JP2004320501A - Scanning rate modulating device - Google Patents

Scanning rate modulating device Download PDF

Info

Publication number
JP2004320501A
JP2004320501A JP2003112326A JP2003112326A JP2004320501A JP 2004320501 A JP2004320501 A JP 2004320501A JP 2003112326 A JP2003112326 A JP 2003112326A JP 2003112326 A JP2003112326 A JP 2003112326A JP 2004320501 A JP2004320501 A JP 2004320501A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
signal
scanning speed
speed modulation
switching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003112326A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Sakae Fujita
栄 藤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2003112326A priority Critical patent/JP2004320501A/en
Publication of JP2004320501A publication Critical patent/JP2004320501A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Details Of Television Scanning (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a scanning rate modulating device which is equipped in a television receiver capable of receiving signals of a plurality of characteristics for narrowband and wideband or the like, can perform the optimum contour correction according to characteristics of a signal to be inputted and can improve image quality. <P>SOLUTION: Differential processing is performed to a video signal to be inputted from an input terminal 1 by an HPF2. Its output is amplified by a preamplifier circuit 3a or a preamplifier circuit 3b of a preamplifier part 3 and inputted in the final output stage 5. The final output stage 5 drives VM current based on the output of the preamplifier part 3 to a VM coil 6. The number of windings of the VM coil 6 is switched to N or n by a switching circuit 7. Switching of the VM coil 6 and switching of the preamplifier circuit 3a or the preamplifier circuit 3b in the preamplifier part 3 are performed by switching signals from a CPU, etc. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、走査速度変調装置に関し、特に、テレビジョン受像機において電子ビームの水平走査速度を変調することで画像の輪郭を補正し画質を向上する走査速度変調装置に適用して好適なものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、テレビジョン受像機に表示される画像の輪郭を補正する手段として、水平走査速度を変調する方法が知られている。ここで、走査速度の変調について図3を参照しながら簡単に説明する。図3Aは、陰極線管(以下、CRT(Cathode Ray Tube)と称する)の管面上の画像の一例であり、図3Bは、その白黒の境目の拡大図である。図3Cは、白黒の信号レベルを表し、図3Dは、明るさ(輝度)を表し、図3Eは、水平走査速度を表す。図3Fは、水平走査速度を変調後の画像の拡大図である。
【0003】
図3Aに示す画像の場合、図3Cに示す信号の立ち上がり及びCRTのフォーカス特性(特に白側)により、図3Bに示すように画面上の境目がはっきりしない。図3Dは、このときの輝度の変化を表したものである。
【0004】
そこで図3Eに示すように、境目の前半部分の水平走査速度を早く、後半部分の水平走査速度を遅くする。つまり走査速度を変調することで、画面上の境目がはっきりした、図3Fに示すような画像が得られる。これは、走査速度を変えることでCRTの螢光体の一定面積に一定時間当たるカソードからの電子の数が変化し、それに応じて明るさが変化する為である。
【0005】
図3Fに示すように、この例では、信号及びCRTのフォーカスの劣化分を補う程度の速度変調になっているが、走査速度の変調量をさらに増やすことで境目の黒側をより黒く、白側をより白くでき、輪郭強調を得ることが可能となる。
【0006】
次に、この走査速度を変調する一例の方法について説明する。図4は、従来の走査速度変調装置の構成の一例である。以下、図4に示す走査速度変調装置について、図5に示す波形図を参照しながら説明する。まず、入力端子11から入力される映像信号がHPF(High Pass Filter;高域通過フィルタ)12を通して1次微分される。例えば、図5Aに示すレベルの映像信号の場合、1次微分後の信号電流および電圧は、図5Bに示すようになる。
【0007】
HPF12の出力がプリ増幅回路13を通して増幅され、プリ増幅回路13の出力が最終出力段(VM−OUT)14を通して、補助偏向コイル(以下、VMコイルと称する)へドライブ電流として供給される。
【0008】
図6は、最終出力段14とVMコイルの構成の一例を示す。すなわち、最終出力段14は、第1のトランジスタであるpnp形トランジスタQ1のエミッタ側が、第1の基準電位である電源Vccと接続されている。第2のトランジスタであるnpn形トランジスタQ2のエミッタ側が、第2の基準電位である接地と接続されている。すなわち、第1の基準電位と第2の基準電位の間に第1および第2のトランジスタのコレクタ・エミッタ通路が接続されている。
【0009】
トランジスタQ1,Q2のコレクタ間側がVMコイル6を介して接地と接続されている。なお、抵抗、コンデンサ等の説明は、ここでは省略する。増幅部3の出力をトランジスタQ1,Q2のベースに供給することで、トランジスタQ1のエミッタ・コレクタ間またはトランジスタQ2のコレクタ・エミッタ間を流れる、増幅部3の出力に応じた電流がVMコイルに供給される。
【0010】
VMコイルは、図7に示すように、CRTの電子銃のグリッドG4の上下に配置されている。よって、最終出力段14からVMコイルに電流が供給されると、それにより発生する磁界によるローレンツ力でカソードからの電子の水平方向の動きが変化する。例えば、時間(t)を横軸に示し、変位量(CRTの管面上の水平の左端からの距離)を縦軸に示すと、図5Bに示す信号電流の変位量は、図5Cのようになる。
【0011】
つまり、1次微分電流で発生するローレンツ力の変化はあくまでビームの変位量であり、これを速度に変換すると、V=dx/dtであるから、図3Eまたは図5Dのように2次微分となり、上述した図3Fに示したような速度変調効果が得られる。
【0012】
ところで、現在、日本をはじめ世界各地でデジタル放送が始まっており、一部の信号フォーマットでは、HD(High Definition)信号などのように、帯域30MHzのものが存在し始めている。一方、地上波で、約4.2MHzとHD信号よりもはるかに狭帯域である、従来からのNTSC(National Television System Committee)方式による放送も存在し、両方の信号を受信し、再生する必要がある。
【0013】
以下の特許文献1には、異なる2つ以上の信号帯域に対して、上述したような水平走査速度の変調による輪郭補正を行う走査速度変調装置について開示されている。また、特許文献2には、省電力化が図れる電子ビーム駆動磁界発生装置について開示されている。
【0014】
【特許文献1】
特開平7−135576号公報
【0015】
【特許文献2】
特開平7−272639号公報
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の走査速度の変調には、次のような問題があった。VMコイルの巻き数(N)、VMコイルのインダクタンス(L)、補正量=変位量(X)、速度変調(以下、VM(Velocity Modulation)と称する)電流周波数(fi=di/dt)、VMコイル両端の電圧(V)、VM電流(I)の関係は、▲1▼V=L×di/dt、▲2▼X∝I×N、▲3▼L∝Nの2乗となる。
【0017】
関係▲1▼〜▲3▼により、以下のことがわかる。すなわち、周波数が上がれば上がるほどVMコイルの両端の電圧が増え、図6に示すトランジスタQ1,Q2のコレクタ側のダイナミックレンジが減り、最終出力段14の電流ドライブ能力が低下する。これにより、最終出力段14に図8Aに示すような広帯域の信号が入力されても、図8B,図8C,図8Dの太線Nに示すように、高域部分でVM電流が十分流れない狭帯域な特性を持つ速度変調装置となってしまう。なお、図8Aは、最終出力段14の入力信号の周波数特性を示し、図8Bは、VMコイル電圧の周波数特性を示し、図8Cは、VMコイル電流の周波数特性を示し、図8Dは、補正量の周波数特性を示す。
【0018】
これを回避、すなわち広帯域化を図るには、VMコイルの両端に発生する電圧を減らすしかなく、その為にはVMコイルのインダクタンスを減らす、すなわちVMコイルの巻き数を減らすしかない。上述した関係▲3▼により、VMコイルの巻き数を減らすと、そのときの電圧降下は、減らした巻き数の2乗で効くため、その効果は大きい。なお、図8B,図8Cの波線nは、VMコイルの巻数を減らしたときの周波数特性を示す。しかしながら、巻き数を減らすと、上述した関係▲2▼により、補正量Xは、実際にVMコイルに流れる電流(I)とVMコイルの巻き数(N)の乗算で決まるため、図8Dの波線nに示すように、必然的に減少してしまう。したがって、補正量を多く且つ広帯域特性を持つ速度変調装置の実現は、非常に困難であった。
【0019】
次に、速度変調装置の消費電力について説明する。速度変調装置の消費電力を主に決めるのは、最終出力段14の2つのトランジスタ(図6に示すQ1,Q2)のコレクタ損失(Pc)である。この2つのトランジスタのコレクタ電圧は、リアルタイムではそれぞれの電流に応じて変動するが、平均的にはVMコイルの巻き数に関係なくほぼVcc/2である。この出力段はB級アンプである為、トランジスタQ1のエミッタ電圧は、Vccよりわずかに下がった電圧であり、トランジスタQ2のエミッタ電圧は、1V以下と非常に小さく、それぞれのトランジスタの平均的なVceは、ほぼVcc/2と見なされる。
【0020】
Pc=Vce×Icであり、Vceは上述したようにVMコイルの巻き数に依存しない為、速度変調装置の消費電力は、VMコイル電流Icでほぼ決まる。したがって、単純にVMコイルの電流を増やすと大幅に消費電力が増加する。これらの理由より狭帯域の信号のみ受信可能なテレビジョン受像機では、必要な補正量(∝I×N)を得る為には、VMコイルの巻き数を多めにし、VM電流を少なくして消費電力を減らすのが一般的である。
【0021】
しかしながら、上述したように、VMコイルの巻き数を減らして広帯域化を図ると補正量が減るがこれを改善するには電流を増やすしかなく、これを行うと上述したように必然的に消費電力が増加してしまうという欠点がある。
【0022】
上述したように、速度変調による補正量を強くした速度変調装置では帯域的にHD信号には不十分となり、また、HD信号が満足するような広帯域の速度変調装置では補正量が不十分となってしまう。また、必要以上の消費電力の増加を招いてしまう。したがって、狭帯域と広帯域など複数の信号特性に対する理想的な走査速度の変調を行うことは困難であった。
【0023】
したがって、この発明の目的は、複数の信号帯域等の信号特性に応じて走査速度の変調ができ、且つ消費電力を抑えて充分な補正量が得られる走査速度変調装置を提供することにある。
【0024】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、映像信号を微分する微分手段と、微分手段の出力を増幅する増幅手段と、増幅手段の出力に基づき速度変調電流を生成する速度変調電流生成手段と、速度変調電流が供給され、陰極線管の電子ビームの水平走査速度を変調する補助偏向コイルと、映像信号の特性に基づいて、補助偏向コイルの巻き数を切り換える切り換え手段とを備えることを特徴とする走査速度変調装置である。
【0025】
上述のように構成されたこの発明による走査速度変調装置によれば、補助偏向コイルの両端に現れる電圧が大きくなり、補助偏向コイルに流れる電流をドライブする速度変調電流生成手段でのダイナミックレンジが不足する場合などでも、切り換え手段により、映像信号の特性に基づいて、補助偏向コイルの巻き数を切り換えることにより、不足したダイナミックレンジを補い、理想的な走査速度の変調が可能である。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態による走査速度変調装置について説明する。図1は、テレビジョン受像機の走査速度変調装置の構成の一例を示す。この走査速度変調装置の主要な回路ブロックは、上述した図4を参照して説明した走査速度変調回路と同様である。すなわち、この一実施形態による走査速度変調装置は、入力端子1、HPF2、プリ増幅回路からなる増幅部3、最終出力段5およびVMコイル6などで構成される。
【0027】
HPF2は、入力端子1から入力される映像信号、例えば輝度(Y)信号を微分する。この一実施形態による走査速度変調装置では、増幅部3は、複数のプリ増幅回路を備えている。図1に示す例では、増幅部3は、狭帯域用のプリ増幅回路3aと広帯域用のプリ増幅回路3bを有する構成とされている。
【0028】
増幅部3は、HPF2の出力に対して、プリ増幅回路それぞれの特性に応じた増幅を行う。図1に示す例では、HPF2の出力に対して、プリ増幅回路3aは狭帯域用の増幅を施し、プリ増幅回路3bは広帯域用の増幅を施す。後述するスイッチ回路4の状態に応じて増幅部3の出力が最終出力段5へ出力される。
【0029】
最終出力段5は、増幅部3の出力に基づく電流を生成し、VMコイル6へ電流を供給する。最終出力段5は、例えば上述した図6と同様の構成とされる。
【0030】
VMコイル6は、後述するスイッチ回路7の状態に応じて巻き数が変化するコイルである。VMコイル6は、例えば狭帯域用のNターンと広帯域用のnターン(N>n)のどちらかに切り換えられるよう構成されており、図1に示す例では、VMコイル6の一端が最終出力段5側に接続され、狭帯域用のNターンとなる他端が接地されている。狭帯域用のNターンと広帯域用のnターンの切り換えは、スイッチ回路7がVMコイル6のnターン目と接地との開放/短絡を制御することでなされる。
【0031】
例えば、VMコイル6の巻き数をNからn(N>n)に変更して、変更前と同じ補正量を得ようとすると、VMコイル6に流れる電流をN/n倍する必要がある。この場合、上述したスイッチ回路4は、例えばスイッチ回路7と同期して増幅部3の増幅率をN/n倍になるよう切り換えられる。これにより、VMコイル6の巻き数の減少による補正量の不足を回避できる。
【0032】
VMコイル6は、図示しないCRTの電子銃のグリッドG4の上下に設けられている。図7を参照して説明したのと同様、VMコイル6は、VM電流が供給されることで、VMコイル6の巻き数に応じた磁界を発生させ、その磁界によるローレンツ力でカソードからの電子の水平方向の動きを変化させる。すなわち、水平走査速度の変調がなされる。したがって、この走査速度変調装置を備えるテレビジョン受像機では、速度変調効果による輪郭補正が施された良好な画像が得られる。
【0033】
上述したスイッチ回路4およびスイッチ回路7は、映像信号の帯域等の特性に応じた切り換え信号に基づいて切り換えられる。この切り換え信号は、図示しないテレビジョン受像機等が備えるCPU(Central Processing Unit)などが信号特性に基づいて制御し、スイッチ回路4およびスイッチ回路7に供給される。
【0034】
CPUなどにおける信号特性の判別は、一例として、広帯域であるHD信号の水平周波数が33.75kHzであるのに対して、狭帯域のNTSC方式の映像信号が15.75kHzであることにより、水平周波数に応じて切り換えることでなされる。
【0035】
この速度変調装置では、最終出力段5でのダイナミックレンジ、使用するトランジスタが流すことができる電流容量、VMコイル6に電流を流したときの実際のCRTの管面上での効果(VM感度)等、種々の条件によって最適なVMコイル6の巻き数や電流値が決められる。
【0036】
図1に示す例では、まず、狭帯域信号にとって十分な帯域と電流が得られるようにVMコイル6の巻き数Nとプリ増幅回路3aの電圧利得G1を設定する。このときの補正量をX1とする。図2Aは、狭帯域信号を受信したときの補正量と周波数特性の関係を示す。
【0037】
広帯域信号を受信したら、VMコイル6の巻き数を減らしていき、理想の帯域となる巻き数を見つけ出す。これをn1とすると、次にプリ増幅回路3bの電圧利得G2をG1×N/n1とし、この条件で最終出力段5のダイナミックレンジ不足による高域成分の増幅劣化がないか否かを確認する。
【0038】
ここで劣化があるようであれば、さらにVMコイル6の巻き数を減らすと共に電圧利得G2を増やし、最終的に高域信号にとって理想的な巻き数nと電圧利得G2を決定する。このときの補正量をX2とする。図2Bは、広帯域信号を受信したときの補正量と周波数特性の関係を示す。このようにN,n,G1,G2を決め、受信される信号帯域に応じてこれらの最適値が選択されることで、理想的な帯域特性と理論上狭帯域信号と広帯域信号で同等(図2のX1=X2)の補正を得ることが可能な速度変調装置が実現する。
【0039】
以上説明したように、この一実施形態の走査速度変調装置によれば、スイッチ回路7でVMコイル6のコイルの巻き数を制御し、スイッチ回路4で増幅部3の出力を制御している。これにより、狭帯域用と広帯域用など、信号特性に応じた走査速度の変調が可能となる。例えば、狭帯域の信号のみを受信可能な周波数特性を有する従来のテレビジョン受像機に対して適用した場合、狭帯域の信号を受信したときには、従来と同じ周波数特性と補正量を保つことができ、広帯域な信号を受信したときは、スイッチ回路7でVMコイル6の巻き数を減らす(等価的にL値を下げる)ことで、不足したダイナミックレンジを補い、その信号帯域に応じた広帯域化と適正な補正量の確保が可能となる。よって、狭帯域な信号と広帯域な信号の両方受信可能なテレビジョン受像機では、狭帯域信号と広帯域信号の両方を良好な画質にすることができる。
【0040】
また、この一実施形態による走査速度変調装置によれば、信号の帯域に関わらず正確な走査速度の変調を行うことができるため、テレビジョン受像機において、広帯域な信号を受信しても、細くて鋭い輪郭強調と細部の再現性の向上等の画質改善効果が可能となる。また、狭帯域の信号を受信した場合は、狭帯域な信号のみ受信可能なテレビジョン受像機と同等の強い輪郭強調による鮮鋭度を出すことができる。
【0041】
また、狭帯域の信号を受信した場合は、広帯域を受信したときに対してVM電流が自動的に減るため、巻き数を減らすスイッチが無い構成と比較して、大幅な消費電力の削減が可能である。例えば、最終出力段5のトランジスタに供給されるVCCが135Vの場合において、広帯域信号を受信しているときに平均0.2AのVM電流が流れ、狭帯域信号を受信したときにVM電流が80%の0.16Aになった場合には、27Wから21.6Wとなり、5.4Wの消費電力が削減される。
【0042】
この発明は、上述したこの発明の一実施形態に限定されるものでは無く、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。例えば、上述した一実施形態では、狭帯域と広帯域の信号とで同等な補正を得るとしたが、実際には帯域の違いや画造り上の違いから、必ずしも同等な補正を得なくても良い(図2のX1≠X2)。このような場合は、最終出力段5のダイナミックレンジの不足等を注意しつつ、最適なN,n,G1,G2を選べば良い。
【0043】
また、広帯域にVM電流が流せるようになると補正量は理論値より多くなる傾向がある。したがって、上述した一実施形態では、理論上同等または最適な補正を得る為に、VMコイル6の巻き数と増幅部3の出力の両方を切り換えたが、プリ増幅回路を複数設けず、VMコイル6の巻き数を変更するだけで速度変調を行ってもよい。
【0044】
また、一実施形態では、信号特性の種類として、狭帯域と広帯域信号の2種類の信号帯域を受信する場合について述べたが、これに限ったものではない。例えば、NTSC方式でもDVD(Digital Versatile Disc)など、地上波放送の倍近く帯域があるものが存在する。また、同じ広帯域信号でも、720p信号(ライン数が720本でプログレッシブを意味する)など、水平周波数の違うものが存在する。このような信号特性の違いにおいても、VMコイル6の巻き数や増幅部3の出力を複数通り設けておき、適宜選択することで個々の信号に最適な速度変調を実現することが可能である。
【0045】
また、受信信号の帯域特性だけでなく、テレビジョン受像機の状態に応じて、VMコイル6の巻き数や増幅部3の利得を選択することで、最適な速度変調特性を得ることができる。例えば、入力信号が狭帯域であっても、テレビジョン受像機が2画面や多画面機能等を有し、圧縮された映像(信号帯域が機内で伸びる場合)を用いる場合に、これら機能を使用したときに広帯域用に切り換わる設定をしておくことにより、これら機能を使用した場合においても、速度変調効果を得ることができ、最適な輪郭強調と細部の再現性向上等がなされた画質の向上が図れる。
【0046】
速度変調の強弱の調節をユーザに開放しており、それにより速度変調のレベルが中や弱に設定されている、または画質モードなどによって弱く設定されている等により、VMコイル6の巻き数がNであり、且つ増幅部3の電圧利得がG1である狭帯域用の状態で広帯域の信号を受信した場合でも、最終出力段5でダイナミックレンジの余裕があり、広帯域が維持できるならば、スイッチ回路4およびスイッチ回路7を狭帯域用の状態となるようにすることで、消費電力を減らすことができる。
【0047】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、映像信号の特性に基づいて補助偏向コイルの巻き数を切り換えていることにより、複数の異なる特性の映像信号に対応した走査速度の変調が可能であり、且つそれによる消費電力の増加を抑えることが可能である。よって、複数の異なる特性の映像信号にそれぞれ最適な輪郭補正を消費電力を抑えて行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態による走査速度変調装置の構成の一例を示す略線図である。
【図2】この発明の一実施形態による走査速度変調装置を使用したときの補正量と周波数特性との関係を示す一例の略線図である。
【図3】走査速度の変調による輪郭補正を説明するための略線図である。
【図4】従来の走査速度変調装置の構成の一例を示す略線図である。
【図5】走査速度の変調を説明するための略線図である。
【図6】最終出力段の構成の一例を示す略線図である。
【図7】走査速度変調の原理を説明するための略線図である。
【図8】速度変調装置の周波数特性を示す略線図である。
【符号の説明】
1・・・入力端子、2・・・HPF、3・・・増幅部、3a・・・プリ増幅回路(狭帯域用)、3b・・・プリ増幅回路(広帯域用)、4,7・・・スイッチ回路、5・・・最終出力段、6・・・VMコイル
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a scanning speed modulating device, and more particularly, to a scanning speed modulating device which modulates a horizontal scanning speed of an electron beam in a television receiver to correct an outline of an image and improve image quality, and is suitably applied to a scanning speed modulating device. is there.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a method of modulating a horizontal scanning speed has been known as a means for correcting an outline of an image displayed on a television receiver. Here, the modulation of the scanning speed will be briefly described with reference to FIG. FIG. 3A is an example of an image on a tube surface of a cathode ray tube (hereinafter, referred to as a CRT (Cathode Ray Tube)), and FIG. 3B is an enlarged view of the black and white border. FIG. 3C shows a black and white signal level, FIG. 3D shows brightness (luminance), and FIG. 3E shows a horizontal scanning speed. FIG. 3F is an enlarged view of the image after the horizontal scanning speed has been modulated.
[0003]
In the case of the image shown in FIG. 3A, the boundary on the screen is not clear as shown in FIG. 3B due to the rise of the signal shown in FIG. 3C and the focus characteristic of the CRT (particularly the white side). FIG. 3D shows the change in luminance at this time.
[0004]
Therefore, as shown in FIG. 3E, the horizontal scanning speed in the first half of the boundary is increased, and the horizontal scanning speed in the second half is reduced. That is, by modulating the scanning speed, an image as shown in FIG. 3F in which the boundaries on the screen are clear is obtained. This is because, by changing the scanning speed, the number of electrons from the cathode that hits a certain area of the phosphor of the CRT for a certain time changes, and the brightness changes accordingly.
[0005]
As shown in FIG. 3F, in this example, the speed modulation is such that the deterioration of the focus of the signal and the CRT is compensated. However, by further increasing the modulation amount of the scanning speed, the black side of the boundary becomes blacker and the white side becomes blacker. The side can be made whiter, and it becomes possible to obtain outline emphasis.
[0006]
Next, an example method of modulating the scanning speed will be described. FIG. 4 shows an example of the configuration of a conventional scanning speed modulation device. Hereinafter, the scanning speed modulation device shown in FIG. 4 will be described with reference to a waveform diagram shown in FIG. First, a video signal input from an input terminal 11 is first-order differentiated through an HPF (High Pass Filter) 12. For example, in the case of the video signal of the level shown in FIG. 5A, the signal current and voltage after the first differentiation are as shown in FIG. 5B.
[0007]
The output of the HPF 12 is amplified through the preamplifier circuit 13, and the output of the preamplifier circuit 13 is supplied as a drive current to an auxiliary deflection coil (hereinafter, referred to as a VM coil) through a final output stage (VM-OUT) 14.
[0008]
FIG. 6 shows an example of the configuration of the final output stage 14 and the VM coil. That is, in the final output stage 14, the emitter side of the pnp transistor Q1 as the first transistor is connected to the power supply Vcc as the first reference potential. The emitter side of the npn-type transistor Q2 as the second transistor is connected to the ground which is the second reference potential. That is, the collector-emitter paths of the first and second transistors are connected between the first reference potential and the second reference potential.
[0009]
The collector side of the transistors Q1 and Q2 is connected to the ground via the VM coil 6. The description of the resistor, the capacitor and the like is omitted here. By supplying the output of the amplifier 3 to the bases of the transistors Q1 and Q2, a current flowing between the emitter and collector of the transistor Q1 or between the collector and emitter of the transistor Q2 and corresponding to the output of the amplifier 3 is supplied to the VM coil. Is done.
[0010]
As shown in FIG. 7, the VM coils are arranged above and below the grid G4 of the electron gun of the CRT. Therefore, when a current is supplied from the final output stage 14 to the VM coil, the horizontal movement of electrons from the cathode changes due to the Lorentz force caused by the magnetic field generated thereby. For example, when the time (t) is shown on the horizontal axis and the displacement (distance from the horizontal left end on the screen of the CRT) is shown on the vertical axis, the displacement of the signal current shown in FIG. 5B is as shown in FIG. 5C. become.
[0011]
That is, the change in the Lorentz force generated by the first derivative current is just the displacement of the beam, and when this is converted into the velocity, V = dx / dt, so that the second derivative is obtained as shown in FIG. 3E or 5D. Thus, the velocity modulation effect as shown in FIG. 3F is obtained.
[0012]
At present, digital broadcasting has begun in various parts of the world including Japan, and some signal formats having a bandwidth of 30 MHz, such as HD (High Definition) signals, have begun to exist. On the other hand, there is also a terrestrial broadcast of the conventional NTSC (National Television System Committee) system, which is about 4.2 MHz, which is much narrower than the HD signal, and it is necessary to receive and reproduce both signals. is there.
[0013]
Patent Document 1 below discloses a scanning speed modulation device that performs the above-described contour correction by modulating the horizontal scanning speed for two or more different signal bands. Patent Document 2 discloses an electron beam driving magnetic field generation device that can save power.
[0014]
[Patent Document 1]
JP-A-7-135576
[Patent Document 2]
JP-A-7-272639
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described conventional modulation of the scanning speed has the following problems. Number of turns (N) of the VM coil, inductance (L) of the VM coil, correction amount = displacement amount (X), velocity modulation (hereinafter referred to as VM (Velocity Modulation)) current frequency (fi = di / dt), VM The relationship between the voltage (V) at both ends of the coil and the VM current (I) is the square of (1) V = L × di / dt, (2) X∝I × N, (3) L∝N.
[0017]
From the relations (1) to (3), the following can be understood. That is, as the frequency increases, the voltage across the VM coil increases, the dynamic range on the collector side of the transistors Q1 and Q2 shown in FIG. 6 decreases, and the current driving capability of the final output stage 14 decreases. Thus, even if a wideband signal as shown in FIG. 8A is input to the final output stage 14, as shown by the thick line N in FIGS. 8B, 8C, and 8D, a narrow portion in which the VM current does not sufficiently flow in the high-frequency portion. This results in a speed modulation device having band characteristics. 8A shows the frequency characteristics of the input signal of the final output stage 14, FIG. 8B shows the frequency characteristics of the VM coil voltage, FIG. 8C shows the frequency characteristics of the VM coil current, and FIG. 4 shows the frequency characteristics of a quantity.
[0018]
The only way to avoid this, that is, to increase the bandwidth, is to reduce the voltage generated at both ends of the VM coil. For that purpose, the only way is to reduce the inductance of the VM coil, that is, reduce the number of turns of the VM coil. According to the above-mentioned relation (3), when the number of turns of the VM coil is reduced, the voltage drop at that time is effective by the square of the reduced number of turns, so that the effect is large. 8B and 8C indicate frequency characteristics when the number of turns of the VM coil is reduced. However, when the number of windings is reduced, the correction amount X is determined by the multiplication of the current (I) actually flowing through the VM coil and the number of windings (N) of the VM coil according to the above-described relationship (2). Inevitably, as shown by n. Therefore, it has been very difficult to realize a velocity modulation device having a large amount of correction and having a wide band characteristic.
[0019]
Next, the power consumption of the speed modulation device will be described. The power consumption of the speed modulation device is mainly determined by the collector loss (Pc) of the two transistors (Q1 and Q2 shown in FIG. 6) of the final output stage 14. The collector voltages of these two transistors fluctuate according to the respective currents in real time, but are on average about Vcc / 2 irrespective of the number of turns of the VM coil. Since this output stage is a class B amplifier, the emitter voltage of the transistor Q1 is a voltage slightly lower than Vcc, the emitter voltage of the transistor Q2 is very small at 1 V or less, and the average Vce of each transistor is low. Is considered to be approximately Vcc / 2.
[0020]
Since Pc = Vce × Ic, and Vce does not depend on the number of turns of the VM coil as described above, the power consumption of the speed modulator is substantially determined by the VM coil current Ic. Therefore, simply increasing the current of the VM coil greatly increases power consumption. For these reasons, in a television receiver capable of receiving only a narrow-band signal, in order to obtain a necessary correction amount (∝I × N), the number of turns of the VM coil is increased and the consumption of the VM current is reduced. It is common to reduce power.
[0021]
However, as described above, when the number of windings of the VM coil is reduced to widen the band, the amount of correction is reduced, but the only way to improve this is to increase the current. Disadvantageously increases.
[0022]
As described above, the speed modulation device in which the correction amount by the speed modulation is increased is insufficient for the HD signal in terms of the band, and the correction amount is insufficient for the wideband speed modulation device that satisfies the HD signal. Would. In addition, power consumption is increased more than necessary. Therefore, it is difficult to modulate an ideal scanning speed for a plurality of signal characteristics such as a narrow band and a wide band.
[0023]
SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a scanning speed modulation device capable of modulating a scanning speed according to signal characteristics such as a plurality of signal bands and suppressing power consumption and obtaining a sufficient correction amount.
[0024]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 includes a differentiating means for differentiating a video signal, an amplifying means for amplifying an output of the differentiating means, and a speed modulation current for generating a speed modulation current based on an output of the amplifying means. Generating means, supplied with a velocity modulation current, an auxiliary deflection coil for modulating the horizontal scanning speed of the electron beam of the cathode ray tube, and switching means for switching the number of turns of the auxiliary deflection coil based on characteristics of a video signal. Is a scanning speed modulation device.
[0025]
According to the scanning speed modulation device of the present invention configured as described above, the voltage appearing at both ends of the auxiliary deflection coil becomes large, and the dynamic range of the speed modulation current generating means for driving the current flowing through the auxiliary deflection coil is insufficient. In such a case, the switching means switches the number of turns of the auxiliary deflection coil based on the characteristics of the video signal, thereby compensating for the insufficient dynamic range and modulating the ideal scanning speed.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a scanning speed modulation device according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows an example of a configuration of a scanning speed modulation device of a television receiver. The main circuit blocks of the scanning speed modulation device are the same as the scanning speed modulation circuit described with reference to FIG. That is, the scanning speed modulation device according to this embodiment includes an input terminal 1, an HPF 2, an amplification unit 3 including a preamplification circuit, a final output stage 5, a VM coil 6, and the like.
[0027]
The HPF 2 differentiates a video signal input from the input terminal 1, for example, a luminance (Y) signal. In the scanning speed modulation device according to this embodiment, the amplification unit 3 includes a plurality of preamplification circuits. In the example shown in FIG. 1, the amplifying unit 3 has a configuration including a narrow band preamplifier circuit 3a and a wideband preamplifier circuit 3b.
[0028]
The amplifier 3 amplifies the output of the HPF 2 according to the characteristics of each of the preamplifier circuits. In the example shown in FIG. 1, the preamplifier circuit 3a performs amplification for a narrow band and the preamplifier circuit 3b performs amplification for a wide band with respect to the output of the HPF 2. The output of the amplifier 3 is output to the final output stage 5 according to the state of the switch circuit 4 described later.
[0029]
The final output stage 5 generates a current based on the output of the amplifier 3, and supplies the current to the VM coil 6. The final output stage 5 has, for example, a configuration similar to that of FIG. 6 described above.
[0030]
The VM coil 6 is a coil whose number of turns changes according to a state of a switch circuit 7 described later. The VM coil 6 is configured to be switched between, for example, one of N turns for a narrow band and n turns for a wide band (N> n). In the example shown in FIG. 1, one end of the VM coil 6 has a final output. The other end, which is connected to the stage 5 and has N turns for a narrow band, is grounded. Switching between the N-turn for the narrow band and the n-turn for the wide band is performed by the switch circuit 7 controlling the open / short circuit between the n-th turn of the VM coil 6 and the ground.
[0031]
For example, if the number of turns of the VM coil 6 is changed from N to n (N> n) to obtain the same correction amount as before the change, the current flowing through the VM coil 6 needs to be multiplied by N / n. In this case, the above-described switch circuit 4 is switched so that the amplification factor of the amplifier unit 3 becomes N / n times, for example, in synchronization with the switch circuit 7. Thus, it is possible to avoid a shortage of the correction amount due to a decrease in the number of turns of the VM coil 6.
[0032]
The VM coils 6 are provided above and below a grid G4 of a CRT electron gun (not shown). As described with reference to FIG. 7, when the VM current is supplied, the VM coil 6 generates a magnetic field corresponding to the number of turns of the VM coil 6, and the Lorentz force by the magnetic field causes the electron from the cathode to be generated from the cathode. Change the horizontal movement of the. That is, the horizontal scanning speed is modulated. Therefore, in a television receiver provided with this scanning speed modulation device, a good image on which contour correction by the speed modulation effect has been performed can be obtained.
[0033]
The above-described switch circuits 4 and 7 are switched based on a switching signal according to characteristics such as a band of a video signal. This switching signal is controlled by a CPU (Central Processing Unit) or the like included in a television receiver (not shown) based on the signal characteristics, and is supplied to the switch circuit 4 and the switch circuit 7.
[0034]
The determination of the signal characteristics in the CPU or the like is performed, for example, because the horizontal frequency of the wideband HD signal is 33.75 kHz, while the narrowband NTSC video signal is 15.75 kHz. This is done by switching according to.
[0035]
In this speed modulation device, the dynamic range at the final output stage 5, the current capacity that can be passed by the transistors used, and the effect (VM sensitivity) on the actual CRT screen when a current is passed through the VM coil 6. The optimum number of windings and the current value of the VM coil 6 are determined according to various conditions such as.
[0036]
In the example shown in FIG. 1, first, the number of turns N of the VM coil 6 and the voltage gain G1 of the preamplifier circuit 3a are set so that a sufficient band and current can be obtained for a narrowband signal. The correction amount at this time is defined as X1. FIG. 2A shows a relationship between a correction amount and a frequency characteristic when a narrowband signal is received.
[0037]
When the broadband signal is received, the number of turns of the VM coil 6 is reduced to find an ideal number of turns. Assuming that this is n1, then the voltage gain G2 of the preamplifier circuit 3b is set to G1 × N / n1, and under this condition, it is confirmed whether or not there is any amplification deterioration of the high frequency component due to insufficient dynamic range of the final output stage 5. .
[0038]
If there is any deterioration, the number of turns of the VM coil 6 is further reduced and the voltage gain G2 is increased, and finally the ideal number of turns n and the voltage gain G2 for the high-frequency signal are determined. The correction amount at this time is X2. FIG. 2B shows a relationship between a correction amount and a frequency characteristic when a wideband signal is received. In this way, N, n, G1, and G2 are determined, and these optimum values are selected according to the signal band to be received, so that ideal band characteristics are theoretically equivalent to narrowband signals and wideband signals (see FIG. 2 (X1 = X2) can be obtained.
[0039]
As described above, according to the scanning speed modulation apparatus of this embodiment, the switch circuit 7 controls the number of turns of the VM coil 6, and the switch circuit 4 controls the output of the amplifier 3. This makes it possible to modulate the scanning speed according to the signal characteristics, such as narrow band and wide band. For example, when applied to a conventional television receiver having a frequency characteristic capable of receiving only a narrow-band signal, when a narrow-band signal is received, the same frequency characteristic and correction amount as in the related art can be maintained. When a wideband signal is received, the switching circuit 7 reduces the number of turns of the VM coil 6 (equivalently, lowers the L value) to compensate for the insufficient dynamic range and to increase the bandwidth according to the signal band. It is possible to secure an appropriate correction amount. Therefore, in a television receiver capable of receiving both a narrowband signal and a wideband signal, both the narrowband signal and the wideband signal can have good image quality.
[0040]
Further, according to the scanning speed modulation apparatus according to the embodiment, since the scanning speed can be accurately modulated regardless of the signal band, even if a wide band signal is received in the television receiver, the scanning speed modulation device is thin. This makes it possible to enhance image quality such as sharp edge enhancement and reproducibility of details. Also, when a narrow band signal is received, sharpness can be obtained by strong edge enhancement equivalent to a television receiver capable of receiving only a narrow band signal.
[0041]
Also, when a narrow band signal is received, the VM current is automatically reduced compared to when a wide band signal is received, so that a significant reduction in power consumption is possible compared to a configuration without a switch that reduces the number of turns. It is. For example, when VCC supplied to the transistor of the final output stage 5 is 135 V, a VM current of 0.2 A average flows when a wideband signal is received, and the VM current is 80 V when a narrowband signal is received. %, It becomes 21.6 W from 27 W, and the power consumption of 5.4 W is reduced.
[0042]
The present invention is not limited to the embodiment of the present invention described above, and various modifications and applications are possible without departing from the gist of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the same correction is obtained for the narrow-band signal and the wide-band signal. However, in practice, the same correction may not always be obtained due to a difference in band or a difference in image formation. (X1 ≠ X2 in FIG. 2). In such a case, the optimum N, n, G1, and G2 may be selected while paying attention to the shortage of the dynamic range of the final output stage 5.
[0043]
Further, when the VM current can flow in a wide band, the correction amount tends to be larger than the theoretical value. Therefore, in the above-described embodiment, both the number of turns of the VM coil 6 and the output of the amplification unit 3 are switched in order to obtain theoretically equivalent or optimal correction. The speed modulation may be performed only by changing the number of turns of No. 6.
[0044]
Further, in the embodiment, the case where two types of signal bands of a narrow band and a wide band signal are received as the types of signal characteristics has been described, but the present invention is not limited to this. For example, even in the NTSC system, there is a DVD (Digital Versatile Disc) having a band almost twice as large as that of terrestrial broadcasting. In addition, even with the same wideband signal, there is a signal having a different horizontal frequency such as a 720p signal (720 lines means progressive). Even in the case of such a difference in signal characteristics, it is possible to provide a plurality of types of outputs of the VM coil 6 and outputs of the amplifying unit 3 and realize an optimum speed modulation for each signal by appropriately selecting the number. .
[0045]
Further, by selecting the number of windings of the VM coil 6 and the gain of the amplifying unit 3 according to not only the band characteristics of the received signal but also the state of the television receiver, an optimum speed modulation characteristic can be obtained. For example, even if the input signal has a narrow band, the television receiver has a dual-screen or multi-screen function and uses these functions when using a compressed video (when the signal band extends inside the apparatus). If you use these functions, you can obtain the speed modulation effect by using the setting to switch to the wide band for the image quality. Improvement can be achieved.
[0046]
The modulation of the speed modulation is open to the user, so that the level of the speed modulation is set to medium or low, or the level is set to low according to the image quality mode or the like. Even if a wideband signal is received in a narrowband state where N is N and the voltage gain of the amplifying unit 3 is G1, if there is enough dynamic range in the final output stage 5 and the wideband can be maintained, the switch By setting the circuit 4 and the switch circuit 7 in a state for a narrow band, power consumption can be reduced.
[0047]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by changing the number of turns of the auxiliary deflection coil based on the characteristics of the video signal, it is possible to modulate the scanning speed corresponding to a plurality of video signals having different characteristics. In addition, it is possible to suppress an increase in power consumption. Therefore, it is possible to perform optimal contour correction for a plurality of video signals having different characteristics while suppressing power consumption.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of a scanning speed modulation device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of a relationship between a correction amount and a frequency characteristic when a scanning speed modulation device according to an embodiment of the present invention is used.
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining contour correction by modulation of a scanning speed.
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of a conventional scanning speed modulation device.
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining scanning speed modulation.
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of a final output stage.
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the principle of scanning speed modulation.
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating frequency characteristics of the speed modulation device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Input terminal, 2 ... HPF, 3 ... Amplification part, 3a ... Preamplification circuit (for narrow band), 3b ... Preamplification circuit (for wide band), 4,7 ...・ Switch circuit, 5 ・ ・ ・ Final output stage, 6 ・ ・ ・ VM coil

Claims (3)

映像信号を微分する微分手段と、
上記微分手段の出力を増幅する増幅手段と、
上記増幅手段の出力に基づき速度変調電流を生成する速度変調電流生成手段と、
上記速度変調電流が供給され、陰極線管の電子ビームの水平走査速度を変調する補助偏向コイルと、
上記映像信号が広帯域信号の場合に、上記補助偏向コイルの巻き数を減少させるように切り換える切り換え手段と
を備えることを特徴とする走査速度変調装置。
A differentiating means for differentiating the video signal,
Amplifying means for amplifying the output of the differentiating means;
Speed modulation current generation means for generating a speed modulation current based on the output of the amplification means,
An auxiliary deflection coil supplied with the velocity modulation current and modulating a horizontal scanning velocity of an electron beam of a cathode ray tube;
Switching means for switching the number of turns of the auxiliary deflection coil to be reduced when the video signal is a wideband signal.
上記増幅手段が上記映像信号の特性毎に設けられ、さらに上記複数の増幅手段の出力を切り換える切り換え手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の走査速度変調装置。2. The scanning speed modulation apparatus according to claim 1, wherein said amplification means is provided for each characteristic of said video signal, and further comprises switching means for switching outputs of said plurality of amplification means. 上記速度変調電流生成手段は、第1の基準電位と第2の基準電位の間に第1および第2のトランジスタのコレクタ・エミッタ通路が接続され、上記第1および第2のトランジスタのコレクタ接続点から上記第2の基準電位点の間に上記補助偏向コイルが挿入された構成であることを特徴とする請求項1に記載の走査速度変調装置。The speed modulation current generating means includes a collector-emitter path of the first and second transistors connected between the first reference potential and the second reference potential, and a collector connection point of the first and second transistors. 2. The scanning speed modulation apparatus according to claim 1, wherein the auxiliary deflection coil is inserted between the second reference potential point and the second reference potential point.
JP2003112326A 2003-04-17 2003-04-17 Scanning rate modulating device Pending JP2004320501A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003112326A JP2004320501A (en) 2003-04-17 2003-04-17 Scanning rate modulating device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003112326A JP2004320501A (en) 2003-04-17 2003-04-17 Scanning rate modulating device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004320501A true JP2004320501A (en) 2004-11-11

Family

ID=33472562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003112326A Pending JP2004320501A (en) 2003-04-17 2003-04-17 Scanning rate modulating device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004320501A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3716260B2 (en) Beam scanning speed modulation apparatus including inhibition circuit
JPS6096081A (en) Current altering device of image reproducer
JPH0787354A (en) Beam-scanning-speed modulation apparatus with svm disabling circuit
JP2004320501A (en) Scanning rate modulating device
JP2002135618A (en) Display
KR100759294B1 (en) Video display apparatus including scanning beam velocity modulation at multiple scanning frequencies, and method for controlling scanning velocity modulation thereof
JP2005501486A (en) Adaptive bandwidth control of picture tube amplifiers.
JP3058900B2 (en) Scan speed modulation circuit
EP1496686A1 (en) Video display apparatus
EP0998133A1 (en) Horizontal deflection circuit
JPH0795436A (en) Television receiver
JP2002232735A (en) Velocity modulation circuit and cathode ray tube display
JPH05347722A (en) Contour correcting circuit for television receiver
JP2002132200A (en) Crt display device
JPS63272175A (en) Scanning speed modulating circuit
JPH01279672A (en) Vertical deflection device for cathode-ray tube
JP2003087593A (en) Dynamic focus correction circuit for display device and display device
JPH05145782A (en) Scanning speed modulating circuit for television set
JPH04180363A (en) Television receiver
JPS58705B2 (en) tv jiyeonji yuzouki
JP2003283864A (en) Horizontal size correcting circuit
JP2001061078A (en) Velocity modulation circuit
JPH11196354A (en) Video amplification circuit and cathode-ray tube driving system using the circuit
JP2004064357A (en) Cathode-ray tube apparatus
JPH04311188A (en) Wide band cathode-ray tube driving circuit