JPS6158382A - 映像管のバイアス制御装置 - 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】 〔発明の背景〕 この発明は画像表示装置のバイアスを自動的に制御する
装置に関連する感知回路に関する。

テレビジョン受像機やビデオモニタのような映像信号処
理表示方式では、付随する画像表示用映像管の各電子銃
の黒電流レベルを自動的に適正値に維持するために、自
動映像管バイアス（ＡＫＢ）制御装置を用いることがあ
る。この動作により表示された画像の色やグレースケー
ルが特に寿命効果や温度効果による映像管バイアスの所
要レベルからの変動によって損われるのが防がれる。Ａ
ＫＢ制御装置は例えば米国特許第４２６３６２２号、第
４３８７４０５号に記載されたような種々の形式のもの
が公知である。

ＡＫＢ制御装置は一役に映像管に小さな黒レベル表示電
流が流れる画像消去期間中動作し、この電流を感知して
その感知された黒電流レベルと所要の黒電流レベルの差
を表わす制御信号を発生し、この信号を映像信号処理回
路にその差を減する向きに印加する。

多くの場合ＡＫＢ制御による映像出力１駆動段の容量性
負荷を減じて映像信号の高周波数特性の劣化ヲ防＜”こ
とが肝要であり、これはテレビジョン受像機やビデオモ
ニタを含む広帯域映像表示方式の場合特に重要である。

このＡＫＢ制御による駆動段の潜在的に過大な容量性負
荷の原因の１つは、映像管の焦電流の感知に用いる感知
回路である。焦電流の感知技法は種々知られているが、
その多くは容量性負荷の過大、価格、複雑さ、性能等に
関係する１つまたはそれ以上の欠点に悩まされている。

例えばその１つの技法は米国特許第４２３７４７９号開
示のように映像管の陰極信号路に比較的電価な高電圧Ｐ
ＮＰ電流感知用トランジスタを結合して映像管の画像消
去期間中め焦電流を直接感知するものであるが、この電
流感知用トランジスタは実質的な容量性負荷を生じるた
め、広帯域の映像方式には好ましくない。米国特許第４
３８７４０５号は映像管１嘔動段の能動負荷回路の負荷
抵抗により映像管の焦電流を感知するＡＫＢ制御方式が
開示されているし、また米国特許第４４６３３８５号に
はカスコード映像管駆動段の入出力トランジスタ間に結
合された抵抗により映像管の焦電流を感知するＡＫＢ制
御方式が記載されている。この２つの感知方式はＰＮＰ
トランジスタ電流感知器の場合のように大きな容量性負
荷を示さないが、駆動段の周りに閉ループ負電流帰還を
用いており、この帰還方式はその関連する高周波数のた
めに駆動段が不安定になることがあるため、広帯域駆動
段には好ましくない。映像管の陰極信号路に結合された
抵抗分圧器を用いる黒電流感知回路は米国特許第４２６
３６２２号に記載されている。この回路は、駆動段の容
量性負荷を僅かしか示さず、電流帰還なしで、駆動段に
用いることができるが、その分圧器を形成する抵抗の値
が駆動段の過大直流負荷を防ぐために大きいことを要す
るため、これが感度の低下を示す。また大きい抵抗は干
渉の拾得および雑音に対する感知回路の感受性を無用に
高めるだめ、感知された焦電流信号に対する信号対雑音
比が低下する。

〔発明の概要〕

ここに開示する映像管黒電流感知回路は、映像管駆動段
の容量性負荷を有利に実質的に低減し、比較的低インピ
ーダンスで焦電流感知信号を与え、雑音および干渉に対
する不感性を向上する上、簡単で安価である。

この発明の原理による黒電流感知回路は、駆動段の出力
回路に結合され、その駆動段の出力とその段の動作電位
の間に直列に接続された負荷抵抗と感知用抵抗を含んで
いる。推奨実施例において、その負荷抵抗は感知用抵抗
より駆動段の出力に近く接続され、動作電位に近い方に
接続された感知用抵抗よシ著しく大きいのが好ましい。

焦電流の感知信号は感知用抵抗の両端間に生じる。

〔推奨実施例の説明〕

第１図において、信号源１０からのカラー映像信号の赤
色信号成分のような映像信号は映１゛象出力、駆動増幅
段１２で増幅される。増幅器１２は高電圧トランジスタ
１５を含み、そのトランジスタのコレクタ出力回路はそ
のトランジスタの動作供給電圧（＋１５０ｖ）源に結合
された負荷抵抗１６とそれより小さい感知用抵抗１８の
直列接続を含んで′いる。２つの抵抗１６．１８は増幅
トランジスタ１５の負荷を構成するが、抵抗１６が抵抗
１８より遥かに大きいためこれがトランジスタ１５の負
荷抵抗と考えられる。通常非導通のダイオード１７は正
規の画像期間中映像出力信号の振幅が過大にならない様
に制限するも　　′ノテする。トランジスタ１５のコレ
クタ出力に生ずる増幅映像信号は、カラー映像管２５の
強度制御陰極２２ａの駆動に充分な大きさを示し、コン
デンサ２０を介して陰極２２ａに交流結合されている。

この例では映像管２５が各別の陰極２２ａ　、　２２ｂ
　、　２２ｃに関連して共通に付勢されるグリッド２４
を持つ自己集中式インライン型電子銃を備え、各陰極が
グリッド２４と共に電子銃構体を形成するものである。

ＡＫＢ制御回路３０は陰極２２ａを含む映像管電子銃構
体に流れる焦電流を所要レベルに維持する。

この赤信号成分について説明しだのと同様に信号源１０
から例えば緑と青の色信号成分を受ける陰極２２ｂ、２
２Ｃを含む電子銃にも同様のＡＫＢ制御回路（図示せず
）が結合されている。Ａ　Ｋ　Ｂ制御回路３０の動作を
第２図のＡＫＢタイミング信号波形について説明する。

このタイミング信号は受像機の偏向回路から引出された
水平および垂直の＃Ｊ像同期信号Ｈ，Ｖに応じて発生さ
れる。

今第２図について述べると、ＡＫＢ制御動作期間は垂直
消去期間中の各映像信号の垂直帰線期間の終了直後に起
る映像信号の画像情報のない感知期間を含んでいる。こ
の感知期間中に図示のようにそれぞれこの例では約１水
平画像線期間の長さを持つ正のグリッド駆動パルスＧと
正の感知用付勢パルスＳとが発生される。ＡＫＢ制御動
作にはまたパルスＧ、Ｓより前のクランプキーイングパ
ルスＫが発生されるクランプ期間がある。ブランキング
パルスＢはパルスに、Ｇ％Ｓの発生するＡＫ　Ｂ制御期
間にまたがって、その期間中映像信号基準状態を確立す
る働らきをする。

第１図に戻シ、ブランキング信号Ｂは信号源１０のブラ
ンキング入力端子に印加され、ＡＫＢ制御動作期間中信
号源１０の映像信号出力を阻止する。

各ＡＫＢ黒電流感知期間中、正のグリッド駆動パルスＧ
が映像管のグリッド２４を順バイアスして、陰極２２ａ
とグリッド２４を含む電子銃構体の電流を増大させる。

このグリッドパルス期間中にパルスＧに応じて同様の位
相の正の出力電流パルスが陰極２２ａに誘起される。こ
の陰極出力電流パルスの振幅は陰極の焦電流のレベルに
関係する。

誘起された陰極出力バーへは約１μＡの電流・４Ｓ２Ｐ
１　として交流結合コンデンサ２０を介し、トランジス
タ１５のコレクタ出力回路に供給されて、感知用抵抗１
８の両端間にピーク・ピーク振幅約１ｍｖの正の電圧パ
ルスＰ２を生ずる。トランジスタ１５は高コレクタイン
ピーダンスを呈するため、電流パルスＰ１はそのコレク
タよシも抵抗１６．１８に実質的に流れる。

比較的低い感知用抵抗により焦電流表示パルスＰ２が感
知されることによって映像管駆動段の負荷が著しく減じ
られる。このＡＫＢ制御方式のこの性質はビデオモニタ
のような広帯域方式に特に有利である。この点で容量性
負荷が映像管駆動器の周波数応答に有害であるためには
それがその駆動器の出力（例えばトランジスタ１５のコ
レクタ出力）またはその駆動器の出力と映像管の入力の
間の信号路のどこかで有効でなければならないことが判
る。ＡＫＢ制御回路３０の入力キャパシタンスは、それ
に遥かに低いインピーダンスを４する感知用抵抗１８よ
り大きい負荷抵抗１Ｇによって得られる絶縁効果のため
、駆動段の高周波応答に実質的に影響しない。

パルスＰ２は電圧利得約５００の反転演算増幅器３３に
コンデンサ３２により交流結合されるから、その増幅器
３３の出力に電圧Ｐ３で示すようなパルスＰ２の増幅反
転されたものとして現九る。パルスＰ３は帰還クランプ
回路により安定化された＋６．ＯＶの正のピークペデス
タル基準レベルに対して約０．５ｖのピーク・ピーク振
幅を示す。

帰還クランプ回路は演算相互コンダクタンス増幅器３４
とコンデンサ３２を含み、増幅器３４は反転入力が←）
正の直流基準電圧源ＶＲＩ　　（＋　６．Ｏｖ　）に非
反転入力（ト）が増幅器３３の出力に結合され、出力が
増幅器３３の反転入力に結合されている。クラフグ用増
幅器３４は第２図に示すようにパルスＳがまたがるＡＫ
Ｂ感知期間の直前のキーイングパルスＫによってキーイ
ングされて導通し、その帰還作用により結合コンデンサ
３２の電荷を変えて＋６．ＯＶにクランプさルた信号Ｐ
３の正のピークペデスタル基準レベルを維持するように
なっている。

クランプされた信号Ｐ３はキード比較器として働らく演
算相互コンダクタンス増幅器３５の非反転入力（＋）に
印加される。増幅器３５の反転入力（→にはこの例では
＋５．５ｖの正の直流基準電圧ＶＲ２が印加される。増
幅器３５は感知付勢パルスＳによりキーイングされて導
通し、焦電流表示入力信号Ｐ３のピーク振幅を感知して
これを入力基準電圧ＶＲ２と比咬する。信号Ｐ３の負の
ピーク振幅が基準電圧ＶＲ２と実質的に等しければ、増
幅器３５の出力電流は変化せず、これは映像管のそのと
きのバイアスがＡＫＢ方式により変えられない正しい映
像管陰極のバイアス状態に対応する。

英国特許出願第８４２０５３７号および米国特許出願第
６５６３６９号の発明の原理によると、回路３０が陰極
２２ａの直流レベルを端子Ａを介して回復し、これによ
って信号Ｐ３の大きさの関数として陰極２２ａの直流バ
イアスを設定する鋤らきをする。

信号Ｐ３の負のピーク振幅は、映像管陰極のノくイアス
が違っている量だけ基準電圧Ｖ２と異る。

例えば、信号Ｐ３の振幅が増幅器３５の出力電流を増大
させるようになっておれば、コンデンサ３６に関連する
電荷の上昇が生ずる。コンデンサ３６の電荷が上昇する
とトランジスタ３７の導電度が増大し、これによって抵
抗３８．３９を流れる電流が増大する。

この電流の増大により陰極信号路の接続点への直流バイ
アス電圧がこれに従って増幅器３５で感知される正しい
バイアス状態に達するまで低下する。

このようにしてコンデンサ２９、抵抗１６．１８、コン
デンサ３２、増幅器３３，３５、トランジスタ３７、抵
抗３８．３９を含むＡＫＢ帰還路の閉ループ制御作用に
より信号Ｐ３のピーク振幅が正しい黒レベル映像管バイ
アス状態に対応するＶＲＩ−ＶＢ２のレベルに安定化さ
れる。

この例では正しいバイアス状態がピーク振幅的１μＡの
電流パルスＰ１．ピーク振幅約１ｍｖの電圧パルスＰ２
およびピーク振幅的＋０．５ｖの電圧・くルスＰ３に対
応する。回路３０は帰還作用により接続点Ａの電圧を変
えて感知された不正・（イアス状態を補償することによ
ってこの振幅レベルを維持する。両端間の寄生キャパシ
タンスの低いカーボン簿膜抵抗のような抵抗３８．３９
を選ぶことにより、映像信号接続点Ａの直流回復回路３
０による負荷を無視可能にすることができる。通常非導
通の保護ダイオード４０はトランジスタ３７の高電圧降
伏を防ぐ。

周期的水平垂直帰線期間中映像管のビームスポットを抑
制する正規の黒より黒い消去は、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、映像管のグリッド２
４に負向きの−１５０７パルスを印加して行う。この黒
より黒い帰線消去法によるとこの方法に付随する動作点
の移動に映像管、駆動器を適応させる必要がなくなる。

第３図は第１図のＡＫＢ制御方式の一部の他の実施例を
示す。図中第１図の素子と対応する素子には同じ引用数
字を付し、破線で示す導線は第１図の対応する導線と同
じ場所に連なっている。第３図の回路は第１図のそれと
クランプの仕方と信号Ｐ２を増幅して信号Ｐ３を生成す
る方法が異る。

第３図では２つの黒電流表示信号Ｐ２、Ｐ３が駆動トラ
ンジスタ１５の々−ス入力に映像信号を交流結合する映
像信号入力コンデンサ２２と共にキード増幅器３４を含
むキード帰還クランプ回路によりクランプされる。信号
Ｐ２に加えられて信号Ｐ３を生ずる信号利得はコレクタ
出力抵抗４２．４３とエミッタ抵抗４４を有するＰＮＰ
増幅トランジスタ３１を含む回路により与えられる。抵
抗４２はそのコレクタ・エミッタ間電圧を低下すること
によりトランジスタ３１の電力消費を減じ、それによっ
てそのトランジスタ３１として小型安価なプラスチック
型のものを使用し得るようにする。通常非導通の保護ダ
イオード４６は増幅器３４．３５の高電圧降伏を防止す
る。

第１図および第３図の回路では、基準電圧ＶＲＩを一定
に保ちつつ基準電圧ＶＲ２を変えることにより画像のグ
レースケール平衡の手動予備調節をすることができる。

これによって精密ビデオモニタのようなある種の用途に
必要な小範囲の黒レベルの予備調節が可能になる。

上記抵抗１６．１８を含む感知回路は交流結合および直
流結合の映像管駆動器に使用することができ、広帯域信
号の用途では抵抗１６．１８の値を小さくして駆動器１
２の高周波応答を増大させることができる。感知用抵抗
１８の値を小さくするほど、Ａ　Ｋ　Ｂ方式の所要の感
度を得るために増幅器３３（第１図）まだはトランジス
タ３１（第３図）を含む回路の利得を高くする必要があ
る。抵抗１８の最低値の実際の限度は増幅器３３まだは
トランジスタ３１から得られる信号利得と、増幅器３３
またはトランジスタ３１の出力の信号対雑音比によって
決まり、その最高値の実際の限度はその抵抗の両端間の
電圧降下と、Ｉハ動段の帯域幅を決める抵抗１６．１８
の総インピーダンスによって決まる。上記電圧降下は映
像信号の利用可能なダイナミックレンジをそれほど消費
することはない。

その上、カスコード増幅器回路は駆動トランジスタ１５
を復帰させることができ、抵抗１６．１８を含む感知回
路を映像管駆動段の出力回路に含まれる能動負荷トラン
ジスタのコレクタ回路に用いることができる。能動負荷
型の映像管駆動増幅器は例えば米国特許第４３８７４０
５号に示されている。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による感知回路を有するＡ　ＫＢ方式
を含むテレビジョン受像機の一部を示す回路図、第２図
は第１図の方式の動作の説明用のタイミング信号波形図
、第３図は第１図のＡＫＢＫＢ方式の実施例を示す回路
図である。 １２・・・駆動増幅段、１６目・負荷抵抗、１８・・・
感知用抵抗、２０・・・映像出力駆動信号路、ｚ２！（
ａ；短、２４・・・強度制御構体、２５・・・画像表示
装置、３３〜４０・・・制御手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）強度制御構体に印加される映像信号に応じて映像
   情報を表示する画像表示装置を含む映像信号処理表示方
   式において、 出力回路を有しその出力回路から上記強度制御構体に映
   像出力駆動信号路を介して映像駆動信号を供給する駆動
   増幅段と、 画像消去期間中上記表示装置に流れる黒電流の大きさを
   表わす信号を発生する手段と、 上記黒電流表示信号を感知する手段と、 上記表示装置に結合され、上記感知手段からの感知信号
   に応じて、その感知信号の大きさに従って上記表示装置
   のバイアスを所要状態に保つ制御手段とを含み、 上記、駆動段の上記出力回路が負荷抵抗手段と感知用抵
   抗手段とを含み、上記感知信号が上記感知用抵抗手段の
   両端間に発生することを特徴とする映像管のバイアス制
   御装置。