JP3227411B2 - インピーダンスマッチング回路及び該回路を備えたディスプレイ装置 - Google Patents

インピーダンスマッチング回路及び該回路を備えたディスプレイ装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はインピーダンスマッ
チング回路に係り，さらに詳しくはＢＮＣまたはＤ−Ｓ
ＵＢコネクタを通して入力されるビデオ信号Ｒ，Ｇ，Ｂ
をビデオ増幅回路に伝達する際，ＲＣ時定数による信号
の減衰を補償して広帯域高周波範囲の信号をより安定し
て伝達するためのインピーダンスマッチング回路及びイ
ンピーダンスマッチング回路を備えたディスプレイ装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にコンピュータ周辺装置には，コン
ピュータシステムに接続され使用されるモニタ，プリン
タ，ＣＤ−ＲＯＭ，プロッタなどの各種の入出力装置が
含まれる。
【０００３】コンピュータのディスプレイ装置として多
用されるモニタにはコンピュータから入力信号が伝達さ
れ，これを映像信号に変換してユーザがコンピュータの
動作を視認できるように表示する出力装置であり，陰極
線管（以下，ＣＲＴと称する。）を備えており，映像信
号の強さに応じて発生する異なる量の電子ビームがＣＲ
Ｔの表面に塗布された単色またはＲ，Ｇ，Ｂの蛍光物質
に当たり，異なる明るさや色の光を発光する原理を用い
たものである。
【０００４】ＣＲＴに適正な画面を形成するためには，
ディスプレイ装置にＣＲＴが適合していなければならな
い。一般に，モニタを動作させるためには所定の電圧と
所定の駆動波形が必要である。また，モニタはＣＲＴを
固定するための機械的な構造も必要とする。
【０００５】図３はかかるモニタの基本ブロック図であ
る。その他の詳細なブロックについては後述する。図示
のように，モニタのビデオ入力部１０には，コンピュー
タ（図示せず）内のビデオカードから生成され信号伝送
用ケーブルを通じてビデオ信号Ｒ，Ｇ，Ｂが入力され
る。ビデオ増幅部２０はビデオ入力部１０を通じ供給さ
れたビデオ信号Ｒ，Ｇ，Ｂを増幅し，ＣＲＴ５０に出力
する。信号伝送用ケーブルを通じて伝達される水平同期
信号Ｈ＿Ｓｙｎｃと垂直同期信号Ｖ＿Ｓｙｎｃとは，水
平偏向回路３０と垂直偏向回路４０とにそれぞれ入力さ
れ，ＣＲＴ５０の電子銃の発生する電子ビームを偏向ヨ
ークによりＣＲＴ５０の左上部から右下部まで順に偏向
して一枚の写真のような画像を構成するように水平偏向
及び垂直偏向を行う。また，ＦＢＴ（フライバックトラ
ンス）６０は，スイッチング回路の原理と高電圧技術を
用いて水平偏向回路３０の出力端から発生する帰線パル
スによりＣＲＴ５０のアノード端に高電圧を供給する装
置である。
【０００６】図４には，ディスプレイコントローラすな
わちコンピュータ１００が映像信号と同期信号とを伝達
する信号伝送用ケーブル３００を通じてモニタと連結さ
れた状態が示されている。信号伝送用ケーブル３００に
は，電磁波の放射を抑制し信号の減衰を防ぐために，一
般に同軸ケーブルが使用される。一方，コンピュータ１
００とモニタ２００との間には，理論的に５本の連結ケ
ーブルが必要である（三原色にそれぞれ一本ずつ，垂直
同期と水平同期にそれぞれ一本ずつ）。垂直，水平同期
信号はそれぞれ分離されて入力されることもあるが，垂
直，水平同期信号が合成されて入力される場合もある。
あるいはビデオ信号と同期信号が合成される場合もある
が，これらはＳｙｎｃ ＯＮ Ｖｉｄｅｏ（モノの場
合），またはＳｙｎｃ ＯＮ Ｇｒｅｅｎ（カラーの場
合，一般的には，グリーン信号に同期信号を合成する）
と呼ばれている。
【０００７】コンピュータ１００から送出された信号に
応じてモニタ２００上に画面を出力する際，信号が接続
された時にコンピュータ１００内部のビデオカードによ
り多様な周波数変形による多様な高周波環境と低周波環
境を有することがある。
【０００８】図５は図４を信号電圧を中心として信号ケ
ーブルにより生ずるインピーダンスを示すブロック図で
ある。コンピュータ１００とモニタ２００との間の信号
伝送用ケーブル３００は抵抗成分を有する。信号に対す
る抵抗成分をインピーダンスと表現するが，抵抗が電流
の流れを困難にするように，インピーダンスは信号の損
失及び減衰の程度を示す。
【０００９】信号ケーブル３００は抵抗Ｒｎとキャパシ
タＣｎよりなる信号減衰インピーダンスを有する。かか
るインピーダンスは，特に高周波領域における信号減衰
影響によりディスプレイ装置の諸特性に影響を与える。
応答信号は指数関数状に変化するが，かかる信号形状は
電気回路のみならず，音響ホールの残響の減衰，鐘の声
の減衰，熱の発散などの状態を示すものとして知られて
いる。また，抵抗ＲとキャパシタＣとにより減衰特性を
定める重要な定数である時定数が定まる。時定数の大き
さにより，減衰曲線は緩やかに，あるいは急激に変化す
る。実際の出力波形は近似的に矩形波の積分波形とな
り，高域通過型ＲＣ回路は積分回路とも呼ばれる。周波
数特性の曲線においては低い周波数に向かって傾斜した
部分が，積分波形に対応している。また，周波数特性曲
線における特性周波数とこれに対するパルス応答（時間
的な特性）の基準となる時定数とは逆数の関係を示し，
これは周波数特性とパルス応答とが不可分の関係を有し
ていることを意味する。なお，回路と回路とを接続する
際，殆どの場合にかかる現象が現れるが，これは信号電
流が流れるにつれ，信号出力電圧が低下するからであ
る。
【００１０】従って，ビデオ入力部１００とビデオ増幅
部２００との間には，かかるインピーダンスによる信号
減衰を補償するためのインピーダンスマッチング回路が
配置されている。図６は従来のインピーダンスマッチン
グ回路を含むビデオ入力部を示す。
【００１１】図６に示すように，Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの
信号についてインピーダンスマッチング部１１，１２，
１３が適用され，ビデオ増幅部２０に伝達されるビデオ
信号の減衰を補償している。そして，各ビデオ信号端
Ｒ，Ｇ，Ｂには同一のインピーダンスマッチング部１
１，１２，１３が適用される。
【００１２】しかし，かかる従来のインピーダンスマッ
チング回路はビデオ特性に影響を与えることがある。ま
た，抵抗Ｒ１とキャパシタＣ１とによりビデオバンド幅
が２００ＭＨｚ以下の場合は適切なインピーダンスマッ
チング効果を有するが，ビデオ周波数が２００ＭＨｚを
超える場合はその補償効果が著しく劣化していた。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前述した問題
点を解決するために案出されたもので，その目的は入力
信号の損失を伴うことなく広帯域の周波数について最大
限の補償を可能にするインピーダンスマッチング回路を
提供することにある。
【００１４】本発明の他の目的は高周波帯域及び低周波
帯域の広帯域周波数範囲内でビデオ信号の減衰を十分に
補償できるインピーダンスマッチング回路を備えるディ
スプレイ装置を提供することにある。
【００１５】本発明のさらに他の目的はＲ，Ｇ，Ｂそれ
ぞれのビデオ入力信号を抵抗とキャパシタの時定数によ
る減衰現象を最大限安定して補償できるインピーダンス
マッチング回路を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために本発明は，外部装置から信号ケーブルを通じて伝
達される高周波帯域のビデオ信号が入力されるビデオ入
力部と，前記ビデオ入力部を介して伝達されたビデオ信
号を増幅するビデオ増幅部と，前記ビデオ入力部とビデ
オ増幅部との間に構成され，外部装置から信号ケーブル
を通じて前記ビデオ入力部に伝達されるビデオ信号の信
号減衰を補償するためのインピーダンスマッチング回路
を含むディスプレイ装置において，前記インピーダンス
マッチング回路は前記ビデオ入力部に接続された第１抵
抗と，前記第１抵抗と直列に接続され前記ビデオ増幅部
に接続されたキャパシタと，前記第１抵抗とキャパシタ
との接続点とグラウンドとの間に直列連結された少なく
とも一つ以上の第２抵抗を含んでディスプレイ装置を構
成した。前記インピーダンスマッチング回路の第２抵抗
はそれぞれ直列接続された三つの抵抗よりなるように構
成される。
【００１７】好ましくは，前記インピーダンスマッチン
グ回路の前記第１抵抗の抵抗値は前記第２抵抗の総抵抗
値の１／３より小さく，また外部装置から前記ビデオ入
力部にビデオ信号を伝達する信号ケーブルの抵抗値より
大きく構成される。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下，添付した図面に基づき本発
明にかかるインピーダンスマッチング回路及び該回路を
備えるディスプレイ装置の好適な実施形態について詳述
する。
【００１９】図６に示した従来のインピーダンスマッチ
ング回路とは異なり，図１に示した本発明に係る実施の
形態であるインピーダンスマッチング回路１０１，１０
２，１０３（同一性質の回路なので各素子は同一符号に
より表わす）は，その構成が従来のインピーダンスマッ
チング回路とは異なる。
【００２０】すなわち，ビデオ信号の入力端子側には逆
電圧防止用ダイオ−ドＤ１，Ｄ２と共に第１抵抗Ｒ０が
連結され，第１抵抗Ｒ０に直列に連結されたキャパシタ
Ｃがビデオ増幅部２００に信号を伝達するために使用さ
れる。第１抵抗０とキャパシタＣとの接続点ＣＰとグラ
ウンドとの間には第２抵抗が配置されているが，図１の
回路においては第２抵抗は三つの抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３
より構成される。キャパシタＣの後端には電圧分配用抵
抗Ｒ５，Ｒ６が接続されており，電圧分配用抵抗Ｒ５，
Ｒ６にはトランジスタＴＲのベ−スが接続され，トラン
ジスタＴＲのエミッタには抵抗Ｒ４，コレクタには平滑
用キャパシタＣ１がそれぞれ接続されている。
【００２１】各ビデオ信号入力端Ｒ，Ｇ，Ｂについての
インピーダンスマッチング回路は同様に適用されるの
で，他のインピーダンスマッチング回路１０２，１０３
の構成の説明は省略する。
【００２２】図２は，インピーダンスマッチング回路の
多様な形態を示す例示回路図である。図示のように
（Ａ）に示したインピーダンスマッチング回路は抵抗Ｒ
１とキャパシタＣより構成し，（Ｂ）では（Ａ）の抵抗
Ｒ１にもう一つの抵抗Ｒ２を直列に接続してある。
（Ｃ）〜（Ｆ）では信号入力側に第１抵抗Ｒ０を配置
し，第１抵抗Ｒ０に直列に接続され信号出力側に接続さ
れたキャパシタＣを配置し，第１抵抗Ｒ０とキャパシタ
Ｃと接続点ＣＰとグラウンドとの間に第２抵抗ＲＴを配
置してなる。（Ｃ）〜（Ｆ）における各第２抵抗ＲＴは
抵抗Ｒ１〜Ｒ４が一つの場合から四つの場合まで変化さ
せた構成を示す。ここで，図２の（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）
（Ｆ）に使われる第１抵抗Ｒ０は，信号ケーブルの抵抗
Ｒｎより大きい値のものを使用する。また第１抵抗Ｒ０
の抵抗値は第２抵抗ＲＴの１／３より小さい値であり，
第１抵抗Ｒ０と第２抵抗ＲＴとの和は誤差範囲１０％を
含む約７５Ωの抵抗となるように構成される。例えば，
第１抵抗Ｒ０は１０Ωの抵抗値を有し，第２抵抗ＲＴを
なす各抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３はそれぞれ２２Ωの抵抗値
を有するようにすると，インピーダンスマッチングの効
果が良好である。
【００２３】表１に図２の各類型別のインピーダンス特
性を示す。なお，表１において，（Ａ）〜（Ｆ）の多種
の周波数範囲によるインピーダンス特性を普通（△），
良好（○），最良（◎）の状態に区分して示している。
【００２４】
【表１】
【００２５】表１により明らかなように，全ての場合に
おいて周波数範囲が２００ＭＨｚ以下の時はインピーダ
ンスマッチングの効果が極めて良好であることが示され
ているが，周波数範囲が２００ＭＨｚないし２３０ＭＨ
ｚの範囲の場合ではそれぞれ効果が異なる。
【００２６】第１抵抗を含まない（Ａ）及び（Ｂ）の場
合は普通（△）の特性を，第１抵抗Ｒ０を有し第２抵抗
ＲＴ成分が抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ１，Ｒ２より構成された
（Ｃ）及び（Ｄ）では割合に良好（○）な特性を示して
おり，（Ｅ）のように，すなわち第２抵抗ＲＴが三つの
抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３より構成された時に最良の状態
（◎）を示す。抵抗が四つＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４連結
されると割合に良好（○）な特性になる。
【００２７】このように，第１抵抗Ｒ０及び第２抵抗成
分Ｒｔとキャパシタより構成されたインピーダンスマッ
チング回路を備えることにより，入力インピーダンスと
出力インピーダンスマッチング回路が高周波帯域におい
て，特に２００ＭＨｚ以上の帯域における周波数特性を
減衰させるインピーダンスに対する補償を行うマッチン
グ動作を示すことが可能である。
【００２８】以上，添付図面を参照しながら本発明に基
づいて構成されたインピーダンスマッチング回路及び該
回路を備えるディスプレイ装置の好適な実施形態につい
て説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業
者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の
範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得る
ことは明らかであり，それらについても当然に本発明の
技術的範囲に属するものと了解される。
【００２９】
【発明の効果】以上述べたように本発明は，第１抵抗と
キャパシタとの接続点とグラウンドとの間に少なくとも
一つ以上，好ましくは３つ抵抗よりなる第２抵抗を直列
に接続したインピーダンスマッチング部を有することに
より，２００ＭＨｚ以上の高周波を具現するための外部
装置の信号を伝達される信号ケーブルの信号減衰インピ
ーダンスを補償できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は，本発明の一つの実施の形態におけるビ
デオ入力部を示す回路図である。
【図２】図２は，図１のインピーダンスマッチング部を
含む例を複数示す例示回路図である。
【図３】図３は，一般のモニタの構成を示すブロック図
である。
【図４】図４は，コンピュータとモニタの使用状態図で
ある。
【図５】図５は，図４の信号ケーブルに生ずるインピー
ダンスを示すブロック図である。
【図６】図６は，従来のビデオ入力部の回路図である。
【符号の説明】
１０１，１０２，１０３ インピーダンスマッチング回
路 ２００ ビデオ増幅部 Ｒ０ 第１抵抗 Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３ 第２抵抗 Ｃ キャパシタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 5/14 G09G 5/00 H03H 7/38 H04N 7/18

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 外部装置から信号ケーブルを通じて伝達
    される高周波帯域のビデオ信号が入力されるビデオ入力
    部と，前記ビデオ入力部を介して伝達されたビデオ信号
    を増幅するビデオ増幅部と，前記ビデオ入力部とビデオ
    増幅部との間に構成され，外部装置から信号ケーブルを
    通じて前記ビデオ入力部に伝達されるビデオ信号の信号
    減衰を補償するためのインピーダンスマッチング回路を
    含むディスプレイ装置において， 前記インピーダンスマッチング回路は， 前記ビデオ入力部に接続された第１抵抗と， 前記第１抵抗と直列に接続され前記ビデオ増幅部に接続
    されたキャパシタと， 前記第１抵抗とキャパシタとの接続点とグラウンドとの
    間に直列接続された第２抵抗を含み， 前記第２抵抗はそれぞれ直列接続された三つの抵抗より
    構成される ことを特徴とする，ディスプレイ装置。
  2. 【請求項２】 前記インピーダンスマッチング回路の前
    記第１抵抗の抵抗値は，前記第２抵抗の総抵抗値の１／
    ３より小さいことを特徴とする，請求項１に記載のディ
    スプレイ装置。
  3. 【請求項３】 前記インピーダンスマッチング回路の前
    記第１抵抗の抵抗値は外部装置から前記ビデオ入力部に
    ビデオ信号を伝達する信号ケーブルの抵抗値より大きい
    ことを特徴とする，請求項２に記載のディスプレイ装
    置。
  4. 【請求項４】 入力端子から出力端子に伝達される高周
    波帯域の信号を変形することなく伝達し，信号の減衰を
    最大限少なくするためのインピーダンスマッチング回路
    において， 前記入力端子に連結された第１抵抗と， 前記第１抵抗と直列に接続され，前記出力端子に接続さ
    れたキャパシタと， 前記第１抵抗とキャパシタとの接続点とグラウンドとの
    間に直接接続された第２抵抗を含み， 前記第２抵抗はそれぞれ直列接続された三つの抵抗より
    構成される ことを特徴とする，インピーダンスマッチン
    グ回路。
  5. 【請求項５】 前記第１抵抗の抵抗値は第２抵抗の総抵
    抗値の１／３より小さいことを特徴とする，請求項４に
    記載のインピーダンスマッチング回路。
  6. 【請求項６】 前記第１抵抗のインピーダンスは入力端
    子の入力インピーダンスより大きいことを特徴とする，
    請求項５に記載のインピーダンスマッチング回路。
JP23176797A 1996-08-13 1997-08-13 インピーダンスマッチング回路及び該回路を備えたディスプレイ装置 Expired - Fee Related JP3227411B2 (ja)

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