(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力映像信号を非反転入力端子に入力して増幅する演算増幅器および該演算増幅器の出力映像信号から低域成分を取り出す第１のローパスフィルタを有し、該第１のローパスフィルタから出力する低域成分を前記演算増幅器の非反転入力端子に入力する前記入力映像信号に加算して、前記演算増幅器の前記出力映像信号を積分映像信号とする積分回路と、
該積分回路の前記出力映像信号が入力する出力回路と、
該出力回路の出力側に接続されるハイパスフィルタと、
前記演算増幅器の前記出力映像信号のＡＰＬ中心電圧を取り出して前記演算増幅器の反転入力端子に制御電圧として与える第２のローパスフィルタからなるリファレンス回路と、
を備えることを特徴とする映像出力回路。
【請求項２】
請求項１に記載の映像出力回路において、前記リファレンス回路から出力されたＡＰＬ中心電圧が、前記第１のローパスフィルタの出力電圧に対して第１の所定値を上回ったときは前記第１のローパスフィルタの出力電圧を上限値にクリップし、前記第１のローパスフィルタの出力電圧に対して第２の所定値を下回ったときは前記第１のローパスフィルタの出力電圧の下限値にクリップするクリップ回路を備えることを特徴とする映像出力回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、出力映像信号のサグを補正する機能を併せ持つ持つ映像出力回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の映像出力回路の構成を図４に示す（例えば、特許文献１の図３参照）。図４において、１は入力端子、２は出力回路、３は出力端子である。Ｃ３は映像信号のＡＣ成分のみを抽出するために出力回路２の出力側に外付け接続された容量であり、この容量Ｃ３と負荷抵抗Ｒ９（後段回路の入力インピーダンス）とによりハイパスフィルタが構成される。このため、出力映像信号から容量Ｃ３によりＤＣ成分が除去されるために、入力端子１に図５(a)に示す映像信号を入力させると、図５(b)に示すように、出力端子３に現れる映像信号が微分波形となり、頂部が傾斜したいわゆるサグが発生する。なお、図５(a)において、１１は映像信号期間（２５６Ｈ期間）、１２は帰線期間、１３は水平同期信号部を、それぞれ示す。
【０００３】
そこで、このサグの発生を防止するために、通常では、映像出力回路にサグ補正回路が組み込まれる。図６はそのサグ補正回路を組み込んだ映像出力回路の構成を示す回路図である（例えば、非特許文献１参照）。サグ補正回路は、出力回路２の反転入力端子と外付け容量Ｃ３の負荷抵抗Ｒ９の側との間に外付け容量Ｃ４を接続し、さらに出力回路２の出力端子と反転入力端子との間に出力回路２の出力インピーダンスＺｏよりも抵抗値の十分大きな抵抗Ｒ１０を接続して構成されている。
【０００４】
このサグ補正回路では、容量Ｃ３と負荷抵抗Ｒ９により構成されるハイパスフィルタを通過した信号を、容量Ｃ４を通過して出力回路２の反転入力端子に帰還させることにより、サグが補正される。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１８４０５６号公報
【非特許文献１】「ビデオ回路はＡＣ結合とすべきか否か」、ＭＡＸＩＭ、[平成１９年１２月４日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://japan.maxim-ic.com/appnotes.cfm/am_pk/3768＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記図６に示したサグ補正回路では、輝度信号およびクロマ信号の周波数帯域では抵抗Ｒ１０、容量Ｃ３、Ｃ４で構成されたループのインピーダンスを十分小さくしなければならないが、抵抗Ｒ１０はゲイン確保の関係から前記したように出力回路２の出力インピーダンスＺｏよりも十分大きな抵抗値に設定しなければならないので、外付けの容量Ｃ３，Ｃ４の値を小さくできず、その容量Ｃ３，Ｃ４が大型化するという問題があった。
【０００７】
さらに、輝度レベルが変動する際の出力波形は図７に示すような波形となり、出力回路２のダイナミックレンジが十分でない場合には、信号が欠けてしまうことがある。容量Ｃ３，Ｃ４の値とダイナミックレンジとはトレードオフの関係にあるため、この点からも、その容量Ｃ３，Ｃ４を小さくできないという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、サグ補正が行われ且つＡＣ成分抽出用およびサグ補正用の外付け容量を小さくできるようにした映像出力回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１にかかる発明の映像出力回路は、入力映像信号を非反転入力端子に入力して増幅する演算増幅器および該演算増幅器の出力映像信号から低域成分を取り出す第１のローパスフィルタを有し、該第１のローパスフィルタから出力する低域成分を前記演算増幅器の非反転入力端子に入力する前記入力映像信号に加算して、前記演算増幅器の前記出力映像信号を積分映像信号とする積分回路と、該積分回路の前記出力映像信号が入力する出力回路と、該出力回路の出力側に接続されるハイパスフィルタと、前記演算増幅器の前記出力映像信号のＡＰＬ中心電圧を取り出して前記演算増幅器の反転入力端子に制御電圧として与える第２のローパスフィルタからなるリファレンス回路と、を備えることを特徴とする。
請求項２にかかる発明は、請求項１に記載の映像出力回路において、前記リファレンス回路から出力されたＡＰＬ中心電圧が、前記第１のローパスフィルタの出力電圧に対して第１の所定値を上回ったときは前記第１のローパスフィルタの出力電圧を上限値にクリップし、前記第１のローパスフィルタの出力電圧に対して第２の所定値を下回ったときは前記第１のローパスフィルタの出力電圧の下限値にクリップするクリップ回路を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１にかかる発明によれば、出力回路の出力側のハイパスフィルタにより映像信号の頂部に生じるサグの傾斜と反対の傾斜を、積分回路により予め映像信号に与えるので、そのサグを補正することができる。このとき、ハイパスフィルタの容量はＡＣ抽出としての機能を満足すればよいので、小さな値に設定できる。
また、積分回路の増幅器は、リファレンス回路で取り出したＡＰＬ中心電圧によって制御されるので、輝度レベルに応じて増幅器が制御され、出力回路はより少ないダイナミックレンジで動作可能となる。
また、請求項２にかかる発明によれば、クリップ回路によって、輝度レベルに応じて出力波形のレベル変動を制限できるため、この点でも、出力回路はより少ないダイナミックレンジで動作可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は本発明の１つの実施例の映像出力回路の構成を示すブロック図である。図４におけるものと同じものには同じ符号を付けた。４は入力端子１と出力回路２の入力側との間に接続されたサグ補正回路である。このサグ補正回路４は、前記した図５(b)に示す微分波形と逆の積分波形を形成するための積分回路５と、映像信号の振幅を補正するためのリファレンス電圧を生成するリファレンス回路６と、作成する積分波形の変動範囲を制限するクリップ回路７とを備える。
【００１２】
図２は映像出力回路の構成を示す具体的な回路図である。積分回路５は、加算器を構成する抵抗Ｒ１，Ｒ２、演算増幅器５１、その演算増幅器５１のゲインを設定する抵抗Ｒ３，Ｒ４、演算増幅器５１の出力信号から低域成分（積分波形）を取り出す第１のローパスフィルタを構成する抵抗Ｒ５と容量Ｃ１、およびバッファ回路５２からなる。
【００１３】
リファレンス回路６は、演算増幅器５１の出力信号からＡＰＬ（平均映像レベル）中心電圧を取り出す第２のローパスフィルタを構成する抵抗Ｒ６と容量Ｃ２、およびバッファ回路６１からなる。
【００１４】
クリップ回路７は、電流源７１に直列接続された抵抗Ｒ７，Ｒ８、抵抗Ｒ７の片端にベースが接続されたＮＰＮトランジスタＱ１、抵抗Ｒ８と電流源７１の共通接続点にベースが接続されたＰＮＰトランジスタＱ２からなり、トランジスタＱ１，Ｑ２のエミッタが共通接続されて出力側となり、抵抗Ｒ５と容量Ｃ１からなる第１のローパスフィルタの出力電圧によってトランジスタＱ１又はトランジスタＱ２が導通する。Ｖ１はクリップする上限値を決める電圧、Ｖ２はクリップする下限値を決める電圧である。
【００１５】
この映像出力回路では、入力端子１に入力された映像信号は、抵抗Ｒ１を経由して演算増幅器５１で増幅され、出力回路２に入力すると共に、抵抗Ｒ５と容量Ｃ１からなる第１のローパスフィルタに入力する。抵抗Ｒ５と容量Ｃ１からなる第１のローパスフィルタの出力信号は、バッファ回路５２を経由して、抵抗Ｒ１，Ｒ２からなる加算回路において、入力信号と加算される。
【００１６】
入力端子１（ノードａ）の映像信号を図３(a)に、ノードｂの映像信号を図３(b)に、抵抗Ｒ５と容量Ｃ１からなる第１のローパスフィルタの出力側のノードｃの映像信号を図３(c)に示す。このようにノードｃの映像信号は、演算増幅器５１の出力映像信号から低域（ＤＣ）成分が抽出された波形となる。
【００１７】
よって、このノードｃの信号をノードａの入力映像信号に、抵抗Ｒ１，Ｒ２からなる加算回路で加算することにより、演算増幅器５１の入力側のノードｂの映像信号は、図３(b)に示すように、前記した図５(b)に示した波形と反対方向に頂部が傾斜した積分波形の信号となる。
【００１８】
従って、この信号を演算増幅器５１で増幅して、出力回路２から出力端子３の方向に出力させれば、容量Ｃ３と負荷抵抗Ｒ９によるハイパスフィルタ（図５(b)に示すようにサグを生じる）により、その頂部の傾斜が逆方向の傾きに修正されて、出力端子３（ノードｄ）には、図３(d)に示すように、サグが補正された映像信号が出力する。
【００１９】
ここで、容量Ｃ３と負荷抵抗Ｒ９で構成されたハイパスフィルタのカットオフ周波数と容量Ｃ１と抵抗Ｒ５で構成された第１のローパスフィルタのカットオフ周波数が同一となるように、それらの定数を設定すれば、サグを精度高く補正することができる。
【００２０】
このとき、容量Ｃ３はＡＣ抽出としての機能を満足すればよいので、小さな値に設定できる。また、容量Ｃ１と抵抗Ｒ５からなる第１のローパスフィルタのカットオフ周波数は、容量Ｃ３と負荷抵抗Ｒ９からなるハイパスフィルタのカットオフ周波数と同じに設定すればよいので、抵抗Ｒ５を大きな値に設定することで、容量Ｃ１の値を小さく設定できる。よって、容量Ｃ１，Ｃ３のいずれも小さな値に設定でき、小型化が可能となり、外付けの場合に好適となる。
【００２１】
一方、前記した演算増幅器５１の出力信号は、リファレンス回路６の抵抗Ｒ６と容量Ｃ２からなる第２のローパスフィルタにも入力しており、ここで映像信号のＡＰＬ中心電圧が取り出されて、バッファ回路６１を経由して、抵抗Ｒ４から演算増幅器５１の反転入力端子にリファレンス電圧として入力している。入力端子１の入力映像信号は、抵抗Ｒ１，Ｒ２によってその振幅が減衰されるので、演算増幅器５１によってその振幅が元の値に戻されるが、このとき、演算増幅器５１にＡＰＬ中心電圧が帰還されているので、入力映像信号の輝度レベルに応じた適切な動作点が設定され、出力回路２はより少ないダイナミックレンジで動作可能となる。
【００２２】
ここで、前記第１のローパスフィルタの抵抗Ｒ５を大きな値にしたときに、第２のローパスフィルタの抵抗Ｒ６を、これと同じ値にすれば、容量Ｃ２を小さな値に設定でき、小型化が可能となり外付けの場合に好適となる。
【００２３】
さらに、このリファレンス回路６のバッファ回路６１から出力するＡＰＬ中心電圧は、クリップ回路７にも入力している。これにより、ＡＰＬ中心電圧が、前記第１のローパスフィルタの出力電圧に対して第１の所定値を上回っていれば、抵抗Ｒ７とＲ８の共通接続点の電圧により、トランジスタＱ１が導通して、抵抗Ｒ５と容量Ｃ１からなる第１のローパスフィルタの出力電圧（図３(c)）の高い側が、上限値Ｖ１にクリップされる。また、ＡＰＬ中心電圧が、前記第１のローパスフィルタの出力電圧に対して第２の所定値を下回っていれば、抵抗Ｒ７とＲ８の共通接続点の電圧により、トランジスタＱ２が導通して、抵抗Ｒ５と容量Ｃ１からなる第１のローパスフィルタの出力電圧（図３(c)）の低い側が、下限値Ｖ２にクリップされる。
【００２４】
このように、ノードｃに現れる図３(c)の積分波形が、ＡＰＬ中心電圧に対して、高すぎる場合や低すぎる場合にクリップされるので、輝度レベル変動時に、積分波形の変動範囲を所望の範囲内に抑えることができるので、出力回路２はより少ないダイナミックレンジで動作できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施例の映像出力回路の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例の映像出力回路の構成を示す回路図である。
【図３】(a)〜(d)は図２のノードａ，ｂ，ｃ，ｄの信号波形図である。
【図４】従来の映像出力回路の回路図である。
【図５】(a)、(b)は図４の映像出力回路のノードａ，ｂの信号波形図である。
【図６】出力回路にサグ補正回路を組み込んだ従来の映像出力回路の回路図である。
【図７】(a)、(b)は輝度レベル変動時の出力回路の出力波形図である。
【符号の説明】
【００２６】
１：入力端子、２：出力回路、３：出力端子、４：サグ補正回路、５：積分回路、６：リファレンス回路、７：クリップ回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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