JP2005295590A - ビデオ表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 高電圧と低電圧の分離を改善する。
【解決手段】 陰極線管内に在る電子銃の電極の集束電圧を制御するためのビデオ表示装置であって、集束電圧の必要な大きさを示す制御信号を生成する手段と、高電圧源と、差動増幅器を形成する一対のトランジスタと、該一対のトランジスタの出力間に接続されるダーリントン構成の一対のトランジスタを含む増幅器と、から成り、差動増幅器を形成する一対のトランジスタの一方のトランジスタの制御電極は、制御信号を受け取り、一方のトランジスタの制御電極と高電圧源との間には、第１の抵抗、受光回路、第２の抵抗がこの順序で直列に接続され、ダーリントン構成の一対のトランジスタの一方のトランジスタの主電流伝導路には発光素子が接続され、集束電圧は、前記第１の抵抗と前記受光回路との接続点から取り出される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、陰極線管（ＣＲＴ）の電極に発生する電圧を制御するためのビデオ装置に関する。

例えば、テレビジョン受像機あるいはテレビジョン・モニタまたはデータ表示モニタにおいて受像管を適正に動作させるために、画像をビデオ信号で制御することが必要であるばかりでなく、とりわけ、高電圧と、画像の鮮鋭度を得るための集束電圧と、受像管の動作点を定めるためのスクリーン・グリッド電圧を受像管に供給することが必要である。これらの電圧は、知られているように、水平掃引回路と接続される高電圧電源回路で発生され、高電圧電源は、従って、通常の高電圧変成器を含んでいる。

水平走査周波数の高電圧リトレース・パルスを整流してから、上述した３つの電圧をオーム分圧器により高電圧変成器の２次側に得ることはすでに知られている。オーム分圧器はスクリーン・グリッド電圧用のポテンシオメータを含んでいるので、この電圧は所望の値に設定できる。集束電圧またはスクリーン・グリッド電圧の設定は、典型的には、ポテンシオメータを調節することにより、手動で行われる。ＣＲＴの画面で高品位の画像を得るために必要とされる集束電圧またはスクリーン・グリッド電圧のレベルは通常の寿命の間に変動することがある。

例えば、テレビジョン受像機内で他の機能を実行するのに使用されるマイクロプロセッサを利用して、集束電圧またはスクリーン・グリッド電圧を調節することが望ましい。このような構成では、高い集束電圧またはスクリーン・グリッド電圧はマイクロプロセッサにより制御できるので、調節が簡単になる。前述したポテンシオメータと異なり、調節は高電圧から遠く離れて行われるので、このような構成では、安全性が改善される。更に、マイクロプロセッサを使用すると、受像機内の近づきにくい部分にある高電圧供給回路に近づく必要が無くなる。
特開平５−７５８８５号公報

陰極線管内に在る電子銃の電極の集束電圧を制御するためのビデオ表示装置において、高電圧と低電圧の分離を改善することである。

陰極線管内に在る電子銃の電極の集束電圧を制御するためのビデオ表示装置であって、集束電圧の必要な大きさを示す制御信号を生成する手段と、高電圧源と、差動増幅器を形成する一対のトランジスタと、該一対のトランジスタの出力間に接続されるダーリントン構成の一対のトランジスタを含む増幅器と、から成り、差動増幅器を形成する一対のトランジスタの一方のトランジスタの制御電極は、制御信号を受け取り、一方のトランジスタの制御電極と高電圧源との間には、第１の抵抗、受光回路、第２の抵抗がこの順序で直列に接続され、ダーリントン構成の一対のトランジスタの一方のトランジスタの主電流伝導路には発光素子が接続され、集束電圧は、前記第１の抵抗と前記受光回路との接続点から取り出される。

本発明の特徴を具体化する、陰極線管のスクリーン・グリッド電圧と集束電圧のうちの１つを制御するためのビデオ表示装置は、ディジタル制御信号の信号源と、ディジタル制御信号に応答するディジタル／アナログ変換器とを含んでいる。このディジタル／アナログ変換器により、ディジタル制御信号のビット数に従って定められるレベルでアナログ信号が発生される。増幅器が高電圧電源に結合され、アナログ信号に応答し、このアナログ信号に従ってスクリーン・グリッド電圧と集束電圧のうちの１つの電圧を発生する。
発明の構成
（請求項１）
陰極線管内に在る電子銃の電極の集束電圧（ＦＯＣＵＳ）を制御するためのビデオ表示装置であって、
前記集束電圧の必要な大きさを示す制御信号（ＶＯＵＴ）を生成する手段と、
高電圧源（Ｕ）と、
差動増幅器を形成する一対のトランジスタ（Ｑ３ａ″，Ｑ２ａ″）と、該一対のトランジスタの出力間に接続されるダーリントン構成の一対のトランジスタ（Ｑ３ｂ″，Ｑ２ｂ″）を含む増幅器と、から成り、
前記差動増幅器を形成する一対のトランジスタの一方のトランジスタ（Ｑ３ａ″）の制御電極は、前記制御信号を受け取るように接続されており、
前記一方のトランジスタの制御電極と前記高電圧源との間には、第１の抵抗（Ｒ２″）、受光回路（７０″）、第２の抵抗（Ｒ１ｂ″）がこの順序で直列に接続されており、
前記ダーリントン構成の一対のトランジスタの一方のトランジスタ（Ｑ２ｂ″）の主電流伝導路には発光素子（Ｄ１）が接続されており、
前記集束電圧（ＦＯＣＵＳ）は、前記第１の抵抗と前記受光回路との接続点から取り出される、前記ビデオ表示装置。
発明の効果
光結合素子を使用するので、高電圧と低電圧の分離が改善される。

図１に示すように、水平偏向回路はＣＲＴ１００のための水平偏向巻線ＬＹを備えている。水平出力変成器Ｔ１（フライバック・トランスとしても知られている）の１次巻線Ｘ１は、直流電源電圧Ｂ＋が発生される端子と水平出力トランジスタのドレイン間に結合されている。水平発振器２０は、ドライバ段２２を介して、水平出力トランジスタＱ１のゲートに結合されている。リトレース・コンデンサＣＲは水平出力トランジスタＱ１と並列に結合されている。ダンパー・ダイオードＤ１は、トランジスタＱ１のドレインにおける最小電圧をほぼ大地電位にクランプする。

電子ビームがトレース期間の間水平に走査すると、水平出力トランジスタＱ１は巻線Ｘ１と巻線ＬＹに電流を伝導させ、リトレース期間の間しゃ断し、それによって、コンデンサＣＲおよびトランジスタＱ１のドレインにフライバック・パルスを発生する。Ｓ字整形コンデンサまたはトレース・コンデンサＣＴは偏向巻線ＬＹと大地間に結合される。図１に示す回路構成要素の外に、偏向回路は通常糸巻き偏向回路を含んでいるが、図面を簡単にするために図示されていない。変成器Ｔ１の２次巻線Ｘ２の対応部分は、従来の方法で、分布された整流ダイオードと直列に結合される。アルタ（ｕｌｔｏｒ）電圧Ｕは、ダイオードＤ４を介して、水平出力変成器Ｔ１の２次巻線Ｘ２から発生される。

母線により制御されるディジタル／アナログ変換器２０１は、ディジタル・ワード信号ＶBUS の値の全範囲について０Ｖ〜５Ｖの範囲内でアナログ信号ＶOUT を発生する。信号ＶOUT は、スクリーン・グリッド電圧発生回路２００に結合される。アルタ電圧Ｕは抵抗Ｒ１を介して回路２００に結合される。

本発明の特徴を具体化する回路２００は、スクリーン・グリッド電圧ＶＳを発生する。回路２００は、差動増幅器を形成する１対のトランジスタＱ２およびＱ３を含んでいる。トランジスタＱ２のベース電圧は、Ｄ／Ａ変換器２０１を作動するものと同じ電源電圧から、抵抗Ｒ７と直列に結合された抵抗Ｒ６により形成される分圧器内に発生される。トランジスタＱ２のベース電圧は、信号ＶOUT のほぼ中間点、すなわち２．５ボルトに設定される。抵抗Ｒ５はエミッタ抵抗を形成し、トランジスタＱ２およびＱ３にコレクタ電流を発生させる。コレクタ負荷抵抗Ｒ８は、トランジスタＱ３のコレクタと抵抗Ｒ１間に結合される。スクリーン・グリッド電圧ＶＳは、抵抗Ｒ１とＲ８間の接続端子２００ａに発生する。抵抗Ｒ１とＲ８および帰還抵抗Ｒ２は、スクリーン・グリッド電圧ＶＳが取り得る最小値を決める。この最小値が生じるのは、信号ＶOUT が５Ｖの時すなわちその電圧変動範囲の上限にある時である。

抵抗Ｒ２は端子２００ａとトランジスタＱ３のベース間に結合される。抵抗Ｒ２は増幅器２００の利得を決める。抵抗Ｒ４はトランジスタＱ３のベースと大地間に結合される。抵抗Ｒ２の値を一定として、信号ＶOUT がその０〜５Ｖの範囲の中間にある時、一定のＣＲＴについて指定される範囲の中間にあるスクリーン・グリッド電圧ＶＳ（例えば、２４０Ｖ〜６８０Ｖの範囲では４６０Ｖ）を発生するように抵抗Ｒ４は選定される。信号ＶOUT がその範囲の中間にある時、抵抗Ｒ３を通る電流は公称ゼロである。従って、信号ＶOUT がその電圧の範囲（０〜５Ｖ）内で変動する時、電圧ＶＳは予め定められた範囲（２４０Ｖ〜６８０Ｖ）内で変動する。信号ＶOUT がその電圧の範囲内で変動する時に電圧ＶＳがとる、予め定められた範囲の値はそのＣＲＴの設計仕様に従って選定される。

本発明の特徴に従って、信号ＶOUT がその電圧の範囲内で変化する時に電圧ＶＳのとる値の範囲は、使用されるＣＲＴのタイプについて要求される範囲よりも大きいが１０％を超えることはない。増幅器２００の構成要素の許容範囲について、その一定のタイプのＣＲＴに対して要求される範囲が得られるように、この１０％の超過範囲が選定される。

有利なことに、それにより、信号ＶOUT のほぼ全範囲は、要求される範囲の電圧ＶＳを発生するのに適合する。信号ＶOUT の全範囲は信号ＶBUS のビット組合わせの全範囲から得られるので、電圧ＶＳを調節するためにＤ／Ａ変換器２０１から得られる分解能は最適に利用される。

図２は、本発明のもう１つの特徴を具体化する、図１の構成で増幅器２００の代わりに使用することのできる増幅器２００′の概略図である。図１および図２で同様な記号および番号は同様な要素または機能を表わすが、記号（′）は図２における同様な要素または機能を表わす。

図２の増幅器２００′に於て、トランジスタＱ５′とトランジスタＱ４′は、トランジスタＱ３′と直列に結合され、カスコード増幅器を形成する。トランジスタＱ３′とＱ５′間に結合される抵抗Ｒ８ｃ′、トランジスタＱ５′とＱ４′間に結合される抵抗Ｒ８ｂ′、および端子２００ａ′とトランジスタＱ４′間に結合される抵抗Ｒ８ａ′は、図１の抵抗Ｒ８と同じ様に、電圧ＶＳ′がとり得る最小値を決める。直列に結合される図２の抵抗Ｒ２ａ′と抵抗Ｒ２ｂ′と抵抗Ｒ２ｃ′は、図１の抵抗Ｒ２と同様に、増幅器２００′の利得を決定する。図２の抵抗Ｒ２ａ′とＲ２ｂ′とＲ２ｃ′はトランジスタＱ４′とＱ５′のベース電圧を供給する。有利なことに、カスコード構成なので増幅器２００′は、図１の電圧ＶＳよりも高いスクリーン・グリッド電圧ＶＳ′を発生するのに使用することができる。

図３は本発明の更に別の特徴を具体化する増幅器２００″の概略図を示す。図３の実施例において、直流集束電圧ＦＯＣＵＳは、母線を介して、発生され制御される。図１〜図３で同様な記号および番号は同様な要素または機能を示すが、記号（″）は図３の同様な要素または機能を示す。

図３の増幅器２００″に於て、バイアス電流を減少させるために、ダーリントン構成のトランジスタＱ３ａ″、Ｑ３ｂ″、Ｑ２ｂ″およびＱ２ａ″により差動増幅器が形成される。光結合構成は、発光ダイオードＤ１および受光回路７０″を含んでいる。ダイオードＤ１は、例えば１５ｍＡの最大電流を有するトランジスタＱ２ｂ″のコレクタに結合される。有利なことに、光結合素子を使用するので、高電圧と低電圧の分離が改善される。

図３、図４および図５は、受光回路７０およびそれに代わる回路をそれぞれ示す。図３〜図５において、同様な記号および番号は同様な要素または機能を表わす。図３に示す第１の構成で、図３のホトトランジスタＱ４″は抵抗Ｒ１ｂ″と直列に結合される。トランジスタＱ４″のベース／エミッタ間に結合される抵抗Ｒ１ｃ″は、コレクタの漏れ電流がトランジスタＱ４″を自己バイアスするのを防止する。図４に示す第２の構成で、光電池６０はトランジスタＱ４″のベース／エミッタ間に結合される。この第２の構成で、トランジスタＱ４″はホトトランジスタではなく、従来の高電圧トランジスタである。図５に示す第３の構成で光依存抵抗（ＬＤＲ：Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｒｅｓｉｓｔｏｒ）Ｒ１ａ″は抵抗Ｒ１ｂ″と直列に結合される。抵抗Ｒ１ａ″は９０ＭΩから約２０ｋΩまで変化し、その結果、約１７００Ｖの集束電圧の変化を生じる。

本発明の特徴を具体化する、スクリーン・グリッド電圧を発生するための、母線で制御される構成を示す。 カスコード構成を利用する、本発明の第２の実施例を示す。 光結合素子を利用する、本発明の第３の実施例を示す。 図３の構成に使用されるものに代わる、光電池を含んでいる第２の光結合素子を示す。 図３の構成で使用される光結合素子に代わる、光依存抵抗を含んでいる第３の光結合素子を示す。

符号の説明

２０ 水平発振器
２２ ドライバ段（水平増幅器）
６０ 光電池
７０″ 受光回路
１００ 陰極線管（ＣＲＴ）
２００ スクリーン・グリッド電圧発生回路
２０１ Ｄ／Ａ変換器

Claims (1)

1. 陰極線管内に在る電子銃の電極の集束電圧を制御するためのビデオ表示装置であって、
   前記集束電圧の必要な大きさを示す制御信号を生成する手段と、
   高電圧源と、
   差動増幅器を形成する一対のトランジスタと、該一対のトランジスタの出力間に接続されるダーリントン構成の一対のトランジスタを含む増幅器と、から成り、
   前記差動増幅器を形成する一対のトランジスタの一方のトランジスタの制御電極は、前記制御信号を受け取るように接続されており、
   前記一方のトランジスタの制御電極と前記高電圧源との間には、第１の抵抗、受光回路、第２の抵抗がこの順序で直列に接続されており、
   前記ダーリントン構成の一対のトランジスタの一方のトランジスタの主電流伝導路には発光素子が接続されており、
   前記集束電圧は、前記第１の抵抗と前記受光回路との接続点から取り出される、前記ビデオ表示装置。
   

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