JP3061069B2 - 陰極線管スクリーン保護回路 - Google Patents

陰極線管スクリーン保護回路

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JP3061069B2
JP3061069B2 JP3128511A JP12851191A JP3061069B2 JP 3061069 B2 JP3061069 B2 JP 3061069B2 JP 3128511 A JP3128511 A JP 3128511A JP 12851191 A JP12851191 A JP 12851191A JP 3061069 B2 JP3061069 B2 JP 3061069B2
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N3/00Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages
    • H04N3/10Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical
    • H04N3/16Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical by deflecting electron beam in cathode-ray tube, e.g. scanning corrections
    • H04N3/20Prevention of damage to cathode-ray tubes in the event of failure of scanning

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  • Details Of Television Scanning (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の利用分野】この発明はビデオ表示装置に、特
に、複数の陰極線管を有する投射型ビデオ表示装置に関
し、さらに詳しくは、偏向機能の喪失に応答して動作す
る陰極線管(CRT)保護回路に関するものである。
【0002】
【発明の背景】テレビジョン受像機などの投射型ビデオ
表示装置は通常、それぞれが赤、緑及び青の画像を生成
する3本の単色陰極線管を含んでいる。通常は、陰極線
管の各々に拡大レンズ構体が設けられており、これが管
からの光を1乃至それ以上のミラーに伝送し、そこから
光は投射スクリーンの観察領域に反射される。これが後
部投射型(リアプロジェクション)受像機である。スク
リーンは、陰極線管の各々からの重畳された画像から形
成された拡大画像がスクリーンの前面の位置から見える
ように、光の一部分を透過させる。このスクリーンは、
スクリーンの前方を中心とした観賞可能領域を大きくす
るために、管からの光を拡散させて、視聴者の観察角を
いくらか拡げるように働く。
【0003】普通の部屋の照明下でも充分観察できるに
充分な明るさの最終的な拡大画像を形成するためには、
個々の陰極線管が高い電子ビーム密度に対応する高いレ
ベルの明るさで動作する必要がある。陰極線管の電子ビ
ームの1本、2本または全ての水平または垂直偏向また
は走査が行われなくなったり、あるいは減少すると、1
またはそれ以上の陰極線管の蛍光体表示スクリーンの小
部分上に電子ビームエネルギが集中することがある。走
査の消失あるいは減少状態がほんの僅かな時間でも続く
と、特に、水平走査機能が失われて垂直の線あるいは点
がCRTのスクリーン上に表われる(垂直または水平偏
向機能の喪失)ときは、表示スクリーンが永久的な損傷
を受けることがある。従って、電子ビーム偏向の喪失ま
たは減少をすばやく検出して、適切な形、例えば、1本
またはそれ以上の電子ビームをブランキングさせるよう
な形で応答して、陰極線管の損傷を防止する何らかの形
の保護回路を設けることが重要である。
【0004】米国特許第4,642,532号には、垂
直及び水平偏向電流を表わす信号が検出される投射型T
V偏向喪失保護回路が開示されている。水平または垂直
偏向信号の一方が消失した場合には、映像管駆動回路を
不働化して、CRTのスクリーン上の表示を消去する信
号が生成される。
【0005】偏向機能の喪失が起こった時、ビデオ駆動
回路あるいは増幅器の1またはそれ以上のものが短絡、
例えば、コレクタからエミッタへの短絡が起こって、C
RTの陰極が接地レベル及びグリッド電圧に非常に接近
したような場合にでも、CRTのスクリーンが蛍光体焼
けを起こさないようにする保護回路を提供することが望
ましい。
【0006】さらに、最大ビデオ信号範囲を与え得る、
即ち、ビデオ信号に従って、CRTが生成し得る最大ビ
ーム電流を供給できるようにCRTの制御グリッドを充
分陰極電位に近い電圧レベルに置くことができ、しか
も、走査機能が消失した時に直ちにCRTのブランキン
グができるような保護回路を提供することが望ましい。
【0007】また、トランジスタなどの能動素子をでき
だけ少なくしたCRT保護回路を得ることが望まし
い。
【0008】さらに、テレビジョン受像機の電源をター
ンオフした直後に上記の保護回路が電源電圧+V の電
圧源から引出す電流を最少にして、上記電源をターンオ
フした後も暫くの間は電源電圧+V が維持されて、C
RTの陰極に電子ビームを遮断する、即ちCRTのスク
リーンをブランキング状態に維持するのに必要な大きさ
の電圧が供給され続けることができるようにすることが
望ましい。
【0009】また、水平掃引機能の喪失が起きた時、冗
長性を持った(2重、3重の)CRT保護を与えられる
ようなCRT保護回路が望まれる。
【0010】さらに、テレビジョン受像機のCRTの陰
極用の供給電圧以外の付加された直流低電圧電源によっ
て付勢する必要がないCRT保護回路が望まれる。
【0011】また、受像機のターンオフ後、かなりの時
間CRTスクリーンをブランキング状態に保ち、また、
テレビジョン受像機のターンオン直後であっても、走査
機能の喪失が起きれば、すぐにCRTスクリーンのブラ
ンキングができるようなCRT保護回路が望まれる。
【0012】
【発明の概要】本発明の一態様による陰極線管保護回路
は、陰極線管の正常動作期間中は該陰極線管の制御電極
(G1)に正電圧が供給されるように第1のスイッチ手
段(106)が電圧供給源(+225Vの601)を上
記制御電極に結合し、陰極線管の電子ビームを遮断する
必要のある遮断期間中は上記第1のスイッチ手段が上記
電圧供給源を上記制御電極から切離すように動作するバ
イアス手段(+225V、106、119、118)を
具えている。 本発明の陰極線管保護回路は、また、上記
第1のスイッチ手段(106)と上記制御電極(G1)
との間に結合されていて、上記遮断期間中は上記制御電
極に負の遮断電圧(例えば−200V)を供給するキャ
パシタ(110)と、上記第1のスイッチ手段(10
6)と上記キャパシタ(110)との間に設けられた回
路接続点と基準電位源(実施例では接地点)との間に結
合されていて、上記遮断期間中に上記キャパシタ(11
0)に対する電流路を与える導電路(124)と、上記
制御電極(G1)と上記基準電位源との間に結合されて
いて、上記制御電極(G1)の電圧を予め設定されたレ
ベル(例えば、27V)以下に維持し、また上記キャパ
シタ(110)に対する低インピーダンス充電路を与え
る電圧調整手段(112、118)と、上記電圧調整手
段(112、118)と上記制御電極(G1)との間に
結合されていて、上記遮断期間中は上記電圧調整手段
(112、118)を上記制御電極(G1)から切離す
第2のスイッチ手段(114)とを具備している。
【0013】この発明の一実施例においては、第1のス
イッチ手段はPNPバイポーラトランジスタを含み、偏
向信号を表わす信号はテレビジョン受像機の水平偏向信
号を表わす信号からなる。ブランキング電圧はキャパシ
タを含む電荷蓄積手段の両端間に現れる負の電圧からな
る。
【0014】
【実施例の説明】図1と図2を参照して説明する。投射
型ビデオ表示装置、例えば、テレビジョン受像機は単色
の3個のCRT、即ち映像管10、11及び12を含ん
でいる(図2)。例えば、映像管10は赤色の画像、映
像管11は緑色の画像、映像管12は青色の画像を生成
する。これら3つの画像は光学系によって観察スクリー
ン上で組合わされて視聴者に対して表示される。
【0015】それぞれ端子RV−RV′間、GV−G
V′間及びBV−BV′間に結合された垂直偏向巻線1
4、15、16が垂直偏向回路13の出力端子13aと
端子13b(図1)の間に直列に接続されている。巻線
14、15及び16と直列に、端子13bと接地点との
間に直流阻止キャパシタCと電流サンプリング抵抗R
が接続されている。垂直偏向回路13は、キャパシタ
を流れて、端子13bに通常動作中は放物線電圧成
分を含む垂直周波数信号VERTを発生させる鋸歯状垂
直偏向電流iを生成する。例えば、巻線14、15及
び16の1つが開路した時のような垂直走査機能の喪失
が起きると、放物線信号VERTが生成されなくなる。
【0016】線周波数偏向回路、即ち、水平偏向回路1
22が端子RH−RH′、GH−GH′及びBH−B
H′に水平駆動信号を発生し、これらの信号は水平偏向
巻線20、21及び22(図2)に供給されてこれらの
巻線に水平偏向電流を発生させる。水平偏向回路122
はフライバック変成器、即ち高電圧変成器111(図
1)の1次巻線121に結合されている。高電圧変成器
111は負荷回路用電圧源601を構成する巻線31を
含み、この巻線31は整流段のダイオードD3を介して
端子32に電圧+V を生じさせる。電圧+V は、例
えば、+225V程度とすることができる。電圧+V
は、後述するように、CRT10、11及び12の陰極
に直流結合される。
【0017】偏向サイクルのトレース期間中、公知のよ
うな形で、高電圧変成器111の巻線31の両端間にト
レース電圧V31が現れる。トレース電圧V31は、例
えば、−28Vである。トレース期間中に導通するよう
な極性で接続されたダイオードD2が巻線31の端子3
1bと共通導体または接地点との間に結合されている。
ダイオードD2はトレース電圧V31をフィルタキャパ
シタC5の両端間に結合して、このキャパシタC5の両
端間、即ち巻線31の端子31aに、垂直偏向回路13
を付勢する正の電圧+V を発生させる。電圧レベル+
は約26Vである。
【0018】高電圧変成器111はまた、水平偏向回路
122の通常動作時に、水平線周波数のリトレースパル
ス信号HORを発生する巻線42を含んでいる。水平偏
向機能の喪失が起きた場合、信号HORが発生されなく
なると仮定する。
【0019】高電圧変成器111は、さらに、陰極線管
の陽極に対する高電圧、即ち、アルタ電圧Uを発生する
巻線43を有する。アルタ電圧を整流するために、ダイ
オードD1が設けられている。アルタ電圧Uは、通常
は、集束制御のために分圧回路(図示せず)を介してC
RTの集束電極に、また、分圧器を通してCRTのスク
リーングリッドにも供給される。
【0020】垂直放物線信号VERTはキャパシタC7
を介して故障検出器70のダイオードD5の陰極に供給
される。ダイオードD5の陽極は直流基準電圧V REF
が現れる線路に結合されている。従って、ほぼ電圧
REF クランプされた放物線電圧VERT1がダイオ
ードD5の陰極に現れる。電圧VERT1は、ダイオー
ドD6を含むピーク整流器を介して比較器72の非反転
入力端子に供給される。比較器72の反転入力端子には
上記基準電圧V REF が供給されている。信号VERT
が通常の垂直偏向状態を示す通常動作レベルにある時
は、比較器72の出力電圧V72は約12Vである。垂
直偏向が行われなくなると、出力電圧V72はほぼ0V
になる。
【0021】通常、水平走査状態を示す信号HORが整
流ダイオードD4を介して故障検出器70のトランジス
タQ1のエミッタに供給される。キャパシタC6がトラ
ンジスタQ1のコレクタと比較器71の非反転入力端子
に結合されている。比較器71の反転入力端子は分圧器
を通して基準電圧 REF が現れる線路に結合されてい
る。通常水平走査状態を示す信号HORが生成される
と、比較器71の出力端子71aに現れる出力電圧V
71は約+12Vより大きくなる。一方、信号HORが
失われて、水平走査が行われなくなったことを示すと、
電圧V71はほぼ0Vになる。
【0022】電圧V71とV72はそれぞれ対をなすト
ランジスタQ3とQ2のベースに供給される。トランジ
スタQ2とQ3のエミッタは接続端子70aにおいて相
互接続されている。端子70aはバイパスキャパシタC
10と並列に接続された抵抗R10を通して、例えば+
12Vの電圧+V の電圧源に結合されている。トラン
ジスタQ2とQ3のコレクタはそれぞれの抵抗73と7
4とを介して接地されている。水平走査機能喪失または
垂直偏向機能喪失のいずれかが生じると、0Vに近い電
圧SWEEP−LOSSが端子70aに現れる。通常動
作中は電圧SWEEP−LOSSは約+12Vである。
【0023】アンテナあるいは他の信号源8(図2)か
らの低レベルビデオ信号がビデオプロセッサ9によって
映像管駆動段55に供給される。ビデオプロセッサ9
は、例えば、アンテナまたは他の信号源8からの入力信
号を受取る投射型テレビジョン受像機の通常のビデオ処
理段を含んでいる。駆動段55は、共通ベース増幅器ト
ランジスタ51とカスコード増幅器構成に配置された共
通エミッタ増幅器トランジスタ50を有する。処理段9
により生成されるビデオ信号はトランジスタ50のベー
ス入力に結合される。通常の偏向動作時には、トランジ
スタ51のベースに電圧SWEEP−LOSSから抵抗
25を通して+12Vのベース電圧が供給される。
【0024】トランジスタ51を含む段と同様のトラン
ジスタ段が、図示のように、投射型テレビジョンシステ
ムのCRTの各々に設けられており、そのエミッタが各
増幅器段50のコレクタ出力に接続される。この接続の
詳細は図示しない。
【0025】駆動段55の出力回路は、インダクタL
1、ダイオードD10、インダクタL2、抵抗27及び
28からなる直列構成29を含んでおり、この直列構成
29がトランジスタ51のコレクタ負荷を形勢してい
る。高レベルの増幅されたビデオ信号がトランジスタ5
1のコレクタに現れる。駆動段55の出力回路は、B級
増幅器を構成する逆導電型のエミッタホロワトランジス
タ30と81を含み、これらの各トランジスタのベース
入力間には上記ダイオードD10が接続されている。こ
れによってトランジスタ81のベースは上記ダイオード
D10とインダクタL1を経てトランジスタ51のコレ
クタに結合され、トランジスタ30のベースは上記イン
ダクタL1を経てトランジスタ51のコレクタに結合
れている。トランジスタ81のエミッタ出力はトランジ
スタ30のエミッタ出力に結合されている。高レベルの
増幅されたビデオ信号がPNPフォロワトランジスタ3
0またはNPNフォロワトランジスタ81のエミッタ出
力(これは駆動段55の出力端子に相当する)から画像
再生映像管、即ち、CRT10の陰極56に、映像管ア
ーク電流制限抵抗33と、抵抗35とインダクタ36を
含むピーキング回路とを通して供給される。トランジス
タ30に結合されたコレクタ抵抗30aが映像管アーク
電流制限抵抗として作用する。
【0026】上記直列構成29と抵抗34とが接続され
た駆動段55の端子28aに、映像管の陰極に動作電圧
を供給するための電圧+V (+225V)が供給され
る。この電圧+V は図1中の電圧源601よりフィル
タキャパシタC8に結合された抵抗R24と自己バイア
スダイオード60とを介して上記端子28aに供給され
る。ダイオード60を設ける目的は後で詳述する。駆動
55と同様の構成(図示せず)がCRT11と12の
各々に設けられている。
【0027】例えば、使用者によりテレビジョン受像機
への電力供給が、例えば、主電源電圧116(図1)を
遮断することにより、ターンオフされると、偏向機能の
喪失が生じ、電圧SWEEP−L0SSは0Vに近い電
圧になる。0Vに近いの電圧SWEEP−LOSSはト
ランジスタ51を非導通にする。電圧+V が(例え
ば、受像機のフィルタキャパシタC4に蓄積された電荷
などにより)生成される限り、主電源電圧116の遮断
後も暫くはCRT10の陰極電圧Vはほぼ+225V
に維持される(この時、ビデオ信号は存在しないものと
する)。また、CRT10の制御グリッドに現れるグリ
ッド電圧Vは+27Vより正でない電圧に維持され
る。CRT10の陰極と制御グリッドの間のこの大きな
電圧差によって、CRT10に、CRT10の陰極にお
けるビーム電流iBEAMが0近くになる遮断状態が生
じる。電圧SWEEP−LOSSが0Vになることによ
り、たとえアルタ電圧Uが大ビーム電流を生じさせるほ
ど大きい場合でも、CRT10の表示スクリーンが損傷
を受けることがないように保護される。これは、テレビ
ジョン受像機がまだオンの状態である時にSWEEP−
LOSSが生じた場合でも同じである。
【0028】例えば、テレビジョン受像機への電力供給
が既にオンとされている時、あるいは、使用者がテレビ
ジョン受像機への電力供給をオフにした時に、電圧+V
が通常動作時より、大幅に低く、例えば0Vになって
しまい、一方、アルタ電圧Uは依然として通常の電圧レ
ベル、即ちかなり高い電圧にあるというような故障状態
を想定する。例えば、使用者がテレビジョン受像機をタ
ーンオフすると、水平及び垂直偏向が停止し、前述のよ
うに電圧SWEEP−LOSSが0になる。その結果、
トランジスタ51と30が非導通になる。
【0029】電圧+Vが通常動作時よりも大幅に低く
なると、ダイオード60は逆バイアスされ、例えば、端
子32(図1)における電源中のキャパシタC4を介し
て接地点にビーム電流iBEAMが流れることを妨げ
る。従って、ビーム電流、即ち陰極電流iBEAMはC
RT10の陰極に形成される陰極容量Cを充電して、
自己バイアス態様で大きな陰極電圧Vが現れる。電圧
はCRT10が実質的に遮断されるようにするとい
う利点をもつ。この結果、ビーム電流iBEAMは負帰
還的に0に近くなる。CRT10の陰極電圧は、陰極容
量Cが約15pfと小さい値であるために、急速に増
加するという利点がある。従って、ダイオード60は、
CRT10の陰極に、接地点に対して、ビデオ駆動段5
5の高出力インピーダンスを生じさせる。容量Cによ
り決まる高出力インピーダンスは、ビーム電流i
BEAMを遮断させるような自己バイアスをCRT10
に与える。
【0030】キャパシタC4とC8が、ダイオード60
のようなスイッチを介して駆動段55の端子28aに結
合されていなければ、電圧+V の大きな低下によって
ビーム電流iBEAMが接地点に流れてしまうであろ
う。電流iBEAMは、トランジスタ81のエミッター
ベース間PN接合のアバランシェあるいは降服状態のた
めに、このPN接合を含む主電流路を通り、また、例え
ばキャパシタC4およびC8を通って、あるいはキャパ
シタC4の端子に接続されている他の負荷回路を通って
流れる。従って、CRT10の陰極電圧は小さすぎてビ
ーム電流iBEAMのブランキングを行うことができな
い。従って、(後述する回路777に実施したこの発明
による保護回路の動作を考慮に入れない場合は)、小さ
い陰極−制御グリッド間電圧差しかCRT10に生じさ
せない。CRT10のこの小さな陰極−制御グリッド
電圧差は、偏向機能がなくなった時に、CRT10のス
クリーンに損傷を与えるようなビーム電流iBEAM
生じさせる。キャパシタンスCの値が小さいために、
CRT10に遮断(カットオフ)状態を発生させる応答
時間が短くなるという利点がある。
【0031】この発明の一態様によれば、SWEEP−
LOSS信号と、自己バイアスダイオード60を含む回
路とに冗長性を与えて、付加的なCRT保護を与えるた
めに、グリッドバイアス遮断回路777が設けられる。
回路777は通常動作時はグリッド電圧Vを約27V
に保ち、通常の水平偏向を表わす信号HORが生成され
ていない時は、電圧Vを約−200Vにする。種々の
故障状態で、回路777はCRT10をブランキングす
ることのできる付加的な保護を与える。
【0032】上述したように、走査がなくなった時にC
RTスクリーンを保護するための回路は、特に投射型テ
レビジョン受像機で重要である。なぜなら、投射型テレ
ビジョン受像機では、そのビーム電流密度が高いからで
ある。CRTスクリーン損傷の問題を扱う回路は、どの
構成素子が故障した場合にも、CRTスクリーンが焼け
ることがないようにするために、冗長度を持たねばなら
ない。
【0033】しかし、走査機能の喪失が起きた場合に、
CRTスクリーンの付加的保護を与えることが重要な場
合がある。例えば、故障が生じて、垂直走査が行われな
くなった時に、電圧SWEEP−LOSSが0V近くで
生成されない場合がある。また、ビデオ増幅器の1つ、
例えば、トランジスタ51の1つがコレクタ−エミッタ
間の短絡を起こして、走査機能が停止してしまったよう
な場合、CRTの陰極は接地電位に非常に近い電位に押
しやられ、偏向機能の停止のその時にビーム電流を発生
させる。偏向機能の喪失あるいは停止は、例えば、使用
者がテレビジョン受像機をターンオフした時などに生じ
る。
【0034】図2に示すこの発明の一態様を実施した回
路777は、図1に示す水平偏向段と電圧+V が発生
する端子32とに結合された入力と、CRTの制御グリ
ッドに結合された出力とを備えている。即ち、投射型テ
レビジョン受像機のCRTの各々に対して、回路777
が設けられており、各回路777の入力はリトレース
ルス信号HORが発生する巻線42と電圧+V が発生
する端子32とに結合されており、出力はそれぞれのC
RTの制御グリッドに結合されている。回路777は、
受像機のターンオフ時に、掃引がなくなった上に、別の
素子の故障、例えば、ビデオ増幅器の短絡等が生じた場
合に、SWEEP−LOSS信号ではCRTスクリーン
を保護するのに不充分であるというような場合に、ある
程度の冗長性を与えるものである。
【0035】この発明による回路は3本のCRTを有す
る投射型テレビジョン受像機に使用された形で示されて
いるが、勿論、この発明は、CRTを1本しか使用せ
ず、高ビーム電流により蛍光体の損傷や偏向機能の喪失
を生じさせるような受像機にも等しく適用できる。
【0036】図2を参照すると、図1に示す水平偏向段
から供給され、通常の水平偏向動作を示す信号HORが
抵抗100とこれに直列接続されたキャパシタ102に
供給される。信号HORは普通は−5Vと+25Vの範
囲にあって、+25Vのピークは水平リトレース期間に
生じ、−5Vは水平トレース期間に生じる。キャパシタ
102は信号HORに対する直流阻止交流結合キャパシ
タとして働き、信号HORを電圧+V の225Vから
分離する。抵抗100は、例えば、映像管のアーク時
に、225Vの電源と信号HORが現れる線路との間に
約2000Vの差が生じた場合などに生じる大電流を制
御するための電流制限抵抗である。信号HORはCR
のフィラメントに対するヒータ用電源としても用いられ
る。キャパシタ102はダイオード104の陽極の波形
で示すように、直流成分を接地レベルから約200Vに
シフトさせる。ダイオード104は整流器及びピークク
ランプ装置として働く。
【0037】「グリッド・キッカ」回路とも呼ばれる偏
向機能喪失保護回路の能動素子は、キャパシタ102と
抵抗108の相互接続点に現れる信号HORの負部分の
期間中、オンにバイアスされるベース−エミッタ接合を
有するPNPトランジスタ106で構成されている。抵
抗108はトランジスタ106へのベース電流を制限す
る。このトランジスタのオン時に、電圧+V の225
V電源から抵抗R24及びトランジスタ106のエミッ
タ−コレクタ接合を通っても電流が流れる。キャパシタ
110はわずか数サイクルにわたって、トランジスタ1
06、ツェナーダイオード112、ダイオード114及
び抵抗115を通して充電される。ツェナーダイオード
112はCRTの制御グリッドを、この充電過程で図示
の実施例では約27Vの最大値にクランプする。信号H
ORの数サイクルの後、キャパシタ110の両端間の電
圧は200Vに近い値に達し、トランジスタ106のコ
レクタ電圧はほぼ+225Vとなる。この時点におい
て、ツェナーダイオード112は導通を停止する。なぜ
なら、抵抗118と119からなる分圧器(計算上は抵
抗115は無視し得る)はCRTの制御グリッドに27
Vのツェナー電圧値より低い約25Vを与えるように選
択されている。これは、通常の受像機動作時のツェナー
ダイオード中での雑音の発生を防止するために行われ
る。トランジスタ106が飽和して、約0.5Vのコレ
クタ−エミッタ間電圧が設定される。この発明の一態様
によれば、キャパシタ123がトランジスタ106のベ
ースをコレクタに緊密に交流結合することによってこの
トランジスタのターンオフを遅くする正帰還ミラー装置
として、トランジスタ106のコレクターベース接合間
に接続されている。コレクタ電圧が低下しようとする
と、ベースがより強くターンオンされて、その減少を防
止する。このようにして、キャパシタ123は、信号H
ORの波形の正の部分でトランジスタ106がターンオ
フすることを防止し、一方、信号HORの波形が存在し
ない時には、トランジスタ106が急速にターンオフで
きるようにする。
【0038】例えば、水平走査が消失したことを示して
信号HORがなくなって、トランジスタ106がターン
オフすると、コレクタ電圧は抵抗124によって接地電
位に引寄せられる。キャパシタ110は依然として約2
00Vの電圧をもっている。CRTの制御グリッドとダ
イオード114の陽極の電圧は、トランジスタ106の
コレクタにおける225Vの変化に追随し、約+25V
から約−200Vまで低下する。これによって、ダイオ
ード114は逆バイアスされる。ついで、CRTの制御
グリッドの電圧は、この推奨実施例では抵抗119とキ
ャパシタ110によって実質的に決まる約12.7秒の
時定数で接地電位に向かって徐々に増加する。その間、
トランジスタ106と51はターンオフされているの
で、電圧+Vの225V電源からはいかなる電流も引
出されない。水平偏向が行われないために信号SWEE
P−LOSSはほぼ0Vになり、トランジスタ106も
非導通であるために、電圧+V の225Vの電源60
1からはいかなる電流路も存在しない。通常状態では、
この状態により、225Vの電源601のフィルタキャ
パシタC4が浮遊リークによって数秒で放電するまで
記225Vの電源601がCRTの陰極に維持されると
いう利点がある。抵抗115が映像管アーク時にツェナ
ーダイオード112とダイオード114を流れる電流を
制限する。キャパシタ126はCRTの陰極回路と制御
グリッドとの間のビデオバイパスである。キャパシタ1
26、キャパシタ110及びキャパシタ123の組合わ
せは、映像管のアーク電流をトランジスタ106を迂回
するようにバイパスして、このトランジスタの損傷を防
止する。
【0039】走査機能の喪失時は、前述したように、図
1に示す走査機能喪失検出器が、垂直または水平走査の
消失が検出されるとほぼ0VのSWEEP−LOSS信
号を供給する。トランジスタ51は通常は小さなベース
電流と12Vに近いベース電圧で動作する。トランジス
タ51の1つに、コレクタ開路のような故障が発生する
と、故障したトランジスタのベースに余分な電流が引込
まれ、それによって他の2つの増幅器のバイアスを低下
させてオフ状態にしてしまう。走査機能喪失ラインと1
2V電源との間に接続されているキャパシタC10は、
カスコード増幅器を構成する3つのベース接地された上
側のトランジスタ51に対するビデオ信号バイパスとし
て働く。
【0040】例えば、掃引、特に水平掃引の消失してい
る間、あるいはその前に、CRTのいずれかのものの陰
極回路に故障が生じた場合に、回路777が付加的な保
護を行う。例えば、トランジスタ51にエミッターコレ
クタ間の短絡が生じると、トランジスタ51のコレクタ
は接地電位になり、トランジスタ30をオンに駆動し、
CRTの陰極に低い電圧を供給する。制御グリッド電圧
が約25Vで陰極電圧が接地電位に近いと、大きなビー
ム電流が生じる。受像機のターンオフ期間中の水平掃引
機能の喪失により、CRTの中央付近に垂直の線が現
れ、回路777がなければ蛍光体が焼けてしまう。しか
し、回路777は、水平偏向が停止するとすぐに、トラ
ンジスタ106のベースに対する信号HORの供給が停
止されるために、CRTに対するいかなる損傷も防止で
きる。信号HORが消失すると、トランジスタ106が
ターンオフされ、キャパシタ110の正に充電された端
子が抵抗124を通して接地点に結合される。従って、
抵抗128を介してCRTの制御グリッドに結合されて
いるキャパシタ110の負に充電されている端子が接地
点に対して約−200Vに低下する。水平掃引が消失す
る前は、キャパシタ110の負端子は接地点に対してほ
ぼ+25Vにある。従って、CRTの制御グリッドはC
RTをカットオフしかついかなるビーム電流も流れない
ようにするに充分に負にバイアスされ、従って、CRT
の蛍光体を損傷しないようにする。
【0041】CRT保護回路777は多くの利点を持っ
ている。PNPトランジスタ106を使用すると、この
トランジスタは水平偏向の消失が生じた時にターンオフ
され、このことは、キャパシタ110の電荷が抵抗11
9の値によって決まる比較的長い期間維持されることを
意味する。図示の実施例では、時定数は約12.7秒
で、1つのRC時定数において、制御グリッドは約−8
0Vに維持される。
【0042】PNPトランジスタ106は、キャパシタ
110が制御グリッドを実質的に負の電圧に維持してい
る時は、オフである。従って、好ましいことには、制御
グリッドが実質的に負の電圧に維持されている時は、
圧+V の225V電源に非常に僅かしか負荷がかから
ない。陰極回路には故障がなく、水平偏向機能の消失の
みが起きた場合には、掃引がなくなったことによりビデ
オ増幅回路中のトランジスタ51と共にトランジスタ1
06もターンオフされる。225V電源を数秒の時定数
で放電させるような、接地点に達するいかなる電路も2
25V電源に対しては存在しない。
【0043】保護回路777は設計が簡単で、能動素子
はトランジスタ106が1つだけである。他にはいかな
る能動素子も要せず、信号HORによって直接制御され
るので、回路は1つの電源、即ち電圧+V の225V
源端子32に接続するだけでよく、動作用として他に
いかなる低電圧電源も必要としない。
【0044】ミラーキャパシタンス123を用いること
によって、水平パルスの検出が簡単になる。キャパシタ
123は、水平走査を表わす信号HORのリトレースパ
ルス部分でトランジスタ106を飽和状態に維持するた
めに用いられている。キャパシタ123と抵抗124の
非ミラーRC積は約1.6μ秒である。図示の実施例で
は、トランジスタ106のトランジスタ電流利得βは5
0を越え、280μ秒の最小ミラー時定数を与える。こ
れにより、リトレース期間中のコレクタ電圧のサグが1
00分の1以下になり、水平掃引がなくなった時のPN
Pトランジスタ106のターンオフ時間が10水平線分
の時間より短くなる。従って、ミラーキャパシタ123
を用いることにより、信号HORの存在の検出が簡単に
なり、同時に信号HORが存在しないことをすばやく検
出でき、制御グリッドを通してCRTスクリーンの急速
なブランキングが行われる。
【0045】回路777は3つ設けられる。1つのCR
Tに対する1つの回路777しか示されていないが、当
業者には明らかなように、他のCRT11と12の制御
グリッドの各々にも同様の回路が設けられる。
【0046】保護回路777の別の利点は、通常動作
中、制御グリッドが接地電位に対してほぼ+25Vに維
持されるようにすることである。これにより、トランジ
スタ51を飽和させることなく最大ビーム電流を発生さ
せることができる。CRTの最大ビーム電流は制御グリ
ッド電圧が陰極電圧に達した時に得られる。
【0047】CRTの損傷を防止するためには、偏向消
失時にビーム電流を遮断するために制御グリッドがすば
やく高い負の電圧に切換えられることができなければな
らない。これは、回路777においては、分圧器を構成
する抵抗118と119と共に、ツェナーダイオード1
12とダイオード114とによって達成される。トラン
ジスタ106を介するキャパシタ110の充電の初期に
おいて、ツェナーダイオード112は最初導通状態にあ
り、ほぼ+27Vの電圧を抵抗118の両端間に生じさ
せて、キャパシタ110の急速充電を可能にする。キャ
パシタ110が充電されると、ツェナーダイオード11
は、分圧器の抵抗118と119の相対的な値の選択
(抵抗118の両端間に約25Vが得られるような値の
選択)により非導通となり、キャパシタ110に蓄積さ
れた電荷は、実質的に、相対的に高抵抗の抵抗119に
かかる。水平掃引が消失すると、失われた水平掃引信号
の数サイクル以内に、トランジスタ106がターンオフ
し、キャパシタ110に蓄積された電荷はCRTの制御
グリッドに作用して、CRTスクリーンのブランキング
を行う。
【0048】回路777は入力信号として、走査機能喪
失検出回路からのSWEEP−LOSSの代わりに、水
平偏向信号HORのみを用いる。一方、SWEEP−L
OSS信号は水平または垂直走査機能がなくなった時に
生成される。ある冗長度を与えるということの外に、こ
の点は、ビデオ増幅器回路と垂直偏向回路の両方に異常
が生じた場合において特に重要である。
【0049】水平偏向機能が消失し、ビデオ増幅器トラ
ンジスタ51の1つが短絡したと仮定する。前述のよう
に、回路777がなければ、故障したトランジスタ51
を含む陰極回路を通って接地点へビーム電流が流れる。
垂直掃引機能の喪失が生じると、故障したトランジスタ
51はビーム電流が接地点へ流れることを許容する。垂
直走査が行われなくなった時にCRTの制御グリッド
充分に大きな負の電圧を発生させるために回路777と
同様の回路が設けられており、その回路が垂直または水
平偏向のいずれかの消失が生じた時に図1の回路で生成
されるSWEEP−LOSS信号と同様の信号によって
(信号HORのみによってではなく)動作し、また、キ
ャパシタ110と同様のキャパシタが充電されて上記の
充分に大きな負の電圧を生成するようにされているな
ら、そのキャパシタ上の電荷は、いくつかの時定数の短
い期間後に放出されるであろう。これは、垂直偏向が消
失することによってキャパシタが放電されるからであ
る。従って、水平線がいくつかの時定数後にCRTスク
リーン上に現れる。その後、使用者がテレビジョン受像
機をターンオフさせ(通常は、水平の線は垂直の線また
はスポットほど急速に蛍光体を焼くことはない)、水平
掃引が消失すると、キャパシタ110と同様のキャパシ
タは既に放電してしまっているので、制御グリッドの負
の電圧はそれ以上発生されない。従って、短い時間、ス
クリーンの中央にビームスポットが形成されるが、この
スポットはそのスポットの位置にCRTの蛍光体に損傷
を与えることがしばしばである。
【0050】この問題は、回路777に対する入力とし
て、SWEEP−LOSS信号のような信号の代わり
に、水平掃引信号HORを用いることによって解決でき
る。ビーム増幅器トランジスタの1つがショートしたと
同時に垂直掃引の消失が起きた場合は、水平掃引はその
まま維持されていると仮定しているから、CRTスクリ
ーン上の表示は崩壊して1本の水平線となる。使用者
が、例えば、故障に気付いて、テレビジョン受像機をタ
ーンオフすると、水平偏向信号HORがなくなることに
よりトランジスタ106がターンオフされ、キャパシタ
110の負の電圧がCRTの制御グリッドに印加され
て、ビーム電流が流れることが防止され、従って、水平
フィールドの崩壊にもかかわらず、CRTスクリーンの
中央にスポットが現れることが防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明を実施した保護回路を備えた投射型ビ
デオ表示装置の一部のブロック概略図である。
【図2】図1の投射型ビデオ表示装置の一部と関連した
他の一部のブロック概略図である。
【符号の説明】
10、11、12 陰極線管 106 スイッチ手段 110 電荷蓄積手段 601 V電圧供給源 G1 制御グリッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジヨン バレツト ジヨージ アメリカ合衆国 インデイアナ州 46032 カーメル レーク・シヨア・ド ライブ・イースト 11408 (56)参考文献 特開 昭63−308478(JP,A) 実開 昭62−135260(JP,U) 実開 昭59−152863(JP,U) 特公 昭57−5105(JP,B2)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 陰極線管の正常動作期間中は該陰極線管
    の制御電極に正電圧が供給されるように第1のスイッチ
    手段が電圧供給源を上記制御電極に結合し、陰極線管の
    電子ビームを遮断する必要のある遮断期間中は上記第1
    のスイッチ手段が上記電圧供給源を上記制御電極から切
    離すように動作するバイアス手段と、 上記第1のスイッチ手段と上記制御電極との間に結合さ
    れていて、上記遮断期間中は上記制御電極に負の遮断電
    圧を供給するキャパシタと、 上記第1のスイッチ手段と上記キャパシタとの間に設け
    られた回路接続点と基準電位源との間に結合されてい
    て、上記遮断期間中に上記キャパシタに対する電流路を
    与える導電路と、 上記制御電極と上記基準電位源との間に結合されてい
    て、上記制御電極の電圧を予め設定されたレベル以下に
    維持し、また上記キャパシタに対する低インピーダンス
    充電路を与える電圧調整手段と、 上記電圧調整手段と上記制御電極との間に結合されてい
    て、上記遮断期間中は上記電圧調整手段を上記制御電極
    から切離す第2のスイッチ手段と、 からなる陰極線管スクリーン保護回路。
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