JP2808474B2 - ビデオ制御回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は一般にテレビジョン受像機、ビデオ・モニタ
ーなどの受像管における電子ビーム電流を制限すること
に関する。更に詳しく言うと、本発明は画像のコントラ
ストおよび輝度制御に関連して電子ビーム電流を制限す
ることに関する。

発明の背景 カラーテレビジョン受像機などにおける受像管により
再生される画像の成分にはルミナンス情報とクロミナン
ス情報が含まれている。ルミナンス情報を特に定めるも
のは、画像のコントラストに関連して画像を表わすビデ
オ信号の最高最低振幅と、画像の輝度あるいは背景レベ
ルと関連のあるビデオ信号の直流成分である。画像の輝
度あるいは背景レベルは黒レベルと関連がある。

受像管により生じる電子ビーム電流は、受像管に結合
されるビデオ信号の直流成分と振幅の関数である。受像
機あるいはモニタのルミナンス信号処理チャンネルにし
ばしば含まれる輝度およびコントラスト手動制御回路の
調整とビデオ信号成分の組み合わせにより過大ビーム電
流の生じることがある。強いビーム電流が生じる可能性
が増大するのは、主として白情報を含んでいる明るい画
像を表わすビデオ信号の存在する場合とコントラストあ
るいは輝度手動制御の設定が最高位置に在る場合、また
はこの２つの場合の組み合わせによる。

過大ピークビーム電流は、電子ビームのスポットの焦
点ぼけあるいはシャドーマスクの局所的ブリスタ（ふく
れ）などにより、受像機の画像を劣化させ、その結果、
色純度に悪影響を及ぼすことがある。過大平均ビーム電
流は受像機の偏向システムの性能に悪影響を及ぼし、ブ
ルーミング（焦点ぼけ）を発生させ、受像機を破損させ
ることがある。ある種のコントラスト自動制御システム
が受像機の中にしばしば含まれており、信号および視聴
者による調整情況の下に、ピークビーム電流は制限さ
れ、高い平均ビーム電流は生じない。このようなシステ
ムはビデオ信号のピーク値に対して少なくともある程度
応答し、自動的にコントラストを減少させ、以てピーク
電流を制限する。通常受像機は過大平均ビーム電流を防
止するために自動ビーム制限回路を備えている。このよ
うな回路はビーム電流を感知し、ビーム電流が閾値を超
えると、コントラストまたは輝度レベル（あるいはこの
両方）を自動的に減少させる。

ビーム電流を自動的に制限することは、ビーム電流レ
ベルが必ずしも過大でなくても問題を生じることがあ
る。ビーム電流制限器が作動することにより生じる画像
内容の変化を視聴者が必要以上に感じないようにビーム
電流制限器は機能すべきである。一般的には、視聴者は
画像の背景の照度の変化を、画像のコントラストよりも
画像の輝度の変化により容易に知覚する。従って、ビー
ム電流レベルを安全な範囲内で制限するには自動コント
ラスト制御により行うのが望ましい。しかしながら、再
生画像のルミナンス情報とクロミナンス情報との関係な
らびにコントラストと輝度との関係を不当に乱すことな
くビーム電流制御を行うことも重要である。従来技術
は、例えば、ある範囲のコントラスト制御が使い果たさ
れた後では輝度を制御する必要性も認めている。

種々のビーム電流制限システムが知られており、これ
らはテレビジョン受像機などのコントラストおよび輝度
制御回路と共に動作する。多くのシステムは、米国特許
第4,126,884号、同第4,253,110号、同第4,253,121号、
同第4,137,552号などにおいて述べられているように、
ビーム電流の種々の範囲にわたってコントラストおよび
輝度を順次制御する。

例えば、ビデオ利得を調節することにより輝度および
コントラストに影響を及ぼすビーム電流制限回路が、必
ずしも過大でも危険でもないビーム電流レベルの範囲内
で動作する時には、ある特別の問題が生じることがあ
る。このような状態が生じるのは一般に、画像フレーム
の大部分が非常に明るい場合、すなわち白レベルは高い
が画像の小部分がやや暗い場合である。画像の大部分に
わたって白レベルが高いと、平均ビーム電流レベルが高
くなり、自動ビーム制限回路はこの高い平均ビーム電流
レベルを、補償を必要とする過大な輝度レベルであると
判断する。従って、このような自動制限回路はコントラ
スト・レベルまたは輝度レベル（またはこの両方）を低
下させる。コントラストまたは輝度（またはこの両方）
が低下しても、大きな明るい画像の質は視覚上ほとんど
影響を受けないが、比較的小さく初めから暗い画像部分
は一層暗くなる傾向がある。この比較的小さな画像部分
は非常に暗くなって知覚できない程になる。何れにして
も、画像の比較的小さな暗い部分における重要なデテー
ル（細部）は、たとえ見えても、見るのが困難となる。

コントラスト制御回路は、一般に、制御信号を発生す
ることにより画像のコントラストを変える。この制御信
号はビデオ画像に対するビデオ増幅器の利得を変化させ
る。利得が変化すると輝度も変化し、輝度は直接ビデオ
利得と共に増減する。このことは米国特許第3,873,767
号（岡田氏外）において“手動コントラスト制御回路”
に関連して述べられた。ビデオ信号制御回路には，手動
操作に応答して、信号転送チャンネルに印加される直流
電位を変化させる輝度制御回路と、手動操作に応答して
ビデオ増幅器の利得を変化させるコントラスト制御回路
が含まれている。コントラスト制御手段が手動調整され
て、利得決定電圧が変動すると、信号転送チャンネルの
直流電位の変動を補償するためにレベル制御手段は信号
転送チャンネルに結合される。この回路は、視聴者がコ
ントラスト制御を誤って手動調整することにより生じる
画質低下の影響を制限するのに効果がある。しかしなが
ら、陰極線管のビーム電流に応答するこの回路が輝度制
限回路の働きをするのは予定値を超えたときだけで、こ
の場合、信号転送チャンネルに印加される直流電位とビ
デオ増幅器の利得は同時に変動し、コントラストと輝度
の両方が低下する。このような回路は、ビデオ信号レベ
ルまたはビーム電流レベルの動的変動に応答するコント
ラスト制御により生じる輝度レベルの変化を補償するも
のではない。

現在、第１の画像の中に第２の画像を表示（ピクチャ
ーインピクチャーと称される）できるテレビジョン受像
機がある。“ピクチャーインピクチャー”機能を有する
受像機またはビデオレコーダなどは、従来のピクチャー
インピクチャー機能をもたない受像機と全く同様に、普
通の動作中は単一の画像を表示する。しかしながら、視
聴者の指図に応じて、そして例えば、マイクロプロセッ
サの制御の下に、第２のビデオ源（通常は別の放送チャ
ンネルまたはケーブルチャンネル）からの画像を主画像
の中に小さな画像として挿入することができる。ピクチ
ャーインピクチャーのテレビジョン制御システムは、例
えば、米国特許第4,638,360号、同第4,652,908号、同第
4,656,515号、同第4,656,516号などの中でかなり詳しく
述べられている。

ピクチャーインピクチャー回路の詳細に関しては、こ
れらの特許を参照すれば、広範な図解と説明がなされて
いる。

ピクチャーインピクチャー機能は、従来技術のビーム
電流自動制限回路に対して特に困難な問題を呈する。詳
しく言うと、挿入副画像のビデオ内容と、大きな主画像
のビデオ内容との間にはほとんど関連がない。普通に表
示される単一の画像では、平均画像強度の高い大きな明
るい背景部分と、比較的暗く小さな部分との間には画像
内容の点では少なくとも多少の変位があり得る。この比
較的暗い部分が不必要に暗くなるのは困るが、普遍的で
絶えず生じる問題ではない。しかしながら、ピクチャー
インピクチャーにおける主ビデオ信号と副ビデオ信号の
内容はお互いに全く関連がない。主画像と挿入画像の何
れにおいても、２つの画像の境界においても、画像内容
の変移はほとんど起こり得ない。画像内容に変移があれ
ば、２つの画像の輝度とコントラスト・レベルの不均衡
は、これらがビデオ信号またはビーム電流の変動に応答
して同時に調整されるので、改善される。ピクチャーイ
ンピクチャーにおいて主画像と副画像との画像内容に相
関が無いと、主画像のピーク画像強度または平均画像強
度に基ずいてコントラストと共に輝度を減らして行うビ
ーム電流自動制限は挿入画像を劣化させることになる。
この問題は従来技術では述べられていないし解決されて
もいない。

自動的な輝度減少に応答する一般に暗い画像部分の劣
化を、例えば、平均画像強度が比較的高い大きな画像部
分の画像内容に基づいてビデオ利得を変えることにより
克服するために、本発明は幾つかの重大な要因を認め
る。まず、ビーム電流レベル（短時間のビデオ信号のピ
ークに相当するものを含む）には第１の範囲があり、こ
の範囲内ではビーム電流は変動するが過大なものあるい
は危険なものと考える必要はない。第２に、ビデオ利得
を減じてコントラストを減じると輝度が自然に低下し、
その結果、すでに暗くて比較的小さな画像部分を望まし
くないほど暗くする。第３に、コントラストを変えて得
られるビーム電流の利益な制御を妨害することなく、輝
度レベルに及ぼされるビデオ利得低下の影響を防ぐため
に輝度レベルを上げることができる。

発明の目的 コントラスト・レベルの低下により、画像の輝度レベ
ルが低下し、それによって、画像の暗い部分が一層暗く
なり、その部分の画質が低下する問題を解決することで
ある。

発明の構成 ビデオ画像を表示装置のスクリーンに発生するため
に、ビデオ信号を処理し、処理されたビデオ信号を表示
装置に結合させるビデオ制御回路であって、 表示装置のスクリーンに表示される画像の画像強度レ
ベルに応じてコントラスト制御電圧を発生するコントラ
スト制御電圧発生部と、 前記コントラスト制御電圧に応答し、表示装置のスク
リーンに発生される画像全体のコントラストを制御する
コントラスト制御部と、 前記コントラスト制御電圧に応答し、輝度制御電圧を
発生する輝度変調部と、 前記輝度制御電圧に応答し、表示装置のスクリーンに
発生される画像全体の輝度を制御する輝度制御部とを具
え、 前記コントラスト制御電圧と前記輝度制御電圧は互い
に逆に変化し、以て画像全体のコントラストと輝度が互
いに逆に変化する、前記ビデオ制御回路。

発明の効果 ビデオ画像のコントラスト・レベルと輝度レベルの同
時低下により生じる画像の低下を防止することができ
る。

実施例 ピクチャーインピクチャーのビデオ制御回路は第１図
にブロック図で示されており、全体が参照番号10で表さ
れている。ピクチャーインピクチャーのビデオ制御回路
10はピクチャーインピクチャー回路12、ルマ／クロマ処
理回路14、ビーム電流制限回路16、ビーム電流感知回路
18、自動コントラスト制御回路24、手動コントラスト制
御回路20および手動輝度制御回路22を含んでいる。

ピクチャーインピクチャー回路12は第１ビデオ信号Ａ
のための第１ビデオ源30と第２ビデオ信号Ｂのための第
２ビデオ源32とを含んでいる。ビデオ信号Ａとビデオ信
号Ｂはそれぞれライン33と35によりビデオ源スイッチ34
に入力として結合されている。ピクチャーインピクチャ
ー制御回路36は第１ビデオ源30と第２ビデオ源32をライ
ン31を経て動作させ、ビデオ源スイッチ34をライン37を
経て動作させる。例えば、マイクロプロセッサからライ
ン29を経て来る指令信号に応答して、ピクチャーインピ
クチャー制御回路36はビデオ源スイッチと第１および第
２ビデオ源を動作させ、ビデオ信号Ａとビデオ信号Ｂを
交互にライン39を経てビデオ増幅器に順次供給し、例え
ば、ビデオ源Ａから主画像を形成し、ビデオ源Ｂから挿
入副画像を形成する。また、ピクチャーインピクチャー
制御回路はマイクロプロセッサから指令を受けて、ビデ
オ源スイッチ34の出力としてビデオ源ＡおよびＢのうち
何れか一つだけを選ぶこともできる。

ルミナンスは輝度として目に感じる光の強さを表わ
す。白黒の画像では、明るい部分は暗い部分よりも多く
のルミナンスをもっている。しかしながら、ある色は他
の色よりも明るく見えるように、色の違いによりルミナ
ンスの度合いが異なる。他方、クロミナンスは色相と彩
度の両方を表わす。クロミナンスはすべての色情報を含
んでいるが、輝度情報は含んでいない。クロミナンスと
輝度（すなわち、ルミナンス）は一緒になって完全な画
像情報となる。ビデオ源スイッチ34の出力はルマ／クロ
マくし形フィルタ38の入力となる。ライン41上でくし形
フィルタの出力はクロミナンス情報であり、ライン43上
でくし形フィルタの出力はルミナンス情報である。くし
形フィルタ38の出力はルマ／クロマ処理回路14の入力と
なる。ルマ／クロマ処理回路14のような回路は集積回路
とすることもできる。このようなルマ／クロマ処理チッ
プは、インデイアナ州インデイアナポリスのトムソン
コンシユーマ エレクトロニクス（Thomson Consumer E
lectronics,Indianapolis,Indiana）からRCA部品番号14
21882−1,として入手できる。本発明に関係のあるルマ
／クロマ・チップの部分だけが図示されている。

くし形フィルタ38のクロミナンス出力はクロマ処理回
路50の入力となる。くし形フィルタ38のルミナンス出力
はルミナンス増幅器52の入力となる。画像制御回路54は
ルミナンスおよびクロミナンス・チャンネルのビデオ利
得を制御し、ライン45および47に出力を有し、これらの
出力はそれぞれクロミナンス処理回路50とルミナンス増
幅器52の入力となる。ルミナンス増幅器52の出力は輝度
制御回路56の入力となる。輝度制御回路56は輝度レベル
（黒レベルとも言う）を上下させる。ライン53上の輝度
制御回路56の出力およびライン51上のクロマ処理回路50
の出力はルマ／クロマ・マトリックス60の入力となる。
ライン61、63および65上のルマ／クロマ・マトッリクス
60の出力はそれぞれ赤、緑、青のビデオ信号の出力とな
る。ライン61、63および65上の出力は各抵抗を通り、そ
の後これらの出力は合計されて、普通の自動コントラス
ト制御回路24の入力となる。このため、ビデオピーク強
度および平均画像強度に応答してビーム電流制限を行う
ことができる。これにより、シャドウマスクのブリスタ
（ふくれ）や局部的焦点のずれを防ぐことができる。

ビデオ信号は一般に0IRE単位（複合ビデオ信号のバッ
クポーチ）において直流レベルにクランプされるが、一
方NTSC信号の黒レベルは公称約7.5IREに調整されてい
る。白レベルは公称100IREである。従って、ビデオ利得
が増加すると、表示される黒レベルは、“明るくなる方
向に”移動し、ビデオ利得が減少すると、表示される黒
レベルは“暗くなる方向に”移動する。ビーム電流制限
回路が、輝度を減少することにより（すなわち黒レベル
を下げることにより）、ビーム電流レベルの増加に応答
する時、この効果は著しくなる。

画像制御回路54はライン87に入力を有する。輝度制御
回路56はライン83に入力を有する。画像制御回路54の入
力ライン87に供給される。電圧レベルが増加すると、ビ
デオ増幅器の利得が増加する。従ってビデオ利得が増加
するとコントラストが増加し、輝度レベルが増加する。
ライン87の電圧が減少すると、ビデオ利得が減少し、そ
の結果、コントラストが減少し輝度レベルが低下する。
同様に、輝度制御回路56に至る入力ライン83の電圧の増
加はビデオ信号の輝度レベルを上げるのに効果があり、
ライン83の電圧の減少は輝度レベルを下げるのに効果が
ある。しかしながら、輝度制御回路56に至る入力ライン
83の電圧レベルが変動してもビデオ利得に影響を与え
ず、従ってコントラストは変化しない。

図面に示されている特定の実施例においては、ルマ／
クロマ・チップが使用されており、ビーム制限回路58も
備えられている。ビーム制御回路は、本発明に利用され
ていないので、破線のブッロクで表されている。ビーム
制限回路58を無効にするために、ライン59の入力は、実
質的に一定で且つ高められた電圧レベル＋V_CCに永久に
結合されている。これは、ビーム電流が非常に低いこと
を、誤ってはいるが、示している。ビーム制限回路58の
入力がこのように高電位に結合されていると、画像制御
回路54および輝度制御回路56に至るライン55およびライ
ン57の出力は変化せず、効力が無い。このようにして、
集積ビーム制限回路58を非作動化し、その代りに、本発
明の特徴とされるビーム制限回路16を使用することが可
能である。

ルマ／クロマくし形フィルタ、クロマ処理回路・ルミ
ナンス増幅器およびルマ／クロマ・マトリクスの特定の
動作は知られているので、詳しく図解や説明はされてい
ない。ビーム制限回路58の動作は省略するが、従来技術
に従うもので、ビーム電流レベルの第１の範囲内ではコ
ントラストと輝度を同じ方向に調整し、第１の範囲より
も高いビーム電流レベルの範囲では輝度レベルを調整す
る。このようなビーム制限回路の動作は、特にピクチャ
ーインピクチャーのビデオ関連において、最適の動作で
はなく、従ってここで述べられている輝度変調回路の開
発が促された。

ライン71の電子ビーム電流はビーム電流感知回路18に
より監視される。ビーム電流感知回路18はライン73でビ
ーム電流制御電圧を発生し、これはコントラスト制限回
路すなわちピクチャー制限回路70とフィルタ76の入力と
なる。第２図の回路図によれば、ビーム電流制御信号は
電圧信号であり、これはビーム電流が最小の時に最大と
なり、ビーム電流が最大の時に最小となる。

ピクチャー制限回路70は自動コントラスト制限回路で
あり、平均画像強度に関連するビーム電流の動的変動に
応答して、出力ライン75にコントラスト（あるいはピク
チャー）制御電圧の１つの成分を発生する。ピクチャー
制御電圧のもう１つの成分は、ピーク画像強度に関連し
てビーム電流の動的変動に間接的に応答するライン25の
自動コントラスト制御回路24の出力である。自動コント
ラスト制御回路24はビデオ信号から得られるある１つの
信号に直接応答する。ピクチャー制御電圧の第３の成分
はライン85の手動コントラスト制御回路20の出力であ
る。ライン75のピクチャー制御電圧は輝度変調回路72お
よび画像制御回路54の入力ライン87の入力となる。ピク
チャー制御電圧がその成分の何れかまたはすべてにより
正味増加すると、画像制御回路54はビデオ利得が増加さ
せ、それによりコントラストが増加し、輝度レベルが上
昇する。ピクチャー制御電圧が正味減少すると、画像制
御回路54はビデオ利得を減少させ、その結果、コントラ
ストは減少し輝度は低下する。ピクチャー制御電圧はビ
ーム電流の関数として、直接的または間接的な手段によ
り変えられる。

輝度変調回路72はライン70に輝度制御電圧を供給し、
これは第３図に示すように、ピクチャー制御電圧とは逆
に変化する。この値は第２図に示す特定の回路の動作に
対応する。ピクチャー制御電圧が増加すると、ライン79
の輝度制御信号の電圧が増加し、その結果、輝度制御回
路56は輝度レベルを低下させる。換言すれば、ピクチャ
ー制御電圧が下がると輝度制御電圧は上がり、輝度制御
回路56は輝度レベルを上げる。ビデオ利得を増加する
と、コントラストが増加し、これと同時に輝度レベルが
上がる。換言すれば、ビデオ利得を減少させると、コン
トラストが減少し輝度レベルが下がる。従って、輝度制
御信号はコントラストが減少したときに輝度レベルを上
げるのに効果的であり、コントラストが増加した時に輝
度レベルを下げるのに効果的である。従って、輝度変調
回路は、コントラストがビデオ信号のピーク値あるいは
ビーム電流の増加に応答して減少した時に輝度レベルの
望ましくない低下を防ぐ。

輝度変調回路72は、一般に安全な動作状態に相当する
ビーム電流動作値の第１の範囲内で効果的である。しか
しながら、画質よりも、過大なビーム電流レベルの危険
性の方が重大な場合もある。従って輝度制限回路74は、
一般に安全でない動作状態に相当するビーム電流動作値
の第２の範囲内で効果的である。すなわち、自動コント
ラスト制御回路24もピクチャー制限回路70も、ビーム電
流の安全でないレベルを防ぐには効果的ではない。この
ような状況では、輝度制限回路74はライン81にビーム電
流過負荷制御電圧信号を発生し、ライン81は輝度制御回
路56の入力ライン83にも結合されている。ビーム電流の
ある一定の閾値では、ピクチャー制限回路70はその調整
の全域に達してしまって、輝度変調回路からの入力にも
画像制御回路への入力にもそれ以上の変化は生じないで
あろう。ビーム電流過負荷制御電圧信号はその後、第２
の範囲で輝度レベルを下げ、安全でないビーム電流レベ
ルを防ぐのに効果的である。

自動コントラスト制御回路あるいはピクチャー制限回
路がビデオ利得を制御することによりビーム電流を制御
できるときは、輝度制限回路74がビーム電流過負荷制御
信号を発生するのを防ぐために、ビーム電流制御信号
を、例えば、フィルタ76により処理して帰線パルスから
生じる交流成分を取り除くことができる。これにより輝
度制限回路74は、ピクチャー制御電圧により与えられる
補償が全域にわたって使い果たされてしまった時にのみ
有効となる。

大抵のテレビジョン受像機は、視聴者がコントラスト
および輝度（画像）の設定を変え得る手動調整手段を備
えている。手動コントラスト制御回路20の出力は輝度変
調回路72の入力にも結合されており、コントラストの手
動増加に応答して輝度レベルを減少する（またはこれと
逆を行なう）のに有効である。自動ビーム制御回路16と
同様に、手動輝度制御回路22は、ビデオ利得およびコン
トラストに影響を与えることなく輝度レベルを上げたり
下げたりする。しかしながら、出力ライン89の電圧レベ
ルは輝度制御回路56に至る入力の一成分であり、輝度レ
ベルを不当に高く手動調整すると、輝度変調回路とピク
チャー制限回路と自動コントラスト制御回路の有効範囲
が減少し、その結果、輝度制限回路が一層頻繁に動作す
るようになる。

本発明に基づく適当なビーム制御回路16の回路図は第
２図に示されている。電子ビーム電流はライン71を通っ
て、フライバック変成器TIの巻線Ｗに入る。ビーム電流
感知回路18は抵抗R1およびR2を含んでおり、その接続点
はライン73に一致し、このライン上でビーム電流制御電
圧Vsが発生する。ビーム電流制御電圧Vsはビーム電流と
は逆に変化する。ダイオードD1は出力ライン73と電源電
圧（例えば、＋11.2ボルト）との間に接続されている。
これは電圧Vsの最大値を約＋12ボルトに制限する。

ピクチャー制限回路70はトランジスタQ1およびQ2を含
んでおり、そのエミッタは抵抗R9を介して互いに結合さ
れている。トランジスタQ1のベースは、抵抗R5とR6とR7
を含んでいる分圧回路網によりバイアスされている。抵
抗R5とR6との接続点に結合されているトランジスタQ1の
ベースは約＋４ボルトの電圧レベルでバイアスされてい
る。

自動コントラスト制御回路24は、例えば、米国特許第
4,599,643号に示されるように、種々の独特の回路とし
て実施することができる。その様な実施例の一つはトラ
ンジスタを１個含んでいる。このトランジスタのベース
電極は３つのビデオ出力に結合され、コレクタ電極は手
動コントラスト制御回路とピクチャー制限回路の出力に
結合され、エミッタ電極は抵抗性分圧回路網によりバイ
アス電圧に結合されている。ビデオ・ドライブ（振幅）
が増加すると、ピクチャー制御電圧が減少する。

輝度制限回路74はトランジスタQ5およびQ6を含んでお
り、そのエミッタは抵抗R8により互いに接続されてい
る。トランジスタQ5のベースは、抵抗R5、R6およびR7を
含んでいる分圧回路網によりバイアスされている。抵抗
R6とR7の接続点に結合されているトランジスタQ5のベー
スは約＋2.7ボルトの電位にある。トランジスタQ6のベ
ースに結合されているフィルタ76は抵抗R4とコンデンサ
C2を含んでいる。

輝度変調回路72はトランジスタQ3とQ4を含んでいる。
トランジスタQ4のベースは、抵抗R11とR12を含んでいる
分圧回路網によりバイアスされており、これらの抵抗の
接続点に結合されている。トランジスタQ3のエミッタの
電圧はベースの電圧に従うので、本質的にはピクチャー
制御電圧である。トランジスタQ1のコレクタはピクチャ
ー制御回路70の出力であり、出力ライン75に一致する。
出力ライン75は画像制御回路54の入力であり且つ抵抗10
を介してトランジスタQ3のベースにおいて輝度変調回路
72の入力となる。

トランジスタQ5のコレクタは輝度制限回路74の出力で
あり、出力ライン81に一致する。ライン81はトランジス
タQ4のコレクタに結合されており、このコレクタは輝度
変調回路72の出力であり出力ライン79に一致する。ダイ
オードD2は輝度制限回路または輝度変調回路の一部では
ないが、手動輝度制御回路が異常に低く設定された時
に、トランジスタQ4およびQ5の導通を防ぐ。分圧回路網
の抵抗R5、トランジスタQ3のコレクタおよび抵抗R13の
一端は電源電圧＋11.2ボルトに結合されている。抵抗R1
3およびR14は、その接続点に結合されているトランジス
タQ4のエミッタ電極をバイアスする分圧回路網を形成す
る。トランジスタQ3が導通していない時に、トランジス
タQ4のエミッタは約＋0.85ボルトの電位にある。

手動コントラスト制御回路の出力は画像制御回路に至
る入力ライン75において電圧を生じ、この電圧は、自動
コントラスト制御回路24とピクチャー制限回路70の出力
であるトランジスタQ1のコレクタにも現れる。例えば、
ビーム電流は最小で電圧Vsは最大であるとすると、手動
コントラスト制御回路を公称工場設定値にするとトラン
ジスタQ1のコレクタおよび画像制御回路の入力のライン
75において約＋7.8ボルトの電圧が発生される。トラン
ジスタQ3は、約＋５ボルトを超えるピクチャー制限電圧
に応答して導通するようにバイアスされている。従って
電圧Vsから生じるビーム電流制限が無い場合でも、トラ
ンジスタQ3は導通し、その結果トランジスタQ4が導通
し、そしてライン83の輝度変調回路の出力は約＋6.1ボ
ルトに設定される。これは第３図に示す最大輝度制御電
圧に相当する。

電圧Vsはビーム電流が増加するにつれて降下する。自
動コントラスト制御回路は、十分なビーム電流が流れて
トランジスタQ2が導通する以前に、有効となり支配的と
なる。電圧Vsが十分に降下してトランジスタQ2のベース
・エミッタ接合点を順バイアスさせると、トランジスタ
Q1は導通し始める。トランジスタQ1が導通し始めると、
出力ライン75のピクチャー制御電圧は引き下げられる。
ピクチャー制御電圧が下がると、ビデオ利得は減少し、
コントラストは低下する。ビデオ利得が減少すると、輝
度レベルも下がる。しかしながら、ピクチャー制御電圧
が下ると、トランジスタQ3のベース電圧が下がり、トラ
ンジスタQ3の導通が減少する。トランジスタQ3の導通が
減少すると、トランジスタQ4の導通が減少し、その結果
出力ライン79においてQ4のコレクタ電圧が増加する。従
って輝度制御信号は増加して輝度レベルを上昇させ、ビ
デオ利得の減少を補償する。

ピクチャー制限回路が有効となる電圧Vsの値は、抵抗
R5、R6およびR7の値に依存し、これらの値はトランジス
タQ1のベースのバイアス電圧を設定し、このバイアス電
圧はトランジスタQ2のエミッタのバイアス電圧を設定す
る。ピクチャー制限回路の動作閾値以下の平均ビーム電
流値に対しては、自動コントラスト制御回路はビデオ信
号に応答する。自動コントラスト制御回路は特にビデオ
信号のピーク値に応答してピクチャー制御電圧を変化さ
せる。輝度変調回路はビーム電流値の第１の範囲内で自
動コントラスト制御回路の動作に応答する。電圧Vsが更
に下がると、ビーム電流の増加と共に、トランジスタQ1
のコレクタにおけるピクチャー制御電圧は下がり続け、
トランジスタQ4のコレクタにおける輝度制御電圧は上が
り続ける。

電圧Vsが十分に小さくなると、輝度制限回路は有効と
なる。詳しく言うと、抵抗R5、R6およびR7で形成される
分圧器はトランジスタQ5のベースのバイアス電圧を設定
し、次にこのバイアス電圧はトランジスタQ6のエミッタ
のバイアス電圧を設定する。電圧Vsが＋2.7ボルト以下
に下がると、トランジスタQ6は導通し始め、トランジス
タQ5を導通させる。トランジスタQ5が導通し始めると、
輝度変調回路の出力部（すなわちトランジスタQ4のコレ
クタ）における輝度制御電圧は引き下げられる。その結
果、輝度制御回路は輝度レベルを低下させて、ビーム電
流は減少する。Vs電圧が更に下がると、輝度レベルは更
に引き下げられる。

抵抗R4とコンデンサC2を含んでいるフィルタ76は輝度
制限回路が早過ぎて動作するのを防ぐ。電圧Vsにより表
わされる平均直流電位に加えて、感知されるビーム電流
の中に交流成分があり、これは、水平帰線期間に受像管
の静電容量を再充電する水平偏向回路のフライバック・
システムから生じる。平坦なフィールド信号および適度
に高いビーム電流でも、その波形はかなりの負極性パル
スを含むことがある。これらのパルスは、トランジスタ
Q5がトランジスタQ2よりもはるかに低くバイアスされな
いかぎり、トランジスタQ5の中に電流を流させることが
ある。理想的には、ピクチャー制限回路がビデオ利得が
できるだけ減少させて、電圧Vsがビーム電流の増加と共
に減少するときに、トランジスタQ5をQ1よりも適度に低
くバイアスして輝度制限回路を作動させるべきである。
しかしながら、帰線期間中の負極性パルスは、トランジ
スタQ5がトランジスタQ1よりもずっと低くバイアスされ
なければ、望ましいレベルよりも低いビーム電流で輝度
制限回路を導通せしめる。しかしトランジスタQ5をトラ
ンジスタQ1よりもずっと低いレベルでバイアスすること
は、輝度制限回路が十分に効果的とならないので、実用
的ではない。抵抗R4とコンデンサC2により形成されるフ
ィルタは信号Vsから交流成分を実質的に除去する。フィ
ルタ回路網のために輝度制限回路の動作に時間遅れが生
じても実用上ほとんど問題にならない。

輝度変調回路は、広い制御範囲にわたってピクチャー
制御電圧に応答するビデオ利得の変化による輝度レベル
の望ましくない変化をすべて補償する。ピクチャー制御
電圧は複合信号であり、自動コントラスト制御回路とピ
クチャー制限回路と手動コントラスト制御回路により供
給される成分を含んでいる。平均ビーム電流が第２制御
範囲で安全でない値に達すると、輝度制限回路は有効と
なり、輝度レベルを著しく低下させて、過大なビーム電
流から生じる画質の劣化および損傷を防ぐ。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に基づくピクチャーインピクチャーの
ビデオ制御回路のブロック図である。 第２図は、１図に示したビーム電流制限回路の回路図で
ある。 第３図は、コントラスト・レベル制御電圧の関数として
輝度変調回路により発生される輝度制御電圧の変化を示
す図である。 14……ルマ／クロマ処理回路、16……ビーム電流制限回
路、18……ビーム電流感知回路、20……手動コントラス
ト制御回路、22……手動輝度制御回路、24……自動コン
トラスト制御回路、52……ルミナンス増幅器、54……画
像制御回路、56……輝度制御回路、72……輝度変調回
路。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ビデオ画像を表示装置のスクリーンに発生
   するために、ビデオ信号を処理し、処理されたビデオ信
   号を表示装置に結合させるビデオ制御回路であって、 表示装置のスクリーンに表示される画像の画像強度レベ
   ルに応じてコントラスト制御電圧を発生するコントラス
   ト制御電圧発生部と、 前記コントラスト制御電圧に応答し、表示装置のスクリ
   ーンに発生される画像全体のコントラストを制御するコ
   ントラスト制御部と、 前記コントラスト制御電圧に応答し、輝度制御電圧を発
   生する輝度変調部と、前記輝度制御電圧に応答し、表示
   装置のスクリーンに発生される画像全体の輝度を制御す
   る輝度制御部とを具え、 前記コントラスト制御電圧と前記輝度制御電圧を互いに
   逆に変化し、以て画像全体のコントラストと輝度が互い
   に逆に変化する、前記ビデオ制御回路。