KR100223171B1

KR100223171B1 - 감마보정장치

Info

Publication number: KR100223171B1
Application number: KR1019960031570A
Authority: KR
Inventors: 박홍기
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1996-07-30
Filing date: 1996-07-30
Publication date: 1999-10-15
Anticipated expiration: 2016-07-30
Also published as: CN1179055A; JP3263628B2; CN1083660C; KR980013287A; JPH1084495A

Abstract

게시된 내용은 TV 카메라 등의 휘도신호 처리에 있어, 감마보정 값을 가변할 수 있는 감마보정장치에 관한 것이다. 이 감마보정장치는 입력신호를 감마보정회로에 의해 보정된 신호를 비반전증폭기에서 증폭시킨 신호와, 입력신호를 반전증폭기에서 증폭시킨 신호를, 가산기에서 가산하여, 그 신호를 가산회로의 가변저항을 통해서, 저항으로 통하는 입력신호와 가산 및 증폭에 의해, 출력신호를 나타낸다. 따라서, 본 발명은 영상기기 사용시, 피크값을 조정해야 하는 번거로움 없이, 감마보정 값에 따라, 출력신호의 피크값이 변하지 않고, 감마보정 값을 가변할 수 있는 효과를 갖는다.

Description

영상기기에서의 휘도신호 감마보정장치

본 발명의 목적은 휘도신호 입력시 감마보정 값에 따라, 감마보정된 신호의 피크값을 조정해야 하는 번거로움 없이, 감마 보정된 출력신호의 피크값을 유지하면서, 감마값을 가변할 수 있는 감마보정장치를 제공함에 있다.

본 발명은 카메라 등의 휘도신호처리에 사용되는 감마보정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 휘도신호의 피크값을 유지하면서 감마값을 가변할 수 있도록한 감마보정장치에 관한 것이다.

일반적으로 텔레비젼카메라에서 출력되는 영상신호는 수신단의 브라운관의 특성 때문에 감마보정이 필요하다. 일반적인 브라운관에서는 휘도신호 전압이 화면의 밝기, 즉 휘도에 직선으로 비례하지 않는다. 휘도신호 전압이 작을 때에는 단위 전압변화에 대한 휘도의 변화가 작고 휘도신호 전압이 높을 때에는 단위 전압변화에 대한 휘도의 변화가 크게 되어 지수곡선의 형태를 나타낸다. 즉, 브라운관에서 나오는 광량은 브라운관을 구동하는 전압에 비례하지 않는다. 따라서, 텔레비젼카메라에서 화상의 휘도에 비례하는 휘도신호를 별도의 보정을 하지 않고, 텔레비젼으로 보내면 브라운관에서 나타나는 휘도는 실제의 휘도와 다르게 표시된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 카메라에서 브라운관의 특성에 반대되는 특성으로 휘도신호를 보정하여 텔레비젼으로 보내게 되는데, 이러한 보정을 하는 장치를 일반적으로 감마보정장치라 한다. 이러한 종래의 감마보정장치를 도 1에 도시하였다. 도 1은 종래의 감마보정장치를 나타낸 구성도로서, 이는 미국특허 제 4,558,363호의 감마보정회로(GAMMER CORRECTION CIRCUIT)에 종래기술로 언급된 내용이므로 간략히 설명한다. 도 1에서, 버퍼증폭기(11)는 입력단(IN)을 통해 휘도신호(Yi)를 입력받아 증폭하여 출력한다. 버퍼증폭기(11)의 출력단에 저항(R1)을 거쳐 연결된 가변임피던스부(15)는, 증폭된 휘도신호를 감마보정된 휘도신호로 노드(N1)에 생성한다.즉, 가변임피던스부(15)는 노드(N1)에 나타나는 휘도신호의 레벨이, 제 1트랜지스터(Q1)의 베이스에 공급되는 직류(DC) 바이어스전압(Vo)보다 높게되어, 버퍼증폭기(11)의 출력레벨이 변화하면, 저항(R1)과 다이오드(D1,D2)를 통해 흐르는 전류가 변화한다. 이는 다이오드(D1,D2)의 임피던스를 변화시켜, 감마 보정이 작용하게 된다. 여기서, 다이오드(D1,D2)의 임피던스는 지수함수형태로 변하기 때문에 이상적인 감마특성을 실현할 수 있다.

하지만, 위와 같은 종래의 감마보정장치는, 입력단(IN)을 통해 도 2a의 삼각파신호가 입력되면, 감마보정에 사용된 값에 따라 피크값이 변하는 도 2b의 감마보정된 신호가 출력단(OUT)을 통해 출력된다. 그래서, 휘도신호의 피크값을 규정값으로 제한하는 일반적인 영상기기에서는, 감마보정값에 따라 가변되는 피크값을 규정값으로 조정해야 하는 번거로움이 있었다. 본 발명에서는 피크값 조정의 번거로움 없이 감마보정값에 따라, 감마보정할 수 있는 감마보정장치를 제시한다.

도 1은 종래 감마보정장치를 나타낸 구성도,

도 2는 도 1에 도시된 장치의 입출력 파형도,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 TV브라운관에서의 휘도신호 감마보정장치를 나타내는 구성도,

도 4는 도 3에 도시된 각 부의 입출력 파형도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

31: 감마보정수단 35: 가산수단

32: 비반전증폭기 36: 연산증폭기

33: 반전증폭기 37: 감산수단

34: 가산기 VR: 가변저항

이하에서, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 기술하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 감마보정장치를 나타내는 구성도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 장치는, 입력단(IN)을 통해 휘도신호(Y_L)를 입력받아 감마보정하는 감마보정수단(31)과, 감마보정된 휘도신호(Yr)를 증폭하는 비반전증폭기(32), 및 감마보정수단(31)과 병렬로 연결되어 입력되는 휘도신호(Y_L)를 반전 증폭하는 반전증폭기(33)를 구비하고 있다. 두 증폭기(32,33) 사이에는 비반전증폭된 감마보정 휘도신호(Yn)와 반전증폭된 휘도신호(-Y_L)를 가산하는 가산기(34)가 연결된다. 이것은, 감마보정된 휘도신호와 입력휘도신호의 차이를 가산한다는 의미에서, 감산수단(37)의 기능을 구비하고 있음을 알 수 있다. 이에, 가산기(34)와 입력단에는, 입력되는 휘도신호(Y_L)와 가산기(34)의 출력신호를 가산하여 출력단(OUT)으로 최종 감마보정된 휘도신호를 출력하는 가산수단(35)이 연결되도록 구성된다. 여기에서 가산수단(35)은 감마보정값을 결정하기 위한 가변저항(VR)과, 결정된 감마보정값에 따라 감마보정된 휘도신호를 크게 증폭하여 출력하는 연산증폭기(OP-AMP)(36)를 구비하고 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 감마보정장치에 대한 동작을 도 4를 참조하여 좀더 구체적으로 설명한다.

도 4는, 도 3장치의 각부 입출력 파형도이다.

먼저, 입력단(IN)을 통해 입력되는 휘도신호(도 4a의 Y_L)는 감마보정수단(31)과 반전증폭기(33) 및 가산수단(35)으로 입력된다. 감마보정수단(31)은 입력되는 휘도신호(도 4a의 Y_L)를 윈하는 감마보정값으로 감마보정하여 비반전증폭기(32)로 출력한다. 여기에서 감마보정수단(31)은 감마보정 가변범위의 최소값으로 감마보정하며, 일예로 감마보정 가변범위가 0.3에서 1사이이면 감마보정수단(31)은 0.3으로 감마보정한다. 반전증폭기(33)는 입력되는 휘도신호(도 4a의 Y_L)를 반전증폭하여 가산기(34)로 출력한다. 한편, 비반전증폭기(32)는 감마보정된 휘도신호(Yr)를 입력받아 반전증폭기(33)에서 반전증폭된 휘도신호(-Y_L)의 진폭과 같아지도록 증폭하여 가산기(34)로 출력한다. 여기에서 비반전증폭된 감마보정 휘도신호(도 4b의 Yn)와 반전증폭된 휘도신호(-Y_L)는 상호 진폭은 같고, 부호(Sign)만 반대가 된다. 가산기(34)는 비반전증폭된 감마보정 휘도신호(도 4b의 Yn)와 반전증폭된 휘도신호(-Y_L)를 가산하여 가산수단(35)으로 출력한다. 가산수단(35)은 가변저항(VR)을 통해 입력되는 가산기(34)의 출력신호(도 4c의 Ye)와 저항(R₃)을 통해 입력되는 휘도신호(도 4a의 Y_L)를 가산하여 연산증폭기(36)의 반전단자(-)에 인가한다. 가산수단(35)은 가변저항(VR)의 가변되는 저항값에 따라 가변저항(VR)에 흐르는 전류(도 4d의 IRn)가 변화하며, 저항(R₃)에 흐르는 전류(도 4e의 IR_L)와 가산하여 감마보정값을 결정한다. 여기에서 도 4c와, 도 4d를 보면, 입력 휘도신호(도 4a의 Y_L)의 블랙(black)과 피크레벨(peaK level)에서 '0'의 값으로 나타남을 알 수 있다. 이로 인해, 가산수단(35)의 연산증폭기(36)는 출력단(OUT)을 통해 피크값이 변화하지 않고 결정된 감마보정값으로 감마보정된 휘도신호(도 4f의 Y₀)를 출력한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 TV 카메라와 같은 영상기기에서는 화상의 명암을 나타내는 휘도신호의 피크값을 규정된 값으로 제한하고 있는 관계로, 감마보정의 값에 따라, 감마보정된 신호의 피크값을 조정해야 하는 번거로움이 생길수밖에 없던 종래에 비해서, 감마보정 값에 따라, 출력신호의 피크값이 변하지 않고, 감마보정 값을 가변 할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims

입력되는 휘도신호를 감마보정하는 장치에 있어서, 휘도신호를 입력받아 원하는 감마보정값으로 감마보정하는 감마보정수단;

휘도신호를 입력받아 상기 감마보정된 휘도신호와의 차이를 구하는 감산수단; 및

휘도신호를 입력받아 상기 감산수단의 출력과 가산하여 감마보정된 휘도신호를 출력하는 가산수단을 포함하는 감마보정장치.
제 1항에 있어서, 감마보정장치에서 상기 감마보정값은 감마보정 가변범위의 최소값인 것을 특징으로 하는 감마보정장치.
제 1항에 있어서, 상기 감산수단은 휘도신호를 입력받아 반전증폭하는 반전증폭기와, 감마보정된 휘도신호를 비반전증폭하는 비반전증폭기를 구비한 증폭수단; 및

반전증폭된 휘도신호와 비반전증폭된 감마보정 휘도신호를 가산하는 가산기를 구비한 감마보정장치.
제 3항에 있어서, 증폭수단에서 상기 비반전증폭기는 상기 감마보정된 휘도신호를 반전증폭된 휘도신호의 진폭과 같게 되도록 증폭하는 것을 특징으로 하는 수단.
제 2항에 있어서, 상기 가산수단은, 휘도신호를 입력받기 위한 저항;

상기 가산기의 출력을 입력받고, 가변되는 저항값에 따라 흐르는 전류가 변화하여 감마보정값을 결정하는 가변저항; 및

상기 저항과 상기 가변저항을 통해 두 휘도신호를 합쳐서 입력받고, 이를 증폭하여 감마보정된 휘도신호로 출력하는 연산증폭기를 구비함을 특징으로 하는 감마보정장치.
제 5항에 있어서, 상기 가산기의 출력과 상기 가변저항에 흐르는 전류는, 입력되는 휘도신호의 블랙과 피크레벨에서 '0'이 되어 상기 연산증폭기로 입력되는 감마보정된 휘도신호의 피크값이, 그대로 유지되는 것을 특징으로 하는 감마보정장치.