説明した信号に同じ。））をそれ
ぞれ入力しその際の出力信号Ｖ₀ を求める。このＶ
₀ は、上記（ｃ）式をＶ₀ ＝（１−β）ｘ² ／（１−β
ｘ）＝０．７９ｘ² ／（１−０．２１ｘ）として得られ
る。また、比較のために信号ｘをγ＝２．２で階調補正
した場合に得られる出力信号を計算により求める。そし
て、信号ｘが同じレベルの時の両者の出力信号同士の差
を求めた。この結果を図５のＩに示した。また、計算に
より求めたγ＝２．２の上記結果と、γを２としγを
２．２とした場合同様に計算により求めた出力との差に
ついても図５にＩＩを付して示した。なお、図５は縦軸
に出力信号同士の差をとり、横軸に信号ｘをとってあ
る。

【００５０】図５の特性図Ｉから明らかなように、この
第二発明の階調補正回路はβ＝０．２１とした場合γ＝
２．２の補正回路との最大誤差が０．００５（０．５
％）程度の階調補正回路となることが分る。また、βを
適正に設定することにより、２近傍のγ（例えばγ＝
１．５〜２．５）の階調補正回路が得られることが理解
できる。一方、信号ｘをγ＝２．２で補正したいところ
をγ＝２で補正した場合の最大誤差は、図５の特性図Ｉ
Ｉから明らかなように０．０３５（３．５％）にもなる
ことが分る。このことから、この第二発明の有用さが理
解できる。図６は、信号ｘに対するγ＝２．２での補正
再現特性と、γ＝２での補正再現特性とを共に示した図
であり、図５の特性ＩＩを求めるための基になったデー
タである。

【００５１】なお、上述の第二発明の実施例の階調補正
回路では、入力信号Ｖ_i は０を含む正のレベルのものと
して考えて説明をしていた。しかし、利得制御用端子を
有するアナログ乗算器３１が４象限型（この実施例で用
いたフェアチャイルド社製の１５９５Ｌもこれに該当す
る。）の場合、入力信号Ｖ_i が０を含む負極性のもので
あってもこのアナログ乗算器では−Ｖ_x ・（−Ｖ_y ）＝
Ｖ₀ ＞０となるので正の出力が得られる。したがって、
入力信号Ｖ_i が０を含む負極性のものである場合にもこ
の実施例の階調補正回路は対応できる。ただし、βが０
＜β＜１のときにγ＞２の曲線の近似をし、βが−１＜
β＜０のときにはγ＜２の曲線の近似を行なおうとする
ならば、電流信号供給回路部３３の反転増幅器３３ａを
除去する必要がある。

【００５２】３．第一発明と第二発明とを組み合わせた
例の説明 図７は第一発明と第二発明とを組み合わせた階調補正回
路を示した図である。具体的には図１（Ａ）に示した回
路と、図４に示した回路とを組み合わせた回路を示した
ものである。

【００５３】図７に示した階調補正回路では、入力信号
Ｖ_i がＶ_S 以下の場合γ＝１で階調補正が行え、入力信
号Ｖ_i がＶ_S より大きい場合γが２近傍での階調補正が
行え、然も、その補正値には電流信号供給回路部３３の
設計に応じた利得制御を施せる。

【００５４】図１（Ｂ）に示した回路と、図４に示した
回路とについても、図７と同様な考えで、組み合わせる
ことが出来る。

【００５５】上述においてはこの出願の第一発明及び第
二発明の各実施例について説明した。しかし、この発明
は上述の実施例に限られるものでは。例えば、上述の入
力信号制御回路、電流信号供給回路は、いずれも一例に
すぎず、同様な目的が達成できれば他の構成のものでも
良い。

【００５６】

【発明の効果】上述した説明からも明らかなように、こ
の出願の第一発明の画像信号の階調補正回路によれば、
送信側（例えば放送局）で映像の階調をＣＲＴの特性に
合うようにするため階調補正が施されている画像信号の
うちの黒レベル付近の画像信号を簡易な構成の回路で正
しく補正できる。

【００５７】また、この出願の第二発明の画像信号の階
調補正回路によれば、送信側（例えば放送局）で映像の
階調をＣＲＴの特性に合うようにするため階調補正が施
されている画像信号のうちの中間レベル以上の画像信号
を簡易な構成の回路でγ＝２．２に近い値で補正でき
る。

【００５８】また、この出願の第一発明及び第二発明各
々の階調補正回路を組み合わせた回路によれば、送信側
（例えば放送局）で映像の階調をＣＲＴの特性に合うよ
うにするため階調補正が施されている画像信号の全レベ
ルについて簡易な構成の回路で誤差の少ない補正ができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）及び（Ｂ）は、第一発明の各実施例の説
明に供する図である。

【図２】第一発明の回路での階調再現特性の説明に供す
る図である。

【図３】第一発明の第２実施例の具体例を示した図であ
る。

【図４】第二発明の実施例の説明に供する図である。

【図５】第二発明の実施例の説明に供する図である。

【図６】γ＝２、γ＝２．２各々の階調再現特性の違い
を示す図である。

【図７】第一発明及び第二発明を組み合わせた例を示す
図である。

【符号の説明】

１１：アナログ乗算器 １３：第１実施例の入力信号制御回路部 ２３：第２実施例の入力信号制御回路部 ３３：電流信号供給回路部 Ｖ_i ：画像信号に比例する入力信号 Ｖ₀ ：出力信号 Ｇ：グランドライン Ｑ：利得制御用端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小松 隆▲史▼ 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内 (72)発明者 坂井 徹男 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 高野 善道 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アナログ乗算器と、 該アナログ乗算器の一方の入力端子に画像信号に比例す
   る入力信号を供給し、他方の入力端子に前記入力信号の
   レベルが該入力信号のピーク値の５〜５０％の範囲内の
   予め定めた一定値以下のレベルの場合は該一定値を該一
   定値より大きいレベルの場合は前記入力信号を入力する
   入力信号制御回路部とを具えたことを特徴とする画像信
   号の階調補正回路。
2. 【請求項２】 入力端子及び利得制御用端子を有し前記
   入力端子に画像信号に比例する入力信号が入力されるア
   ナログ乗算器と、 前記利得制御用端子に前記入力信号に関連し変化する電
   流値を供給するための電流信号供給回路部とを具えたこ
   とを特徴とする画像信号の階調補正回路。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の画像信号の階調補正回
   路において、 前記入力信号をＶ_i としたとき、前記電流信号供給回路
   部は、前記利得制御用端子にＩ＝Ｉ₀ （１−βＶ_i ／Ｖ
   _ip）で定義される電流値を供給するものであることを特
   徴とする画像信号の階調補正回路（ただし、Ｉ₀ はＶ_i
   ＝０において前記利得制御用端子に供給される予め設定
   されている電流値であり、βは設計パラメータであり｜
   β｜＜１（ただし、β＝０は除く。）を満足する値であ
   り、Ｖ_ipはＶ_i のｐ−ｐ値（ピークツーピーク値）であ
   る。）。
4. 【請求項４】 請求項２または３に記載の画像信号の階
   調補正回路において、 前記アナログ乗算器の一方の入力端子に前記入力信号を
   供給し、他方の入力端子に前記入力信号のレベルが該入
   力信号のピーク値の５〜５０％の範囲内の予め定めた一
   定値以下のレベルの場合は該一定値を該一定値より大き
   いレベルの場合は前記入力信号を入力する入力信号制御
   回路部をさらに具えたことを特徴とする画像信号の階調
   補正回路。