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テレビジョン受像機 - ソニー株式会社
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発明の名称 テレビジョン受像機
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平9−9095
公開日 平成9年(1997)1月10日
出願番号 特願平7−153188
出願日 平成7年(1995)6月20日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】佐々木 功 (外1名)
発明者 中井 健三 / 山本 幸彦
要約 目的
テレビジョン受信機が受信した映像信号のペデスタルレベルを改良してダイナミックレンジを広くとるようにする。

構成
テレビジョン受像機が受信した映像信号のペデスタルレベルを接地レベルを基準レベルにしてダイナミックレンジを広く設定することができるようにする。そして、画面を特定した画面表示領域における黒レベルの判定を正確に検出するようにして自動的に画面を例えば標準画面、横長画面の切換えを行うようにする。
特許請求の範囲
【請求項1】ペデスタルレベルを基準レベルとする映像信号であって、前記基準レベルを接地レベルにクランプするようにしたことを特徴とするテレビジョン受像機。
【請求項2】テレビジョン受像機の画面の特定領域における映像信号により画像の有無の判定を行う画面表示領域判定回路であって、該画面表示領域判定回路に取り込んだ映像信号のペデスタルレベルは、接地レベルにクランプするようにしたことを特徴とするテレビジョン受像機。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、テレビジョン受像機に関し、特に映像信号の基準レベルであるペデスタルレベルのクランプに関する。
【0002】
【従来の技術】現行のテレビジョン標準方式、例えばNTSC方式におけるアスペクト比は4:3(比の値1.33)に定められている。又、ハイビジョン方式におけるアスペクト比は16:9(比の値1.78)に定められており、NTSC方式よりも横長の画面となっている。
【0003】このように画面の大きさ等のハードを規格統一化することにより汎用性のあるテレビジョン受像機とすることができる。
【0004】一方、このような規格に対応させた映画等のソフトは、ビスタサイズ(アスペクト比の値1.85)、シネスコサイズ(アスペクト比の値2.35)のような横長のものをトリミングせずにレターボックス形式で作成されたものが存在する。これらは、アスペクト比が4:3(NTSC方式に準拠)の画面に納めた横長の画像としたものやハイビジョン方式の信号をNTSC方式の信号にダウンコンバートした横長の画像の放送番組も増加している。
【0005】このように、ハード的に横長画面の所謂ワイド画面のテレビジョン受像機と横長の画像のソフトや放送番組においては、視聴者が実際にテレビジョン受像機に写し出される画面を見てからリモコン等に備えてある表示モードの切換えを適宜行っていた。
【0006】ところが、どの表示モードを選択するかは、テレビジョン受像機の画像を見てからでなければ決めることができず、又、ソフトや番組の種類に応じて、最適のモードを選択することは、視聴者にとって必ずしも容易ではなく、視聴者の感興がそがれるという問題があった。
【0007】この問題を解決するために放送側又はソフト製作側が、画面サイズに応じた識別情報を垂直帰線期間内に設けた手法もあるが、放送側又はソフト製作側の全てが整わないと効果が発揮できないという問題点がある。
【0008】かかる問題点を解決すべく手法として、同一出願人が既に出願をしている(出願日:平成6年8月16日)。この発明の内容は、画面を予め所定の画面表示領域に特定し、各特定された表示領域の映像信号を検出して自動的に表示モードを選択するようにしたものである。
【0009】即ち、図3に示すように、テレビジョン受像機の画面1の全体を走査するように走査線が掃引されることを前提として、画面1を6個の画面表示領域2に特定する。この6個[a]、[b]、[c]、[d]、[e]、[f]に特定された画面表示領域2はそれぞれ意味があり、例えばレターボックス形の横長ソフトであるとかビスタサイズ、シネスコサイズの画面等により無画部となる部分を抽出して決定されている。例えば、アスペクト比が4:3のNTSC方式においての画面1においては画面表示領域2の[a]の部分が無画部となる。尚、詳細は上記同一出願人からの既出願を参照にしてもらいたい。
【0010】一方、このようにして画面表示領域2を特定して、その特定された領域[a]、[b]、[c]、[d]、[e]、[f]における映像信号、即ち、画像有無の検出は、映像信号の輝度信号(Y信号)の黒レベルか白レベルを判別するのみで判定すればよい。
【0011】このような画面表示領域2の特定領域[a]、[b]、[c]、[d]、[e]、[f]の黒レベルまたは白レベルによる画像有無の判別は画面表示領域判別回路により行われる。
【0012】画面表示領域判別回路3は、図4に示すように、映像信号入力端子4と、映像アンプ5と、同期分離回路6と、ペデスタルクランプ回路7と、ピークホールド回路8と、A/Dコンバータ9と、制御部10とから構成されている。
【0013】映像アンプ5は、検波されて取り出された映像信号を受像管の入力として必要な大きさまで増幅するものであり、その入力側は映像信号入力端子4に接続し、その出力側はピークホールド回路8に接続されている。
【0014】同期分離回路6は、水平同期信号(Hパルス信号)と垂直同期信号(Vパルス信号)とを分離して取り出すものであり、その入力側は映像信号入力端子4に接続し、その出力側はHパルス信号をペデスタルクランプ回路7に入力し、且つHパルス信号とVパルス信号とを制御部10に入力する。
【0015】ペデスタルクランプ回路7は、図示しない映像を増幅した際に、暗い画面と明るい画面とでペデスタルレベルが異なった信号になる。この異なったペデスタルレベルを強制的に同一レベルに揃えてクランプする回路であり、その入力側は同期分離回路6のHパルス信号に接続し、その出力側は映像アンプ5とピークホールド回路8の間に接続されている。
【0016】ピークホールド回路8は、画面表示領域2の特定領域[a]、[b]、[c]、[d]、[e]、[f]以外の映像信号のリセットを行うものであり、その入力側は映像アンプ5に接続し、その出力側はA/Dコンバータ9に接続されている。
【0017】A/Dコンバータ9は、画面表示領域2の特定領域[a]、[b]、[c]、[d]、[e]、[f]から得られた黒レベル信号または白レベル信号をディジタル値に変換するものであり、その入力側はピークホールド回路8に接続し、その出力側は制御部10に接続されている。
【0018】制御部10は、ディジタル値化された黒レベル信号と白レベル信号とにより、画面表示領域2の特定領域[a]、[b]、[c]、[d]、[e]、[f]の画像の有無を検出して、表示モードを画像の種類、例えば標準画像、横長の画像等に自動的に切り替える機能を備えており、そのカウント入力部Countから同期分離回路6のHパルス信号とVパルス信号を入力し、ピークホールド回路8に検出パルス信号を送出し、リセット信号及びクロック信号を入力する。
【0019】このような構成からなる画面表示領域判別回路3においては、図5に示すように、映像信号の水平同期信号の間の輝度信号レベルが黒レベルであれば画面表示領域2の画像は無画部であると判断して、所定の最適な表示モード、例えばNTSC方式のアスペクト比が4:3の標準サイズの画面、ハイビジョン方式のアスペクト比が16:9の横長な画面等の画像サイズに自動的に設定できる。この点に関する詳細についても、上記同一出願人の既出願を参照にしてもらいたい。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記説明した従来技術における画面表示領域2における画像有無の判別は、テレビジョン受像機の受像管の蛍光面上に画像を形成することと根本的に異なり、無画部領域における映像信号を正確に検出する必要がある。
【0021】そのため、上記図3を用いて説明した従来技術におけるA/Dコンバータ9のダイナミックレンジを幅広く有効に使うため、映像信号のペデスタルレベルをA/Dコンバータ9へ入力する際の最小値、即ち、基準レベルに設定してある。
【0022】しかし、映像信号をペデスタルクランプ回路7によりクランプしてもクロマ信号、即ち、輝度を除外した色相と飽和度に関する信号の最低レベルは基準レベル(ペデスタルレベル)以下となる場合があり、A/Dコンバータ9のダイナミックレンジを越えてしまい、所謂、歪を発生させると云う問題点がある。
【0023】これを解決するために、ペデスタルレベルよりも低い電位を持つ電源を使用すればよいがコストの増大及び回路が複雑になり得策でない。
【0024】従って、例えば特定された画面表示領域における映像信号の無画部を判別する際に、ディジタル値化する際のダイナミックレンジを広くとり有効にデータを利用することに解決しなければならない課題を有している。
【0025】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、本発明に係るテレビジョン受像機は、ペデスタルレベルを基準レベルとする映像信号であって、この基準レベルを接地レベルにクランプするようにしたことであり、画面表示領域判定においては黒レベルの判定をする映像信号は、基準レベルであるペデスタルレベルを接地レベルにクランプするようにしたことである。
【0026】
【作用】上記のように基準レベルであるペデスタルレベルを接地レベルにしたことにより、映像信号をA/Dコンバータに入力してディジタル値化する際のダイナミックレンジの最小限を接地レベルとすることができ、ペデスタルレベルを設定する電圧よりも低い電位の電源を必要としないクランプ回路を実現することができる。
【0027】又、ペデスタルレベル周辺におけるコアリングをかけることができると共にクランプレンジが接地レベルのためにバイアス回路を別途設ける必要がなくなる。
【0028】
【実施例】以下、本発明に係る第1実施例のテレビジョン受像機のペデスタルクランプ回路について図を参照にして説明する。尚、従来技術と同様のものには、理解し易いように同一番号を付与して説明する。
【0029】第1実施例のテレビジョン受像機のペデスタルクランプ回路7Aは、図1に示すように、クランプタイミングパルス発生回路6A(図4の同期分離回路6に相当する)からのクランプパルス信号にてオン/オフするNPN形スイッチング素子Q1と、インピーダンスを変換するバッフア用PNP形スイッチング素子Q2及びNPN形スイッチング素子Q3と、コンデンサC2を放電させるNPN形スイッチング素子Q4と、電流制限用抵抗R1、R2と、積分回路を形成する抵抗R3と、スイッチング素子Q3のエミッタ負荷抵抗R4と、ペデスタルレベルにクランプする為の電圧シフト用コンデンサC1と、積分回路を形成するコンデンサC2と、逆流防止用ダイオードD1と、ダイオードD1の順方向電圧をキャンセルし且つ整流をも兼ねたダイオードD2と、順方向電圧をシフトするダイオードD3と、スイッチング素子Q2のベース電流キャンセル用素子Iと、から構成されており、その接続状態は下記のようになっている。
【0030】映像アンプ5の出力側には、コンデンサC1の一端を接続し、その他端はスイッチング素子Q2のベースとダイオードD3のアノード側と素子Iの一端側に接続され、素子Iの他端側は接地されている。
【0031】ダイオードD3のカソード側は、スイッチング素子Q1のコレクタ側に接続されている。スイッチング素子Q1のベース側は、クランプタイミングパルス発生回路6Aに接続し、エミッタ側は接地されている。
【0032】スイッチング素子Q2のエミッタ側は、抵抗R1を介して電源VCCに接続し、且つスイッチング素子Q3のベース側に接続し、そのコレクタ側は順方向のダイオードD1を介して接地されている。
【0033】スイッチング素子Q3のコレクタ側は、抵抗R2を介して電源VCCに接続し、エミッタ側はダイオードD2のアノード側に接続し、且つ抵抗R4を介して接地されている。
【0034】ダイオードD2のカソード側は、抵抗R3を介してコンデンサC2の一端、スイッチング素子Q4のコレクタ側、及びA/Dコンバータ9の入力側に接続されている。
【0035】コンデンサC2の他端側は、接地され、スイッチング素子Q4のベース側はリセット信号端子に接続し、そのエミッタ側は接地されている。
【0036】このような接続状態を有するペデスタルクランプ回路7は、クランプタイミングパルス発生回路6Aから発生したクランプ信号によりスイッチング素子Q1がオンし映像信号を接地レベルにクランプされる。即ち、コンデンサC1に蓄積された映像信号電圧はスイッチング素子Q1を介して接地側に流れ、スイッチング素子Q2のベース電圧を低下させ、スイッチング素子Q2をオンさせる。
【0037】この時、もし映像信号がペデスタルレベルよりも低いレベルの時は接地レベル→スイッチング素子Q2のコレクタ→スイッチング素子Q2のベース→コンデンサC1へと流れ、充電動作を行い、増幅された映像信号は、所謂歪んだ状態となってしまう。
【0038】このような逆流、即ち、例えペデスタルレベルよりも低いレベルの映像信号であっても、ペデスタルレベル自体を接地レベルにし、且つコンデンサD1により逆流を防止する構成にして、取り入れたコンポジット映像信号の歪現象を防止することができるのである。
【0039】スイッチング素子Q2がオンになると電源VCCがダイオードD1を介して接地側と導通状態になり、スイッチング素子Q3のベース電圧を低下させ、スイッチング素子Q3をオンさせる。
【0040】このスイッチング素子Q2、Q3のオン状態は、即ち、増幅された映像信号電圧に基づいて導通状態が変化して、所謂インピーダンス変換された状態でダイオードD2を介してA/Dコンバータ9側に出力される。
【0041】このようにしてペデスタルレベルを接地レベル、即ち、アースレベルにすることにより、ペデスタルレベルを規定する電圧よりも低い電位を持つ電源を必要としないクランプ回路を構成することができる。又、クランプレベルがアース電位のためバイアス回路が不要となる。
【0042】次に、本発明に係る第2実施例のペデスタルクランプ回路について、図を参照にして説明する。
【0043】第2実施例のペデスタルクランプ回路7Aは、図2に示すように、ダイオードD1の順方向電圧を利用して、所謂コアリングをかけた第1実施例の応用例であり、クランプパルス信号にてオン/オフするNPN形スイッチング素子Q1と、インピーダンスを変換するバッフア用PNP形スイッチング素子Q2及びNPN形スイッチング素子Q3と、電流制限用抵抗R1、R2と、スイッチング素子Q3のエミッタ負荷抵抗R4と、ペデスタルレベルにクランプする為の電圧シフト用コンデンサC1と、逆流防止用ダイオードD1と、ダイオードD1の順方向電圧をキャンセルするダイオードD2と、映像アンプ5で増幅された信号がA/Dコンバータ9への入力超過した場合にクリッピングするダイオードD4とから構成されており、その接続状態は下記のようになっている。
【0044】映像アンプ5の出力側には、コンデンサC1の一端を接続し、その他端はスイッチング素子Q2のベース、スイッチング素子Q1のコレクタ側、素子Iの一端側に接続され、素子Iの他端側は接地されている。
【0045】スイッチング素子Q1のベース側は、クランプパルス発生回路6Aに接続し、エミッタ側は接地されている。
【0046】スイッチング素子Q2のエミッタ側は、抵抗R1を介して電源VCCに接続し、且つスイッチング素子Q3のベース側に接続し、コレクタ側は順方向のダイオードD1を介して接地されている。
【0047】スイッチング素子Q3のコレクタ側は、抵抗R2を介して電源VCCに接続し、エミッタ側はダイオードD2のアノード側と順方向のダイオードD4を介してA/Dコンバータ9に接続されている。
【0048】このような接続状態を有するペデスタルクランプ回路7Bは、クランプタイミングパルス発生回路6Aから発生したクランプ信号によりスイッチング素子Q1がオンしコンポジット映像信号のペデスタルレベルを接地レベルにクランプする。即ち、コンデンサC1に蓄積された映像信号電圧はスイッチング素子Q1を介して接地側に流れ、スイッチング素子Q2のベース電圧を低下させ、スイッチング素子Q2をオンさせる。
【0049】この時、第1実施例で説明したことと同様に、もしコンポジット映像信号がペデスタルレベルよりも低いレベルの時は、コンデンサD1により逆流を防止して映像信号の歪現象を防止できる。
【0050】そして、スイッチング素子Q2がオンになると電源VCCがダイオードD1を介して接地側と導通状態になり、スイッチング素子Q3のベース電圧を低下させ、スイッチング素子Q3をオンさせる。
【0051】このスイッチング素子Q2、Q3のオン状態は、即ち、増幅された映像信号電圧に基づいて導通状態が変化して、所謂インピーダンス変換された状態でダイオードD4を介してA/Dコンバータ9側に出力される。このダイオードD4は増幅アンプで増幅された信号がA/Dコンバータ9の入力超過した場合にクリッピングする。このようにして、ダイオードD1の順方向電圧を利用してペデスタルレベルのコアリングをかけることができるのである。
【0052】このように第2実施例のペデスタルクランプ回路7Aは、ペデスタルレベルを接地レベル、即ち、アースレベルにすることにより、ペデスタルレベルを規定する電圧よりも低い電位を持つ電源を必要としないクランプ回路を構成することができ、第1実施例と同様にクランプレベルがアース電位のためバイアス回路が不要となる。
【0053】尚、上記第1及び第2実施例に限定されることなく、ペデスタルレベルを接地レベルにする構成及びその回路等はすべて含まれることは勿論のことである。
【0054】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るテレビジョン受像機におけるペデスタルクランプ回路は、ディジタル信号にするA/Dコンバータの入力ダイナミックレンジを接地レベルからA/Dコンバータの電圧までの広い範囲のレンジを使用することができる共に、ペデスタルレベル近辺はセットアップ等がある場合があり、コアリングをかけることでダイナミックレンジを有効に使えると云う効果がある。
【0055】更に、画面表示領域の無画部の判定に黒レベルの判定が重要になるため、白レベル側をクリッピングすることでダイナミックレンジを有効に使えることになる。
【0056】また、ペデスタルレベルを接地レベルにすることにより、負電圧電源が不要になり、且つクランプレベルのバイアス回路が不要になると云う効果がある。




 

 


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