JPS5997281A - 映像表示装置の黒映像電流レベルを自動的に制御する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、テレビジョン受像機の映像管のバイアスを
自動的に制御する装置における信号クランプおよびサン
プリング回路に関するものである。

〔発明の背景〕

カラーテレビジョン受像機では、そのカラー映像管の各
電子銃の黒映像を表わす適正な電流レベルを自動的に設
定するために、時々、自動映像管バイアス（ＡＫＢ）制
御装置を使用している。この装置が動作すると、映像管
で再生される画像はその映像管の動作パラメータの変化
（たとえば、経年変化および温度変化など）によって損
なわれることが無くなる。

ＡＫＢ装置は、通常、映像管の各電子銃が黒ビデオ信号
情報を表わす成る基準電圧に応じて小さな黒映像表示消
去電流を流す、映像消去（ブランキング）期間中に動作
する。

成る一つのＡＫＢ装置では、陰極点電流レベルを表わす
大きさを持った、周期的に抽出されるパルス信号て応じ
て、制御回路が動作する。この抽出でれた信号は、クラ
ンプおよびサンプリング回路を具えた制御回路で処理さ
れて大きさが増大または減少する映像管バイアス修正信
号となり、適正な黒電流レベルを維持するために映像管
に供給される。このクランプ回路は、クランプ回路ノぐ
シタヲ有し、このキャパシタはそこに生じた基準電圧の
レベルに従って、サンプルされるべき信号情報に対する
基準状態を設定する。この基準電圧は、サンプル回路に
対する初期基準ガイアス状態を設定するために、サンプ
リング回路に印加される。

この形式のＡＫＢ装置は、たとえば、米国特許第４．３
３１９８１号明細書に開示されている。

サンプルされる振幅変化が非常に小さいＡＫＢ装置では
、小プな信号振幅変化をサンプルする基準となるクラン
プ基準電圧は確実にかつ正確に設定されていなければな
らない。従って、クランプキャパシタは、特にＡＫＢ信
号処理回路が信号クランプおよびサンプリング作用を行
なっていない比較的長い期間中に、大幅に放電しないよ
うに保証されていることが望ましいことが判る。

〔発明の概要〕

この発明の原理に従えば、映像表示装置に流れる黒映像
電流のレベルを自動的に制御する装置が提供される。こ
の装置は、映像消去期間内の制御期間中に動作するもの
で、黒映像電流の大きさを表わす信号を抽出する手段を
持っている。信号サンプリング手段も含んでいて、この
手段は上記抽出された表示信号に応じて映像表示装置に
出力バイアス制御信号を供給して所望の黒電流レベルを
維持する。信号サンプリング手段には電荷蓄積装置を含
む手段が結合されており、この手段は制御期間中動作し
て電荷蓄積装置に成る基準電圧を発生する。これが信号
サンプリング手段の基準バイアス条件を設定する。また
、制御期間以外の期間中にサンプリング手段に実質的に
電流が流れることを禁止する手段も設けられている。こ
れは、蓄積装置に対する充電を妨げて、制御期間以外の
期間中に上記の基準電圧が大幅に変化することがないよ
うにするものである。

〔詳細な説明〕

以下、図面に示す一実施例について説明する。

第１図において、テレビジョン信号処理回路１０は、合
成カラーテレビジョン信号から分離された輝度（Ｙ）成
分とクロミナンス（Ｃ）成分を、輝度・クロミナンス信
号処理回路１２に供給する。処理回路１２は、輝度およ
びクロミナンス利得制御回路、直流レベル設定回路（た
とえば、キード黒レベルクランプ回路を含む回路）、ｒ
−ｙ、ｇ−ｙおよびｂ−ｙ色差信号を発生するカラー復
調器、および上記の色差信号を処理済みの輝度信号と合
成して低レベルのカラー映像表示信号ｒ、ｇおよびｂを
生成するマトリックス増幅器を有するものである。

上記の信号は、ビデオ出力信号処理回路１４ａ。

１４ｂおよび１４Ｃ内の回路で増幅その他の処理を受け
、高レベルの増幅されたカラー映像信号Ｒ，ＧおよびＢ
となってカラー映像管１５の各陰極強度制御電極１６ａ
　、　１６　ｂおよび１６Ｃに供給きれる。回路１４ａ
　、　１４ｂおよび１４ｃは、また、後述するように自
動映像管バイアス（ＡＫＢ）制御作用に関係のある作用
も行なう。映像管１５は、陰極１６ａ、１６ｂおよび１
６ｃを持った各電子銃に、共通に付勢される制御グリッ
ド１８を設けた自己集中インライン形のものである。

この実施例において、出力信号処理回路１４ａ、１４ｂ
および１．４Ｃは何れも同様なものであるから、処理回
路１４ａの動作に関する以下の説明は処理回路１４ｂお
よび１４ｃにもそのまま当嵌まる。

処理回路１４ａは映像管駆動段を有し、この駆動段は、
エミッタ共通増幅器形に接続されて入力信号結合回路２
１を介して処理回路１２からビデオ信号ンジスタ２０と
共にカスコード・ビデオ駆動増幅器を構成する高圧出力
トランジスタ２２（上側にある）で構成されている。映
像管の陰極１６を駆動するに適シた高レベル・ビデオ信
号Ｒ々へこのトランジスタ２２のエミッタに生じて映像
管の陰極１６ａに印加される。

タイミング信号発生器４０は、組合せおよび順次動作形
の論理制御回路と、受像機の偏向回路から取出される周
期的な水平同期周波数信号（Ｈ）および周期的な垂直同
期周波数信号（Ｖ）に応動するレベル・シフト回路を有
し、周期的ＡＫＢ期間中にＡＫＢ機能の動作を制御する
タイミング信号ＶＢ。

ｖｖ　　およびＶ。を発生する。

１　　Ｃ１ 各ＡＫＢ期間は、垂直消去期間内の垂直帰線期間の終了
より極く僅か後に始まり、同じく垂直消去期間内でビデ
オ信号映像情報が存在しない期間の水平線期間数個分に
亘るものである。タイミング信号発生器４０はヒン（Ｈ
ｉｎｎ）氏の米国特許第４２７７７９８号明細書に開示
されている技術に従って構成することができる。

タイミング信号ｖ３は、ＡＫＢ動作期間中ビデオ信号を
禁示するのに使われるもので、垂直帰線期間の終了の直
後に発生するパルスより成る。信号ＶＢは、ＡＫＢ期間
すなわち制御期間中存在し、輝度・クロミナンス処理回
路１２の消去制御入力端子に供給きれて、この回路１２
のｒｌｇおよびｂ出力がビデオ信号の不存在に相当する
黒映像表示直流基準レベルを呈するようにする。この動
作は、処理回路１２の信号利得をその利得制御回路を介
して信号ＶＢに応じて実質的に零に低減させることによ
って、および回路１２の信号出力に黒映像表示基準レベ
ルを生成するように回路１２の直流レベル制御回路を介
してビデオ信号処理通路の直流レベルを変化させること
によって、行なうことができる。

正のグリッド駆動パルスとして使用てれるタイミング信
号Ｖ。は垂直消去期間内の数本（たとえば３本）の水平
線期間に及ぶものである。タイミング信号Ｖ。ばＡＫＢ
装置の信号サンプリング機能に付属するクランプ回路の
動作の制御に使用される。

サンプリング制御信号として使用されるタイミング信号
Ｖは、信号Ｖ。の後で生じ、映像管の陰極黒電流レベル
を制御する直流ノ・イアス制御信号を発生スるサンプル
・ホールド回路の動作のタイミングを合わせるのに使用
される。信号Ｖ８ば、成るサンプリング期間（たとえば
３本の水平線期間）をカバーするもので、その始点はク
ランプ制御信号■がカバーするクランプ期間の終点より
僅かに遅れた時点であり、終了点はＡＫＢ期間の終了と
事実上一致している。

第１図に戻って、ＡＫＢ期間中、正のノ（ルスＶ。

期間以外の他の時間には信号Ｖ。はグリッド１８に対し
て上記より正でない正常なバイアスを与える。

正のグリッドパルスＶ。に応じてこのグリッド、＋ルス
期間中これと同相の正の電流パルスが陰極１６ａに現わ
れる。こうして発生した陰極出力電流パルスの振幅は陰
極焦電流の導通レベル（普通は数マイクロアンペア）に
比例したものとなる。

この誘起された陰極出力パルスは、この、＜ルスに比例
した電圧パルスが抵抗３１の両端間に生ずるように、分
圧抵抗３０と３１上に対応する電圧ノ々ルスを発生きせ
る。この電圧パルスはＡＫＢノ（イアス制御信号処理回
路５０に供給される。

回路５０は、制御期間中、信号のクランプとサンプリン
グの作用を行なう。クランプ作用は、各ＡＫＢ期間内の
クランプ期間（タイミング信号Ｖ。と時間的に一致して
いる）中、入力交流結合キャパシタ５１．演算相互コン
ダクタンス増幅器５２および電子的スイッチ５６より成
る帰還クランプ回路によって、行なわれる。サンプリン
グ作用は、各ＡＫＢ期間すなわち制御期間中クランプ期
間に後続するサンプリング期間（タイミング信号Ｖ８と
時間的に一致している）中、増幅器５２、電子的スイッ
チ５４および平均応答性電荷蓄積キャパシタ５８を含む
回路によって、行なわれる。

映像管バイアス修正電圧は、キャパシタ５８の両端間に
生じ、結合回路６０（たとえば、バッファ段とレベル・
シフト回路より成る）を介して映像管駆動回路２０．２
２のバイアス制御入力であるトランジスタ２０のベース
へ印加これる。回路６０は、トランジスタ２０の入力要
求と両立し得る出力バイアス制御電圧を供給する。キャ
パシタ５８の両端間に発生した修正電圧は、帰還制御作
用によって映像管の焦電流導通を所望の適正レベルに自
動的に維持するように働く。

相互コンダクタンス増幅器５２は差動的に接続されり入
力トランジスタ７０と７２で構成されている。

トランジスタ７２のベースには固定基準電圧Ｖ□１が印
加づれ、一方トランジスタフ０のベース入力にはサンプ
ルされるべき信号が交流結合キャパシタ５１を介して供
給される。トランジスタ７２のコレクタ出力回路は、Ｐ
ＮＰ）ランジスタフ５．７６から成る能動負荷電流ミラ
ー（すなわち、電流復製回路）である。トランジスタ７
３と付属の電流決定抵抗７４とがトランジスタ７０．７
２に対する電流源として作用している。トランジスタ７
８と付属の電流決定抵抗７９はトランジスタ７６に対す
る電′流源である。抵抗７９（２Ｒ）の値は抵抗７４　
（Ｒ）の値に対して選択されるもので、トランジスタ７
８の供給する電流１／２がトランジスタ７３の供給する
電流■の丁度２分の１であるようにされる。サンプリン
グ期間中、相互コンダクタンス増幅器５２は、トランジ
スタ７０のベースにおける入力電圧変動に応じてトラン
ジスタ７６．７８の相互に結合されたコレクタに出力電
流変化を生じる。

増幅器５２の導通が、タイミング信号ＶＢに応動する電
子的スイッチ８５を介して電流源トランジスタ７３と７
８に選択的に供給されるバイアス電位（＋バイアス）に
応じて制御されることが判る。スイッチ８５ハ、Ａ、　
Ｋ　Ｂ期間すなわち制御期間中、信号ｖ３に応じて導通
してトランジスタ７３と７８にバイアス電位を印加し、
増幅器５２を活かして動作状態とする。しかし上記以外
の時間には、スイッチ８５は非導通状態で、トランジス
タ７３．７８に動作バイアスはかからず、増幅トランジ
スタ７０．７２は非導通状態とされる。トランジスタ７
０が非導通であれば、クランプキャパシタ５１の負（−
）端子に生じた基準電圧ｖＲが、ＡＫＢクラングおよび
サンプリングが行なわれていない比較的長い期間中、ト
ランジスタ７０の入力電流によって目立つほど放電され
ることが都合よく防止される。第１図の構成の上記した
特徴を、次に、第２図の波形を参照しっつＡＫＢクラン
プおよびサンプリング作用と共に詳細に説明する。

第２図の波形は、クランプおよびサンプリング１ｔＪｊ
　間に、増幅トランジスタ７０のベース信号入力に現わ
れる入力電圧を示している。最初のクランプ期間中、キ
ャパシタ５１の負端子における基準電圧当に相当する成
る基準レベルがトランジスタ７０のベースに発生する。

それに続くサンプリング期間中に、この基準レベルに対
する信号振幅変化がサンプルされる。サンプルされた信
号はこのサンプリング期間中発生し、映像管の焦電流の
レベルの変動に応じて変動する振幅△Ｖを示す。サンプ
ルされたこの振幅変化は非常に小ζいもので、適正な映
像管焦電流レベルに相当する振幅に対して数ミリボルト
の程度である。

更に第１図において、クランプ・スイッチ５６はタイミ
ング信号Ｖ。に応じてクランプ期間中のみ導通し、サン
プリング・スイッチ５４はタイミング信号ｖ８に応じて
サンプリング期間中のみ導通する。

バイアス・スイッチ８５はクランプおよびサンプリング
期間中だけ導通する。

クランプ基準期間中は、トランジスタ７２゛のコレクタ
出力は、ダイオード接続のトランジスタ７５とトランジ
スタ７６より成る電流ミラー増幅器とスイッチ５６を介
してトランジスタ７０のベース入力でキャパシタ５１の
負端子に結合されて、電流負帰還路が形成される。出力
蓄積キャパシタ５８は、このとき非導通のスイッチ５４
．によって増幅器５２から切離される。キャパシタ５１
の負端子は、トランジスタ７０と７２のベース電圧が実
質的に等しくなる（すなわち、増幅器５２の差動入力電
圧が実質的に零になる）捷で、トランジスタ７２．７５
および７６の導通電流によって充電される。このとき、
トランジスタ７３から供給される電流Ｉはトランジスタ
７０と・７２のコレクタ電流に等分され、トランジスタ
７２と７６のコレクタ電流はトランジスタ７８を流れる
コレクタ電流（１／）に等しくなる。従って、トランジ
スり７６の全コレクタ電流はトランジスタ７８のコレク
タ電流として流れる。この電流帰還路はクランプ期間の
前に零電流状態に落着き、そのときトランジスタ７８は
トランジスタ７６が流す全コレクタ電流を吸収して、ト
ランジスタ７０のベースとキャパシタ５１に流れる帰還
電流は零になる。

こうして電流帰還作用によってトランジスタ７０のベー
ス入力はクランプ期間中直流基準レベルｖＲにクランプ
される。基準電圧ＶＲはＶＲＥＦの関数であって、この
ときはＶＲ□に等しい。クランプ期間の終点では、この
キャパシタ５１の両端間電圧は、キャパシタ５１の負端
子の電圧ＶＲとキャパシタ５１の正端子の公称直流電圧
との間の差に等しい。この公称直流電圧は、ＡＫＢ期間
中に黒映像状態に応じて生ずる映鐵管の陰極電圧の関数
である。

上記に後続するサンプリング期間中、キャパシタ５８が
スイッチ５４により増幅器５２の出力に結合されると、
トランジスタ７０に供給される入力信号が、前のクラン
プ基準期間中に設定されたトランジスタ７０の平衡した
ベースバイアスを変化させるに足るものでない限り、キ
ャパシタ５８の充電状態は不変に保たれる。たとえば、
サンプルされるべき入カバルスの振幅増大によって誘起
されるトランジスタ７０のベース電圧の増大は、トラン
ジスタ７２と７５のコレクタ電流を、および電流復製作
用によっテトランジスタフ６のコレクタ電流を、対応減
少させる。するとキャパシタ５８は、トランジスタ７８
を介して、トランジスタ７６の導通電流の減少に相当ス
ル量だけ放電してキャパシタ５８上の電圧を減少させる
。このとき、トランジスタ７８はキャパシタ５８の放電
に関して電流シンクとして働く。同じ様に、入力トラン
ジスタ７０のベース電圧の減少は出力トランジスタ７６
のコレクタ電流を対応して増大させる。キャパシタ５８
はこの導通電流の増大に応じてトランジスタ７６を介し
て充電されてその電圧が増大する。この場合トランジス
タ７６はキャパシタ５８の充電における電流源として作
用する。

前述のように、増幅器の入力トランジスタ７０は、クラ
ンプおよびサンプリング作用が行なわれていない期間中
、増幅器５２が非導通にされると、具合よく非導通にさ
れる。増幅器５２とトランジスタ７０が非導通状軸のと
きは、キャパシタ５１の負端子は。

事実上放電路を作り得ないように結合が切られる（スイ
ッチ５６はＡＫＢクランプ期間中だけ導通であるから、
このときは非導通である）。

ここに開示したＡＫＢ信号処理回路の特徴は、もし増幅
器５２が１つのＡＫＢ期間から次の同期間まで導通状態
のままであればキャパシタ５１の負端子ハトランジスタ
フ０のベース電流によって相尚量放電される可能性があ
るので、重要である。この装置において、キャパシタ５
１の負端子の３０ミリボルト位の少量放電（すなわち、
基準電圧ＶＲを減少させる）は有効な信号クランプ作用
を損なう可能ヰがある。この点については、キャパシタ
５１上に設定される基準電圧ｖＲは１ミリボルトの何分
の１以内で正確でなければならぬことが判る。すなわち
、ＡＫＢ期間中に映像管バイアスが不適正であれば、増
幅器トランジスタ７０の入力における電圧変化は僅か数
ミＩＪボルトしか変化せず、その様な電圧変化が増幅器
５２の入力に正確にかつ高信頼度をもって発生せねばな
らない。入力キャパシタ５１の値は幾分大きく（約０．
１２μｆ）、クランプ期間は非常に短く（水平線期間３
本分）そしてこのキャパシタ５１と抵抗３１の値で決ま
る時定数は、基準電圧１へを発生する場合にキャパシタ
５１の負端子を充電し得る速度を制限する。

増幅器５２が非導通であれば、キャパシタ５１の放電電
流はトランジスタ７０の無視できる程度に小さなコレク
ターベース漏洩電流より成る。この漏洩電流は、トラン
ジスタ７０が導通しているときのベース電流よりも数桁
小さなものである。

別の形として、基準電圧外が発生するときのキャパシタ
５１の負端子を、キャパシタ５１と増幅器トランジスタ
７０のベース入力の間に挿入した電子スイッチによって
非ＡＫＢ期間中、切離すこともできる。この方法は回路
が複雑化するので上記の方法よりは好ましくない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による信号クランプおよびサンプリ
ング回路を具えたＡＫＢ装置を含むカラーテレヒション
受像機の要部を示す一部ブロック回路図、第２図はＡＫ
Ｂ装鵞の動作を理解する上で都合の良い波形図である。 １４ａ、１４ｂ、１４ｃ・・・ビデオ出力信号処理回路
、１５・・・映像管、２０．２２・・・映像管駆動回路
を構成するトランジスタ、１８．３０．３１・・・黒映
像表示電流抽出用のグリッド、分圧器を構成する２つの
抵抗、５０・・・クランプ作用およびサンプリング作用
を行なうＡＫＢバイアス制御信号処理回路、５１゜５２
＋　５６・・・クランプ回路を構成するキャパシタ、演
算増幅器、相互コンダクタンス増幅器、電子的スイッチ
、５２．５４．５８・・・サンプリング作用を行なう演
算相互コンダクタンス増幅器、電子的スイッチ、電荷蓄
積キャパシタ、８５・・・制御期間以外の期間サンプリ
ング手段の電流を遮断する手段を構成するスイッチ。 ％許出ａ人　　アールシーニー　コーポレーンヨン代理
人　清水　哲ほか２名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　黒映像電流の大きさを表わす信号を抽出する
   手段と、上記抽出された黒映像電流表示信号に応じて映
   像表示装置に出力バイアス制御信号を供給して所望の焦
   電流レベルを維持する信号サンプリング手段と、上記信
   号サンプリング手段に結合された電荷蓄積装置を有し、
   映像消去期間内の制御期間中動作して上記電荷蓄積装置
   に成る基準電圧を生成して、上記サンプリング手段に対
   する基準バイアス状態を設定する手段と、上記制御期間
   以外の期間中上記サンプリング手段に流れる直流を実質
   的に抑止して、上記制御期間以外の期間中、上記蓄積装
   置中の電荷が従って上記基準電圧が大幅変化することが
   無いようにする手段と、を具備して成る、映像消去期間
   内の制御期間中動作する。 映像表示装置の黒映像電流レベルを自動的に制御する装
   置。