JPS5853832B2 - カラ−テレビジョン受像機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はインデックス方式の陰極線管を用いたカラーテ
レビジョン受像機に関するもので、特に、常に正確なイ
ンデックス信号を得て正しい色再現を可能にしたもので
ある。

以下、本発明について説明するが、その前に本発明の理
解を容易にするために、光・インデックス方式を例にと
って、インデックス方式陰極線管を用いたカラーテレビ
ジョン受像機の原理について説明する。

この方式の陰極線管は単電子ビームを使用し、電子ビー
ムの走査方向に直角に順次配列された緑、赤、青の３原
色の各色発光律則条群、さらに、この色螢光体細条群と
一定の関係を持って配列されたインデックス螢光体細条
群で構成されるスクリーンから成る。

そして、このインデックス螢光体は紫外線領域に発光ス
ペクトルを有するＰＩ３などが使われるのが普通である
。

さて、上記のような陰極線管を用いて色再現を行なう訳
であるが、単電子ビームであるので、電子ビームが色螢
光体細条群を走査している時に、それぞれの色情報信号
に対応していて、それぞれの色螢光体に到達している電
子ビームの量を加減しなければならない。

そのためには電子ビームがどの色螢光体上に到達してい
るかを検知する必要がある。

この検知を行なうために設けたのがインデックス螢光体
細条群である。

すなわち、色螢光体細条群と域る一定の関係を持って配
列されたインデックス螢光体細条群の発光を光電子増倍
管等の光−電気変換素子で電気信号として検出し、その
電気信号すなわちインデックス信号は電子ビームの到達
している位置を示す信号であるので、そのインデックス
信号を用いて、それぞれの色螢光体に応じて電子ビーム
を制御して色再現を達成する。

さて、上述のインデックス方式の陰極線管の大きな関心
事として、色螢光体細条群に対してインデックス螢光体
細条群をどのような関係で配列するかである。

配列の方法に関して従来より種々の提案がなされている
が、これらの大部分は色螢光体細条群とインデックス螢
光体細条群とを、それら２種の螢光体細条群の対応関係
を保ちつつ、インデックス信号の繰り返し周波数をトリ
プレット周波数（電子ビームが１トリプレツトを走査す
る繰り返し周波数）より高い周波数になるように配列す
る方法である。

このような配列のスクリーンの陰極線管を用いて色再現
するには、インデックス信号の処理をするための分周器
を設ける必要がある。

ここで、単に、得られたインデックス信号を分周器で分
周するとすれば、分周器の出力信号とインデックス螢光
体細条群から得たインデックス信号との間の位相関係が
各水平走査期間ごとに異なってしまうというおそれがあ
る。

そのため、スクリーンの左側で各水平走査の開始位置に
２つの周波数の信号、すなわち１つは通常の周波数のイ
ンデックス信号と、もう１つ、それよりも低い周波数の
スタートインデックス信号が得られるようにインデック
ス螢光体を配置１ルたスタートインデックス螢光体細条
群を設けて上述の問題を解決している。

すなわち、これら２つの信号を用いて各水平走査の開始
時に分周器を、インデックス信号に対して常に同一位相
の出力信号となるように動作せしめる。

ところで、上述のようにスタートインデックス螢光体細
条群およびインデックス螢光体細条群を配列したスクリ
ーンの陰極線管を用いて画像再現する場合を考えると、
水平走査の途中でビームが途切れる場合すなわち、画像
が部分的に黒になるような場合が充分考えられる。

このようにビームが途切れるとインデックス螢光体細条
群からの発光がなくなるため、インデックス信号を得る
ことができなくなる。

すると、水平走査の開始時にスタートインデックス信号
を用いて同一位相になるように動作せしめた分周器の動
作が停止してしまい、残りの水平走査期間中では分周器
の出力信号はインデックス信号に対して不正確な位相と
なることがあるため、正しい色再現が行なわれなくなる
。

そのため、正しい色再現をするためには、分周器が動作
するに必要な最低限のインデックス信号を常に得て、水
平走査期間中は連続的に分周器を動作せしめるようにす
る必要がある。

すなわち、ビーム電流が常に成る量（通常は１〜２μＡ
程度）以下にはならないように陰極線管を制御する必要
がある。

本発明は、陰極線管へのヒータ電源やＥ、Ｈ，Ｔ。

電源の変動とか、陰極線管の電気的緒特性の経時変化な
どを考慮して、周期的にビーム電流すなわち陰極電流が
分周器で動作するのに必要な最低レベルのインデックス
信号が得られるような陰極電流量となるグリッド−陰極
閾電圧を検出して、グリッド−陰極閾電圧が、検出した
電圧以上にはならないようにして、安定に正しい色再現
を可能にしたカラーテレビジョン受像機を提供するもの
である。

以下、本発明を図示の実施例に基いて説明する。

第１図は本発明の一実施例の要部ブロック図で、ここで
はグリッド電極に輝度信号を印加する場合を例示してい
る。

同図において、１はインデックス方式陰極線管、２は陰
極電極端子、３はグリッド電極端子、４は輝度信号増幅
回路、５は制限電圧入力端子、６はその制限電圧入力端
子５に印加される電圧に応じて輝度信号増幅回路４に印
加される輝度信号の黒レベルを制限するための電圧制限
回路、７は周期的に輝度信号を遮断するゲート回路、８
は輝度信号入力端子、９はゲート回路Ｔを周期的に遮断
する為の制御パルス入力端子、１０はゲート回路７が遮
断されている間にビーム電流すなわち陰極電流が分周器
を動作させるに最低必要なレベルのインデックス信号を
得ることができるような前もって設定した陰極電流量と
なる電圧がグリッド電陰端子３に印加される時の制限電
圧入力端子５に印加される電圧を検出し、かつ、次にゲ
ート回路７が遮断されるまで検出した電圧を保持しつつ
制限電圧入力端子５に印加する電圧検出保持回路を示す
。

第２図に、第１図における要部の具体的回路構成図を示
す。

図中、第１図に示したブロックに対応する部分は破線で
囲み、同じ符号を付している。

同図において、１１は輝度信号増幅回路４用の電源供給
端子（通常は約百ボルト程度の直流電圧を供給する。

）、１２は回路用電源供給端子（通常は＋ポルト前後の
直流電圧を供給する。

）、１４および１５は陰極電極端子２に印加する電圧を
得るための抵抗、１６および１７は陰極電流量を検出す
るためのトランジスタ、１８はトランジスタ１７の負荷
抵抗、１９および２０は分周器を動作させるのに最低必
要なレベルのインデックス信号が得られるような陰極電
流量を設定するための抵抗、２１は電圧比較器、２２は
電圧比較器２１の保護用のダイオード、２３はトランジ
スタ、２４は電圧保持用のコンデンサ、２５はコンデン
サ２４の充電電荷を放電するためのトランジスタ、２６
は抵抗、２７は極性反転のためのトランジスタ、２１お
よび２８は抵抗、３０および３１はゲート回路７を構成
するトランジスタ、３２は抵抗、３３および３４は電圧
制限回路６を構成するトランジスタ、３５は抵抗、３６
は増幅用トランジスタ、３７および３８は抵抗、６０は
入力端子９に印加される制御パルスの前縁をトリガーと
して動作する単安定マルチバイブレークを示す。

なお、図中のＱは正極性の出力端子、Ｑは負゛極性の出
力端子を示す。

また、６１はＡＮＤ回路を示す。

第３図は第２図における各部の信号波形を示し、Ａはト
ランジスタ２５のベースに印加される匍脚パルス、Ｂは
入力端子９に印加される制御パルス、ＣはＡＮＤ回路６
１の出力信号、Ｄは電圧比較器２１の出力波形、Ｅはコ
ンデンサ２４の端子間電圧、Ｆは制限電圧入力端子５の
印加電圧波形で、破線は電源供給端子１２に印加される
電源電圧を示す。

第４図は第３図Ａのパルスがテレビジョン信号の垂直同
期信号に同期したパルスとした場合について、第３図に
示すａの期間を拡大した各部の波形を示す。

第４図において、Ａはトランジスタ２５のベースに印加
される制御パルス、Ｂは入力端子９に印加される制御信
号、ＣはＡＮ、Ｄ回路６１の出力信号、Ｄは輝度信号入
力端子８に印加される輝度信号、Ｅは電圧制限回路６に
印加されるゲート回路７により周期的に遮断された輝度
信号で、破線は電圧制限入力端子５に印加された電圧波
形、Ｆは電圧制限回路６の出力信号を示す。

第５図は、グリッド電極端子３に印加される輝度信号増
幅回路４の出力信号を示し、図中の破線は本発明を実施
しない場合の信号を、また、実線すは分周器を動作させ
るのに最低必要なレベルのインデックス信号が得られる
ような陰極電流量となる時のグリッド電極端子３の印加
電圧を示す。

次に、本発明を第１図および第２図に示すように輝度信
号を陰極線管のグリッド電極に印加する場合を例にとっ
て説明する。

この場合、陰極電極端子２には、例えば、第２図に示す
ように抵抗１４と１５の抵抗値と電源供給端子１１に印
加される電圧とで決定される電圧よりトランジスタ１６
のベース・エミッタ間電圧外だけ高いほぼ一定の電圧が
常に印加される。

なお、陰極電流の半分の電流がトランジスタ１６を介し
て抵抗１５に流れ込むので、陰極電極端子２に印加され
る電圧は正確にいうと、陰極電流によって多少変動する
ことになるが、陰極電流は多くとも数百μＡ程度である
ので電圧の変動はわずかであり、はぼ無視できる。

一方、グリッド電極端子３には、ゲート回路７が遮断さ
れていないときには、制限電圧入力端子５に印加される
電圧検出保持回路１０に保持された電圧に応じて、電圧
制限回路６で制限された輝度信号が増幅回路４で増幅さ
れて印加される。

すなわち、ゲート回路７が遮断していない時は、分周器
を動作するに最低必要なレベルのインデックス信号が得
られるような陰極電流量が、輝度信号が黒レベルでも流
れるように陰極線管を駆動するようになっている。

また、ゲート回路７が遮断している時は、制限電圧入力
端子５に印加される電圧に応じてグリッド電極端子３に
印加される電圧が変わるようにしておけば、制限電圧入
力端子５に印加する電圧を、グリッド電極端子３に印加
される電圧が陰極電流が流れないような電圧から徐々に
上がっていくような方向で変化せしめるとともに、陰極
電極端子２からの陰極電流を検出して、前もって設定し
た陰極電流量に陰極電流がなった時、上記制限電圧入力
端子５に印加する電圧の変化を止め、同時に、その時の
制限電圧入力端子５に印加される電圧を次にゲート回路
７が遮断されるまで、その電圧を保持する。

そのため、前述のように、ゲート回路１が遮断されてい
ない時に、グリッド電極端子３に印加される電圧は常に
、少なくとも前もって設定した陰極電流量は必ず流れる
ような電圧が印加されることになり、常に、分周器が動
するのに最低必要なレベルのインデックス信号が得らへ
正しい色再現が可能となる。

ここで、第２図に示す具体的実施例の動作を、第３図、
第４図、第５図に示す各部の波形図とともに、より詳し
く説明する。

今、制御パルス入力端子９に第３図Ｂに示すような信号
が印加されると、トランジスタ２５のベースとＡＮＤ回
路６１の出力端子には第３図ＡとＣに示すような信号が
出力される。

この場合のこれらの制御パルスと輝度信号の時間関係で
あるが、本発明の主旨からすれば、全く無関係でもよい
が、輝度信号１時的に遮断するので、再生された画像の
面からみれば、垂直周期を１周期とし、かつ、輝度信号
との関係は第４図に示すように垂直同期信号の近傍に位
置するのが望ましい。

さて、ゲート回路７の輝度信号入力端子８に第４図りに
示すような輝度信号が、そして、入力端子９に第４図Ｂ
に示されるような制御パルスが印加されると、制御パル
スが充分大きな振幅であれば、すなわち、ＩｒＨｉｇｈ
ｊの時の電圧が電源電圧に近い電圧であれば、トランジ
スタ３０のエミッタ電圧が電源電圧に近い電圧となり、
トランジスタ３１はベース電圧よりエミッタ電圧が高い
電圧となってオフ状態になってしまい、輝度信号入力端
子８に印加された輝度信号は遮断され、その結果、ゲー
ト回路７の出力信号は第４図Ｅに示すようなものとなる
。

上述のような動作でゲート回路７は輝度信号を周期的に
遮断する。

次に、ゲート回路７が遮断された状態の動作について述
べる。

電圧制限回路６のトランジスタ３３のベース電圧は、こ
の時、第４図Ｅに示すようにほぼ電源電圧に近い電圧で
あるので、電圧制限回路６の出力電圧は電圧制限入力端
子５の印加電圧の変動に応じて変化するのは勿論である
。

すなわち、グリッド電極端子３に印加される電圧は制限
電圧入力端子５に印加される電圧の変動に応じて変化す
る。

一方、陰極電極端子２より流れ出る陰極電流は、トラン
ジスタ１６．１７がカレントミラー回路を構成している
ので、半分の電流はトランジスタ１７を経て抵抗１８に
流れる。

したがって抵抗１８の端子間電圧は陰極電流量に比例し
た電圧となる。

その電圧を抵抗１９と抵抗２０の抵抗値の比率で前もっ
て設定しておいた分周器を動作させるのに最低必要なレ
ベルのインデックス信号を得るに必要な陰極電流量の時
に抵抗１８の両端に発生するはずの電圧と電圧比較器２
１で比較する。

この電圧比較器２１はＡＮＤ回路６１の出力端子電圧が
「Ｈｉｇｈｊのときにのみ動作し、かつ、抵抗１８に接
続された入力端子に印加された電圧が他方の入力端子に
印加された電圧より低い時に出力端子がＩｒＨｉｇｈｊ
の状態となるような機能を有するものである。

例えば日本電気株式会社製のＩＣ（μｐｃ２７１ Ｃ）
などがこれに相当する。

したがって、電圧比較器２１の出力電圧は陰極電流が前
もって設定した値よりも少ない間は「Ｈｉｇｈｊの状態
となり、これをトランジスタ２３に印加シている。

さて、コンデンサ２４であるが、トランジスタ２５のベ
ースに第４図Ａに示すような制御パルスが印加されると
トランジスタ２５がオンとなり、充電されていた電荷が
放電されて端子間電圧はＯ■となり、次に、上述のよう
な経過でトランジスタ２３のベースが［ｒＨｉｇｈｊと
なり、トランジスタ２３がオンとなってトランジスタ２
３を経て電流が流れこみ、徐々に端子間電圧が上昇する
。

ここで、電圧比較器２１の出力端子がＩｒＨｉｇｂｊの
状態で、トランジスタ２５がオンとなると、トランジス
タ２３のエミッタ電流が過大となり、トランジスタ２３
は破損するので、電圧比較器２１の動作期間とトランジ
スタ２５のオン期間は第３図Ａ、Ｃに示すような関係に
する必要がある。

この電圧を抵抗２６を介し、かつ、以後の電圧制限回路
６や輝度信号増幅回路４の極性関係から、第２図の場合
は、トランジスタ２７で極性を反転して第４図りに破線
で示すような電圧として制限電圧入力端子５に印加する
。

すると、前述のように、グリッド電極端子３に印加され
る電圧は制限電圧入力端子５に印加される電圧の変動に
応じて変化するので、この場合は、低い電圧から高い電
圧に徐々に変化することになり、これに応じて陰極電流
量も徐々に増加する。

陰極電流量が抵抗１９゜２０で設定した電流量より少な
い間は、このような動作を続けるが、陰極電流量が設定
した値になると電圧比較器２１の出力は「Ｌｏｗ」の状
態となってトランジスタ２３がオフとなり、コンデンサ
２４への電流の流れ込みがなくなり、コンデンサ２４の
端子間電圧の上昇は停止する。

この段階で、分周器を動作させるのに最低必要なレベル
のインデックス信号を得るのに必要な陰極電流量が常に
流れるようにグリッド電極端子３に印加する輝度信号の
黒レベルを制限するための電圧制限回路６の制限電圧入
力端子５への印加電圧の検出は完了する。

次に、しばらくすると、遮断されていたゲート回路７は
開かれて、輝度信号が電圧制限回路６に印加されるよう
になるが、この検出した電圧を次にゲート回路７が遮断
されるまで保持する。

この間、トランジスタ２３．２５はオフの状態にあり、
かつ、抵抗２６を比較的大きな抵抗値にしておけば、コ
ンデンサ２４の容量を適当に選ぶことにより（１０μＦ
程度の容量）、コンデンサ２４の端子間電圧を、次にゲ
ート回路７が遮断されるまで、はぼ一定に保持でき、こ
の電圧をトランジスタ２γを介して第３図Ｆに示すよう
に一定の電圧を制限電圧入力端子５に印加し続ける。

次に、ゲート回路７が遮断していない時の動作について
述べる。

ゲート回路７は開かれているので、第４図りおよびＥに
示すように、入力端子８に印加された輝度信号が、その
まま電圧制限回路６のトランジスタ３３のベースに印加
される。

一方、電圧制限回路６の制限電圧入力端子５には、前述
のような過程で検出され保持された第４図Ｅに破線で示
すような電圧が印加される。

電圧制限回路６はトランジスタ３３，３４を含めて構成
されているが、第２図の回路構成から明らかなように、
ベース電圧の高い方のトランジスタがオフ状態になり、
出力電圧は低い方の電圧に左右される。

したがって第４図Ｅに示すような電圧が印加されると出
力として第４図Ｆに示すような信号が得られ、増幅回路
４で反転増幅され、第５図に示すような信号がグリッド
電極端子３に印加される。

すなわち、ゲート回路７が遮断されていない時は、第５
図に示すように黒レベルが分周器が動作するのに最低必
要なレベルのインデックス信号が得られるような陰極電
流量となる電圧すに制限されてグリッド電極端子３に印
加されるわけである。

以上のように、抵抗１９．２０の結合点電圧が、必要最
低レベルのインデックス信号が得られるような陰極電流
量の半分の電流が抵抗１８に流れこんだ時に抵抗１８間
に発生する電圧になるように抵抗１９．２０の値を設定
することにより、必要最低レベルのインデックス信号を
得ることができる。

ここで、もし、本発明を実施しないとすると、グリッド
電極端子３には第５図に破線で示すような信号が印加さ
れることになり、部分的に電圧すより下ってしまい、こ
れにより分周器の動作が途中で停止することになり、前
述したように、残りの水平走査期間で正確な色再現がで
きなくなるおそれがある。

しかし、本発明によれば、第５図に示すように、グリッ
ド電極端子３に印加される輝度信号の黒レベルは電圧す
で制限されるので、常に分周器ヲ動作させるに必要な最
低レベルのインデックス信号を得ることができ、常に正
確な色再現が可能となる。

以上は、本発明を輝度信号だけをグリッド電極に印加す
る場合についてだけ述べたが、他にブランキングパルス
や、色信号をもグリッド電極に輝度信号と同時に印加す
るのが回路構成において望ましい場合が多々あるが、そ
の場合は、輝度信号増幅回路を例えば第６図に示すよう
な回路とすることにより可能となる。

第６図において、４０は輝度信号入力端子、４１は色信
号入力端子、４２はブランキングパルス入力端子、４３
は色信号用トランジスタ、４４はブランキングパルス用
トランジスタ、４５゜４６は抵抗を示す。

また、インデックス螢光体細条群の配列の仕方によって
は色信号によるビーム電流の変化を含めて最低陰極電流
を制限したほうがよい場合もあるが、その場合は、第２
図において、輝度信号入力端子８に輝度信号と同時に色
信号をも印加すれば本発明の目的を達成することができ
るのは勿論である。

以上・本発明について、輝度信号等をグリッド電極に印
加する場合を例にとって述べたが、輝度信号等を陰極電
極に印加する場合にも本発明は実施できる。

その場合の本発明の実施例の具体回路を第１図に示す。

なお、第２図と全く同じ動作をする部分については同じ
符号を付し、ここでの説明は省略するが、トランジスタ
５０，５１．５３５４は、この場合、第２図の場合と輝
度信号の極性が反対であるので、第２図の場合とは違っ
た型のトランジスタに変更する。

すなわち、ＮＰＮ型トランジスタはＰＮＰ型トランジス
タに、そしてＰＮＰ型トランジスタはＮＰＮ型トランジ
スタに変更する。

また、５２．５５は抵抗、５６はトランジスタ、５７は
抵抗を示す。

回路構成について第２図と比較してみると、グリッド電
極に印加する場合と比べて、輝度信号増幅回路４の出力
信号の極性を反対にする必要があるので、極性反転用ト
ランジスタ２７は不要となったり、また、陰極電極駆動
用にトランジスタ５６、抵抗５γよりなるエミッタ・フ
ォロアを必要とするなどの多少の違いはあるが、はぼ同
じ回路構成でよい。

動作については、第２図に示した実施例と極性が反対で
ある点を除いて実質的に同様であるので、ここでの説明
は省略する。

以上のように本発明によれば、常に水平走査の開始時に
スタートインデックス信号で動作せしめた分周器を水平
走査期間中は連続的に動作せしめることができるように
なり、常に正確な色再現を可能ならしめるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の要部ブロック図、第２図は
本発明の具体的実施例の回路構成図、第３図Ａ、Ｂ、Ｃ
，Ｄ、Ｅ、Ｆは第２図の各部の信号波形図、第４図Ａ、
Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆは第２図の各部の信号波形図、第５
図は第２図のグリッド電極端子に印加される輝度信号波
形図、第６図は本発明で使用し得る輝度信号増幅回路の
構成例を示す図、第７図は本発明の他の実施例の具体的
回路構成図である。 １・・・・・・インデックス方式陰極線管、４・・・・
・・輝度信号増幅回路、５・・・・・・制限電圧入力端
子、６・・・・・・電圧制限回路、７・・・・・・ゲー
ト回路、８・・曲輝度信号入力端子、９・・・・・・制
御パルス入力端子、１ｏ・・・・・・電圧検出保持回路
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ インデックス方式の陰極線管と輝度信号増幅回路を
   備え、電子ビームの水平走査勘間中の最少陰極電流量を
   制限するようにしたカラーテレビジョン受像機であって
   、制限電圧入力端子を有し、その制限電圧入力端子に印
   加される電圧に応じて上記輝度信号増幅回路に印加する
   輝度信号の黒レベルを制限する電圧制限回路と、前記電
   圧制限回路に印加する輝度信号を周期的に遮断するゲー
   ト回路と、前記ゲート回路が遮断している期間中に陰極
   電流量が設定した最少陰極電流量となるような前記制限
   電圧入力端子への印加電圧を検出し、かつ、その検出電
   圧を前記ゲート回路が次に遮断されるまで保持して前記
   制限電圧入力端子に印加する電圧検出保持回路を具備し
   てなることを特徴とするカラーテレビジョン受像機。