(57)【要約】【課題】低電源電圧動作をしても出力信号に歪みを発生せず、また、出力信号のサグ防止のために比較的に小さいコンデンサを使用して実装面積を小さくできる映像信号補正回路を提供する。【解決手段】本発明の映像信号補正回路は、正相入力端子（＋）側に基準電位を接続して逆相入力端子（−）側に映像信号を入力する演算増幅器（ＯＰ）を含む反転増幅回路と、反転増幅回路の出力端子及び逆相入力端子（−）間に設けられた帰還抵抗（Ｒ２）と出力端子との間に接続される、直列接続された２個のコンデンサ（Ｃ１、Ｃ２）及び映像補正用抵抗（Ｒｓａｇ）の並列接続とを有し、２個のコンデンサ（Ｃ１、Ｃ２）の直列接続の中点から反転増幅回路の映像増幅出力信号を取り出す構成を有する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正相入力端子側に基準電位を接続し、逆相入力端子側に映像信号を入力する演算増幅器を含む反転増幅回路と、
該反転増幅回路の出力端子及び前記逆相入力端子間に設けられた帰還抵抗と前記出力端子との間に接続される、直列接続された２個のコンデンサ及び映像補正用抵抗の並列接続とを有し、
前記２個のコンデンサの直列接続の中点から前記反転増幅回路の映像増幅出力信号を取り出す
ことを特徴とする映像信号補正回路。
【請求項２】
請求項１に記載の映像信号補正回路において、前記反転増幅回路の前記出力端子及び前記逆相入力端子間を接続する第３のコンデンサをさらに備えたことを特徴とする映像信号補正回路。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の映像信号補正回路において、前記反転増幅回路の前記逆相入力端子側に入力される前記映像信号が、別の反転増幅回路からの出力であることを特徴とする映像信号補正回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像信号増幅回路の補正回路に関し、例えば、低電源電圧で用いる映像信号の７５Ω負荷抵抗駆動用増幅回路の補正回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、特許文献１の第２図に開示されるように、ＮＴＳＣ方式等の映像信号を増幅しつつその信号の補正を行なうには、集積回路内の演算増幅器の正相入力端子＋に映像入力信号を入力し、逆相入力端子−側を基準電位側に接続する非反転増幅回路構成にして、その出力端子から出力される映像出力信号に含まれる直流成分を除去するためのカップリングコンデンサを接続している。このカップリングコンデンサが小容量の場合では、映像信号にたるみ（サグ）が発生して、この映像出力信号を受信する受像機上で表示される画質が劣化する。大容量の大型のカップリングコンデンサを用いてサグの発生を抑えようとすると、カップリングコンデンサの体積が大きいために実装面積が大きくなって製品の小型化を妨げる一因となる。このため、特許文献１の第２図に示す従来技術は、集積回路内の非反転増幅回路の出力端子とその帰還端子（逆相入力端子−）との間に、映像信号のサグ補正回路として、帰還抵抗Ｒと２個のコンデンサの直列接続を並列的に接続して２個のコンデンサの接続中点から映像信号出力を取り出す出力端子とすることにより、小容量のカップリングコンデンサを使用してサグを補正すると共に実装面積の小型化を図っている。
【０００３】
【特許文献１】
実開昭５８−１７３９１８（第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この従来技術の特許文献１の第２図に開示された非反転増幅回路を低電圧電源（例えば、３Ｖ以下）で用いた場合には一般に入力電圧範囲が狭くなり、図６に示すように増幅回路の出力波形の上下がクリップされて歪み（クリップ波形歪み）が発生するという問題があった。これは、非反転増幅器が演算増幅器を使用して、その正相入力端子＋に映像信号が電圧として入力されるが、演算増幅器の正相入力端子＋及び逆相入力端子−を含む入力部の回路構成例は、図７に示されるような差動増幅回路構成が用いられることが多く、その差動増幅回路の電流源もトランジスタで構成されることが多い。例えば、トランジスタＱ１、Ｑ２のベースをそれぞれ逆相入力端子−、正相入力端子−としてある。このため、この差動増幅回路の入力電圧範囲は、図８に示すようにＶＣＣ側、ＧＮＤ側からそれぞれバイポーラトランジスタのベース・エミッタ間電位差Ｖｂｅを除いた範囲（Ｖｃｃ−２Ｖｂｅ）であることが多い。なお、Ｖｂｅは、０．７〜０．８Ｖであることが多い。この結果、この演算増幅器を用いた非反転増幅回路を低電圧電源を用いて動作させる場合、電源電圧Ｖｃｃに対して入力電圧範囲が狭くなる。
【０００５】
例えば、Ｖｃｃ＝２．７Ｖとして、Ｖｂｅ＝０．７５Ｖとすると、入力電圧範囲は１．２Ｖｐｐ、すなわち、Ｖｐｐは０．７５Ｖ〜１．９５Ｖの範囲しかとることができない。もし、入力信号がこの入力電圧範囲を超えると演算増幅器の動作が不安定となり、図６に示すように増幅出力にクリップによる波形歪みを発生させてしまう。ＮＴＳＣ方式の映像信号振幅の規格は１Ｖｐｐであるが、映像出力信号を受像機へ送信するためにはカップリングコンデンサを介して伝送ケーブルのインピーダンス整合のためにマッチング抵抗（７５Ω）と受像機側のマッチング抵抗（７５Ω）とを経由させるため、増幅器では、２Ｖｐｐ（２倍）に増幅して出力する必要がある。この結果、従来技術による非反転増幅回路では上記理由により、図６に示すように増幅出力に波形歪みを発生させてしまうため、低電圧電源動作には適していないという問題点がある。従って、本発明は上記した従来技術の問題点を解決することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された本発明によれば、演算増幅器の正相入力端子側を基準電位に接続し、演算増幅器の逆相入力端子側に映像信号を入力した反転増幅回路構成として、低電源電圧でも入力電圧の広い映像信号の増幅を行ない、その反転増幅回路による映像信号のサグ発生を解決するため、反転増幅回路の出力端子及び逆相入力端子との間に設けられた帰還抵抗と出力端子の間に、直列接続された２個のコンデンサ及び映像補正用抵抗を並列的に接続して、この２個の直列コンデンサーの接続中点から反転増幅回路の映像増幅出力信号を取り出す映像信号補正回路を提供する。
【０００７】
請求項１に記載の映像信号補正回路によれば、反転増幅回路構成では、正相入力端子に基準電位が入力され、逆相入力端子が正相入力端子と仮想的に短絡されてその電位は一定となる。このため、低電源電圧においても反転増幅回路は安定的に動作し、映像入力信号の入力電圧範囲を広く取ることができて、クリップによる信号歪みを防ぐことができる。この理由から反転増幅回路は低電源電圧動作において有効である。さらに、反転増幅回路の出力端子及び逆相入力端子との間に設けられた帰還抵抗と出力端子の間に、直列接続された２個のコンデンサ及び映像補正用抵抗を並列的に接続して、この２個の直列コンデンサの接続中点から反転増幅回路の映像増幅出力信号を取り出すと、ハイパスフィルタとして機能し、映像増幅出力信号に含まれる直流成分もしくは低周波成分を除去することができ、信号のたるみ（サグ）を補正することができる。このようにすると、小容量のコンデンサを反転増幅回路を構成する集積回路に接続することでサグ補正ができると同時に、実装面積の小型化ができる。
【０００８】
請求項２に記載された本発明によれば、請求項１に記載の映像信号補正回路において、反転増幅回路の出力端子及び逆相入力端子間を接続する第３のコンデンサをさらに備えたことを特徴とする映像信号補正回路が提供される。
【０００９】
請求項２に記載の映像信号補正回路によれば、１次のローパスフィルタとして機能することができる。このローパスフィルタで映像信号に含まれる高周波雑音の除去機能をもたらすことができる。
【００１０】
請求項３に記載された本発明によれば、請求項１又は２に記載の映像信号補正回路において、反転増幅回路の逆相入力端子側に入力される映像信号が、別の反転増幅回路からの出力であることを特徴とする映像信号補正回路が提供される。
【００１１】
請求項３に記載の映像信号補正回路によれば、反転増幅回路を２段構成とすることで、映像入出力信号を同相にすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の１つの実施の形態による映像信号補正回路１を示す。映像信号補正回路１は、演算増幅器ＯＰを含み、その正相入力端子＋には基準電位が接続され、その逆相入力端子−に入力抵抗Ｒ１を介して映像入力信号が入力し、その出力端子には入力信号を反転した信号を出力する反転増幅回路構成を有する。演算増幅器ＯＰの出力端子には、直列接続した２つのコンデンサＣ１とＣ２及び映像補正用抵抗Ｒｓａｇが並列的に接続されていて、帰還抵抗Ｒ２を介して逆相入力端子−に接続されている。直列接続した２つのコンデンサＣ１とＣ２の接続中点が、この映像補正回路１の出力端となり、これから増幅された映像信号が出力される。出力された映像信号はインピーダンス・マッチング抵抗（７５Ω）を介してケーブルＣＡに接続されて受像機へ接続している。ケーブルＣＡの反対側には受像機側のインピーダンス・マッチング抵抗（７５Ω）が接続されている。
【００１４】
この映像信号補正回路１の反転増幅回路の構成では、正相入力端子＋に基準電位が入力され、逆相入力端子−が正相入力端子＋と仮想的に短絡されてその電位は一定となる。このため、低電源電圧においても反転増幅回路は安定的に動作し、映像入力信号の入力電圧範囲を広く取ることができる。この結果、本実施の形態の反転増幅回路は低電源電圧動作において、従来技術の図６に示すような非反転増幅回路による信号のクリップ歪みを発生しない。さらに、出力端子に直列接続された２個のコンデンサＣ１とＣ２及び映像補正用抵抗Ｒｓａｇを並列的に接続して帰還抵抗Ｒ２に接続し、帰還抵抗Ｒ２を介して逆相入力端子−に接続している。この２個の直列コンデンサＣ１とＣ２の接続中点から反転増幅回路の映像増幅出力信号を取り出している。この結果、ハイパスフィルタとして機能して、映像増幅出力信号に含まれる直流もしくは低周波成分を除去することができ、信号のたるみ（サグ）を補正することができる。このように小容量のコンデンサＣ１とＣ２とを反転増幅回路を構成する集積回路に接続してサグ補正ができるため、実装面積の小型化ができる。
【００１５】
図２は、図３Ａに示すように図１の映像信号補正回路１中、コンデンサＣ１＝２２μＦ、コンデンサＣ２＝１００μＦ、Ｒｓａｇ＝０．５ｋΩの値とし、負荷ＲＬ＝１５０Ωとした場合の回路の周波数特性３Ａを横軸に周波数、縦軸に利得（ゲイン）（ｄＢ）を取って示す。
【００１６】
図２中に示された本実施の形態の回路の周波数特性３Ａは、図２中に周波数特性３Ｂとして示される図３Ｂの従来の非反転増幅回路に同じサグ補正回路を付けた場合と同じ特性を有する。しかし、上述したように、図３Ａに示される本実施の形態の反転増幅回路は、低電源電圧においても安定的に動作し、映像入力信号の入力電圧範囲を広く取ることができる。
【００１７】
この図２中に示される周波数特性３Ｃは、図３Ｃに示されるように従来技術の非反転増幅回路において、カップリングコンデンサ容量として２２０μＦを、負荷抵抗ＲＬ＝１５０Ωを使用して、サグ補正回路を使用しない場合を示す。
【００１８】
図２中に示された本実施の形態の回路の周波数特性３Ａは、周波数特性３Ｂと同様に、周波数特性３Ｃに対して改善を有する。しかも、回路３Ｃのように２２０μＦの大きな容量のカップリングコンデンサを必要としない。
【００１９】
図４は、本発明の別の実施の形態を示す。図４の映像信号補正回路４は、図１の回路１にさらに、演算増幅器ＯＰの逆相入力端子−と出力端子の間に第３のコンデンサＣ３を接続している。この第３のコンデンサＣ３により１次のローパスフイルタとして機能している。
【００２０】
図５は、本発明のさらに別の実施の形態を示す。図５の映像信号補正回路５は、図１の回路１の演算増幅器ＯＰの逆相入力端子−に入力抵抗Ｒ１を経由して入力する映像信号が、別の反転増幅回路を構成する別の演算増幅器ＯＰから出力されたものである点で異なる。別の反転増幅回路を構成する別の演算増幅器ＯＰは、その逆相入力端子−に入力抵抗Ｒ３を介して映像信号が入力しており、また、その出力端子と帰還抵抗Ｒ４を介して接続している。別の演算増幅器ＯＰは、その正相入力端子＋が図１の反転増幅回路の演算増幅器ＯＰと同様に基準電位に接続されている。この図５の映像信号補正回路５は、入力映像信号及び出力映像信号を同相にすることができる。このように、反転増幅回路を２つ接続して同相出力を作成することができるが、反転増幅回路を４つ又はそれ以上の偶数個接続することもできる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の本発明の映像信号補正回路によれば、低電源電圧においても安定的に動作して映像入力信号の入力電圧範囲を広く取ることができるため、クリップによる信号歪みを防ぐことができ、低電源電圧動作において有効である。さらに、出力信号のたるみ（サグ）を補正するために小容量のコンデンサを使用して集積回路に接続することができ、実装面積の小型化ができる。
請求項２に記載の本発明の映像信号補正回路によれば、１次のローパスフィルタとして機能することができる。このローパスフィルタで映像信号に含まれる高周波雑音の除去機能をもたらすことができる。
請求項３に記載の本発明の映像信号補正回路によれば、反転増幅回路を２段構成とすることで、映像入出力信号を同相にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１つの実施の形態による映像信号補正回路の回路図。
【図２】図１の回路の周波数特性を、従来の回路の周波数特性と対比して示すために縦軸に利得を横軸に周波数を示すグラフ。
【図３Ａ】図２の周波数特性例として、図１の映像信号補正回路に具体な容量値と抵抗値を入れた回路図。
【図３Ｂ】図２の周波数特性例として、従来の回路に具体な容量値と抵抗値を入れた回路図。
【図３Ｃ】図２の周波数特性例として、従来の回路に具体な容量値と抵抗値を入れた回路図。
【図４】本発明の別の実施の形態による映像信号補正回路の回路図。
【図５】本発明のさらに別の実施の形態による映像信号補正回路の回路図。
【図６】従来の非反転増幅回路を低電源電圧動作した場合の増幅出力信号のクリップ歪みを示すグラフ。
【図７】演算増幅器の正相及び逆相入力端子側に典型的に用いられる差動増幅回路。
【図８】図７の差動増幅回路を用いた従来の非反転増幅回路の入力電圧動作範囲を示す図。
【符号の説明】
１          映像信号補正回路
Ｃ１        コンデンサ
Ｃ２        コンデンサ
Ｃ３        コンデンサ
Ｒ１        入力抵抗
Ｒ２        帰還抵抗
Ｒｓａｇ    映像補正用抵抗
ＯＰ        演算増幅器
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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