JP2007151168A - コンバージェンス補正回路 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は水平レート波形の非対称性に起因する歪みを補正する陰極線管のコンバージェンス補正回路の提供を目的とする。
【解決手段】第１の回路（乗算器）は補正信号を形成するため略正弦波状波形の第１の水平レート波形を垂直レート波形と組み合わせる。補助偏向コイルの如く陰極線管にダイナミックな磁界を発生させる発生器は、内側ピンクッション歪みを補正する補正信号に応答する。垂直レート波形は略パラボラ状波形を有し、垂直帰線中の値は零である。第２の回路（加算器）は水平線形歪みを更に補正する複合補正信号を形成するため略正弦波状波形の第２の水平レート波形と補正信号を組み合わせる。第１及び第２の水平レート波形は同一の波形発生器で発生される。
【選択図】図４

Description

本発明は一般的にコンバージェンス補正の分野に係る。

投光型テレビジョン受像機は、その中の１本だけがフラットなスクリーンに垂直な投射軸を有する３本の陰極線管を使用する。他の２本の各陰極線管はスクリーンに垂直ではない投光軸を有する。その上、何れの投光軸も他の投光軸に平行ではない。かかる陰極線管とスクリーンの幾何学的な向きによって多数の画像歪みが生じる。ダイナミックコンバージェンス補正とは、多数のコンバージェンス補正信号が発生され、各陰極線管の水平と垂直偏向ヨークの補助コンバージェンス補正コイルの組に印加される方法である。

歪みの一つには、画像の左右の縁で垂直ラインが直線的ではない左／右のピンクッション歪みがある。周知の方法に従って左右の縁の垂直ラインは、主水平偏向信号を変えることによって直線化することができる。ピンクッション補正回路は垂直パラボラによって主水平偏向信号を変調する。従って、補正磁界はヨークの主水平偏向コイルによって発生される磁界の一成分である。

左右の縁が直線化されたとき、反対向きに湾曲し、左側及び右側の半分の画像の夫々の中央で最大である垂直ラインの残留ピンクッション歪みが依然として存在する。かかる歪みは水平内側ピン歪みと呼ばれ、図１に示されている。留意すべきは、垂直ラインの間隔Ｓは水平中央ラインＨＣＬに沿って同一である点である。

水平内側ピン歪みは、受像管ヨークの補助水平コンバージェンス補正コイルに印加されたコンバージェンス補正信号によって補正し得る。適当なコンバージェンス補正信号は、略正弦波状波形を有する水平レート波形を垂直レートパラボラ波形で乗算することによって発生させることが可能である。

通常、垂直レートパラボラは、スクリーン中央で値がゼロであり、上部及び下部の縁で最大であることが必要とされる。スクリーン中央で垂直レートパラボラを零ボルトにクランプすることは、特に、乗算器のバイアスを安定化させるため垂直レート波形の値が垂直帰線中に強制的にゼロにされる帰還配置を利用する場合には都合が悪い。その上、走査の中央期間に垂直レート波形をサンプリングすることにより、制御電圧はサンプリング時に急速に変化し得るので、目に見える画像の歪みが生じる。垂直帰線中に上記の如く垂直パラボラが値ゼロにクランプされることを補正するため、同一及び反対の水平正弦波状波形を残留内側ピン歪みを補正するために使用されるコンバージェンス補正波形と組み合わせてもよいことが判っている。これにより、画像の中央でゼロの値にクランプされた垂直パラボラの場合と同一の複合コンバージェンス補正信号が得られる。

かかるコンバージェンス補正信号の適用例は図２に示されている。水平レート正弦波状波形は水平軸Ｘに沿って示され、垂直レートパラボラ波形は垂直軸Ｙに沿って示されている。垂直方向の湾曲状のラインは、図１の水平内側ピン歪み（水平中心線ＨＣＬで同一の間隔を有する湾曲した垂直ライン）を補正するためのコンバージェンス補正波形によって得られる水平方向の変位量（即ち、水平レート正弦波と垂直レートパラボラの積）を表わす。垂直方向の湾曲状の各ラインは、中央から外側に最も多く動かされ、一方、各ラインの上部及び下部は動かされない。直線状の垂直ラインは、水平レート正弦波状波形と垂直レートパラボラ波形の積によるコンバージェンス補正の効果を表わす。各垂直ラインの上部及び下部は所定位置に留まり、上部と下部の間にある各ラインの湾曲部は直線状になるまで中央から外側に変位する。湾曲部の最大の変位は、左側及び右側の半分の画像の夫々の中央で生じる。垂直ラインの直線化によって、正弦波状の水平内側線形歪みが生じ、垂直ラインの間隔Ｓは一致しない。図示する如く、間隔は中央で最大になり、左及び右の縁で最小である。

水平内側線形歪みは、図３に示す如く、水平軸Ｘに沿って示される反転した水平レート正弦波状波形をコンバージェンス補正信号として印加することにより補正することが可能である。湾曲状垂直ラインは、反転した水平正弦波状波形により誘起される変位量を表わす。二つの水平レート正弦波状波形は相互に打ち消し合うだけではないことを理解する必要がある。反転した水平波形は、波形乗算器によって生成された乗算波形に、例えば、加算されることにより、組み合わされる。これにより得られる直線状のラインは均等な間隔Ｓを有する。

水平正弦波状波形発生器によって発生される正弦波に非対称性がある場合に画像は歪む。非対称性の歪みは打ち消し合う傾向があるので、水平内側線形を補正するため反転された同一水平正弦波状波形を使用することが有利である。

上述の如くの歪みのある画像を表示する陰極線管の補正回路は、補正信号を形成するため略正弦波状波形の水平レート波形と垂直レート波形を組み合わせる手段と；内側ピンクッション歪みを補正する補正信号に応じて陰極線管内にダイナミックな磁界を発生させる手段とからなる。

垂直レート波形は、一般的に、放物線状波形を有し、垂直帰線時に値がゼロになる。上記回路は、垂直帰線時に垂直レートバラボラの値を強制的にゼロにする方法で、乗算器を安定化させる帰還手段と共に使用してもよい。バイアス手段は、偏向レートリセット信号に応答する能動的帰還回路から構成されてもよい。

上記回路は、内側ピンクッション歪みを補正する第１の成分と、例えば、水平線形歪みの如くの第２の歪みを補正する第２の成分を有する複合補正信号を形成するため略正弦波状波形の第２の水平レート波形と、補正信号を組み合わせる第２の手段を更に有することが可能である。第２の組合せ手段は加算手段よりなる。補正信号と、略正弦波状波形の第２の水平レート波形の中の一方は、組み合わされる前に反転される。

上記回路は、略正弦波状波形の第１及び第２の両方の水平レート波形を発生する単一の手段を更に有し、上記複合補正信号は、発生される際の略正弦波状波形の水平レート波形の非対称性に起因する歪みを更に補正する。

上記回路は、垂直帰線時に垂直レートバラボラの値を強制的にゼロする方法で、乗算器を安定化させる帰還手段と共に使用してもよい。バイアス手段は偏向レートリセット信号に応答する能動的帰還回路から構成してもよい。

コンバージェンス補正波形発生回路２を図４に示す。回路２は、パラボラ発生器９と、正弦波発生器１０と、帰還安定化回路２０と、波形乗算器３０と、緑色ヨークのコンバージェンス補正信号の出力段６０とからなる。赤色及び青色ヨークの出力段は同様であり、図示されていない。

波形Ａで表わされた水平レートパラボラは、パラボラ発生器９によって波形Ｂで表わされた正弦波を発生する正弦波発生器１０に供給される。水平レートパラボラは正のピーク電圧５．６ボルトと、負のピーク電圧−０．１ボルトを有する。その上、水平レートパラボラは、コンバージェンス電源増幅器における約５μ秒の遅延でメイン走査を誘起する。かかる水平レートパラボラは、図５に示す回路９によって発生させることが可能である。図５を参照するに、一定電流Ｉ_DCは供給源９１で発生される。可変帰還電流Ｉ_ACは接合点９５で電流Ｉ_DCと加算される。複合電流はキャパシタＣ９１を充電する。キャパシタＣ９１は、トランジスタＱ９３を水平レートでターンオンする水平偏向回路４の水平帰線パルスを用いてリセット回路９４により周期的に放電される。これにより、図示する如く、積分器９２に交流結合された水平レート鋸歯信号が得られる。積分器９２は、積分キャパシタＣ９０を有する演算増幅器Ｕ１と、抵抗Ｒ９０を有する直流バイアス回路とを含む。出力されるパラボラ波形Ａは、可変電流Ｉ_ACとして接合点９５に結合される。積分器９２の出力に結合されたクランプ回路９３は、トランジスタＱ９０及びＱ９１と、抵抗Ｒ９１を含む。

水平リセットパルスは交流結合されているので、その立ち上がりエッジだけが水平パラボラをリセットする。これにより、水平リセットパルスの終了前約５μ秒で積分を開始することが可能である。抵抗Ｒ９０によってＵ１の反転入力に供給される直流電流バイアスは、水平パラボラのピークが水平方向走査の中央の約５μ秒前に生ずるよう水平パラボラをチルトさせるため積分器への入力で使用される。即ち、パラボラは、ピークを過ぎると、帰線パルスが発生して出力をゼロに戻すまで減少し続ける。しかし、直流バイアスが水平パラボラをチルトさせ、水平パラボラの有用な部分が水平リセットパルスが始まる５μ秒前に終了するとき、負の方向に進むオーバーシュートが生じる。これは、画像の正しいエッジに水平ラインのフレアを誘起する。クランプ回路９３は負の方向に進むパラボラを約−１００ｍＶで切り取る。このレベルは、画像の正しいエッジで直線状の水平ラインを得る最良のレベルであると定められた。このレベルは極めて重要であり、温度変化が生じる際でさえクランプ回路９３によって維持される。トランジスタＱ９１はそのコレクタで約１ｍＡの略一定電流を受ける。トランジスタＱ９１の直流ベータ（電流利得）によって定められるこの電流の僅少な一部は、トランジスタＱ９０のベースに流れ込み、帰還によって強制的にコレクタ・エミッタ間電圧ともされるベース・エミッタ間電圧を定める。クランプ中にトランジスタＱ９０に流れる電流は約１０ｍＡである。トランジスタＱ９０及びＱ９１は類似した環境温度で動作する同一の形のものである。トランジスタＱ９０のコレクタ電流が大きくなるに従って、そのベース・エミッタ間電圧はトランジスタＱ９１よりも大きくなり、その約１００ｍＶの差が温度変化がある場合に一定に維持される傾向がある。

水平パラボラの積分は、水平リセットパルスの最初の半分の間にトランジスタ９２による積分キャパシタＣ９０の放電によってリセットされ、水平リセットパルスの次の半分の間に開始することが可能になる。この時間中に積分されている関数は、抵抗Ｒ９２とトランジスタＱ９３がキャパシタＣ９１の電圧に与える影響によって生じる負方向のキャパシタ放電である。これにより、積分の最初の５μ秒間に、水平パラボラの特徴を表わす正の傾きの減少ではなく、正の傾きの増大が生じる。かかる水平パラボラのフレアは、画像の左のエッジで水平ラインの直線化に役立つ。

水平パラボラの波形Ａは、図６に示す如く、波形Ｂを生成するため正弦波発生器１０においてローパスフィルタリングと位相シフトを受ける。波形Ｂは、水平方向の中央の走査の約５μ秒前に正の方向に進んでゼロと交差し、１．３５ボルトの直流の平均値と、１．６ボルトのピークツウピーク振幅を有する水平方向の正弦波として示されている。この水平パラボラは，抵抗Ｒ１０、Ｒ１１及びＲ１２と、キャパシタＣ１０及びＣ１１とを含む回路網によるローパスフィルタリングを受ける。フィルタリングされた信号は、抵抗Ｒ１３によってエミッタバイアスされたトランジスタＱ１０によりバッファされる。

水平正弦波ＢはキャパシタＣ４０を介して波形乗算器３０のピン５に交流結合される。直流バイアスは、抵抗Ｒ４１、Ｒ４２及びＲ４３と、キャパシタＣ１１とを含むＲ−Ｃ回路網によって確定される。第２の水平正弦波状波形は、キャパシタＣ４４を介して利得決定抵抗Ｒ４８、Ｒ４９及びＲ５０に交流結合する波形Ｂにより供給される。第１及び第２の水平正弦波状波形の振幅は異なる。

垂直レートパラボラ波形Ｃは、キャパシタＣ４２を介して波形乗算器３０のピン３に交流結合される。波形Ｃは約４ボルトのピークツウピーク電圧を有する。交流結合の後、直流レベルは、抵抗Ｒ４４を介して作用する較正信号ＶＣＡＬによって確定される。較正信号ＶＣＡＬは、波形乗算器３０のピン２に結合され、垂直帰線中に垂直レートパラボラの値を強制的にゼロさせるような方法で乗算器を安定化させる。これにより、垂直帰線中に出力乗算信号は強制的にゼロレベルになる。

水平レート正弦波状波形及び垂直レートパラボラは、波形乗算器３０で互いに乗算される。波形乗算器３０としてパナソニック製ＡＮ６１４乗算器を使用してもよい。残留内側ピンクッション歪みを補正する補正信号である乗算器のピン７からの乗算出力信号は、トランジスタＱ４１によってバッファされ、キャパシタＣ４３を介して利得決定抵抗Ｒ４５、Ｒ４６及びＲ４７に交流結合される。

補正信号又は第２の水平正弦波状波形の何れか一方は、複合補正信号を定めるため組み合わされる前に反転されることが必要である。上記反転は、第１及び第２の水平正弦波状波形を互いに対し効果的に反転させ、これにより、残留内側ピンクッション歪みの補正により生ずる水平線形歪みが補正される。コイルドライバ６１として示される如く、乗算信号出力と第２の水平正弦波状波形の加算演算増幅器の反転及び非反転入力を利用することにより実現される。

回路２において、抵抗Ｒ４５、Ｒ４６及びＲ４７は、（残留内側ピンクッション）歪み信号を夫々青色、赤色及び緑色の水平コンバージェンスコイルドライバ増幅器の反転入力に結合する。抵抗Ｒ４８、Ｒ４９及びＲ５０は第２の水平正弦波状波形を夫々青色、赤色及び緑色の水平コンバージェンスコイルドライバ増幅器の非反転入力に結合する。緑色の水平コンバージェンスコイルドライバ６１は図４に示されている。夫々のドライバ増幅器の出力は、夫々の電力増幅器、例えば、緑色の電力増幅器６２に対する入力の複合補正信号である。夫々の電力増幅器の出力は、夫々の水平コンバージェンスコイル、例えば、緑色のコンバージェンスコイル６３をドライブする。複合補正信号は、残留内側ピンクッション歪みを補正し、残留内側ピンクッション歪みの補正により与えられる水平線形歪みを補正する。

例えば、第１の水平正弦波状波形の如く、生成された波形がある程度の非対称性を示すことは異常ではない。その上、第１及び第２の水平レート正弦波状波形が波形発生器によって発生され、振幅だけが幾分異なる点を除いて本質的に同一である場合、上記複合補正信号は、発生した波形の非対称性に起因するすべての歪みを補正する傾向がある。かかる場合に、水平正弦波状波形の非対称性に起因する歪みは補正される。

乗算器３０の較正信号ＶＣＡＬは、図７に示す如く帰還安定化回路２０によって負帰還制御ループ動作モードで自動的に生成される。垂直レートパラボラ波形と水平レート正弦波状波形との積である乗算器３０のピン７の出力は、トランジスタＱ４１によってバッファされ、トランジスタＱ２０と差動増幅器を形成するトランジスタＱ２４のベースに結合される。トランジスタＱ２０のベース電圧は、乗算信号出力を抵抗Ｒ２３及びキャパシタＣ２２により形成されるローパスフィルタに通すことによって発生される。この結果、トランジスタＱ２０のベース電圧は、交流成分信号を含まず、トランジスタＱ２４のベース電圧の平均値に一致する直流の大きさを有する。

１対のトランジスタスイッチＱ２１及びＱ２２は、両方が導通状態にあるとき、トランジスタＱ２４及びＱ２０の一方又は両方に抵抗Ｒ２２を流れるエミッタ電流を発生させるため直列接続されている。トランジスタスイッチＱ２２は、垂直ブランキング間隔の間だけ垂直レートブランキング信号Ｅによってターンオンされる。トランジスタスイッチＱ２１は水平帰線パルスＦだけによってターンオンされる。

トランジスタＱ２０のコレクタは、トランジスタＱ２０が導通状態であるとき、トランジスタＱ２３をターンオンさせるためトランジスタＱ２３のベースに結合されている。一方、トランジスタＱ２３は非導通状態である。トランジスタＱ２３のエミッタは、抵抗Ｒ２４を介して＋１２ボルト電源に結合されている。トランジスタＱ２３のエミッタ・コレクタ電流は、トランジスタＱ２３がトランジスタＱ２０によってターンオンされるときに、抵抗Ｒ２４により定められる。トランジスタＱ２３のコレクタは、トランジスタＱ２０及びＱ２３が導通状態であるとき、キャパシタＣ２１を充電するためキャパシタＣ２１に結合される。抵抗Ｒ２５及びＲ２６によって形成される分圧器は、キャパシタＣ２１の直流電圧レベルを定める。

定常状態の動作において、抵抗Ｑ２３は、抵抗Ｒ２５及びＲ２６によって設定されたものよりも信号ＶＣＡＬの電圧レベルを上昇させるコレクタ電流を発生する。トランジスタＱ２４とＱ２０のベース電圧の電位差は、垂直ブランキング間隔中の乗算出力信号のピークツウピーク振幅に比例する。トランジスタＱ２４とＱ２０のベース電圧の電位差は、トランジスタＱ２３の導通を制御するためサンプリングされる。

乗算出力信号のピークツウピーク振幅が垂直ブランキング間隔中に増加する場合、トランジスタＱ２３は、直流信号ＶＣＡＬを増大させるため、より確固かつ長い時間間隔に亘ってターンオンする。上記の方法により、乗算出力信号のピークツウピーク振幅は、垂直ブランキング間隔中に自動的に減少させられる。一方、乗算出力信号が減少する傾向のある場合、水平ブランキング間隔中に、トランジスタＱ２３はターンオンすることなく、信号ＶＣＡＬは極性の反転を生じるほど十分に小さくなるまで減少する。従って、定常状態の動作において、垂直ブランキング間隔中に、乗算出力信号の位相は所定の位相であり、その振幅は帰還ループ利得によって制御されて最小値である。

帰還安定化回路２０のサンプリング特性により、水平ラインが垂れ下がりを示す歪みが生じる。かかる垂れ下がりの歪みは、図４に示す如く、ＶＣＡＬ信号と乗算器３０のピン２の接合点に垂直レート鋸歯波形Ｄを挿入することによって補正することができる。垂直鋸歯波形は約４ボルトのピークツウピーク電圧を有する。垂直鋸歯はキャパシタＣ４５及びＣ４６によって形成される容量性デバイダを介して結合される。

本発明によれば、残留内側ピンクッション歪みを完全に補正するコンバージェンス補正信号が得られる。その上、本発明は、波形乗算器の動作を改良するため設けられる帰還安定化回路と適合する。更に、第１及び第２の水平レート正弦波状波形は同一の波形発生器から発生されるので、複合補正信号は水平レート正弦波状波形の非対称性に起因するすべての歪みを補正する。

残留水平内側ピンクッション歪みの説明図である。 残留水平内側ピンクッション歪み補正の説明図である。 残留水平内側ピンクッション歪み補正によって生じる水平内側線形歪みの補正の説明図である。 残留水平内側ピンクッション歪みを完全に補正するコンバージェンス補正波形を発生する回路の回路図である。 図４に示すパラポラ発生器の系統図である。 図４に示す正弦波状波形発生器の系統図である。 図４に示す帰還安定化回路の系統図である。

符号の説明

２ コンバージェンス補正波形発生回路
４ 水平偏向回路
５ ピン
９ パラボラ発生器
１０ 正弦波発生器
２０ 帰還安定化回路
３０ 波形乗算器
６０ 出力段
６１ コイルドライバ
６２ 電力増幅器
６３ コンバージェンスコイル
９１ 供給源
９２ 積分器
９３ クランプ回路
９４ リセット回路
９５ 接合点
Ｃ１０，Ｃ１１，Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ４０，Ｃ４３，Ｃ４４，Ｃ９０，Ｃ９１ キャパシタ
Ｑ２０，Ｑ２１，Ｑ２２，Ｑ２３，Ｑ２４，Ｑ４１，Ｑ９０，Ｑ９１，Ｑ９３ トランジスタ
Ｒ１０，Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ２３，Ｒ２４，Ｒ２５，Ｒ２６，Ｒ４１，Ｒ４２，Ｒ４３，Ｒ４５，Ｒ４６，Ｒ４７，Ｒ４８，Ｒ４９，Ｒ５０，Ｒ９０，Ｒ９１ 抵抗
Ｕ１ 演算増幅器

Claims (2)

1. 内側ピンクッション歪みを補正するための補正信号を形成するため、略正弦波状波形の第１の水平レート波形を垂直レート波形と組み合わせる波形乗算器手段と；
   内側ピンクッション歪みを補正する第１の成分と、水平線形歪みを補正する第２の成分とを有する複合補正信号を形成するため、前記第１の水平レート波形に関して反転された略正弦波状波形の第２の水平レート波形を前記補正信号と組み合わせる加算手段と；
   前記複合補正信号に応じて陰極線管内にダイナミックな磁界を発生させる手段と；
   を有する、歪みのある画像を表示する陰極線管の補正回路。
2. 略正弦波形状波形の第１及び第２の両方の水平レート波形であって、互いに対して反転された前記水平レート波形を発生させる手段と；
   内側ピンクッション歪みを補正するための補正信号を形成するため、前記第１の水平レート波形を垂直レート波形と組み合わせる波形乗算手段と；
   内側ピンクッション歪み及び水平線形歪みを補正するための複合補正信号を形成するため、前記第２の水平レート波形を前記補正信号と組み合わせる加算手段と；
   内側ピンクッション歪みと、水平線形歪みと、前記第１及び第２の水平レート波形の非対称性に起因する歪みとを補正する前記複合補正信号に応じて、陰極線管内にダイナミックな磁界を発生させる手段と；
   を有する、歪みのある画像を表示する陰極線管の補正回路。

Images