JPS60117880A - 直流回復回路 - 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】 この発明は画像表示用映像管を含むテレビジョン受像機
のよう′な映像信号処理表示方式において映像信号の直
流成分を回復する回路に関する。

〔背　景〕

例えば米国で用いられるＮ’ｒ　ｓ　ｃ放送標準に従う
放送テレビジョン信号を処理する通常のテレビジョン受
像機は、周波数の上限で約４．２１ｖｉＨｚに帯域幅を
制限された映像信号を処理するようになっており、従っ
てこのような方式の画像表示用映像管用の駆動増幅器は
対応する帯域幅性能を示す必要がある。またこのような
方式では映［象管の強度制御電極に対する直流バイアス
を、映像管駆動増幅器σ動作点と出力直流バイアス条件
を変えることにより調節することがしはしはある。これ
によって映像管の黒画像表示電流レヘルを設定すると共
に、その映像管の再生する画像に所要の輝度レベルを確
立するのである。一般に輝度制御は視聴者の操作する手
動輝度制御器の設定によって映像管駆動器の出力信号の
直流レベルを変えることによって行われる。

最近画像の解像度の著しく高い高鮮明度映像信号表示方
式への趨勢が生じて来たが、この方式は高解像度テレビ
ジョン受像機、テレテキストおよびデーク表示モニタを
含み、通常方式に比して著しく広い信号帯域幅性能を持
つ映像信号処理装置と、特に広帯域幅の映像管駆動段を
必要とする。

広帯域映像管駆動増幅器の多くは通常帯域幅方式を用い
た駆動増幅器に比して出力インピータンスが低く出力電
流レベルか高い。また広帯域駆動増幅器では次のように
若干の問題を避けるため直流バイアスを実質的に一定に
保つことが望ましい。

輝度制御器その他の調節器具の設定の変動に応じて生ず
るようなバイアス変化は、これらの調節器具に付１通す
る出力直流レベル移動に適応するに足る大きな駆動増幅
器の供給電圧を必要とするか、このような大供給電圧は
すでに高い直流電流レベルで動作して電力の消費放散を
増している広帯域幅映像管駆動器ではさらにそれを増す
ため不都合である上、広帯域幅の駆動用トランジスタは
定格電圧が低くて直流出力電圧の変位に適応するに要す
るより大きい供給電圧か使用できないことがある。バイ
アス電圧の変動はまた駆動増幅器のトランジスタのキャ
パシタンス値に影響し、そのトランジスタの直流バイア
スの変化による動作帯域幅の変動を生する。また駆動ト
ランジスタの動作帯域幅性能はトランジスタのバイアス
電流の関数であるトランジスタの電流利得によっても変
る。

上述のような直流バイアスに関連する問題を避けるため
、広帯域映像表示方式には駆動増幅器の出力と映像管の
間にコン゛デンサを挿入し、この出力結合コンデンサに
関連する直流回復回路網を設けたものかある。この形式
の直流回復回路は米国特許第４０８２９９６号および第
４．２８５００８号等に開示されている。

上記米国特許第４２８５００８号に用いられている形式
の出力直流回復回路はタイオードクランプ回路を含むも
ので若干の欠点がある。すなわち、映像信号の有効画像
情報期間にダイオードか逆イアスされ、そのダイオード
の型とその両端間の逆バイアスの大きさに依って、特に
広帯域系の場合その映像出力回路の周波数応答に悪影響
を及はすことがあるキャパシタンスを呈し、またダイオ
ードクランプ回路かクランプ期間中にダイオード電流に
よって生ずるクランプ誤差を生ずる。この電流は関連す
る映像管駆動増幅器の出力インピータンスの両端間に映
像管電子銃の差動カットオフ誤差を導き得る電圧降下を
生ずる。カラーテレビジョン受像機では、その電子銃に
印加される複数の色信号に関連する平均ビーム電流が相
等しくなけれは、差動カットオフ誤差により再生画像の
暗灰色部分に無用の着色を生ずることがある。多くの広
帯域映像管駆動器の設計において、駆動増幅器の出力イ
ンピーダンスはクランプ誤差を無視可能ならしめるに足
るほど小さくしない上、ダイオードクランプ回路を用い
ると、水平線画像期間中映像管ビーム電流（すなわち陰
極電流）による結合コンデンサの充電により、各水平画
像線全体に若干の黒レベルの低下または変化を生するこ
とかある。この効果は特に高解像度広帯域方式において
不都合である。

上記米国特許第４Ｑ３２９９６号開示の映像管駆動器と
関係する直流回復回路は、高電圧高周波数エミッタホロ
ワトランジスタを用いて前段の映像出力電圧利得段から
容量的に交流結合された映像信号を受入れる。このエミ
ッタホロワトランジスタは帰還直流回復回路に結合され
、直流回復された映像出力信号を映像管に供給する。こ
の回路はタイオードクランプ回路に関連するいくつかの
問題を解決するが、若干の制限を呈する。すなわち、あ
る場合はこのエミッタホロワ接合トランジスタを用いて
も高電圧エミッタホロワ接合トランジスタの使用を正当
化するに足るほど前段の映像出力増幅器の容量性負荷を
低減しないことかあり、これは特にその系の高周波数限
界がトランジスタの利得帯域幅積周波数ｆｔに近付くほ
ど多い。その上、苛酷な広帯域用途において映像信号の
立上りと立下りの時間に対称性を作証するためエミッタ
抵抗の小さいことを要求されると、総電力消費か増大す
る。

どの場合にも輝度制御目的に駆動段の前の映像信号に例
えば可変ブランキングレベルのような可変輝度制御用直
流レベルを挿入することは広帯域映像駆動方式には好ま
しくない。このような可変輝度制御レベルは映像駆動増
幅器がその増幅器の供給電圧と電力消費の上昇と共にダ
イナミックレンジの拡大を示すことを要求する。

従ってここに開示する直流回復回路は広帯域交流結合映
像管駆動増幅器に用いて好都合で、前述のダイオードク
ランプ回路に関連する問題を解決する上、映（象管駆動
信号路に広帯域エミッタホロワ装置を追加する必要がな
く、特に消費電力に顕著な増大かな（、駆動増幅器の容
量性負荷を減してその系の広帯域性能を維持し、駆動増
幅器のタイナミツクレンジを余分に拡大して動作用供給
電圧と消費電力を上ける必要のない画像輝度制御性能を
与える。

〔発明の概要〕

この発明の原理による直流回復回路は、入力と、映像駆
動増幅器と画像表示装置の強度制御電極とを交流結合す
る信号路に結合された出力とを有するキード帰還回路の
ような回復回路を含んでいる。

この発明の１特徴により、この回復回路はその帰還路の
高インピータンス抵抗回路網によって映像出力信号路に
受動的に結合され、この発明の曲の特徴により、直流回
復された映像信号が表示装置の強度制御電極に受動的に
結合されている。

〔詳細な説明〕

第１図において、映像信号は信号源１０がら広帯域映像
出力映像管駆動増幅器１２に印加され、ここで画像再生
用映像管の陰極を駆動するに適する高レベル出力映像信
号を生成する。この映像出力信号は交流信号結合コンデ
ンサ１４、ピーキンク線輪１５、限流抵抗１６を介して
映像管１８の陰障１７に供給される。陰極には制御クリ
ット１９が付随してそれと映像管電子銃を構成し、その
クリッド１９に印加される負のプランキンクパルスに応
じて、画像ブランキンク期間中映ｔＪ管１８のフランキ
ンクが行われる。

映像管駆動器１２はコレクタ回路から映１象出カ信号を
発生する高電圧出力の共通ベース増幅トランジスタ２１
とカスコード増幅器を構成する低電圧入力の共通エミッ
タ増幅トランジスタ２０を含み、トランジスタ２１のコ
レクタ出力回路には複数個の直列負荷抵抗２２．２．３
とピーキンク線輪２４か含まれている。このトランジス
タ２１のコレクタ回路に（ユ個でなく）複数個の負荷抵
抗を用いるのは、駆動器１２の所要の広帯域性能に対す
る寄生キャパシタンスの影響を減するためであることが
判っている。

この場合、その寄生キャパシタンスは映像出力信号のピ
ーク・ピーク振幅が４０Ｖのとき２５ＭＨｚ程度である
。出力トランジスタ２１はシーメンス（Ｓｉｅｍｅｎｓ
　）社が市販のＢＦ３６９型トランジスタのよう゛な比
較的高電圧の装置である。入力トランジスタ２０に適す
るトランジスレ形式は一般に入手可能の２Ｎ２２１９Ａ
型である。入力信号結合回路２８はこの糸の調整中に駆
動増幅器１２の信号利得の調節に用いる可変抵抗を含ん
でいる。

この発明によって、映像管陰極信号結合路の接続点Ａの
交流結合コンデンサ１４に直流回復回路３Ｑが結合され
ている。この回復回路３０は輝度制御電圧源３５から接
続点Ｂに与えられる可変輝度制御電圧に応じて画像輝度
制御性能を呈するキード帰還回路網を含み、その帰還回
復回路は増幅器４０．コンデンサ４６、電圧変換結合用
トラン／メタ４８．５０および複数個の比較的値の高い
直列帰還抵抗４１〜４４（例えは金属薄膜装置）を含ん
でいる。

帰還抵抗４２．４３の接続点は陰極信号路のコンデンサ
１４と、回復回路３ｏを陰極信号路に接続する信号イン
ターフェース端子に相当する点Ａで接続されている。電
圧１１ｊｊ３５は視聴者操作用の手動輝度調節器に対応
する可変電圧差計３６を含み、その可動接点から得られ
る可変ｆｆ１ｌｉ度制御電圧が電圧ホロワ段３つを介し
て接続点Ｂに印加される。可変抵抗３７．３８は輝度制
御範囲の上下限を確定するため予め設定されている。

回復回路網内の増幅器４０はアール・シー・ニー社（Ｒ
ＣＡ　Ｃｏｒｐ、　）から市販ノＣＡ３ｏ６ｏ型集積回
路の一部を成すキード差動入力演算変換コンタクタンス
増幅器（ＯＴＡ）である。この増幅器４ｏの非反転信号
入力端子（＋）は仮恕接地電流加算点て、□□□Ｂを介
して輝度制御回路３５の出力に結合され、反転入力端子
（−）は抵抗４５を介して基準電位点（大地）に接続さ
れ、またその高インピーダンス電流出力端子はコンデン
サ４６に接続されている。増幅器４ｏは映像信号の各水
平線ブランキング期間のＱＮゎゆる「後部ポーチ」期間
中キーイングパルスに応じて導通固定され、この間帰還
回復回路網か電圧感知制御の動作をするようになってい
る。

コンデンサ４６の電圧は増幅器４ｏの非反転入力の電圧
レベルと反転入力の基準電圧レベルとの差を表わし、出
力ドレン電極りと接地ソース電極Ｓを持つ高電圧高入力
インピーダンスのＭＯ８電界効果トランジスタ（ＦＥＴ
）４８の入力ゲート猷１１Ｇｉこ印加される。トランジ
スタ４８の出力回路はコンデンサ４６の表示電圧の増幅
されたものか両端間に生ずる抵抗４つと、その抵抗４つ
の電圧を抵抗４１．４２に印加する低出力インピーダン
スのエミッタホロワトランジスタ５０を含み、これらの
抵抗が抵抗４３．４４と共に分圧器を形成して点Ａのコ
ンデンサ１４の回復された直流レベルを増幅器４０の非
反転入力の電圧レベルに従って、例えは後述のように輝
度調節器３６の設定に従って維持するようになっている
。

増幅器４０の非反転入力の電圧レベルはまた可変抵抗６
０．６２の設定によっても影響される。抵抗６０は映像
管の「カットオフ」レヘ・ル調節器で、例えは装置の製
造調整中輝度調尚器３６の与えられた設定に対して映像
管をカッ［・オフレベルに設定スるように予め設定され
る。抵ワＬ６２はプリセット「輝度追跡用」調節器で、
装置の調整中駆動増幅器の利得制御器２８の設定に従っ
て調節される。抵抗６２を調節すると駆動増幅器の利得
設定に従って所要の画像輝度特性が得られ、特に第２図
に示すような色画像表示装置においてずへての輝度レベ
ルで適正な映像管駆動比と白画像平衡を保証するために
必要である。

画像フランキンク期間中に発生される陰極信号結合用コ
ンデンサ１４の両端間の黒レベル電圧は映像出力トラン
ジスタ２１のコレクタの黒レベル電圧と回復回路網３０
の作用により維持される屯Ａの映像管陰極の黒レベル電
圧との差である。黒レベル電圧は映像管のカットオフ電
圧と視聴者の輝度調節器３６の設定に比例した値を持つ
画像輝度表示電圧成う１との和に等しく、陰極黒レベル
電圧（よトランジスタ５０のエミッタ回路の直列抵抗４
１〜４４をｊｍって増幅器４０の非反転入力に流れる電
流【こ関係する。

増幅器４０が各水平線のブランキンク゛期間の１後部ポ
ーチ」黒レベル制御区間中導通に固定されると、トラン
ジスタ４８．５ｏと抵抗４１〜４４を含む）帯還路が増
幅器４０の出力から非反転入力まで３し成される。この
とき増幅器４０の出力はその非反転入力と反転入力の間
に存在するすべての電圧不平衡の関数としてコンデンサ
４６を充放電する。増１）吊器４０；ｉ所要の黒レベル
条件に対応してその両人ラフ間の電圧差を零にするに必
要な電流をコンデンサ４６に供給し、またはそれから取
出す。

従って帰還ループから分圧抵抗４２〜４３の接続、Ｑ、
すなわち点Ａに引出された電圧は、映像管の陰極バイア
ス電圧が所要の黒レベル）くイアスミ圧に対応スるよう
にコンデンサ１４の電荷を設定する。この関係でコンデ
ンサ４６に蓄積された電圧は抵抗４１．４２を流れる電
流により点Ａを介して陰極に所要の黒レベルか設定され
るようにトランジスタ４８．５０を駆動する。抵抗４１
．４２を流れる正の電流はトランジスタ５０のエミッタ
から流れるか、抵抗４１．４２を流れる負の電流はタイ
オード５２とトランジスタ４８を通って大地に流れる。

黒レベルバイアス電圧とそれによる内生画像の輝度は輝
度調節器３６を介して増幅器４０の非反転入力に印加さ
れる電圧を変えることにより変えることかできる。調節
器３６を調節すると、隔還ループが平衡人力状１ルに戻
るときへＡの黒レベル電圧に関（系する変化か生ずるよ
うに黒レベル制御期間中抵抗４１〜４４を流れる帰還電
流か変化する。このとき点Ａに輝度調節器３６の設定に
適合する新しい黒レベル電圧が生ずる。

」１記の方式は直流回復と輝度制御の機構を備えた点と
、回復回路か陰極信号路に抵抗結合されている点に関係
するいくつかの特長を次のように有する。

上述の輝度制御法によると駆動段１２で処理される映像
信号中の可変輝度表示黒レベルの必要がなくなる。従っ
て映像管駆動増幅器は動作供給電圧の上昇と消費電力の
増大を伴う追加のダイナミックレンジを示す必要かない
。これはこのような可変黒レベルから来る増幅器の動作
点の移動に適応するため必要であったものである。ここ
で画像ブランキング期間中のブランキングが映像管駆動
増幅器の前で映像信号を消去するのではなく、映像管に
印加したブランキング信号により行われることも判る。

このような映像管のブランキングによってもブランキン
グ期間中の動作点の移動に適応するための映像管駆動器
の必要がなくなる。

回復回路を高インピーダンス抵抗４１〜４４と介して陰
極信号路に結合することにより、ダイオードまたは高電
圧トランジスタを用いて結合するより映像管駆動段の容
量負荷が低下するため、装置の所要広帯域信号駆動能力
か維持される。また高インピーダンスの抵抗結合は映像
駆動段の出力の負荷を減じ、抵抗４１〜４４、駆動増幅
トランジスタ２１およびトランジスタ５ｏにおける電力
消費を低減する。

寄生キャパシタンスの帯域幅制限効果を更に減するため
、帰還分圧器の各部分に複数個の直列帰還抵抗が用いら
れている。すなわち合計抵抗値の等しい１つの抵抗を用
いる代りに複数の抵抗４工、４２を用いている。このキ
ャパシタンスが低くてインピータンスの高い抵抗性結合
により、駆動増幅器の高い転回速度を保持すると共に、
駆動増幅器のＲＣ負荷を実質的に防止して増幅器の線型
動作範囲を広くすることかできる。

抵抗対４１１４２と４３．４４の鎖はトランジスタ２２
．２３によって形成される駆動増幅器の人荷インピータ
ンスの値より遥かに大きくすることが望ましい。

また抵抗４３．４４の値は抵抗４１．４２の１１Ｍより
著しく高く、そのためトランジスタ５ｏのエミッタから
映像管陰極の接続点Ａまてに電圧減衰が少しも起らない
ことか望ましい。またトランジスタ４８．５０に対する
動作供給電圧（＋１５０　Ｖ　）は充分な黒レベル調節
範囲の要求を満たすためにてきるたけ低く保つことがで
きる。

上記直流回復回路の帰還制御動作は高精度の直流回復を
与えると共に、ダイオードクランプ回路により誘起し得
るクランプ誤差をなくする。このクランプ誤差はカラー
テレビジョン受像機の映像管電子銃の差動カットオフ誤
差を生ずることがあり、高解像度の広帯域映像表示方式
では特に不都合である。

さらに直流回復した映像信号を広帯域高電圧エミッタホ
ロワトランジスタ段のような能動回路によって映像管陰
極に結合する必要がないという利点もある。

第２図は第１図で説明した形式の直流回復回路を複数個
含むカラーテレビジョン受像機の一部を示す。

色信号源１０は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）ノ３つノ
色画像信号をそれぞれ映像管駆動増幅器１２ａ、１２ｂ
、　１２ｃに供給し、各駆動段がらの高レベル色信号か
それぞれコンデンサｘ４ａ、１４ｂ、１４０　ヲ介して
各陰極に共通のバイアスを制御グリッド１９に印加した
映像管１８の陰極１７ａ、１７１）、１７０に交流結合
されている。ここでは映像管１８か各別の陰極と共通バ
イアスのグリッド１つとの組合せによってそれぞれ形成
された複数個の電子銃を持つ自己集中インライン電子銃
型のものである。

各陰極の信号路にそれぞれ直流回復輝度制御回路網３０
ａ、３０’ｂ、３ｏｃか付随し、それぞれコンデンサ１
４ａ、１４ｂ、　１４０に結合されている。その直流回
復回路網にはそれぞれ共通の輝度制御電圧とブランキン
グ期間キーイングパルスか印加される。

【図面の簡単な説明】

第１図は交流結合された映像管駆動増幅器とこの発明に
よる付属の映像信号直流回復回路網を含むテレビジョン
受像機の一部を示す回路図、第２図はカラー映像管の各
信号入力市販に複数の色信号を供給するカラーテレビジ
ョン受像機に直流回復回路網を設けた回路のブロック図
である。 １２・・・駆動増幅段、ユ４・・・交流結合手段、ユ５
．１６・・・受動的結合手段、１７・・・強度制御駆動
電極、１８・・・画像再生装置、４０・・直流回復手段
、４１〜４４・・・帰還路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　強度制御駆動電極に印加された映像信号に応じ
   て映像情報を表示する画像再生装置と、出力負荷インピ
   ーダンスを含む駆動増幅器段とを含む映像信号処理方式
   において、 上記駆動増幅段の出力から映像信号を交流結合する手段
   と、映像信号のブランキング期間中にｔするキーイング
   信号の発生源と、基準電位に結合された基準入力と信号
   入力を含む入力回路および帰還路を介して上記信号入力
   に結合された信号出力を有し、上記ブランキング期間の
   キーイング信号に応じて動作する映像信号直流回復手段
   と、上記交流結合手段からの映像信号を駆動信号路を介
   して上記強度制御電極に受動的に結合する手段と、上記
   回復手段の上記帰還路を上記駆動信号路に結合する手段
   とを含む直流回復回路。