JP2004531182A - ダイナミックフォーカシング回路、画像表示装置、及びダイナミックフォーカシング電圧を発生する方法 - Google Patents
ダイナミックフォーカシング回路、画像表示装置、及びダイナミックフォーカシング電圧を発生する方法 Download PDFInfo
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Abstract
本発明は、陰極線管(CRT)のDAF区分(220)を制御するのに使用できるライン周波数ダイナミックフォーカシング電圧(Vl1)を発生するダイナミックフォーカシング回路(100)に関する。ダイナミックフォーカシング回路(100)は、ライン偏向電流(Idl)を受け取り、その電流を変換し及び積分してライン周波数フォーカシング電圧(Vl1)を取得する。ダイナミックフォーカシング回路は、他のライン周波数フォーカシング電圧(Vl2)も発生し、この電圧をライン周波数フォーカシング電圧(Vl1)に加える。本発明を適用することによって、ライン周波数フォーカシング電圧(Vl1)は、例えば120°の比較的大きな偏向角で陰極線管(CRT)の電子ビーム(201)を動的に収束するのに適している。それは、十分な大きさ及び適切な形状例えばバスタブ形状を有する。
Description
【技術分野】
【0001】
本発明は、ライン周波数偏向電流を受信する1次巻線及び変換された偏向電流を発生する2次巻線を有する変成器と、前記2次巻線に結合され、前記変換された偏向電流からライン周波数フォーカシング電圧を発生する積分器とを具えるダイナミックフォーカシング回路に関する。
【0002】
また、本発明は、DAF区分を設けた電子銃を有する陰極線管、偏向手段、偏向回路及び冒頭で説明したタイプのダイナミックフォーカシング回路を具える画像表示装置に関する。
【0003】
また、本発明は、画像表示装置にライン周波数フォーカシング電圧を発生する方法であって、ライン周波数偏向電流を変換偏向電流に変換するステップと、その変換偏向電流をライン周波数フォーカシング電圧に積分するステップとを具える方法に関する。
【背景技術】
【0004】
冒頭で説明した方法によるダイナミックフォーカシング電圧を発生する従来のダイナミックフォーカシング回路は、例えば米国特許第5430358号から既知である。
【0005】
電子ビームは、陰極線管を具える画像表示装置の表示スクリーン上にイメージを形成する。電子ビームは、陰極線管の電子銃から発生し、表示スクリーン上にイメージを形成する。表示スクリーンには、電子ビームが当てられたときに発光する傾向対の行すなわちドットが設けられている。
【0006】
画像表示装置は、陰極線管での電子ビームを偏向する偏向手段を具える。偏向手段は、画像表示装置の偏向回路によって制御される。この偏向回路は、画像表示装置によって受信されたビデオ信号に同期をとってライン周波数偏向電流及びフィールド周波数偏向電流を発生する。このようにして、表示スクリーン上の電子ビームの到達点が表示スクリーン上に表示される。
【0007】
偏向手段によって電子ビームを偏向することによって、電子源と表示スクリーン上の到達点との間の電子は、更に長い距離を進行する。更に詳しくは、電子ビームを収束する主レンズと表示スクリーンとの間の電子は、偏向に応じて更に長い経路を進行する。その結果、電子ビームは、もはや表示スクリーン全体に亘って十分収束されず、電子ビームは、表示スクリーンの少なくとも一部で焦点を外れて収束される。
【0008】
電子を偏向すると、偏向手段は電子光学四極型レンズとしても作用し、その結果、非点収差が生じ、電子ビームの形状が偏向に応じて変化する。
【0009】
そのような影響は、表示スクリーンのコーナーで、すなわち、電子ビームの偏向がライン周波数方向及びフィールド周波数方向で最大と成るときに最も顕著になる。
【0010】
かかる影響を軽減するために、例えば米国特許第4742279号から既知であるようなDAF区分と称される区分を電子銃に設けることができる。DAF区分は、電子光学四極型レンズを更に具え、そのパワーは、偏向手段によって発生した非点収差を少なくとも部分的に補正するよう電子の偏向に応じて動的に変動する。さらに、DAF区分は、主レンズのパワーを変更することができ、その結果、電子ビームは、表示スクリーン全体を通じてほぼ焦点に存在することができる。
【0011】
DAF区分は、固定されたフォーカシング電圧と、ダイナミックフォーカシング回路から供給されるダイナミックフォーカシング電圧とを受信する。
【0012】
従来のダイナミックフォーカシング回路において、変成器は、偏向回路からライン周波数偏向電流を受信し、その偏向電流はほぼ鋸歯形状である。変成器は、ライン周波数偏向電流の変換を行い、その後、変換されたライン周波数偏向電流は、キャパシタによってライン偏向電圧に積分される。ダイナミックフォーカシング回路は、フィールド周波数偏向電圧も発生する。既知のダイナミックフォーカシング回路において、フィールド周波数偏向電圧は、ライン周波数偏向電圧から形成される。ライン周波数フォーカシング電圧及びフィールド周波数フォーカシング電圧が、ダイナミックフォーカシング電圧に結合され、それは、例えば結合キャパシタを通じて固定フォーカシング電圧に結合される。結果的に得られる電圧は、電子銃のDAF区分に供給される。
【0013】
比較的大きな表面区域を有する表示スクリーンに対して比較的浅い深さの陰極線管を有するのが望ましい。これは、電子ビームが比較的大きな角度例えば120°で偏向されることを意味する。そのような偏向角において、表示スクリーンのエッジ付近、特に表示スクリーンのコーナーの電子ビームが、焦点を著しく外れ、非点収差が非常に大きくなる。DAF区分によるこれらの影響の補正は、比較的大きい、例えば200Vのダイナミックフォーカシング電圧を必要とする。
【0014】
一般に、表示スクリーンは、フィールド周波数方向に比べてライン周波数方向の寸法が大きく、その比は、例えば4:3又は16:9となる。ライン周波数フォーカシング電圧がダイナミックフォーカシング電圧の大部分を構成する場合、すなわち、ライン周波数フォーカシング電圧が例えば1500Vの大きさを有するとともにフィールド周波数フォーカシング電圧が例えば500Vの大きさを有する場合、有利である。
【0015】
既知のダイナミックフォーカシング回路は、スクリーンのエッジ付近で平坦なパラボラ形状を有するライン周波数フォーカシング電圧を発生する。さらに、表示スクリーンのコーナーのライン周波数偏向電流は、偏向磁界によるフレームの糸巻き型の歪みのために表示スクリーンのライン軸におけるものより小さい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0016】
これらの影響によって、ライン周波数フォーカシング電圧は、所望の形状から著しく逸脱した形状となり、その結果、電子ビームのピンぼけ及び非点収差は、表示スクリーンのエッジ付近、特に、そのコーナーで十分に減少されない。
【0017】
ライン周波数フォーカシング電圧の理想的な形状は、一般に、バスタブ形状と称される形状である。バスタブ形状とは、パラボラ形状に比べて表示スクリーンの中央で比較的兵站であるとともに表示スクリーンのエッジ付近で比較的急峻なほぼ4次の形状であることをここでは理解すべきである。
【0018】
他の従来のダイナミックフォーカシング回路において、ライン周波数フォーカシング電圧は、波形発生回路によって全体が発生し、この場合、ダイナミックフォーカシング回路は変成器を具えない。そのような回路は、例えば欧州特許出願第741948号に記載されている。この回路において、ライン周波数フォーカシング電圧の形状は、所望の形状に最適化される。しかしながら、この回路は、波形発生器のトランジスタの制約のためにライン周波数フォーカシング電圧が約1200Vに制限されるという問題がある。
【0019】
1200Vより高いライン周波数フォーカシング電圧を発生することができるトランジスタを使用することができるが、かかるトランジスタは、高価であるとともに電力消失が大きい。
【0020】
本発明の第1の目的は、比較的大きな最大偏向角の電子ビームを有する画像表示装置に要求される大きさ及び形状のライン周波数フォーカシング電圧を比較的廉価な方法で発生することができる、冒頭で説明したタイプのダイナミックフォーカシング回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0021】
第1の目的は、前記2次巻線に結合された波形発生器を設けて、他のライン周波数フォーカシング電圧を発生するとともに、前記他のライン周波数フォーカシング電圧を前記ライン周波数フォーカシング電圧に重畳することによって達成される。
【発明の効果】
【0022】
本発明による回路及び方法は、比較的大きなライン周波数フォーカシング電圧を変成器によって発生し、そのフォーカシング電圧に他のラインフォーカシング電圧を重畳して、ライン周波数フォーカシング電圧の形状を補正するという利点を有する。ライン周波数フォーカシング電圧は、1500Vより上の大きさを有する。これは、電子ビームが比較的大きな角度で偏向される画像表示装置で特に有利である。
【0023】
ライン周波数フォーカシング電圧をバスタブ形状に補正する形状を他のライン周波数フォーカシング電圧が有する場合に有利となる。ライン周波数フォーカシング電圧は、一般に、表示スクリーンのエッジ付近で平坦なバスタブ形状を有し、その結果、他のライン周波数フォーカシング電圧がほぼ4次のライン周波数成分及びそれより高次のライン周波数成分を有するときに有利となる。そのような信号は、ライン周波数フォーカシング電圧を表示スクリーンのエッジ付近で十分高速に変化し、波形発生回路によって容易に発生することができる。
【0024】
他のライン周波数フォーカシング電圧が十分にライン周波数フォーカシング電圧の形状を補正するように、ダイナミックフォーカシング電圧の全ライン周波数成分が十分に大きい間、他のライン周波数フォーカシング電圧及びライン周波数フォーカシング電圧が同一次数であるときに有利となる。他のライン周波数フォーカシング電圧は、ライン周波数フォーカシング電圧の大きさの0.5〜2倍の大きさであってもよい。
【0025】
本発明の第2の目的は、電子ビームが表示スクリーン全体に亘ってほぼ焦点に存在するとともに電子ビームの非点収差ができるだけ制約される、比較的大きな最大偏向角を有する画像表示装置を提供することである。
【0026】
第2の目的は、請求項1〜5のうちのいずれか1項に規定されたダイナミックフォーカシング回路を具える画像表示装置によって達成される。ダイナミックフォーカシング回路は、ダイナミックフォーカシング電圧を電子銃のDAF区分に供給し、ダイナミックフォーカシング電圧は、実際に要求されるダイナミックフォーカシング電圧にできるだけ対応し、その結果、電子ビームは、表示スクリーン全体を通じてほぼ焦点に存在し、非点収差ができるだけ抑制される。
【0027】
ダイナミックフォーカシング回路の変成器の1次巻線が偏向回路に結合されるときが有利である。このようにして、ライン周波数フォーカシング電圧を発生するダイナミックフォーカシング回路は、ライン周波数偏向電流を受信することができ、ライン周波数偏向電流を発生するために他の成分が必要とされない。
【0028】
本発明の第3の目的は、比較的大きな最大偏向角の電子ビームを有する画像表示装置に要求される大きさ及び形状のライン周波数電圧を比較的廉価な方法で発生する方法を提供することである。
【0029】
第3の目的は、請求項8〜10のうちのいずれか1項に規定された方法によって達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0030】
ダイナミックフォーカシング回路100は、入力部1でライン周波数偏向電流Id1が入力される。この偏向電流は、800×600画素及び100Hzのリフレッシュレートの表示スクリーンに対して例えば8Aの値及び60kHzの周波数を有する。入力部1は、変成器10の1次巻線Lpに結合される。この変成器10は、2次巻線Lsも有する。ライン周波数偏向電流Idlに比べて小さい、変換されたライン偏向電流Itを発生するために、1次巻線Lpの巻数N1を、2次巻線Lsの巻線N2に比べて少なくする。N1とN2との間の樋を、例えば1:100とし、この場合、変換されたライン周波数偏向電流Itは、80mAの値を有する。
【0031】
キャパシタC1からなる積分器20を、ノード51と52との間で2次巻線Lsに並列に配置する。これによって、ノード51と52との間にライン周波数フォーカシング電圧Vl1が発生する。ライン周波数フォーカシング電圧Vl1は、例えば800Vの大きさを有し、このために、キャパシタC1は、60kHzのライン周波数に対して約0.5μFの容量を有する。
【0032】
他のライン周波数フォーカシング電圧Vl2を発生する波形発生器30は、ノード52に結合される。波形発生器は、スクリーン上の電子ビームの位置に応じて波形を発生し得る回路32を具える。そのような回路は、例えば上記欧州特許出願第0741948号の明細書に記載されている。回路32を、フィリップスICの型番号TDA4856のような集積回路とする。そのような回路を、個別の回路として又は適切にプログラムされたマイクロプロセッサによって形成することもできる。
【0033】
波形発生回路32は、例えば1Vの大きさを有する、所望の位置に依存する修正波形を発生し、その波形は、個別の増幅器31に供給される。増幅器は、例えば800の利得を有し、その結果、増幅器31の出力部は、所望の形状及び振幅の他のライン周波数フォーカシング電圧Vl2を出力する。他のライン周波数フォーカシング電圧Vl2は、ライン周波数フォーカシング電圧Vl1に重畳される。
【0034】
ダイナミックフォーカシング回路は、フィールド周波数フォーカシング電圧を発生する手段40も具える。図示した実施の形態において、かかる手段は、波形発生回路32に組み込まれ、これによって、波形発生回路32は、ライン周波数信号及びフィールド周波数信号を発生する。
【0035】
そのような手段40の他の例は、例えば上記米国特許第5430358号の従来技術に十分記載されている。
【0036】
結合キャパシタC2がノード51と53との間に配置される。回路は、抵抗器Riを通じて直流電圧Vaをノード53で受信する。Vaは、例えば7500Vの大きさを有する。ダイナミックフォーカシング電圧Vdafは、結合キャパシタC2を通じて直流フォーカシング電圧Vaに重畳される。ノード53は、ダイナミックフォーカシング回路の出力部2にも結合される。
【0037】
ダイナミックフォーカシング回路の動作を更に説明するとともに本発明による方法を明らかにするために、図2は、ダイナミックフォーカシング回路に生じる選択された電気信号の波形を示す。更に詳しくは、図2において、
図2Aは、ライン周波数偏向電流Idlであり、
図2Bは、ライン周波数フォーカシング電圧Vl1であり、
図2Cは、他のライン周波数フォーカシング電圧Vl2であり、
図2Dは、全ライン周波数フォーカシング電圧Vl1+Vl2であり、
図2Eは、ダイナミックフォーカシング電圧Vdafである。
【0038】
一般に、ダイナミックフォーカシング回路100の入力部1は、画像表示装置の偏向手段から発生するライン周波数偏向電流Idlを受け取る。ライン周波数偏向電流Idlを受け取る。ライン周波数偏向電流Id1はほぼ鋸歯形状である。
【0039】
瞬時t=t0において、ライン周波数偏向電流Id1は最小値を有し、ライン周波数方向に見て、電子ビーム201は、表示スクリーン240の第1エッジ付近に位置する。ライン周波数偏向回路Id1はt=t0とt=t1との間で増大し、その結果、電子ビーム201は表示スクリーン240の上にラインを書き込む。瞬時t=t1において、ライン周波数偏向電流Id1は最大となり、電子ビーム201は表示スクリーン240の他のエッジ付近に位置する。次いで、フライバックと呼ばれる現象がt=t1とt=t2との間に生じ、この場合、電子ビーム201は、次のラインを書き込むために第1エッジに戻る。フライバック中、電子ビーム201がスイッチオフされる。
【0040】
電子ビーム201がほぼ一定速度で表示スクリーン240に書込みを行うよう図2Aの鋸歯形状にS補正を行い、その結果、表示スクリーン240の各画素は、ほぼ等しい照射時間を有し、表示された画像の光強度は、最大の一様性を有する。
【0041】
S補正されたライン周波数偏向電流Id1が変換され及び積分されて、ライン周波数フォーカシング電圧Vl1となる。このライン周波数フォーカシング電圧Vl1は、図2Bに示すようななだらかなパラボラ形状を有する。表示スクリーン240のエッジ付近では更に低いライン周波数フォーカシング電圧が利用できる。
【0042】
他のライン周波数フォーカシング電圧Vl2を発生するとともに、それをライン周波数フォーカシング電圧Vl1に重畳することによって、全ライン周波数フォーカシング電圧Vl1+Vl2は、所望の形状、例えばバスタブ形状を得ることができる。全ライン周波数フォーカシング電圧は、120°の偏向角を有する画像表示装置に対して例えば2000Vの大きさを有する。
【0043】
他のライン周波数フォーカシング電圧Vl2は、図2Cに示すような補正形状を有する。補正形状は、例えば、ほぼ4次又はそれより上の偶数次の成分を有する形状である。そのような補正形状は、表示スクリーン240のライン軸付近で比較的平坦であるとともにエッジ付近で比較的急峻であり、全ライン周波数フォーカシング電圧Vl1+Vl2が図2Dに示すようなバスタブ形状を有するようになる。
【0044】
全ライン周波数フォーカシング電圧Vl1+Vl2がフィールド周波数フォーカシング電圧Vfと組み合わされて、ダイナミックフォーカシング電圧Vdafを形成する。フィールド周波数フォーカシング電圧は、例えば、500Vの大きさ及び100Hzの周波数を有するパラボラ形状を有する。ダイナミックフォーカシング電圧Vdafのあり得る形状を図2Eに示す。フィールド周波数フォーカシング電圧内のライン周波数電圧の周期の数は、実際には、図示したものより著しく多く、その数を、例えば600とする。
【0045】
画像表示装置内のダイナミックフォーカシング回路100を用いて、陰極線管CRTのDAF区分220を制御する。これを図3に示す。表示装置の制御ユニットAは、ビデオ信号VIDを受信し、変調信号Smを発生し、それから信号Sx,Syを取得する。
【0046】
陰極線管CRTの電子銃200は、電子ビーム201を発生する電子源210を具える。発生した電子は、表示スクリーン240に向かって加速され、表示スクリーン240は、発生した電子が入射することによって発光する蛍光体を具える。
【0047】
電子ビーム201は、主レンズ230によって、蛍光体を具える表示スクリーン240上に収束される。DAF区分220は、電子源210と主レンズ230との間に配置される。電子ビーム201の非点収差を、DAF区分220によって変えることができ、かつ、主レンズ230による収束を部分的に補償することができ、その結果、電子ビーム201は、表示スクリーン240を通じてほぼ焦点にある。
【0048】
変調信号Smは、電子ビーム201の強度を変調するために電子源に供給され、これによって、表示スクリーン240上で電子ビーム201の到達点で蛍光体が発光する強度を変える。
【0049】
駆動信号Sx,Syは偏向回路Dに供給され、偏向回路Dは、駆動信号Sx,Syからライン周波数偏向回路Idl及びフィールド周波数偏向回路Idfを形成する。フィールド周波数偏向回路Idfはフィールド偏向コイルLfに供給される。一般に、フィールド偏向コイルLfは、電子ビーム201を垂直方向に偏向する。ライン周波数偏向電流Idlは、電子ビーム201をライン周波数方向に偏向するライン偏向コイルL1に供給され、その後、ダイナミックフォーカシング回路100の入力部1を通じて1次巻線Lpに供給される。ライン周波数方向を、一般に水平方向とする。ダイナミックフォーカシング回路100は、DAF区分220を制御するためにライン周波数偏向電流Idlからダイナミックフォーカシング電圧Vdafを形成する。
【0050】
図面は、線図的であり、寸法通りではない。図面及び関連の説明が本発明を制限しないのは明らかである。当業者は、本発明によるダイナミックフォーカシング回路及び画像表示装置の他の複数の実施の形態を構成することができる。本発明を、下降部、ほぼ平坦部及び上昇部を有するライン周波数フォーカシング電圧に基づいて説明した。上昇部、ほぼ平坦部及び下降部を有するライン周波数フォーカシング電圧を用いることもできる。負電位のダイナミックフォーカシング電圧を用いることもできる。これらの適用の全ては、当業者の通常の能力内で考察される。
【図面の簡単な説明】
【0051】
【図1】本発明によるダイナミックフォーカシング回路の実施の形態を示す。
【図2】ダイナミックフォーカシング回路の選択された電気信号の形状を示す。
【図3】ダイナミックフォーカシング回路を具える画像表示装置を示す。
【0001】
本発明は、ライン周波数偏向電流を受信する1次巻線及び変換された偏向電流を発生する2次巻線を有する変成器と、前記2次巻線に結合され、前記変換された偏向電流からライン周波数フォーカシング電圧を発生する積分器とを具えるダイナミックフォーカシング回路に関する。
【0002】
また、本発明は、DAF区分を設けた電子銃を有する陰極線管、偏向手段、偏向回路及び冒頭で説明したタイプのダイナミックフォーカシング回路を具える画像表示装置に関する。
【0003】
また、本発明は、画像表示装置にライン周波数フォーカシング電圧を発生する方法であって、ライン周波数偏向電流を変換偏向電流に変換するステップと、その変換偏向電流をライン周波数フォーカシング電圧に積分するステップとを具える方法に関する。
【背景技術】
【0004】
冒頭で説明した方法によるダイナミックフォーカシング電圧を発生する従来のダイナミックフォーカシング回路は、例えば米国特許第5430358号から既知である。
【0005】
電子ビームは、陰極線管を具える画像表示装置の表示スクリーン上にイメージを形成する。電子ビームは、陰極線管の電子銃から発生し、表示スクリーン上にイメージを形成する。表示スクリーンには、電子ビームが当てられたときに発光する傾向対の行すなわちドットが設けられている。
【0006】
画像表示装置は、陰極線管での電子ビームを偏向する偏向手段を具える。偏向手段は、画像表示装置の偏向回路によって制御される。この偏向回路は、画像表示装置によって受信されたビデオ信号に同期をとってライン周波数偏向電流及びフィールド周波数偏向電流を発生する。このようにして、表示スクリーン上の電子ビームの到達点が表示スクリーン上に表示される。
【0007】
偏向手段によって電子ビームを偏向することによって、電子源と表示スクリーン上の到達点との間の電子は、更に長い距離を進行する。更に詳しくは、電子ビームを収束する主レンズと表示スクリーンとの間の電子は、偏向に応じて更に長い経路を進行する。その結果、電子ビームは、もはや表示スクリーン全体に亘って十分収束されず、電子ビームは、表示スクリーンの少なくとも一部で焦点を外れて収束される。
【0008】
電子を偏向すると、偏向手段は電子光学四極型レンズとしても作用し、その結果、非点収差が生じ、電子ビームの形状が偏向に応じて変化する。
【0009】
そのような影響は、表示スクリーンのコーナーで、すなわち、電子ビームの偏向がライン周波数方向及びフィールド周波数方向で最大と成るときに最も顕著になる。
【0010】
かかる影響を軽減するために、例えば米国特許第4742279号から既知であるようなDAF区分と称される区分を電子銃に設けることができる。DAF区分は、電子光学四極型レンズを更に具え、そのパワーは、偏向手段によって発生した非点収差を少なくとも部分的に補正するよう電子の偏向に応じて動的に変動する。さらに、DAF区分は、主レンズのパワーを変更することができ、その結果、電子ビームは、表示スクリーン全体を通じてほぼ焦点に存在することができる。
【0011】
DAF区分は、固定されたフォーカシング電圧と、ダイナミックフォーカシング回路から供給されるダイナミックフォーカシング電圧とを受信する。
【0012】
従来のダイナミックフォーカシング回路において、変成器は、偏向回路からライン周波数偏向電流を受信し、その偏向電流はほぼ鋸歯形状である。変成器は、ライン周波数偏向電流の変換を行い、その後、変換されたライン周波数偏向電流は、キャパシタによってライン偏向電圧に積分される。ダイナミックフォーカシング回路は、フィールド周波数偏向電圧も発生する。既知のダイナミックフォーカシング回路において、フィールド周波数偏向電圧は、ライン周波数偏向電圧から形成される。ライン周波数フォーカシング電圧及びフィールド周波数フォーカシング電圧が、ダイナミックフォーカシング電圧に結合され、それは、例えば結合キャパシタを通じて固定フォーカシング電圧に結合される。結果的に得られる電圧は、電子銃のDAF区分に供給される。
【0013】
比較的大きな表面区域を有する表示スクリーンに対して比較的浅い深さの陰極線管を有するのが望ましい。これは、電子ビームが比較的大きな角度例えば120°で偏向されることを意味する。そのような偏向角において、表示スクリーンのエッジ付近、特に表示スクリーンのコーナーの電子ビームが、焦点を著しく外れ、非点収差が非常に大きくなる。DAF区分によるこれらの影響の補正は、比較的大きい、例えば200Vのダイナミックフォーカシング電圧を必要とする。
【0014】
一般に、表示スクリーンは、フィールド周波数方向に比べてライン周波数方向の寸法が大きく、その比は、例えば4:3又は16:9となる。ライン周波数フォーカシング電圧がダイナミックフォーカシング電圧の大部分を構成する場合、すなわち、ライン周波数フォーカシング電圧が例えば1500Vの大きさを有するとともにフィールド周波数フォーカシング電圧が例えば500Vの大きさを有する場合、有利である。
【0015】
既知のダイナミックフォーカシング回路は、スクリーンのエッジ付近で平坦なパラボラ形状を有するライン周波数フォーカシング電圧を発生する。さらに、表示スクリーンのコーナーのライン周波数偏向電流は、偏向磁界によるフレームの糸巻き型の歪みのために表示スクリーンのライン軸におけるものより小さい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0016】
これらの影響によって、ライン周波数フォーカシング電圧は、所望の形状から著しく逸脱した形状となり、その結果、電子ビームのピンぼけ及び非点収差は、表示スクリーンのエッジ付近、特に、そのコーナーで十分に減少されない。
【0017】
ライン周波数フォーカシング電圧の理想的な形状は、一般に、バスタブ形状と称される形状である。バスタブ形状とは、パラボラ形状に比べて表示スクリーンの中央で比較的兵站であるとともに表示スクリーンのエッジ付近で比較的急峻なほぼ4次の形状であることをここでは理解すべきである。
【0018】
他の従来のダイナミックフォーカシング回路において、ライン周波数フォーカシング電圧は、波形発生回路によって全体が発生し、この場合、ダイナミックフォーカシング回路は変成器を具えない。そのような回路は、例えば欧州特許出願第741948号に記載されている。この回路において、ライン周波数フォーカシング電圧の形状は、所望の形状に最適化される。しかしながら、この回路は、波形発生器のトランジスタの制約のためにライン周波数フォーカシング電圧が約1200Vに制限されるという問題がある。
【0019】
1200Vより高いライン周波数フォーカシング電圧を発生することができるトランジスタを使用することができるが、かかるトランジスタは、高価であるとともに電力消失が大きい。
【0020】
本発明の第1の目的は、比較的大きな最大偏向角の電子ビームを有する画像表示装置に要求される大きさ及び形状のライン周波数フォーカシング電圧を比較的廉価な方法で発生することができる、冒頭で説明したタイプのダイナミックフォーカシング回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0021】
第1の目的は、前記2次巻線に結合された波形発生器を設けて、他のライン周波数フォーカシング電圧を発生するとともに、前記他のライン周波数フォーカシング電圧を前記ライン周波数フォーカシング電圧に重畳することによって達成される。
【発明の効果】
【0022】
本発明による回路及び方法は、比較的大きなライン周波数フォーカシング電圧を変成器によって発生し、そのフォーカシング電圧に他のラインフォーカシング電圧を重畳して、ライン周波数フォーカシング電圧の形状を補正するという利点を有する。ライン周波数フォーカシング電圧は、1500Vより上の大きさを有する。これは、電子ビームが比較的大きな角度で偏向される画像表示装置で特に有利である。
【0023】
ライン周波数フォーカシング電圧をバスタブ形状に補正する形状を他のライン周波数フォーカシング電圧が有する場合に有利となる。ライン周波数フォーカシング電圧は、一般に、表示スクリーンのエッジ付近で平坦なバスタブ形状を有し、その結果、他のライン周波数フォーカシング電圧がほぼ4次のライン周波数成分及びそれより高次のライン周波数成分を有するときに有利となる。そのような信号は、ライン周波数フォーカシング電圧を表示スクリーンのエッジ付近で十分高速に変化し、波形発生回路によって容易に発生することができる。
【0024】
他のライン周波数フォーカシング電圧が十分にライン周波数フォーカシング電圧の形状を補正するように、ダイナミックフォーカシング電圧の全ライン周波数成分が十分に大きい間、他のライン周波数フォーカシング電圧及びライン周波数フォーカシング電圧が同一次数であるときに有利となる。他のライン周波数フォーカシング電圧は、ライン周波数フォーカシング電圧の大きさの0.5〜2倍の大きさであってもよい。
【0025】
本発明の第2の目的は、電子ビームが表示スクリーン全体に亘ってほぼ焦点に存在するとともに電子ビームの非点収差ができるだけ制約される、比較的大きな最大偏向角を有する画像表示装置を提供することである。
【0026】
第2の目的は、請求項1〜5のうちのいずれか1項に規定されたダイナミックフォーカシング回路を具える画像表示装置によって達成される。ダイナミックフォーカシング回路は、ダイナミックフォーカシング電圧を電子銃のDAF区分に供給し、ダイナミックフォーカシング電圧は、実際に要求されるダイナミックフォーカシング電圧にできるだけ対応し、その結果、電子ビームは、表示スクリーン全体を通じてほぼ焦点に存在し、非点収差ができるだけ抑制される。
【0027】
ダイナミックフォーカシング回路の変成器の1次巻線が偏向回路に結合されるときが有利である。このようにして、ライン周波数フォーカシング電圧を発生するダイナミックフォーカシング回路は、ライン周波数偏向電流を受信することができ、ライン周波数偏向電流を発生するために他の成分が必要とされない。
【0028】
本発明の第3の目的は、比較的大きな最大偏向角の電子ビームを有する画像表示装置に要求される大きさ及び形状のライン周波数電圧を比較的廉価な方法で発生する方法を提供することである。
【0029】
第3の目的は、請求項8〜10のうちのいずれか1項に規定された方法によって達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0030】
ダイナミックフォーカシング回路100は、入力部1でライン周波数偏向電流Id1が入力される。この偏向電流は、800×600画素及び100Hzのリフレッシュレートの表示スクリーンに対して例えば8Aの値及び60kHzの周波数を有する。入力部1は、変成器10の1次巻線Lpに結合される。この変成器10は、2次巻線Lsも有する。ライン周波数偏向電流Idlに比べて小さい、変換されたライン偏向電流Itを発生するために、1次巻線Lpの巻数N1を、2次巻線Lsの巻線N2に比べて少なくする。N1とN2との間の樋を、例えば1:100とし、この場合、変換されたライン周波数偏向電流Itは、80mAの値を有する。
【0031】
キャパシタC1からなる積分器20を、ノード51と52との間で2次巻線Lsに並列に配置する。これによって、ノード51と52との間にライン周波数フォーカシング電圧Vl1が発生する。ライン周波数フォーカシング電圧Vl1は、例えば800Vの大きさを有し、このために、キャパシタC1は、60kHzのライン周波数に対して約0.5μFの容量を有する。
【0032】
他のライン周波数フォーカシング電圧Vl2を発生する波形発生器30は、ノード52に結合される。波形発生器は、スクリーン上の電子ビームの位置に応じて波形を発生し得る回路32を具える。そのような回路は、例えば上記欧州特許出願第0741948号の明細書に記載されている。回路32を、フィリップスICの型番号TDA4856のような集積回路とする。そのような回路を、個別の回路として又は適切にプログラムされたマイクロプロセッサによって形成することもできる。
【0033】
波形発生回路32は、例えば1Vの大きさを有する、所望の位置に依存する修正波形を発生し、その波形は、個別の増幅器31に供給される。増幅器は、例えば800の利得を有し、その結果、増幅器31の出力部は、所望の形状及び振幅の他のライン周波数フォーカシング電圧Vl2を出力する。他のライン周波数フォーカシング電圧Vl2は、ライン周波数フォーカシング電圧Vl1に重畳される。
【0034】
ダイナミックフォーカシング回路は、フィールド周波数フォーカシング電圧を発生する手段40も具える。図示した実施の形態において、かかる手段は、波形発生回路32に組み込まれ、これによって、波形発生回路32は、ライン周波数信号及びフィールド周波数信号を発生する。
【0035】
そのような手段40の他の例は、例えば上記米国特許第5430358号の従来技術に十分記載されている。
【0036】
結合キャパシタC2がノード51と53との間に配置される。回路は、抵抗器Riを通じて直流電圧Vaをノード53で受信する。Vaは、例えば7500Vの大きさを有する。ダイナミックフォーカシング電圧Vdafは、結合キャパシタC2を通じて直流フォーカシング電圧Vaに重畳される。ノード53は、ダイナミックフォーカシング回路の出力部2にも結合される。
【0037】
ダイナミックフォーカシング回路の動作を更に説明するとともに本発明による方法を明らかにするために、図2は、ダイナミックフォーカシング回路に生じる選択された電気信号の波形を示す。更に詳しくは、図2において、
図2Aは、ライン周波数偏向電流Idlであり、
図2Bは、ライン周波数フォーカシング電圧Vl1であり、
図2Cは、他のライン周波数フォーカシング電圧Vl2であり、
図2Dは、全ライン周波数フォーカシング電圧Vl1+Vl2であり、
図2Eは、ダイナミックフォーカシング電圧Vdafである。
【0038】
一般に、ダイナミックフォーカシング回路100の入力部1は、画像表示装置の偏向手段から発生するライン周波数偏向電流Idlを受け取る。ライン周波数偏向電流Idlを受け取る。ライン周波数偏向電流Id1はほぼ鋸歯形状である。
【0039】
瞬時t=t0において、ライン周波数偏向電流Id1は最小値を有し、ライン周波数方向に見て、電子ビーム201は、表示スクリーン240の第1エッジ付近に位置する。ライン周波数偏向回路Id1はt=t0とt=t1との間で増大し、その結果、電子ビーム201は表示スクリーン240の上にラインを書き込む。瞬時t=t1において、ライン周波数偏向電流Id1は最大となり、電子ビーム201は表示スクリーン240の他のエッジ付近に位置する。次いで、フライバックと呼ばれる現象がt=t1とt=t2との間に生じ、この場合、電子ビーム201は、次のラインを書き込むために第1エッジに戻る。フライバック中、電子ビーム201がスイッチオフされる。
【0040】
電子ビーム201がほぼ一定速度で表示スクリーン240に書込みを行うよう図2Aの鋸歯形状にS補正を行い、その結果、表示スクリーン240の各画素は、ほぼ等しい照射時間を有し、表示された画像の光強度は、最大の一様性を有する。
【0041】
S補正されたライン周波数偏向電流Id1が変換され及び積分されて、ライン周波数フォーカシング電圧Vl1となる。このライン周波数フォーカシング電圧Vl1は、図2Bに示すようななだらかなパラボラ形状を有する。表示スクリーン240のエッジ付近では更に低いライン周波数フォーカシング電圧が利用できる。
【0042】
他のライン周波数フォーカシング電圧Vl2を発生するとともに、それをライン周波数フォーカシング電圧Vl1に重畳することによって、全ライン周波数フォーカシング電圧Vl1+Vl2は、所望の形状、例えばバスタブ形状を得ることができる。全ライン周波数フォーカシング電圧は、120°の偏向角を有する画像表示装置に対して例えば2000Vの大きさを有する。
【0043】
他のライン周波数フォーカシング電圧Vl2は、図2Cに示すような補正形状を有する。補正形状は、例えば、ほぼ4次又はそれより上の偶数次の成分を有する形状である。そのような補正形状は、表示スクリーン240のライン軸付近で比較的平坦であるとともにエッジ付近で比較的急峻であり、全ライン周波数フォーカシング電圧Vl1+Vl2が図2Dに示すようなバスタブ形状を有するようになる。
【0044】
全ライン周波数フォーカシング電圧Vl1+Vl2がフィールド周波数フォーカシング電圧Vfと組み合わされて、ダイナミックフォーカシング電圧Vdafを形成する。フィールド周波数フォーカシング電圧は、例えば、500Vの大きさ及び100Hzの周波数を有するパラボラ形状を有する。ダイナミックフォーカシング電圧Vdafのあり得る形状を図2Eに示す。フィールド周波数フォーカシング電圧内のライン周波数電圧の周期の数は、実際には、図示したものより著しく多く、その数を、例えば600とする。
【0045】
画像表示装置内のダイナミックフォーカシング回路100を用いて、陰極線管CRTのDAF区分220を制御する。これを図3に示す。表示装置の制御ユニットAは、ビデオ信号VIDを受信し、変調信号Smを発生し、それから信号Sx,Syを取得する。
【0046】
陰極線管CRTの電子銃200は、電子ビーム201を発生する電子源210を具える。発生した電子は、表示スクリーン240に向かって加速され、表示スクリーン240は、発生した電子が入射することによって発光する蛍光体を具える。
【0047】
電子ビーム201は、主レンズ230によって、蛍光体を具える表示スクリーン240上に収束される。DAF区分220は、電子源210と主レンズ230との間に配置される。電子ビーム201の非点収差を、DAF区分220によって変えることができ、かつ、主レンズ230による収束を部分的に補償することができ、その結果、電子ビーム201は、表示スクリーン240を通じてほぼ焦点にある。
【0048】
変調信号Smは、電子ビーム201の強度を変調するために電子源に供給され、これによって、表示スクリーン240上で電子ビーム201の到達点で蛍光体が発光する強度を変える。
【0049】
駆動信号Sx,Syは偏向回路Dに供給され、偏向回路Dは、駆動信号Sx,Syからライン周波数偏向回路Idl及びフィールド周波数偏向回路Idfを形成する。フィールド周波数偏向回路Idfはフィールド偏向コイルLfに供給される。一般に、フィールド偏向コイルLfは、電子ビーム201を垂直方向に偏向する。ライン周波数偏向電流Idlは、電子ビーム201をライン周波数方向に偏向するライン偏向コイルL1に供給され、その後、ダイナミックフォーカシング回路100の入力部1を通じて1次巻線Lpに供給される。ライン周波数方向を、一般に水平方向とする。ダイナミックフォーカシング回路100は、DAF区分220を制御するためにライン周波数偏向電流Idlからダイナミックフォーカシング電圧Vdafを形成する。
【0050】
図面は、線図的であり、寸法通りではない。図面及び関連の説明が本発明を制限しないのは明らかである。当業者は、本発明によるダイナミックフォーカシング回路及び画像表示装置の他の複数の実施の形態を構成することができる。本発明を、下降部、ほぼ平坦部及び上昇部を有するライン周波数フォーカシング電圧に基づいて説明した。上昇部、ほぼ平坦部及び下降部を有するライン周波数フォーカシング電圧を用いることもできる。負電位のダイナミックフォーカシング電圧を用いることもできる。これらの適用の全ては、当業者の通常の能力内で考察される。
【図面の簡単な説明】
【0051】
【図1】本発明によるダイナミックフォーカシング回路の実施の形態を示す。
【図2】ダイナミックフォーカシング回路の選択された電気信号の形状を示す。
【図3】ダイナミックフォーカシング回路を具える画像表示装置を示す。
Claims (10)
- ライン周波数偏向電流を受信する1次巻線及び変換された偏向電流を発生する2次巻線を有する変成器と、
前記2次巻線に結合され、前記変換された偏向電流からライン周波数フォーカシング電圧を発生する積分器とを具えるダイナミックフォーカシング回路において、
前記2次巻線に結合された波形発生器を設けて、他のライン周波数フォーカシング電圧を発生するとともに、前記他のライン周波数フォーカシング電圧を前記ライン周波数フォーカシング電圧に重畳することを特徴とするダイナミックフォーカシング回路。 - 前記ライン周波数フォーカシング電圧が、前記他のライン周波数フォーカシング電圧の重畳後に少なくとも1500Vの大きさを有することを特徴とする請求項1記載のダイナミックフォーカシング回路。
- 前記他のライン周波数フォーカシング電圧が、ほぼ4次のライン周波数成分及び更に高次のライン周波数成分を有することを特徴とする請求項1記載のダイナミックフォーカシング回路。
- 前記波形発生器が、前記他のライン周波数フォーカシング電圧を発生する波形発生回路と、その波形発生回路に結合され、発生した他のライン周波数フォーカシング電圧を増幅する増幅器とを具えることを特徴とする請求項1記載のダイナミックフォーカシング回路。
- 前記他のライン周波数フォーカシング電圧が、前記ライン周波数フォーカシング電圧の大きさの0.5〜2倍の大きさを有することを特徴とする請求項1記載のダイナミックフォーカシング回路。
- ビデオ信号を表示する陰極線管と、
その陰極線管の電子ビームを偏向する偏向手段と、
前記陰極線管中で前記電子ビームを発生し、前記電子ビームの偏向に応じて前記電子ビームの収束及び非点収差を動的に適合させるDAF区分を具える電子銃と、
前記偏向手段に結合され、前記ビデオ信号に同期をとってライン偏向電流及びフィールド周波数偏向電流を発生する偏向回路と、
前記ライン周波数フォーカシング電圧を前記DAF区分に供給する請求項1から5のうちのいずれか1項に記載のダイナミックフォーカシング回路とを具えることを特徴とする画像表示装置。 - 前記ダイナミックフォーカシング回路の1次巻線を前記偏向回路に結合したことを特徴とする請求項6記載の画像表示装置。
- 画像表示装置にライン周波数フォーカシング電圧を発生する方法であって、
ライン周波数偏向電流を変換偏向電流に変換するステップと、
その変換偏向電流をライン周波数フォーカシング電圧に積分するステップとを具える方法において、
他のライン周波数フォーカシング電圧を発生するステップと、
前記他のライン周波数フォーカシング電圧を前記ライン周波数フォーカシング電圧に重畳するステップとを具えることを特徴とする方法。 - 前記ライン周波数フォーカシング電圧が、前記他のライン周波数フォーカシング電圧の重畳の後に少なくとも1500Vの大きさを有することを特徴とする請求項8記載の方法。
- 前記他のライン周波数フォーカシング電圧が、ほぼ4次のライン周波数成分及び更に高次のライン周波数成分を有することを特徴とする請求項8記載の方法。
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