JP3102014B2

JP3102014B2 - 垂直偏向回路

Info

Publication number: JP3102014B2
Application number: JP02096221A
Authority: JP
Inventors: 誠小野澤; 久順多島; 通孝大沢
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-04-13
Filing date: 1990-04-13
Publication date: 2000-10-23
Anticipated expiration: 2015-10-23
Also published as: JPH03295366A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、陰極線管を用いたテレビジョン受像機やデ
ィスプレイにおける垂直偏向回路に関する。

〔従来の技術〕

従来、NTSC,PAL,SECAM方式（水平周波数15〜16kHz）
のテレビジョン受像機では、画面（即ち、陰極線管のフ
ェースプレート〔投写形テレビの場合はスクリーン〕）
のアスペクト比（水平サイズと垂直サイズの比率）が4:
3に設定されている。これに対し、水平周波数を約２倍
の33.75kHzにして解像度を上げ、より高画像で臨場感の
ある映像を表示し得るハイビジョンテレビと呼ばれるテ
レビジョン受像機では、画面のアスペクト比が16:9に設
定されている。

ところで、この様な画面のアスペクト比が16:9のテレ
ビジョン受像機を用いて、画面のアスペクト比が4:3の
テレビジョン受像機用の映像を表示させた場合、アスペ
クト比の差に応じて、画面の左右両端に余白が生じる。
映像を見る者にとっては、この余白がある分、映像が小
さく感じられ、臨場感の喪失につながる。

また特に、画面のアスペクト比が4:3のテレビジョン
受像機用の映像として、映画ソフト等の横長ソフト（即
ち、映像のアスペクト比が4:3より大きな映像を表示し
得るソフト）を表示させた場合、画面の左右両端だけで
なく、画面の上下両端にも余白が生じ、実際に表示され
る映像の面積は、非常に小さいものとなる。例えば、映
像のアスペクト比が16:9の横長ソフトを表示させた場
合、実際の表示面積は、画面全体の約56％に過ぎなくな
る。

この様な臨場感の喪失を防止するためには、画面のア
スペクト比が4:3のテレビジョン受像機用の映像とし
て、映画ソフト等の横長ソフトを見る場合に限り、水平
・垂直方向の映像表示サイズを拡大し、画面全体を有効
に利用すればよい。この具体的実現手段としては、水平
・垂直方向の偏向サイズを、前記横長ソフトを見る場合
に限り拡大する方法が考えられる。

そこで、従来では、例えば、第２図に示すような垂直
偏向回路を用いて、垂直方向の偏向サイズ（以下、垂直
偏向サイズという）を拡大していた。

第２図は垂直偏向サイズ拡大機能を有した従来の垂直
偏向回路を示すブロック図である。

第２図中、１は垂直同期信号入力端子（トリガ入力端
子）、２はモード切換信号入力端子、５は垂直出力アン
プ、６は垂直偏向コイル、７はコンデンサ、９は切換ス
イッチ、10,11は抵抗、20は垂直発振回路である。

また、第３図（ａ）〜（ｆ）は、第２図における要部
信号波形を示す波形図であり、（ａ）は垂直同期信号▲
▼、（ｂ）は通常の映像信号、（ｃ）は前記横長ソ
フト再生時の映像信号、（ｄ）は垂直発振回路20の出力
端子、（ｅ）は通常の垂直偏向電流I_V、（ｆ）は前記横
長ソフト再生時の垂直偏向電流I_Vを示している。

以下述べる説明では、通常の映像信号（第３図中の
（ｂ））を表示するモードをノーマルモードと称し、前
記横長ソフトの映像信号を表示するモードをワイドモー
ドと称する。

ここで、第３図（ｂ）中、t₁,t₃はノーマルモードに
おける表示映像の下端に相当し、t₂はノーマルモードに
おける表示映像の上端に相当する。従って、ノーマルモ
ードにおける映像表示期間はt₂〜t₃となる。

また、第３図（ｂ）中、t₁′,t₃′はワイドモードに
おける表示映像の下端に相当し、t₂′はワイドモードに
おける表示映像の上端に相当する。従って、ワイドモー
ドにおける映像表示期間はt₂′〜t₃′となり、ノーマル
モードにおける映像表示期間t₂〜t₃より短くなってい
る。

また、第３図（ｅ），（ｆ）中に示されたI_Hは、陰極
線管のフェースプレート（投写形テレビの場合はスクリ
ーン）の上端まで電子ビームを偏向させるために必要な
垂直偏向電流値であり、I_Lはその下端まで電子ビームを
偏向させるために必要な垂直偏向電流値である。

第２図に示した回路において、ノーマルモードでは、
抵抗10,11から成る直列回路で発生する電圧V_S1を垂直出
力アンプ５へ帰還している。これに対し、ワイドモード
では、モード切換信号入力端子２から入力される信号に
基づいて、切換スイッチ９が切り換えられ、抵抗11に発
生する電圧V_S2のみを垂直出力アンプ５へ帰還してい
る。従って、抵抗10,11の抵抗値をR_S1,R_S2とすると、ノ
ーマルモードにおける垂直偏向電流I_Vの振幅A_Nは、ワイドモードにおける垂直偏向電流I_Vの振幅A_Wは、と表わすことができる。

実際の回路では、A_W/A_Nは、に設定している。

一方、垂直偏向電流I_Vの振幅と垂直偏向サイズとは、
ほぼ比例関係にある。従って、前述した如く、ワイドモ
ードにおける垂直偏向電流I_Vの振幅A_Wを、ノーマルモー
ドにおける垂直偏向電流I_Vの振幅A_Nより大きくすること
により、ワイドモードにおける垂直偏向サイズをノーマ
ルモードにおける垂直偏向サイズよりも大きくすること
ができる。

即ち、ワイドモードで表示する時には、ワイドモード
における垂直偏向電流I_Vの振幅A_Wを、第３図（ｆ）に示
す如くにすることにより、ワイドモードにおける表示映
像の上端に相当するt₂′の時に、垂直偏向電流I_Vの電流
値がI_Hとなって、電子ビームを陰極線管のフェースプレ
ート（投写形テレビの場合はスクリーン）の上端まで偏
向させることができ、また、ワイドモードにおける表示
映像の上端に相当するt₃′の時に、垂直偏向電流I_Vの電
流値がI_Lとなって、電子ビームを陰極線管のフェースプ
レートの下端まで偏向させることができる。従って、ワ
イドモードで表示する時でも、垂直方向の映像表示サイ
ズを大きくでき、垂直方向においては、画面全体（即
ち、陰極線管のフェースプレート〔投写形テレビの場合
はスクリーン〕の全面）を有効に活用することができ
る。

なお、この様な垂直偏向電流の振幅を切り換える技術
としては、例えば、特開昭61−108265号公報に記載の技
術がある。即ち、この既提案例では、垂直周波数の違い
に対して垂直偏向サイズを一定に保つべく、垂直出力ア
ンプの帰還率を切り換えていた。従って、この技術を第
２図に示した回路に応用して、垂直出力アンプ５の帰還
率の切換を垂直周波数一定の条件の下で行えば、垂直偏
向電流の振幅を切り換えることができ、ワイドモードに
おける垂直偏向サイズの拡大を容易に行うことができ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記したように、従来では、画面のアスペクト比が1
6:9のテレビジョン受像機を用いて、画面のアスペクト
比が4:3のテレビジョン受像機用の映像を表示させる場
合に、第２図に示した様な垂直偏向回路を用いて、映画
ソフト等の横長ソフトを表示させる場合（即ち、ワイド
モードで表示する場合）に限り、垂直偏向サイズを大き
くすることによって、垂直方向の映像表示サイズを拡大
できるため、垂直方向においては、画面全体（即ち、陰
極線管のフェースプレート〔投写形テレビの場合はスク
リーン〕の全面）を有効に活用することができる。

しかしながら、上記従来技術では、ワイドモードで表
示する場合に、垂直偏向サイズを大きくするために、垂
直偏向電流I_Vの振幅A_Wを、ノーマルモードの時に比べて
約4/3倍に増加させなければならず、その分、垂直出力
アンプ５の損失が増加してしまうという問題があった。

そこで、本発明の目的は、上記した従来技術の問題点
を解決し、ワイドモードで表示する場合に、垂直出力ア
ンプの損失の増加を招くことなく、垂直方向の映像表示
サイズを拡大することができる垂直偏向回路を提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明の垂直偏向回路で
は、ノーマルモード用垂直鋸歯状波とワイドモード用垂
直鋸歯状波のそれぞれを出力できる垂直発振回路を設け
た。具体的には、ワイドモード用垂直鋸歯状波の垂直帰
線期間をノーマルモードの場合より長くし、振幅をほぼ
一定にしている。このようにして得られたそれぞれのモ
ードに対応した垂直鋸歯状波は、垂直出力アンプへ入力
される。垂直出力アンプでは、この垂直鋸歯状波とほぼ
同形の垂直偏向電流を垂直偏向コイルへ流すようにして
いる。

なお、垂直発振回路がノーマルモード用垂直鋸歯状波
を出力するのか、ワイドモード用垂直鋸歯状波を出力す
るのか、に応じて、該垂直発振回路に入力する垂直同期
信号の位相を調整する遅延回路を設けている。

〔作用〕

本発明の垂直偏向回路を用いることにより、ノーマル
モード及びワイドモードでそれぞれ表示させる際に、最
適な振幅と帰線期間を有する鋸歯状波電流を垂直偏向コ
イルに流すことができる。この結果、ノーマルモードと
ワイドモードで垂直偏向電流の振幅をほぼ一定に保つこ
とができる。

従って、垂直出力アンプの損失の増加をまねくことな
く、ワイドモードにおける垂直方向の映像表示サイズの
拡大が可能となる。

更に、垂直発振回路がノーマルモード用垂直鋸歯状波
を出力するのか、ワイドモード用垂直鋸歯状波を出力す
るのか、に応じて、該垂直発振回路に入力する垂直同期
信号の位相を遅延回路によって調整して、いずれのモー
ドにおいても、映像表示上の垂直表示位置が揃うように
して、表示画面が損なわれないようにしている。

〔実施例〕

以下、図を用いて本発明の実施例について説明する。
なお、各図中、同じ働きをするものには、同じ番号を付
けて表わす。

第１図は本発明の第１の実施例を示すブロック図であ
る。

第１図中、３は垂直同期信号遅延回路、４は切換スイ
ッチ、８は抵抗、21は第１の垂直発振回路、22は第２の
垂直発振回路である。

また、第１図における第１の垂直発振回路21の具体的
回路構成を第４図に、第２の垂直発振回路22の具体的回
路構成を第５図にそれぞれ示す。

第４図，第５図中、30,32はコンパレータ、31,33は定
電圧源、34,35,36,37はNANDゲート、38,40,41,42,44,4
5,53は抵抗、39,46,47はトランジスタ、43,52はダイオ
ード、48はコンデンサ、49は電源V_CC入力端子、50,54は
垂直鋸歯状波出力端子、51は垂直同期信号入力端子（ト
リガ入力端子）である。

なお、第４図に示した第１の垂直発振回路21と第５図
に示した第２の垂直発振回路22とでは、第２の垂直発振
回路22中に、ダイオード52と抵抗53を付加した点が異な
る。

以下、第１図，第４図，第５図に示した回路の動作
を、第３図（ａ）〜（ｄ），（ｇ）〜（ｉ）に示した波
形図を用いて説明する。

第１図中、第１の垂直発振回路21は、ノーマルモード
用の垂直鋸歯状波を形成しており、出力波形は第３図
（ｄ）に示したようになっている。また、第２の垂直発
振回路22は、ワイドモード用の垂直鋸歯状波を形成して
おり、出力波形は第３図（ｈ）に示したようになってい
る。

切換スイッチ４では、モード切換信号入力端子２から
入力される信号に基づいて、垂直出力アンプ５へ入力す
る垂直鋸歯状波を切り換えている。従って、ノーマルモ
ードにおける垂直偏向電流I_Vは、第３図（ｅ）に示した
ようになり、ワイドモードにおける垂直偏向電流I_Vは、
第３図（ｉ）に示したようになる。

即ち、ワイドモードで表示する時には、第３図（ｈ）
に示すように、ワイドモードにおける垂直鋸歯状波の垂
直帰線期間T_BLK′をノーマルモードにおける垂直鋸歯状
波の垂直帰線期間T_BLK（第３図（ｄ）参照）よりも長く
することにより、ワイドモードにおける表示映像の上端
に相当するt₂′の時に、第３図（ｉ）に示すように、垂
直偏向電流I_Vの電流値がI_Hとなって、電子ビームを陰極
線管のフェースプレート（投写形テレビの場合はスクリ
ーン）の上端まで偏向させることができ、また、ワイド
モードにおける表示映像の上端に相当するt₃′の時に、
垂直偏向電流I_Vの電流値がI_Lとなって、電子ビームを陰
極線管のフェースプレートの下端まで偏向させることが
できる。従って、ワイドモードで表示する時でも、垂直
方向の映像表示サイズを大きくでき、垂直方向において
は、画面全体（即ち、陰極線管のフェースプレート〔投
写形テレビの場合はスクリーン〕の全面）を有効に活用
することができる。

しかも、ワイドモードにおける垂直鋸歯状波の垂直帰
線期間T_BLK′をノーマルモードにおける垂直鋸歯状波の
垂直帰線期間T_BLKよりも長くすることにより、第３図
（ｉ）に示すように、ワイドモードにおける垂直偏向電
流I_Vの振幅A_W′を、ノーマルモードの時と比べて増加さ
せる必要もない。従って、第２図に示した従来の垂直偏
向回路を用いて垂直方向の映像表示サイズの拡大を行っ
た場合における垂直偏向電流I_Vの振幅A_W（第３図（ｆ）
参照）に比べて、垂直偏向電流I_Vの振幅A_W′を小さくす
ることができるので、垂直出力アンプ５の損失を低減す
ることができる。

なお、第１図中、垂直同期信号遅延回路３は、ワイド
モードの場合に、垂直同期信号を遅延させ、垂直表示位
置を合わせる働きをしている。

次に、第４図に示した第１の垂直発振回路21（ノーマ
ルモード用）と第５図に示した第２の垂直発振回路22
（ワイドモード用）の動作を説明する。

第４図中、NANDゲート36,37はRSフリップフロップを
形成しており、NANDゲート36の入力が“L"レベルの時、
セットされ（NANDゲート36の出力が“H"レベルにな
る）、NANDゲート37の入力が“L"レベルの時、リセット
される（NANDゲート36の出力が“L"レベルになる）。従
って、垂直同期信号入力端子１より、垂直同期信号▲
▼（負極性）が入力された場合（垂直同期信号入力端
子１が“L"レベルになった場合）、NANDゲート34,35を
介して、NANDゲート36へ▲▼が入力され（NANDゲー
ト36の入力が“L"レベルになる）、NANDゲート36の出力
が“H"レベルになり、トランジスタ39,47が導通し、コ
ンデンサ48を急速に充電される。この充電時間が、第３
図（ｄ）中の垂直帰線期間T_BLKに相当する。

コンデンサ48の両端間電圧V_SAWが電圧V₂に達すると、
コンパレータ30の出力電圧は“L"レベルになる。このた
め、NANDゲート37の入力が“L"レベルになりリセット状
態となる。この結果、NANDゲート36の出力は“L"レベル
になり、トランジスタ39,47は非導通状態となる。ゆえ
に、コンデンサ48に蓄えられていた電荷は、次の垂直同
期信号▲▼が入力されるまでの間、トランジスタ46
を用いて構成された定電流回路によって、徐々に放電さ
れる。

なお、第４図中、NANDゲート35は、NANDゲート36と37
の入力が同時に“L"とならないようにする働きをしてい
る。また、コンパレータ32、NANDゲート34は、垂直同期
信号▲▼がなくなった場合でも、コンデンサ48の両
端間電圧V_SAWが電圧V₁に達すると自動的に状態を変化さ
せ（NANDゲート36の出力を“H"レベルにする）、この垂
直発振回路をフリーランさせる働きをしている。

一方、第５図に示した第２の垂直発振回路22は、基本
的な構成は、第４図に示した第１の垂直発振回路21と同
様であるが、ダイオード52、抵抗53を設けた点が異って
いる。このダイオード52、抵抗53の働きにより、トラン
ジスタ47が導通した際、コンデンサ48は定電流で低速充
電される。

また、第５図中の抵抗44の抵抗値は、第４図中の抵抗
44より大きくなっており、その分、トランジスタ46を用
いて構成された定電流回路の電流値は大きくなる。この
結果、コンデンサ48に蓄えられた電荷の放電は、ノーマ
ルモードの場合より急速に行われる。

従って、コンデンサ48に発生する電圧V_SAW′は、第３
図（ｈ）に示したようになり、垂直帰線期間T_BLK′は、
第４図の第１の垂直発振回路21の場合に比べて（第３図
（ｄ）の垂直帰線期間T_BLKに比べて）、長くなる。

以上説明したように、第４図に示した第１の垂直発振
回路21と第５図に示した第２の垂直発振回路22の両者を
用いることにより、ノーマルモードとワイドモードのそ
れぞれに対応した垂直鋸歯状波を得ることができる。

従って、これらの垂直発振回路21,22を用いて構成さ
れた本実施例（第１図）では、ノーマルモードとワイド
モードで垂直偏向電流I_Vの振幅をほぼ一定にすることが
できる。この結果、垂直出力アンプ５の損失の増加を招
くことなく、ワイドモードにおける垂直方向の映像表示
サイズの拡大を実現することができる。

次に、第６図，第７図を用いて、本発明の第２の実施
例について述べる。

第６図は本発明の第２の実施例を示すブロック図であ
る。

第６図に示した本実施例において、垂直発振回路23
は、ノーマルモード用垂直鋸歯状波とワイドモード用垂
直鋸歯状波の両者を発生させる機能を有している。この
両者の切り換えは、モード切換信号入力端子２から入力
されるモード切換信号に基づいて行われる。この際、切
換スイッチ55の働きにより、垂直同期信号▲▼は、
ノーマルモードの時、垂直発振回路23へ直接入力され、
ワイドモードの時、垂直同期信号遅延回路３を介して入
力される。

また、第６図における垂直発振回路23の具体的回路構
成を第７図に示す。

第７図中、60は垂直同期信号入力端子（トリガ入力端
子）、61,64,66はトランジスタ、62,63,65は抵抗であ
る。

以下、第７図に示した垂直発振回路23の動作を説明す
る。

第７図中、モード切換信号入力端子２からは、ノーマ
ルモードては“H"レベル、ワイドモードでは“L"レベル
のモード切換信号が入力される。この信号に基づき、ト
ランジスタ64,66,61が導通し、ワイドモードではトラン
ジスタ64,66,61が非導通となる。このため、ノーマルモ
ードでは、抵抗53,68の両端は短絡状態となり、ワイド
モードでは開放状態となる。

従って、ワイドモードでは、トランジスタ47、ダイオ
ード52、抵抗41,53により定電流回路が形成されるた
め、ノーマルモードに比べコンデンサ48の充電が低速で
行われる。また、コンデンサ48の放電は、ワイドモード
の方がノーマルモードより急速に行われる（ワイドモー
ドでは抵抗68の両端にかかる電圧の分、トランジスタ46
のエミッタ電圧が上昇し、トランジスタ46を用いて構成
されている定電流回路の電流値が増加する）。よって、
ノーマルモードにおける出力波形は第３図（ｄ）のよう
になり、ワイドモードにおける出力波形は第３図（ｈ）
のようになる。

この結果、第６図中の垂直偏向コイル６に流れる垂直
偏向電流I_Vは、ノーマルモードでは第３図（ｅ）に示し
たようになり、ワイドモードでは第３図（ｉ）に示した
ようになり、垂直偏向電流I_Vの振幅（A_NとA_W′）をほぼ
一定にすることができる。

以上の動作により、本実施例においても、前記第１の
実施例の場合と同様、従来の垂直偏向回路（第２図）を
用いてワイドモードにおける垂直方向の映像表示サイズ
の拡大を行った際に問題となった垂直出力アンプ５の損
失の増加をなくすことができる。

なお、これまでの説明はテレビジョン受像機に関する
ものであるが、テレビチューナを持たないディスプレイ
でも同様に本発明を適用することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、画面のアスペ
クト比が16:9のテレビジョン受像機またはディスプレイ
を用いて、ワイドモードで表示する場合に、垂直出力ア
ンプの損失の増加を招くことなく、垂直方向の映像表示
サイズをワイドモードに対応した映像表示サイズに拡大
することができる。従って、垂直方向においては、画面
全体（即ち、陰極線管のフェースプレート〔投写形テレ
ビの場合はスクリーン〕の全面）を有効に活用すること
ができ、臨場感のある映像を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示すブロック図、第２
図は従来の垂直偏向回路を示すブロック図、第３図は第
１図及び第２図における要部信号波形を示す波形図、第
４図は第１図における第１の垂直発振回路21の具体的回
路構成を示す回路図、第５図は第１図における第２の垂
直発振回路22の具体的回路構成を示す回路図、第６図は
本発明の第２の実施例を示すブロック図、第７図は第６
図における垂直発振回路23の具体的回路構成を示す回路
図である。符号の説明３……垂直同期信号遅延回路、4,55……切換スイッチ、
５……垂直出力アンプ、21……第１の垂直発振回路、22
……第２の垂直発振回路、23……垂直発振回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大沢通孝神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所家電研究所内 (56)参考文献実開平２−48993（ＪＰ，Ｕ) 実開平２−48992（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の垂直同期信号を入力し、該第１の垂
直同期信号の位相を基準にして垂直鋸歯状波を発生し、
ノーマルモード用垂直鋸歯状波として出力する第１の垂
直発振回路と、入力する前記第１の垂直同期信号を遅延して、該第１の
垂直同期信号と位相が異なる第２の垂直同期信号を出力
する遅延回路と、前記遅延回路から出力された第２の垂直同期信号を入力
し、該第２の垂直同期信号の位相を基準にして、前記ノ
ーマルモード用垂直鋸歯状波の垂直帰線期間よりもその
垂直帰線期間が長くて単位時間あたりの電圧変化が小さ
い垂直鋸歯状波を発生し、ワイドモード用垂直鋸歯状波
として出力する第２の垂直発振回路と、前記ノーマルモード用垂直鋸歯状波と前記ワイドモード
用垂直鋸歯状波をそれぞれ入力し、別に入力されるモー
ド切換信号に応じて、その両者のうちのいずれか一方を
選択して出力する切換スイッチと、垂直偏向コイルと、前記切換スイッチから出力される垂直鋸歯状波を入力
し、該垂直鋸歯状波を増幅して前記垂直偏向コイルに流
す垂直出力アンプと、を具備し、前記遅延回路によって、前記ワイドモード用垂直鋸歯状
波の位相を、前記ノーマルモード用垂直鋸歯状波の位相
に対して遅らせるようにしたことを特徴とする垂直偏向
回路。
【請求項２】第１の垂直同期信号を入力して遅延し、該
第１の垂直同期信号と位相が異なる第２の垂直同期信号
を出力する遅延回路と、前記第１の垂直同期信号と前記第２の垂直同期信号とを
入力し、別に入力するモード切換信号に応じて、その両
者のうちのいずれか一方を選択して出力する切換スイッ
チと、前記切換スイッチからの垂直同期信号の位相を基準とし
た垂直鋸歯状波であって、別に入力される前記モード切
換信号に応じて、ノーマルモード用垂直鋸歯状波か、ま
たは、前記ノーマルモード用垂直鋸歯状波の垂直帰線期
間よりもその垂直帰線期間が長くて単位時間あたりの電
圧変化が小さい垂直鋸歯状波であるワイドモード用垂直
鋸歯状波の、何れか一方を発生して出力する垂直発振回
路と、垂直偏向コイルと、前記切換スイッチから出力される垂直鋸歯状波を入力
し、該垂直鋸歯状波を増幅して前記垂直偏向コイルに流
す垂直出力アンプと、を具備し、前記遅延回路によって、前記ワイドモード用垂直鋸歯状
波の位相を、前記ノーマルモード用垂直鋸歯状波の位相
に対して遅らせるようにしたことを特徴とする垂直偏向
回路。