JPS61295721A - デイジタル−アナログ変換回路 - 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】 本発明は２価の重み付きスケールに沿って分布された増
分に従って出力信号を発生する加算器に作用し、Ｍ個の
出力段を作動するｐ個の２進素子Ｂｐより成る入力符号
に依存し非直線性の応答を行うディジタル−アナログ変
換回路に関するものである。

又、本発明は２価の重み付きスケールに沿って分布され
た増分に従って加算器により出力信号に作用するＭ個の
出力段の第１の部分を作動するｐ個の２進素子Ｂｐより
成る入力符号に依存して非直線性の応答を行い、２進素
子の組合せを形成する少なくとも１個の論理ゲートを具
え、該論理ゲートの出力によって前記加算器と相俟って
出力信号に作用する前記Ｍ個の出力段の第２の部分を作
動するディジタル−アナロダ変換回路に関するものであ
る。

更に、本発明は合成像を再生するために特に用いるかか
るディジタル−アナロダ変換回路を設けたテレビジョン
受像機又はグラフィック表示装置に関するものである。

この種の回路はフランス国特許第２４１７９０１号明細
書に記載されている。この回路よって、赤色信号（Ｒ）
、緑色信号（Ｇ）及び青色信号（Ｂ）から再生した単色
信号の灰色の階調スケールを改善し得る手段を提供し、
特に低輝度におけ特性を改善するようにしている。これ
がため、係数により重み付けされたＲ、Ｇ、Ｂ色信号の
組合せを変換して低輝度において高輝度の再生を行うよ
うにしている。

この回路は、入力符号に比例する再生によって色信号Ｒ
，Ｃ，，Ｂの各々に対する単色の灰色階調スケールの再
生処理を行うものではない。これは、一般に“表示管の
ガンマ曲線”と称されるパラメータを考慮することによ
ってのみ行い得るものである。

本発明の目的は、色信号Ｒ，Ｇ、Ｂの各々の強度に対し
、任意の入力符号で直線的に変化する単色の輝度を再生
せんとするにある。この場合には表示管の“ガンマ″曲
線を考慮する必要がある。

本発明の他の目的は、応答曲線が表示管のパガンマ″曲
線の逆数に近似し、入力符号の２進素子の数Ｐに依存し
変換回路の拡張を容易に行い得るようにした構成簡単な
低価格のディジタル−アナログ変換回路を提供せんとす
るにある。

本発明の更に他の目的は、ディジタル入力符号による出
力信号の変化を一連のセグメントにより立上りまたは立
下り傾斜を有する曲線に近似し得るようにしたディジタ
ル−アナログ変換回路を提供せんとするにある。

本発明は２価の重み付きスケールに沿って分布された増
分に従って出力信号を発生する加算器に作用し、Ｍ個の
出力段を作動するｐ個の２進素子Ｂｐより成る入力符号
に依存し非直線性の応答を行うディジタル−アナログ変
換回路において、出力信号が区分化非直線性応答の特性
を呈するようにした変換手段を設け、この区分化非直線
性応答は傾斜ＰＳｎ、のうちの一連の直線セグメンＩ−
３゜より成り、２つの連続するセグメントの傾斜が次式
、ｐｓ、　＋　１　＝ｐｓ、、＋ΔＰｎで示される関係
を有し、ここにΔＰｎは区分化非直線性応答の全体に対
し同一の符号を保持するようにしたことを特徴とする。

本発明の実施に当り、変換手段は、少なくとも１個の２
進素子から、５個のディジタル制御信号（ｓ≧１）を発
生する制御回路と５個のディジタル制御信号により作動
し、ｋ個の最下位の重み付き２進素子の全部をに個の出
力段（ｋ≧Ｍ−１）に向かって桁送りするセレクタとを
具えるようにする。

制御回路により供給される５個の制御信号によってセレ
クタにおいて２ｓ回の変換を行うようする。従って２″
個のセグメントによって一つの曲線の近似を行い得るよ
うにする。これがため所望の出力段の最大数をｐ＋Ｓと
しこれにより２ｓ個のセグメントをカバーし得るように
する。

変換回路がＭ個の出力段の第２の部分を作動する論理ゲ
ートを具える場合には、５個のディジタル制御信号を用
いて得られる２ｓ個のセグメントへの区分化に重畳され
る出力信号のレベルを全て桁送りし得るようにする。

これら論理ゲートによってＭ個の出力段の一つを作動さ
せるようにする。論理ゲートをＯＲゲートとする場合に
は傾斜の変化△Ｐ、が負となる曲線の近似を行うことが
できる。又、論理ゲートをＡＮＤゲートとする場合には
傾斜の変化ΔＰｎが正となる曲線の近似を行うことがで
きる。

本発明は、特に陰極線表示管の″ガンマ”″曲線の逆数
の近似に適用することができる。

陰極線型のカラー受像管は非直線性制御電圧−螢光物質
の輝度変換応答特性を有する。カラー受像管では３電子
銃によって３つの制御電圧を次式Ｙ＝に−ｖｒに従って
変換する。ここにＶは像の輝度信号、Ｙは輝度、ｋは定
数である。

カラー管の３つの電子銃は１．５〜３のべき指数でほぼ
同一の応答を行う。かように非直線性の応答を行うこと
は、輝度信号Ｖ　’　＝　、、＋／、をテレビジョン受
像機または表示装置に供給して制御信号を予め補正する
必要があることを意味する。

原色Ｒ，Ｇ、Ｂの３つの電子銃の各々に供給するかかる
補正は本発明変換回路により行うことができる。

本発明の好適な例では輝度が増大するにつれて傾斜が減
少する３つのセグメントによって近似する。

符号を４個の２進素子（ｐ＝４）で構成し、ｐ＋２段が
、２価の重み１／２．１／４．１／８．１／１６．１／
３２及び１／４に従って分布された電流源で構成される
ものとする。

又、零輝度及び高輝度が入力符号ｏｏｏｏ及び１１１１
に夫々相当するものとする。

これら３個のセグメントを得るために、本発明によれば
最上位の重み付き２進素子Ｂ４を用いて下位の重み付き
２進素子８１．　Ｂ２及びＢ３に多重化処理を施すよう
にする。即ち Ｂｐによって電流源１／２を作動させる。

Ｂ３によって電流源１／４又は１７８を作動させる。

Ｂ２によって電流源１／８又は１／１６を作動させる。

Ｂ１によって電流源１／１６又は１／３２を作動させる
。

これがため、Ｂ４＝０を得る。

Ｂ４によって電流源１／２を不作動とする。

Ｂ３によって電流源１／４を作動させる。

Ｂ２によって電流源１７８を作動させる。

Ｂｐによって電流源１／１６を作動させる。

これがため、Ｂ４＝１を得る。

Ｂｐによって電流源１／２を不作動とする。

Ｂ３によって電流源１／８を作動させる。

Ｂ２によって電流源１／１６を作動させる。

Ｂ１によって電流源１／３２を作動させる。

低レベルの輝度を増大させるためには２進素子Ｂｌｌ　
Ｂ２＋　ｅ３及びＢ４に接続された論理ＯＲゲートによ
って電流源１／４を作動させる。これがため、゛″ガン
マ″曲線良好に近似すると共に必要とする電流源の変化
を用いる利点がある。この値は変化すると共にこれを２
価の重みに相当させる必要はない。

かかる変換回路によって次表１に示すような単色階調ス
ケールを得ることができる。これがため従来の陰極線管
のガンマ曲線に充分満足する曲線を得ることができる。

表　　　工 符号　　　　　　　　　　　　出力（１）１、　　　　
１０／３２　　　　　　　５／１６８　　　　２４／３
２　　　　　　　　’３／４１．１　　　　　２７／３
２　　　　　　　　　２７／３２１４　　　　　３０／
３２　　　　　　　　　１．５／１６かかるディジタル
−アナログ変換回路は構成が簡単で経済的である。本発
明によれば多数の２進素子例えば５個を３２回の単位ス
テップで作動させることにより、良好な曲線の近似を得
ることができる。又、制御回路によって多数の制御信号
を（等、これによりセレクタを作動させると共に曲線に
近い傾斜の均分又は減分を得ることができる。

図面につき本発明を説明する。

第１図に示す本発明ディジタル−アナログ変換回路には
ｐ＝４個の２進素子を有するレジスタ１１を設ける。レ
ジスタ１１をセクレクク１３に接続すると共に制御回路
１４に接続し、これにより出力導線１６にセレクタ１３
を制御するＳ個のディジタル制御信号を供給する。セレ
クタ１３及び制御回路１４によって変換手段１８を構成
する。本発明の第１例では変換手段１８に、出力段１２
を直接作動する論理ゲートを設けない。セレクタ１３を
出力段１２に接続し、本例では出力段１２の数をρ＋２
’−１個とする。これら出力段１２を加算器１５に接続
し、これからディジタル−アナロダ変換回路の出力信号
を発生させる。

ディジタル制御信号をＳ個とすることにより出力信号を
表わす曲線を２Ｓ個のセグメントに分割することができ
る。

本発明の第２例にも関連するセレクタ１３の動作機構を
第２図に詳細に示す。本例では上述した変換手段１８に
、加算器１５にも接続された出力段１２を直接作動させ
る論理ゲートを設ける。

制御回路１４はレジスタ１１から５個の２進素子８１〜
Ｂｐを受ける。ここに８．は最下位の重み付き２進素子
とし、Ｂｐは最上位の重み付き２進素子とする。

５個の２進素子を用いることにより入力符号には３２個
の可能な組合せが存在する。セレクタ１３に接続された
出力段１２によって２価の重みに従って電流を供給し得
るようにする。制御回路１４によりセレクタ１３を作動
する制御信号を発生し、セレクタによってレジスタ１１
の出力を一括して桁送りすると共にこれら出力を、２価
の重みを連続して堆大する（か又は減少する）ように配
列された電流源に向かって供給し得るようにする。レジ
スタ１１の２進素子の幾つか又は全部に影響を与えるこ
れらの桁送りは２″の可能な組合せで繰返すことができ
る。近似すべき曲線の形状に依存して２Ｓの可能な組合
せの幾つかを用いる必要がある。２のべき数を変化する
傾斜で４個のセグメントを用いて表示管のガンマ曲線を
近似するために制御回路１４によってディジタル制御信
号ＣＩ、　Ｃ２及びＣ３を次に示すような条件で発生さ
せるようにする。

ＣＩ　＝　８．＋８５．　　Ｃ２＝　８５．　　Ｃ３＝
　８４・Ｂ５ここに、記号（＋）は論理ＯＲ関数を示し
、記号（・）は論理ＡＮＤ関数を示し、記号（−）は論
理“反転”関数を示す。

ディジタル制御信号Ｃ１，Ｃ２又はＣ３が論理状態１１
　Ｑ　１１にある場合にはこれら制御信号によってセレ
クタをセットし、これらセレクタが第２図の上側の位置
に制御されるようにする。又、ディジクル制御信号ＣＩ
、　Ｃ２又はＣ３が論理状態“１”にある場合にはこれ
ら制御信号によってセレクタを、これらが第２図の下側
の位置（；制御されるようにセットする。セレクタの出
力によって次に示す電流源１．２＋、　４Ｉ、　８１．
１６１．３２Ｌ　６４１及び９６１を作動させるように
する。ここに値■は単位電流増分を示す。区分化された
曲線を示すこれら出力信号はその全部を桁送りすること
ができる。この桁送りは１個以上の論理ゲート２０を用
い、これら論理ゲートによって１個以上の電流源を作動
させることにより行う。論理ゲートの値１ｄは得るべき
桁送りの振幅によって決めるようにする。

本発明の経済的で好適な例として４個の２進素子の入力
符号及び１個の論理ＯＲゲートより成る簡単なディジタ
ル−アナログ変換回路を第３図に示す。

本例ではレジスタ１１に入力符号の４個の２進素子を記
憶する。又、本例では２価の重みに従って出力信号を増
分する全部で６個の段によって出力段１２を構成する。

この出力段は、１／２．１／４．１／８゜１／１６．１
／３２及び１／４の重みを付けた６個の電流発生器によ
り構成する。最上位の重みを付けた２進素子Ｂ４により
制御されるセレクタ１３によって２進素子８１．８２及
びＢｐを一括して、所定時間様々の電流源に向けるよう
にする。即ち、 Ｂ３によって電流源１／４又は１７８を制御する。

Ｂ２によって電流源１／８又は１／１６を制御する。

Ｂ１によって電流源１／１６又は１／３２を制御する。

論理ＯＲゲートは、２進素子ａｌｌ　８２．　Ｂ：ｌ及
びＢｐを受けて他の電流源例えばｌ／４を制御する信号
を発生する。２進素子Ｂ４によって電流源１／２を制御
する。

６個の出力段１２の出力を加算器１５に供給して種々の
出力電流を加算しこれによりテレビジョン受像機又はグ
ラフィック表示装置の適当な回路を作動させる。

セレクタ１３の更に詳細な構成を第４図に示す。

即ちセレクタ１３は、人力信号Ｂ４の反転信号Ｂｐを発
生する反転スイッチ２１と、信号Ｂｐ及びＢ３を受ける
ＡＮＤゲート２２と、信号Ｂｐ及びＢ３を受けるＡＮＤ
ゲート２３と、信号Ｂ４及びＢ２を受けるＡＮＤゲート
２４と、信号Ｂ４及びＢ２を受けるＡＮＤゲート２５と
、信号Ｂｐ及びＢ１を受けるＡＮＤゲート２６と、信号
Ｂｐ及びＢｐを受けるＡＮＤゲート２７と、ＡＮＤゲー
ト２３及び２４の出力を受けるＯＲゲート２８と、ＡＮ
Ｄゲート２５及び２６の出力を受けるＯＲゲート２９と
を備える。

６個の電流源により形成される６個の出力段１２は次に
示すように制御する。

電流源１／２を信号Ｂ４により制御する。

電流源１／４をＡＮＤゲート２２の出力により制御する
。

電流源１７８をＯＲゲート２８の出力により制御する。

電流源１／１６をＯＲゲート２９の出力により制御する
。

電流源１／３２をＡＮＤゲート２７の出力により制御す
る。

従って制御信号は２進素子Ｂ４及び反転スイッチ２１に
より供給される反転値Ｂ４によって構成する。

セレクタ１３は第４図につき上述したように構成する。

しかし、このセレクタを、使用する技術に従って、例え
ばＭＯ３技術を用いる場合には簡単なトランジスタによ
って構成することもできる。

従ってこの場合にはトランジスタは信号Ｂｐ又はＢ４に
より制御される移送素子として作用する。

第５図は４個の２進素子の符号による本発明変換回路の
応答曲線３１を示す。この曲線は、係数Ｔ＝１．５を有
する陰極線管の゛′ガンマ“曲線３２に著しく近似して
いる。

第６図は第２図に示す５個の２進素子の符号による本発
明変換回路の２つの応答曲線を示す。即ち曲線６１は夫
々２のべき数で減少する傾斜を有する４つのセグメント
を用いた“ガンマ”曲線の近似曲線である。この曲線は
、論理ゲート２０が存在せず、従って電流源１ｄを作動
しない場合の第２図の回路によって形成する。又、曲線
６２は夫々２のべき数で減少する傾斜で４個のセグメン
トを用いて形成して“ガンマ”曲線の近似を示すが、こ
の場合第１セグメントは曲線６１が原点で桁送りされて
いる。この桁送りは、５個の入力端子を有する論理ＯＲ
ゲートを用い、これにより５個の人力２進素子のうちの
１つが論理“１”の状態にある場合に電流源１ｄを作動
させて行うことができる。表示管のガンマ曲線に近似す
るディジタル−アナログ変換回路の出力信号は通常の増
幅回路を用いる表示管の通常の回路に適合する。

上述した本発明によるディジタル−アナログ変換回路を
３個用いて、通常の陰極線管表示装置の３原色、赤、緑
及び青を個別に処理する。これがため、各色に対し、４
個の２進素子の符号による１６個の陰影階調レベルが存
在するが、このレベルは、１．２・・・　複数個の追加
の２進素子を追加して３２．６４．・・・の階調レベル
に容易に増大させることができる。この色階調はコンピ
ュータ処理により得られる特に合成像の再生に用いるこ
とができる。かくして構成した像を忠実に再生するため
には各色の強度に対し極めて広範囲の階調を必要とする
。本発明変換回路は４個以上の２進素子の入力符号の場
合でも容易に像再生を行うことができる。

上述したディジタル−アナログ変換回路は、マルチプレ
クサ及びＯＲゲートを有する通常のディジタル−アナロ
グ変換器を用いて形成することができる。価格を低減す
るためには、これら回路素子の全部を集積化して単一の
変換回路を構成するのが好適である。

本発明は１／　ｒ＝　０．６６とした場合のν１／ｒ型
の曲線に近似するものとして説明した。しかし、完全な
等価回路を用いてβ　１．５の場合のνβ型の曲線に近
似させることもできる。この場合には第７図に示すよう
に出力段１２の電流源の重みを変更する必要がある。即
ちレジスタ１１によってセレクタ１３に２進素子Ｂｌ、
　Ｂ２及びＢ３を供給し、最上位の重みを有する２進素
子Ｂ４によって重み係数１７４の電流源を作動させる。

セレクタ１３は値、即ち重み係数１／４゜１／８．１／
１６及び１／３２の電流源に接続する。このセレクタ１
３は２進素子Ｂ４により制御すると共にこれによって２
進素子Ｂｐ、　Ｂ２及びＢ３を２つの可能な組合せで桁
送りする。１／γ″：＝０．６６で−７に近似する回路
の場合とは相違し、本例ではセレクタによって２進素子
Ｂ４が論理“０”の状態にある際に２進素子Ｂｐ、　Ｂ
２及びＢ３を最下位の重み付き電流源に向けて桁送りし
、その逆の状態の場合にこれら２進素子を最上位の重み
付き電流源に向けて桁送りする。論理ＡＮＤゲート１４
′は４個の２進素子を受けて出力信号を発生し、この信
号によって重み係数１７４の電流源を作動させる。この
重み係数の値は２価の重みに従う値とする必要はない。

これがため、β　１．５を有し、即ち増大する傾斜Ｐ０
でＶμ型の曲線の近似を得ることができ、この場合には
傾斜変化ΔＰ７は常時圧とする。

【図面の簡単な説明】

第１図は出力段を直接作動する論理ゲートを有さない場
合の本発明ディジタル−アナログ変換回路の１例を示す
ブロック回路図、 第２図は出力段を直接作動する論理ゲートを有する場合
の本発明ディジタル−アナログ変換回路の他の例を示す
ブロック回路図、 第３図は表示管の“ガンマ”曲線の逆数の近似を行う場
合の本発明変換回路の他の例を示すブロック回路図、 第４図は第３図に示すセレクタの詳細な接続配置を示す
回路図、 第５図は“ガンマ”曲線の形状及び第３図の変換回路の
出力信号から得た近似曲線の形状とを示す特性図、 第６図は出力段を直接作動する論理ゲートを設ける場合
及び設けない場合における第２図の変換回路の出力信号
から得た近似曲線の形状を示す特性図、 第７図は正の傾斜変化を有する曲線の近似の場合におけ
る本発明変換回路の更に他の例を示す゛ブロック回路図
である。 １１・・・レジスタ　　　　　１２・・・出力段１３・
・・セレクタ　　　　　１４・・・制御回路１４′・・
・論理ＡＮＤゲート１５・・・加算器ｔ６・・・導線　
　　　　　　１８・・・変換手段２１・・・反転スイッ
チ　　　２２〜２７・・・ＡＮＤゲート２８、２９・・
・ＯＲゲート ＦＩＧ、Ｉ ＦＩＧ、７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、２価の重み付きスケールに沿って分布された増分に
   従って出力信号を発生する加算器に作用し、Ｍ個の出力
   段を作動するｐ個の２進素子Ｂ＿ｐより成る入力符号に
   依存し非直線性の応答を行うディジタル−アナロダ変換
   回路において、出力信号が区分化非直線性応答の特性を
   呈するようにした変換手段を設け、この区分化非直線性
   応答は傾斜ＰＳ＿ｎのうちの一連の直線セグメントＳ＿
   ｎより成り、２つの連続するセグメントの傾斜が次式、
   ＰＳ＿ｎ＋１＝ＰＳ＿ｎ＋ΔＰ＿ｎで示される関係を有
   し、ここにΔＰ＿ｎは区分化非直線性応答の全体に対し
   同一の符号を保持するようにしたことを特徴とするディ
   ジタル−アナログ変換回路。 ２、２価の重み付きスケールに沿って分布された増分に
   従って加算器により出力信号に作用するＭ個の出力段の
   第１の部分を作動するｐ個の２進素子Ｂ＿ｐより成る入
   力符号に依存して非直線性の応答を行い、２進素子の組
   合せを形成する少なくとも１個の論理ゲートを具え、該
   論理ゲートの出力によって前記加算器と相俟って出力信
   号に作用する前記Ｍ個の出力段の第２の部分を作動する
   ディジタル−アナログ変換回路において、出力信号が区
   分化非直線性応答の特性を呈するようにした変換手段を
   設け、この区分化非直線性応答は傾斜ＰＳ＿ｎのうちの
   一連の直線セグメントＳ＿ｎより成り、２つの連続する
   セグメントの傾斜が次式、ＰＳ＿ｎ＋１＝ＰＳ＿ｎ＋Δ
   Ｐ＿ｎで示される関係を有し、ここにΔＰ＿ｎは区分化
   非直線性応答の全体に対し同一の符号を保持するように
   したことを特徴とするディジタル−アナログ変換回路。 ３、変換手段は、少なくとも１個の２進素子から、ｓ個
   のディジタル制御信号（ｓ≧１）を発生する制御回路と
   ｓ個のディジタル制御信号により作動し、ｋ個の最下位
   の重み付き２進素子の全部をｋ個の出力段（ｋ≧Ｍ−１
   ）に向かって桁送りするセレクタとを具えることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項又は第２項の何れかの項に
   記載のディジタル−アナログ変換回路。 ４、論理ゲートをＯＲゲートとし、変換手段によって傾
   斜の変化ΔＰ＿ｎを負とした場合の出力信号の区分化非
   直線応答を陰極線表示管の“ガンマ”曲線の逆数に近似
   させるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第２
   項に関連する特許請求の範囲第３項に記載のディジタル
   −アナログ変換回路。 ５、陰極線表示管をカラー管とし、前記制御回路によっ
   て色信号の色、赤、緑又は青の各々を処理するようにし
   たことを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載のディ
   ジタル−アナログ変換回路。 ６、特許請求の範囲第４項又は第５項の何れかの項に記
   載のディジタル−アナログ変換回路を少なくとも１個具
   えることを特徴とするグラフィック表示装置。 ７、特許請求の範囲第４項又は第５項の何れかの項に記
   載のディジタル−アナログ変換回路を少なくとも１個具
   えることを特徴とするテレビジョン受像機。 ８、論理ゲートをＡＮＤゲートとし、傾斜の変化ΔＰ＿
   ｎを正としたことを特徴とする特許請求の範囲第２項に
   関連する特許請求の範囲第３項に記載のディジタル−ア
   ナログ変換回路。