JPH05191742A - Ａｐｌ適応型ピーク輝度制限回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、様々な映像信号に対して、画
像表示装置の表示可能なダイナミックレンジを最大限に
生かすとともに、白ピークでのブルーミングを防止し、
コントラストの優れた画像表示装置を提供することにあ
る。 【構成】輝度信号処理回路の主要部分１が、ピーク輝度
検出回路２、ＡＰＬ検出回路３、比較回路４から構成さ
れ、さらに、輝度信号入力端子５、輝度信号選択回路、
輝度信号処理回路７、加算回路８、コントラスト制御電
圧発生回路９、ＣＲＴ１０、高圧発生回路１１、ＡＢＬ
制御電圧発生回路１２より構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ブラウン管等を用いて
構成された画像表示装置において、画面における輝度の
制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＣＲＴを用いた画像表示装置は、一般的
にＣＲＴの画面上に映し出される画像の画質をコントロ
ールするための様々な回路を有している。例えば、コン
トラスト回路などは、映像信号中の白ピークとペデスタ
ルレベルの差をコントラストボリューム等により調整
し、映像信号の振幅を可変する事により、任意のコント
ラストを得るような構成としている。また、ＣＲＴの定
格を越えないようにするため、ＣＲＴの画面の平均輝度
が制限レベルを越えるときに輝度制限信号を出力する輝
度制限レベル検出回路を設け、前記輝度制限レベル検出
回路からの輝度制限信号を前記コントラスト回路に作用
し、輝度を自動的に一定値以下に制限する平均値型の自
動輝度制限回路（ＡＢＬ；Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｂｒｉ
ｇｈｔｎｅｓｓ Ｌｉｍｉｔｔｅｒ）が設けられてい
る。

【０００３】しかし、画面の平均輝度レベルが低いとき
に白ピーク成分が存在していた場合には、ＡＢＬは動作
しないので、白ピークが強調され、ブルーミング現象が
生ずる。その対策として、前記映像信号をピーク検波
し、検出された白ピークが所定の基準レベルを越えると
きに、前記コントラスト回路に作用し、映像コントラス
トを抑える回路を設け、ブルーミングを防止するように
している。このような公知例としては、実公平３−１７
５０６号公報が挙げられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、画面
の平均輝度レベルが低く、映像信号に白ピーク成分が含
まれている場合にはブルーミングを防止する効果はある
ものの、映像信号が、例えば比較的暗い画面において一
部分に字幕の入った文字などを同時に表示する場合にお
いては、画面の平均輝度レベルは低く、映像信号には白
ピーク成分は含まれているため、画像のコントラストが
制限されることになり、文字のブルーミングは防止する
ことができるが、画面全体は暗くなり、低輝度側の階調
が失われるという問題がある。

【０００５】また、近年、画像表示装置の高輝度化にと
もない、前記コントラスト回路の利得、及びＣＲＴを駆
動する回路の利得が大きくなっている傾向にある。従っ
て、画面の平均輝度レベルが低く、映像信号に白ピーク
成分が含まれていない場合にも、ＣＲＴを駆動するまで
の回路の利得が大きいために、ブルーミングを生じると
いう問題がある。また、このような問題を対策するため
に、映像信号のピーク検波を行う検出レベルを下げる
と、ＡＢＬの動作との相乗効果により、常に白ピークが
延びない抑制された表示画像となり、常に、コントラス
ト感のない、非常にみづらい画像になるなどの欠点があ
る。

【０００６】本発明の目的は、様々な映像信号に対し
て、画像表示装置の表示可能なダイナミックレンジを最
大限に生かすとともに、白ピークでのブルーミングを防
止し、コントラストの優れた画像表示装置を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、映像信号のＡＰＬを検出する回路と、映像信号の最
大輝度レベルを検出する回路を設け、これら２つの検出
回路の出力信号の情報に従って、ピーク輝度付近のみの
信号を抑制するように回路を構成する。

【０００８】

【作用】例えば、下記３つの映像信号について考える。

【０００９】（１）画面の平均輝度レベルが低く、映像
信号に白ピーク成分が含まれていない場合には、映像信
号のＡＰＬは低くなっている （２）画面の平均輝度レベルが高い場合には、映像信号
の白ピーク成分の有無に関わらず、映像信号のＡＰＬは
高くなっている。

【００１０】（３）画面の平均輝度レベルが低く、映像
信号に白ピーク成分が含まれている場合には、映像信号
のＡＰＬは（１）より高く、（２）より低くなってい
る。

【００１１】（２）の場合には、ＡＢＬが動作するた
め、従来通りの動作となり、ＣＲＴの平均のビーム電流
が所定の値となるように、コントラストの制限が行われ
る。

【００１２】（３）の場合には、映像信号の白ピーク輝
度付近のみ、信号を抑圧することにより白ピークでのブ
ルーミングを抑えることができる。この時、低輝度側の
信号に対してはコントラストを抑えることはないので、
階調特性に優れた画像を表示することができる。また、
映像信号の白ピークレベルに応じて、信号の抑圧レベル
を制御することにより、ＣＲＴを駆動する回路までの利
得が大きい場合であっても、（１）の信号においてもブ
ルーミングすることはない。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１により説明す
る。図１は、本発明をテレビジョン装置に実施した例を
示すブロック図である。

【００１４】同実施例の構成は、輝度信号処理回路の主
要部分１が、ピーク輝度制御回路２、ＡＰＬ検出回路
３、比較回路４から構成され、さらに、輝度信号入力端
子５、輝度信号処理回路７、加算回路８、コントラスト
制御電圧発生回路９、ＣＲＴ１０、高圧発生回路１１、
ＡＢＬ検出回路１２より構成されている。

【００１５】次に動作について説明する。端子５から入
力された輝度信号は、通常の場合、輝度信号処理回路７
を通りＣＲＴ１０の管面上に表示される。輝度信号処理
回路７においては、輝度信号入力端子１４、コントラス
ト制御端子１３がある。端子１３の電圧値が高い（低
い）とき、端子１４から入力された輝度信号の振幅は大
きく（小さく）制御されてＣＲＴ１０の管面に、コント
ラスト制御電圧発生回路９により設定された所定の電圧
値（Ｖｃｎｔ）に応じた画像が表示される。

【００１６】ＡＢＬ制御電圧発生回路１２は、ＣＲＴ１
０に流れる平均のビーム電流を検出し、ビーム電流が増
加（減少）すると、出力電圧が低く（高く）なる。従っ
て、ＣＲＴ１０の管面上の平均輝度レベルが、比較的高
く、高圧発生回路１１からＣＲＴ１０に流れる平均ビー
ム電流が多くなると、ＡＢＬ制御電圧発生回路１２の電
圧（Ｖａｂｌ）が低くなり、加算回路８の出力、すなわ
ちコントラスト制御端子１３電圧を下げるように動作
し、ＣＲＴ１０を駆動する信号の振幅が小さくなり、平
均ビーム電流が所定の値となるように、平均輝度の制限
がかけられている。すなわち、コントラストの制限がか
かっているため、映像信号に白ピーク成分が含まれてい
る場合でも、白ピークはある程度抑えられ、ブルーミン
グは防止されている。

【００１７】これに対して、例えば画面全体に文字を表
示する様な場合には、輝度信号のピーク値は高いにも関
わらず、ＣＲＴ１０の画面の平均の輝度レベルは低い場
合が多い。この時には、前述のＡＢＬの動作は行われな
いため、ＡＢＬ制御電圧発生回路１２の出力電圧は高い
電圧で一定値のままになっている。一方、ＡＰＬ検出回
路３においては、映像信号のＡＰＬを検出し、比較回路
４においては、ＡＢＬ制御電圧発生回路１２の電圧が高
い場合には、ＡＰＬ検出回路３の電圧値の変化を出力
し、ＡＢＬ制御電圧発生回路１２の電圧が低い場合に
は、所定の電圧に維持する。ピーク輝度制限回路２は、
輝度信号入力端子１６、輝度制御端子１５を持ってお
り、端子１５の電圧値に応じて、端子１６より入力した
輝度信号の白ピーク輝度のみを制限する。従って、ＡＰ
Ｌが低い状態（０〜３０％程度）にある場合、ピーク輝
度制限回路２の出力には白ピークが制限された映像信号
が出力され、輝度信号処理回路７を経て、ＣＲＴ１０の
画面上にはブルーミングを防止することができる。点線
枠は、本発明の主要部分を表す輝度信号制限回路１であ
る。輝度制限回路１は、ＡＰＬ検出回路３、比較回路
４、ピーク輝度制限回路２により構成されているが、回
路ブロックの具体的構成例と動作について、図２〜図６
を用いて更に詳しく説明する。

【００１８】図２はＡＰＬ検出回路３の具体的な構成例
を示す図である。ＡＰＬ検出回路３は、クランプ回路２
２、クリップ回路２３、基準電圧発生回路２４、積分回
路２５より構成されている。端子２０は、輝度信号の入
力端子、端子２１は、クランプパルスの入力端子、端子
２６はＡＰＬ検出出力、端子２７は基準電圧出力端子で
ある。図３はＡＰＬ検出回路３の動作波形を示す図であ
る。以下、図３を用いて、図２の動作を説明する。

【００１９】輝度信号入力端子２０より、低ＡＰＬの映
像信号３０が入力し、クランプパルス入力端子２１より
クランプパルス３１が入力する。クランプ回路２２にお
いては、映像信号３０のペデスタル期間をクランプし、
映像信号の内容によらずペデスタル期間に相当する電圧
値を一定の電圧値（Ｖｐｅｄ）に保持する。基準電圧発
生回路２４においては、前記ペデスタル期間の電圧値Ｖ
ｐｅｄに相当する直流電圧を発生し、クリップ回路２３
において、映像信号３０の輝度信号成分３２を検出する
ことができる。更に、積分回路２５により、輝度信号成
分を平均化することができ、信号のＡＰＬを検出するこ
とができる。これを、図３における電圧値３４で示す。
一方、輝度信号入力端子２０より高ＡＰＬの映像信号３
６が入力した場合には、検出した輝度信号成分は、波形
３７となり積分回路２５の出力としては、電圧値３３と
なる。すなわち、映像信号のＡＰＬが高い波形３６が入
力した場合には、基準電圧３５に比較して、高い電圧値
３３を得ることができ、映像信号のＡＰＬが低い波形３
０が入力した場合には、基準電圧３５に比較して、低い
電圧値３４を得ることができる。

【００２０】図４は、比較回路４の具体的な構成例を示
す図である。比較回路４は、電圧源４０，５６、抵抗４
１〜４９、トランジスタ５０〜５５、電圧比較器６１よ
り構成されている。端子５７〜６０は、それぞれ、ＡＰ
Ｌ検出入力端子、基準電圧入力端子、ピーク輝度制御電
圧入力端子、ＡＢＬ制御電圧入力端子である。ＡＢＬが
動作していないときには、ＡＢＬ制御電圧入力端子６０
の電圧は電圧源５６の電圧値に比べて高くなっており、
電圧比較器６１の出力、すなわち、トランジスタ５５の
ベース電圧は電圧源４０とほぼ同電位になりトランジス
タ５５はカットオフする。したがって、トランジスタ４
４においてもベース電位が接地レベルとなり、カットオ
フすることになる。従って、トランジスタ５２のベース
電位は、抵抗４４，４５によって決められた分圧電位に
保たれる。トランジスタ５２と抵抗４３は定電流回路を
形成しており、トランジスタ５０，５１により構成され
る差動増幅回路の電流値を決めている。トランジスタ５
０，５１のベースには、ＡＰＬ検出電圧と基準電圧が入
力され、両電圧の差電圧に応じた電圧出力を、トランジ
スタ５３のエミッタ、すなわち端子５９に得ることがで
きる。

【００２１】一方、ＡＢＬ制御電圧入力端子６０の端子
電圧が電圧源５６より低くなると、トランジスタ５５，
５４が導通状態となり、トランジスタ５２がほぼカット
オフすることになり、端子５９には、電圧源４０に近い
電圧が出力される。

【００２２】すなわち、ＡＢＬが動作しているときに
は、端子５９においては電圧源４０に近い電圧が出力さ
れ、ＡＢＬが動作していないときには、映像信号のＡＰ
Ｌに応じた電圧値が出力されることになる。

【００２３】図５はピーク輝度制限回路２の具体的構成
例を示す図である。ピーク輝度制限回路２は、電圧源７
０、抵抗７４〜７８、ダイオード７９、トランジスタ８
０〜８２により構成されている。端子７１〜７３は、そ
れぞれ、映像信号入力端子、ピーク輝度制限映像信号出
力端子、ピーク輝度制御電圧入力端子である。図６はピ
ーク輝度制限回路２の入力と出力の関係を示す図であ
る。以下、図６を用いて図５の動作を説明する。トラン
ジスタ８０のベースに入力した映像信号は、信号の振幅
が小さいと、抵抗７５、トランジスタ８２を通して出力
される。しかし、端子７３に設定された制御電圧を越え
る入力信号が入力されると、ダイオード７９が導通状態
となり、トランジスタ８２のエミッタにおいては、抵抗
７５，７６により分圧された電圧が出力される。従っ
て、制御電圧端子７３の電圧レベルを図６の曲線９０で
表すと、入力信号に対する出力信号の振幅特性は、曲線
９２に示す特性となる。又、入力と出力の特性が直線と
なる場合には、曲線９１で表すことができるが、曲線９
１と曲線９２を比較すると、大振幅の領域、すなわち、
白ピーク輝度が抑えられた特性を得ることができてい
る。

【００２４】なお、本実施例において説明した回路構成
以外にも、同様の機能を有する構成とすることは十分可
能であり、特に限定するものではない。

【００２５】以上説明したように、本実施例によれば、
輝度信号のピークが高く、平均の輝度レベルが低い場合
においても、信号のピーク値を抑えることができるの
で、ブルーミングをおこすことなく、品位の高い画像を
再生する事ができる。

【００２６】

【発明の効果】本実施例によれば、常にＡＢＬが動作す
るような映像信号だけでなく、文字情報等のように、輝
度信号のピークが高く、平均の輝度レベルが低い場合
に、コントラストをユーザが高い状態に設定している場
合であっても、映像信号のＡＰＬを検出し、ＡＰＬのレ
ベルに応じて信号のピーク値を抑えることができるの
で、輝度信号の振幅を、常に画像表示装置の最適値に制
限しておく事ができるので、品位の高い画像を再生する
事ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１の実施例を示すＡＰＬ適応型
ピーク輝度制限回路の構成図である。

【図２】ＡＰＬ検出回路の具体的な構成例を示す図であ
る。

【図３】ＡＰＬ検出回路の動作を示す波形を表す図であ
る。

【図４】比較回路の具体的な構成例を示す図である。

【図５】ピーク輝度制限回路の具体的な構成例を示す図
である。

【図６】ピーク輝度制限回路の動作を示す図である。

【符号の説明】

１…輝度制限回路、２…ピーク輝度制限回路、３…ＡＰ
Ｌ検出回路、４…比較回路、７…輝度信号処理回路、８
…加算回路、９…コントラスト制御電圧発生回路、１０
…ＣＲＴ。１１…高圧発生回路、１２…ＡＢＬ制御電圧
発生回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ブラウン管（ＣＲＴ）、輝度信号の入力端
   子と輝度信号の振幅を制御する制御端子を備えて該ブラ
   ウン管を駆動する輝度制御回路、該ブラウン管に流れる
   平均のビーム電流を検出する平均ビーム電流検出回路、
   該平均ビーム電流検出回路の出力を該輝度制御回路の制
   御端子に接続してなる画像表示装置において、該輝度信
   号における輝度の平均レベル（ＡＰＬ；Ａｖｅｒａｇｅ
   Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｌｅｖｅｌ）を検出するＡＰＬ検出
   回路、該平均ビーム電流検出回路と該ＡＰＬ検出回路の
   出力電圧を比較する比較回路、該輝度信号のピークレベ
   ルを抑制するピーク輝度制限回路を設けたことを特徴と
   する、ＡＰＬ適応型ピーク輝度制限回路。