JPS5928316B2 - ビデオ信号合成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はビデオ増幅回路に関するものであり、特にカ
ラーテレビジョン信号のルミナンス成分とクロミナンス
成分とを合成するのに適し且つそれによつて生じたカラ
ー映像を表わす信号を陰極線管のようなカラー映像再生
装置に直接供給するのに適した型のビデオ増幅回路に関
するものである。

カラーテレビジョン受像機の設計においては、広帯域幅
のルミナンス信号Ｙと３つの比較的狭い帯域幅の色差信
号Ｒ−Ｙ、Ｇ−Ｙ、Ｂ−Ｙとを合成して、３つの広帯域
色信号Ｒ、Ｇ、Ｂを発生し、それらを例えば陰極線管の
対応する陰極に印加するのが現在普通に行われている方
法である。後者の信号を発生するのに適した増幅器は、
帯域幅、逆降服電圧、電力消費、ピーク・ピーク信号振
れ、および色を表わす各信号に付随する直流レベルの安
定性について、比較的厳しく且つ互に対立する要件を満
たさねばならない。所期の結果を得るためには、高レベ
ルの直流クランプ回路、帰還安定化回路網その他能動装
置を必要とすることがしばしばであつた。映像管駆動装
置に必要な多くの要件を満足させるものとして考えられ
た１つの試みがオースチン（ＷＡＹＮＥＭ．ＡＵＳＴＩ
Ｎ）氏に与えられた米国特許第３，４９９，１０４号に
記載されている。

オースチン氏の装置において（丸 ３つの映像管駆動装
置用増幅器のそれぞれは高電圧共通ベース装置に縦続型
（カスコード）に接続された低電圧広帯域幅共通エミツ
タ装置を有している。このような縦続増幅器は、安値な
トランジスタを使用しているにも拘らず所望のビデオ帯
域幅、信号振れおよび電圧降服要件を得ることができる
。しかし、オースチン特許の縦続構造においては、マト
リツクスを出力段階で行なう場合には、共通ベース出力
装置は勿論低レベルのルミナンスおよび色差信号増幅装
置を各出力縦続段階に別個に設けねばならない。さらに
、各出力端子における直流電圧を安定化するために高レ
ベルの直流クランプ回路が必要である。その他多くの積
重ね型すなわち縦続型ビデオ増幅装置が、例えばニルセ
ン（ＮＩＬＬＥＳＥＮ）氏の米国特許第３，５９８，９
１２号、ツアキス（Ｔ′／ＡＫＩＳ）氏の同第３，６１
９，４８６号、オカダ（０ＫＡＤＡ）氏の同第３，７６
４，８２６号およびハフアール（ＨＡＦＥＲＬ）氏の同
第３，８２３，２６４号などに開示されている。

しかし、これら公知の構造の多くにも、電力消費、直流
安定、信号電圧の振れおよびクロミナンス信号とルミナ
ンス信号とをマトリツクスする方法に関して問題が残つ
ている。映像管を直接駆動するのに適したマトリツクス
増幅器の２番目の一般的な型のものが、オトール（ＪＯ
ＨＮＪ．Ｏ′ＴＯＯＬＥ）氏に与えられた米国特許第３
，６６３，７４５号の回路に例示されている。オトール
氏の装置では、共通コレクタ形式に接続された単一のＰ
ＮＰルミナンス増幅トランジスタのエミツタが３つのＮ
ＰＮトランジスタのエミツタに直流結合されている。色
差信号は、後者の３つのトランジスタの各ベースに供給
され、増幅されたＲ，Ｇ，Ｂ信号はこれらトランジスタ
のコレクタ負荷の両端間に生じる。若干これに似た装置
がアルトマン（ＡＬＴＭＡＮＮ）氏の米国特許第３，４
２９，９８７号に示されている。オトール氏の装置およ
びそれに類する他の装置には多くの望ましい特性が提示
されているが、出力トランジスタの電圧定格、・電力消
費および直流安定特性につい｝ては未だ改善の余地が残
されている。米国特許第３，４９９，１０４号および英
国特許第１，１３８，４１７号の第２図を母体とするこ
の発明による、カラー映像を表わす信号を映像再生装置
に直流結合するのに好適なビデオ増幅器は、直流動作電
圧源の両端間に負荷回路と直列関係に直流結合された主
導電路を有する第１と第２と第３の半導体装置から成つ
ている。

第３の半導体装置は電圧ホロワとして設けられており、
ルミナンス信号がこれに直流結合される。色差信号は、
色差信号に関して第２の半導体装置と共に縦続（カスコ
ード）増幅器として動作する第１の半導体装置の匍脚電
極に直流結合される。電圧ホロワ回路のルミナンス信号
出力は、例えば駆動用抵抗器を用いて、色差信号とマト
リツクスするために、ルミナンス信号電流駆動を直列接
続された第１と第２の半導体装置に与えるように、変換
される。この縦続増幅器は、第２の半導体装置の制御電
極において上記直流動作電圧源の動作電圧よりも著しく
低いバイアス電圧で動作するようにされており、そのた
め低い無人力電力消費で動作する安価で低降服電電の半
導体装置が第１の半導体装置として使用できる。この結
果、段数を少くし、？１導電路を少くし、且つ人為的周
期的な直流レベルの挿入を不要とすることができる。以
下添付の図面を参照しつ＼、この発明を詳細に説明する
。

図面に示されたこの発明の実施例においてｃ丸 カラー
映像を表わすテレビジヨン信号を処理するのに適した合
成テレビジヨン信号処理装置１０はルミナンス信号成分
をルミナンス信号処理装置１２に送り、且つクロミナン
ス信号成分を外郭短棒線で示されたクロミナンス信号処
理装置１４に送る。現在の技術を以てすれば、クロミナ
ンス信号処理装置１４は主として単板集積回路形式に作
ることができ、３つの色差信号Ｇ−Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ
を発生するための混合またはマトリツクス回烙を有する
クロミナンス信号復調器１６（例えばＩ復調器とＱ復調
器）をその中に含んだものとなる。色差信号は、各出力
端子２４，２６，２８に低出力インピーダンスを呈する
ようになつている直流結合された増幅器１８，２０−，
２２のそれぞれによつて増幅される。増幅器１８および
クロミナンス処理装置１４のその他の構成部分には集積
回路に一般に使われる比較的低い動作電圧（＋１１ボル
ト）が端子３０を経て与えられる。端子２４の無人力直
流出力電圧は、端子３０と２４間における直流中継回路
網５２および増幅器１８の中のトランジスタのベース・
エミツタ接合を含む直流結合によつて、端子３０の動作
電圧と関連している。各増幅器２０，２２も同様の構成
とされていて、そのため端子２４，２６，２８のすべて
における無人力出力電圧は実質的に等しく、且つ端子３
０の動作電圧と直接関連する。従つて上記動作電圧が変
動すれば、端子２４，２６，２８にも実質的に等しい電
圧変化が生じる。端子２４，２６，２８に与えられた増
幅された色差信号は、ルミナンス信号処理装置１２から
ＰＮＰ共通コレクタ（電圧ホロワ）トランジスタ３８を
経て与えられたルミナンス信号Ｙと各映像管駆動増幅器
３２，３４，３６においてマトリツクスされる。緑色用
の映像管１駆動増幅器３２のみが詳しく図示されている
が、映像管駆動増幅器３２，３４，３６は実質的こ皆同
じ（各カラー信号に異つた利得を与えるように抵抗器の
値が異なる点を除いて）であつて、すべてルミナンス増
幅トランジスタ３８のエミツタに接続されている。増幅
器３２は、色差信号入力に関する限りは、縦続（カスコ
ード）構造に配列された第１と第２のＮＰＮトランジス
タ４０と４２とから成つている。すなわち、Ｇ−Ｙ色差
信号は、端子２４を径て、色差信号のために負帰還共通
エミツタ増幅器として構成されたトランジスタ４０の制
御電極（ベース）に送られる。トランジスタ４０のエミ
ツタから大地に接続されたバイアス抵抗器４４と、この
抵抗器と並列に接続された、比較的低インピーダンスの
固定抵抗器４６と比較的低インピーダンスの駆動制軛抗
器４８との直列組合せとの組合せによつて信号の負帰還
がなされる。抵抗器４８は、サービススイツチ５０の普
通は閉成されている接点５０ａと５０ｂを径てルミナン
ス増幅トランジスタ３８のエミツタに戻されている。ト
ランジスタ４０のコレクタ（出力）電極は縦続（カスコ
ード）接続された駆動増巾器３２の上部トランジスタ４
２に直接接続されている。

トランジスタ４２は共通ベース型に接続されている。比
較的低い直流バイアス電源電圧（クロミナンス処理装置
１４に送られた＋１１ボルトの電源電圧）が端子３０か
らトランジスタ４２のベースに供給されている。側路キ
ヤパシタ５４が低電圧電源の端子間に接続されている。
増幅されたカラー信号（“Ｇ゛すなわちグリーン信号）
は、トランジスタ４２のコレクタ側に、比較的高いイン
ピーダンスの負荷抵抗器５６と高周波ピーキングコイル
５８との直列接続体の両端間に発生する。そしてこの場
合コイル５８は比較的高い直流動作電圧源（＋１８０ボ
ルトとして図示されている）に結合されている。このピ
ーキングコイル５８は他の２つの映像管駆動増巾器３４
，３６にも各駆動増幅器に付属の端子Ａとして示される
ように共通して接続されている。増幅されたカラー信号
はトランジスタ４２のコレクタから直列抵抗器６２を径
て映像再生映像管６０の対応陰極に供給される。

図示の通り、映像管６０は、たとえば、３つの各電子銃
に対しそれぞれ別個に陰極が設けられているが第１のＦ
ｂＩ脚格子Ｇ，とスクリーン格子Ｇ２構造は３つの電子
銃のすべてに対し共通であると言う精密インラインＰＩ
型のものである。各電子銃のカツトオフレベル（ＰＩ型
映像管においては各電子銃間で約５０ボルトの相違があ
る）の調節ができるように、可変バイアス制御抵抗器６
６が共通ベーストランジスタ４２のエミツタと大地との
間に直列抵抗器６４によつて接続されている。ルミナン
ス信号処理系には、抵抗器６８、ダイオード７０と７２
のそれぞれを径てＰＮＰトランジスタ３８のベースに水
平および垂直帰線消去信号を供給する回路がある。

このような帰線消去信号は公知の方法によつて受像機内
の付属偏向回路（図示なし）から抽出される。低電圧源
に結合されている輝度制御装置８８によつて調節するこ
とのできる直流電圧成分を含むルミナンス信号は、ルミ
ナン入信号処理装置１２からトランジスタ３８のベース
に直流結合される。したがつて、ルミナンス信号の直流
電圧成分はこの低電圧源（＋１１ボルト）に関連したも
のとなる。ＰＮＰトランジスタ３８のエミツタには、直
流動作電圧もまた低電圧源（＋１１ボルト）から負荷抵
抗７４を径て供給される。

またトランジスタ３８のコレクタは大地への帰路となつ
ている。トランジスタ３８のベースとエミツタの間には
ダイオード７８が接続さ瓢その極性は帰線消去パルスの
正の振れを制限するような向きとなつている。青色Ｂ用
の映像管駆動噌幅器３４と赤色Ｒ用の映像管駆動増幅器
３６とは、緑色Ｇ用の映像管駆動増幅器３２と同じよう
｝こ、調整可能な各駆動制御抵抗器８０，８２を径てル
ミナンス増幅トランジスタ３８のエミツタに接続されて
いる。さらに、各バイアス制御抵抗器８４，８６が、各
増幅器３４，３６の共通ベース段（図示なし）のエミツ
タに結合されている。この装置の通常の動作に先だつて
、サービススイツチ５０をサービス位置にセツトするこ
とによつて（すなわち、端子５０ｂを端子５０ｃに接続
してそれによつて端子５０ａの接続を切ることによつて
）無人力動作状態の調整を行なう。

このスイツチのセツトによつて、トランジスタ３８のエ
ミツタとルミナンス信号入力は映像管駆動増巾器３２，
３４，３６の入力から切り離される。通常行なわれてい
るように、サービススイツチ５０は、また付帯垂直偏向
装置（図示なし）の動作を中断するための追加接点（図
示なし）を持つていることが望ましく、こうすることに
よつてラスタを消してサービスモードで映像管６０の表
面に水平線を１本だけ発生させる。バイアス制御抵抗器
６６，８４，８６を一度に１個ずつ調整して映像管駆動
増巾器３２，３４，３６の出力における直流電圧を変化
させ、そうすることによつて映像管６０の各電子銃をル
ミナンス信号の駆動がない状態でカツトオフ状態とする
。端子２４，２６，２８における色差信号の振幅（通常
ピーク・ピークで３ボルトの範囲にある）・は、この時
、クロミナンス処理回路１４に接続されている付帯のカ
ラーすなわちクロマレベル制御装置（図示なし）によつ
て零レベルに調節されることが望ましい。そこで、端子
２４，２６，２８に発生する通常の無人力直流電圧（例
えば約＋５ボルト）が各縦続駆動増幅器３２，３４，３
６の下部トランジスタのベースに供給される。映像管駆
動噌幅器３２，３４，３６内において各バイアス匍脚抵
抗器（例えば６６）が共通ぺーストランジスタ（例えば
４２）のエミツタ電極に接続されていることによつて、
３つのバイアス制御装置間には相互作用が生じないと言
うことに留意されたい。

すなわち、共通エミツタトランジスタ（例えば４０）は
、３つのバイアス制御装置を互に隔離して３つの電子銃
のカツトオフをそれぞれ独立に調節することができるよ
うにしている。さらに、バイアス匍脚装置（例えば６６
）の調節によつて付帯共通ベーストランジスタ（例えば
４２）の直流電流が変化し、従つてそのコレクタにおけ
る直流電圧が変化する。しかし、何帯の共通エミツタト
ランジスタ（例えば４０）のコレクタにおける電圧にも
そのトランジスタを通る無人力電流にも実質的な影響は
ない。共通エミツタトランジスタのコレクタ電圧は縦続
装置の上部トランジスタのベースに結合された比較的低
い電圧源によつて固定されている。従つて、バイアス制
御装置の調節は付帯共通エミツタトランジスタの無人力
電力損失（すなわち温度依存ベース・エミツタ電圧）を
特に変化させることはない。従つてまた、バイアス制御
抵抗器を回路の温度ドリフトを安定化させるための待ち
時間なしに急速に調節することができる。縦続増幅器（
例えば３２）の下部トランジスタ（例えば４０）のコレ
クタ電圧は、共通ベース段（例えば４２）に結合されて
いることによつて比較的固定されていると言うだけでは
なく出力信号に付帯する動作供給電圧の何分の１（１／
２０程度）かにすぎないことも注目されたい。

従つて、共通エミツタトランジスタは比較的低い逆降服
電圧を維持するものを選択すればよい（共通ベーストラ
ンジスタはより高い降服電圧を有するように選ばれる）
。従つて、共通エミツタ増幅装置として安価な広帯域幅
装置を使用することもできる。もし望むなら、まず帯域
幅色差信号について装置を選択してもよい、何故なら広
帯域ルミナンス信号に対してはこの装置（例えば４０）
は共通ベース段として動作するからである。さらに、各
増幅器の共通ベース装置（例えば４２）のベースに与え
られる電圧は前置されているクロミナンス処理装置１４
に結合されている電圧源と同じ電圧源から与えられるか
ら、その電圧は実施例では１１ボルトであも また共通
エミツタ段（例えばトランジスタ４０）のコレクタ電圧
は、共通ベーストランジスタ４２のベース電圧よりもそ
のベース・エミツタ間オフセツト電圧Ｖｂｅだけ低い電
圧に維持されているから、実施例では、１１−Ｖｂｅボ
ルトとなる。さらにトランジスタ４０のベースに与えら
れる電圧も上記クロミナンス処理装置１４に結合されて
いる電圧源より直流中継回路５２および増幅器１８中の
２個のトランジスタのベース・エミツタ間接合を経て与
えられる。そこで、上記直流中継回路５２における変換
電圧をＶ５２とすれば、上記トランジスタ４０のベース
電圧は、１１−（５２＋２Ｖｂｅ）ボルトとなる。

前に述べたように、この電圧は約＋５ボルトとなるよう
に各部の値が定められている。このように共通エミツタ
段（例えばトランジスタ４０）の無人力時の直流ベース
電圧および直流コレクタ電圧はいずれもクロミナンス処
理装置１４に結合されている電圧源と同じ電圧源から与
えられるから、電源電圧の変動や温度変化があつても、
各部の電圧は同じ害拾で変化する。そのため、共通エミ
ツタ段トランジスタのベースに与えられるクロミナンス
信号のピークをそのコレクタ電圧に関連して可能最大値
となるように設定しても、動作中にクロミナンス信号に
歪みが生ずることはない。換言すれば、コレクタ電圧を
入力信号に対して大きなゆとりをもたせる必要はないか
ら、コレクタ電圧が比較的低くてもクロミナンス信号に
歪みが生ずる心配は全くない。１５乃至２０ｍＡという
最大レベルの電流が各縦続駆動噌巾器内をその主導電（
エミツターコレクタ）路によつて流れさえすればよい。

その結果下部の装置（例えば４０）における電力損失レ
ベルは比較的低くなり、さらにそれによつて比較的安定
した動作が得られる（すなわち、共通エミツタ装置のベ
ースーエミツタ電圧の温度変化は小さくなり、従つて信
号レベルの変化にともなつて映像管６０に送られる直流
出力電圧の変化も少くなる）。比較的高い電圧の共通ベ
ース装置（例えば４２）は電流駆動されるので、出力に
ドリフトを生ずることはない。バイアス制御装置６６，
８４，８６の調節が終つたあと、サービススイツチ５０
を再び通常の位置に戻し、カラー制御装置（図示なし）
を通常の動作レベルに戻す。

つぎに、各駆動制御装置４８，８０，８２を順番に調節
して、輝度制御装置８８を使つて一般的な方法で適当な
ハイライトの白バランスを得るようにする。各映像管１
駆動増幅器３２，３４，３６の信号電圧利得特性は付帯
する負荷インピーダンス（例えば抵抗器５６）と付帯す
るエミツタ抵抗（例えば抵抗器４６と可調整駆軸ｕ御装
置４８との抵抗値の和）との比率によつて決まる。

低い電力損失で動作することの結果として増幅器が比較
的に安定していること、および共通エミツタトランジス
タのＶｂｅ変化がないこととからして、増幅器には極く
僅かの負帰還を利用すればよい。

すなわち、抵抗器４６と４８との和は比較的小さくてよ
い。従つて、図示されている増幅器は装置全体の電圧利
得の大部分を呈するように調整することもできる。別な
表現をすれば、増幅器の前に位置するルミナンスおよび
クロミナンス処理装置１２，１４は比較的低利得、低出
力信号レベルの装置であつてもよいと言うことになる。
図示の装置は、動作時に、色差信号Ｇ−Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ
−Ｙが、増幅器１８，２０，２２の低インピーダンス出
力端子２４，２６，２８から映像管５駆動増幅器３２，
３４，３６の３個のＮＰＮ共通エミツタトランジスタ（
例えば４０）の制御電極（ベース）に供給される。ルミ
ナンス信号（同期チツプを正にして）はトランジスタ３
８の主電流（コレクターエミツタ）路とサービススイツ
チ５０とを共通に径て駆動制御抵抗器４８，８０，８２
に供給される。カラー信号電圧Ｇ，Ｒ，Ｂが各駆動増幅
器の共通エミツタトランジスタのエミツタとＰＮＰトラ
ンジスタ３８のエミツタとの間に接続された直列抵抗器
に発生する。各エミツタ抵抗器４８，８０，８２に発生
したカラー信号電流は下側のトランジスタ（例えば４０
）と共通ベーストランジスタ（例えば４２）の電流路を
径てコレクタ負荷抵抗器（例えば５６）に流れる。この
ようにして増幅されたカラー信号Ｇ，Ｒ，Ｂは映像管６
０の各陰極に送られる。こ＼に説明されている型の３つ
の増幅器を使用する装置には差動直流ドリフトが実質的
に無く、従つて動作温度変化や供給電圧変化に起因する
色の偏移も生じないことが判つた。

さらに、ルミナンス信号とクロミナンス信号の両者の直
流成分が同じ直流電圧源（＋１１Ｖ）に結合していて、
この直流成分の非信号変動は図示の装置の駆動抵抗器（
例えば４８）でキヤンセルする傾向があると言う事実か
らして、増陽器の共通モード直流安定性もまた満足でき
るものであることが判つた。こ＼に図示説明した構成の
動作上の利点は映像管６０のアークの場合にさらに増加
する。共通ベース段（例えば４２）を含んでいることに
よつて、このアークから前置の増幅器（例えばクロミナ
ンス処理装置１４における）へのエネルギ供給の減少化
を非常に助けている。以上この発明は推奨実施例につい
てのみ説明したが、発明の範囲から脱することなしに各
種の改変を行ない得ることは当然である。

こ＼に説明された構成をもつ適切な一例装置は次に示す
値の部品を使つて作ることができる。

この出願の基本的発明の構成は特許請求の範囲に記述さ
れているが、この発明を最も有利に実施するためには下
記の事項も重要である。第３の半導体装置３８の主電流
路を中間電圧端子１１に接続することもできるし、また
第２の半導体装置４２の共通端子をこの端子に接続する
こともできる。

負荷５６からの出力はカラー映像管６０の１つのカラー
入力部に接続されてもよく、したがつてこの場合第１の
信号はこの１つのカラーを表わす受信クロミナンス信号
であり、第２の信号はルミナンス信号である。

単一の上記第３の半導体装置３８は３つの異なつた直列
通路（縦続増幅器３２，３４，３６）に直列素子を形成
し、こうすることによつて、３つの異なつたカラーのク
ロミナンス信号は１つの共通ルミナンス信号と別々にマ
トリツクスされ、全カラー表示が行なわれる。

上記各直列通路は第１と第２のトランジスタ４０，４２
の間に接続される直流零レベル調整器６６，８４，８６
を有する。各調整器またはその１つは可変抵抗器であつ
て各直列通路またはその１つと第２の電圧端子（大地）
との間に接続される。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の一実施例の概略回路図である。 １２・・・・・・ルミナンス信号処理装置、１４・・・
・・・クロミナンス信号処理装置、３０・・・・・・端
子、４０・・・・・・トランジスタ（第１の半導体装置
）、４２・・・・・・トランジスタ（第２の半導体装置
）、３８・・・・・・トランジスタ（第３の半導体装置
）、５６・・・・・・負荷、６０・・・・・峡像管、６
２・・・・・・抵抗器（直流結合路）、Ａ・・・・・・
端子（第１の動作電圧端子）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 色差信号とルミナンス信号とを合成して映像再生装
   置に供給するためのテレビジョン受像機用ビデオ信号合
   成装置であつて：主導電路とこの主導電路の導電度を制
   御する制御電極とをそれぞれ有する第１及び第２の半導
   体装置を具備し、上記第２の半導体装置の主導電路はそ
   の一方の端が第１の動作電圧端子に接続された負荷に接
   続され、上記第１の半導体装置の主導電路はその一方の
   端が上記第２の半導体装置の主導電路の他方の端に接続
   され、上記第１の半導体装置の制御電極は色差信号を受
   信するように直流結合され、また、上記第２の半導体装
   置の制御電極は上記第１の動作電圧端子の動作電圧より
   も著しく低い直流バイアス電圧が供給されるように結合
   されて、上記第１及び第２の半導体装置は色差信号用の
   カスコード増幅器を形成しており；また、上記負荷に結
   合されていて該負荷を上記映像再生装置に結合する直流
   結合路と；第２の動作電圧端子と上記第１及び第２の半
   導体装置の主導電路同士の接続点との間に接続されたバ
   イアス制御手段と；上記第１の半導体装置の主導電路の
   他方の端に一方の端が接続され且つ上記第２の動作電圧
   端子に他方の端が接続された主導電路と、ルミナンス信
   号を受信するように直流結合された制御電極とを有する
   第３の半導体装置を含むルミナンス信号増幅手段と；を
   具備し、上記第３の半導体装置は、その主導電路の一方
   の端と上記第１の動作電圧端子の動作電圧よりも著しく
   低い直流バイアス電圧の電源との間に接続された負荷抵
   抗器を有する電圧ホロワとして接続されていて、増幅さ
   れたルミナンス信号を上記カスコード増幅器に供給して
   色差信号とマトリックスを行なうようにされている、ビ
   デオ信号合成装置。