JPH088669B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の背景〕 この発明は映像管などのような画像再生装置によるグ
ラフイツク情報の表示に関し、更に詳しくは、グラフイ
ツクスが表示される期間中に画像再生装置が引出す電流
を小さくすることにより映像の歪みを減少させる技術に
関するものである。

ある種のテレビジヨン（TV）受像機、特に、視聴者に
よるリモートコントロール機能を持つ受像機において
は、チヤンネル番号等の動作状態がオンスクリーン表示
されることが好ましい。米国特許第4,241,361号に記載
のオンスクリーン・チヤンネル識別方式では、TV受像機
が同調されているチヤンネルを示す映像管スクリーン上
の水平位置に垂直のバーが表示され、同調操作中にTV同
調電圧が変化するにつれて、この垂直バーが映像管のス
クリーン上を水平方向に移動し、同調操作の過程が連続
して表示される。この型のチヤンネル表示器を持つたTV
受像機は、視聴者がチヤンネル表示バーを再表示（リコ
ール）させて、選択されたチヤンネルがどれであるかを
思い出せるように、その時同調しているチヤンネルの画
像と共にチヤンネル表示バーを映像管スクリーン上に表
示させることができるような構成（リコール構成）を備
えているのが普通である。

この出願の発明者らは、再生された画像中に明るい部
分があると、高い映像管ビーム電流のために、映像管と
動作的に関連しているTV受像機偏向回路の性能が低下し
てしまい、その時表示されている垂直方向に延びた同調
バーが曲がつてしまうということに気がついた。このバ
ーの屈曲は映像管スクリーンの端が最もひどく、これ
は、水平走査率の誤差がこの部分で最も目立ちやすいた
めである。

一般に、TV受像機は、過剰ビーム電流（即ち、予め設
定した閾値レベルを超えるビーム電流）を検出し、映像
管の電流導通度を減少させるように加えられる制御信号
を取出すために、例えば、米国特許第4,167,025号に記
載の型の自動ビーム電流制限器を備えている。この型の
自動ビーム電流制限器は平均電流検出回路とピーク電流
検出回路の双方を備えているかもしれないが、これらの
回路は、ビーム電流が越えて、初めて映像管の電流導通
度が減じられるような閾値レベルが必ず予め設定されて
いる。ある種のTV受像機回路、例えば偏向回路は、高レ
ベルのビーム電流に特に敏感で、そのために、上記の予
め設定された閾値レベルを超えないようなビーム電流レ
ベルでも悪影響を受けることがある。その悪影響は、例
えば、水平走査幅の増大及びそれに伴う垂直バーの屈曲
等として視覚的に現われる。

映像管の自動ビーム電流制限のために予め設定される
レベルは通常のビデオに対して最適となるように設定さ
れる。即ち、通常のビデオは、閾値レベルに接近してい
るがこれを超過しないようなビーム電流レベルで再生さ
れる。この設定は主観的なもので、可能なかぎり明るい
画像が得られる設定であるが、時には、映像管の端の方
に近づくに従つて垂直情報を曲げてしまうことがある。
幸いなことには、視聴者は常に映像管の端の方に注意を
向けているわけではないので、ほとんどの動作状態では
垂直情報が少々曲がつても気が付かない。

しかし、視聴者が前述したチャンネル表示器リコール
構成を作動させた場合は、自動ビーム電流制限器の予め
設定されていた閾値は、もはや適正なものとはいえなく
なる。というのは、この時視聴者の注意は映像管のスク
リーン上に表示された同調用の垂直バーに集中されてお
り、同時に表示されている画像の明るさが変動すると同
調バーにも不所望な屈曲が生じることがあるからであ
る。このようなことになると、選択したチヤンネル表示
は垂直同調バーの位置の正確さにかかつているので、視
聴者は当惑してしまう。さらに、歪んだ垂直のバーは見
た目にも不快なために、視聴者が不必要な修理を頼むこ
とになる場合もある。

〔発明の概要〕

この発明によれば、ビデオ信号に応答して画像を表示
し、さらに、この画像に重ねて、あるいは画像の一部分
にかえてグラフイツク情報を表示するための画像再生装
置を含むビデオ信号再生装置において、グラフイツクス
が表示される時に最大映像管ビーム電流導通を小さくす
るための装置が提供される。更に詳述すると、グラフイ
ツク情報、例えば、垂直に延びる同調バー、を表示する
ように視聴者が操作すると、それに応答して、ビーム電
流制限器の閾値レベルを、通常のビデオ表示に最適なレ
ベルから下げるように働く手段が設けられる。

〔詳細な説明〕

図示のカラーテレビジヨン受像機はVHF及びUHFのRF信
号を受信するアンテナ２を備えている。信号シーキング
チユーナ５が受信位置におけるテレビジヨンチヤンネル
に対応するRF信号を見つけて、それをIF信号に変換す
る。IF信号は、濾波され、増幅され、復調されて、IF増
幅・検波回路６の出力に合成ビデオ信号が生成される。
この合成ビデオ信号はルミナンス成分、クロミナンス成
分、音声成分及び同期成分を含んでいる。

同期分離器８が水平及び垂直同期パルスを含む同期成
分を合成ビデオ信号から分離する。これらの同期パルス
は同期処理・偏向回路10で更に処理を受けて、水平フラ
イバツクパルスと水平及び垂直ブランキングパルスとを
含む水平及び垂直偏向信号が生成される。

周波数選択段（例えば、帯域通過フイルタ）12が合成
ビデオ信号中のクロミナンス成分をクロミナンス信号処
理段（例えば、増幅段や復調段を含むもの）14に供給
し、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ及びＧ−Ｙの色差信号が取出され
る。これらの信号は映像管駆動段16のそれぞれの入力に
加えられる。

合成ビデオ信号のルミナンス成分はルミナンス信号処
理回路22で増幅、あるいは処理を受け、ルミナンス信号
Ｙが映像管駆動段16の対応する入力に加えられる。ルミ
ナンス信号はここでクロミナンス処理回路14からの色差
信号と組合わされて、Ｒ、Ｂ及びＧのカラー信号が形成
される。これらのカラー信号は受信されたビデオ信号の
カラー像を再生するために、映像管24の信号入力（例え
ば、陰極）に供給される。コントラスト制御回路23には
ポテンシヨメータ25が含まれており、その可動アームに
可変直流電圧が発生する。この可変直流電圧はルミナン
ス処理回路22に供給されてルミナンス信号のピーク・ピ
ーク信号レベル（コントラスト）を変える。視聴者は再
生画像のコントラストを調整するために、ポテンシヨメ
ータ25を手動で操作することができる。

IF信号中の音声成分は音声処理回路18で処理され、ス
ピーカ20により再生されるべきオーデイオ信号が取出さ
れる。

チユーナの信号シーキング・チヤンネル識別動作につ
いて以下に詳しく説明する。信号シーキングは視聴者が
「UP（アツプ）」スイツチ26又は「DN（ダウン）」スイ
ツチ28を押すことにより開始される。これらのスイツチ
を押すことにより、信号シーキングチユーナ４のランプ
発生器（図示せず）が増大又は減少する同調電圧Vtを発
生する。同調電圧が変化すると、搬送波検波器30によつ
てチヤンネルが存在するか否かを知るためにIF及びオー
デイオ信号の成分が調べられる。一例を挙げると、検出
器30は、IF部６が発生する公称周波数値（例えば、米国
においては45.75MHz）からの画像搬送波周波数のずれを
表わす自動微同調（AFT）電圧の状態を調べるものとす
ることができる。また、検出器30は、同期分離器８によ
つて生成されたビデオ信号の同期成分に応答して、ある
チヤンネルへの適正な同調が得られた時を判定するもの
とすることができる。チヤンネルに同調すると搬送波検
出器30はチユーナ４に停止信号を供給して、同調電圧が
それ以上変化しないようにする。

チヤンネルの識別は、同調電圧、VHF及びUHF帯域表示
信号、水平ブランキングパルス及びBAR-ON（バー表示）
信号（BAR-ON信号の形成については後述する）に応答す
る同調バー発生器32によつて行う。同調バー発生器32は
映像管駆動段16に対して、映像管24のスクリーン上に同
調電圧の大きさによつて決まる瞬時水平方向位置と帯域
表示信号によつて決まる色とを持つた垂直バーを表示さ
せる出力信号を供給する。チヤンネルシーキングのため
に同調電圧が上下させられると、垂直バーは左右に動
く。あるチヤンネルにあたると、バーの水平方向の移動
が止まる。同調チヤンネルのチヤンネル番号は、映像管
24を取囲こんでいるマスク（図示せず）の底部にプリン
トしたチヤンネル番号を見て判別できる。

同調バー発生器32は、各水平ブランキングパルスによ
つて作動されるランプ波発生器を含むものを使用するこ
とができる。このランプ波発生器はランプ波電圧が同調
電圧と等しくなつた時、所定持続時間の出力パルスを発
生する。この出力パルスの持続時間が同調バーの幅を設
定する。「リコール」ボタン34が押されると、その時表
示されている画像と共に垂直同調バーが再び現われて、
その時のチヤンネルがどのチヤンネルであるかが示され
る。この発明の実施例で使用するに適した垂直同調バー
チヤンネル識別装置を備えた信号シーキング同調方式の
構造と動作の詳細は、米国特許第4,366,502号明細書に
記載されている。

映像管24の集束電極（図示せず）及びアルタ電極用の
高動作電圧は、水平リトレース走査期間中に生ずる正の
周期的な水平フライバツクパルスに応答して高電圧電源
36によつて供給される。正の直流電圧（＋23V）の電源
と電流決定用抵抗38とを含む電流源が供給電流Isを供給
する。この電流源は抵抗40を介して高圧段36の直流入力
に結合されている。

抵抗40を流れる電流は、ルミナンス信号とクロミナン
ス信号に応じた映像管によるビーム電流（即ち、アルタ
電流）の需要を表わす。この電流は、再供給（resuppl
y）電流（即ち、ビーム電流導通の結果、映像管のアル
タ電極の電圧が枯渇した時、これを補充あるいは再供給
するために高圧段を介して供給される電流）とも呼ば
れ、従つて、図において「Ir」として示してある。この
再供給電流は、普通、水平線走査周波数で繰返し発生す
る電流パルスが含まれている。キヤパシタ42が抵抗38と
40の接続点に接続されており、水平周波数の電流パルス
によつて生成される水平周波数の電圧を濾波する。この
濾波作用によって上記接続点には過剰ビーム電流需要時
には、この過剰ビーム電流の平均値を表わす電圧が生ず
る。

過剰ビーム電流需要の存在を示す所定閾値レベルを超
過する再供給電流Irが生じた時に、これを検出するため
の自動ビーム電流制限器（ABL）段44が抵抗38と40の接
続点に接続されている。図示の実施例では、ABL段44は
過剰ビーム電流の平均値の大きさに応じた出力制御信号
を発生する。この制御信号は、過剰ビーム電流が減少す
るようにルミナンス信号を制御するようルミナンス処理
回路22に加えられる。

図示の実施例においては、上記の制御信号はコントラ
スト制御ポテンシヨメータ25の可動アームに加えられ、
ルミナンス信号の交流ピーク・ピークレベル（コントラ
スト）を、再供給ビーム電流の所定閾値レベル超過分に
比例して減少させる。ABL段とこれを映像管の過剰ビー
ム電流を減じるような形でルミナンス信号処理装置のコ
ントラスト制御装置に結合する構成の詳細は、米国特許
第4,126,884号に述べられている。この米国特許に示さ
れているように、ルミナンス信号の直流レベル（明る
さ）も、再供給電流が所定閾値レベルを超えた時に過剰
ビーム電流を減少させる方向に偏移させてもよい。

ABL回路44の通常動作状態では、電圧源（図には＋11V
の直流として示す）と信号アース点との間に直列接続さ
れているダイオード46とキヤパシタ47の相互接続点がAB
L回路44の入力における電圧を＋11Vとダイオード46両端
間電圧降下分（約＋0.6V）との和、即ち、約＋11.6Vに
クランプする。

このような動作状態では、抵抗38の抵抗値とその両端
間の電圧降下（＋23V−11.6V＝＋11.4V直流）とによつ
て供給電流Isの通常レベル（約1.0mA）が決められる。
供給電流Isは導通状態のダイオード46と高電圧電源36の
直流入力とに、再供給電流Irのレベルによつて示される
映像管24のビーム電流需要に応じて分流する。ビーム電
流が過剰にならない限り、充分な電流がクランプダイオ
ード46に供給されてこれを導通状態に維持し、ABL回路4
4の入力に現われる＋11.6Vの直流電圧に応答してABL回
路44からの制御信号出力が停止し、ルミナンス信号はル
ミナンス処理回路22によつて通常の態様で処理される。

ビーム電流が閾値を超えると、供給電流Isはダイオー
ド46を導通状態に維持することが出来ない大きさとな
る。この状態では、ダイオード46はキヤパシタ47の正電
極板を＋11.6Vの直流電圧にクランプできなくなり、そ
の電圧は、供給電流Isによつて決まる所定閾値電流レベ
ルの超過分によつて決まる速度でより正でないレベルま
で減少する。上記の所定閾値電流レベルを超過する過剰
ビーム電流需要時には、前述の抵抗38、40とキャパシタ
42とによる濾波作用により、上記のより正でないレベル
の電圧は上記過剰ビーム電流の平均値を表わすものとな
る。ABL回路44がその入力に現われる上記のより正でな
い電圧に応答して、対応する電圧制御信号を供給する。
この制御信号は、前述したように、映像管24が比例して
より少いビーム電流を流すような方向にルミナンス信号
のピーク・ピークレベルを制御する。

前に述べたように、ビーム電流制限用所定閾値レベル
は、出来るだけ明るくかつ不快感を与えない画像を表示
できるように決められた主観的なレベルであるが、この
レベルは、しばしば、映像管のフエースの端の方に向つ
て表示された垂直情報を曲げてしまうことがある。テレ
ビを見ている人がその時見ているチヤンネルの番号を確
認しようとして、リコールボタン34を押して垂直同調バ
ーを表示させた場合には、自動ビーム電流制限器の予め
設定されている閾値は、もはや、最適なものとは言えな
くなる。というのは、再生された画像中の輝度（明る
さ）の変化が垂直の同調バーを曲げてしまう可能性があ
るからである。これは、この時視聴者の注意は特に同調
バーに向けられているから、非常に不都合である。この
不都合な同調バーの屈曲はこの発明の原理に従つて、ビ
ーム電流制限器の閾値レベルを、映像管フエース上に垂
直同調バー（あるいは、一般的にグラフイツクス）が表
示される時に、自動的に減少させることによつて防止す
ることができる。

更に詳しく説明すると、チユーナ４は、チユーナがチ
ヤンネルシーキング動作をしている時に、高論理レベル
（＋10V）を持つ「TUNING（同調動作中）」表示信号を
供給する論理回路（図示せず）を備えている。この論理
回路は、例えば、UPボタン25又はDNボタン28のいずれか
が閉成されるとそれに応答してセツトされて上記高論理
レベル信号を供給し、同調動作が完了した時搬送波検出
器30の出力によつてリセツトされるフリツプフロツプで
構成することが出来る。

この発明の原理に従つて、チユーナ４の出力に低域通
過フイルタ50が接続される。フイルタ50は、分離ダイオ
ード56を介して供給されるTUNING信号に応答するキヤパ
シタ54と抵抗52及びリコールボタン34を含み、その出力
にBAR-ON信号を発生する。BAR-ON信号は同調バー発生器
32に供給されて、同調バー発生器は映像管駆動段16に対
して垂直同調バーの表示を行わせるための出力信号を供
給する。

抵抗38と40の相互接続点と信号アース点との間には、
抵抗60を介してトランジスタ58のコレクタ・エミツタ電
路が接続されている。フイルタ50からのBAR-ON信号は、
直列接続された抵抗64と66及び分路キヤパシタ68とを備
えた別のフイルタ62を介して、トランジスタ58のベース
電極に結合される。BAR-ON信号の高レベル状態に応答し
てトランジスタ58は導通し、供給電流Isの一部（Ix）を
分流させる。この状態では、トランジスタ58が非導通の
場合に比べてより低いレベルの再供給電流Irでダイオー
ド46は非導通（非クランプ）状態となる。従つて、普通
では垂直の同調バーを歪ませる原因となるビーム電流を
抑止することができる。

フイルタ62は、BAR-ON信号の開始時とその後の終了時
におけるトランジスタ58の動作を遅らせる。フイルタ50
の構成素子の値は、キヤパシタ54がバー発生器32を作動
させるに必要な電圧より実質的に大きな電圧まで比較的
急速に充電され、かつ、トランジスタ58が発生器32の作
動後、例えば、約４分の１乃至２分の１秒で導通するよ
うに選定されている。リコールボタン34が押されていな
い状態あるいはチユーナが信号シーキングを停止した状
態では、ダイオード56は逆バイアスされて、フイルタ50
の入力には高インピーダンスが現われる。

この状態では、キヤパシタ54が高インピーダンスの抵
抗64と66及びトランジスタ58のベース・エミツタ接合と
を通してアースに放電する。例えば、約４秒後、キヤパ
シタ54はバー発生器32を作動状態に維持するには不充分
なレベルまで放電し、同調バーの表示が消える。更にこ
の後、例えば、５〜６秒で、トランジスタ58のベース電
流がトランジスタ58を導通に維持するには不充分な大き
さとなる。トランジスタ58が非導通になると、ABL段44
の所定閾値レベルは正常にもどる。トランジスタ58のタ
ーンオフを遅延させることにより、視聴者が画像のコン
トラストの変動が同調バー表示のせいであると考えて修
理を要請するというようなことを防止できる。このター
ンオフ遅延はターンオン遅延の少くとも２倍であること
が好ましい。

以上、この発明を好ましい実施例について説明した
が、当然ながら、当業者がこの発明の範囲から逸脱する
ことなく種々の変更を加えることは可能である。例え
ば、ABL段44をルミナンス信号のコントラスト部分と明
るさ部分の一方又は両方に作用させてビーム電流を下げ
るようにしてもよい。更に、この点において、図に点線
70で例示したように、スイツチング段58を直接コントラ
スト制御部又は明るさ制御部に作用するようにすること
もできる。但し、こうした場合には、コントラストある
いは明るさは、ある画像については、ビーム電流が閾値
を超えなくても、低下してしまい、再生画像は最良のも
のとは云えなくなる可能性がある。最後に、この明細書
で述べた構成素子の値や動作パラメータの例は、この発
明の理解を容易にするためのものであつて、発明を限定
するものではない。

【図面の簡単な説明】

図は、この発明の装置を組込んだカラーテレビジヨン受
像機の一般的な構成を、その一部をブロツクで又一部を
概略で示す図である。 ６……IF増幅・ビデオ検波回路（信号処理チャンネル） ８……同期分離器（信号処理チャンネル） 10……同期処理・偏向回路（信号処理チャンネル） 12……周波数選択段（信号処理チャンネル） 14……クロミナンス処理回路（信号処理チャンネル） 16……映像管駆動段（信号処理チャンネル） 22……ルミナンス処理回路（信号処理チャンネル） 23……コントラスト制御回路（信号処理チャンネル） 32……同調バー発生器（信号処理チャンネル） 24……映像管（画像再生手段） 38……抵抗（ビーム電流制限手段） 44……自動ビーム電流制限器段（ビーム電流制限手段） 58……トランジスタ（ビーム電流制限手段の電流制限特
性を改変する手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジーン カール センデルウエツク アメリカ合衆国 インデイアナ州 46250 インデイアナポリス イースト・セブン テイセカンド・ストリート 5415 (72)発明者 ケミン ジヨーゼフ チエン アメリカ合衆国 カリフオルニア州 92129 サン・デイエゴ リバーヘツド・ ドライブ 10062 (56)参考文献 実開 昭53−160318（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】伝送された画面を表わすビデオ信号とグラ
   フィックスを表わす補助信号とを処理するための、信号
   処理特性を有する信号処理チャンネルと、 上記処理されたビデオ信号に応答して上記伝送された画
   面を表わす画像を表示し、また上記処理された補助信号
   に応答してグラフィックスを表示し、これら処理された
   ビデオ信号と補助信号の振幅特性に応答してビーム電流
   を引出すような画像再生手段と、 上記処理されたビデオ信号と処理された補助信号の振幅
   特性に応答して上記画像再生手段によって引出される上
   記ビーム電流を制限するビーム電流制限手段であって、
   上記信号処理チャンネルに結合されていて、上記ビーム
   電流が予め設定された閾値を超過すると、上記画像再生
   手段によって引出されるビーム電流が減少する方向に上
   記信号処理チャンネルの信号処理特性を改変する制御信
   号を発生する上記ビーム電流制限手段と、 上記伝送された画面を表わす画像と共に上記グラフィッ
   クスが表示されるときは、上記ビーム電流制限手段の上
   記予め設定された閾値を低下させるように上記ビーム電
   流制限手段の電流制限特性を改変する手段と、 からなる画像処理装置。