(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力される映像信号の周波数帯域が異なる各種映像電子機器に対応し、使用される映像電子機器の前記映像信号の周波数帯域に最適の高域遮断周波数を設定すると共に、前記周波数帯域内の出力信号に所定のバイアス電圧を掛けて出力する可変周波数フィルタであって、
前記映像信号の周波数帯域に対応して生成された制御電圧を分圧して第１のバイアス電圧及び第２のバイアス電圧を発生すると共に、前記映像信号の交流成分のみを通過させるバイアス回路と、
前記バイアス回路に接続され、所定の高域遮断周波数の下で前記映像信号の交流成分に対してフィルタリングすると共に、前記第１のバイアス電圧又は前記第２のバイアス電圧を前記所定のバイアス電圧として出力するフィルタ回路とを備えてなると共に、
前記バイアス回路は、前記映像信号が印加される入力端子と第１のノードとの間に接続されて、前記映像信号の直流成分を遮断して交流成分のみを通過させるコンデンサと、前記制御電圧が印加される第２のノードと前記第１のノードとの間に接続されて前記第１のバイアス電圧を発生する第１の抵抗器と、前記第１のノードとグランドとの間に接続されて前記第２のバイアス電圧を発生する第２の抵抗器とから構成され、
前記フィルタ回路は、前記第１のノードと第３のノードとの間に接続され、所定の抵抗値を有する第３の抵抗器と、前記第２のノードにカソードが接続され、かつ、前記第３のノードにアノードが接続され、前記第１のバイアス電圧に基づいて静電容量が制御される第１の可変容量素子と、前記第３のノードにカソードが接続され、かつ、グランドにアノードが接続され、前記第２のバイアス電圧に基づいて静電容量が制御される第２の可変容量素子とから構成されていることを特徴とする可変周波数フィルタ。
【請求項２】
出力される映像信号の周波数帯域が異なる各種映像電子機器に対応し、使用される映像電子機器の前記映像信号の周波数帯域に最適の高域遮断周波数を設定すると共に、前記周波数帯域内の出力信号に所定のバイアス電圧を掛けて出力する可変周波数フィルタであって、
前記映像信号の周波数帯域に対応して生成された制御電圧を分圧して第１のバイアス電圧及び第２のバイアス電圧を発生すると共に、前記映像信号の交流成分のみを通過させるバイアス回路と、
前記バイアス回路に接続され、所定の高域遮断周波数の下で前記映像信号の交流成分に対してフィルタリングすると共に、前記第１のバイアス電圧又は前記第２のバイアス電圧を前記所定のバイアス電圧として出力するフィルタ回路とを備えてなると共に、
前記バイアス回路は、前記映像信号が印加される入力端子と第１のノードとの間に接続されて、前記映像信号の直流成分を遮断して交流成分のみを通過させるコンデンサと、前記制御電圧が印加される第２のノードと前記第１のノードとの間に接続されて前記第１のバイアス電圧を発生する第１の抵抗器と、前記第１のノードとグランドとの間に接続されて前記第２のバイアス電圧を発生する第２の抵抗器とから構成され、
前記フィルタ回路は、前記第１のノードと第３のノードとの間に接続され、所定のインダクタンスを有する誘導素子と、前記第２のノードにカソードが接続され、かつ、前記第３のノードにアノードが接続され、前記第１のバイアス電圧に基づいて静電容量が制御される第１の可変容量素子と、前記第３のノードにカソードが接続され、かつ、グランドにアノードが接続され、前記第２のバイアス電圧に基づいて静電容量が制御される第２の可変容量素子とから構成されていることを特徴とする可変周波数フィルタ。
【請求項３】
前記第１の抵抗器の抵抗値、及び前記第２の抵抗器の抵抗値は、前記所定のバイアス電圧に対応して設定されていることを特徴とする請求項１又は２記載の可変周波数フィルタ。
【請求項４】
前記第１のバイアス電圧は、
前記第１の可変容量素子のバイアス電圧／容量特性が線形になる範囲に設定され、かつ、
前記第２のバイアス電圧は、
前記第２の可変容量素子のバイアス電圧／容量特性が線形になる範囲に設定されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の可変周波数フィルタ。
【請求項５】
請求項１、２、３又は４記載の可変周波数フィルタを備えることを特徴とする映像電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、可変周波数フィルタ及び該可変周波数フィルタを備えた映像電子機器に係り、例えば、パーソナルコンピュータに接続して画像を表示する液晶表示装置などに用いて好適な可変周波数フィルタ及び該可変周波数フィルタを備えた映像電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
遮断周波数が任意に設定される可変周波数フィルタが用いられる映像電子機器として、例えば、液晶表示装置がある。液晶表示装置では、例えばパーソナルコンピュータ（以下、「パソコン」という）から出力された映像信号に基づく画像が表示されるが、同映像信号は、パソコンの機種によって解像度が異なるため、周波数帯域も異なり、同映像信号の周波数帯域に対応して高域遮断周波数が設定される可変周波数フィルタによってフィルタリングされて液晶表示装置に供給される。
【０００３】
この種の可変周波数フィルタは、従来では例えば図７に示すように、低域通過フィルタ（Low Pass Filter 、以下、「ＬＰＦ」という）１，２，…，８と、スイッチ１０とから構成されている。ＬＰＦ１，２，…，８は、例えば、ＲＣフィルタやＬＣフィルタなどで構成され、前段に接続される映像電子機器の機種によって周波数帯域の異なる入力信号ｉｎに対し、同入力信号ｉｎの周波数帯域に概ね対応して設定された高域遮断特性でそれぞれフィルタリングして出力信号Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓ８を通過させる。スイッチ１０は、入力信号ｉｎの周波数帯域に対応して生成された制御信号Ｃに基づいてＬＰＦ１，２，…，８の出力信号Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓ８のうちの同周波数帯域に適合する１つの出力信号を選択する。
【０００４】
図８は、図７の可変周波数フィルタを備えた映像電子機器の概略のブロック図である。
この映像電子機器は、同図に示すように、液晶表示装置であり、可変周波数フィルタ２１と、制御信号生成部２２と、バイアス回路２３と、エミッタホロワ２４と、コンデンサ２５と、Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換部２６と、解像度変換部２７と、液晶駆動部２８と、液晶パネル２９とから構成されている。可変周波数フィルタ２１は、図７と同様に構成され、パソコンから出力された入力信号ｉｎ（映像信号）の周波数帯域に対応して生成された制御信号Ｃに基づいて同周波数帯域に適合する１つの出力信号を選択し、出力信号Ｓ２１として通過させる。
【０００５】
制御信号生成部２２は、ＣＰＵ（中央処理装置）などで構成され、入力信号ｉｎの周波数帯域に対応した制御信号Ｃを生成する。バイアス回路２３は、複数の抵抗器などで構成され、エミッタホロワ２４が必要とするバイアス電圧を発生する。エミッタホロワ２４は、バイアス回路２３から発生したバイアス電圧によってバイアスがかかり、可変周波数フィルタ２１の出力信号Ｓ２１を高入力インピーダンスで受けて出力信号Ｓ２４として低出力インピーダンスで出力する。
【０００６】
コンデンサ２５は、出力信号Ｓ２４の直流成分を遮断して交流成分のみを通過させる。Ａ／Ｄ変換部２６は、出力信号Ｓ２４の交流成分をＡ／Ｄ変換してディジタル信号Ｓ２６を生成する。解像度変換部２７は、ディジタル信号Ｓ２６の解像度を液晶パネル２９に適合した解像度に変換してディジタル信号Ｓ２７を生成する。液晶駆動部２８は、ディジタル信号Ｓ２７をＤ／Ａ（ディジタル／アナログ）変換してアナログ信号を生成し、同アナログ信号に基づいて液晶パネル２９に対する駆動信号Ｓ２８（例えば、画素データ信号や走査信号）を生成する。液晶パネル２９は、駆動信号Ｓ２８に基づいて画像を表示する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の可変周波数フィルタでは、次のような問題点があった。
すなわち、入力信号ｉｎ（映像信号）の周波数帯域は、パソコンの機種によって多種（数十種類以上）存在し、図９（ａ）に示すように、同周波数帯域よりも高い帯域にはノイズ成分が存在する。このため、各入力信号ｉｎの周波数帯域に対応したフィルタを設けることにより、ノイズ成分を除去する必要がある。ところが、ＬＰＦ１，２，…，８の高域遮断周波数は固定され、また、全ての周波数帯域に対して最適な高域遮断周波数をもつフィルタを用意することが困難なため、同ＬＰＦ１，２，…，８のような数種類のフィルタのみが設けられている。この場合、ＬＰＦ１，２，…，８の高域遮断周波数は、入力信号ｉｎ（映像信号）の周波数帯域の上限の周波数と一致しないことが多い。
【０００８】
例えば、図９（ｂ）に示すように、ＬＰＦ１，２，…，８の高域遮断周波数ｆｃが入力信号ｉｎの周波数帯域の上限の周波数よりも低い場合、同入力信号ｉｎのうちの同高域遮断周波数ｆｃよりも高い帯域にある信号が遮断され、液晶パネル２９の表示画像が不鮮明になるという問題点があった。また、図９（ｃ）に示すように、ＬＰＦ１，２，…，８の高域遮断周波数ｆｃが入力信号ｉｎの周波数帯域の上限の周波数よりも高いとき、同周波数帯域よりも高い帯域にあるノイズ成分が除去されず、液晶パネル２９の表示画像にノイズが発生するという問題点もあった。
【０００９】
これらの問題点を改善するものとして、特開平10-56351号公報に記載された電圧制御型フィルタが提案されている。同公報に記載された電圧制御型フィルタでは、４つの可変容量ダイオードの接合容量が２つの相補的な制御電圧で制御され、同制御電圧に基づいて高域遮断周波数が設定される。ところが、この電圧制御型フィルタは、次段に接続される信号処理回路に必要なバイアス電圧を生成する機能がないため、液晶表示装置などの映像電子機器に用いる場合、図８中のバイアス回路２３と同様のバイアス回路を設ける必要があり、部品点数を削減できないという問題点がある。
【００１０】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、比較的簡単な回路構成で所定の高域遮断周波数が設定される可変周波数フィルタ及び該可変周波数フィルタを備えた映像電子機器を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、出力される映像信号の周波数帯域が異なる各種映像電子機器に対応し、使用される映像電子機器の前記映像信号の周波数帯域に最適の高域遮断周波数を設定すると共に、前記周波数帯域内の出力信号に所定のバイアス電圧を掛けて出力する可変周波数フィルタに係り、前記映像信号の周波数帯域に対応して生成された制御電圧を分圧して第１のバイアス電圧及び第２のバイアス電圧を発生すると共に、前記映像信号の交流成分のみを通過させるバイアス回路と、前記バイアス回路に接続され、所定の高域遮断周波数の下で前記映像信号の交流成分に対してフィルタリングすると共に、前記第１のバイアス電圧又は前記第２のバイアス電圧を前記所定のバイアス電圧として出力するフィルタ回路とを備えてなると共に、前記バイアス回路は、前記映像信号が印加される入力端子と第１のノードとの間に接続されて、前記映像信号の直流成分を遮断して交流成分のみを通過させるコンデンサと、前記制御電圧が印加される第２のノードと前記第１のノードとの間に接続されて前記第１のバイアス電圧を発生する第１の抵抗器と、前記第１のノードとグランドとの間に接続されて前記第２のバイアス電圧を発生する第２の抵抗器とから構成され、前記フィルタ回路は、前記第１のノードと第３のノードとの間に接続され、所定の抵抗値を有する第３の抵抗器と、前記第２のノードにカソードが接続され、かつ、前記第３のノードにアノードが接続され、前記第１のバイアス電圧に基づいて静電容量が制御される第１の可変容量素子と、前記第３のノードにカソードが接続され、かつ、グランドにアノードが接続され、前記第２のバイアス電圧に基づいて静電容量が制御される第２の可変容量素子とから構成されていることを特徴としている。
【００１４】
請求項２記載の発明は、出力される映像信号の周波数帯域が異なる各種映像電子機器に対応し、使用される映像電子機器の前記映像信号の周波数帯域に最適の高域遮断周波数を設定すると共に、前記周波数帯域内の出力信号に所定のバイアス電圧を掛けて出力する可変周波数フィルタに係り、前記映像信号の周波数帯域に対応して生成された制御電圧を分圧して第１のバイアス電圧及び第２のバイアス電圧を発生すると共に、前記映像信号の交流成分のみを通過させるバイアス回路と、前記バイアス回路に接続され、所定の高域遮断周波数の下で前記映像信号の交流成分に対してフィルタリングすると共に、前記第１のバイアス電圧又は前記第２のバイアス電圧を前記所定のバイアス電圧として出力するフィルタ回路とを備えてなると共に、前記バイアス回路は、前記映像信号が印加される入力端子と第１のノードとの間に接続されて、前記映像信号の直流成分を遮断して交流成分のみを通過させるコンデンサと、前記制御電圧が印加される第２のノードと前記第１のノードとの間に接続されて前記第１のバイアス電圧を発生する第１の抵抗器と、前記第１のノードとグランドとの間に接続されて前記第２のバイアス電圧を発生する第２の抵抗器とから構成され、前記フィルタ回路は、前記第１のノードと第３のノードとの間に接続され、所定のインダクタンスを有する誘導素子と、前記第２のノードにカソードが接続され、かつ、前記第３のノードにアノードが接続され、前記第１のバイアス電圧に基づいて静電容量が制御される第１の可変容量素子と、前記第３のノードにカソードが接続され、かつ、グランドにアノードが接続され、前記第２のバイアス電圧に基づいて静電容量が制御される第２の可変容量素子とから構成されていることを特徴としている。
【００１６】
また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の可変周波数フィルタに係り、前記第１の抵抗器の抵抗値、及び前記第２の抵抗器の抵抗値が、前記所定のバイアス電圧に対応して設定されていることを特徴としている。
【００１７】
また、請求項４記載の発明は、請求項１、２又は３記載の可変周波数フィルタに係り、前記第１のバイアス電圧が、前記第１の可変容量素子のバイアス電圧／容量特性が線形になる範囲に設定され、かつ、前記第２のバイアス電圧が、前記第２の可変容量素子のバイアス電圧／容量特性が線形になる範囲に設定されていることを特徴としている。
【００１８】
また、請求項５記載の発明は、映像電子機器に係り、請求項１、２、３又は４記載の可変周波数フィルタを備えてなることを特徴としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。
第１の実施形態
図１は、この発明の第１の実施形態である可変周波数フィルタの電気的構成を示す回路図である。
この形態の可変周波数フィルタは、同図に示すように、バイアス回路３０と、フィルタ回路４０とから構成されている。バイアス回路３０は、コンデンサ３１と、抵抗器３２と、抵抗器３３とから構成されている。コンデンサ３１は、入力信号ｉｎが印加される入力端子ＴｉとノードＮ１との間に接続され、同入力信号ｉｎの直流成分を遮断して交流成分のみを通過させると共に、同ノードＮ１の電圧の直流成分を入力端子Ｔｉに対して遮断する。抵抗器３２は、制御電圧Ｅが印加されるノードＮ２とノードＮ１との間に接続され、同制御電圧Ｅを分圧してバイアス電圧ＶＢ１を発生する。抵抗器３３は、ノードＮ１とグランドとの間に接続され、制御電圧Ｅを分圧してバイアス電圧ＶＢ２を発生する。
【００２０】
フィルタ回路４０は、抵抗器４１と、可変容量ダイオード４２と、可変容量ダイオード４３とから構成されている。抵抗器４１は、ノードＮ１とノードＮ３との間に接続され、所定の抵抗値を有する。可変容量ダイオード４２は、ノードＮ２にカソードが接続され、かつノードＮ３にアノードが接続され、同カソード側の電圧が同アノード側の電圧よりも高いバイアス電圧ＶＢ１に基づいて静電容量が制御される。可変容量ダイオード４３は、ノードＮ３にカソードが接続され、かつグランドにアノードが接続され、同カソード側の電圧が同アノード側の電圧よりも高いバイアス電圧ＶＢ２に基づいて静電容量が制御される。これらの可変容量ダイオード４２，４３は、それぞれのカソード及びアノードが交流的に接地されているので、並列接続されているものと等価である。
【００２１】
このため、このフィルタ回路４０は、可変容量ダイオード４２の静電容量と可変容量素子４３の静電容量との並列合成容量の値及び抵抗器４１の値に基づいて高域遮断周波数が設定されるＬＰＦの機能を有している。また、ノードＮ３には、入力信号ｉｎの交流成分が抵抗器４１を介して入力されるが、この交流成分に対しては、可変容量ダイオード４２，４３の各静電容量の変化が互いに逆方向となって相殺されるため、並列合成容量はバイアス電圧ＶＢ１，ＶＢ２のみで制御される。
【００２２】
図２は図１中の可変容量ダイオード４２，４３のバイアス電圧／静電容量の線形特性を示す図、及び図３が可変容量ダイオード４２，４３のバイアス電圧／静電容量の非線形特性を示す図である。
これらの図を参照して、この形態の可変周波数フィルタの動作について説明する。
入力信号ｉｎは、コンデンサ３１で直流成分が遮断されて交流成分のみが通過し、制御電圧Ｅと抵抗器３２，３３とで設定されるバイアス電圧ＶＢ１，ＶＢ２でバイアスされ、可変容量ダイオード４２，４３の並列合成容量と抵抗器４１とで構成されるＲＣ型のＬＰＦで高域成分が遮断され、出力信号Ｓ４０として出力される。この場合、入力信号ｉｎは、例えば、パソコンから出力される映像信号のように、同パソコンの機種によって周波数帯域が異なるものである。また、制御電圧Ｅは、入力信号ｉｎの周波数帯域の上限の周波数に対応して生成され、可変周波数フィルタの高域遮断周波数が同周波数帯域の上限の周波数と同一になるように可変設定される。可変容量ダイオード４２，４３の静電容量は、これらのアノードとカソードとの間にかかる逆電圧、すなわち、抵抗器３２，３３の両端の各電圧によって決定され、同各電圧は制御電圧Ｅによる直流成分とコンデンサ３１を通過した入力信号ｉｎの交流成分で決まる。
【００２３】
この交流成分によって抵抗器３２，３３の両端のバイアス電圧ＶＢ１，ＶＢ２が変動し、可変容量ダイオード４２，４３の各静電容量が変動するが、同バイアス電圧ＶＢ１，ＶＢ２の変化は互いに逆方向に生じるため、同可変容量ダイオード４２，４３の各静電容量の変化も互いに逆方向となってほぼ相殺される。このため、ＲＣフィルタの容量成分としての可変容量ダイオード４２，４３の並列合成容量は、制御電圧Ｅと抵抗器３２，３３とで決まるバイアス電圧ＶＢ１，ＶＢ２によって決定され、同制御電圧Ｅによって同ＲＣフィルタの遮断周波数が制御される。そして、入力信号ｉｎは、このＬＰＦの遮断周波数及び３ｄＢ／ｏｃｔの高域遮断特性に基づいてフィルタリングされる。
【００２４】
可変容量ダイオ−ド４２，４３の交流成分による各静電容量の変化は、同可変容量ダイオード４２，４３のバイアス電圧／容量特性が線形の場合は完全に相殺され、非線形の場合には完全には相殺されず、同交流成分によって発生する容量成分がわずかに残留する。
【００２５】
すなわち、可変容量ダイオード４２，４３のバイアス電圧／容量特性が線形であれば、入力信号ｉｎの交流成分によってバイアス電圧ＶＢ１，ＶＢ２が変化しても、各静電容量の変化が互いに逆方向で大きさが等しいため、完全に相殺され、同可変容量ダイオード４２，４３の並列合成容量が常に一定になる。
【００２６】
例えば、図２に示すように、入力信号ｉｎの交流成分が０のときの抵抗器３２，３３に発生するバイアス電圧ＶＢ１，ＶＢ２をそれぞれＶｍ，Ｖｎとし、このときの可変容量ダイオード４２，４３の各静電容量をそれぞれＣｍ，Ｃｎとすると、これらの並列合成容量は、（Ｃｍ＋Ｃｎ）となる。このとき、入力信号ｉｎの交流成分によってノードＮ１の電圧が変化量ΔＶだけ上昇したとすると、バイアス電圧ＶＢ１，ＶＢ２は、それぞれ（Ｖｍ−ΔＶ），（Ｖｎ＋ΔＶ）となる。これらのバイアス電圧ＶＢ１，ＶＢ２がそれぞれＶｍ，Ｖｎのときの特性が直線で傾きが等しいため、変化量ΔＶに対する各静電容量の変化が等しくなり、同各静電容量の変化をΔＣとすると、同各静電容量は、バイアス電圧ＶＢ１（＝Ｖｍ−ΔＶ）に対して（Ｃｍ＋ΔＣ）、及びバイアス電圧ＶＢ２（＝Ｖｎ＋ΔＶ）に対して（Ｃｎ−ΔＣ）となる。よって、合成容量は、（Ｃｍ＋ΔＣ）＋（Ｃｎ−ΔＣ）＝（Ｃｍ＋Ｃｎ）となり、入力信号ｉｎの交流成分による可変容量ダイオード４２，４３の各静電容量の変化ΔＣが相殺される。また、ノードＮ１の電圧が変化量ΔＶだけ降下したときも、同様に可変容量ダイオード４２，４３の各静電容量の変化が相殺される。
【００２７】
また、可変容量ダイオード４２，４３の並列合成容量は、抵抗器３２，３３の抵抗値に依存しない。このため、次段に接続される信号処理回路に必要なバイアス電圧の値に応じて抵抗器３２，３３の値を設定すれば、制御電圧Ｅを抵抗器３２，３３で分圧したバイアス電圧ＶＢ２が同信号処理回路に必要なバイアス電圧として出力信号Ｓ４０上に設定される。
【００２８】
また、可変容量ダイオード４２，４３のバイアス電圧／容量特性が非線形のとき、入力信号ｉｎの交流成分によって生じる可変容量ダイオ−ド４２，４３の静電容量の変化が逆方向ではあるが大きさが異なるため、完全には相殺されず、この交流成分による容量成分が残留する。しかし、制御電圧Ｅによる抵抗器３２，３３の両端のバイアス電圧ＶＢ１，ＶＢ２の直流成分が等しい、すなわち、抵抗器３２，３３の抵抗値が等しければ、この容量成分が最小となる。
【００２９】
例えば、図３に示すように、入力信号ｉｎの交流成分が０のときの抵抗器３２，３３に発生するバイアス電圧ＶＢ１，ＶＢ２をそれぞれＶｍ，Ｖｎとし、このときの可変容量ダイオード４２，４３の各静電容量をそれぞれＣｍ，Ｃｎとすると、これらの並列合成容量は、（Ｃｍ＋Ｃｎ）となる。このとき、入力信号ｉｎの交流成分によってノードＮ１の電圧が変化量ΔＶだけ上昇したとすると、バイアス電圧ＶＢ１，ＶＢ２は、それぞれ（Ｖｍ−ΔＶ），（Ｖｎ＋ΔＶ）となるが、電圧Ｖｍ，Ｖｎにおける特性が異なるため、変化量ΔＶに対する各静電容量の変化は等しくならず、同各静電容量の変化をそれぞれΔＣｍＩ，ΔＣｎＤとすると、同各静電容量は、バイアス電圧ＶＢ１（＝Ｖｍ−ΔＶ）に対して（Ｃｍ＋ΔＣｍＩ）、及びバイアス電圧ＶＢ２（＝Ｖｎ＋ΔＶ）に対して（Ｃｎ−ΔＣｎＤ）となる。よって、合成容量は、（Ｃｍ＋ΔＣｍＩ）＋（Ｃｎ−ΔＣｎＤ）＝Ｃｍ＋Ｃｎ＋（ΔＣｍＩ−ΔＣｎＤ）となり、入力信号ｉｎの交流成分による容量成分（ΔＣｍＩ−ΔＣｎＤ）が残留する。
【００３０】
ここで、この交流成分による容量成分（ΔＣｍＩ−ΔＣｎＤ）は、電圧Ｖｍ，Ｖｎにおける特性曲線の傾きの違いと、同電圧Ｖｍ，Ｖｎを中心とした特性曲線の非対称性から生じた成分である。このとき、Ｖｍ＝Ｖｎ、すなわち、抵抗器３２と抵抗器３３の抵抗値を等しくすれば、可変容量ダイオード４２，４３の並列合成容量は、Ｃｍ＋Ｃｍ＋（ΔＣｍＩ−ΔＣｍＤ）となり、入力信号ｉｎの交流成分による容量成分（ΔＣｍＩ−ΔＣｎＤ）は、電圧Ｖｍを中心とする特性曲線の非対称性から生じた成分のみになるため、最小となる。また、ノードＮ１の電圧が変化量ΔＶだけ降下したときも、同様にＶｍ＝Ｖｎで交流成分による容量成分が最小となり、合成容量は、Ｃｍ＋Ｃｍ−（ΔＣｍＩ−ΔＣｍＤ）となる。
【００３１】
以上のように、この第１の実施形態では、制御電圧Ｅ及び２つの抵抗器３２，３３によって可変容量ダイオード４２，４３にかかるバイアス電圧ＶＢ１，ＶＢ２が制御されるので、入力信号ｉｎの周波数帯域に対して最適の遮断周波数でフィルタリングする可変周波数フィルタが比較的簡単な回路構成で実現する。さらに、バイアス電圧ＶＢ１，ＶＢ２を可変容量ダイオード４２，４３のバイアス電圧／容量特性が線形になる範囲に設定すれば、抵抗器３２，３３の値にかかわらず、入力信号ｉｎの交流成分による同可変容量ダイオード４２，４３の静電容量の変化が完全に相殺されるので、次段に接続される信号処理回路に必要なバイアス電圧に応じて抵抗器３２，３３の値を設定することにより、所定のバイアス電圧ＶＢ２が出力信号Ｓ４０上に設定される。
【００３２】
第２の実施形態
図４は、この発明の第２の実施形態である可変周波数フィルタの電気的構成を示す回路図であり、第１の実施形態を示す図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
この形態の可変周波数フィルタでは、図１中のフィルタ回路４０に代えて、ＬＣ型のフィルタ回路４０Ａが設けられている。フィルタ回路４０Ａでは、図１中の抵抗器４１に代えて、コイル４４が設けられている。他は、図１と同様の構成である。
【００３３】
この形態の可変周波数フィルタにおいても、第１の実施形態の可変周波数フィルタとほぼ同様の動作が行われ、また、抵抗器４１に代えてコイル４４が設けられているので、６ｄＢ／ｏｃｔの高域遮断特性が得られる。
【００３４】
第３の実施形態
図５は、この発明の第３の実施形態である可変周波数フィルタの電気的構成を示す回路図であり、第２の実施形態を示す図４中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
この形態の可変周波数フィルタでは、図４の可変周波数フィルタの次段にフィルタ回路４０Ａと同様の構成のフィルタ回路５０が付加されている。フィルタ回路５０は、可変容量ダイオード５２，５３と、コイル５４とから構成されている。他は、図４と同様の構成である。
【００３５】
この形態の可変周波数フィルタにおいても、第２の実施形態の可変周波数フィルタとほぼ同様の動作が行われ、また、フィルタ回路５０が付加されているので、１２ｄＢ／ｏｃｔの高域遮断特性が得られる。
【００３６】
第４の実施形態
図６は、この発明の第４の実施形態である映像電子機器の電気的構成を示す概略のブロックである。
この形態の映像電子機器は、同図に示すように、液晶表示装置であり、可変周波数フィルタ６１と、制御信号生成部６２と、エミッタホロワ６３と、コンデンサ６４と、Ａ／Ｄ変換部６５と、解像度変換部６６と、液晶駆動部６７と、液晶パネル６８とから構成されている。可変周波数フィルタ６１は、例えば図１と同様に構成され、入力信号ｉｎの周波数帯域に対応して生成された制御信号Ｃに基づいて同周波数帯域に適合する出力信号Ｓ６１を通過させると共に、エミッタホロワ６３が必要とするバイアス電圧を発生する。入力信号ｉｎは、例えば、パソコンから出力される映像信号であり、同パソコンの機種によって解像度が異なり、周波数帯域が異なるものである。
【００３７】
制御信号生成部６２は、入力信号ｉｎの水平同期信号及び垂直同期信号を検出して同入力信号ｉｎの解像度を特定し、同解像度から算出された周波数帯域に基づいて制御電圧Ｅを生成するデータテーブルや同制御信号生成部６２全体を制御するＣＰＵなどで構成され、同入力信号ｉｎの周波数帯域に対応した制御電圧Ｅを生成する。制御電圧Ｅは、可変周波数フィルタの高域遮断周波数が入力信号ｉｎの上限の周波数と同一になるように可変設定される。エミッタホロワ６３は、可変周波数フィルタ６１の出力信号Ｓ６１を高入力インピーダンスで受けて出力信号Ｓ６３として低出力インピーダンスで出力する。
【００３８】
コンデンサ６４は、出力信号Ｓ６３の直流成分を遮断して交流成分のみを通過させる。Ａ／Ｄ変換部６５は、出力信号Ｓ６３の交流成分をＡ／Ｄ変換してディジタル信号Ｓ６５を生成する。解像度変換部６６は、ディジタル信号Ｓ６５の解像度を液晶パネル６８に適合した解像度に変換してディジタル信号Ｓ６６を生成する。液晶駆動部６７は、ディジタル信号Ｓ６６をＤ／Ａ変換してアナログ信号を生成し、同アナログ信号に基づいて液晶パネル６８に対する駆動信号Ｓ６７（例えば、画素データ信号や走査信号）を生成する。液晶パネル６８は、駆動信号Ｓ６７に基づいて画像を表示する。
【００３９】
この液晶表示装置では、可変周波数フィルタ６１の高域遮断周波数が、入力信号ｉｎの周波数帯域の上限の周波数に正確に対応する。このため、入力信号ｉｎの周波数帯域よりも高い帯域にあるノイズ成分が除去され、液晶パネル６８の表示画像にノイズが発生しない。また、入力信号ｉｎのうちの可変周波数フィルタ６１の高域遮断周波数よりも高い帯域にある信号が遮断されることがなく、液晶パネル６８の表示画像が鮮明になる。さらに、可変周波数フィルタ６１は、エミッタホロワ６３が必要とするバイアス電圧を発生するので、別のバイアス回路が不要となり、部品点数が削減される。
【００４０】
以上、この発明の実施形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあってもこの発明に含まれる。
例えば、図１の可変周波数フィルタでは、必要に応じてフィルタ回路４０の次段に同様のフィルタ回路を１つ又は複数個縦続接続しても良い。同様に、図５の可変周波数フィルタでも、必要に応じてフィルタ回路５０の次段に同様のフィルタ回路を１つ又は複数個縦続接続しても良い。また、実施形態では、可変周波数フィルタの高域遮断周波数は、入力信号ｉｎの周波数帯域の上限の周波数と同一になるように可変設定されるようになっているが、実用上支障のない範囲内で誤差があっても良い。また、この発明の可変周波数フィルタは、液晶表示装置に限らず、多種の周波数帯域の信号が入力される映像電子機器全般に適用できる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の構成によれば、制御電圧によって第１及び第２の可変容量素子にかかる第１及び第２のバイアス電圧が制御されるので、入力信号の周波数帯域に対して最適の遮断周波数でフィルタリングする可変周波数フィルタを比較的簡単な回路構成で実現できる。さらに、第１及び第２のバイアス電圧を第１及び第２の可変容量素子のバイアス電圧／容量特性が線形になる範囲に設定すれば、第１及び第２の抵抗器の値にかかわらず、入力信号の交流成分による同第１及び第２の可変容量素子の静電容量の変化が完全に相殺されるので、次段に接続される信号処理回路に必要なバイアス電圧に応じて第１及び第２の抵抗器の抵抗値を設定することにより、所定のバイアス電圧を生成できる。
【００４２】
また、この発明の可変周波数フィルタを備える映像電子機器では、同可変周波数フィルタの高域遮断周波数が、入力信号の周波数帯域の上限の周波数に正確に対応する。このため、入力信号の周波数帯域よりも高い帯域にあるノイズ成分が除去され、次段の信号処理回路にノイズが混入しない。さらに、入力信号のうちの可変周波数フィルタの高域遮断周波数よりも高い帯域にある信号が遮断されることがなく、次段の信号処理回路に必要な周波数帯域の信号が過不足なく供給される。さらに、可変周波数フィルタは、次段の信号処理回路に必要なバイアス電圧を発生するので、別のバイアス回路が不要となり、部品点数を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態である可変周波数フィルタの電気的構成を示す回路図である。
【図２】図１中の可変容量ダイオード４２，４３のバイアス電圧／静電容量の線形特性を示す図である。
【図３】図１中の可変容量ダイオード４２，４３のバイアス電圧／静電容量の非線形特性を示す図である。
【図４】この発明の第２の実施形態である可変周波数フィルタの電気的構成を示す回路図である。
【図５】この発明の第３の実施形態である可変周波数フィルタの電気的構成を示す回路図である。
【図６】この発明の第４の実施形態である映像電子機器の電気的構成を示すブロックである。
【図７】従来の可変周波数フィルタの構成図である。
【図８】図７の可変周波数フィルタを備えた映像電子機器のブロック図である。
【図９】入力信号ｉｎの周波数分布を説明する図である。
【符号の説明】
３０      バイアス回路
４０，４０Ａ，５０      フィルタ回路
３１      コンデンサ
３２，３３      抵抗器
４１      抵抗器（抵抗素子）
４２，４３，５２，５３      可変容量ダイオード
４４，５４      コイル（誘導素子）
６１      可変周波数フィルタ
６２      制御信号生成部
６３      エミッタホロワ
６４      コンデンサ
６５      Ａ／Ｄ変換部
６６      解像度変換部
６７      液晶駆動部
６８      液晶パネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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