JPH0358236B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、付随する信号処理回路の動作特性
を自動制御する装置を含むテレビジヨン受像機や
ビデオモニタのような映像信号処理表示方式に関
し、特にその自動制御装置の動作に関係するバイ
アス誤差を低減する構成に関する。

〔背 景〕

カラーテレビジヨン受像機にはその動作の種々
の因子を自動制御するためのいくつかの制御回路
が用いられることがある。例えば、その映像管に
流れる過剰のビーム電流を制限する自動ビーム電
流制限器や、映像管に流れる黒電流を所要レベル
に維持する自動黒レベルバイアス制御回路や、電
子銃の信号利得に関係するその電子放射特性の変
動を補償する自動「白平衡」駆動制御回路がこれ
である。

自動白平衡と自動ビーム制限の両制御回路を含
むカラーテレビジヨン受像方式は1983年５月23日
付米国特許願第497157号（特開60−1990対応）に
記載されている。この方式では、白平衡制御系が
動作している期間中、その制御電圧が受像機のル
ミナンスチヤンネルおよびクロミナンスチヤンネ
ルから減結合されてその白平衡制御系の動作がビ
ーム制限器の出力制御御電圧によつて悪影響を受
けないようになつている。この後者の型の受像機
はまた映像管の黒電流導通を所要レベルに維持す
るための自動映像管バイアス（AKB）制御回路
を備えることもある。

このAKB方式は自動ビーム電流制限器の動作
により誘起されるバイアス偏倚誤差を含む因子に
応じ、また映像管の寿命や温度効果のような一般
的な因子に応じて映像管の黒電流を確実に所要の
レベルに保つことに注意する必要がある。詳言す
れば、クロミナンス信号処理回路がビーム電流制
限器により利得制御されているとき、クロミナン
スチヤンネルの出力バイアス偏倚誤差を生ずるこ
とがあり、このバイアス偏倚により再生画像が顕
著な色誤差を生ずることがある。この様なバイア
スの偏倚はこゝに開示するこの発明の構成により
なくなる。

〔発明の概要〕

自動白平衡駆動制御回路、AKB自動黒レベル
制御装置および自動ビーム電流制限器を含む開示
の構成では、ビーム制限器からの制御電圧が受像
機のクロミナンスおよびルミナンスチヤンネルの
信号利得を制御する働きをする。この発明の原理
によれば、白平衡制御装置の動作期間中はクロミ
ナンスチヤンネルからビーム制限器制御電圧を遮
断し、自動黒レベルバイアス制御（AKB）装置
の動作期間中は少なくともクロミナンスチヤンネ
ルにその制御電圧を結合して、その制御電圧の利
得制御効果によつて生ずるクロミナンスチヤンネ
ルのバイアス偏倚誤差をそのAKB装置により感
知して補償することができるようになつている。

この発明の１特徴によりビーム制限器制御電圧
が電子スイツチを介してルミナンスチヤンネルと
クロミナンスチヤンネルに結合される。このスイ
ツチはタイミング信号により白平衡制御期間中そ
のビーム制限器制御電圧の結合を禁止するが、
AKB装置の動作するバイアス制御期間中は特に
クロミナンスチヤンネルにその制御電圧を結合す
る。

〔詳細な説明〕

第１図において、信号源１０からのカラーテレ
ビジヨン信号は（例えば櫛型濾波器を含む）周波
数選択回路１２に供給され、その回路１２は分離
されたテレビジヨン信号のルミナンス成分を受像
機のルミナンスチヤンネルのルミナンス処理回路
１４に、クロミナンス成分をそのクロミナンスチ
ヤンネルのクロミナンス処理回路１６に供給す
る。クロミナンス処理回路１６は出力色差信号Ｒ
−ＹとＢ−Ｙを生成し、これらはマトリツクス回
路１８でルミナンス処理回路１４の出力ルミナン
ス信号Ｙと組合される。マトリツクス回路１８は
可変利得増幅器２０，２１，２２にそれぞれ低レ
ベルの色画像表示信号r′，g′，b′を供給し、その
各増幅器は映像出力映像管駆動増幅器２４，２
５，２６にそれぞれ増幅された色信号ｒ、ｇ、ｂ
を供給する。映像管駆動増幅器２４，２５，２６
はカラー映像管３５の強度制御陰極３６ａ，３６
ｂ，３６ｃを駆動するのに適する高レベルの色信
号Ｒ，Ｇ，Ｂを生ずる。この映像管駆動増幅器か
らの各出力信号は電流感知回路３０，３１，３２
を介してそれぞれ映像管の陰極３６ａ，３６ｂ，
３６ｃに供給される。

映像管３５は自己集中式インライン電子銃型の
もので、陰極３６ａ，３６ｂ，３６ｃに対して共
通バイアスを印加された１つの制御グリツド電極
３８を有し、各陰極３６ａ，３６ｂ，３６ｃはそ
のグリツド３８と共に各別の赤、緑、青の映像管
電子銃を構成している。映像管３５の陽極用の高
い動作電圧は受像機の偏向回路から取出される水
平帰線パルスに応じて高電圧電源４０から供給さ
れる。その高電圧電源４０には、直流動作電位
（Ｂ＋）源に接続された抵抗４２を介して映像管
ビーム再供給電流が供給される。

この受像機はまた映像管３５に所定閾値以上の
過大ビーム電流（陰極電流）が流れていることを
感知したときその映像管に印加される映像信号の
大きさを制限することによりその過大ビーム電流
を制限する自動映像管ビーム電流制限器制御回路
５０を含んでいる。映像信号の映像走査（掃引）
期間中に画像を表わす映像管の陰極電流が回路３
０，３１，３２によりそれぞれ感知され、この感
知された電流が回路４５で組合されて総映像管陰
極電流に関係する総感知電流を生成する。この電
流の大きさはビーム制限器制御回路５０により感
知され、この回路は感知された映像管電流が所定
の閾値レベルを超えた量に関係する出力制御信号
を発生し、（例えばコンデンサにより）これを記
憶する。この制御信号は下記目的の電子スイツチ
Ｓ１を介してクロミナンス処理回路１６とルミナ
ンス処理回路１４に供給される。この制御信号は
クロミナンス信号とルミナンス信号の値を制限す
る極性を有し、これによつて映像管ビーム電流を
所定の安全レベルに制限する。

ビーム電流の制限はルミナンス信号とクロミナ
ンス信号のピーク・ピーク振幅を小さくすること
により過大ビーム電流の所定範囲に亘つて行われ
る。カラーテレビジヨン受像機の多くはルミナン
ス信号とクロミナンス信号の振幅を同時に制御す
るために例えば視聴者の調節し得る電位差計を含
む回路を備えているが、この回路にはその目的で
ビーム制限器制御信号を印加することができる。

スイツチＳ１の動作は、受像機の自動白平衡制
御装置と所要の映像管黒電流レベルを維持する自
動映像管バイアス（AKB）制御装置の動作に関
連している。スイツチＳ１は禁止タイミング信号
に応じて、これが開路非導通状態のときビーム制
限器制御電圧がルミナンス処理回路１４とクロミ
ナンス処理回路１６の制御入力から遮断されるよ
うに動作する。これは白平衡装置の動作期間中に
起る。スイツチＳ１はまた正規の画像走査期間中
閉路導通状態になつて、ビーム制限器制御電圧に
過大ビーム電流を制限する働らきをさせる。さら
にスイツチＳ１はAKBバイアス制御期間中に導
通して、ビーム制限器制御電圧の作用によりルミ
ナンス処理回路１４のＹ出力および特にクロミナ
ンス処理回路１６のＲ−Ｙ出力とＢ−Ｙ出力に生
ずることのあるバイアス偏倚誤差がすべてAKB
装置により感知補償されるようにする。これがな
ければこのバイアス偏倚によつて再生画像内に不
都合な色誤差を生ずることがある。スイツチＳ１
の役割は次のように白平衡制御装置とAKB制御
装置の動作を考えると更によく判る。

白平衡装置は映像管の電子銃の利得に関係する
その電子放射特性の変動を自動的に補償して各電
子銃の駆動比を適正に保つ。電子銃の利得特性は
例えば温度や寿命と共に変るから、映像管が白の
映像駆動信号に応じて白の表示を正しく行う能力
は、白平衡装置等により補償が行われない限り低
下する。

白平衡装置は赤、緑、青の映像管陰極信号伝送
路をそれぞれ備えた複数の駆動制御回路６０，６
２，６４と、ルミナンス処理回路１４に結合され
た白駆動基準信号６５の信号源とを含んでいる。
別記のない限り、駆動制御回路６０，６２，６４
の機能素子は同じであるから、映像管の青電子銃
用の駆動制御回路６４の機能素子だけについて図
示説明明する。

次に第２図と第２ａ図のタイミング信号波形に
ついて白平衡装置の動作を説明する。これらのタ
イミング信号は、論理ゲートのような組合せ論理
回路と２進計数器のような順次論理回路を含み、
受像機の偏向回路から取出された垂直Ｖ水平Ｈの
両画像同期信号に応動するタイミング信号発生器
５５から供給される。

映像信号の画像情報のない各垂直ブランキング
期間中の各フイールド帰線期間の端において、顕
著な白駆動レベルのルミナンス信号を表わす基準
信号（例えば直流電圧）が基準信号源６５からル
ミナンス処理回路１４に供給される。この結合は
水平線期間いくつかに跨る自動白駆動制御期間中
に生じる白タイミング信号により行われる。ルミ
ナンス処理回路１４に印加される白基準信号の大
きさは完全な白のルミナンス信号の約10％とする
ことができるが、通常期待される100％のピーク
白ルミナンス信号の大きさに近い更に大きな白基
準信号を要する受像機系もある。

このときはクロミナンス処理回路１６とルミナ
ンス処理回路内の白基準信号の印加される回路の
前段の回路とに消去信号が印加される。この消去
信号はルミナンス処理回路１４内のその前の回路
を非導通にして、擬似信号や映像信号の同期成分
が白平衡装置の動作を絶対に擾乱しないようにす
る。またこのとき赤と緑の信号増幅器２０，２１
に、白平衡装置が青の電子銃の信号路に対して動
作するときこれらの増幅器を非導通にする大きさ
と向きに信号，が印加される。すなわち、
赤、緑、青の可変利得増幅器２０，２１，２２の
中で青の増幅器２２だけが、白平衡装置が青の信
号路とそれに関連する青の電子銃に対して動作す
るとき導通状態を保つ。

第２ａ図に示すように、最初の垂直フイールド
消去期間中に青の電子銃の白電流が感知される
と、負向きの信号，が増幅器２０，２１を非
導通にするが、信号の状態では青の増幅器２２
は白平衡駆動制御期間中導通状態が保たれる。負
向きの信号，はまたAKBバイアス制御期間
に跨り、後述のようにAKB装置の動作を促進す
る。緑と赤の電子銃の電流がそれぞれ感知された
ときの次の第２および第３のフイールド消去期間
中の信号，，の相対的状態もまた第２ａ図
に示されている。

白基準信号は増幅器２２とそれに付随する映像
管駆動増幅器２６を介して供給され、陰極３６ｃ
を含む青電子銃用の白基準駆動信号を生成する。
青陰極３６ｃに流れる対応する白基準レベル電流
は感知器３２で感知され、回路４５を介して青駆
動制御回路６４の入力に印加される。

この青駆動制御回路６４はその入力の電子スイ
ツチＳ２と、基準電流源６６と、差動電流比較器
６７と、出力記憶回路６８を含み、入力スイツチ
Ｓ２と比較器６７は白タイミング信号の持続期間
中生ずる駆動感知信号に応じて制御される。電流
源６６からの基準電流の大きさは、青の陰極電流
が白の基準信号に応じて適正な値をとつていると
きに比較器６７に供給される青の陰極電流の大き
さに対応するように選ばれている。従つて、信号
源６５からの白基準信号の大きさと電流源６６か
らの基準電流の大きさは互いに関係を持つて選択
される。

青電子銃の白駆動電流感知期間中はスイツチＳ
２が導通して比較器６７が駆動感知信号に応じて
動作する。比較器は青電子銃の電流が高過ぎまた
は低過ぎのとき出力誤差補正信号を発生する。こ
の補正信号は回路６８により記憶され、増幅器２
２の利得調節入力に印加されて正しい青電子銃電
流を生成する向きにその増幅器の利得を変える。
記憶回路６８は増幅器２２の利得制御入力の誤差
補正信号を、垂直フイールド３つ後に生ずる次の
青電子銃の電流感知期間まで保持する。比較器６
７の感知する電流が実質的に等しくて、青電子銃
の電流導通レベル（利得）が正しいことを示して
おれば、比較器６７の出力の利得補正信号は変化
しない。

赤と緑の駆動制御回路網も後続のフイールド消
去期間中赤と緑の電子銃の白平衡測定値に対して
同様の動作をする。赤と緑の駆動制御回路網６
０，６２に基準電流源から供給される基準電流の
レベルは普通「正確な」赤と緑の電子銃の利得関
連電子放射特性に従つて選択される。また、赤と
緑の駆動制御回路網６０，６２に付随する入力ス
イツチと比較器は青電子銃の白駆動測定期間中遮
断される。このために回路６０，６２の入力スイ
ツチと比較器に印加される駆動感知信号はその入
力スイツチと比較器を青電子銃の白駆動測定期間
中非導通に保つに足る大きさと極性を呈する。す
なわち与えられたフイールド期間中動作するのは
試験中の電子銃に関係する駆動制御回路網だけで
ある。

各感知器３０〜３２は陰極信号路に含まれた高
電圧PNPエミツタホロワトランジスタを備える
ことがある。このトランジスタのベース入力電極
は関連する映像管駆動増幅器の出力に結合され、
エミツタ出力電極は関連する映像管陰極に結合さ
れ、コレクタ電極は（第１図の回路４５を含む）
電流加算接合点に結合されている。ビーム制限器
制御回路５０は米国特許第4167025号開示の形式
の回路で構成することができる。各電流感知器３
０〜３２として使使用するに適する回路の詳細並
びにビーム制限器制御回路５０として使用するに
適する回路の詳細も前記の米国特許願第497157号
（特開60−1990対応）明細書に記載されている。

自動映像管バイアス（AKB）制御回路７５は
それぞれ陰極３６ａ，３６ｂ，３６ｃを含む赤
Ｒ、緑Ｇ、青Ｂの電子銃の１つずつに連動する複
数個の制御回路を含んでいる。各バイアス制御回
路は点Ａに電流組合せ回路４５の出力に結合され
た入力を有する。複数個のバイアス制御回路は、
第２図から判るように、垂直帰線期間の終つた後
白駆動制御期間の前のバイアス制御期間中に生ず
るバイアス感知タイミング信号に応じて動作し、
駆動制御回路６０，６２，６４と同様ではあるが
複数の陰極信号路の黒レベル電流を感知するため
に、Ｒ，Ｇ，Ｂの各陰極信号路に対して順次動作
する。自動バイアス制御期間中に消去信号がルミ
ナンス処理回路１４とクロミナンス処理回路１６
に印加され、ルミナンス処理回路１４は例えば入
力基準信号に応じて出力黒基準レベルを発生す
る。

バイアス制御回路は感知された黒電流の基準レ
ベルに対する大きさを表わす出力バイアス制御信
号C_R，D_G，C_Bをそれぞれ発生する。これらの制
御信号は増幅器２０，２１，２２のバイアス制御
入力に印加されて各陰極信号路に対する所要の黒
電流レベルを維持する。バイアス制御回路７５
は、映像管のバイアスや画像表示を狂わせる可能
性をもつ諸要因の中でも特に映像管の寿命や温度
による影響という要因がある場合に色画像の忠実
な再生を維持するために各電子銃のバイアスを適
正に維持する働らきをする。

回路網７５の各バイアス制御回路は例えば青の
駆動制御回路６４について述べた形式の回路素子
を含むことができる。すなわちバイアス感知タイ
ミング信号に応動する入力スイツチと、バイアス
感知信号により作動して基準電流と組合せ回路４
５の出力から取出されて感知された黒電流の差を
表わす出力信号を供給する差動比較器と、この比
較器の出力に結合されてバイアス制御信号を生成
する記憶回路を含むことができる。

自動駆動制御動作に関連する禁止タイミング信
号は、各白タイミング信号の持続時間中スイツチ
４Ｓ１を遮断（図示のように開放）し、これによ
つて回路５０からのビーム制限器制御電圧が白駆
動制御期間中クロミナンス処理回路１６と特にル
ミナンス処理回路１４の特性に影響しないように
する。これがなければ、ビーム制限器制御信号が
白駆動制御期間中ルミナンス信号路の導通特性に
不都合な影響を及ぼし、これによつて映像管に流
れる感知された白駆動電流に著しい歪を生ずる。

スイツチＳ１はAKBバイアス制御期間中導通
を維持するように調時されている。従つてビーム
制限器制御電圧はAKB制御期間中ルミナンス処
理回路１４およびクロミナンス処理回路１６の制
御入力に結合されたままになるが、この後者のク
ロミナンスチヤンネルへの結合は次のように特に
有利である。

ビーム制限器制御電圧によるクロミナンス処理
回路１６の利得制御はその回路の出力Ｒ−Ｙ、Ｂ
−Ｙに関連するバイアス偏倚誤差を生ずることが
ある。このバイアス誤差は小さくても補正しなけ
れば特に低輝度の被写体の再生色画像に顕著な色
誤差を生じたり、単色の被写体の場合に色調の誤
りを生じたりすることがある。このような不都合
な効果は、スイツチＳ１のタイミングによつてク
ロミナンス処理回路１６にはビーム制限器の制御
電圧がAKB感知期間の間印加されることによつ
て、防がれる。従つて直流結合された映像管陰極
信号結合路中のAKB装置により存在する全バイ
アス誤差が感知されて補正される。

同様に、この構成では、スイツチＳ１のタイミ
ングがAKB期間中ビーム制限器制御電圧もルミ
ナンス処理回路１４に結合されるように選ばれて
いるため、AKB装置はそのビーム制限器制御電
圧の利得制御動作に応じてルミナンス処理回路１
４の出力に生ずるすべてのバイアス誤差を補正す
ることができる。しかし、ルミナンス出力バイア
ス誤差は比較的目立たない小さな輝度変化しか生
じないため、再生画像に認められることが少い。

クロミナンスバイアス偏倚誤差はビーム制限器
制御信号が利得制御のために印加されるクロミナ
ンス制御回路１６中の回路に関連する小さな擬似
（寄生）インピーダンスの効果によることがある。
この擬似インピーダンスは個別回路の場合も集積
回路の場合も一般に不可避であつて、アナログと
デジタルのどちらの映像信号処理回路にも回路の
配置と構成の関数として存在し得る。デジタルテ
レビジヨン信号処理方式の１例は、「VLSIデジタ
ルテレビジヨン方式（VLSI Digital TV
System）型式DIGIT2000」と題する国際電話電
報会社（International Telephone and
Telegraph Corp.）の刊行物に記載されたよう
に、その会社の全世界半導体グループにより最近
紹介されている。この方式は第１図のクロミナン
ス処理回路１６に利用し得る形式のクロミナンス
処理回路を備えたMAA2100型ビデオコーデツク
（Video Codec）集積回路を含んでいる。

このようなデジタルテレビジヨン信号処理方式
では、デジタル（２進）形式の復調色差信号が第
１図のマトリツクス回路１８のような回路に印加
される前にクロミナンス処理回路の出力に接続す
るデジタル・アナログ変換回路によりアナログ形
式に変換される。このデジタル・アナログ変換回
路は第３図に示すようなデジタル入力信号Ｒ−
Ｙ、Ｂ−Ｙがそれぞれ同様のデジタル・アナログ
変換器８０，８２に印加されてそこからそのアナ
ログ出力信号が生成する形式のものとすることが
できる。

回路ユニツト８０で示すように、各デジタル・
アナログ変換器ははしご型抵抗回路網を含み、こ
れにデジタル入力信号成分が印加され、対応する
アナログ出力信号が出力する。この例ではクロミ
ナンスチヤンネルの信号利得がビーム電流制限の
ために正の基準電圧の大きさ（V_REF）を制御する
（低下させる）ことにより制御される。各基準電
圧の値を下げると、これに従つて出力のアナログ
色差信号の振幅が小さくなる。デジタル・アナロ
グ変換器の接地回路におけるように、変換器には
それを構成する回路の構造と配置に付帯して予測
不能でかつ不可避的な小さな擬似インピーダンス
が存在するために、その変換器にとつて余り有用
でないすなわち不安定な対大地電位接続が形成さ
れることがある。この状態では基準電圧のレベル
がビーム制限器の制御電圧によつて変るため不測
の出力バイアス偏倚誤差を生ずることがある。こ
のバイアス誤差は前述のように自動バイアス制御
装置により感知されて補正される。

この発明による装置はアナログ信号処理回路並
びに国際電話電報会社の全世界半導体グループ
（西独フライブルク）により最近紹介されたデジ
タルテレビジヨン信号処理方式に含まれたような
デジタル信号処理回路を使用する映像信号処理方
式を用いて使用することができる。この後者の方
式は上記刊行物「VLSIデジタルテレビジヨン方
式、DIGIT2000」に開示されたように、合成カ
ラーテレビジヨン信号、ルミナンス・クロミナン
ス周波数選択および各種ルミナンス・クロミナン
ス信号処理制御機能のデジタル処理を行うための
MAA2000型中央制御ユニツト、MAA2100型ビ
デオコーデツクユニツトおよびMAA2200映像処
理ユニツトを含んでいる。このデジタルテレビジ
ヨン信号処理方式はまた第１図について図示説明
したように回路７５について記載した形式の自動
ビーム電流制限器、自動白平衡制御回路および自
動バイアス制御回路を含んでいる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による装置と共に自動白平衡
制御装置、自動映像管ビーム制限装置および自動
バイアス制御装置を含むカラーテレビジヨン受像
機の一部を示すブロツク回路図、第２図および第
２ａ図は第１図の回路の動作説明に用いるタイミ
ング信号の波形図、第３図は第１図の回路の一部
の詳細図である。 ３５……画像表示装置、５０……自動ビーム電
流制限手段、５１，５５……制御信号に応動させ
る手段、６４……自動駆動制御手段、７５……自
動バイアス制御手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ルミナンスチヤンネルとクロミナンスチヤン
   ネルを含み、画像期間と画像消去期間とを含む映
   像信号を処理する画像チヤンネルと、この映像チ
   ヤンネルを介して供給される映像信号に応動する
   画像表示装置とを含む方式において、上記映像チ
   ヤンネルに結合され、画像消去期間内の所定の駆
   動制御期間中上記画像表示装置の導通を監視して
   上記映像チヤンネルに対する所要の駆動特性を維
   持する自動駆動制御手段と、上記映像チヤンネル
   に結合され、画像消去期間内の所定のバイアス制
   御期間中上記画像表示装置の導通を監視して上記
   映像チヤンネルに対する所要のバイアス特性を維
   持する自動バイアス制御手段と、映像信号の画像
   情報に応じて出力ビーム電流制限用制御信号を生
   成し、上記画像表示装置に流れる過剰のビーム電
   流を自動的に制御する手段と、上記映像チヤンネ
   ルを上記画像期間中上記制御信号に応動するよう
   にし、上記クロミナンスチヤンネルを上記バイア
   ス制御期間中上記制御信号に応動するようにし、
   上記ルミナンス信号を上記駆動制御期間中上記制
   御信号に応動しないようにする手段とを含む誤差
   補償制御装置。