JPS5935560B2 - 映像管駆動増幅装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はカラーテレビ受像機等の画像再生用映像管に
増幅された映像信号を供給するに適する経済的な低消費
電力型映像管、駆動増幅装置に関する。

通常のカラーテレビ受像機の場合は一般に３個の映像管
駆動段を用いて低周波および高周波成分を含む広帯域高
レベルの赤、緑、青の画像表示信号をカラー映像管の各
強度制御電極にそれぞれ供給するようになつているが、
このような駆動段はそれぞれ広帯域の映像信号の増幅に
Ａ級増幅器を用いたとき相当量（例えば各増幅段に付き
６ワットも）の電力を消費し得る。

高電圧トランジスタを２個要する相補型または準相補型
の駆動増幅器によればこの電力消費は比較的少なくなる
。この相補型増幅器がＡ級増幅器より有利な点は消費電
力が低く信号処理帯域が広いことであるが、相補型駆動
増幅方式では合計６個の高電圧トランジスタを要し、映
像管の放電による短絡に対する感度が高い上、不都合な
差動信号上昇時間誤差を生ずることもある。この誤差は
駆動段間の高周波振幅応答の差として現われ、例えば特
に各駆動段が相異なる動作点を示すように構成されてい
るとき急速信号振幅遷移（例えば色縁遷移）および高周
波バーストを付随する。この発明の原理によれば、以下
詳述する映像管駆動増幅装置は最低数の高電力消費トラ
ンジスタしか必要とせず、映像管の放電による短絡に対
する感度が低く、高周波差動上昇時間誤差が極めて小さ
くなるが、広帯域性能および低電力消費性能は不変であ
るという利点を有する。

この発明による映像管駆動増幅装置は低周波および高周
波成分を含むカラー画像表示映像信号の処理装置に含ま
れるもので、この装置は制御グリツド電極および陰極を
有し、その各電極に印加される映像信号に応じて画像を
再生する電子銃構体を含む映像管を有する。

映像信号の所定周波数以上の高周波成分は第１の増幅器
に送られ、ここから増幅され選択された高周波成分が映
像管の上記制御グリツド電極に供給される。この選択さ
れた高周波成分と低周波および高周波成分を含む色表示
映像信号とは組合せ回路網において組合されて、その出
力の映像信号の高周波成分を著しく減衰させるようにす
る。第２の増幅器はこの組合せ回路網から出力信号の増
幅されたものを映像管の陰極に供給する。この発明の特
徴によれば、この組合せ回路によつて組合されるカラー
信号の振幅を調節するために利得調節回路を設け、この
利得調節回路を、組合せ回路の入力に振幅調節されたカ
ラー信号を生成する位置に調節して、組合せ回路の出力
で選択された高周波成分を相殺し得るようにしてある。

以下この発明を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
第１図において輝度信号およびクロミナンス信号処理回
路網を含む映像信号源１０は高周波映像信号情報を含む
広帯域輝度信号Ｙおよびｒ−Ｙ，ｇ−Ｙ，ｂ−Ｙの色差
信号を供給する。

信号源１０からの輝度信号は高域ｆ波器１２でｆ波され
て、後述のように所定カツトオフ周波数Ｆｃ以下の低周
波信号成分を除去する。沢波器１２から選択的に通過し
た高周波成分はグリツド前置増幅段１４およびグリツド
増幅段１６により逐次増幅され、増幅段１６からの増幅
グリツド駆動出力信号Ｅ８はカラー映像管２０の制御グ
リツド電極１８に印加される。この例では映像管２０は
それぞれ陰極２２，２３，２４を持つ映像管電子銃のす
べてに共通の単一グリツドであるグリツド電極１８を有
する自己集中インライン型映像管に相当する。信号源１
０からの輝度信号および色差信号は復調マトリクス３０
で組合されて、信号源１０からの輝度出力信号に付随す
る高周波輝度信号情報並びに低周波輝度信号情報を含む
Ｒ，ｇ，ｂのカラー画像表示信号を生成する。この色信
号はそれぞれ赤、緑、青の色信号処理装置３４，３６，
３８により変換されてそれぞれ増幅色信号Ｒｃ，ｇｃ，
ｂｃとなり、それぞれ映像管２０の陰極２２，２３，２
４に供給される。各信号処理装置３４，３６，３８はま
た増幅段１６の出力のグリツド駆動信号Ｅ，から引出さ
れた入力高周波信号を受入れる。この信号処理装置３４
，３６，３８はこの例では同じ構造を持つから、以下の
赤信号処理装置３４の動作の説明は緑および青の信号処
理装置３６，３８にも適用される。赤信号処理装置３４
において信号源３０からの赤（ｒ）信号のピーク・ピー
ク振幅が利得調節装置４０により調節される。

この調節装置４０は受像機の修理状態における映像管の
調整中に例えば映像管の螢光体の効率の差の補償のため
の調節をする「白平衡」の調節装置に相当する。調節装
置４０からの出力信号ｒ１は信号組合せ回路網４１の第
１一入力に供給され、その第２入力には高周波信号Ｅ，
から補償回路網４４を介して引出された高周波補償信号
Ｅｃが供給される。補償回路４４は出力信号Ｅｃが高周
波グリツド信号ｅの相補位相型に相当するような適当な
信ｇ号変換および反転回路を有する。

グリツド信号Ｅｇと色信号ｒとに共通の高周波信号成分
子１は、装置４１において相補信号ｒ１およびＥｃが組
合されるとき信号減算処理により全部または相当部分に
亘つて相殺されるが、利得調節装置４０を以下説明する
ように組合せ信号Ｒｌ，ｅＣの振幅が相等しくなるよう
に調節すると、完全な信号相殺が起る。組合せ回路網４
１の出力信号Ｒ２はさらに信号反転増幅器４８により増
幅され、映像管２０の赤陰極２２を駆動する赤信号Ｒｃ
を生成する。調節装置４０の利得設定により、信号ｒの
高周波成分は補償信号Ｅｃによつて全部または相当部分
消去されるが、前者の場合は信号Ｒ２が実質的に周波数
Ｆｃ以下の低周波映像信号成分のみから成り、後者の場
合は低周波成分と少量の残留高周波成分とから成る。従
つて陰極信号増幅器４８は大振幅高周波信号に適応し得
ることを要しない。このように増幅器４８は例えば小信
号に５ＭＨｚの帯域幅を維持しつつ比較的限られた出力
応答速度を呈し得る小電流Ａ級増幅器とすることもでき
る。このような帯域幅は第７図の回路について説明する
ように適当なＲＣ周波数補償回路網により得られる。上
述の信号消去処理の結果を第２図ないし第６図の振幅規
準化信号波形によつて示す。

これらの波形の説明は赤陰極信号について行うが、これ
は緑および青の陰極信号にも適用することができる。第
２図においては信号ｒ１が利得調節装置４０の種々の設
定利得について示されているが、これは低周波パルスと
高周波（５ＭＨｚ）信号バーストとを含み、後者はその
１サイクルを時間的に拡大して高周波信号成分の減算信
号消去処理を明示している。第３図の信号ＥｃはＰ波器
１２の沢波作用により高周波成分しか含まない。信号Ｅ
ｃの振幅は利得調節装置４０の調節に影響されず、この
場合は直流基準レベルのＯボルトに関して対称である。
第５図は利得調節装置４０を中間利得に設定したときの
信号Ｒ２を示す。

この設定によつてその設定を最大利得にしたときの規準
化信号振幅を１．００としたとき０．８３３の規準化信
号振幅が得られる。この状態では信号Ｅｃおよびｒ１の
高周波成分が相等しく（規準化振幅０．８３３）、組合
せ装置４１で組合せると互いに相殺される。組合された
信号Ｅ。

，ｒｌ調節装置４０を利得最大（規準化振幅１．００）
に設定したときと利得最小（規準化振幅０．６６）に設
定したときとでは高周波成分の振幅が異なる。このため
規準化振幅０．１６（１．００−０．８３３）で１位相
の僅かな未消去残留高周波成分が第４図に示すように最
大利得設定時に信号Ｒ２中に現れる。また第６図に示す
ように最小利得設定時にも規準化振幅−０．１６（０．
６６−０．８３３）の僅かな未消去残留高周波成分が信
号Ｒ２中に現れる。この残留成分の位相は、調節装置４
０を利得最大に設定したとき得られる残留成分の位相と
丁度逆である。この形式の信号は小電流動作用にバイア
スしたＡ級増幅器に容易に適合する。インライン型映像
管の場合にしばしば必要な上記０．６６〜１．００の規
準化振幅利得調節範囲においては、その残留高周波成分
が低周波成分の最大振幅の６０％を超えることはない。
土述の信号消去法により映像管駆動信号の低周波成分と
高周波成分とを分離すると、例えば高域沢波器や低域沢
波器を用いる他の信号分離法に比していくつかの利点が
ある。赤、青、緑の信号処理利得を陰極信号処理路にお
いてのみ調節しても、高周波および低周波の信号利得間
に緊密な追跡が得られる。

例えば装置３４を含む赤（ト）信号処理路を考えると、
映像管の赤電子銃のビーム電流を決める映像管駆動信号
（Ｒｃ−Ｅ，Ｘま次式で示すように直接入力赤信号レベ
ルｒに比例する。ＲＣ−Ｅｇ：リ一ＲＡ４ＯＡ４８ 利得調節装置４０により与えられた利得Ａ４Ｏと増幅器
４８に関連する利得Ａ４８とだけで赤信号処理路に対し
て呈示すべき信号利得が決まる。

土式は補償装置４４の利得が１／Ａ４８に等しいとき満
足されることを数学的に示すことができるが、この条件
が成立すると土述のように高周波信号がｒ信号処理路内
で全部または相当部分消去され、適当な高周波映像信号
駆動信号が沢波器１２および増幅器１６を介して映像管
のグリツド１８に印加される。この映像管駆動信号Ｒｃ
−Ｅ，は、装置４４を含む補償信号路の利得を土述のよ
うに設定したとき、利得調節装置４０の全利得設定に対
して入力信号ｒの増幅複製になる。

例えば利得調節装置４０を最小利得位置に設定して赤（
ｒ陰極信号を減衰させると、その赤陰極信号中に残留高
周波信号が現れる（第６図）。このｒ陰極信号の残留高
周波成分はその大きさに相当する量だけ高周波グリツド
信号に対向する向きを持つから、そのグリツド信号の利
得は相当量効果的に減衰される。特にこの残留高周波成
分の大きさおよび極性は（それが組合せ装置４１の出力
から引出されて反転増幅器４８で反転された後）、印加
された高周波グリツドおよび陰極信号に応じて追加され
る映像管電流に対向するものである。映像管のグリツド
および陰極はこの場合同一極性の高周波信号を受ける。
同様に制御装置４０の最大利得設定において生成された
残留高周波成分の大きさおよび極性は、印加されたグリ
ツド信号および陰極信号に応じて追加の映像管電流導通
を誘起するものである。この映像管のグリツドおよび陰
極はこの場合互いに反対極性の高周波信号を受ける。こ
のように利得調節装置４０を陰極信号路中において調節
すると、映像管に対する高周波信号駆動が低周波信号駆
動と共に追跡する。前述のように赤電子銃のビーム電流
を決める映像管駆動信号は赤信号ｒに直接比例し、その
赤信号ｒの増幅された複製となる。

従つて（グリツド１８および陰極２２を含む）映像管の
赤電子銃のグリツド増幅段１６からの高周波信号による
正味変調は全くない。この効果は次のように赤信号ｒが
一時なくなると仮定すると理解することができる。正規
の位相でグリツド１８に印加された高周波信号は補償回
路網４４により位相を反転され、組合せ装置４１の出力
に現われて増幅器４８により再び位相反転される。この
増幅器４８からの高周波信号は次に陰極２２に印加され
るが、グリツド１８に印加される信号と同一位相を示す
。このグリツド信号および陰極信号は前述の装置４４と
増幅器４８との利得関係によつて決まるように、振幅も
また相等しい。従つて振幅位相共に相等しいこれらの高
周波グリツドおよび陰極信号は、映像管の赤電子銃に正
味の高周波変調を生じない。沢波器１２の信号転送特件
の勾配上（すなわちカツトオフ周波数Ｆｃ近傍）に落ち
る周波数を持つ信号はその沢波器１２によつて一部減衰
されるが、ｒ信号処理路においてはこのような周波数の
信号の部分的消去が起るだけであるから、映像管２０の
グリツド１８および赤陰極２２はこのような信号周波数
で駆動される。

カツトオフ周波数Ｆｃより著しく低い映像信号周波数は
沢波器１２により減衰されて、映像管のグリツド１８が
周波数Ｆｃ以下の信号周波数範囲で受ける映像信号が実
質的にないようになる。このように上述の信号減算処理
によつて得られる映像信号の周波数分離もまた高域沢波
器１２の動作特性やカツトオフ周波数に無関係な映像信
号の映像管の陰極およびグリツドへの適当な分離を自動
的にもたらすことが判る。高域沢波器１２のカツトオフ
周波数は例えば２００ＫＨｚないし１ＭＨｚの範囲内で
選定することができるが、カツトオフ周波数を１ＭＨｚ
に実質的に等しいかそれ以下にすると、３原色信号Ｒ，
ｇ，ｂに共通の１ＭＨｚ以上の信号周波数が処理装置３
４の増輻器４８によつて最後に増幅される前に確実に実
質的に消去される。またカツトオフ周波数を２００ＫＨ
ｚの実質的に等しいかそれ以上にすると、確実にグリツ
ド信号増幅段および映像管のグリツド１８に映像信号の
直流成分が現れなくなる。またこの例におけるように信
号源１０からの信号が映像信号の輝度成分Ｙに相当する
とき、上記信号消去処理は陰極信号処理路における色差
信号ｒ−Ｙ，ｇ−Ｙ，ｂ−Ｙの生成に寄与しない。陰極
信号増幅器（例えば増幅器４８）の入力の色差信号は一
般に原色信号Ｒ，ｇ，ｂより振幅が大きいため不都合で
ある。第１図の説明において信号Ｅｇ，ｒｌの相対位相
は、装置４１で信号Ｅｃ，ｒｌを組合せたときその高周
波成分が相殺されるような相補位相関係の高周波成分を
持つ信号ＥＣ，ｒｌを生成するために、回路網４４内の
インバータによる信号の位相反転を要するようなものと
仮定したが、前置増幅器１４の出力からのグリツド信号
が信号ｒ１に対して適当な位相を呈するなら、回路網４
１内で所要の高周波信号の消去を行うために回路網４４
のインバータを使用せずに増幅段１６の出力からの代り
に前置増幅器１４の出力から回路網４４を介して補償信
号Ｅｃを引出すことができる。

この場合回路網４４を含む補償信号路の呈する信号利得
がＡｌ６／Ａｌ８のとき回路網４１において高周波信号
の消去が起る。但しＡｌ６，Ａ４８はそれぞれ増幅器１
６，４８の信号利得である。この利得関係によつて映像
管１駆動信号（Ｒｃ−Ｅｇ）が第１図について説明した
ように入力信号（例えば信号ｒ）の増幅された複製であ
り得ることになる。第７図は第１図の回路の要部の他の
実施例を示すが、ここで対応素子は同一引用番号で表わ
す。

赤、緑、青の陰極信号処理回路網３４，３６，３８は同
様の構成を持つため、第７図には赤信号処理回路網だけ
を回路図で示した。第７図においてトランジスタ５５を
含む反転増幅段は第１図の前置増幅器１４に対応する。

この増幅段１４の入力インピーダンスと共にコンデンサ
５８は第１図の高域Ｐ波器１２に相当するが、このコン
デンサ５８を含む高域沢波器はカツトオフ周波数ＦＯ＝
２８５ＫＨＺの１次ＲＣ高域沢波器に相当するが、カツ
トオフ周波数の異なる他の型の高域沢波器も使用するこ
とができる。ベース入力がトランジスタ５５のコレクタ
出力に接続された非反転エミツタホロワトランジスタ６
０は、高電圧信号反転増幅トランジスタ６２を含むグリ
ツド信号増幅段１６を駆動する。

補償信号Ｅｃが引出される信号ｅ′，はこのホロワトラ
ンジスタ６０のエミツタから赤、緑、青の陰極信号処理
回路網３４，３６，３８の入力に供給される。この回路
では補償信号ＥＯが第１図のように増幅段１６の出力か
ら引出されるのではなく、前置増幅段１４の出力から引
出されることが判る。回路網３４は小電流Ａ級動作をす
るようにバイアスされた高電圧陰極増幅トランジスタ４
８を含んでいる。

このトランジスタ４８を含む回路網は信号反転を行い、
次式で示す利得Ａ４８を呈する。但しＲ６５，Ｒ６６は
抵抗６５，６６の抵抗値、Ｒ４Ｏは映像管の修理調整時
に用いる可変「白平衡］利得調節抵抗４０の抵抗値であ
る。この利得調節抵抗４０を中間領域に設定すると利得
Ａ４８はグリツド増幅段１６の利得にほぼ等しくなり、
その利得Ａｌ６は次の関係式で決まる。但しＲ７２，Ｒ
７５はそれぞれ抵抗７２，７５の抵抗値である。

この例において調節抵抗４０を中間領域に設定し、トラ
ンジスタ４８のベース入力で補償信号Ｅｃと信号ｒ１と
を組合せるとき高周波成分の相殺を生ずるに要する補償
回路網４４の利得を決定すると、利得Ａｌ６とＡ４８と
の比Ａｌ６／Ａ４８は約１になる。このため第７図にお
いては、補償信号Ｅｃを生成する信号利得１の信号路は
その信号Ｅｃをトランジスタ４８のベースに印加するた
めの直流阻止コンデンサ７８のみから成つている。信号
Ｒ，はその和算抵抗６６，４０および信号ＥＯの和算抵
抗８１を介し、トランジスタ４８のベースにおいて相補
位相の補償信号Ｅｃと組合される。上記各抵抗の値は、
利得調節抵抗４０を中間領域に設定したとき相補信号Ｒ
ｌ，ｅＯの振幅が相等しくなるように選び、トランジス
タ４８のベースにおいて信号ｒ１の高周波成分が信号Ｅ
ｃの高周波成分と相殺されるようにする。第１図の回路
におけるど同様、第１図について述べたのと全く同様の
理由で、赤電子銃のビーム電流を決める映像管１駆動信
号は赤信号ｒに直接比例してその増幅されたものになり
、増幅段１６からの高周波信号による映像管の赤電子銃
の正昧変調は全くない。

増幅段１６は正規の映像信号帯域幅（約５ＭＨｚで−３
ｄｂ）および約２．７Ｗの零入力電力損を示す。

この例ではトランジスタ４８の最大電力損は約０．６７
５Ｗである。トランジスタ４８のベース入力回路の可変
抵抗８５は映像管の修理調整時に赤信号増幅トランジス
タ４８の直流動作点を調節する働らきをし、この例では
トランジスタ４８の直流出力レベルを約１２０〜１７０
Ｖに調節することができる。コンデンサ８７，８８はそ
れぞれ段１６，３４に適当な周波数補償を与える。増幅
段１４，１６を含むグリツド信号処理路は交流結合され
て段１４，１６およびグリツド１８を最適動作にバイア
スし得るようになつているが、所定系に適当なバイアス
を与えるには直流結合を用いることもできる。トランジ
スタ６２，４８のエミツタ電極はバイアス回路網９０か
ら＋６，２Ｖの同じバイアス電圧を受ける。

利得調節抵抗４０の設定の変化による出力信号ＲＯの黒
レベルの変動を防ぐために、入力信号ｒの黒レベル電圧
を約６．９Ｖ（６．２Ｖとトランジスタ４８のベース・
エミツタ接合のオフセツト電圧０．７Ｖとの和）に選ん
で、黒レベル信号状態で利得調節抵抗４０に実質的に信
号電流が流れないようにする。第７図の回路の利点は高
電圧トランジスタが４個しか必要でなく、その中３個（
トランジスタ４８および回路網３６，３８中の対応増幅
トランジスタ）は外部に放熱手段を要しない安価なプラ
スチツク型のものとすることができることである。

放熱手段はグリツド増幅トランジスタ６２に要するのみ
である。映像管の３本の電子銃全部に対して高周波増幅
トランジスタ６２により決まる広帯域（５ＭＨｚ）動作
が得られ、高周波成分はグリツド回路（例えば増幅器１
６）だけで処理され、赤、緑、青の陰極１駆動増幅器は
低周波成分だけを処理するから、高周波差動上昇時間誤
差が本質的に消去される。上記回路はまた電圧帰還を用
いたＡ級増幅器に付随する低出力インピーダンスによる
映像管の放電による短絡（こ対し低感度を示す。その上
映像信号振幅ピーキング制御は必要に応じてグリツド増
幅段１６にのみ設ければよく、他のＲ，ｇ，ｂの映像駆
動回路におけるように３個の陰極信号処理回路網にそれ
ぞれ設ける必要はない。信号源１０から供給される信号
を土述の実施例では輝度信号としたが、信号源１０から
の信号は上述のように高周波成分を含む任意の信号とす
ることができ、例えばこの信号を信号Ｒ，ｇ，ｂから単
独または組合せで引出すこともできる。土述の回路構成
には各陰極にそれぞれ関連する複数個のグリツド電極を
持つような映像管を使用することもできる。この場合は
各グリツド電極をグリツド増幅段１６からのグリツド信
号Ｅ，で共通に駆動すればよい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による映像管駆動装置を含む桶；；―
：′：′？：ニ[ヰ\＋；。 卆信号波形図、第７図はこの発明によつて構成された他
の回路の詳細図である。 １０・・・・・・映像信号源、１２・・・・・・沢波器
、１６・・・・・・グリツド増幅段（第１増幅手段）、
１８・・・・・・グリツド電極（第１電極）、２０・・
・・・・映像管、２２，２３，２４・・・・・・陰極（
第２電極）、４１・・・・・・信号組合せ回路、４８・
・・・・・陰極信号増幅器（第２増幅手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 制御グリッド電極および陰極を含む電子銃構体を有
   し、上記各電極に印加される映像信号に応じて画像を再
   生する映像管を具備し、低周波成分および高周波成分を
   含むカラー画像表示映像信号を処理する装置において、
   上記映像信号の所定周波数以上の選ばれた高周波成分を
   通過させる手段と、上記選ばれた高周波成分に応答して
   その選ばれた高周波成分の増幅されたものを上記制御グ
   リッド電極に供給する第１の増幅手段と、上記選ばれた
   高周波成分と上記低周波および高周波成分を含む上記カ
   ラー画像表示映像信号とを、その出力において上記映像
   信号の上記高周波成分が著しく減衰する向きに組合せる
   手段と、この組合せる手段からの出力信号に応じて増幅
   された映像信号を上記映像管の陰極に供給する第２の増
   幅手段とを含む映像管駆動増幅装置。