JPH06153115A - 映像信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はカラ−テレビジョン受像機における
映像信号処理装置に関し、各種の走査周波数、アスペク
ト比に対応できる高精度の自動ビーム電流制限（ＡＢ
Ｌ）を行なう映像信号処理装置を提供することを目的と
する。 【構成】 高圧部７５は偏向部９０からの偏向に同期し
た信号で高圧を発生し投射管７４に印加される。高圧部
７５からの信号はビーム電流検出回路９に供給されて平
均ビーム電流が検出される。画面振幅検出部８、ビーム
電流検出部９からの検出信号は電流密度検出部１０に供
給されて、単位面積当たりの電流密度が算出される。こ
の算出信号がビーム電流制御部４に供給されて、常に一
定電流密度となるようにビーム電流が制限される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動的にビーム電流を
制限するカラーテレビジョン受像機等の映像信号処理装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＣＲＴの走査振幅に比例した検出
信号に基づいて、自動ビーム電流制限（以降ＡＢＬと略
す）回路の設定値を制御することにより、ビーム電流を
最適な設定値に自動的に補正してビーム電流の制限を行
う方法として、特開昭６０−１９１５６９号公報のＡＢ
Ｌ回路が提案されている。

【０００３】その従来のビデオプロジェクターにおける
映像信号処理装置を以下に説明する。図１３は従来の映
像信号処置装置のブロック図を示すものである。

【０００４】図１３において、入力端子７１からの映像
信号は映像処理回路７２で利得や直流再生の制御を行っ
た後、映像出力回路７３で必要な振幅まで増幅し投射管
７４を駆動する。入力端子７０からの同期信号は偏向回
路８０で各走査波形を作成し、水平偏向ヨーク７８と垂
直偏向ヨーク７９を駆動している。高圧回路７５では投
射管７４のアノード電圧を発生し投射管を駆動してい
る。

【０００５】偏向回路８０からの走査振幅を垂直振幅検
出器８２と水平振幅検出器８１で検出している。各検出
器からの検出信号は乗算器８３に供給されて垂直振幅情
報と水平振幅情報が乗算され走査振幅に対応した信号が
出力される。乗算器８３からの信号と高圧回路７５から
のビーム電流検出信号はＡＢＬ回路７６に供給され、乗
算器８３からの走査振幅に比例した検出信号によりＡＢ
Ｌの設定値を自動的に制御している。

【０００６】このように従来の映像信号処理装置は、Ｃ
ＲＴの走査振幅に比例した検出信号によりＡＢＬ設定値
を制御しているため、常に最適な設定値に自動的に設定
され、信頼性のよい安定な映像信号処理ができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来の構成では、走査振幅であるアスペクト比だけ
を検出し、この検出信号によりＡＢＬの設定値を制御し
ているため、走査周波数や有効走査期間の異なる信号源
には対応できず、その都度最適値を変化させなければな
らないという問題点を有していた。

【０００８】また、ビデオプロジェクターのように蛍光
体の飽和領域で使用している場合、赤、緑、青の発光輝
度のトラッキングのためには高精度のガンマ補正が要求
されるが、走査周波数や有効走査期間の異なる信号源で
はＡＢＬの最適設定値が変化するため、階調毎の色度が
変化し安定な画像表示ができないという問題点を有して
いた。

【０００９】本発明はかかる点に鑑み、走査周波数やア
スペクト比が異なるマルチメディアの信号源に対して高
安定、高忠実なＡＢＬが実現できる映像信号処理装置を
提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達するため、
本発明は、映像信号を表示する表示手段の表示画面の画
面振幅を検出する振幅検出手段と、電子ビームのビーム
電流を検出するビーム電流検出手段と、検出された画面
振幅とビーム電流に基づいてビーム電流密度を算出する
算出手段と、算出されたビーム電流密度に基づいて自動
ビーム電流制限の設定値を制御する制御手段を備えた構
成である。

【００１１】

【作用】本発明は上記した構成により、画面振幅とビー
ム電流の各検出信号よりビーム電流密度を算出し、この
算出信号により自動ビーム電流制限の設定値を制御する
ことにより、各種信号源に対応した高精度のＡＢＬ制御
を実現する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例について、図面
を参照しながら説明する。図１は本発明の第１の実施例
における映像信号処理装置のブロック図を示すものであ
る。

【００１３】図１において、１は映像信号が入力される
入力端子、２は同期信号が入力される入力端子、３は偏
向ヨーク、４は電流密度算出部１０からの算出信号によ
り映像信号のレベルを制御してビーム電流を制限するビ
ーム電流制御部、５はビーム電流制御部４からの信号を
増幅してカソードに印加するための出力増幅部、８は表
示画面の画面振幅を検出する画面振幅検出部、９は陰極
線管のビーム電流を検出するビーム電流検出部、１０は
画面振幅検出部８とビーム電流検出部９からの各検出信
号より電流密度を算出する電流密度算出部、７４は投射
管、７５は高圧部、９０は偏向部である。

【００１４】以上のように構成された第１の実施例の映
像信号処理装置について、以下図２の波形図、図３の特
性図、図４の表示画面図、図５の特性図、図６の画面図
を用いてその動作を説明する。

【００１５】まず、走査周波数やアスペクトの異なる信
号源に対応可能なマルチスキャン型のビデオプロジェク
ターを考えた場合、有効走査期間、画面振幅、ビーム電
流がＡＢＬの設定値を決定する要因となる。よって本実
施例ではこれらの要因情報をもとにマルチスキャン対応
のＡＢＬ回路を実現するものである。

【００１６】図１において、入力端子１から入力される
図２(ａ)の映像信号は、ビーム電流制御部４に供給され
て、図２(ｃ)に示すように映像信号の振幅を抑制する方
向に制御してビーム電流を制限する方向に制御される。
入力端子２からの同期信号は偏向部９０に供給され偏向
ヨーク３を駆動する。偏向部９０からの画面振幅情報と
図２（ｂ）の帰線消去信号である有効走査情報の信号は
画面振幅検出部８に供給されて水平／垂直振幅情報と有
効走査期間が検出される。

【００１７】高圧部７５は偏向部９０からの偏向に同期
した信号で高圧を発生し投射管７４のアノード電極に印
加される。高圧部７５からの信号はビーム電流検出回路
９に供給されて平均ビーム電流が検出される。画面振幅
検出部８、ビーム電流検出部９からの検出信号は電流密
度検出部１０に供給されて、単位面積当たりの電流密度
が算出される。この算出信号がビーム電流制御部４に供
給されて、図３に示すＡＢＬ特性に基づいて、常に一定
電流密度となるようにビーム電流が制限される。

【００１８】次に、ＡＢＬ制御について、図４の画面図
と図５の特性図を用いて詳細に説明する。図４の実線に
標準アスペクト比の表示画面を示し、このときのＡＢＬ
特性を図５の実線に示しビーム電流制限の設定値として
はｉｂ1となる。電流密度が大きくなる方向、すなわち
図４の破線の画面振幅が小さくなったときは、電流密度
算出部１０からの電流密度情報により、図５の破線のよ
うにビーム電流制限の設定値がｉｂ3に設定される。電
流密度が小さくなる方向、すなわち図４の一点破線の画
面振幅が大きくなったときは、電流密度算出部１０から
の電流密度情報により、図５の一点破線のようにビーム
電流制限の設定値がｉｂ2に自動的に設定される。

【００１９】次に、電流密度とＡＢＬの関係について、
図６の画面図を用いて詳細に説明する。まず、電流密度
は２つの条件により決定される。第１番目は水平と垂直
画面サイズの乗算結果（アスペクト比）、第２番目は有
効走査期間で、この第１〜第２番目の項目にビーム電流
の積が電流密度となる。投射管での単位面積当たりの電
流密度が一定になるようにＡＢＬ制御を行うことによ
り、走査周波数やアスペクト比の異なる信号源に自動的
に対応できる。

【００２０】第１番目の水平と垂直画面サイズの場合に
ついて説明する。図６(ａ)の実線に通常時の画面サイ
ズ、破線にアスペクト比を変更したときの表示画面であ
り、通常時のアスペクト積を１（垂直１＊水平１＝１）
とした場合、変更時は垂直１＊水平２／３＝０.６６と
なる。従って変更時の電流密度は約１.５倍（１／０.６
６）となる。よってＡＢＬの設定値としては通常時のビ
ーム電流の０.６６倍に減少する方向に設定される。

【００２１】第２番目の有効走査期間の場合について説
明する。図６(ｂ)の実線は通常時の有効表示サイズを示
し、破線は通常時のラスターサイズであり、一点破線は
有効表示領域が変更したときのラスタ−サイズを示して
いる。通常時のラスターサイズを１（垂直１＊水平１＝
１）とした場合、変更時は 垂直１＊水平８／７＝１.１４ となる。従って変更時の電流密度は約０.８７５倍（１
／１.１４）となる。よってＡＢＬの設定値は通常時の
ビーム電流の１.１４倍に増加する方向に設定される。

【００２２】次に検出方法について説明する。第１番目
の水平と垂直画面サイズの検出は、表示装置本体でビー
ム走査波形を作成するための偏向部９０からの水平／垂
直振幅設定信号を検出信号とし、両信号を乗算した乗算
結果を水平と垂直画面サイズの検出信号とする。

【００２３】第２番目の有効走査期間の検出は、偏向部
９０からの偏向に同期し帰線期間に対応した水平、垂直
同期信号と帰線消去信号より有効走査期間の検出を行
う。

【００２４】また必要に応じて、水平走査周波数や走査
線数を検出して、この信号を判別信号として用いること
により強制的に特定モードに設定することも可能であ
る。

【００２５】次に、ビーム電流制御について詳細に説明
するため図７のブロック図と図８の動作波形図を用い
る。図８(ａ)は入力端子１に供給される映像信号を示
し、図８(ｂ)は偏向に同期した垂直同期信号を示してい
る。基準信号発生回路１６では水平帰線期間内に図８
(ｄ)に示すコントラスト（以降ＣＯＮＴと略す）基準信
号を作成している。入力端子１１には図８(ａ)の映像信
号の信号系垂直帰線期間と図８(ｂ)の偏向系垂直帰線期
間より垂直帰線期間内に作成した図８(ｃ)に示すブライ
トネス（以降ＢＲＴと略す）基準信号を入力している。
ＢＲＴ基準信号の波高値を制御することによりＢＲＴ制
御が行える。

【００２６】ＣＯＮＴ基準信号の波高値は入力端子１２
からのＣＯＮＴ制御信号により制御される。入力端子１
１からのＢＲＴ基準信号とＣＯＮＴ基準信号と映像信号
は重畳回路１５で加算され、図８(ｅ)に示すように基準
信号が重畳された映像信号が出力される。重畳回路１５
からの信号は帰還型ＣＯＮＴ制御回路１８に供給され、
ＣＯＮＴ基準信号のレベルを図８(ｇ)のサンプル／ホー
ルドパルス１でサンプル／ホールドされ直流電位に変換
される。サンプル／ホールドされた直流電位は基準電位
と比較され、比較出力が帰還型ＣＯＮＴ制御回路１８の
帰還端子に供給されてコントラストの帰還制御が行なわ
れる。

【００２７】帰還型ＣＯＮＴ制御回路１８からの出力信
号は出力増幅回路１９通して電流検出回路２０に供給さ
れる。電流検出回路２０では垂直帰線期間に重畳された
ＢＲＴ基準信号と有効走査期間内のカソード電流を検出
してカソード電極に印加される。電流検出回路２０から
の垂直帰線期間内のＢＲＴ基準信号を電流／電圧変換し
た信号は、ＢＲＴ基準信号のレベルを図８(ｆ)のサンプ
ル／ホールドパルス２でサンプル／ホールドされ直流電
位に変換される。サンプル／ホールドされた直流電位は
基準電位と比較され、比較出力が電圧制御回路２２に供
給される。

【００２８】電圧制御回路２２では比較信号より直流電
位の制御を行っている。ＢＬＫ信号シフト回路２３は、
偏向に同期した同期信号に基づいて作成された、水平と
垂直帰線期間を含むＢＬＫ信号を入力端子２４から入力
し、さらにカソードをカットオフするために必要な電圧
まで増幅して図８(ｈ)のＢＬＫ信号が出力される。図８
(ｈ)のＢＬＫ信号の波高値が電圧制御回路２２からの制
御電圧に設定されるようにピーククランプされグリッド
電極に印加される。

【００２９】次にコントラスト制御の動作を詳細に説明
する。上記した方式で重畳されたＣＯＮＴ基準信号を図
８(ｇ)のタイミングでその波高値をサンプル／ホ−ルド
する。サンプル／ホ−ルドされた電位と基準電位とを比
較し、コントラスト基準信号の振幅値を得る。この振幅
値を帰還型ＣＯＮＴ制御回路１８の帰還端子に入力して
帰還利得制御を行うことにより、振幅値が常に基準値と
なるように映像信号の安定なコントラストの制御を行
う。よって、カソード電極に印加されるＣＯＮＴ基準信
号は入力端子１２からのＣＯＮＴ制御信号を変化させた
場合においても常に一定振幅となるように帰還制御がか
かるが、一方映像信号はＣＯＮＴ制御信号を変化させる
ことにより映像信号の振幅が変化することによってコン
トラスト制御が実現できる。

【００３０】このコントラスト制御の動作波形を図９に
示す。図９(ａ)(ｃ)(ｅ)はＣＯＮＴ基準信号のレベルを
変化させて上記帰還制御を行ったときの出力波形を示し
ている。図９(ｂ)(ｄ)(ｆ)に示すように、ＣＯＮＴ基準
信号の波高値ＶCONTが常に一定となるような帰還制御を
かけることによりコントラスト制御を行うものである。
またカソード電流を変動を監視しているため、陰極線管
の経時的な変化によりカソード電流が変動する場合でも
自動的に対応し変動を抑えることができる。

【００３１】以上のように、映像信号の帰線期間に重畳
したコントラスト基準信号を制御してコントラスト制御
を行う帰還制御において、前記算出信号によりコントラ
スト基準信号のレベルを制御してビーム電流を制限する
ことにより、各色の映像信号のトラッキングを良好に保
った状態でのＡＢＬの設定を行うことができる。

【００３２】次に、ＡＢＬ制御について詳細に説明す
る。電流検出回路２０からの有効走査期間内のカソード
電流すなわちビーム電流を検出し、電流／電圧変換され
た信号はＡＢＬ回路２１に供給される。また、入力端子
１３、入力端子１４からの水平振幅検出信号と垂直振幅
検出信号は乗算回路１７に供給されて、アスペクト比に
対応した信号が作成されＡＢＬ回路２１に供給される。
入力端子２４からの有効走査期間の検出信号であるＢＬ
Ｋ信号もＡＢＬ回路２１に供給される。

【００３３】図１０にＡＢＬ回路の具体的な回路ブロッ
ク図を示す。ＡＢＬ回路２１は、例えば、乗算器２８と
加算器２９と比較器３０で構成されており、図７の電流
検出回路２０からのビーム電流情報は入力端子２５に、
ＢＬＫ信号は入力端子２６に、乗算回路１７の振幅情報
と有効走査期間情報が乗算されたアスペクト情報は入力
端子２７に供給される。

【００３４】アスペクト情報とＢＬＫ信号は乗算器２８
で乗算され、画面サイズと有効走査期間に対応した振幅
情報が得られる。乗算器２８からの乗算信号とビーム電
流情報は加算器２９で加算されビーム電流密度に対応し
た信号が得られる。加算器２９からの信号は比較器３０
に供給され、基準電位Ｖref３１との比較を行い、比較
結果が出力端子３２に出力される。

【００３５】比較器３０の基準電位Ｖref３１は、ＡＢ
Ｌの設定値を設定し、乗算された信号がビーム電流とア
スペクト比と有効走査期間に応じて変化するため、基準
電位Ｖrefを強制的に変化させることによりＡＢＬ設定
値が制御できる。この比較器３０からの信号を図７の基
準信号発生回路１６に供給してＣＯＮＴ制御信号の波高
値を制御することによりＡＢＬが実現できる。

【００３６】このように、ＡＢＬ回路２１ではビーム電
流情報とアスペクト情報と有効走査期間信号により最適
なＡＢＬ電流が設定され、この信号で基準信号発生回路
１６のＣＯＮＴ制御信号の波高値を制御することにより
ＡＢＬが実現できる。

【００３７】次に、有効走査期間のカソード電流から表
示領域を算出し、この算出結果により電流密度を制御す
る場合について説明するため図１１の動作波形図を用い
る。図１１の実線のラスタ−サイズ（アスペクト比１
６：９）に破線の表示領域（アスペクト比４：３）が表
示された場合、図１２(ａ)のような水平偏向電流波形に
対して、有効走査期間のカソード電流は図１２(ｂ)の波
形となる。よって１水平走査期間内のカソード電流領域
を検出すれば表示領域を求めることができる。垂直も同
様の動作を行い表示領域を検出する。

【００３８】このように、走査領域が同じ場合でもカソ
ード電流からの表示領域を検出することにより、より高
精度の電流密度の検出を行うことができる。

【００３９】以上のように本実施例によれば、走査周波
数と画面振幅とビーム電流の各検出信号よりビーム電流
密度を算出し、この算出信号により自動ビーム電流制限
の設定値を制御することにより、各種信号源に対応可能
な高精度のＡＢＬ制御を実現できる。

【００４０】さらには、水平と垂直画面サイズと有効走
査期間を乗算した振幅情報を検出し、電流密度を算出す
ることにより、より高精度のＡＢＬ制御が実現できる。

【００４１】またさらに、映像信号の帰線期間に重畳し
たコントラスト基準信号を制御してコントラスト制御を
行う帰還制御において、前記算出信号によりコントラス
ト基準信号のレベルを制御してビーム電流を制限するこ
とにより、各色の映像信号のトラッキングを良好に保っ
た状態でのビーム電流の制限を行うことができるため、
表示画像の色度の安定化が実現できる。

【００４２】またさらに、映像信号の帰線期間に重畳し
たブライトネス基準信号のカソード電流を検出してブラ
イトネス制御を行う帰還制御と、有効走査期間内の映像
信号のカソード電流（ビーム電流）を検出することによ
り、安定でかつ応答速度の早いビーム電流が検出ができ
るため、安定で応答速度の早いＡＢＬ制御が実現でき
る。

【００４３】なお、本実施例ではカラーテレビジョン受
像機の映像信号処理について述べたが、それ以外の映像
信号処理においても同様である。

【００４４】また、本実施例では水平と垂直画面サイズ
と有効走査期間とビーム電流を検出してＡＢＬ最適値を
設定する場合について説明したが、信号判別手段として
の走査周波数や走査線検出信号を併用して行ってもよ
い。

【００４５】また、本実施例ではコントラスト制御でＡ
ＢＬを行う場合について説明したが、ブライトネス制御
やコントラスト／ブライトネス制御で行ってもよい。

【００４６】また、本実施例では高圧回路でビーム電流
を検出する場合と映像信号の有効走査期間のカソード電
流を検出してビーム電流を検出する場合について説明し
たが、両検出信号を併用して行ってもよい。

【００４７】また、本実施例では陰極線管を用いて第１
の電極がカソード電極、第２の電極がグリッド電極に印
加する場合について説明したが、それ以外の電極の印加
してもよい。

【００４８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、画面振幅
とビーム電流の各検出信号よりビーム電流密度を算出
し、この算出されたビーム電流密度に基づいてビーム電
流を制限することにより、各種信号源に対応可能な高精
度のＡＢＬ制御を実現できる。

【００４９】さらには、振幅検出は水平と垂直画面サイ
ズと有効走査期間を乗算した振幅情報を検出し、この振
幅情報とビーム電流検出信号より電流密度を算出するこ
とにより、より高精度のＡＢＬ制御が実現できる。

【００５０】またさらに、映像信号の帰線期間に重畳し
たコントラスト基準信号を制御してコントラスト制御を
行う帰還制御において、前記算出信号によりコントラス
ト基準信号のレベルを制御してビーム電流を制限するこ
とにより、各色の映像信号のトラッキングを良好に保っ
た状態でのビーム電流の制限を行うことができるため、
表示画像の色度の安定化が実現できる。

【００５１】またさらに、映像信号の帰線期間に重畳し
たブライトネス基準信号のカソード電流を検出してブラ
イトネス制御を行う帰還制御と、有効走査期間内の映像
信号のカソード電流（ビーム電流）を検出することによ
り、安定でかつ応答速度の早いビーム電流と表示領域の
検出ができるため、安定で応答速度の早いＡＢＬ制御が
実現でき、その実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における映像信号処理装
置のブロック図

【図２】同実施例の動作を説明するための動作波形図

【図３】同実施例の動作を説明するための特性図

【図４】同実施例の動作を説明するため画面図

【図５】同実施例の動作を説明するため特性図

【図６】同実施例の動作を説明するため画面図

【図７】同実施例のビーム電流制限の動作を説明するた
めのブロック図

【図８】同実施例のビーム電流制限の動作を説明するた
めの動作波形図

【図９】同実施例のコントラスト制御動作を説明するた
めの波形図

【図１０】同実施例のＡＢＬ回路のブロック図

【図１１】同カソード電流からの表示領域の検出動作を
説明するための表示画面図

【図１２】同カソード電流からの表示領域の検出動作を
説明するための波形図

【図１３】従来の映像信号処理装置のブロック図

【符号の説明】

４ ビーム電流制御部 ８ 画面振幅検出回路 ９ ビーム電流検出部 １０ 電流密度算出部 １５ 重畳回路 １６ 基準信号発生回路 １７ 乗算回路 １８ 帰還型ＣＯＮＴ制御回路 ２０ 電流検出回路 ２１ ＡＢＬ回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】映像信号を表示する表示手段と、前記表示
   手段の表示画面の画面振幅を検出する振幅検出手段と、
   電子ビームのビーム電流を検出するビーム電流検出手段
   と、検出された画面振幅とビーム電流に基づいてビーム
   電流密度を算出する算出手段と、算出されたビーム電流
   密度に基づいて自動ビーム電流制限の設定値を制御する
   制御手段を備えた映像信号処理装置。
2. 【請求項２】振幅検出手段は、水平画面サイズと垂直画
   面サイズと有効走査期間を乗算した振幅情報を検出する
   ようにしたことを特徴とする請求項１記載の映像信号処
   理装置。
3. 【請求項３】制御手段は、映像信号の帰線期間に重畳し
   たコントラスト基準信号を制御してコントラスト制御を
   行う帰還制御において、前記算出手段で算出されたビー
   ム電流密度に基づいてコントラスト基準信号のレベルを
   制御するようにしたことを特徴とする請求項１記載の映
   像信号処理装置。
4. 【請求項４】ビーム電流検出手段は、有効走査期間内の
   映像信号のカソード電流を検出するようにしたことを特
   徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。