JPH0813109B2 - 映像信号処理表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は受信した放送用テレビジヨン信号から取出
した映像情報と補助カラー画像信号に関連する映像情報
との双方を表示し易くしたテレビジヨン受像機に関す
る。

〔背景〕

ベースバンド周波数の通常のカラーテレビジヨン信号
の帯域幅は米国のNTSC放送テレビジヨン標準により直流
から約4.2MHzまでの信号周波数を含むテレビジヨン信号
のルミナンス成分の帯域幅によつて本来決まる。合成カ
ラーテレビジヨン信号からルミナンス成分とクロミナン
ス成分を櫛型濾波器によつて取出す型のカラーテレビジ
ヨン受像機で信号処理を行うときには、そのルミナンス
成分の上記4.2MHzの実質的に全帯域幅が利用されるが、
櫛型濾波器を使用しないカラー受像機では、ルミナンス
チヤンネルの帯域幅が中間周波数（IF）信号処理段の周
波数特性やルミナンスチヤンネルの入力のクロミナンス
トラツプの濾波特性により約3.0MHzに限られることが多
い。ルミナンス信号はしばしばその高周波数成分を強調
するためにピーキングした後増幅してクロミナンス成分
と組合せ、映像管駆動増幅段を介して画像表示用映像管
に印加するためのカラー画像信号を形成する。

映像管と映像管駆動段との組合せは駆動段の出力イン
ピーダンスと映像管信号入力（例えば陰極）が駆動段の
出力に与える容量性負荷によつて生ずる低域通過濾波効
果により約2MHzまたはそれより若干狭い比較的狭帯域を
示すことが多い。この様な狭帯域駆動段と映像管の組合
せで生ずる映像チヤンネル帯域幅の減少は、ルミナンス
チヤンネルの高周波数ピーキング回路により補償して、
約3.0MHzの所要綜合映像チヤンネル帯域幅を得ることは
できるが、ピーキングした映像信号の処理によつて高周
波数ルミナンス成分によるクロミナンス信号の汚染、表
示画像のノイズ関連歪の増加および映像再生の危険の増
加等の無用の効果を誘発することがある。後者の効果は
特に寄生キヤパシタンスの原因等によりルミナンス信号
やクロミナンス信号の処理回路に高周波数スペクトルの
映像信号成分が印加されるものである。

テレビジヨン受像機に補助RGB信号入力を受入れる機
能を付与する場合は、映像管に赤、緑、青の補助カラー
画像信号を印加する様に受像機を構成するのが普通で、
これは受信した放送用テレビジヨン信号に対してルミナ
ンスチヤンネルやクロミナンスチヤンネルによって行な
われる通常の信号処理を行わずに直接映像管駆動段を介
して行われることが多い。このRGB信号は、たとえばテ
レテキスト、ビデオゲームまたは電算機信号源等が関係
するものである。RGB入力受入機能を備えた受像機は例
えば画像細部が良好な文字数字等のRGB入力信号に通常
付随する情報の解像度をよくするために広帯域の映像管
駆動段を用いることが望ましい。従つて、補助RGB入力
受入機能を持つ受像機は例えば６〜8MHzの信号帯域幅の
映像管駆動段を使用することによってより効果的にな
る。

しかし補助RGB入力信号受入機能と広帯域駆動段を有
するテレビジヨン受像機は、そのアンテナ入力から受信
した放送テレビジヨン信号にルミナンス信号とクロミナ
ンス信号の各処理チヤンネルによつて通常の処理を行う
には広過ぎる総帯域幅を示す。特にルミナンスチヤンネ
ルと広帯域映像管駆動段によつて行われる高周波数信号
ピーキングは映像出力信号に過渡応答歪を与えたり表示
画像を汚染する映像再生や高周波数ノイズの危険を増す
という欠点がある。この様な不都合な信号状態が生じる
という危険性のため、大部分の時間は放送用テレビジヨ
ン信号を処理し、利用者が利用し得るときおよびそれを
選んだときは臨時に補助RGB信号情報を処理する様にし
たテレビジヨン受像機はその設計が複雑になる。しかし
この発明の原理により構成されたテレビジヨン受像機に
よればこの様な不都合な状態の生じる危険性は著しく低
下する。

〔発明の概要〕

この発明によるテレビジヨン受像機はピーキング回路
を持つ映像チヤンネルとそれに続く広帯域駆動段を含
み、正規の動作モードでは放送テレビジヨン信号を、補
助モードでは電算機端子から供給されるRGB信号のよう
な他の映像信号を容易に処理し得るようになつている。
この発明の例示実施例では、低域濾波器が、映像信号チ
ャンネルの帯域幅を制限（減縮）して映像信号チヤンネ
ル内の高周波数ピーキング回路と広帯域表示駆動器の組
合せによつて過大帯域幅やそれに付随する不都合な信号
状態が生じない様にしている。即ち切換回路により正規
モードでは広帯域駆動段を映像信号チヤンネルからの映
像信号に応動させ、補助モードでは駆動器を直接補助映
像信号に応動させる。この切換回路はまたピーキング機
能を持つ映像信号チヤンネルで処理すべき他の信号源
（たとえば、磁気テープなど）からの映像入力信号が低
域濾波器により濾波されるようになつている。

この発明の他の特徴は低域濾波器が映像信号チヤンネ
ルで処理すべき信号と受像機の同期信号分離回路で処理
すべき信号の双方に作用することである。

〔詳細な説明〕

アンテナ10で受信した放送合成カラーテレビジヨン信
号は同調器12に供給され、ここで中間周波数（IF）信号
に変換される。このIF信号はIF段14で増幅濾波され、そ
のIF段14の出力IF信号の映像信号成分は映像検波器16で
検波されてルミナンス成分とクロミナンス成分を含む出
力ベースバンド合成映像信号となる。

この合成映像信号は後述の部分S1Bも含む多位置連動
スイツチS1の部分S1Aに付属する端子ａに印加される。
スイツチS1は視聴者の手動でまたは自動で制御される電
子切換素子より成るものが好ましい。受像機が正規の動
作モードのときは、検波器16で検波された放送テレビジ
ヨン信号に付随する情報が受像機の映像管で表示される
が、この受像機の正規動作モードはスイツチ部分S1A、S
1Bが図示の位置において得られる。

正規モードのとき合成映像信号はスイツチ端子ａ、ｂ
を介して入力クロミナンス帯域濾波器20と複数の出力色
差信号ｒ−ｙ、ｇ−ｙ、ｂ−ｙを公知の様にして生成す
るクロミナンス信号処理回路22を含むクロミナンス信号
処理チヤンネルに供給される。クロミナンス帯域濾波器
20は合成映像信号からクロミナンス成分を分離する働き
をし、−3dB点で3.58±0.5MHzの周波数通過帯域を示
す。ここで中心周波数の3.58MHzはクロミナンス副搬送
波周波数に相当する。帯域濾波器20は通常設計のもの
で、「クロマピーカ」と呼ぶこともある。

合成映像信号はまたスイツチ端子ｂを介してこの発明
の原理に従つて配置された低域濾波器（LPF）25に供給
される。濾波器25はこの例では直流から約2.0MHzまでの
通過帯域を示し、下述のようにルミナンス信号チヤンネ
ルの高周波応答を制限することによりその帯域幅を減縮
する働きをする。

濾波器25で濾波された合成映像信号は同期分離回路28
に印加され、それから水平（線）および垂直（フイール
ド）の同期成分が取出される。取出された各同期成分は
受像機の同期処理回路および映像管偏向制御回路（図示
せず）に供給される。

濾波器25で濾波された合成映像信号はまた入力クロミ
ナンストラツプ30、ピーキング回路32およびルミナンス
処理回路34を含む受像機のルミナンスチヤンネルに印加
される。クロミナンストラツプ30は通常の設計のもの
で、ルミナンスピーキング回路32に印加される信号から
3.58HMzのクロミナンス副搬送波成分を除去する働きを
し、ピーキング回路32はその動作の性質と態様により通
常2.0MHz付近の信号についてルミナンス信号の高周波数
成分を強調する働きをする。受像機によつてはピーキン
グ周波数が視聴者の操作し得る手動ピーキング制御装置
の設定によつて変るものもあるが、多くの受像機ではピ
ーキング回路がIFグループ遅延効果の位相補償を与える
上、ルミナンス信号に所定量の遅延を与えてルミナンス
信号とクロミナンス信号の遷移時間を等しくする助けを
するという利点がある。

ルミナンス成分のピーキングにより映像信号の振幅変
化の勾配も同時に急になつて振幅変化直前に信号の「プ
レシユート」を、振幅変化の直後に信号の「オーバーシ
ユート」を発生するようになる。この型のピーキング方
式で自動手動の両制御装置を含むものは例えば米国特許
第4351003号および第4388648号に記載されている。

処理回路34からの増幅ピーキングされたルミナンス信
号はマトリツクス増幅器38でクロミナンス処理回路22か
らの複数の色差信号と組合されて低レベルの赤、緑、青
の表示信号ｒ、ｇ、ｂを生成する。これらの信号はスイ
ツチ成分S1Bの端子ａ′、ｂ′を介して表示駆動段40に
供給され、ここで映像管45の信号入力強度制御電極（例
えば陰極）を駆動するに適する高レベルのカラー画像信
号Ｒ、Ｇ、Ｂとなる。スイツチ部分S1Bはマトリツクス3
8からの複数信号ｒ、ｇ、ｂに適当する複数の連動部分
を有し、この複数のスイツチ部分がまた後述のように外
部補助信号源55からの複数の補助カラー画像信号ｒ′、
ｇ′、ｂ′に適応している。

映像管駆動段40はｒ、ｇ、ｂ入力信号にそれぞれ関連
する複数個の広帯域映像出力増幅器を含んでいる。この
広帯域出力増幅器は高周波応答の良好な縦続構成に配置
され、テレビジヨン受像機でよく見かけられる「狭帯
域」映像管駆動段の帯域幅の２〜３倍の直流から約５〜
6MHzまでの周波数帯域を呈することが好ましい。この広
帯域駆動段は補助信号ｒ′、ｇ′、ｂ′で決まる文字数
字情報に普通付随する微細情報の解像度をよくする助け
をする。

駆動段40の映像出力増幅器の広帯域特性はその若干を
下述するいくつかの設計因子で決まる。増幅器の負荷抵
抗はその抵抗と映像管のキヤパシタンスの組合せで生ず
る低域濾波効果を減ずるため低い値に選ばれ、本体寄生
キヤパシタンスの低い負荷抵抗が用いられている。また
増幅器のトランジスタは高周波応答のよいものが用いら
れ、その増幅器は長い接続導線に付随する寄生キヤパシ
タンスの量を最小にするため映像管の信号入力端子に接
近して設けられている。各増幅器の出力回路内のピーキ
ング線輪も増幅器の広帯域応答に貢献する。補助ｒ、
ｇ、ｂ入力信号に応動する広帯域映像管駆動段の１つの
型が、CTC−131型受像機用の1984年アールシーエー・カ
ラーテレビジヨン・サービスデータ（RCA Color Televi
sion Service Data）記載の様に、アールシーエー社製
のCTC−131型のカラーテレビジヨン受像機のシヤーシに
用いられている。

受像機が補助動作モードのとき、映像管45は信号源50
または55のどちらかからの映像信号に関連する情報を表
示する。信号線50は例えばビデオカセツトレコーダでも
よい。信号源50からの信号はアンテナ10から受信した放
送テレビジヨン信号について前述した様に処理される
が、この場合信号源50からの合成映像信号がスイツチ部
分S1Aの端子d,b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供給され、カラー画像信号がマトリ
ツクス38からスイツチ部分S1Bの端子ａ′、ｄ′、ｂ′
を介して駆動器40に供給される。端子ｄ′はマトリツク
ス38の出力で端子ａ′に直結されている。

スイツチS1の第３の位置における補助動作モードでは
補助信号源55からの画像同期信号がスイツチ端子ｃ、ｂ
と低域濾波器25を介して受像機の同期分離器28に供給さ
れる。赤、緑、青の補助カラー画像信号ｒ′、ｇ′、
ｂ′はスイツチ端子ｃ′、ｂ′を介して直接表示駆動器
40の各カラー信号入力に送られる。このｒ′、ｇ′、
ｂ′信号は文字数字信号を表わすもので、テレテキスト
信号源、ビデオゲーム装置または電算機から供給され
る。信号ｒ′、ｇ′、ｂ′の情報細部は駆動器40の広帯
域特性により維持される。この信号ｒ′、ｇ′、ｂ′は
駆動器40の信号入力に直接印加することもできるが、ま
た例えば米国特許第4451840号開示のようにマトリツク
ス38と駆動器40の出力間に挿入された適当なインターフ
エースと緩衝用の回路を介して上記入力に供給すること
もできる。

スイツチS1に濾波器25を組合せて使用すると、受像機
がｒ′、ｇ′、ｂ′のような補助入力のカラー画像信号
に対して広帯域表示駆動段のすべての利益を得、また高
周波数ピーキング増幅回路を含む映像信号チヤンネルを
前段に設けた広帯域表示駆動段を持つテレビジヨン受像
機がしばしば遭遇する擬似高周波信号成分の信号および
表示劣化効果を受けることなく、ルミナンスおよびクロ
ミナンスチヤンネルで正しく処理された映像信号に対し
て良好な綜合帯域幅応答を示すという利益が得られる。
この様にスイツチS1と共に濾波器25を用いると放送テレ
ビジヨン信号と広帯域信号処理から一般に利益を得る型
の補助映像信号の双方に対して良好に動作する唯１つの
テレビジヨン受像機シヤーシの設計が容易になる。

濾波器25は同期分離器の動作を阻害することのあるノ
イズ成分を除去するため、通常図示回路28のような同期
分離回路の入力に結合される低域濾波器に本質的に対応
するが、例示方式では同期分離器の入力濾波器すなわち
濾波器25が、同期分離器の入力信号のみならずルミナン
スチヤンネルの入力信号も濾波する働きをするように、
位置を変えられている。濾波器25はピーキング回路の前
のルミナンスチヤンネルに設けるのが好ましいが、ルミ
ナンスチヤンネル内のどこに置いてもよい。

濾波器25はルミナンス回路32、34と広帯域表示駆動器
40を含む映像チヤンネルの帯域幅が大き過ぎないように
して、無用のルミナンス・クロミナンス混信効果、表示
画像内の過大高周波ノイズ、映像信号再生および下記リ
ンギングによる映像信号過渡応答の歪の生成確率を減じ
る。

濾波器25は3.58MHzのクロミナンス副搬送波だけでな
く通常の狭帯域副搬送波トラツプでは行わないルミナン
スチヤンネルの入力の3.08〜4.08MHzの全クロミナンス
周波数スペクトルを減衰させる。従つて高周波数のクロ
ミナンス信号成分がルミナンスチヤンネルでピーキング
されたり増幅されたりするのがうまく防止される。この
ため濾波器25の行う濾波により、受像機の設計によつて
はクロミナンストラツプ30を省略することもできる。し
かし他の設計の受像機ではクロミナンス副搬送波の抑圧
を追加するためクロミナンストラツプ30がある方が好ま
しい。濾波器25はまた増幅ピーキングされた高周波数の
ルミナンス信号成分がクロミナンスチヤンネルで処理さ
れた信号を汚染する可能性を少くする。

高周波数ルミナンスピーキング回路と広帯域表示駆動
段の組合せにより、高周波ノイズ成分が表示画像を汚染
する機会が減少し、濾波器25の存在はこれが生ずるのを
防ぐと共に、ノイズ成分が同期分離器28の動作を阻害す
るのを防ぐ。同期分離器28の入力信号を濾波すると、ノ
イズ信号による同期分離器の擬似トリガによつて擬似同
期信号が生じ、これによつて水平画像線数本にまたがる
不良同期状態を起すのを防止する利点がある。

映像信号再生（無用の発振の一形式）が生ずる可能性
は高周波数信号成分が例えば高周波数ピーキング回路と
広帯域増幅器との組合せによつて増幅されると増大し、
寄生キヤパシタンス信号供給路によつて助長される。濾
波器25はルミナンスチヤンネルと表示駆動段によつて増
幅され得る高周波数成分の量を減ずることにより映像信
号再生の可能性を低減する。

この方式では濾波器25は−6dB/オクターブの高周波数
減衰特性と約2.0MHzの遮断周波数を有する簡単な第１級
の低域濾波器でよく、ピーキング回路32は2.0MHz付近の
高周波数成分を減衰させる。実際の低域濾波器の設計
と、その遮断周波数およびピーキング周波数範囲は例え
ば必要なピーキング量のような動作因子によつて受像機
の設計が変れば変る。

上述の受像機の綜合周波数応答は正規の動作モードで
約3.0MHzで、この応答は前述のように低域濾波効果を示
す「狭帯域」映像管駆動段を用いる型の受像機の応答に
似ている。従つて、この受像機回路は「狭帯域」駆動段
型の通常の受像機との比較を招く。後者の場合は綜合映
像信号処理帯域幅（例えば約3.0MHz）が狭帯域表示駆動
段によつて生ずる低域濾波効果により一部決まる。この
受像機回路では狭帯域駆動器が広帯域駆動段で置換され
て補助RGB情報の表示が容易になり、綜合正規映像信号
処理帯域幅が前述のようにピーキング回路の前に有利に
置かれた濾波器25の低域濾波効果によつて一部決まる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の原理に従つて構成されたカラーテレビジ
ヨン受像機の一部のブロツク図である。 25……濾波手段、32……ピーキング手段、32、34……映
像信号処理チヤンネル、40……表示駆動増幅手段、45…
…画像表示装置、ａ……第１入力、ｃ……第２入力、S1
……スイツチ手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】映像信号処理チャンネルと、 印加された映像信号に応動する画像表示装置と、表示す
   べき画像情報を含む第１の映像信号を受信する第１の入
   力と、 上記映像信号処理チャンネルに含まれ、高周波数の映像
   信号成分を強調するピーキング手段と、 上記映像信号処理チャンネルに含まれ、このチャンネル
   で処理される映像信号の高周波数成分を減衰させてその
   チャンネルが制限された信号帯域幅を示すようにする低
   域濾波手段と、 上記映像信号処理チャンネルの上記制限された帯域値よ
   り広い信号帯域幅を示し、上記表示装置の信号入力に増
   幅された映像信号を供給する表示駆動増幅手段と、 表示すべき情報を含む第２の補助映像信号を受信する第
   ２の入力と、 正規の動作モードにおいて上記第１の入力からの上記第
   １の映像信号を上記低域濾波手段、上記ピーキング手段
   および上記駆動手段を介して上記表示装置に供給し、補
   助動作モードにおいて上記第２の入力からの上記補助映
   像信号を、上記低域濾波手段と上記ピーキング手段を除
   いて、上記駆動手段を介して上記表示装置に供給するス
   イッチ手段と、を含む映像信号処理表示装置。