JPS6091777A - コントラスト調整回路 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、映像信号のコントラスト調整回路に関するも
のである。

〔発明の背景〕

一般家庭用ＴＶセットなどは、コントラスト調整に例え
ば第１図に示す直流制御可変利得増幅器を用いでいる。

まず、第１図を用いて従来回路の欠点を述べる。

第１図において、１は減衰量制御電源、２は入力信号源
、３は出力端子、４は制御用トランジスタを示す。第１
図に示した回路の動作原理は一般的に良く知られ、詳細
な説明はここでは述べない（例えはアナログ集積回路：
中沢他訳、近代科学社刊、昭和５０年、を参照）。

第１図の基本動作原理は、制御用トランジスタ４の相互
コンダクタンスｇｍを減衰量制御電源Ｅｃによシ変化さ
せ、出力信号ｅｅの大きさを変える。第１図に示す従来
方式は、ＩＣ化が容易である事、制御電圧が直流で良い
事などの利点が生かされ、一般家庭用ＴＶ受像機のコン
トラスト調整回路として広く用いられている。しかしな
がら、広帯域信号の可変利得回路として用いた場合は、
以下に述べる様な欠点を有する１、（１）　直線性（微
分利得）が悪い。

（２）高域信号成分のつきぬけ現象が生ずる。

（３）高調波歪特性が悪い。

（４）　多数並列使用時の連動誤差が大きい。

＋５）　Ｓ／Ｎが慾い。

これらを具体的に論じ、若干の改良を試みた文献が２〜
３発表されているが、上記項目をすべて満足しているも
のはみあたらない。（田中他、テレビカメラ用利得制御
回路の非直線歪の改善；ＴＶ学会方式回路研究会資料、
　ｉ”Ｂｓ５ｏ　−１、昭和５３年１１月あるいｉｊＷ
ｉｌｌｙＭ、Ｃ，５ａｎｓｅ＋＋他　、Ａｎ　Ｉｎｔｅ
ｇｒａｔｅｄ　’−）Ｖｉｄｅ　−Ｂａｎｄ　Ｖａｒｉ
ａｂｌｅ　−Ｇａｉｎ　ｉ〜」］］ｐ　−１ｉｆｉｅｒ
　ｗｉｔｈ　Ｍａｘｉｍｕｍ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎ
ｇｅ　；　ＩＥＥＥ５゜ｏｆ　５ｏｌｉｄ　−８ｔａｔ
ｅ　Ｃ１ｒｃｕｉｔｓ　Ｖｏｌ、　５Ｃ−９、ＮＯ，４
。

Ａｕｇｕｓｔ　１９７４など） 本願出願人は、上記欠点を改良したコントラスト調整回
路を特願昭５８−１３３２号で提案した。

これを１ｇ２図を用いて簡単に説明する。

第２図において１は直流レベル設定用トランジスタ、２
は減衰用抵抗、３は可変抵抗素子（ここではｃｄｓ　７
オトカプラを使用）、４はローパスフィルタ、５はクラ
ンプ回路、６は演算増幅器、−７はコントラスト調整用
電源を示す。

トランジスタ１は所定のバイアス点に固定され、トラン
ジスタ１のエミッタ側には、映像信号とバイアス電圧に
比例した直流成分が重畳されて出力され、抵抗２．３よ
シなる抵抗減衰回路に送られ抵抗２、乙の比率で分圧さ
れる。ここで抵抗３はｃｄｓフォトカプラよシ成る可変
抵抗器であり、ｃｄｓフォトカブ２に加える電圧に応じ
て抵抗３の抵抗値が変化し、抵抗２、乙の抵抗比が変化
し、抵抗２．３による信号減衰量が変化し、コントラス
ト調整機能を果すものである。

Ｆ点には抵抗６に比例した直流電圧と、これに重畳した
映像信号が現われるが、映像信号はローパスフィルタ４
で除かれ、直流分のみが演算増幅器６に入力される。さ
らに演算増幅６には、コントラスト調整用電源７の出力
が入力され、ローパスフィルタ４で映像信号が除かれた
直流分と比較される。コントラスト調整用電源の出力の
方が直流分よυ大きいときには、演算増幅器６の出力が
減少し、抵抗３の抵抗値が増加し、Ｆ点の電圧が上昇す
る。逆にコントラス鳩 ト調整用電源の出力の方が直流分より小さいΔ作合には
、演算増幅器６の出力が増加し、抵抗３の抵抗値が減少
し、Ｆ点の電圧が下降する。そして演算増幅器６０両方
の入力の電圧がほぼ等しくなると演ｎ増幅器６は、その
時の出力を維持し、抵抗ろの抵抗値は一定に保たれ、Ｆ
点の直流分の電圧はコントラスト調整用電源の設定値に
制御さｈる。

第２図の回路では前記した（１）〜（５）までの欠点を
除いプζ良好なコントラスト調整回路が得られる。しか
しながら本願出願人は、第２図の回路を実用に供する為
の試験を繰シ返していくと、２．３の欠点があることが
明らかになった。

１）ビデオ信号の低域成分は、５Ｈｚ〜６０Ｈｚと低周
波まで分布しているため、これらの成分を除くためには
、ローパスフィルタ４０時定数を大きくしなければなら
ず、コントラスト調整用電源７の電圧変化に対する応答
性が悪い。

２）制御ループ内に高次のフィルタを挿入しているため
、振動、発振の問題を起こす恐れがある０ 第６図にローパスフィルタの制動係数ξとカットオフ周
波数ｊｃを変えた場合の安定領域を承る。Ｃ領域は、振
動が残るものの、第１図におけるクランプ回路５と組合
せると実用可能な領域である。このＣ領域に設定するた
めに、ローパスフィルタの時定数設定には十分な注意が
必要である。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、応答性が良く、発振・振動の恐れのな
いコントラスト調整回路を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、第２図の回路で発振・振動の原因であシ、応
答性を悪くする原因でもあるローパスフィルタを除去し
、クランプ回路によυ映像信号を一定期間ごとにクラン
プし、映像信号の黒レベル期間に黒レベル信号とコント
ラスト調整用電源の出力を比較し、この比較出力により
可変抵抗の抵抗値を決定し、次の黒レベル期間までの間
（つまり映像信号期間中）この抵抗値を保持するように
したものである。

〔発明の実施例〕

本発明の第１の実施例を第４図を用いて説明する。

第４図においては、第２図と同一物には同一番号が付し
である。８はホールド回路、９けゲート開閉パルス発生
回路、１０．１０′はゲートスイッチ、２０．２１は、
他の色のコントラスト調整回路への端子である。以下動
作を説明する。

映像信号は入力端■に入力され、クランプ回路５で映像
信号の黒レベルがある値にクランプされる。そして抵抗
２と可変抵抗素子６よシなる減衰回路に入力され、抵抗
２．３の抵抗比に応じて減衰され出力端Ｏに出力される
。この映像信号の燕レベル信号も同様に抵抗２．３の値
に応じて減衰されている。したがって端子Ｆに現れる映
像信号の黒レベル信号は可変抵抗３の抵抗値に比例した
値となっている。この黒レベル信号の電圧レベルを、コ
ントラスト調整用電源７の出力に応じて増減させてやれ
ばコントラスト調整ができるわけであるが、上記の様に
黒レベル信号の電圧レベルは可変抵抗６の抵抗値と比例
関係にあるため、コントラスト調整用電源７の出力と黒
レベル信号の値を比較し、可変抵抗３にフィードバック
して抵抗値を変えてやればよい。

ゲートスイッチ１０を映像信号の黒レベル期間のみ閉じ
、黒レベル信号を演算増幅器６に取シ込む。演算増幅器
６にはコントラスト調整用電源７が接続されておシ、黒
レベル信号トコシトラスト調整用電源の出力が比較され
、その差に応じて出力が増減される。黒レベル信号の方
が大きい時には出力を減少婆せ、逆の場合には出力を増
加させる。演算増幅器６の出力はゲートスイッチ１０′
を合してホールド回路８に送られる。

ゲートスイッチ１０′は黒レベル期間にのみ閉じられて
、演算増幅器６の出力は、次の黒レベル期間までの映像
信号期間中保持される。この保持された電圧に比例して
抵抗３の値が決定される。

上記の黒レベル信号の取り込みから抵抗３の決定までが
繰返されて、黒レベル信号は所定のコントラスト調整用
電源の出力に応じた値となり、これに応じて、映像信号
の振幅も変えられ、コントラスト調整が行われる。

ゲートパルス発生回路９にょシゲートスイッチ１０によ
る信号取込み時期、ゲートスイッチ１０’によるホール
ド回路８へのホールド電圧の設定時期、およびクランプ
回路５のクランプタイミングが制御されている。

第５図に第４図の回路の各部の波形を示す。

第４図におけるり、Ｍ、Ｎ、Ｐ、Ｑ各点の波形をそれぞ
れ同符号の波形図に示す。

Ｌ点での入力波形はクランプ回路５により黒レベル信号
が固定され第５図［相］に示す波形となる。この波形信
号が抵抗２．３より成る抵抗減衰器によシ減衰され第５
図■に示す波としてＮ点に現れる。ゲートスイッチ１ｏ
は第５図■に示すように映像信号の黒レベル期間にオン
になり、演算増幅器４０入力端には黒レベル信号期間中
黒レベル信号が取シ込まれる。尚、映像信号期間中のＰ
点の電圧は演舞：増幅器６で設定した任意の値ｐに固定
される。上記黒レベル信号とコントラスト調整用電源７
の出力とが演算増幅器６で比較され、その差に応じて出
力を増減させる。この出力が第５図■に示すように黒レ
ベルうに次の映像信号期間に渡ってホールドされ可変抵
抗３０″値が一定値に保持される。

次に本実施例の更に詳細な回路を第６図に示す。第６図
で第２図、第４図と同一のものには同一番号を付しであ
る。１１はゲートスイッチ１゜が開いているときの入力
電圧を第５図のの９点に設定して演算増幅器６の動作の
安定化を図るものである。１２は可変抵抗素子３の動作
点設定用可変抵抗で、黒レベル信号のクランプ電位を調
整するものである。

第６図で、可変抵抗素子３を電源電圧Ｖｃｃに接続した
のは動作点設定用トランジスタＰＮＰ型を用いたためで
、ＮＰＮ型を使用すれば、第１図、第３図と同様アース
側に接続できる。いずれにおいても、基本的動作におい
ては何ら問題とはならない。第６図の動作は、第４図と
同様であるため略す。本実施例ではゲートスイッチとし
てＦＥＴ素子を用いたがゲートスイッチ１０．１０’に
は、一般のアナログスイッチであれば、構造に関係なく
使い得る。ただし、Ｈ周期のパルスに対応できるだけの
応答速度を有してぃなければならない。

第７図に本発明の他の実施例を示す。第５図と同一物に
は同一符号を付した。

第１の実施例では、黒レベル信号期間に決定された演算
増幅器６の出力をホールド回路８で映像信号期間中保持
して可変抵抗６の抵抗値を決定していたが、本実施例は
、演算増幅器の入力信号を黒レベル期間にサンプルし、
映像信号期間中その値をホールドすることにょシ、映像
信号期間中宮にこのボールドされた黒レベル信号を演算
増幅器６に出力し、コントラスト調整用電源７の出力と
比較し、その差に応じて増減された信号を可変抵抗３に
送シ映像信号期間中一定の抵抗値を得るものである。

つまり本実施例と第１の実施例との違いは、演算増幅器
６の出力をホールドするが、演算増幅器６０入力をホー
ルドするかにある。

第７図中１１はバッファ用増幅器を示すもので信号線路
と制御回路系の干渉を小さくするために挿入した。

〔発明の効果〕

本発明によれば、発振・振動・応答遅れ等の原因となる
ローパスフィルタをコントラスト調整回路から除くこと
ができ、発振・振動等のない、応答速度の速いコントラ
スト調整回路を提供できる。

さらに本発明によれば、コントラスト調整を映像信号期
間と独立して行っているので、コントラスト調整による
映像４６号への影響も防止できる、

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のコントラスト調整回路の回路図、ｃｄｓ
フォトカプラを使用したコントラスト調整回路の回路図
、第３図は第２図の回路の動作安定領域を示す図、第４
図は本発明の第１の実施例を示す回路図、第５図は第４
図の回路の各点の信号波形を示す波形図、第６図は第１
の実施例の詳細な回路図、第７図は本発明の他の実施例
を示す回路図である。 ５・・・可変抵抗素子、　５　クランプ回路、６・・・
演算増幅器、 ７・・コントラスト調整用電源１ ８・・・ホールド回路、 ９・・ゲート開閉パルス発生回路、 １０　、１０’・・・ゲートスイッチ。 第　ｌ　図 手続補正書（古式） 事件の表示 昭和５８　年特許願第　１９８９８７　号発明の名称　
コントラスト調整回路 補正をする者 ４Ｃ件との関（壽　特許出願人 名　称　１５１Ｑｌｌ’纂式ユニ月　１１１“Ｌ　装　
ｆ乍　所代　理　人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　直列に接続された少なくとも一方が外部からの制
   御信号によシ抵抗値が変化する可変抵抗である第１．第
   ２の抵抗の接続点から出力信号を取り出す抵抗減衰回路
   を有するコントラスト整用電源と、前記第１．第２の抵
   抗の接続点からの信号と前記コントラスト調整用電源の
   出力とを比較し前記可変抵抗の抵抗値を制御する信号を
   発生する抵抗設定回路を有するコントラスト調整回路。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記抵抗設定回路
   は、前記第１．第２の抵抗の接続点からの信号を一方の
   入力とし、前記コントラスト調整用電源の出力を他方の
   入力とする演算増幅器と、この演算増幅器の出力端に一
   端を接続されたスイッチと、このスイッチの他端に接続
   され前記演算増幅器の出力信号を一定期間保持し前記可
   変抵抗の制御側へこの保持した信号を供給する保持手段
   を有することを特徴とするコントラスト調整回路。 ３、　特許請求の範囲第１項において、前記抵抗設定回
   路は、前記第１．第２の抵抗の接続点に一端を接続され
   たスイッチと、このスイッチの他端に接続され前記接続
   点の信号を一定時間保持する保持手段と、この保持手段
   の出力信号全一方の入力とし、前記コントラスト調整用
   電源の出力を他の入力とし、出力を前記可変抵抗の制御
   側へ供給する演算増幅器を有することを特徴とするコン
   トラスト調整回路。 ４　特許請求の範囲第２項もしくは、第３項において、
   前記スイッチを映像信号の黒レベル期間内において閉じ
   る制御手段を有することを特徴とするコントラスト調整
   回路。 ５、特許請求の範囲第２項もしくは第３項において、前
   記保持手段は、少なくとも映像信号の映像信号期間中信
   号を保持することを特徴とするコントラスト調整回路。