JP3672771B2 - 偏向装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子ビームを往復走査する水平往復偏向方式の偏向装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、テレビジョン装置等の表示装置の分野において、高解像度の表示を行なうために電子ビームを往復走査する水平往復偏向方式の偏向装置が提案されている。水平往復偏向方式の偏向装置では、往路の走査線および復路の走査線を平行にする必要がある。
【0003】
図4は往路および復路の走査線を平行にするために水平往復偏向方式で用いる垂直偏向電流および水平偏向電流を説明するための波形図である。図4(a)には、テレビジョン装置等の画面の上方から下方に電子ビームを1回移動させ、その後再び画面上方へ戻すような垂直偏向磁界を発生するための第1ののこぎり波電流SI1が示されている。図4(a)に示す第1ののこぎり波電流SI1で垂直走査を行なうと、往路の走査線と復路の走査線とが平行にならないので、平行化するために往路および復路の走査時に垂直偏向電流の傾きを0にする必要がある。
【0004】
そこで、図4(a)の第1ののこぎり波電流SI1に図4(b)の第2ののこぎり波電流SI2を加えて、図4(c)に示す垂直偏向電流VIを生成している。図4(b)の第2ののこぎり波電流SI2は水平走査周波数と同じ周波数を持ち、往路および復路の走査時の第2ののこぎり波電流SI2の傾きは合成後の垂直偏向電流VIの往路および復路の走査時の傾きが0となるよう設定されている。
【0005】
図4(d)に示す水平偏向電流は、往復走査をするために水平走査周波数の2分の1の周波数の波形を有する。
【0006】
図5は平行化された往復偏向走査を示す概念図である。図4(c)の垂直偏向電流VIおよび図4(d)の水平偏向電流HIを用いて往復偏向を行なうと、図5(a)に示すように、画面20上を走査線21が平行に往復走査する理想的な往復走査が実現される。ところが、図4(c)に示す垂直偏向電流VIを垂直偏向コイルに供給し、図4(d)に示す水平偏向電流HIを水平偏向コイルに供給すると走査線が歪む場合がある。水平偏向コイルから垂直偏向コイルに水平偏向電流HIによる電流成分が誘導され、この電流成分が図4(c)の垂直偏向電流VIに重畳されると、図5(b)に示すように走査線22が歪み、表示される画像が歪む。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来の偏向装置においては、水平偏向電流により水平偏向コイルから垂直偏向コイルに誘導されて流れる電流成分を打ち消すために、例えば次の方法が行われる。垂直偏向コイルに直列にトランスを接続し、水平偏向コイルに流れる水平偏向電流に対して180°位相のずれた電流をトランスを介して垂直偏向コイルに供給する。それにより、垂直偏向コイルに誘導された電流成分が打ち消される。この場合、垂直偏向コイルに直列に接続されたトランスには、垂直偏向電流という大きな電流に適合する規格のものを用いなければならないので製造コストが増加する。また、このトランスを駆動するドライブ回路で消費する電力が大きくなってしまう。
【0008】
本発明の目的は、走査線の歪みを生じることなく往復偏向を行うことができ、低コスト化および低消費電力化が可能な偏向装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
(第の発明)
の発明に係る偏向装置は、電子ビームを水平方向に往復偏向することにより往復走査を行う偏向装置であって、垂直偏向コイルと、水平偏向コイルと、電子ビームを水平方向に往復偏向するための水平偏向電流を水平偏向コイルに供給する水平偏向電流供給手段と、水平偏向コイルに流れる水平偏向電流によって垂直偏向コイルに誘導される電流成分を検出する誘導電流検出手段と、垂直同期信号に同期したのこぎり波電圧を発生するのこぎり波電圧発生回路と、のこぎり波電圧発生回路により発生されるのこぎり波電圧を受け、電子ビームを垂直方向に偏向するための第1ののこぎり波電流を垂直偏向コイルに供給する第1の電流供給手段と、往路および復路の走査線を平行化するための第2ののこぎり波電流を垂直偏向コイルに供給する第2の電流供給手段と、のこぎり波電圧発生回路により発生されるのこぎり波電圧に、誘導電流検出手段により検出された電流成分を打ち消すための修正電圧を加算する修正電圧加算手段とを備え、誘導電流検出手段は、垂直偏向コイルに並列に接続され、水平走査周波数のほぼ2分の1の周波数で共振する共振回路と、共振回路に共振により流れる電流を検出する共振電流検出手段とを含むものである。
【0010】
本発明に係る偏向装置においては、誘導電流検出手段により水平偏向コイルの水平偏向電流によって垂直偏向コイルに誘導される電流成分が検出され、その検出結果に基づいて修正電圧加算手段によりのこぎり波電圧に加算される修正電圧に応じて第1の電流供給手段から供給される電流成分が垂直偏向コイルに誘導される電流成分を打ち消す。
【0011】
それにより、水平偏向コイルの水平偏向電流によって垂直偏向コイルに誘導される電流成分を打ち消すことができ、電流成分を打ち消すための電流を供給するために垂直偏向コイルにトランスを直列に接続することを不要にし、偏向装置を低コスト化および低消費電力化することができる。
【0012】
この場合、水平偏向電流により垂直偏向コイルに誘導される電流成分の周波数が水平走査周波数の2分の1になるので、この電流成分を共振回路に共振により流れる電流に基づいて垂直同期信号に同期した第1ののこぎり波電流および水平同期信号に同期した第2ののこぎり波電流から抽出することができる。したがって、垂直偏向コイルに誘導される電流成分を共振電流検出手段により直接検出することができる。
【0013】
(第の発明)
の発明に係る偏向装置は、第の発明に係る偏向装置の構成において、誘導電流検出手段は、トランスの一次巻線および容量の直列接続回路を含み、直列接続回路は垂直偏向コイルに並列に接続され、垂直偏向コイル、容量およびトランスの一次巻線により共振回路が構成され、トランスにより共振電流検出手段が構成されるものである。
【0014】
この場合、共振回路に流れる電流が垂直偏向電流よりも小さいので、垂直偏向コイルに直列にトランスを挿入する場合に比べ小さなトランスを用いて偏向装置を構成することができ、低コスト化を図ることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
参考形態
以下、参考形態における偏向装置について図1を用いて説明する。図1は参考形態の偏向装置の一構成例を示す回路図である。
【0016】
図1に示す偏向装置1Aは、のこぎり波電圧発生回路2、増幅器3、垂直偏向コイル4、トランス17、抵抗7、フィードバック回路8、電流供給回路5、水平出力回路15、水平偏向コイル16、振幅調整回路30、位相調整回路31および加算回路34を備える。電流供給回路5は、電源回路10、トランス11、コンデンサ12、ダイオード13およびスイッチ14を備える。
【0017】
のこぎり波電圧発生回路2の出力端子には加算回路34の第1の入力端子が接続されている。加算回路34の出力端子には増幅器3の入力端子が接続されている。増幅器3の出力端子と接地端子との間には、垂直偏向コイル4、トランス11の二次巻線11bおよび抵抗7が直列に接続されている。トランス11の二次巻線11bと抵抗7との接続点は、フィードバック回路8を介して加算回路34の第2の入力端子に接続されている。
【0018】
水平出力回路15の出力端子と接地端子との間には、水平偏向コイル16およびトランス17の一次巻線17aが直列に接続されている。トランス17の二次巻線17bには振幅調整回路30が接続され、振幅調整回路30の出力端子は位相調整回路31を介して加算回路34の第3の入力端子に接続されている。
【0019】
電源回路10の出力端子にはトランス11の一次巻線11aの一方端が接続されている。トランス11の一次巻線11aの他方端と接地端子との間にはコンデンサ12、ダイオード13およびスイッチ14が互いに並列に接続されている。
【0020】
次に、図2の波形図を用いて図1に示した偏向装置の動作について説明する。 のこぎり波電圧発生回路2は、垂直同期信号VSに同期して、図2(a)に示すのこぎり波電圧SVを発生して加算回路34を介して増幅器3の入力端子に出力する。のこぎり波電圧SVの周期は1垂直走査期間Vに相当する。
【0021】
増幅器3は、のこぎり波電圧発生回路2により発生されたのこぎり波電圧SVに応じて、垂直偏向コイル4に、図2(b)に示す第1ののこぎり波電流SI1を供給する。増幅器3が供給する第1ののこぎり波電流SI1は、図2(a),(b)にそれぞれ示したように、のこぎり波電圧SVに対して位相がほぼ90°(V/4)遅れる。
【0022】
一方、電流供給回路5の電源回路10は、トランス11の一次巻線11aの一方端に電源電圧を印加する。そして、水平同期信号HSに同期してスイッチ14がオンオフすることにより、コンデンサ12およびダイオード13に充放電電流が流れる。それにより、トランス11を介して垂直偏向コイル4に、図2(c)に示す第2ののこぎり波電流SI2が供給される。
【0023】
第1ののこぎり波電流SI1および第2ののこぎり波電流SI2が合成され、図2(d)に示す垂直偏向電流VIが得られる。垂直偏向コイル4は、垂直偏向電流VIにより垂直偏向磁界を発生し、電子ビームを垂直方向に偏向する。
【0024】
図2(d)に示す垂直偏向電流VIは、往路走査と復路走査の折り返し点で大きく変化するが、往路および復路の走査時には一定である。そのため、図5(a)に示すように、走査線21は画面20上で水平になる。図2(d)において、Hは1水平走査期間を表す。
【0025】
フィードバック回路8は、垂直偏向電流VIに基づいて負帰還電圧を発生し、その負帰還電圧を加算回路34を介して増幅器3の入力端子に与えることにより、第1ののこぎり波電流SI1の非直線性歪みを補正する。
【0026】
水平出力回路15は、図2(e)に示す水平偏向電流HIを水平偏向コイル16に供給する。往復走査を行うため、水平偏向電流HIの周波数は水平走査周波数の2分の1である。水平偏向コイル16は、水平偏向電流HIにより水平偏向磁界を発生し、電子ビームを水平方向に往復偏向する。このとき、水平偏向コイル16に流れる水平偏向電流HIにより垂直偏向コイル4に電流成分が誘導される。その結果、図2(d)に破線で示すように、垂直偏向電流VIが歪む。
【0027】
トランス17の二次巻線17bには、トランス17の一次巻線17aに流れる水平偏向電流HIに応じた電圧が発生する。振幅調整回路30は、トランス17の二次巻線17bの両端に発生する電圧の振幅を調整し、図2(e)に示す第1の補正電圧AV1として位相調整回路31に出力する。第1の補正電圧AV1の位相は水平偏向電流HIに比べて90°進んでいる。
【0028】
位相調整回路31は、振幅調整回路30から出力される第1の補正電圧AV1の位相を調整し、図2(f)に示す第2の補正電圧AV2として出力する。例えば、振幅調整回路30は、第1の補正電圧AV1の位相を180°遅らせて加算回路34に第2の補正電圧AV2として供給する。
【0029】
結局、増幅器3の入力端子には、加算回路34により、のこぎり波電圧発生回路2ののこぎり波電圧SVとフィードバック回路8の負帰還電圧と位相調整回路31の第2の補正電圧AV2とを加算した電圧が供給される。それにより、増幅器3から出力される第1ののこぎり波電流SI1に、第2ののこぎり波電圧AV2に応じた図2(h)の補正電流が加算される。増幅器3が供給する補正電流の位相は、図2(h)に示すように、第2の補正電圧AV2に対して90°遅れる。この補正電流は水平偏向コイル16の水平偏向電流HIによって垂直偏向コイル4に誘導される電流成分とは逆極性で大きさが同じになるように振幅調整回路30および位相調整回路31により調整されている。したがって、水平偏向電流HIにより垂直偏向コイル4に誘導される電流成分が補正電流によって打ち消される。その結果、図2(d)に破線で示される垂直偏向電流VIの歪みが補正され、実線で示すようになる。
【0030】
上記のように、本参考形態の偏向装置1Aにおいては、トランス17が検出した水平偏向電流HIに応じて、位相調整回路31の第2の補正電圧AV2に対応して増幅器3が供給する補正電流が、水平偏向コイル16の水平偏向電流HIによって垂直偏向コイル4に誘導される電流成分を打ち消すことができる。
【0031】
この場合、増幅器3の前段で垂直偏向電圧SVに補正電圧AV2を加算することにより、補正電流を垂直偏向電流VIに加算するために大容量のトランスおよびドライブ回路が不要となる。その結果、低コスト化および低消費電力化を図ることができる。
【0032】
参考形態では、水平出力回路15が水平偏向電流供給手段に相当し、トランス17が誘導電流検出手段に相当するとともに水平偏向電流検出手段に相当し、振幅調整回路30および位相調整回路31が調整回路に相当し、振幅調整回路30、位相調整回路31および加算回路34が修正電圧加算手段に相当し、増幅器3が第1の電流供給手段に相当し、電流供給回路5が第2の電流供給手段に相当する。
【0033】
実施の形態
次に、本発明の一実施の形態における偏向装置について図2を用いて説明する。図2は本実施の形態の偏向装置の一構成例を示す回路図である。
【0034】
図3に示す偏向装置1Bは、のこぎり波電圧発生回路2、増幅器3、垂直偏向コイル4、電流供給回路5、抵抗7、フィードバック回路8、水平出力回路15、水平偏向コイル16、振幅調整回路30、位相調整回路31、コンデンサ32、トランス33および加算回路34を備える。
【0035】
実施の形態の偏向装置1Bが参考形態の偏向装置1Aと異なるのは、水平偏向コイル16の水平偏向電流HIによって垂直偏向コイル4に誘導される電流成分を、偏向装置1Aが水平偏向電流HIからトランス17によって検出するのに対して偏向装置1Bが垂直偏向電流VIから抽出して検出する点である。
【0036】
そのため、偏向装置1Bは、トランス17を備えておらず、代わりにコンデンサ32およびトランス33を備えている。つまり、偏向装置1Bは、偏向装置1Aと比べ、水平偏向コイル16の水平偏向電流HIによって垂直偏向コイル4に誘導される電流成分を検出する検出手段が異なっているだけで、その他の構成は同一である。図2において図1と同一または相当部分に同一符号を付している。
【0037】
次に、水平偏向電流HIによって垂直偏向コイル4に誘導される電流成分を検出する検出手段について説明する。コンデンサ32とトランス33の一次巻線33aとは互いに直列に接続され、これらコンデンサ32およびトランス33は第1の直列接続体を構成する。一方、垂直偏向コイル4とトランス11の二次巻線11bとは互いに直列に接続され、これら垂直偏向コイル4およびトランス11は第2の直列接続体を構成する。そして、第1および第2の直列接続体は互いに並列に接続されて共振回路を構成する。
【0038】
第1および第2の直列接続体が共振回路を構成しているため、垂直偏向コイル4、トランス11,33およびコンデンサ32からなるループには共振電流が流れる。このループに流れる共振電流は水平走査周波数の2分の1の周波数を有するように調整されている。そのため、この共振電流は、水平偏向コイル16の水平偏向電流HIにより垂直偏向コイル4に誘導される電流成分と同じ周波数を有する。したがって、トランス33のその二次巻線33bには、水平偏向コイル16の水平偏向電流HIにより垂直偏向コイル4に誘導される電流成分に応じた電圧が発生する。
【0039】
振幅調整回路30は、トランス33の二次巻線33bの両端の電圧の振幅を調整して図2(e)に示した第1の補正電圧AV1を出力し、位相調整回路31は、振幅調整回路30から出力される第1の補正電圧AV1の位相を調整して図2(f)に示した第2の補正電圧AV2を出力する。それにより、参考形態の偏向装置1Aと同様にして水平偏向コイル16の水平偏向電流HIにより垂直偏向コイル4に誘導される電流成分が打ち消される。
【0040】
この場合、トランス33に流れる共振電流は垂直偏向電流VIに比べて小さいため、トランス33として小容量のトランスを用いることができる。したがって、本実施の形態においても、低コスト化および低消費電力化を図ることができる。
【0041】
本実施の形態の偏向装置1Bにおいては、コンデンサ32およびトランス33によって検出した電流成分に応じて位相調整回路31の第2の補正電圧AV2に対応して増幅器3が供給する補正電流が水平偏向コイル16の水平偏向電流HIによって垂直偏向コイル4に誘導される電流成分を打ち消すことができる。
【0042】
実施の形態では、コンデンサ32およびトランス33が誘導電流検出手段に相当し、トランス33が共振電流検出手段に相当する。
【0043】
【発明の効果】
本発明の偏向装置によれば、修正電圧加算手段によりのこぎり波電圧生成手段ののこぎり波電圧に修正電圧を加算することによって、水平偏向コイルの水平偏向電流によって垂直偏向コイルに誘導される電流成分を小さくすることができ、この誘導される電流成分と逆極性の電流を流すために垂直偏向コイルと直列に接続されるトランスを省いて、低コスト化および低消費電力化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 参考形態における偏向装置の一構成例を示す回路図
【図2】 図1の偏向装置の動作を説明するための波形図
【図3】 実施の形態における偏向装置の一構成例を示す回路図
【図4】 水平往復偏向方式の動作を説明するための波形図
【図5】 水平往復偏向方式の走査を示す概念図
【符号の説明】
1A,1B 偏向装置
2 のこぎり波電圧発生回路
3 増幅器
4 垂直偏向コイル
5 電流供給回路
7 抵抗
8 フィードバック回路
15 水平出力回路
16 水平偏向コイル
17,33 トランス
30 振幅調整回路
31 位相調整回路
32 コンデンサ
34 加算回路

Claims (2)

  1. 電子ビームを水平方向に往復偏向することにより往復走査を行う偏向装置であって、
    垂直偏向コイルと、
    水平偏向コイルと、
    電子ビームを水平方向に往復偏向するための水平偏向電流を前記水平偏向コイルに供給する水平偏向電流供給手段と、
    前記水平偏向コイルに流れる水平偏向電流によって前記垂直偏向コイルに誘導される電流成分を検出する誘導電流検出手段と、
    垂直同期信号に同期したのこぎり波電圧を発生するのこぎり波電圧発生回路と、
    前記のこぎり波電圧発生回路により発生されるのこぎり波電圧を受け、電子ビームを垂直方向に偏向するための第1ののこぎり波電流を前記垂直偏向コイルに供給する第1の電流供給手段と、
    往路および復路の走査線を平行化するための第2ののこぎり波電流を前記垂直偏向コイルに供給する第2の電流供給手段と、
    前記のこぎり波電圧発生回路により発生されるのこぎり波電圧に、前記誘導電流検出手段により検出された電流成分を打ち消すための修正電圧を加算する修正電圧加算手段とを備え、
    前記誘導電流検出手段は、前記垂直偏向コイルに並列に接続され、水平走査周波数のほぼ2分の1の周波数で共振する共振回路と、前記共振回路に共振により流れる電流を検出する共振電流検出手段とを含むことを特徴とする偏向装置。
  2. 前記誘導電流検出手段は、トランスの一次巻線および容量の直列接続回路を含み、前記直列接続回路は前記垂直偏向コイルに並列に接続され、前記垂直偏向コイル、前記容量および前記トランスの一次巻線により前記共振回路が構成され、前記トランスにより前記共振電流検出手段が構成されることを特徴とする請求項記載の偏向装置。
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