JPS60246181A - ビデオ信号処理装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 この発明は、映像管等の画像表示装置のバイアスを自動
制御するだめの装置を備えたビデオ信号処理・表示装置
に関するものである。

〔発明の背景〕

テレビジョン受像機やビテ゛オモニタのようなビデオ信
号処理・表示装置には、しばしば、その画像表示用映像
管の各電子銃に対する適正な焦電流レベルを自動設定す
るための自動映像管バイアス（ＡＫＢ）制御装置が使用
されている。このＡＫＢ制御装置の働きにより、映像管
の表示画像の色やグレースケールのトラッキング特性が
、経年変化や温度変化等の諸原因による映像管バイアス
の所望レベルからの偏移によって望ましくない影響を受
けることが防止される。自動映像管バイアス装置として
は種々の型のものが公知であり、例えば、米国特許第４
，２６３，６２２号や同第４．２７７．７９８号ζこ記
載がある。

映像管ビーム電流は各電子銃を流れる陰極電流の和にほ
ぼ等しい。自動映像管バイアス装置は典型的には、映像
管に小さな黒レベルを表わす電流が流れる→〒画像消去
期間中１こ動作する。この黒レベルを表わす電流が自動
映像管バイアス装置によって検出烙れて、検出された黒
電流レベルと所要の黒電流レベルとの差を表わす制御信
号が生成され、この制御信号が上記のレベルの差を小さ
くする方向にビデオ信号処理回路に加えられる。

テレビジョン受像機やビデオモニタを最初付勢する時、
映像管の陰極は冷えており、従って、全熱電流が流れな
いか、流れても非常に僅かである。

装置を最初にターンオンして何秒かたった後、映像管電
子銃は通常の動作温度まで温捷る。これに要する時間は
映像管ごとに異るが、典型的には約ｌＯ乃至１５秒程度
で、この後は電子銃は急速に導通状態になる。家庭用テ
レビジョン受像機の自動映像管バイアス制御手段では、
映像管のウオームアツプ期間の完了後、正しい映像管バ
イアスを設定できるまでには通常約２〜５秒かかる。

低周波バイアスノイズの影響を大幅に低減する必要のあ
るビデオ装置では、自動映像管バイアス制御装置は典型
的には、長い蓄積時定数を呈する。

低周波バイアスノイズの影響は、自動映像管バイアス装
置制御ルーグ中に現われる低周波の電気的ノイズによっ
て陰極におけるビデオ信号黒レベルが不規則に変動する
という形で現われる。このような低周波バイアスノイズ
は表示画像中の暗い画像領域中に微かなフラッタとして
目に見える。従って、特別用途用ビデオモニタの自動映
像管バイアス制御装置の蓄積時定数は通常、一般消費者
用テレビジョン受像機における典型的なものに比して非
常に長い。いずれの場合にも、自動映像管バイアス装置
の蓄積時定数は、通常、ある１つの映像管電子銃のバイ
アス状態を表わすサンプルされた情報を蓄積しておく蓄
積キャパシタを含むＲＣ回路の値が関係している。

自動映像管バイアス装置の全体として時定数は蓄積キャ
パシタとそれに付随する充電用抵抗の値、サンプリング
の速度及びサンブリング期間の時間を含む諸因子の関数
である。例えば、ビデオモニタでは、全時定数はしばし
ば約６程度度であるのに対し、多くの消費者用テレビジ
ョン受像機の典型的な自動映像管バイアス装置の時定数
は、少くともその１０分の１以下である。しかし、長い
蓄積時定数を持ったビデオモニタのようなビデオ処理装
置を最初にターンオンした瞬間から、映像管の所望の焦
電流状態に対応する陰極バイアス電圧のＩＶの範囲内に
陰極バイアス電圧をもってくる壕で１こ自動映像管バイ
アス装置が要する時間は２０〜３０秒にもなることがわ
かった。このような遅れは望ましいものではないし、さ
らに、適正な映像管バイアスが設定される前のこの期間
中、表示画像は色ずれが生じ、その色は、自動映像管バ
イアス装置の働きｆこよって映像管バイアスが次第に調
整されて正しい値１こなるにつれて変化する。

〔発明の概要〕

この発明によれば、供給された画像を表わすビデオ信号
に応答して画像を表示する画像表示装置を含むビデオ信
号処理装置に対して、この処理装置を付勢する手段と、
上記の表示装置に結合されていて、この表示装置の所望
のバイアス状態を維持するために、表示装置のバイアス
を自動制御するバイアス制御手段と、このバイアス制御
手段と上記の付勢手段とに結合されており、上記処理装
置の最初の付勢に応答して、この処理装置の最初の付勢
の時間に関して、上記バイアス制御手段によって最初に
上記所望のバイアス状態を得るに要する時間を短縮させ
るだめのイネーブル手段とを備えた装置が提供される。

この発明の一実施例によれば、バイアス制御手段の蓄積
手段は、ビデオ信号処理装置が初期状態で適正なバイア
スを達成するに要する時間を短縮するような値に設定さ
れる。

この発明の別の実施例では、バイアス制御手段の蓄積時
定数は、処理装置の最初の付勢の後、所定の時間小さく
されて、処理装置が始めに適正バイアスを得るに要する
時間が短縮される。

〔実施例の説明〕

第１図において、映像管のバイアス状態を表わす信号Ｂ
Ｓが信号源１０から供給される。信号ＬＩ　Ｓの振幅が
、所望の黒電流バイアスレベルに対して映像管バイアス
が高すぎるか、低すぎるか、あるいは適正かを表わす。

信号ＢＳとしては、米国特許第４，２６３，６２２号や
同第４，２７７．７９８号に記載され、以下、第３図を
参照して説明するような、映像管バイアス制御期間中に
生成される、局部的に発生される正のパルスに対応させ
てもよい。

反転比較増幅器１５は、直列結合抵抗１６と１８及びサ
ンプリングタイミング信号Ｓｌに応動ｆ　るサンプリン
グスイッチ２０とを通して、その反転入力（→Ｅこバイ
アヌ状態信号ＢＳを受ける。増幅器１５の非反転入力（
十）　ｆこけ正の基準電圧＋ＶＲが与えられてｂる。増
幅器１５は能動積分回路と帰還キャパシタ１９及び入力
結合抵抗１６と１８で構成されている。積分回路の蓄積
時定数は抵抗１６と１８及びキャパシタ１９の値によっ
て決まる。抵抗１６の両端間に通常は非導通（開放）の
電子スイッチ２５が結合されており、後述するように、
タイミング信号Ｓ３に応動する。

非反転入力が抵抗３１を介して増幅器１５の出力部にお
いて蓄積キャパシタ１９に結合され、反転入力が抵抗３
２を介して、ポテンショメータ３５を備えたアリセット
電位源憂こ結合されている比較増幅器３゜を含むプリセ
ット回路が設けられている。ポテンショメータ３５Ｖｉ
製造工程中に予めセットされる。

電子スイッチ３８がタイミング信号Ｓ２Ｉこ応答して、
増幅器３０の出力を比較増幅器１５に対する入力信号結
合路に結合する。抵抗３２、帰還抵抗３９及び帰還キャ
パシタ４０が、増幅器３０．電子スイッチ３８、電子ス
イッチ２ｏ及び増幅器１５を含むプリセット回路帰還ル
ーズの安定化を助ける。

第１図の回路の動作を、タイミング信号ｓ１、ｓ２及び
Ｓ３を示す第２図を参照して説明する。

第２図に示すよう１こ、サンプリングタイミング信号Ｓ
ｌとグリセーットタイミング信号ｓ２の各々は、ビデオ
信号処理装置を最初に付勢した時点Ｔ。から正常の自動
映像管バイアス（ＡＫＢ　）サンブリングが行われる時
点Ｔ１までの映像管ウオームアツプ期間に対応する数秒
間の正のパルス成分を持っている。スイッチ２ｏと３８
は、ウオームアツプ期間中、タイミング信号Ｓ１と８２
の正パルス成分に応動じて導通しく即ち、閉じ９、この
時、増幅諸ユ５がらの出力バイアス制御信号ＢＣの大き
さがボデノンヨメータ３５からのグリセット電圧と比較
増幅器３０で比較される。増幅器３０からの出力電圧は
蓄積キャパシタ１９を、出力バイアス制御電圧ＢＣがポ
テンショメータ３５の摺動子から取出されたプリセット
電圧に実質的に等しくなるような値までプリチャージ（
充電）する。即ち、スイッチ３８と２０とを介して増幅
器ユ５の反転入力に加えられたプリセット電圧は基準電
圧ＶＲと比較されて、キャパシタ１９は、増＃Ｎ器１５
の入力電圧差が帰還作用ｉコよって小さくされるような
値までプリチャージされる。これにより、映像管ウオー
ムアツプ期間中、即ち、映像管が感知し得るようなビー
ム電流を流す前に、正規の適正映像管バイアスの条件が
整う。出力バイアス制御信号ＢＣの大きさは蓄積キャパ
シタ１９０両端間電圧の大きさに関係する。抵抗２６を
介してビデオ信号処理回路に結合される出力制御信号Ｂ
Ｃが、例えば、映像管に付随する映像管駆動段などを通
して映像管のバイアス制御に用いられ、所望の黒レベル
バイアスに近い映像管陰極バイアス制御を作り出す。

通常の自動映像管バイアスサンプリング動作は時間Ｔ１
の後から始まり、その間、サンフ゛リング信号Ｓ１は垂
直フィールド周波数で繰返し発生する周期的な正のサン
プリングパルスを呈する。これらのサンプリングパルス
は約２水平線期間にわたり、スイッチ２０を周期的に導
通させて、入力バイアス状態信号ＢＳの大きさがサンプ
ルされる。出力バイアス制御信号ＢＣの大きさはサンプ
ルされた信号の大きさｔこ関係しておシ、増幅器１５の
反転入力に加えられる入力信号ＢＳの大きさが基準電圧
’ｖニー＜に実質的に等しくなって、適正バイアス状Ｂ
Ｉこなったことを示すまで、映像管バイアスを変化させ
る。スイッチ３８はウオームアツプ期間の終了した時間
Ｔ１の後、信号Ｓ２に応答して非導通状態に滞まる。

回路素子３０．３５及び３８を含むプリセット回路の動
作の結果、映像管バイアス状態は、蓄積キャパシタ１９
がその通常状Ｂ１こおける予測動作値の近く捷で既に充
電されているために、映像管が感知し得るような電流を
流すようになる前に、通常の予測適正バイアス状態に近
い状態になっている。映像管が一度充分にウオームアツ
プされ、時間Ｔ１で通常導通特性を呈するよう憂こなる
と、通常の自動映像管バイアス制御動作が開始され、実
際の映像管動作条件に基づく適正な映像管バイアスが数
秒間で達成される。

自動映像管バイアス装置の初期の応答時間は電子スイッ
チ２５）こよって変えられる。スイッチ２５はタイミン
グ信号Ｓ３醗こ応答して、自動映像管バイアス装置の蓄
積時定数を、装置の最初の付勢後、ある短い時間の間、
小さくする。スイッチ２５は映像管ウオームアツプ期間
終了後、時間Ｔ１とＴ２の間で約１秒間溝通し、これに
よって、（キャパシタ１９用充電インピーダンスとして
作用する）入力結合抵抗１６を短絡して自動映像管バイ
アヌ装置の蓄積時定数を小さくする。時定数が小さくな
ること齋こよシ、映像管ウオームアツプ期間後の最初の
適正な映像管バイアスを達成するために必要な時間が短
縮される。スイッチ２５はこの後、非導通状態に帰り、
自動映像管バイアス装置は雑音抑制を良好に行うために
必要な長い時定数を呈するようになる。時定数の変更は
蓄積キャパシタ１９の値を切換えることによっても行う
ことができる。

このように、素子３５．３０及び３８を含むプリセット
装置と時定数スイッチ２５の両方が自動映像管バイアス
装置の初期応答時間の増大ｌこ寄与する。これらは上述
したように、同時に使用してもよいし、別々に用いても
よい。

初期の映像管ウオームアツプ期間が過ぎると、画面がす
ぐに現われるが、低周波バイアスノイズを抑制するため
に長い蓄積時定数を通常動作時に呈するようにされた自
動映像管バイアス装置においても多少の黒レベルバイア
ス誤差を伴うことがあるが、これは、数秒で補正される
。また、予想バイアス値に非常に近い初期自動映像管バ
イアス値が与えられるので、画像の色ひずみも、うまく
防止できる。ここに示した構成は、蓄積キャパシタが第
１図示のものと異シ一方の端子がアースされている分路
構成に接続されるような型式を含む種々の型式の自動映
像管バイアス（ＡＫＢ）装置１こ使用できる。

第３図は、第１図に示す構成を含む自動映像管バイアス
制御方式を備えたテレビジョン受像機あるいはビデオモ
ニタのようなカラービデオ信号処理装置の一部を示す。

ビデオ信号処理回路５０は合成ビデオ信号の分離された
ルミナンス成分（Ｙ）とクロミナンス成分（Ｃ）をルミ
ナンス−クロミナンス信号プロセッサ５２＋こ供給スる
。プロセッサ５２はルミナンス利得制御回路、クロミナ
ンヌ利得制御回路、直流レベル設定回路、ｒ−ｙ、ｇ−
ｙ及びｂ−ｙ色差信号を発生するカラー復調器、及び色
差信号を処理済みの７レミナンス信号と組合わせて低レ
ベルのカラー画像表示出力信号ｒ、ｇ及びｂを生成する
マトリクス増幅器を含んでいる。信号ｒ、ｇ及びｂは、
後述するように同様の構成で同様の動作を行うビデオ出
力信号プロセッサ５５ａ、５５ｂ及び５５Ｃのそれぞれ
醗こ含まれている赤、緑及び青映像管駆動段で増幅され
る。プロセッサ５５ａ、５５ｂ及び５５Ｃは高レベルの
増幅されたカラー画像信号Ｒ，Ｇ及びＢをカラー映像管
６０のそれぞれの陰極強度制御電極５８ａ１５８’ｂ及
び５８Ｃに供給する。図示の例においては、映像管６０
として、自己集中インライン電子銃型映像管が用いられ
ており、陰極５８ａ、　５８ｂ及び５８０を備えた映像
管電子銃のそれぞれに対して共通に付勢される制御グリ
ッド電極５７が設けられている。

ビデオ出力信号プロセッサ５５ａについて図示されてい
るように、各ビデオ出力信号プロセッサは映像管６０の
対応する陰極の所望黒レベルバイアスを維持するだめの
自動映像管バイアヌ（ＡＫＢ　）制御回路を含んでいる
。自動映像管バイアス回路は検出回路６２と、更に、第
１図で説明した蓄積キャパシタ１９ヲ有するサンプリン
グ回路を備えてなるバイアス制御信号プロセッサ６４と
を備えている。

好ましくは、検出回路６２は高入力インピーダンスを呈
し、画像消去期間をこ流れる映像管陰極黒レベル電流を
表わすバイアス状態出力信号ＢＳを発生する。この回路
６２はさらに、この信号ＢＳに対する基準レベル、即ち
、黒レベル電流を表わす信号がバイアス制御プロセッサ
６４中の回路によって測定される時の基準となるレベル
を設定するためのクランプ回路のような回路を含ませて
もよい。回路６２は、米国特許第４，２６３，６２２号
や同第４，２７７．７９８号に記載されているような、
クランプ回路が後段に設けられている、陰極信号路に結
合された抵抗分圧器を検出回路として用いている。

映像管陰極黒レベル電流を表わす信号は、第１図に示し
たサンブリング回路を含む回路６４中の回路によって処
理され、出力バイアス制御信号、即ち、第１図について
説明したバイアス制御信号ＢＣとして映像管駆動増幅器
６５に供給される。バイアス制御信号は、例えば、米国
特許第４，２６３，６２２号に記載されているような方
法によって、映像管駆動段６５のバイアス制御入力ｔＣ
加えられて、所望の陰極焦電流レベルを維持するよう憂
こ映像管陰極バイアスを制御する。

回路５０．５２．５５ａ〜５５Ｃ及びタイミング発生器
７０を含むビデオ信号処理装置は、視聴者操作電源スィ
ッチ７６がオンされて交流電源７５から装置動作電源７
４が電力供給を受けて発生する複数の装置動作電圧（十
ｖ１〜＋ｖＮ）に応答して付勢される。電源７４からの
動作電圧ｆこけ、映像管６０用の動作電圧（例えば、フ
ィラメント加熱電圧、陽極高電圧等）や、受像機の信号
処理回路用電源電圧が含まれる。

自動映像管バイアス装置に付随しているタイミング信号
源７０は、受像機の偏向回路から取出される水平線同期
周波数信号（Ｈ）と垂直フィールド同期周波数信号（Ｖ
）とｆこ応答し、周期的自動映像管バイアス制御信号中
に自動映像管バイアス機能を制御する周期的タイミング
信号ＶＢ、ＶＧ、及びＳｌ、Ｓ２、Ｓ３を発生する。タ
イミング信号源７０は、例えば電源電圧Ｖ１が、信号源
７０に付属して設けられた「パワーアッグ」電圧レベル
検出器によって検出された所定レベルに達した時、電源
７４からの電圧Ｖ１に応答して動作可能状態にされる。

タイミング信号源７０としては、入力同期信号Ｈ及びＶ
に応答してタイミング信号を発生するカウンタ、シフト
レジスタ、論理ゲート等のデジタル回路を備えたものを
使用してもよい。時間Ｔ。とＴ、の間に生じる信号Ｓ１
と８２の正パルス成分と、時間Ｔ２とＴ３の間で生じる
信号Ｓ３の正のパルス成分とは、時間Ｔｏにおいて装置
が付勢された時、これに応答するワンショット単安定マ
ルチバイブレータを用いて発生させることができる。各
自動映像管バイアス期間は、各垂直帰線消去期間中の各
ビデオ信号垂直リトレース期間の直後に始まり、例えば
、米国特許第４，２６３，６２２号や同第４，２７７．
７９７３号ｆこ記載されているように、垂直帰線消去期
間中で、ビデオ信号画像情報が存在しない数水平線期間
にわたる。

タイミング信号ＶＢは垂直リトレース期間の終了の少し
後に発生し、自動映像管バイアス制御の検出・サンプリ
ング期間中存在する。この信号はルミナンス−クロミナ
ンスプロセッサ５２の入力帰線消去制御端子に加えられ
、プロセッサ５２のｒｌｇ、ｂ出力が黒ビデオ信号情報
に対応する直流基準電圧を呈するようにする。これは、
プロセッサ５２の利得制御回路を通して、信号ＶＢに応
答してプロセッサ５２の信号利得を実質的に零まで減少
はせ、また、プロセッサ５２の直流レベル制御回路を修
正してプロセッサ５２の出力昏こ黒を表わす基準電圧を
発生させること１こよって行われる。

第２図に示すように、タイミング信号Ｓ１の各フィール
ド周波数サンプリングパルス成分は垂直リトレース期間
が終ってすぐ後１こ自動映像管バイアス制御期間中に発
生し、プロセッサ６４中のサンフ。

リング回路を作動させて、映像管の焦電流の大ききを表
わす出力バイアス制御信号を発生させる。

正のグリッド駆動パルスであるタイミング信号ＶＧは自
動映像管バイアス制御期間の所定部分（例えば、垂直帰
線消去期間中の２水平線期間）中１こ生成され、映像管
６０の制御グリッド５７に供給きれる。

各自動映像管バイアス期間中、正のパルスＶＧはグリッ
ド５７を順バイアスし、陰極５８ａとグリッド５７から
なる電子銃の導通を増大させる。グリッドパルスＶＧに
応答して、同じ位相の正の電流パルスがグリッドパルス
期間中陰極５ａａに現われる。

陰極出力電流パルスの振幅は、陰極焦電流導通レベル（
典型的には数μＡ）に比例する。誘起された陰極出力パ
ルスは回路６２によって検出されて、プロセッサ６４に
よってサンプルされて適当な結合回路を介して映像管駆
動段６５に加えられるバイアス状態表示信号ＢＳが生成
される。第１図において、比較増幅器１５０反転入力に
表われる誘起された陰極出力パルスが、正しい黒レベル
バイアス状態に対応する基準電圧ＶＲに実質的に等しい
時には、キャパシタ１９１こ蓄積されている電圧は変わ
らず、映像管駆動段６５と陰極５８ａのバイアスも同じ
く変わらない。陰極パルスが正しいレベルからずれると
、増幅器１５の入力に信号差が現われ、キャパシタ１９
の両端間電圧及び対応するバイアス制御信号ＢＣの大き
きが、駆動段６５のバイアスが正しい陰極バイアス状態
を作るような方向に変わるような向きに変化する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、自動映像管バイアス制御装置に設けたこの発
明の原理による回路を示す図、第２図は、第１図の回路
の動作−こ関連するタイミング波形図、第３図は、この
発明による装置を備えてなる自動映像管バイアス制御装
置を有するカラービデオ信号処理装置の一部を示す図で
ある。 ６０・・・映像管、７４．７５．７６　・・電源、５５
ａ５５５ｂ、　５５０・・・バイアス制御手段、２５．
３８．３０．３１．３２．３５．３９．４０・・・イネ
ーブル手段。 特許出願人　アールシーニー　コーポレーション化　理
　人　清　水　哲　ほか２名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　供給される画像を表わすビデオ信号に応答して
   画像を表示するだめの画像表示装置を含むビデオ信号処
   理装置であって、 上記ビデオ信号処理装置を付勢する手段と。 上記表示装置に結合されておシ、この表示装置の所望バ
   イアス状態を維持するよう醗こ、該表示装置のバイアス
   を自動制御するバイアス制御手段と。 このバイアス制御手段と上記付勢手段とに結合されてお
   り、上記ビデオ信号処理装置の最初の付勢に応答して、
   上記バイアス制御手段が最初に上記所望バイアス状態を
   達成するに要する時間を上記ビデオ信号処理装置の最初
   の付勢の時間を基準にして短縮するイネーブル手段と； 全備えてなるビデオ信号処理装置。