JPS60236378A - ビデオ信号処理装置における制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、テレビジョン受像機またはこれと同等のビ
デオ信号処理および表示装置における映像管のような画
像表示装置に流れる過大な平均ビーム電流および平均値
を超えるビーム電流を自動的に制限する装置に関するも
のである。

〔発明の背景〕

テレビジョン受像機における画像再生用映像管に流れる
ビーム電流が過大になると表示画像の質が劣化すること
になる。特に、過大なビーム電流は、映像管に組合せら
れて働く偏向系の動作を損ない、また電子ビームスポッ
トの拡大および画像ブルーミングを起す因となる。また
大きなビーム電流は映像管の安全動作電流範囲を超過し
て、映像管や大きなビーム電流に敏感な付属回路部品を
損傷する可能性もある。

過大な平均ビーム電流および過大なピークすなわち過渡
ビーム電流の双方を自動的に制御する装置に種々提案さ
れて訃シ、その一つはたとえばライリス（Ｄ、　Ｈ，Ｗ
ｉｌｌｉｓ　）氏の米国特許第４１６’ｉ’０１５号に
開示されている。このライリス氏の装置は、受像機を成
るチャンネルから他のチャンネルに切換える場合に遭遇
するような非常に速いピークビーム電流の変化に対して
迅速に応答できるという点で特に有利である。このライ
リス氏の特許に示されている型のピーク応答型ビーム電
流制限器は平均値よりも大きな成るピークビーム電流に
充分応答し得ないことが判った。非常に高い、平均値以
上のビーム電流レベルは繰返しシーンに屡々付帯して現
われる。その様なシーンは、たとえば図形およびビデオ
ゲーム表示器で遭遇するような、暗い領域で囲まれた比
較的大きな明るい領域を含んでいる。その様なシーンは
垂直フィールド走査周波数で繰返され、平均値以上の成
分を相当に含む繰返しピーク電流特性を作り出す。平均
値以とのレベルの高いビーム電流は受像機の偏向回路を
過熱させ、その結果偏向回路の回路素子を熱的に破壊す
ることがあるので、好捷しくない。平均値以上のレベル
の高いビーム電流は、また、映像管のマスクを局部的に
過熱させて歪みを起し色誤差を発生−させることもある
。

〔発明の概要〕

この発明の原理によるビデオ信号処理装置は過大な平均
ビーム電流レベルと平均値以上の過大なビーム電流レベ
ルの双方を制限するように働く映像管ビーム電流制限装
置を具えている。この制限装置は、平均応答積分キャパ
シタを有しその両端子間［ｆｉビデオチャンネル中のビ
デオ信号制御点へ印加するためのビーム電流制限制御電
圧が発生する。電流通路があって、映像管ビーム電流の
大きさを表わす信号が発生する検出点へ上記の積分キャ
パシタを接続している。こσ〕電流通路は、そのキャパ
シタを含む回路の応答時間を変更する閾値回路を含んで
いて、平均値以上の高レベル電流を含む高ビーム電流レ
ベルが存在するとき上記キャパシタの両端間電圧の変化
速度を速めることができるようにしている。

〔詳細な説明と実施例〕

以下、図面を参照してこの発明の詳細な説明する。

図において、供給源１０から供給される合成カラーテレ
ビジョン信号は周波数選択回路１１に印加され、そこで
テレビジョン信号の輝度（Ｙｌ成分とクロミナンスｔｅ
ｌ成分とが分離されて各出力に現われる。

クロミナンス処理器１２はこの分離されたクロミナンス
成分から複数の色差信号ｒ　ｙ　％　ｇ　７およびｂ−
ｙを取出す。一方、分離された輝度成分に、たとえばＤ
Ｃレベルシフト、増幅および利得制御等の回路を含んで
いる輝度処理器１４で処理される。この処理器１４の輝
度信号ＤＣレベル制御入力には、端子Ｔｌを介して観察
者の手動調節用の輝度制御ポテンシオメータ１３の可動
腕が結合されている。輝度信号のＤＣレベル、従って表
示される画像の明るさはこの端子Ｔｌに印加される電圧
のレベルに従って変化する。観察者による手動調節用の
画像制御器１５の可動腕は、端子Ｔ２を介して処理器１
４の輝度信号利得制御入力に、および端子Ｔ３を介して
クロミナンス処理器１２のクロミナンス信号利得制御人
力に結合されている。輝度信号とクロミナンス信号の両
利得は、従って表示される画像のコントラストは端子Ｔ
２とＴ３に印加される電圧のレベルに従って変化する。

処理器１４から出力される処理済みの輝度信号はマトリ
クス増幅器１７内で処理器１２からの色差信号ト合成さ
れて、低レベルのカラー像表示信号ｒ１ｇおよびｂを生
成する。これらの信号は、駆動段　□１８中の各映像管
駆動器に印加されて、カラー画像　・表示映像管２０の
強度制御電極たとえば陰極を駆動するＩｃＪした高レベ
ルのビデオ出力信号Ｒ，ＧおよびＢ企生成する。

映像管２０のアルタ電極（陽極）用の高い動作電圧は、
高電圧増倍器を含む高電圧電源回路２２の出　□力端子
から供給される。受像機の偏向回路２５からの水平フラ
イバンクパルスが端子Ｔ５を介して回路２２に供給され
、抵抗２６と付属ＤＣ電圧電源（＋３ｏｖ）から成る電
流源からの映像管再供給電流Ｃ工Ｒ）が抵抗２′７と端
子Ｔ６を介して回路２２６供給される。偏向回路２５ハ
、周知のように、受像機で使用する水平（Ｈ）および垂
直（■偏向制御信号を供給する。

映像管再供給電流源には自動映像管ビーム電流制限器回
路３０がそｈ、と関連動作をするように付設されており
、この回路３０はこの発明の原理に従って、積分キャパ
シタ３１．スイッチングダイオード３２、バイアス抵抗
３３、ビーム電流制限制御信号シーケンス回路３５、お
よびダイオード３４と抵抗３７を含む回路で構成されて
いる。ビーム電流制限器は、映像管を流れるビーム電流
の大きさを表わす再供給電流工Ｒの大きさに応じて、過
大な、平均ビーム電流、過渡ピークビーム電流および平
均値以との映像管ビーム電流を自動的に制限する。

回路点Ａと接地点の間には、抵抗３３を介して与えられ
るバイアスにより通常導通状態に維持されているダイオ
ード３２を介して積分キャパシタ３１が結合されている
。回路点Ａに生ずる電圧は、再供給電流工Ｒの大きさで
表わされる映像管ビーム電流のレベルに従って変化する
。

映像管再供給系の抵抗２６を流れる電源電流比は、回路
点Ａと検出点Ｂの間のＤＣ結合電流通路を回路３０に向
って流れる制御電流成分工Ｃと、高電圧電源回路２２の
入力に流れる再供給電流成分工Ｒとを含んでいる。雷流
工ＲとＩＣの大きさは、たとえば電流工Ｒが増加すれば
電流工Ｃが減少するという具合に互に差動関係にある。

フィルタキャパシタ２９ハ、検出点ＢＫ％−いて水平線
周波数再供給電流成分を除去する。再供給電流工Ｒの大
きさは映像管を流れるビーム電流によって変動する。

正常なビーム非制限モードでは、回路点Ａに生ずる電圧
は、回路３５中の入カニミッタホロワ・トランジスタ３
６のベース−コレクタ接合を順バイアスするに足る大き
な値で、そのため制御電流工Ｃが抵抗３７を通してトラ
ンジスタ３６のベースからコレクタへ流れる。トランジ
スタ３６のこの順バイアスされたベース−コレクタ接合
は回路点ＡＫ対する電圧クランプとして働く。この時ダ
イオード３４ハ逆バイアスされた非導通状態を呈する。

トランジスタ３６のコレクタ電流は制御電流工Ｃｖｃ対
応し、トランジスタ３６のエミッタ電流は電流源３８か
ら供給される。トランジスタ３６のベース−コレクタ接
合が順バイアスされている限りビーム制限作用は発生し
ない。この期間中、回路点Ａはトランジスタ３６のコレ
クタバイアス電圧（＋１１．２ボルト）より約０．７ボ
ルト大きな電圧にクランプされている。

またこのとき、トランジスタ３６は制御雷流工Ｃの変ｔ
ｌｌｌ’ｔして非線形動作をＬ７、トランジスタ３６の
エミッタ電流と電圧とはベース電流の関数として実質的
に変化しない状態に保たれる。

自動ビーム電流制限作用は、制御電流Ｔ、Ｃが数マイク
ロアンペア級のレベルに減少する成る点まで再供給電流
工Ｒが増大したときに、始まる。この状態になると、ト
ランジスタ３６のベース−コレクタ接合は逆バイアスさ
れ、回路点Ａｉｄクランプされず再供給電流ＩＲの増大
に伴って減少する成る電圧を呈する。するとトランジス
タ３６ハ線形動作をして、再供給電流ＩＲと対応する回
路点Ａの電圧の変動の関数として変化するエミッタ制御
電圧を発生する。

トランジスタ３ｇのエミッタ制御電圧に、回路３５の出
力に可変ビーム制限制御重圧■２とｈを発生させるのに
利用される。具体的ＶＣは、過大なビーム電流が第１の
領域を通じて発生すると可変制ａｔ圧■アが発生し、こ
れが輝度処理器１４とクロミナンス処理器１２の利得制
御人力Ｔ２とＴ３を介して輝度信号とクロミナンス信号
の振幅を減少させることによって、その様な過大ビーム
電流を制限するように働く。制御電圧ＶＢは、第１の領
域内におけるビーム電流の大きさよりも大きな、第２の
領域を通じての過大ビーム電流に応じて発生する。この
様な場合には画像利得制御ビーム電流制限作用に、制御
電圧■９と輝度処理器１４の端子Ｔ１を介してのビデオ
信号ＤＣレベル低減（すなわち画像間るさの低下）によ
って補足される。この形式の順次動作型ビーム電流制限
器は、バー、ウッド（Ｌ、　Ａ、　Ｈａｒｗｏｏｄ　）
氏他の米国特許笥４　、２５３．１１０号に開示さり１
、またアニーラ（Ｊ、　Ｂ、　Ｆｕｈｒｅｒ　）氏の米
国特許第４，４５１，８４９号にも説明されている。

映像管に過大な過渡的ピークビーム電流状態が生ずると
、過渡的な負方向電圧が検出点Ｂと回路点ＡＢＣ発生し
、これがキャパシタ３１を介してダイオード３２に供給
されてダイオード３２を非導通としてキャパシタ３１を
切離す。そこでピークビーム再供給電流の変化が回路３
５によって直接にＣすなわち濾波作用なしに）検出され
、前述のようにして回路３５からの制御電圧出力を介し
て制御される。

キャパシタ３１が切離されると、回路点Ａの電圧は過大
な過渡的再供給電流の急速な変化と共に自由に変化する
。回路３０のその様なピークビーム電流制限動作はライ
リス（Ｗｉ’１ｌｉｓ　）氏の米国特許第４、１６７．
０２５号に詳しく説明されている。

ダイオード３４と抵抗３７を含む回路は、ビーム制限器
制御回路３０に、ビーム電流平均値制限作用と共に平均
値以上の過大ビーム電流値制限能力を具合良く与える。

詳しくは、回路３４．３７ハ、平均値以との値を有し幾
分正弦波的な振幅特性を呈する反復性の（ｔとえばフィ
ールド周波数で）ピークビーム電流に回路３０が応動す
るようにする。

ダイオード３４はビーム非制限モードのときは非導通（
逆バイアス状態）である。前述した様に、ビーム電流制
限作用は、制御電流工Ｃが数マイクロアンペア程度のレ
ベルに低下してトランジスタ３６が最早飽和導通状態を
続は得す回路点Ａが非クランプ状態になるような点まで
再供給電流工Ｒが増加すると、開始する。ダイオード３
４ハ、ビーム制限モードの開始点では非導通であり、ビ
ーム制限モードの中で制御電流ＩＣが減少する初期領域
の開弁導通を維持する。

ビーム制限モードでダイオード３４ハ非導通のままであ
るが、減少する制御電流ＩＣが抵抗３７を介して積分キ
ャパシタ３１を放電することＶＣヨってキャパシタ３１
両端間の減少性の小さな正電圧は映像管を流れる平均ビ
ーム電流の大きさに関係したものとなる。平均値検出の
ために、回路３０は、回路点Ａと検出点Ｂの間の抵抗３
７より成る電流通路のインピーダンスとキャパシタ３１
の値に関係した成る応答時間を呈する。

ビーム電流のレベルが更に高くなって制御電流工Ｃのレ
ベルが更に低下するとダイオード３４ハ順−バイアスさ
れて導通するようになる。ダイオード３４５の両端間の
順バイアス電圧が約＋０．５ボルトになるとダイオード
３４ハ充分な順方向電流を流しはじめて抵抗３７を短絡
する。ダイオード３４が導通すると、キャパシタ３１は
抵抗３７を通してではなくダイオード３４を通して、点
Ａ、Ｂ間の電流通路のイン１ｏピーダンスの減少による
非常に速い時定数をもって、一層急速に放電する。ダイ
オード３４とキャパシタ３１の動作は、幾分効率は低い
けれども普通のピーク検波器の動作に似ている。

ダイオード３４は、高レベルの過大平均ビーム電】５流
に応じて導通状態にされ、その様な場合、高レベル過大
平均ビーム電流に対する回路３０の応答時間は増大する
。より重要なことは、導通ダイオード３４Ｖｃよって与
えられるキャパシタ３１の相当速い放電によってビーム
電流制御回路３０ハ過大ビーム２０Ｍ流の平均値以上の
分の充分な制限作用ができるようになり、特に大きなピ
ーク白成分を含む繰返し情景に付帯する上記σ）様なビ
ーム電流に対して上記作用ができる。ビーム電流の平均
値以上の分は通常−平均応答回路すなわちダイオード３
４が非導通のときのキャパシタ３１と抵抗３’７ＶＣＪ
：つては検出できない。平均値を超えるビーム電流は、
特に明るい画像領域が繰返すような場合に危険性がある
。その様な場合、偏向回路と映像管は、たとえば偏向回
路の過熱や映像管の局部加熱というような潜在的な損傷
作用を蒙る可能性がある。ダイオード３４の作用は平均
以北のビーム電流値を充分に制限して受像機の信頼性の
ある動作を増進させる。

抵抗３７は１また、ビーム電流非制限期間中キャパシタ
３１を再充電してトランジスタ３６０ベースバイアスを
供給するように働く。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の原理ＶＣよる一例装置な含むカラーテレ
ビジョン受像機の要部を一部ブロックで示回路図である
。 １０・・・テレビジョン信号供給源、１２・・・クロミ
ナンス処理器、１４・・・輝度処理器、２０・・・映像
管、Ｂ・・・検出点、２ｂ・・・信号源、３Ｄ・・・自
動映像管ビーム電流制限器回路、３１・・・積分キャノ
（シタ、３２・・・スイッチングダイオード、３５・・
・ビーム雷５流制限器制御信号シーケンシング回路、３
４・・・ダイオード、３７・・・抵抗。 ％許１１ｉ人　アールシーニー　コーポレーション代　
理　人　清　水　哲　ほか２名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　ビデオチャンネルからのビデオ信号に応じて画
   像表示装置に流れる電流の大きさを表わし検出点に生成
   される信号の供給源と、フィルタ手段と、このフィルタ
   手段により生成された制御電圧を上記ビデオチャンネル
   の制御入力に結合する手段と、上記電流の大きさを表わ
   す信号の大きさの関数として第１および第２の導通状態
   を呈する閾値導通手段を含み、上記電流の大きさを表わ
   す信号を上記検出点から上記フィルタ手段に結合して上
   記フィルタ手段に上記電流の大きさを表わす信号の大き
   さ゛に関係する上記制御電圧を生成させる電流通路と、
   を具備する制御装置であって、上記の閾値導通手段は、
   第１の導通状態にあるときには上記制御装置が上記電流
   通路のインピーダンスの第１の値に関係する第１の応答
   時間を呈するようにし、また第２の導通状態にあるとき
   には上記制御装置が上記電流通路のインピーダンスの変
   更された第２の値に関係する比較的速い第２の応答時間
   を呈するようにするものであることを特徴とする、ビデ
   オチャンネルとこのビデオチャンネルから受入れたビデ
   オ信号に応答する画像表示装置とを含むビデオ信号処理
   装置における制御装置。