JPS5829034B2 - ゲ−テッド自動ビ−ム電流制限器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はテレビ受像機等の映像信号処理方式において
画像再生装置により引出される過剰ビーム電流を自動的
に制限する装置に関し、特に映像信号の直流レベルを基
準レベルに回復させるキードクランプ回路を含む映像信
号処理方式におけるその装置に関する。

過剰のビーム電流はテレビ受像機に不整画像を生じさせ
ることがある。

すなわち過剰ビーム電流は画像再生用映像管と作動的に
結合された受像機の偏向系の性能不良、電子ビームスポ
ットの集束不良および画像のブルーミングを起こすこと
があり、また高いビーム電流は映倫管の安全動作電流安
定度を超えて映像管や過剰ビーム電流レベルに高感鹿の
関連回路成分を破壊することもある。

基準消去レベルが周期的に起こる合成テレビジョン信号
の性質上、テレビ受像機には所謂キードクランプ回路を
用いてこの消去期間に関係する期間中導通ずることによ
り結合コンデンサを充電してこのコンデンサにより結合
される映像信号に基準直流成分を付与するようにするこ
とが多い。

このキードクランプ回路は本来前置信号処理回路の直流
条件の（例えば温寒変化による）変化および受像機間の
バラツキにより生じ得る映像信号の直流レベルの変動を
補償する働きをする。

キードクランプ回路を受像機の輝度チャンネル（こ用い
て映像信号の輝度信号成分の直流分回復を行うことがで
きる。

このようなキードクランプ回路は例えば米国騎許第３７
６３３１５号および第３９２７２５５号の各明細書に記
載されている。

またキードクランプ回路を映倫前駆動段に用いてその段
の動作点を安定化すると共ζこ消去カットオフレベルを
設定することもできる。

この形式の回路は米国特許第３９７０８９５号および第
３９５９８１１号の各明細書に記載されている。

上記目的に用いられるキードクランプ回路は一般に上記
の直流条件の変化の補償効率を最大にするために映像信
号処理径路の末端近傍に配置される。

このクランプ回路により設定された映倫信号の消去レベ
ルは映像信号９黒レベルに近いから、クランプ回路の導
通を変えて消去レベルを変えることは映倫管のビーム電
流の導通レベルを変えて再生画惜の輝度を変える働きを
する。

従って過剰ビーム電流の大きさに応じてキードクランプ
回路の動作を制御することにより有効Ｏこビーム電流を
制御することができる。

このようにしてビーム電流を制限する回路は米国特許第
４０６７０４８号明細書に記載されている。

しかしこの方式のビーム電流制御にはクランプ回路に作
動的に結合された結合コンデンサの両端間電圧が過剰ビ
ーム電流レベルを表わす制御信号に応じて変化する必要
がある。

このコンデンサの電圧は瞬間的に変化し得ないため、制
御信号が発生する時点とクランプ動作に応じて映像管の
電流が制限される時点との間には若干の遅れが生じる。

この遅れは一部の方式では許容されるが、過剰ビーム電
流状態に対する迅速な応答を要する他の方式では不都合
である。

ビーム電流制御信号をクランプ回路の後で映像信号処理
径路に導入することもできるが、これは個々の場合の回
路構成に依存して不便または不利なことである。

この発明によるゲーテッド自動ビーム電流制限器は、映
像信号の水平画像消去期間中にその映像信号の基準レベ
ルを設定する手段であって過剰のビーム電流状態に速や
かに応動することができないクランプ用電荷蓄積手段を
有する基準レベル設定手段を含む映像信号チャンネルと
、処理された映像信号に応じて画像を再生する手段とを
廟する映倫信号処理方弐Ｃコ含まれる。

この発明のビーム電流制限器は、上記処理された映像信
号０こ応じて上記画像再生手段により引出される電流を
表わす信号を引出す信号引出手段と、この引出された信
号に応動し、上記電流が所定の閾値レベルを超えたとき
その超過量ｌこ比例する出力制御信号を生成する手段と
、この制御信号を上記チャンネルに供給して、上記閾値
レベルを超える上記電流を制限する方向に上記映像信号
を変位させる手段と、上記クランプ用電荷蓄積手段が過
剰のビーム電流状態に応動する必要がないように、上記
水平消去期間中上記制御信号を阻止する手段とを含む。

次に添付図面を参照しつ５この発明をその実施例につい
てさらに詳細に説明する。

第１図はアンテナ１０から無線周波数信号を受けてこれ
を中間周波増幅および検波段（図示せず）を介して変換
して合成映像信号を生成する映像信号処理装置１２を含
むカラーテレビ受像機を示す。

この合成映像信号は輝度、クロミナンス、音声および同
期の各成分を含んでいる。

同期分離器１５は合成映像信号から同期成分を分離して
周期検線同期パルスを生成する働きをする。

このパルスはさらに同期処理および偏向回路１６により
処理されて公知のごとく水平帰線信号および水平垂直の
消去信号および偏向信号を生成する。

周波数選択装置２１（例えば帯域通過済波器）は合成映
像信号のクロミナンス成分をクロミナンス信号処理装置
２４（例えば増幅および復調段）に選択結合して色差信
号Ｒ−Ｙ 、 Ｂ−Ｙ 、 Ｇ−Ｙを引出す。

これらの信号は映像管駆動段６０に印加される。

合成映倫信号の輝度成分は受像機の輝度チャンネルの輝
度信号処理回路３５により増幅その他の処理をされる。

この輝度チャンネルはまた米国特許第４１１０７８７号
明細書記載の輝度信号処理回路を含んでいる。

装置３５からの輝度信号はトランジスタ４２によって増
幅され、ＰＮＰ型ホロワトランジスタ４４を介して蓄電
結合コンデンサ４７およびＰＮＰ型キードクランプトラ
ンジスタ４８を含むキードクランプ回路網に結合される
。

トランジスタ４８のエミッタに現れるクランプされた輝
度信号はエミッタホロワとして配置されたＰＮＰ型輝塵
駆動トランジスタ５０のベース入力に結合される。

トランジスタ４８．５０は消去パルス源５４により各帰
線消去期間中に供給される正の周期性消去パルスＩコ応
じて映像信号の各帰線消去期間中それぞれ導通および非
導通になる。

トランジスタ４４のベース入力の輝度信号には各消去回
路５５から正の周期性補助消去パルスが供給される。

回路４０の上記並びにその他の点は上記米国特許第４１
１０７８７号明細書に詳述されている。

トランジスタ５０のエミツク出力に現れるクランプされ
た輝度信号Ｙは映像管駆動器６０の入力に供給され、こ
こで装置２４からの色差信号と結合されて色信号Ｒ，Ｂ
、Ｇを生ずる。

これらの信号はさらに映像管６８の信号入力（例えば陰
極）（こ結合されてこれ（こ応じて色彩画像を再生する
。

過剰ビーム電流のない正常受信動作状態では、映像管駆
動段６０に供給されるクランプ輝度信号Ｙが第２図に示
すように生ずる。

この周期的輝度信号は再生画体の黒レベルにほぼ等しく
同期信号の除去されたペデスタル消去レベルＶＢを含む
水平帰線消去期間ＴＢを有する。

レベルＶＢはこの期間中にトランジスタ４８とその付属
コンデンサ４７とＱ）クランプ動作によって設定される
。

このクランプ輝度信号はまたその直流レベルが画像輝度
を決定する画像情報を含む水平画像走査期間Ｔ１を有す
る。

映像管６８の集束電極（図示せず）およびアルタ電極の
高動作電圧は水平帰線走査期間中に生ずる正の周期性水
平帰線パルスに応じて高電圧源（例えば電圧３倍器）７
０から供給され、この高電圧源７０のＤＣ入力には正の
直流電圧源（＋２７Ｖ）および電流決定抵抗７２を含む
電流源から電流Ｉｓが供給される。

抵抗７２を流れる電流は輝度信号およびクロミナンス信
号に応じて映像管のビーム電流（すなわちアルタ電流）
の需要を示す成分■Ｒを含む。

この電流は高電圧源７０のＤＣ入力に流入するもので、
「再供給」電流（すなわち映像管のアルタ電極電圧が電
流導通のため低下したときにこれを再充電すなわち再供
給するために高電圧装置を介して供給される電流）と呼
ばれることがある。

自動ビーム電流制限動作は映像管６８の過剰平均ビーム
電流需要に応じて回路網８０により行われる。

回路網８０は平均応動ろ波コンデンサ７５、通常導通状
態のクランプダイオード７８および再供給電流のレベル
によって表わされる過剰ビーム電流があるとき付勢され
る制御トランジスタ８２を含み、過剰ビーム電流状態で
導通したときトランジスタ８２のコレクタ出力に生ずる
制御信号がトランジスタ４２の動作を制御する働きをす
る。

回路網８０はまた後述のごとく各消去期間中制御トラン
ジスタ８２を非導通にするための正の周期性ゲートパル
ス源９０および補助ビーム電流感知回路７４を含んでい
る。

補助回路７４はコンデンサ７５および抵抗７２を含む感
知回路と作動的に結合し、抵抗７６および正の直流電圧
源（＋２７■）を含む電流源から供給される基準電流に
よりバイアスされるダイオード７７を有する。

ライリス（Ｄ、Ｈ，Ｗｉｌｌｉｓ）による１９７８年２
月９日付米国特許願第８７６２３８号明細書に詳述する
ように、この回路７４はビーム制限回路網８０が短持続
時間またはピーク状の過剰ビーム電流レベルに迅速に応
答し得るようにする。

以下の説明のために沖波コンデンサ７５の抵抗７２と反
対側の端子は導通ダイオード７７を介して接地点に接続
されているものとする。

制御トランジスタ８２、ダイオード７８、コンデンサ７
５および高電圧源７０と、抵抗７２およびこれに付随す
る＋２７Ｖ電源を含む電流源とから成る回路配置は上記
米国特許第４０６７０４８号明細書開示の形式のもので
ある。

簡単に言えば、炉液コンデンサ７５に生ずる電圧は平均
映倫管ビーム電流が所定の閾値レベルを超えたときその
大きさを表わす。

このレベル以下の正常動作状態では、このコンデンサ７
５の電圧と制御トランジスタ８２のベース電圧とが通常
導通するダイオード７８によってトランジスタ８２が非
導通になる（すなわち逆バイアスされる）ような一定レ
ベルにクランプされる。

再供給電流■Ｒが閾値レベルを超えるとクランプダイオ
ード７８が非導通になり、トランジスタ８２がこのとき
コンデンサ７５に生ずる電圧に応じて順バイアスされて
導通する。

するとトランジスタ８２は閾値レベル超過分に比例する
コレクタ出力制御信号を生成する。

この実施例では正常動作状態においてダイオード７８が
コンデンサ７５の電圧を＋ＩＩＶとダイオード７８を介
する電圧降下（約０．６Ｖ）との和すなわち＋１１．６
Ｖにクランプする。

抵抗７２の値とその両端間の電圧降下（１５，４Ｖ）と
によって電流■ｓの正常レベル（０，７ｍＡ）が決まり
、これがこの実施例におけるビーム制限動作の閾値レベ
ルに相当する。

この電流はダイオード７８が導通しているときこのダイ
オード７８と、再供給電流■１のレベルにより表わされ
る映像管６８のビーム電流需要による高電圧源７０への
入力とに分れる。

再供給電流ＩＲのレベルが過剰ビーム電流需要状態にお
いて電流ｌｓのレベルを超えると、この瞬間のゲートパ
ルス源９０の役割を無視すれば、ダイオードＴ８に対す
る電流駆動が低下してダイオード７８は非導通になる。

するとコンデンサ７５の電圧の正レベルが低下し、制御
トランジスタ８２が順バイアスされて導通ずるようにな
る。

このときトランジスタ８２はビーム電流の閾値レベル超
過分に比例するコレクタ電流■ｃを生成し、この電流は
映信増幅トランジスタ４２のエミッタ回路に流入してト
ランジスタ４２のバイアスを変えることによりこのトラ
ンジスタ４２の直流動作条件を変え、このトランジスタ
４２により処理された輝度信号の直流成分が映像管６８
のビーム電流をこれに比例して低減する方向に変わるよ
うにする。

評言すれば、ビーム電流制限状態においてトランジスタ
８２の生成する制御電流１０は輝度信号の直流レベルを
黒の方向に変位させ、これによって画像輝度を低下する
と共に閾値レベル以上の映像管ビーム電流を制限する。

この場合トランジスタ８２からの制御電流を利用してク
ランプ直前に輝度信号が制御されることが判る。

しかしこの制御信号の効果がトランジスタ４８のクラン
プ作用によって害されたり弱められたりしないように、
クランプトランジスタ４８が動作する帰線消去期間中制
御信号を阻止する必要がある。

これはゲートパルス源９０、抵抗９１、隔離ダイオード
９３および抵抗９４を含む制御回路網により行われる。

各消去期間中にパルス源９０から供給される正の周期性
ゲートパルス信号（第５図）によりこの間制御トランジ
スタ８２が非導通になり、従ってトランジスタ８２によ
り生成される制御電流■ｃも各帰線消去期間中第３図の
ように阻止される。

画像走査期間中のゲートパルスの大きさはトランジスタ
８２の導通がビーム制限状態において害されない程度で
ある。

ビーム制限状態において生ずるクランプ輝度信号を第４
図に示す。

輝度信号が画像走査期間中に電流１０に応じてＶｃだけ
正の黒方向にこ変位していることが判る。

従ってこの期間中の輝度信号の直流レベルは同じ方向に
同じ量だけ変位する。

この例では走査期間中の輝度信号の正のピークが消去レ
ベルＶＢを超えて「黒より黒い」方向に変位している。

この変位量Ｖｃは制御電流Ｉｃ（第３図）のレベルに比
例し、従って過剰ビーム電流に比例する。

走査期間中の輝度信号の変位置流レベルは画像輝度の低
下を招来し、映像管ビーム電流を閾値レベルに制限する
。

前述のごとく輝度クランプ回路はビーム電流の制御速度
がクランプコンデンサの電荷の変化し得る速度によって
制限されることを除けば、ビーム電流の制御に便利な場
所である。

輝度信号が水平走査期間中だけ黒の方向に変位される第
１図のビーム制御回路はその応答速度がクランプコンデ
ンサの電荷が変化し得る速度によって制限されない。

このビーム制限回路の応答速度は輝度クランプ速度の関
数ではなく、個々の場合に用いるビーム電流感知回路（
例えば第１図の抵抗７２、コンデンサ７５およびダイオ
ード７８）の充分満足できる程度に速くすることのでき
る速度の関数である。

各帰線期間中の輝度信号変位（第４図のＶｃ）、を小さ
くすることにより輝度クランプ動作がビーム制限状態の
間影響されなくなる。

従って輝度信号は帰線消去期間中制御電流■ｃに応じて
制御されないから、輝度信号の消去レベルＶＢは不変で
ある。

その上ビーム制限制御信号は、消去期間中に輝度信号を
なくする方向にクランプしてビーム制限動作を害しよう
とするクランプ動作により影響されない。

次に感知回路７４において、再供給電流１Ｒが抵抗Ｔ６
により設定されてダイオード７７を流れるべき基準電流
を超えたとき、ダイオード７７は非導通になり、コンデ
ンサ７５が接地点から切離される。

この状態は、過度に持続時間が短いビーム電流需要ある
いはピークビーム電流需要がある時に生ずる。

このときピークビーム電流は、コンデンサγ５が接地点
から切離される結果として制限される。

それは、コンデンサ７５が接地点から切離されると、コ
ンデンサ７５の正端子に発生してトランジスタ８２のベ
ースに現われる電圧がピークビーム電流の需要に綿密に
追随するためである。

ここで前述のごとく作用すべきトランジスタ８２の供給
するコレクタ制御信号に応じてピークビーム電流制限が
達せられる。

感知回路Ｔ４の動作に関するさらに詳細な説明は前述の
米国特許願第８７６２３８号明細書に記載されている。

ピークビーム電流を感知制限する他の回路も公知で、例
えば米国特許第４０７９４’２４号明細書には過度ｌこ
持続時間が短いピークビーム電流または過渡ビーム電流
を表わす制御信号を引出す装置が開示されている。

この制御信号は第１図のトランジスタ８２を制御するこ
とｌこよりビーム電流制限を行うのに利用することがで
きる。

制御信号が発生する時点と制御信号に応じてビーム電流
の制限が始まる時点との間の顕著な遅延は応答の速い（
すなわち持続時間の短かいまたはピーク状のビーム電流
に応答する）感知回路を含むビーム電流制限器の有効性
を低下させる。

この遅延はこの発明により輝度クランプ回路またはこの
遅延の源を表わす等価回路を含む方式では極めて小さく
なる。

この遅延は輝度クランプ回路網に付随する電荷蓄積コン
デンサ（例えば第１図の４７）の動作特性または抽出保
持信号処理回路に付随する電荷蓄積コンデンサに起因す
ることがある。

映倫信号処理方式において自動輝度調節用に用いるこの
形式の回路はラーマ（Ａ 、 Ｖ 、 Ｔｕｍａ ）等
による米国特許願第７９４１２８号明細書に記載されて
いる。

この発明を推奨実施例について説明したが、当業者はこ
の発明の技術的範囲内において種々の改変を行い得るこ
とを理解すべきである。

成分値その他の動作因子の例示もこの発明の理解を助け
るためのものであってこの発明を限定するためのもので
はない。

この発明による回路は必ずしも映像信号処理装置の輝度
チャンネルに配置する必要はなく、米国特許第３９７０
８９５号明細書開示の形式を持つ映像管駆動段に連動さ
せることもできる。

この米国特許に詳示されるごとく、各駆動段はベース入
力に交流結合された色差信号を供給されると共にエミッ
タ入力に輝度信号を供給されたマトリクス増幅トランジ
スタの前段にこれと帰還関係に配置したキードクランプ
トランジスタを結合している。

この交流結合はそれぞれクランプトランジスタと連動す
る結合コンデンサによって得られ、このような構成によ
れば、制御トランジスタ８２（第１図）のコレクタから
各交流結合コンデンサに先立って各色差信号結合路にゲ
ート制御信号を供給することによって輝度制限を付随す
るビーム電流制限を達成することができる。

この発明によるビーム制限制御はまた消去基準レベル（
例えば輝度クランプにより得られるもの）がビーム制限
器制御□□信号の影響を受けないことが望ましい方式に
おいて有利である。

例えば前述のように生成されたゲーテッドビーム制限器
制御信号を輝度クランプ回路と米国特許第３９７０８９
５号明細書記載の形式のキードクランプ段を用いた映像
管駆動段との間に挿入することができる。

このキードクランプ駆動段はこれによって処理されたク
ロミナンス信号を各消去期間中基準レベルにクランプす
るようになっているため、その消去基準レベルを不変に
維持することが望ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明により構成された装置を用いたカラー
テレビ受像機の一般配置を示す部分ブロック部分暗示回
路図、第２図ないし第５図はこの発明の詳細な説明に用
いる波形図である。 ４０・・・・・・輝度信号処理回路、４７・・・・・・
蓄電結合コンデンサ、４８・・・・・・キードクランプ
トランジスタ、５０・・・・・・輝度駆動トランジスタ
、６８・・・・・・映像管、７４・・・・・・ビーム電
流感知回路、８０・・・・・・ビーム制限回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 映像信号の水平画像消去期間中にその映像信号の基
   準レベルを設定する手段であって過剰のビーム電流状態
   に速やかに応動することができないクランプ用電荷蓄積
   手段を有する基準レベル設定手段を含む映像信号チャン
   ネルと、処理された映像信号に応じて画像を再生する手
   段とを有する映像信号処理方式において、上記処理され
   た映倫信号に応じて上記画像再生手段により引出される
   電流を表わす信号を引出す信号引出手段と、この９出さ
   れた信号に応動し、上記電流が所定の閾値レベルを超え
   たときその超過量に比例する出力制御信号を生成する手
   段と、この制御信号を上記チャンネル（こ供給して、上
   記閾値レベルを超える上記電流を制限する方向に上記映
   像信号を変位させる手段と、上記クランプ用電荷蓄積手
   段が過剰のビーム電流状態に応動する必要がないように
   、上記水平消去期間中上記制御信号を阻止する手段とを
   含むゲーテッド自動ビーム電流制限器。