JP2000165698A - ビデオ・イメ―ジング装置 - Google Patents

ビデオ・イメ―ジング装置

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JP2000165698A
JP2000165698A JP11327695A JP32769599A JP2000165698A JP 2000165698 A JP2000165698 A JP 2000165698A JP 11327695 A JP11327695 A JP 11327695A JP 32769599 A JP32769599 A JP 32769599A JP 2000165698 A JP2000165698 A JP 2000165698A
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frequency
transistor
parabolic
signal
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N3/00Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages
    • H04N3/10Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical
    • H04N3/16Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical by deflecting electron beam in cathode-ray tube, e.g. scanning corrections
    • H04N3/26Modifications of scanning arrangements to improve focusing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N3/00Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages
    • H04N3/10Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical
    • H04N3/16Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical by deflecting electron beam in cathode-ray tube, e.g. scanning corrections
    • H04N3/27Circuits special to multi-standard receivers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
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  • Details Of Television Scanning (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水平周波数のパラボラ波電圧の振幅を一定に
保つこと。 【解決手段】 ビデオ・イメージング装置は、フォーカ
ス電極17を含む陰極線管10を備える。複数の周波数
から選択される偏向周波数と関連する周波数の第1のパ
ラボラ信号V5の源が、前記選択された周波数に従って
定められる振幅を有する。制御回路は、前記第1のパラ
ボラ信号V5の源に結合される入力を備え、出力信号O
UTを発生する。出力信号OUTは、前記複数の偏向周
波数に対して前記第1のパラボラ信号V5の振幅を維持
するためのものである。出力信号OUTに応答する増幅
器97がフォーカス電極17に結合されて、フォーカス
電極17においてダイナミック・フォーカス電圧を発生
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ビーム・ランデン
グひずみ補正装置に関する。
【0002】
【従来の技術】陰極線管(CRT)に表示される画像
は、CRT上でのビームの走査に付随する焦点ぼけある
いは非直線性のような欠陥またはひずみを被ることがあ
る。このような欠陥またはひずみが起こるのは、ビーム
が、例えば、水平方向に偏向されるにつれて、CRTの
電子銃からフェースプレートまでの距離が著しく変動す
るためである。例えば、ビームが水平方向に偏向される
につれて生じる焦点ぼけを減少させるには、水平周波数
のパラボラ電圧成分を有するダイナミック・フォーカス
電圧を発生し、そのダイナミック・フォーカス電圧をC
RTのフォーカス電極に印加して、フォーカス電圧をダ
イナミックに変化させる。水平偏向出力段のS字整形コ
ンデンサ内に発生するS字補正電圧から、水平周波数の
パラボラ電圧成分を得ることは知られている。
【0003】テレビ受像機、コンピュータまたはモニタ
は、水平走査周波数の異なる偏向電流を使用して同一の
CRT内に画像情報を選択的に表示する機能を有する。
放送標準により定められるテレビジョン信号の画像情報
を表示する際、約16KHzの周波数(1fHと呼ばれ
る)を使用することが、より経済的である。これに対
し、高精細度テレビジョン信号またはディスプレイ・モ
ニタのデータ信号の画像情報を表示する際には、水平偏
向電流の周波数は32KHzまたはそれ以上となる。こ
の高い周波数は2nfHと呼ばれる。nの値は1または
それ以上である。
【0004】多走査周波数で動作可能なビデオ・ディス
プレイ・モニタの水平偏向回路の出力段において、スイ
ッチ式S字整形コンデンサを使用して、回路内(in−
circuit)S字整形コンデンサの数を変更するこ
とが知られている。S字整形コンデンサの選択は、選択
された水平偏向周波数に従って、選択可能なスイッチに
より自動的に行われる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】非スイッチ式リトレー
ス・コンデンサを使用すると、水平リトレース期間の長
さは、異なる水平周波数において同じである。その結
果、その異なる周波数でS字補正電圧に必要とされる振
幅は異なる。ダイナミック・フォーカス方式において、
垂直期間の間、水平周波数のパラボラ波電圧の振幅を一
定に保つことが望ましい。また、水平周波数が走査モー
ドと共に変化するときに、水平周波数のパラボラ波電圧
の振幅を一定に保つことが望ましい。
【0006】発明的特徴を実行する際、水平周波数のパ
ラボラ電圧がS字整形コンデンサ内に発生される。パラ
ボラ電圧は、被制御可変分圧器(controlled
variable voltage divide
r)を介して減衰される。分圧器の出力は差動増幅器の
入力に結合される。差動増幅器は、パラボラ電圧のピー
ク・ピーク振幅を比較し、基準電圧と等しくなるように
調節する。パラボラ電圧のピーク・ピーク振幅を基準電
圧と比較することにより、水平周波数のパラボラ電圧の
振幅は垂直期間の間一定に保たれ、そしてパラボラ電圧
の振幅は、帰還増幅器と被制御減衰器(control
led attenuator)を介して、基準電圧と
均しくなるように調節される。
【0007】発明的特徴を実施する際、利得制御ループ
が、S字整形コンデンサからの入力電圧から不要な低周
波糸巻ひずみ補正変調を除去する。この変調は、もし除
去しないと、画像の中央部で水平ダイナミック・フォー
カスの補正を過大にして不都合である。利得制御ループ
を介して補償することにより、位相誤差は導入されな
い。
【0008】更に別の発明的特徴は、フォーカス高電圧
増幅器の高周波ロール・オフが補償されることである。
パラボラ電圧は、増幅器と同様なロール・オフを有する
低域フィルタに通される。このようにして減衰されたパ
ラボラ電圧は基準電圧と均しく設定される。増幅器を駆
動するパラボラ信号はフィルタの前方で取られる。この
信号は高周波において適正に増大され、増幅器の出力に
おいて一定の振幅が得られる。
【0009】
【課題を解決するための手段】発明的特徴を具体化する
ビデオ・イメージング(video imaging)
装置は、フォーカス電極を含む陰極線管を具備する。複
数の周波数から選択される偏向周波数と関連する周波数
の第1のパラボラ信号源は、前記選択された周波数に従
って決定される振幅を有する。制御回路は、第1のパラ
ボラ信号源に結合される入力を備え、出力信号を発生す
る。出力信号は、複数の偏向周波数に対して第1のパラ
ボラ信号の振幅を維持するためのものである。出力信号
に応答する増幅器が、フォーカス電極に結合され、パラ
ボラ信号を増幅し、フォーカス電極においてダイナミッ
ク・フォーカス電圧を発生する。
【0010】
【発明の実施の形態】図1は、多走査周波数の機能を有
するテレビ受像機の水平偏向回路出力段101を示す。
出力段101は、電源電圧B+を発生する調整電源10
0により起動される。従来の駆動段103は、選択され
た水平走査周波数nfHの入力信号107aに応答す
る。駆動段103は駆動信号103aを発生して、出力
段101のスイッチング・トランジスタ104のスイッ
チング動作を制御する。例として、n=1の値は、放送
標準のようなある一定の基準に従うテレビ信号の水平周
波数を表す。トランジスタ104のコレクタはフライバ
ックトランスT0の一次巻線T0W1の端子T0Aに結
合される。トランジスタ104のコレクタは、非スイッ
チ式リトレース・コンデンサ105にも結合される。ト
ランジスタ104のコレクタは更に、水平偏向コイルL
Yに結合され、リトレース共振回路を形成する。トラン
ジスタ104のコレクタは従来のダンパ・ダイオード1
08にも結合される。コイルLYは、直線性インダクタ
LINおよび非スイッチ式トレース(またはS字整形)
コンデンサCS1と直列に結合される。コンデンサCS
1は端子25と基準電位または大地GND間に結合さ
れ、端子25はインダクタLINとS字整形コンデンサ
CS1間に位置する。
【0011】出力段101は偏向電流iyを発生するこ
とができる。2fH から24fH までの範囲から任意に
選択される信号103aの水平走査周波数に対し、そし
て選択された水平周波数1fHに対し、偏向電流iyは
ほぼ同じ所定の振幅を有する。偏向電流iyの振幅を制
御するには、水平周波数が増加(減少)するとき、電圧
B+を自動的に増加(減少)させ、偏向電流iyの振幅
を一定に保つ。電圧B+は、フライバックトランスT0
の帰還巻線T0W0を経由する閉ループ構成で動作する
従来の調整電源100により制御される。電圧B+の大
きさは、電流iyの振幅を示す大きさを有する整流され
た帰還フライバック・パルス信号FBに従って、設定さ
れる。垂直周波数のパラボラ信号 E−W は従来の方法
(図示せず)で発生される。信号 E−W は従来の方法
で電源100に結合され、電圧B+の垂直周波数のパラ
ボラ成分を発生し、East−West(左右)ひずみ
の補正を行う。
【0012】スイッチング回路60は、直線性のような
ビーム・ランディング誤差を補正するために使用され
る。回路60はトレース(またはS字整形)コンデンサ
CS2とトレース(またはS字整形)コンデンサCS3
のうち1つだけまたは両方を、選択的に、トレース・コ
ンデンサCS1と並列に結合させ、またはいずれのコン
デンサも結合させない。この選択的結合は、水平走査周
波数が選択される周波数範囲の関数として決定される。
スイッチング回路60で、コンデンサCS2は端子25
と電界効果トランジスタ(FET)スイッチQ2のドレ
イン電極との間に結合される。トランジスタQ2のソー
ス電極は大地GNDに結合される。トランジスタQ2両
端間の過大電圧を防止する保護抵抗R2はトランジスタ
Q2の両端間に結合される。
【0013】レジスタ201は、スイッチ制御信号60
aと60bを供給する。制御信号60aはバッファ98
を介してトランジスタQ2のゲート電極に結合される。
制御信号60aが第1の選択可能なレベルにあるとき、
トランジスタQ2はオフにされ、制御信号60aが第2
の選択可能なレベルにあるとき、トランジスタQ2はオ
ンにされる。バッファ98は信号60aに必要なレベル
・シフトを行い、従来の方法で、上述したスイッチング
動作を行う。
【0014】スイッチング回路60で、コンデンサCS
3は端子25とFETスイッチQ2′のドレイン電極と
の間に結合される。FETスイッチQ2′は、FETス
イッチQ2が制御信号60aにより制御されるのと同様
にして、制御信号60bにより制御される。したがっ
て、バッファ98′はバッファ98と同様な機能を果た
す。
【0015】マイクロプロセッサ208は、周波数/デ
ータ信号変換器209で発生されるデータ信号209a
に応答する。信号209bは、同期信号HORZ−SY
NCまたは偏向電流iyの周波数を示す数値を有する。
変換器209は、例えば、信号HORZ−SYNCの一
定の期間の間クロック・パルスの数を数えるカウンタを
含み、その一定期間の間に生じるクロック・パルスの数
に従ってワード信号209bを発生する。マイクロプロ
セッサ208は、レジスタ201の入力に結合される制
御データ信号208aを発生する。信号208aの値
は、信号HORZ−SYNCの水平周波数に従って決定
される。レジスタ201は、信号HORZ−SYNCの
周波数に従って、データ信号208aにより決定される
レベルにおいて制御信号60aと60bを発生する。あ
るいは、信号208aの値は、キーボード(図示せず)
から供給される信号109bにより決定される。
【0016】水平偏向電流iyの周波数が1fHのと
き、トランジスタQ2とQ2′はオンにされる。そのた
め、S字コンデンサCS2とCS3はいずれも、非スイ
ッチ式S字整形コンデンサCS1と並列に結合される回
路内(in−circuit)S字整形コンデンサであ
り、最大S容量(S−capacitance)値を設
定する。水平偏向電流iyの周波数が、2fHに等しい
かそれ以上であり、且つ2.14fH以下であるとき、
トランジスタQ2はオフにされ、トランジスタQ2′は
オンにされる。そのため、S字整形コンデンサCS2は
非スイッチ式S字整形コンデンサCS1から切り離さ
れ、S字整形コンデンサCS3はS字整形コンデンサC
S1に結合され、中間のS容量値を設定する。水平偏向
電流iyの周波数が、2.14fHに等しいかそれ以上
であるとき、トランジスタQ2とQ2′はオフにされ
る。その結果、S字整形コンデンサCS2とCS3は、
非スイッチ式S字整形コンデンサCS1から切り離さ
れ、最小S容量値を設定する。コンデンサCS1、CS
2またはCS3における偏向電流iyはS字整形パラボ
ラ電圧V5を発生する。
【0017】コンデンサ105で形成される全リトレー
ス容量は、異なる走査周波数において変化しない。した
がって、リトレース間隔は、異なる走査周波数において
同じ長さを有する。コンデンサCS1、CS2、CS3
の値は、異なる走査周波数と異なる振幅において、パラ
ボラ電圧V5を発生するように選択される。リトレース
間隔の長さが一定なので、異なる振幅の電圧V5が必要
とされる。
【0018】図2は、発明的な特徴を具体化する、水平
パラボラ振幅を制御するための自動利得回路を示す。図
1と図2において同様な符号および数字は同様な要素ま
たは機能を示す。図1の電圧V5は、負方向のリトレー
ス・ピークを有する。パラボラ電圧V5のピーク・ピー
ク振幅は、16KHz(1fH)において約60V、2
Hにおいて80V、2.4fHにおいて125Vであ
る。パラボラ電圧V5はコンデンサC4を介して抵抗R
16に容量的に結合される。
【0019】図2は、発明的な特徴により、水平パラボ
ラ振幅を制御する自動利得回路を示す。S字整形パラボ
ラ電圧V5は、コンデンサC4を介して交流結合され、
その負のピークにおいてダイオードD6により12ボル
トにクランプされる。ダイオードD6のカソードにおい
て、パラボラ電圧は、11.4ボルトを基準として、常
に正である。トランジスタQ11は、そのベースにおい
て一定の11.4ボルトを有し、そのエミッタにおいて
一定の12ボルトを有する。
【0020】抵抗R16両端の正のパラボラ電圧はQ1
1とQ12のエミッタに比例的なパラボラ電流を供給す
る。トランジスタQ12が導通していないと仮定する
と、この電流はトランジスタQ11を通過して、抵抗R
4の両端に電圧を生じる。次にこの電圧はエミッタ・フ
ォロワQ50でバッファされ、出力OUTに現れる。
【0021】また、この出力電圧は、抵抗R55とコン
デンサC54から成る低域通過フィルタを通って結合さ
れる。抵抗R55とコンデンサC54の値は、コンデン
サC54両端の低域瀘波された電圧が、出力OUTに結
合されるフォーカス高電圧増幅器(FHVA)97に固
有の低域通過レスポンスを比例的に追従するように選択
される。
【0022】コンデンサC54両端の電圧は、コンデン
サC53を通って交流結合されてから、ダイオードD5
3により、負のピークが大地にクランプされる。
【0023】トランジスタQ53とQ54から成る差動
増幅器のペアは、電圧比較器として動作し、トランジス
タQ53のベース電圧が、Q54のベース電圧(一定の
基準電圧で3V)を超えたときにのみ、電流がトランジ
スタQ53を流れる。トランジスタQ53を通る電流
は、トランジスタQ12が導通するまでコンデンサC5
2を充電する。次にトランジスタQ12は、NODE
Aに流れ込むパラボラ電流の一部を大地に導く。 NO
DE Aに流れ込むその電流の一部はこの電流のすべて
の振幅に対しトランジスタQ12を通って導かれるの
で、トランジスタQ11における電流の振幅は線形的に
減少される。
【0024】抵抗R4両端の電圧の振幅は、そのパラボ
ラ形状のひずみなしに減少される。以上に概略を述べた
ように、抵抗R4両端の減少された電圧が処理され再生
されたものがトランジスタQ53のベースにも現れる。
これで、電圧の振幅を維持する帰還ループが完成する。
トランジスタQ53のベースにおけるこの電圧の振幅は
十分に減少されるので、トランジスタQ53はこの帰還
ループにおけるバランスを維持する最小限度の導通を行
うだけであり、トランジスタQ53のベースにおける電
圧の振幅は3ボルトをほんのわずか上回るだけであり、
帰還ループにおける利得によりほぼ一定に保たれる。
【0025】抵抗R55とコンデンサC54から成る低
域通過フィルタはこのループの一部である。そのため、
より高い周波数(例えば、31KHzまたは38KH
z)のパラボラは、トランジスタQ53のベースにおい
て減衰され、出力OUTにおいて増幅され、増幅器FH
VA97に固有の高周波の減衰が補償され、すべての異
なる走査モード(15KHzから38KHzまで)にお
けるパラボラ対し増幅器FHVA97からの一定の出力
が達成される。
【0026】図3に示すように、コンデンサC23は、
フォーカス高電圧増幅器97に至る水平パラボラに容量
性の結合を与える。コンデンサC10は垂直パラボラV
8(従来の方法で発生される;図示せず)を端子121
に容量的に結合させる。容量性の結合は直流成分を除去
するので、フォーカス増幅器97の直流動作点は、パラ
ボラ信号によってではなく、抵抗R5によって決定され
る。コンデンサC24は、増幅器97の漂遊入力容量に
より生じる位相遅延を補正し、水平フォーカスの補正が
適正なタイミングで行なわれる。
【0027】図3について述べると、増幅器97におい
て、トランジスタQ5とトランジスタQ6は互いに結合
されて、差動入力段を形成する。これらのトランジスタ
は、非常に高いコレクタ電流対ベース電流比(bet
a:ベータと称す)を有し、端子121における入力イ
ンピーダンスを増加させる。トランジスタQ5とQ6の
ベース/エミッタ接合部の電圧は互いに補償し、温度変
化に伴う直流バイアス・ドリフトを減少させる。抵抗R
11と抵抗R12は分圧器を形成し、+12Vの電源電
圧V10に加えられ、約+3VでトランジスタQ6のベ
ース電圧をバイアスする。トランジスタQ5とQ6のエ
ミッタに結合されるエミッタ抵抗R10の値は、約6m
Aの最大電流を導くように選択される。トランジスタQ
20は、カスコード(cascode)構成でトランジ
スタQ5に結合される。トランジスタQ20は10mA
までのコレクタ電流に耐えられるだけなので、トランジ
スタQ20は過度の駆動から保護される必要がある。こ
れは、増幅器97が6mAまでのコレクタ電流において
高い相互コンダクタンスを有し、6mA以上では比較的
低い相互コンダクタンスを有するので、達成される。ト
ランジスタQ20とQ5のカスコード構成は、トランジ
スタQ20のコレクタ/ベース接合部のミラー容量(M
iller capacitance)(図示せず)を
絶縁し、それにより、帯域幅が増加される。また、この
カスコード構成は、増幅器の利得を、高電圧トランジス
タQ20の低いベータとは無関係にする。
【0028】図1のトランスT0の巻線T0W3は、ダ
イオードD12で整流されコンデンサC13で瀘波され
る逓昇リトレース電圧を発生し、電源電圧VSUを発生
し、図2のダイナミック・フォーカス電圧発生器99を
起動する。能動プルアップ(active pull−
up)トランジスタQ1のコレクタは電源電圧VSUに
結合される。トランジスタQ1のベース・プルアップ抵
抗R1は、ダイオードD7とコンデンサC26を含むブ
ートストラップ(bootstrap)(ブースト:b
oost)構成を介して電圧VSUに結合される。ダイ
オードD5は、抵抗R1と直列に結合され、且つトラン
ジスタQ20のコレクタに結合される。ダイオードD4
は、端子97aにおけるトランジスタQ1のエミッタと
トランジスタQ20のコレクタとの間に結合される。
【0029】端子97aにおける出力波形の負のピーク
の間、ダイオードD7はコンデンサC26の一方の端子
を+1600Vの電源VSUにクランプし、トランジス
タQ20はコンデンサC26の他方の端子を大地電位近
くに引き寄せる。トランジスタQ1はダイオードD4と
D5の作用によりオフに保たれる。端子97aにおける
電圧が上昇するにつれて、コンデンサC26に貯えられ
たエネルギは抵抗R1を通ってトランジスタQ1のベー
スに供給される。抵抗R1両端の電圧は高く保たれ、ト
ランジスタQ1ベース電流は、そのコレクタ/エミッタ
電圧がゼロに近づいても、維持される。したがって、ト
ランジスタQ1のエミッタ電流は維持される。それで、
端子97aにおける出力の正のピークは、ひずみなし
に、+1600Vの電源電圧VSUに非常に近づくこと
ができる。
【0030】容量(capacitance)C1は、
フォーカス電極17と配線の漂遊容量の和を表す。能動
プルアップ・トランジスタQ1は、端子97aから電流
を得て、漂遊容量C1を充電し、プルダウン・トランジ
スタQ20はダイオードD4を介して容量C1から電流
を逃がすことができる。有利なことに、この能動プルア
ップ構成は、電力損を低下させて高速の応答時間を得る
ために使用される。増幅器97は、帰還抵抗R2を介し
て端子97aにおける出力のために並列帰還(shun
t feedback)を使用する。抵抗R17とR2
は、端子97aにおいて水平周波数の電圧1000Vピ
ーク・ピークを発生させるように選択される。その結
果、増幅器97の電圧利得は数百となる。
【0031】電圧V5により発生される水平周波数およ
び電圧V8により発生される垂直周波数のダイナミック
・フォーカス電圧成分は、直流阻止コンデンサC22を
介してCRT10のフォーカス電極17に容量的に結合
され、ダイナミック・フォーカスFV電圧を発生する。
抵抗R28と抵抗R29で形成される分圧器で発生され
るFVの直流電圧成分は8KVである。
【図面の簡単な説明】
【図1】水平偏向回路の出力段を示す。
【図2】発明的特徴により水平パラボラ振幅を制御する
ための自動利得回路を示す。
【図3】フォーカス高電圧増幅器を示す。
【符号の説明】
25 端子 60 スイッチング回路 60a スイッチ制御信号 60b スイッチ制御信号 97 フォーカス高電圧増幅器(FHVA) 97a 端子 98 バッファ 98′ バッファ 101 テレビ受像機の水平偏向回路の出力段 100 調整電源 103 従来の駆動段 103a 駆動制御信号 104 スイッチング・トランジスタ 105 非スイッチ式リトレース・コンデンサ 107a 入力信号 121 端子 201 レジスタ 208 マイクロプロセッサ 208a 制御データ信号 209 周波数/データ信号変換器 209a データ信号 209b ワード信号
フロントページの続き (72)発明者 ジヨン バレツト ジヨージ アメリカ合衆国 インデイアナ州 カーメ ル レイクシヨア・ドライブ・イースト 11408

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フォーカス電極を含む陰極線管と、 周波数が、複数の周波数から選択された偏向周波数と関
    連し、振幅が前記選択された周波数に従って定められる
    第1のパラボラ信号源と、 前記第1のパラボラ信号源に結合される入力を備え、出
    力信号を発生して、前記複数の偏向周波数に対して前記
    第1のパラボラ信号の前記振幅を維持するための制御回
    路と、 前記出力信号に応答し、前記フォーカス電極に結合さ
    れ、前記パラボラ信号を増幅して、前記フォーカス電極
    においてダイナミック・フォ−カス電圧を発生する増幅
    器とから成る、ビデオ・イメージング装置。
  2. 【請求項2】 前記制御回路が電圧振幅帰還ループを含
    む、請求項1記載のビデオ・イメージング装置。
  3. 【請求項3】 前記電圧振幅帰還ループが低域通過フィ
    ルタを更に含む、請求項2記載のビデオ・イメージング
    装置。
  4. 【請求項4】 前記低域通過フィルタが高周波を補償す
    る、請求項3記載のビデオ・イメージング装置。
  5. 【請求項5】 前記第1のパラボラ信号が、S字整形コ
    ンデンサにおいて発生され、前記制御回路に容量的に結
    合される、請求項1記載のビデオ・イメージング装置。
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