JP2716495B2 - 画像管用の偏向回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 画像管のための、例えばテレビ受像機またはモニター
のための、偏向回路においては、電極ビームは走査線の
走査トレース掃引時間の間に画面の左エツジから右エツ
ジに偏向される。その次に、電極ビームが高速で画面の
左エツジに戻るための帰線期間（リトレースインターバ
ル）が継起する。これによつて、リトレースインターバ
ルの間の偏向電流の迅速な変化の際に、選択においては
これら部品の設計選定の際に配慮しなくてはならない水
平走査出力トランジスタと掃引コイルに、比較的高い電
圧ピークが発生する。

高解像度を持つテレビジヨン装置においては、走査線
の数を増加させることが、そして結果的に走査期間を短
縮（HDTV）させることが、付加的問題をもたらしてい
る。これらの問題とは生じさせるべき出力の増加、水平
走査出力トランジスタにおける、そして掃引コイルにお
ける帰線（リトレーシング）電圧の増加、並びに妨害放
射である。

高解像度を持つそのような装置では、対称偏向と呼ば
れる方法によつて動作することは知られている（コンシ
ユマ−エレクトロニクスにおけるIEEE会報1985年８月発
行の第CE−31巻第３号、255ページから261ページ）。こ
の方法では走査線を描くための電子ビームは画面の左エ
ツジから右エツジに偏向され、そして引き続いて、帰線
（リトレーシング）なしで画面の右エツジから左エツジ
まで、次の走査線を描くために同じ速度で偏向される。
こうして、従来用いられていた画像の右エツジから左エ
ツジへの速いリトレーシングが、そしてそれにより偏向
電流の速い変化による問題が、ここでは生じることがな
い。そのような偏向は、電力損失および走査線偏向回路
の妨害放射が減少するという利点を生み出した。そのよ
うな対称偏向においては、走査線偏向電流は例えば１本
の走査線の偏向の間に負の値から正の値へ、そして次の
走査線の偏向の間にこの正の値から負の値へと三角形の
形状をなすように変化する。偏向電流は、この三角形状
の変化と近似した、正弦波とすることも可能である。偏
向電流の正弦波形状におけると同様、三角形状において
も、電流のピークはそのつど２本の走査線の間で、画面
の外側に位置しさらにゼロクロスは走査線の中心に位置
する。

こうして、偏向電流の三角形状の場合は、走査線周波
数の半分の方形波電圧が適当な回路を通して掃引コイル
に加えられる。理想的な場合には、この方形波電圧は掃
引コイル中で三角形状の電流を発生させることとなり、
正の方形波電圧の場合には正の傾斜を持ち、そして負の
方形波電圧の場合には負の傾斜を持ち、こうして常に偏
向電流のゼロクロスは走査線の中心に位置し、さらに偏
向電流はゼロクロスの前および後で走査線（往方向）ト
レース掃引時間のどちらの半分においても反転した符号
を以て対称的に変化する。

偏向電流路に純抵抗、特に掃引コイルの不可避な純抵
抗、が存在すると、偏向電流の望ましい特性経過が常に
実現できるというわけではなくなる。このことは走査中
の偏向電流が走査線の中心でゼロクロスするわけではな
いことを、そして走査線を半分にした２つの部分で偏向
電流が異なる曲線形状（経過）を持つということを意味
する。この結果、表示画像のパターン（幾何学的形状）
および輝度におけるエラーが画像再現時に現われる。

簡単な電子的装置によつて、望ましい形状からの偏向
電流形状の前述の偏差を防止することが、本発明の目的
である。

この目的は請求項１に記載の本発明の構成要件によつ
て達成される。本発明の改善的な発展はサブクレームで
説明されている。

本発明による手段においては、実際に流れている偏向
電流が抵抗器によつて検出されるか、または偏向電流を
生じさせる電圧が偏向コイルにて検出される。この手段
は、説明された望ましい位置からの偏差はそれら２つの
値から認識できるという事実に基づいている。それらか
ら制御量（補正度数）が求められる。それらの制御量に
よつては走査（線の間）中当該偏向電流が望ましい経路
（形状）を有するようにフイードバツクまたは制御回路
方式により増幅器によつて偏向電流を制御する。増幅器
による修正を目的とした偏向電流の制御は偏向電流に依
存して、偏向掃引コイルに印加される電圧に依存して、
あるいは両方の量を基にして組合された基準に依存して
実行される。

偏向電流のゼロクロスが検出され、そして走査線の中
心からその偏りから、付加的な制御電圧が得られ、それ
は付加的に偏向電流に比例した電圧の増幅度を制御する
ような機能が付加されることが望ましい。これによつ
て、偏向ユニツトにおける温度変化による偏向電流のゼ
ロ位置の変動が特に補償される。この制御電圧は１走査
線の過程で変化するようなダイナミツクな制御電圧では
なく、直流電流状に、ゆつくりと変化する制御電圧であ
る。

続いて、図面を用いて実施例により本発明が説明され
る。第１図は本発明による回路の例を示す図であり、第
２図は動作方法を説明するための曲線を示す図である。

第１図において、２つのパワートランジスタT1、T2は
２つのスイツチング電圧U1,U2によつて、それらが交互
に導通するようなプツシユプルモードで制御され、また
ロツクされている。走査周波数は32kHzであり、スイツ
チング電圧U1,U2は走査周波数の半分、すなわち16kHz、
の周波数を有しており、これによつてスイツチング電圧
U1,U2の半波の各１つは、１つの走査線期間と等しくな
つている。トランジスタT1,T2に並列に、フリーランニ
ングダイオードD1,D2およびコンデンサC1,C2が、一時的
な転流のためにないし一時的な電流切換えのため接続さ
れている。部品T1,C1,D1,T2,C2,D2は高電圧スイツチS1
と呼ばれる回路を形成し、その出力ｄは走査線から走査
線へと交互に、地電位へと、そして動作電圧のUB＝200V
へと接続される。スイツチS1の出力側を成し、そして掃
引コイルASの入力側を成す点ｄにおいては、走査線の半
分の周波数を持つ電圧Udが発生する。R5は掃引コイルの
純抵抗成分を表わしている。Csは直流を阻止（減結合）
しそして正接補正ないし正接等化（ひずみ除去）のため
に用いられる、正接コンデンサと呼ばれるものである。
Csの右端ｂは地電位ではなく、抵抗R4を通して増幅器V1
の出力に接続されている。

第２図は第１図の回路の電圧と電流を示したものであ
る。線t1からt4の間はいつの場合でも理想的な波形の形
状が連続線で表わされている。破線は補正測定がない時
に実際に現われる、望ましい形状から偏差のある実際の
形状を示している。偏向電流iaの値を決定する点ｃおよ
びｂの間の電圧Ucbは、抵抗R4およびR5にわたる電圧ド
ロツプによつて破線で表わされる降下を生じさせる。こ
の電圧降下の結果、電流iaの形状はここで破線で示され
ているように、増加する。ここで説明される回路は、電
流iaの形状を理想的なものとするための３つの補正装置
を有しており、次にそれらが１つずつ説明される。

偏向電流による補正． 偏向電流iaに比例している点ｂおよびａの間の電圧が
差動増幅器V2の入力に供給される。点ｅには、偏向電流
iaに比例する電圧が生じる。これは制御量（補正変量）
Us1として、増幅器V1の入力ｆに導かれ、この増幅器は
抵抗R6を経て負帰還接続されていて、アナログ線形増幅
器として動作する。補正変量Us1は点ａの電圧Uaを、実
際に流れる偏向電流iaに応じて変化させる。偏向電流ia
は、掃引コイルASの、誘導性とコンデンサCsとによる電
圧Ucbが正確に方形の形状を持つ時に望ましい形状を持
つ、すなわち１本の走査線の継続時間の間、常に一定と
なる。偏向電流iaの流路中に純抵抗が存在していると、
この条件は満足されない。点ａにおける電圧Uaは補正変
量Us1によつて、電圧Ucbが正確に方形の形状となるよ
う、すなわち１本の走査線の継続時間の間は一定の値を
持ち、破線のように降下しないように、制御される。こ
うして、増幅器V1によつて電圧Uaが点ａに生ずる。従つ
て電圧Uaによつて破線によつて表わされた電圧Ucbの電
圧降下が補正される。これは点ａにおいて偏向電流iaが
自分自身を補正するという、負帰還接続による結果であ
る。補正変数Us1は、１本の走査線の継続時間（１走査
線期間）の過程においてそのつど変化するダイナミツク
補正変数である。場合により付加的に補正変数Us1にお
いてパルス整形器または高調波発生器が設けて、それら
は偏向電流の完全な補正を行うよう、１本の走査線の間
の補正変数Us1の形状をそのつど変化させることができ
る。偏向電流iaの望ましい形状は、iaが走査線の中央に
おいてゼロクロスし、そしてゼロクロスの前および後の
両方の走査線の半分において反転した符号を持つ鏡像の
ように対称となつていることを意味している。

電圧による補正． 点ｄに現われる電圧Udは、正確な方形波形状でしかも
走査周波数の半分の周波数であるような基準電圧Uvもま
た供給されているコンパレーター段１に供給される。コ
ンパレーター段１においてはUvとUdとの間の偏りが判定
される。ここから、補正変量Us2が得られ、これは１本
の走査周期の間のUdの望ましくない降下分を表わしてい
る。電圧におけるそのような降下はまた、偏向電流iaを
弱めるものである。抵抗R2を通して、補正変量Us2はま
た、補正変量Us1に加えられて増幅器V1の入力ｆに致
る。Us2もまた、偏向電流iaが走査周期（期間）の間、
望ましい形状を持つように、１つの走査線周期（期間）
にわたつて電圧Uaを変化させことができる。補正変量Us
1およびUs2は、個々に独立的にも、あるいはここに示さ
れているように両方同時にも、偏向電流iaの補正のため
に利用することが可能である。

ゼロクロスによる補正． 偏向電流iaに比例している点ｅにおける電圧はまた、
ゼロクロス検出器２にも供給され、結果の信号は時間コ
ンパレーター段３に供給される。加えて、電圧Udは、Ud
のエツジを検出し結果を時間コンパレーター段３に供給
する検出器４にも供給される。例えば検出器４はUd＝U_B
/2＝200Vの電圧値で応答するものであつて、の電圧は実
際、Udのエツジの継続時間の中点である。このエツジの
変化の速度はC1,C2によつて減じられる。段３におい
て、iaのゼロクロスとUdのインパルスエツジとが、時間
的なそれらの位置として比較される。段３におけるUdの
エツジの時間t1において、正方向に順方向計数するカウ
ンターがスタートする。iaのゼロクロスの時間t2または
t3において、カウンターが停止し、そして反転方向に、
それぞれt2から、またはt3からt4まで、すなわちUdの次
のエツジが現われるまで、動作される。ゼロクロスがt
3、すなわちt1からt4までの走査周期の中央にあればt4
のおける計数結果はゼロであり、そして制御電位Urもま
たゼロである。もし、破線で示されるように電圧Udおよ
び／または電圧Ucbに降下があれば電流は破線の過程を
とると考えられ、そのゼロクロスt2は望ましいゼロクロ
スt3に対して移動する。カウンターはt1からt2の間は正
的にスイツチされ、そしてt2からt4の間は負的にスイツ
チされる。時間t1からt2はt2からt4までよりも少ないた
め、カウンターの結果は負となる。こうして、制御電位
Urが発生し負方向に変化する。制御電位Urは制御可能な
抵抗R3を制御し、それによつて対向結合および増幅器V2
の振幅を制御する。この結果、点ａにおける電圧は、望
ましい時間t3において電流がゼロクロスすると考えられ
る方向に変化する。ゼロクロスt2がt3よりも遅れると、
Urは正となり、抵抗R3を反転方向に変化させる。こうし
てUrによる制御はiaのゼロクロスを常にt3に、すなわち
走査線の中央に、望ましいタイミングに置くように働
く。これらの条件が満足されれば、電流iaはゼロクロス
t3に関して、望ましい対称形をなして流れると考えられ
る。Urは、ゆつくりとした調節を生じさせる、直流的な
制御電位である。これは特に、温度変化、すなわち特に
長時間使用によるR4およびR5の値の変化によるiaのゼロ
クロス変動を補償するのに特に利用できる。第２図にお
いて連続線で表わされている電圧Uaは、点ａにおける偏
向電流の完全な補正に関する、すなさち連続的として示
されている形状に関する、電圧応答の図である。破線で
示されているUaの形状は、Uaの補償が不十分で、偏向電
流iaが破線形状をなす場合に相当するものである。

これまで、動作電圧UBは＋200Vで一定であると仮定し
てきた。この電圧は付加的に偏向パターンのパターン調
節のために振幅変更されることもある。走査線偏向電流
が、例えば垂直周波偏向電圧に従つてイースト／ウエス
ト補正のように変更されるならば、付加的に動作電圧UB
は垂直周波電圧によつて振幅変更される。次に、偏向電
流iaの振幅もまた、パターンのイース／ウエスト調節の
ための垂直周波的に変更される。

点ａにおける電圧Uaが、それによる掃引コイルASにお
ける電圧作用が、そしてそれによる偏向電流iaが、こう
して３つの現象を基に調節されるが、その１つはダイナ
ミツクなものであつて、補正変量Us1によつてia自体に
依存して、第２もまたダイナミツク的であつて補正変量
Us2によつて掃引コイルASに加えられる電圧Udに依存し
て、そして第３はスタテイツク的であつて静的に影響す
る制御電位Urによつて電流iaのゼロクロスの位置に依存
して調節される。

第１図において段１から第４までが表おわされている
が、これらは例えば市場で容易に入手できるモトローラ
社のLM2901型の高速コンパレーターが利用できる。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】掃引（偏向）コイル（AS）と、偏向電流
   （ia）路中に設けられた正接コンデンサ（Cs）と、画像
   再生用の電子ビームが交互に画像の左エッジから右エッ
   ジへ、右エッジから左エッジへと対称に偏向される対称
   偏向部とが設けられている画像管用走査線偏向回路にお
   いて、 掃引コイル（AS）の一端（ｄ）は、走査線周波数の1/2
   で、オンオフ比1:1の、ほぼ矩形状電圧（Ud）を供給す
   る、接地電位と作動電圧（UB）とに交互に接続される能
   動電圧スイッチ（S1）の出力側（ｄ）に接続されてお
   り、前記掃引コイル（AS）の他端（ｈ）は、増幅器（V
   1）の出力側（ａ）に接続されており、前記増幅器（V
   1）の一方の制御入力側（ｆ）には、前記掃引コイル（A
   S）を流れる電流（ia）に比例する第１の制御量（Us1）
   及び／又は前記能動電圧スイッチ（S1）の出力電圧（U
   d）と前記走査線周波数の1/2の周波数の矩形状特性を有
   する比較電圧（UV）との偏差から得られた第２の制御量
   （Us2）が供給され、該供給の際、前記偏向コイル（A
   S）を流れる電流（ia）が直線経過特性及び走査線中央
   （t3）でゼロクロスを有するように構成されていること
   を特徴とする走査線偏向回路。
2. 【請求項２】偏向電流（ia）の経路内に、抵抗（R4）が
   設けられており、該抵抗（R4）の両端（b,a）は、差動
   増幅器（V2）の各入力側に接続されており、前記差動増
   幅器（V2）の出力側は、第１の制御量（Us1）を供給す
   る請求項１記載の回路。
3. 【請求項３】偏向電流（ia）のゼロクロスの時間位置を
   スイッチ（S1）の出力電圧（Ud）の両エッジ（t1,t4）
   に対して相対的に評価し、該評価により、差動増幅器
   （V2）の増幅用の制御電圧を導出する回路が設けられて
   いる請求項２記載の回路。
4. 【請求項４】スイッチ（S1）の出力電圧（Ud）のエッジ
   （t1）で、カウンタが開始され、偏向電流（ia）のゼロ
   クロス（t2）時に、前記カウンタのカウント方向が反転
   され、出力電圧（Ud）の直ぐ次のエッジ（４）で、カウ
   ント結果により、制御電圧（Ur）の値を決めるように構
   成されている請求項３記載の回路。
5. 【請求項５】スイッチ（S1）に印加された動作電圧（U
   B）を振幅変調して、偏向パターン（イースト／ウェス
   ト）のパターン補正を達成するように構成されている請
   求項１記載の回路。