JP3050261B2

JP3050261B2 - 映像管駆動装置

Info

Publication number: JP3050261B2
Application number: JP5171022A
Authority: JP
Inventors: ベルナーケラーアントン
Original assignee: RCA Licensing Corp
Current assignee: RCA Licensing Corp
Priority date: 1992-06-17
Filing date: 1993-06-16
Publication date: 2000-06-12
Anticipated expiration: 2015-06-12
Also published as: MY110211A; CN1082298A; MX9303615A; JPH06125512A; EP0575824A2; KR100311767B1; ES2141741T3; PT575824E; KR940001702A; DE69327819T2; EP0575824B1; SG93761A1; CN1046074C; EP0575824A3; DE69327819D1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、テレビジョンシステ
ムに、具体的には、表示画像のコントラスト増強機能を
具えた、映像管の陰極を駆動する映像管駆動装置に関す
るものである。

【０００２】

【発明の背景】理想的なテレビジョンシステムでは、映
像管により生成される光出力は、カメラの撮像管に供給
される光と線形な関係を持っている。しかし、実用され
ているシステムでは、撮像管及び表示用映像管は両方
共、線形特性を持った装置ではない。言い換えれば、カ
メラ撮像管により生成される信号電圧と検出される光と
は線形関係になく、また、映像管により生成される光と
この映像管に印加される陰極駆動電圧とは線形関係にな
い。撮像管の光入力と信号出力の関係、及び映像管の信
号入力と光出力の関係は両方とも、「ガンマ」、即ち、
簡単に言えば、入力関数（Ｘ）を何乗かして出力関数
（Ｙ）を生成するとした場合のその指数、即ち「べき
数」である「ガンマ」で通常表される。例えば、入力関
数Ｘが１乗（ガンマ＝１）されて出力関数が生成される
場合に、この２つの関数は線形関係にあると言う。出力
が入力関数の２乗として変化する場合、指数（ガンマ）
の値は２に等しい。出力が入力関数の平方根として変化
する場合、「ガンマ」即ち指数は０．５に等しい。換言
すれば、ガンマは単に伝達関数の湾曲の目安である。

【０００３】図１はビデオ信号伝送システムの様々な状
態におけるガンマを示している。曲線１ａは送信側の伝
達特性を表わし、曲線１ｂは映像管（受像管又は「ＣＲ
Ｔ」）の伝達特性を表し、また、曲線１ｃは総合伝達特
性を表わしている。

【０００４】ＮＴＳＣ、ＰＡＬ、及びＳＥＣＡＭ方式の
送信ビデオ信号は、約０．４５〜０．５のガンマ値を有
するが、カラーテレビジョン受像機の映像管（受像管）
は約２．８〜３．１のガンマ値を有している。結果とし
て、総合伝達曲線（映像管からの光出力に対するカメラ
への光入力）は線形ではなく、総合ガンマの値は実際に
は１．０ではなく、約１．３５である。これは、映像管
の指数伝達特性が十分に補償されず、表示の暗い画像部
分に圧縮を生じさせることを意味する。この様な圧縮が
生じると、黒近傍の画像の細部が損なわれ、着色された
領域が色褪せて黒になる。それと同時に、しばしば映像
管が飽和してブルーミングを起こす程度まで暗い部分に
対して白が過剰に増幅される。

【０００５】総合伝達特性が線形であれば黒の圧縮の問
題を回避できる。線形の総合伝達特性は、テレビジョン
受像機の赤色、緑色、青色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）用の信号処理
回路の各々について約０．８の付加的なガンマ補正を加
えることにより得られる。しかし、映像管の光出力のダ
イナミックレンジは比較的小さく、映像管をブルーミン
グが生じる程飽和状態とさせずに、このダイナミックレ
ンジを拡張することはできない。そのため、暗い画像領
域の増幅を大きくするようにガンマ補正をすると、高い
白の信号部分で過剰白状態が生じ、信号圧縮が起こるこ
とになる。これをガンマ補正されたランプ（傾斜）信号
を表す図２のａ）に示す。過剰白状態が生じるのを防止
するために、白のピークを、補正されない場合と同じレ
ベル（破線）に維持して、映像管のブルーミングが生じ
ないようにしなければならない。その結果、図２のｂ）
に示すようにランプ信号の上部の勾配は小さくなる。こ
れにより、「ブルーミング」（過剰白）の問題を生じさ
せずに黒圧縮の問題が補正される。

【０００６】しかし、ブルーミングを防止するためにラ
ンプ信号の上部を低減すると、別の問題が発生する。即
ち、視聴者は、白の画像領域に対するグレー画像領域の
コントラストが不足した「色褪せた」画像を生成するよ
うな劣化した信号を見ることになる。この様な場合、ガ
ンマ補正によって画像の低輝度部分のコントラストの改
善を行うには高輝度部分のコントラストを犠牲にしなけ
ればならない。

【０００７】高輝度部分のコントラストの低下を避けて
ガンマ補正を行うという問題に対する効果的な解決法
が、１９９２年１月２１日付でハファール（Ｈａｆｅｒ
ｌ）氏他に付与された米国特許第５０８３１９８号「非
線形ＲＧＢビデオ信号処理（ＮＯＮＬＩＮＥＡＲＲＧ
ＢＶＩＤＥＯＳＩＧＮＡＬＰＲＯＣＥＳＳＩＮ
Ｇ）」に記述されている。

【０００８】図３には、上記ハファール氏他によるシス
テムの一実施例による映像管駆動回路３０８、３１０、
及び３１２を含んでいるテレビジョン受像機（全体とし
て３００と表示）の１例を示す。受像機３００は、ベー
スバンドビデオ信号Ｓ１を生成する同調器、ＩＦ増幅
器、及び検波器ユニット３０４にＲＦ入力信号を供給す
るアンテナ入力端子３０２を持っている。従来周知の構
成のクロミナンス／ルミナンス信号プロセッサ３０６
は、例えば色相（ｈｕｅ）と色あい（ｔｉｎｔ）の制
御、輝度とコントラストの制御、及びマトリクス処理等
の機能を果たし、映像管３１４による表示のための赤色
（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）のビデオ色成分出力
信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ信号）を生成する。このＲ、Ｇ、及び
Ｂ信号は、それぞれ映像管駆動及びコントラスト増強機
能を具えた映像管駆動回路３０８、３１０、３１２によ
って、映像管３１４の各陰極３２０、３２２、３２４に
供給される。映像管駆動回路３０８の詳細は図示の通り
である。映像管駆動回路３１０及び３１２は映像管駆動
回路３０８と同一構成であるから、図示の簡略化のため
にブロック形式で示した。

【０００９】ハファール氏他によるシステムの映像管駆
動回路３０８は、映像管の陰極駆動用高電圧反転増幅器
３３０（以下では反転増幅器３３０と称す）を含んでい
る。この反転増幅器３３０は、入力抵抗Ｒ１を介して
（赤色ビデオ信号が供給される）入力端子３３４に結合
された加算入力３３２を有し、また映像管３１４の赤色
用陰極３２０に結合されていると共に、帰還抵抗Ｒ２を
介して当該反転増幅器３３０の加算入力３３２に帰還的
に結合された出力３３６を有している。上記のように接
続されたこれらの抵抗Ｒ１、Ｒ２及び反転増幅器３３０
によって、帰還抵抗Ｒ２の値を入力抵抗Ｒ１の値で除し
た値に等しい利得で、入力３３４におけるビデオ入力信
号Ｖ１の線形増幅が行われる。高電圧反転増幅器３３０
の「高電圧」は、上記反転増幅器３３０が１００ボルト
又は２００ボルト程度の出力電圧を発生するものである
ことを意味する。

【００１０】映像管駆動回路３０８の上記以外の素子
で、ビデオ入力信号Ｖ１の非線形処理が行われる。具体
的に言えば、ビデオ入力信号Ｖ１は非線形信号スプリッ
タ３４０に供給される。この非線形信号スプリッタ３４
０は、ビデオ入力信号Ｖ１を、画像の黒〜グレー領域を
表わす低レベル部分Ｖ２と画像のグレー〜白部分を表す
高レベル部分Ｖ３に分割する。低レベル即ち暗い部分の
Ｖ２は抵抗３４２を介して反転増幅器３３０の加算入力
３３２に供給され、黒〜グレー領域の画像輝度を高め
る。このことにより、暗い画面のガンマ補正が行われ、
表示画像の低光度部分のコントラストが改善される。高
レベル信号Ｖ３はキャパシタ３３４及び抵抗３４６を介
して反転増幅器３３０の加算入力３３２に交流結合され
て大きな領域のコントラストを改善し、また、高域通過
フイルタ３５２、キャパシタ３４８及び抵抗３５０を介
して反転増幅器３３０の加算入力３３２に交流結合され
て小さな領域の白コントラストを改善する。反転増幅器
３３０に供給されるグレー〜白画像信号を交流結合する
ことと高域通過濾波処理することによってブルーミング
が防止される。この「２（デュアル）レベル」処理に
は、表示画像の明るい領域及びやや暗い領域の両方の細
部を強調し、またガンマをより厳密に補正し、更にスポ
ットブルーミングを防止するという利点がある。

【００１１】前述のハファール氏他によるシステムは優
れた性能を有するが、ここで更に大幅な改善、特に、必
要な回路の単純化について改善ができることがわかっ
た。

【００１２】

【発明の概要】この発明の一態様によれば、非線形処理
機能を反転増幅器の高電圧増幅機能と効果的に組み合わ
せることによって回路を単純化できる。そのようにする
と、反転増幅器それ自身が非線形コントラスト増強回路
の役割を果たし、従来のようにコントラスト増強回路と
駆動回路とを分離する必要性がなくなることになる。そ
れに加えて、ビデオ入力信号を個別の信号範囲に分割す
る必要もなくなる。この発明の別の利点は、非線形処理
に能動増幅素子（例えば、トランジスタ）を必要としな
いことである。従って、回路成分の数が少なくなること
により低コストとなり、また信頼性も向上する。

【００１３】ここで、非線形帰還回路網を有する映像管
駆動回路について述べる。この映像管駆動回路は、
（１）黒〜グレー画像領域のビデオ信号の増幅を大きく
し（従って暗い画像の細部を改善して低輝度色信号の飽
和を増加させ）、また、（２）低輝度信号と実質的に同
じレベルにまで高輝度画像領域のビデオ細部を増幅する
（従ってスポットブルーミングを生じさせずに本質的な
コントラストを改善し、「色褪せた」画像という印象を
与えない）。

【００１４】この発明を実施した映像管駆動装置は、一
例として後程説明する図４の例について説明すると、増
幅されるべきビデオ入力信号を受信する入力点（例えば
４３１）と増幅されたビデオ出力信号が生じる出力点
（例えば４３３）とを有する増幅器（例えば４３０）を
具備している。この増幅器は、その線形利得を決定する
ための手段（例えばＲ１、Ｒ２）と、さらに上記増幅器
の利得を決定するための非線形負帰還路（例えばＲ３、
Ｒ４、Ｃ１、Ｄ１）とを有している。増幅器（４３０）
の上記出力点は映像管（例えば４１４）の陰極（例えば
４２０）に結合されている。また、上記非線形負帰還路
は電圧依存インピーダンス素子（Ｄ１）と周波数依存イ
ンピーダンス素子（Ｃ１）とを含み、これらの電圧依存
インピーダンス素子と周波数依存インピーダンス素子
は、低輝度画像領域では上記電圧依存インピーダンス素
子（Ｄ１）が上記ビデオ入力信号の周波数には実質的に
無関係に負帰還量を減少させることによって上記増幅器
（４３０）の利得を増大させ、高周波ビデオ信号に対し
ては上記周波数依存インピーダンス素子（Ｃ１）が上記
ビデオ入力信号の振幅には実質的に無関係に上記負帰還
量を減少させることによって上記増幅器の利得を増大さ
せるように配列されている。

【００１５】

【詳細な説明】この発明の前述した特徴並びに更に別の
特徴は、同様の素子には同様の参照番号及び記号を付け
て示した添付図面に明示されている。要約すると、前述
した従来のシステムでは、低レベルビデオ信号を増幅し
て高電圧陰極駆動信号とする前に、この低レベルビデオ
信号に対して非線形ビデオ処理が施され、かつ、この処
理はフィード−フォワード形式で行われている。それに
対して、図４に示すこの発明の実施例では、非線形処理
機能が映像管駆動回路中の陰極駆動用高電圧反転増幅器
と一体化され、この一体化はフィード−フォワード技術
ではなく帰還（フィードバック）技術を用いて行われ
る。また、図から明らかなように、このシステムはガン
マ及び細部補償のために、従来の帯域分割及び高域濾波
技術ではなく電圧依存複素インピーダンスを使用してい
る。

【００１６】図４のテレビジョン受像機４００は、ベー
スバンドビデオ出力信号Ｓ１を生成する、同調器、ＩＦ
増幅器及びビデオ検波器ユニット４０４にＲＦ入力信号
を供給するアンテナ入力端子４０２を含んでいる。従来
構成のクロミナンス／ルミナンス信号プロセッサ４０６
によって、例えば色相と色あいの制御、輝度とコントラ
ストの制御、及びマトリクス処理等の様々な機能が行わ
れ、映像管４１４による表示のための赤色（Ｒ）、緑色
（Ｇ）、及び青色（Ｂ）のビデオ色成分出力信号が生成
される。Ｒ、Ｇ及びＢ信号は、それぞれの映像管駆動及
びコントラスト増強機能を具えた映像管駆動回路４０
８、４１０、４１２によって、映像管４１４の各陰極４
２０、４２２、４２４に供給される。映像管駆動回路４
０８の回路の細部は破線で囲んだ中に示されている。映
像管駆動回路４１０及び４１２は映像管駆動回路４０８
と同一構成であるから、図示の簡略化のためにブロック
形式で示した。

【００１７】この発明を実施した映像管駆動回路は、高
電圧反転増幅器４３０を含んでいる。「高電圧」である
ということは、この反転増幅器が、１００ボルト又は２
００ボルト程度（例えば、映像管の陰極駆動用増幅器に
ついての通常の範囲は、約８０〜１５０ボルト程度であ
る）の出力電圧を生成することが可能な形式のものであ
るということである。反転増幅器４３０の入力４３１
は、入力抵抗Ｒ１を介して、赤色ビデオ信号（Ｒ）が供
給される映像管駆動回路４０８の入力端子４０９に結合
されている。反転増幅器４３０の出力４３３は、出力端
子４１３を介して映像管４１４の赤色用陰極４２０に結
合され、また、帰還抵抗Ｒ２を介して反転増幅器４３０
の入力４３１にも結合されている。帰還抵抗Ｒ２及び入
力抵抗Ｒ１の比によって、反転増幅器４３０の見かけの
閉ループ利得Ｇ１が決まる。

【００１８】映像管駆動回路４０８の残りの回路部分
は、表示画像のグレー〜黒部分に対してガンマ補正を行
い、画像のグレー〜白部分における高周波数の細部を増
強する非線形帰還回路網を構成している。非線形帰還回
路網は、それぞれ抵抗Ｒ３及びＲ４を介して反転増幅器
４３０の入力４３１及び出力４３３に結合されていて、
かつキャパシタＣ１と電圧依存インピーダンス４４０の
並列接続によって基準電位点（図４の例ではアース）に
結合されている回路接続点４６０を含んでいる。図示の
ように、電圧依存インピーダンス４４０はツェナーダイ
オードＤ１より成り、このツェナーダイオードＤ１の陰
極は上記回路接続点４６０に、陽極は基準電位点（アー
ス）に接続されている。

【００１９】動作時の回路全体の電圧利得Ｇ（即ち、Ｖ
_out ／Ｖ _in）は、反転増幅器４３０の開ループ利得Ａを
関数１＋ＡＢ（Ｂは帰還係数）で除算したものに等し
い。ここで、大抵の場合がそうであるように、開ループ
利得Ａは１に比べて非常に大きく（例えば、Ａ≫１）、
総合閉ループ利得Ｇは実質的に帰還係数の逆数に等し
く、即ちＧ＝１／Ｂとなる。この時、２つの帰還路が存
在する。抵抗Ｒ２を含む径路は線形帰還路であり、反転
増幅器４３０の出力電圧の振幅及び周波数のどちらにも
左右されない。抵抗Ｒ３及びＲ４を含む径路は非線形帰
還路である。この帰還路では、帰還係数、即ち電流が出
力信号の振幅の関数として及び出力信号の周波数の関数
として変化する。詳しく言えば、この帰還路の帰還係数
は出力信号が白〜黒となるにつれて減少し、また、この
帰還係数は出力信号の振幅の関数として周波数とともに
減少する。

【００２０】上述の第１の非線形性によってガンマ補正
が行われる。帰還係数（即ち帰還した電流）は（ツェナ
ーダイオードＤ１の動作によって）出力電圧が増加する
につれて減少し、閉ループ利得は帰還の量に反比例する
ため、総合閉ループ増幅器利得は増加する。振幅に対す
る利得変化は、グレー〜黒の画像領域におけるコントラ
ストの増強に対して約６ｄＢ程度であることが好まし
い。

【００２１】上述の第２の非線形性は、キャパシタＣ１
とツェナーダイオードＤ１のスイッチングとの合成効果
（相互作用）によるものである。出力電圧が変化する
と、アースに対するインピーダンスがキャパシタＣ１の
インピーダンスと共に変化する。この合成効果によっ
て、出力信号が白に近づくにつれて高周波数のビデオ細
部に対する総合利得が（約６ｄＢだけ）増加していく。

【００２２】図４では、負の電圧依存インピーダンスの
効果を与えるために、単一のツェナーダイオードＤ１が
使用されている。出力電圧が例えば５０ＩＲＥレベルよ
り上に増加すると、このダイオードは導通状態となり、
従って負帰還路にアース分路を作って回路利得を変化さ
せる。ダイオードＤ１は幾らかの動的及び静的インピー
ダンスを呈するため、スイッチング特性は急峻ではな
く、実際的な問題として、システムの正規の利得状態と
高利得（＋６ｄＢ）との間の遷移が適度で滑らかなもの
となる。しかし、これによって得られるのは２つの不連
続な利得領域のみである。適切な電圧依存インピーダン
スを非線形帰還路と直列に使用して、より緩やかな遷移
領域を与えることができる。その様な例として、適切に
バイアスをかけた電界効果トランジスタ或いはバリスタ
を使用する形がある。

【００２３】図４の装置の動作を要約するため、システ
ムの利得はこの閉ループシステムの帰還インピーダンス
と入力抵抗との比によって決まることを想起されたい。
もしもこの回路にダイオードＤ１とキャパシタＣ１とが
存在しない場合には、信号利得Ｇ１は回路網の全帰還抵
抗を入力抵抗Ｒ１の値で除したものにより与えられる。
帰還抵抗は抵抗Ｒ２と、直列に接続された抵抗Ｒ３及び
Ｒ４との並列組合わせに等しい。従って、この仮定条件
（Ｄ１及びＣ１が存在しない場合）に対する利得は、計
算により次の数式（１）により与えられる。

【数１】

【００２４】ダイオードＤ１或いはキャパシタＣ１が導
通している場合（白範囲の信号及び高周波数細部信号に
対する場合）、帰還抵抗Ｒ３及びＲ４を含む非線形帰還
路の電流はアースに分路されるため、この条件に対する
利得は次のようになる。

【数２】そのため、この条件に対してＧ２は常にＧ１よりも大き
くなる。これは、直列接続された抵抗Ｒ３及びＲ４の和
と、Ｒ２との並列の組み合わせの値が常にＲ２だけの値
よりも小さくなるからである。Ｒ３及びＲ４の値は、ガ
ンマ補正及び高周波数ビデオ細部に対して約６ｄＢの正
味利得上昇が得られるように選択される。

【００２５】一般に反転増幅器４３０の利得は大きく、
その出力４３３に発生する出力電圧の絶対値は入力４３
１に供給される入力電圧の絶対値に比して遙に大であ
る。このため、反転増幅器４３０の出力４３３と入力４
３１との感の電圧差は、上記出力４３３に発生する出力
電圧に実質的に等しくなる。説明を簡単にするために、
抵抗Ｒ３とＲ４の値はほゞ等しいとすると、これらの抵
抗Ｒ３とＲ４を含む非線形帰還路の回路接続点４６０に
は上記出力４３３に発生する出力電圧の約２分の１の電
圧が発生する。ここで、出力端子４１３（出力４３３）
に発生する出力電圧がツエナーダイオードＤ１のツエナ
ー電圧の２倍より大きくなると、ツエナーダイオードＤ
１は導通し、上記抵抗Ｒ３とＲ４を含む非線形帰還路を
経て帰還される信号は存在せず（非線形帰還路は実質的
に存在しない状態になり）、映像管駆動回路４０８の利
得は、前記数式（２）に示す通り、Ｇ２＝Ｒ２／Ｒ１に
なる。それ以外の場合（ツエナーダイオードＤ１が非導
通の場合）は、映像管駆動回路４０８の利得は、前記数
式（１）で表わされるＧ１になる。Ｒ３≠Ｒ４のとき
は、出力端子４１３（出力４３３）に発生する出力電圧
が、ツエナーダイオードＤ１のツエナー電圧Ｖ _Z にＲ３
とＲ４の比を乗じた電圧を越えると上記ツエナーダイオ
ードＤ１は導通し、上記抵抗Ｒ３とＲ４を含む非線形回
路を経て帰還される信号は無くなり（非線形帰還路は実
質的に存在しない状態になり）、映像管駆動回路４０８
の利得は、前記数式（２）のＧ２＝Ｒ２／Ｒ１になる。
それ以外の場合（ツエナーダイオードＤ１が非導通の場
合）は、映像管駆動回路４０８の利得は、前記数式
（１）で表わされるＧ１になる。映像の細部を表わす信
号は周波数が高く、回路接続点４６０とアースとの間に
接続されたキャパシタＣ１によってバイパスされるた
め、この細部を表わす信号は実質的に負帰還されず、前
記数式（２）で表わされる最大利得Ｇ２で増幅される。
非線形帰還路を経由する細部を表わす信号の帰還量が信
号の周波数が低いときの帰還量の２分の１になるときの
周波数はコーナ周波数（Ｆ _C ）と称される。上記コーナ
周波数（Ｆ _C ）は、抵抗Ｒ３とＲ４の並列インピーダン
スとキャパシタＣ１のインピーダンスが等しきなるとき
の周波数であることから、次の数式（３）から導き出さ
れる。

【数３】数式（３）から数式（４）が得られる。

【数４】数式（４）からコーナ周波数Ｆ _C は次の数式（５）で表
わされる。

【数５】Ｒ３＝Ｒ４の場合のコーナ周波数Ｆ _C は次の数式（６）
で表わされる。

【数６】

【００２６】図５は、より滑らかな利得遷移領域を与え
るための図４の映像管駆動回路の変形例を示している。
図６（Ａ）に示すように、信号振幅変化に関してより滑
らかな利得変化が得られるようにするために、図５の映
像管駆動回路では付加的なツェナーダイオード（Ｄ２、
Ｄ３）と、ダイオードと並列な抵抗（Ｒ５、Ｒ６、Ｒ
７）とを含んでいる。実際のツェナーダイオードは数１
０〜数１００オームの動的抵抗を有しているので、増加
した数のダイオードと結合されたこの抵抗により、比較
的滑らかな利得曲線が得られる。抵抗Ｒ５〜Ｒ７はＲ３
及びＲ４と共に図６（Ａ）の利得領域Ｇ１〜Ｇ４におけ
る利得を決める。小さな信号用ダイオード（定格電圧、
電流が小さいダイオード）Ｄ４及びＤ５はツェナーダイ
オードのスイッチングの迅速さを改善するのに有効であ
る。図６（Ｂ）は黒レベル付近で増加した利得と白レベ
ル付近で減少した利得とを有する総合非線形振幅応答を
示している。図６（Ｃ）は総合周波数応答を示してい
る。図６（Ｃ）において、白レベル付近の信号は５ＭＨ
ｚにおいて６ｄＢの増幅を受けており、グレーレベル
（５０ＩＲＥ）付近の信号は約３ｄＢの増幅を受けてい
るが、黒レベル付近の信号は付加的な増幅は特に受けて
いない。

【００２７】図７は、図５の映像管駆動回路を使用した
本発明の映像管駆動装置の一例を示す概略図であり、図
内には素子の値の一例が示されている。また、適切な高
電圧反転増幅器４３０、適切な自動映像管バイアス（Ａ
ＫＢ）電流検知回路７００、及び入力ピーキング回路Ｃ
１１／Ｒ１１の回路図（及び素子の値）が示されてい
る。勿論、代わりに他の適当な増幅器が使用される場合
もある。ＡＫＢ電流検知回路７００は、入力ピーキング
回路と同様にある場合には省略されることがある。

【００２８】反転増幅器４３０（破線枠で示す）は、共
通エミッタ形式に接続されたＮＰＮ増幅トランジスタＱ
２を具えている。（非反転入力である）増幅トランジス
タＱ２のエミッタは４ボルトの基準電圧に結合されてい
る。Ｑ２のコレクタは、図示の様に接続されたトランジ
スタＱ１３、抵抗Ｒ１７、Ｒ１８、Ｒ１９、及び一対の
小さな信号用のダイオードＤ１１及びＤ１２を含む普通
の能動負荷回路網に結合されている。この形式の「能
動」負荷インピーダンスにより、反転増幅器として高い
利得が得られ、反転増幅器４３０の出力接続点７０２で
は比較的低い出力インピーダンスが得られる。増幅トラ
ンジスタＱ２に対するベース駆動は、図示のように接続
されたＰＮＰトランジスタＱ１１及び抵抗Ｒ１３、Ｒ１
４及びＲ１６からなるエミッタホロワ回路により行われ
る。これによって、反転増幅器４３０の反転入力端子９
０３に対する入力インピーダンスが改善される。反転増
幅器４３０の出力接続点７０２は、自動映像管バイアス
（ＡＫＢ）電流検知回路７００（破線枠で示す）及び４
７０オームの抵抗（Ｒ２１）を介して映像管３１４の陰
極に接続するためのコネクタ４１３に結合されている。
ＡＫＢ電流検知回路７００にはＰＮＰトランジスタＱ４
及びそれに結合した素子Ｄ３、Ｃ１２、Ｒ２０が含まれ
ていて、（任意の）ＡＫＢ制御回路（図示せず）で使用
するために出力電流の量を検知する働きをする。このシ
ステムに対する入力インピーダンスＲ１′は、ピーキン
グキャシパタＣ１１でバイパスされたＲ１１と、抵抗Ｒ
１との直列回路網で構成されている。従って、総合回路
利得を計算する際には、帰還回路網のインピーダンス
を、少し余分に高周波数ピーキングを与えるこれらの素
子の実効入力インピーダンスで除算しなければならな
い。もしある用途において、上記余分な高周波数ピーキ
ングの必要がなければ、キャパシタＣ１１及び抵抗Ｒ１
１を除くこともできる。

【００２９】帰還回路網７５０（破線枠で示す）は素子
値が例示されていることを除けば、図５の帰還回路網と
同じである。図示の特定の値に対し、最大閉ループ利得
はＲ２／Ｒ１で与えられ、これは約５０：１即ち＋３４
ｄＢに相当する。見かけの閉ループ利得Ｇは、次の数式
（７）で表され、約２５：１即ちガンマ補正及び高周波
数細部に対する最大の増幅量よりも６ｄＢ小さい約２７
ｄＢに等しい。

【数７】

【００３０】図７の例示した映像管駆動装置の動作は実
質的に図５の装置の動作と同様であるから、ここでは重
ねて詳しい説明はしない。この特定の例に対して、出力
端子４１３に接続された映像管に対して仮定されたカッ
トオフ電圧は約１５０ボルトであり、白は約８０ボルト
で生じる。Ｒ３＋Ｒ４の抵抗はＲ２の値（６８Ｋオー
ム）にほぼ等しいため、最大利得は最小利得の約２倍で
ある。この例ではＲ３がＲ４と等しい値に選択されてい
るが、このように同値であることは絶対必要条件ではな
い。ツェナーダイオードは、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）
に示すように１５０〜８０ボルトの範囲内で滑らかな利
得曲線が得られるように選択されている。キャパシタＣ
１及びＲ４はコーナ周波数Ｆ_cを約１メガヘルツと決定
して、このレベルよりかなり上の信号が黒レベル利得で
増幅されるようにしている（図６（Ｃ）参照）。

【００３１】以上、この発明に従って、（１）黒〜グレ
ー画像領域のビデオ信号の増幅を強める（従って暗い細
部を改善し、低輝度色信号の飽和を増加させる）、及び
（２）高輝度画像領域のビデオ細部を増幅して実質的に
低輝度信号と同じレベルにする（従ってスポットブルー
ミング及び「色褪せ」画像の印象を与えること無く本質
的なコントラストを改善する）状態を持った、非線形帰
還回路網を有する映像管駆動増幅器を図示説明した。こ
の発明の範囲において、以下のような様々な変更を行う
ことが出来る。例えばツェナーダイオードではなくしき
い値ブレークダウン素子又は可変インピーダンスを使用
すること、利得平滑化領域の数をより多く又は少なくす
ること、図示例とは異なる構成の種々の高電圧増幅器を
使用すること等である。

【図面の簡単な説明】

【図１】テレビジョン送信機、テレビジョン受像機及び
送信機と受像機を含む全テレビジョンシステムに対する
伝達特性及びガンマ値の諸例を示す図である。

【図２】ａ）はガンマ補正を受けたビデオランプ（傾
斜）信号を図形的に示す図であり、ｂ）はガンマ補正による映像管のブルーミングが防止
されるように変形したａ）のガンマ補正されたビデオラ
ンプ（傾斜）信号を示す図である。

【図３】従来のコントラスト増強機能を有する非線形Ｒ
ＧＢ映像管駆動装置を採用したテレビジョン受像機の簡
単なブロック図である。

【図４】この発明を実施したコントラスト増強形映像管
駆動装置を含むテレビジョン受像機の簡単なブロック図
である。

【図５】図４の映像管駆動装置の一変形例を示した図で
ある。

【図６】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、それぞれこの発明
を実施した映像管駆動装置の利得及び周波数応答を示す
伝達特性の図である。

【図７】この発明を実施した映像管駆動装置の、一例回
路素子値を付記した詳細な回路図である。

【符号の説明】４０８映像管駆動回路（映像管駆動装置）４３０高電圧反転増幅器４３１高電圧反転増幅器の入力４３３高電圧反転増幅器の出力４１４映像管４２０陰極（赤色用）４２２陰極（緑色用）４２４陰極（青色用）Ｒ２線形帰還径路を構成する抵抗Ｒ３非線形帰還径路の一部を構成する抵抗Ｒ４非線形帰還径路の一部を構成する抵抗Ｃ１周波数依存インピーダンスを構成するキャパシタＤ１電圧依存インピーダンスを構成するツェナーダイ
オード

フロントページの続き (56)参考文献特開平５−66740（ＪＰ，Ａ) 特開平３−91380（ＪＰ，Ａ) 特開平３−91393（ＪＰ，Ａ) 特開平３−174883（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/50 - 5/63

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】映像管を駆動するための増幅器であっ
て、増幅されるべきビデオ入力信号を受信する入力点
と、増幅されたビデオ出力信号が生じる出力点と、上記
増幅器の線形利得を決定するための手段と、さらに上記
増幅器の利得を決定するための非線形負帰還路とを具え
た上記増幅器を含み、上記増幅器の上記出力点は上記映像管の陰極に結合され
ており、上記非線形負帰還路は電圧依存インピーダンス素子と周
波数依存インピーダンス素子とを含み、上記電圧依存インピーダンス素子と周波数依存インピー
ダンス素子は、低輝度画像領域では上記電圧依存インピ
ーダンス素子が上記ビデオ入力信号の周波数には実質的
に無関係に負帰還量を減少させることによって上記増幅
器の利得を増大させ、高周波ビデオ信号に対しては上記
周波数依存インピーダンス素子が上記ビデオ入力信号の
振幅には実質的に無関係に上記負帰還量を減少させるこ
とによって上記増幅器の利得を増大させるように配列さ
れている、映像管駆動装置。