JP3781801B2

JP3781801B2 - 補正波形信号発生器

Info

Publication number: JP3781801B2
Application number: JP10155395A
Authority: JP
Inventors: バレツトジヨージジヨン
Original assignee: Thomson Consumer Electronics Inc
Current assignee: Technicolor USA Inc
Priority date: 1994-03-24
Filing date: 1995-03-23
Publication date: 2006-05-31
Anticipated expiration: 2021-05-31
Also published as: JP3682087B2; EP0674433A1; CN1128458A; EP0674431A1; KR100368506B1; JPH0846810A; CN1085003C; US5550441A; JP2006074804A; US5497055A; JPH0846811A; CN1117683A; CN1065390C; JPH0846812A; JP3905908B2; CN1119388A; KR100331371B1; EP0675641A1; KR100330795B1; KR950035294A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はビデオ・ディスプレイの分野に関し、特に、陰極線管（ＣＲＴ）ディスプレイ用の補正波形信号発生器に関する。
【０００２】
【発明の背景】
投写型（ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎｔｙｐｅ）ビデオ・ディスプレイでは、陰極線管ディスプレイに関連する通常の幾何学的ラスタひずみ（ｇｅｏｍｅｔｒｉｃａｌｒａｓｔｅｒｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）は、曲面フェイス・プレートと光学投写通路における固有の倍率とを使用すると、悪化することがある。この曲面フェイス・プレート（ｃｕｒｖｅｄｆａｃｅｐｌａｔｅ）ＣＲＴを使用すると、投写通路の長さが短縮されているという利点が得られ、かつ、光学的イメージングの単純化も可能になる。しかし、チューブ（陰極線管）偏向の場合、大型スクリーン表示に課せられた、より厳格なコンバーゼンス要求を達成するためには、特殊形状の安定度の高い補正波形（ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｗａｖｅｆｏｒｍ）を生成する必要がある。
【０００３】
【発明の概要】
発明の課題
陰極線管ディスプレイにおける「ひずみ」を補正するための補正波形信号を発生することである。
発明の構成
本発明に係る補正波形信号発生器は、ランプ信号を入力とする入力端をもち、ほぼ放物線形状の偏向波形補正信号（Ｐ）を生成する積分器（Ｕ１，Ｃ１０１）を備えている。偏向レート・ランプ発生器（ＨＲＴ，Ｑ１，Ｑ２，Ｃ２等）は積分器の入力端に結合されており、ランプ信号を供給する。また、偏向波形補正信号（Ｐ）を所定の電圧でクランプするクランプ回路（２００）を備えている。また、積分器の入力端に結合され、補正ＤＣバイアス電流（ＩＴ）を発生するパルス幅制御回路（４００）を含んでいる。さらに、放物線形状の偏向波形補正信号の最大電圧を所定の電圧値に維持するための振幅制御回路（３００）をも含んでいる。
発明の効果
放物線形状の偏向波形補正信号の水平方向のタイミングを安定化すると共にその最大振幅電圧を所定の電圧値に維持することができる。
【０００４】
【実施例】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【０００５】
図１（Ａ）は、陰極線管投写を採用したビデオ・ディスプレイを示したものである。３つの陰極線管は機械的に配置され、光学的に結合されて、ＣＲＴ蛍光表示面からイメージを投写してスクリーン上に単一のラスタを形成している。各々のＣＲＴは、そこに入力されたカラー信号に適した、本質的にモノクロカラーのラスタを表示する。カラー信号はディスプレイ信号の入力信号から得られる。例えば、緑ラスタを表示するセンタＣＲＴは、そのラスタ・センタがスクリーンに直交するような位置に置くことができる。他の２つのチューブ（陰極線管）はセンタのチューブ位置から左右対称的にずれているので、それぞれのラスタの垂直部分だけが直交してスクリーン上に投写される。従って、図１（Ａ）の単純化された構成では、外側の表示ラスタは、電子ビーム走査から生じる他の幾何学的ひずみに加えて、台形の幾何学的ひずみを受けることになる。図１（Ａ）および図５に示す陰極線管は、湾曲した、凹状の球面蛍光表示面を備えている。図５は、凹状球面表示面をもつＣＲＴのフロント・セクションを示す輪郭図であり、２つのチューブ・サイズについて曲率半径と表示イメージ対角線（ｉｍａｇｅｄｉａｇｏｎａｌ）を示している。曲面フェイス・プレート陰極線管は、例えば、タイプＰ１６ＬＥＴ０７（ＲＪＡ）赤チャネル、Ｐ１６ＬＥＴ０７（ＨＫＡ）緑チャネル、Ｐ１６ＬＥＴ０７（ＢＭＢ）青チャネルとしてＭＡＴＳＵＳＨＩＴＡによって製造されいる。従って、スクリーン上に位置合わせされた３つのラスタからなる投写イメージについては、電子ビーム偏向、チューブのフェイス・プレート形状および光学的表示パスが組み合わさって生じた幾何学的ひずみを、補正偏向波形で補償する必要がある。
【０００６】
電子ビーム走査によって生じる幾何学的ひずみには、さまざまな形体のものがある。例えば、図１（Ｂ）は、南北ピンクッションひずみ（Ｎｏｒｔｈ−Ｓｏｕｔｈｐｉｎｃｕｓｈｉｏｎｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）として知られている、垂直走査方向の幾何学的ひずみを示している。この種のひずみの場合、垂直走査スピードが変調されると、図１（Ｂ）に示すように、水平ライン走査構造の不正確な位置付け、ボウ（ｂｏｗｉｎｇ）またはサグ（ｓａｇｇｉｎｇ）が生じる。水平ライン走査構造の類似のひずみが図１（Ｃ）に示されているが、そこでは、ライン配置は水平走査レートの倍数で撓んで（ｂｏｗ）いる。この種のひずみはガルウィングひずみ（ｇｕｌｌｗｉｎｇｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）と呼ばれている。偏向波形補正の望ましい結果を示したのが図１（Ｄ）であり、３つのカラー・ラスタの組合せが位置合わせされて、表示されてる様子を示している。図１（Ｄ）に示すように、各ラスタの水平走査ラインの垂直位置は、一方が他方に対して公称的に平行となるように補正されており、また、差分配置誤差（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｐｌａｃｅｍｅｎｔｅｒｒｏｒ）は、スプリアス・カラード・エッジ（ｓｐｕｒｉｏｕｓｃｏｌｏｒｅｄｅｄｇｅ）の形成またはコンバーゼンス誤差が大部分除去されるように最小化されている。従来の南北ピンクッション補正では、水平レート・パラボラ波形（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｒａｔｅｐａｒａｂｏｌａ）を利用しており、このパラボラ波形は垂直レート・ランプ信号で変調されている。この種の変調された波形は、通常の場合、垂直ピンクッション誤差を適正に補正することができる。しかし、凹面陰極線管を投写光学系と併用すると、従来の被変調放物線（パラボラ）信号では十分に補正されない、ラスタ・エッジ・ライン配置誤差が生じる。従って、放物線波形は、ラスタのエッジで望ましい補正効果が得られるような形状にすると有利である。さらに、成形された放物線波形は、本発明に従って、補助偏向増幅器でのスルーレート（ｓｌｅｗｒａｔｅ）制限と補助偏向コイルのインダクダンスの組み合わせによって生じる低域フィルタ効果に起因する遅延、つまり、水平位相シフト（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｐｈａｓｅｓｈｉｆｔ）を補償するように、水平方向に位相合わせされる。
【０００７】
表示される幾何学的誤差とコンバーゼンス誤差を低減化する種々の方法は、得られた補正が温度変化に対して安定していて、電源とビーム電流の負荷効果（ｌｏａｄｉｎｇｅｆｆｅｃｔｓ）に影響されないものでなければ、価値が限られたものになる。
【０００８】
図１（Ａ）に示すように、ビデオ信号は端子Ａから入力され、クロマプロセッサ（ｃｈｒｏｍａｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）３０に結合され、そこで、カラー成分、例えば、赤、緑、青が信号から抜き出されて陰極線管５１０、５３０、５６０に表示される。これらの３つの陰極線管ディスプレイは光学的に投写され、スクリーン８００上に１つのイメージを形成する。端子Ａに印加されたビデオ信号は、同期パルス分離器（ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｉｎｇｐｕｌｓｅｓｅｐａｒａｔｏｒ）１０にも結合され、そこで、水平レート同期パルスＨｓと垂直レート同期パルスＶｓが信号から抽出される。分離された水平同期パルスＨｓは位相ロックループ（ｐｈａｓｅｌｏｃｋｅｄｌｏｏｐ）水平発振器および偏向増幅器６００に結合される。分離された垂直同期パルスＶｓは垂直発振器および偏向増幅器７００に結合される。水平ＰＬＬ発振器および偏向増幅器６００は、並列に接続される３つの水平偏向コイルＲＨ、ＧＨ、ＢＨに結合されている。コイルＲＨは赤水平偏向コイルを表し、コイルＧＨとＧＢは、それぞれ緑と青の水平偏向コイルを表している。同様に、垂直発振器および偏向増幅器７００は直列接続の３つの垂直偏向コイルに結合されている。ここで、ＲＶは赤垂直コイルを表し、ＧＶとＢＶはそれぞれ緑と青のコイルを表している。
【０００９】
偏向波形補正は、例えば、各チューブ・ネック上に位置する個別の水平および垂直補助偏向コイルに結合された補正電流によりなされる。補助偏向コイルＲＨＣとＲＶＣは、それぞれ水平方向と垂直方向の偏向を行うもので、赤ＣＲＴネック上に位置している。同様に、緑および青の補助偏向コイルＧＨＣとＧＶＣ、およびＢＨＣとＢＶＣは、それぞれ緑と青のＣＲＴネック上に位置している。補助偏向コイルは、それぞれ赤、緑および青チャネルを表している、補助水平および垂直偏向増幅器５００／５０５、５２０／５２５、および５４０／５４５によって駆動される。赤水平補助偏向増幅器５００は複合補正信号（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｓｉｇｎａｌ）を発生する加算／駆動増幅器を有し、この複合補正信号は水平補助偏向コイルＲＨＣに結合される。赤垂直補助偏向増幅器５０５の場合も同様であり、緑と青チャネルの場合も同様である。複合補正信号は、特定の波形形状をもつ信号を選択して加算し、個別的振幅制御を行うことによって得られる。パルスおよび波形発生器２０内の回路によって生成された水平補正信号は、赤、緑および青水平補正加算増幅器５００、５２０、５４０に結合される。本発明による垂直補正信号発生器５０は、図２にその詳細を示すように、赤、緑および青垂直補正加算増幅器５０５、５２５、５４５に結合される補正信号を生成する。垂直補正信号発生器５０は、水平リトレース信号入力（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｒｅｔｒａｃｅｓｉｇｎａｌｉｎｐｕｔ）ＨＲＴを水平発振器および偏向増幅器６００から受信し、垂直レートのこぎり波信号（ｓａｗｔｏｏｔｈｓｉｇｎａｌ）をパルスおよび波形発生器２０から受信する。パルスおよび波形発生器２０は垂直レート・パルスＶＲＴを垂直発振器および増幅器７００から受信し、水平リトレース・パルスＨＲＴを水平偏向増幅器６００から受信する。偏向駆動信号を生成するほかに、このパルスおよび波形発生器は、南北ピンクッション補正を除き、種々の偏向波形補正信号を発生する。
【００１０】
垂直補正信号発生器５０は図２に詳しく示されている。水平リトレース・パルス信号ＨＲＴは水平レート・ランプ信号（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｒａｔｅｒａｍｐｓｉｇｎａｌ）を生成するために使用され、この信号は積分されてほぼ放物線形状の水平レート信号が作られる。放物線形状信号は変調回路に入力され、垂直レート・ランプ信号によって変調される。この変調回路は垂直レート・ランプ信号に応答して、振幅変調された放物線形状信号を含む被変調信号を生成する。垂直ランプは放物線形状信号を変調する。この場合、振幅はフィールド周期（ｆｉｅｌｄｐｅｒｉｏｄ）の中心でゼロになるように直線的に減少していき、そのゼロ点で極性が反転して放物線形状信号が直線的に増加し、フィールドの終期で全振幅が得られる。変調された補正信号は、図１（Ｅ）に垂直レートで示すように、補助偏向増幅器５０５、５２５、５４５に結合されて、南北ピンクッション補正電流をそれぞれ補助偏向コイルＲＣ、ＧＶＣ、ＲＶＣに供給する。
【００１１】
水平リトレース・パルス信号ＨＲＴは抵抗Ｒ１を介してツェナー・ダイオード・クリッパ（ｚｅｎｅｒｄｉｏｄｅｃｌｉｐｐｅｒ）Ｄ１のカソードに結合され、このクリッパからは、クリップされたパルスＨｚｃが得られるという利点がある。水平リトレース・パルスＨＲＴは公称２２Ｖのピーク振幅をもつが、このピーク・パルス振幅の形状と水平位相合わせ（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｐｈａｓｉｎｇ）は、図４の波形（Ｂ）に示すように、表示されるイメージのビデオ内容で変調することが可能である。このようなリトレース・パルス変調は、水平偏向に対して補正信号のスプリアス性の望ましくない水平位相変調を行う恐れがある。そこで、有用なツェナー・ダイオード・クリッパには、水平ＰＬＬ発振器が同期するリトレース・パルス振幅値に対応するブレークダウン電圧を持つものが選択される。クリップされたパルスＨｚｃと導出された補正波形は、水平ＰＬＬと同じリトレース・パルス振幅値から得られるので、偏向信号と補正信号間の望ましくない位相変調は本質的に除去でき、偏向波形と補正波形は一緒に軌跡を辿ることが保証される。水平ＰＬＬは公称６．８Ｖのリトレース・パルス振幅で同期されるので、クリッピング・ツェナー・ダイオードＤ１には、６．８Ｖのプレークダウン電圧をもつものが選択される。従って、電源負荷変化と、ビデオ依存振幅変化と、パルス形状変化とを含む公称２２Ｖのリトレース・パルスＨＲＴは、ツェナー・ダイオードＤ１のクリッピング作用によって都合よく除去される。ツェナー・ダイオードは７．４Ｖ（ピーク・ピーク間）の公称パルス振幅を発生するが、これは、＋６．８Ｖに−０．７Ｖの逆方向導通を加えたことを表している。ツェナー・ダイオードＤ１を使用すると、ビデオ信号とビーム電流に関係する、パルス形状と振幅の変化が大幅に除去されるという利点がある。従って、補正波形の望ましくない水平位相変調は大幅に除去される。リトレース・パルスＨＲＴをツェナーでクリップしてから微分を行うことの、もう１つの利点は、リトレース・パルス形状、立ち上がり時間（ｒｉｓｅｔｉｍｅ）または振幅に左右されない、正確で安定したリセット・パルス幅が得られることである。リセット・パルスは、微分されたパルス・エッジの同一極性から生成される。さらに、リセット・パルスは持続時間、つまり、パルス幅を、リトレース・パルスＨＲＴの持続時間の半分より大きくすることができるが、このことは、リセット・パルスがクリッピングしないで微分される場合は不可能である。
【００１２】
ダイオードＤ１のカソードに現れた、クリップされたリトレース・パルスＨｚｃは、ペアの直列接続抵抗Ｒ２とＲ３に接続されたコンデンサＣ１を含む直列ネットワーク（ｓｅｒｉｅｓｎｅｔｗｏｒｋ）に結合される。抵抗Ｒ３はアースに接続され、これら抵抗の共通接続点はトランジスタＱ１のベースに接続されている。直列接続ネットワークの時定数は、クリップされたリトレース・パルスが微分されてトランジスタＱ１のベースに入力されるような時定数になっている。トランジスタＱ１のエミッタ端子はアースに接続され、そのコレクタ端子は抵抗Ｒ４を介してコンデンサＣ２に接続されている。トランジスタＱ２のエミッタ端子は抵抗Ｒ５を介して＋１２Ｖ電源に接続され、そのコレクタはコンデンサＣ２、抵抗Ｒ４およびトランジスタＱ３のベースの接続点に接続されている。トランジスタＱ３は、そのコレクタ端子がアースに接続され、そのエミッタ端子が抵抗Ｒ６を介して＋１２Ｖ電源に接続されたエミッタ・フォロワ（ｅｍｉｔｔｅｒｆｏｌｌｏｗｅｒ）として働く。トランジスタＱ２は定電流源であり、その電流の大きさはエミッタ端子とベース端子に結合された信号によって制御される。トランジスタＱ２のコレクタ電流はコンデンサＣ２を＋１２Ｖまで充電し、増加する電圧の公称直線ランプ（ｌｉｎｅａｒｒａｍｐ）を生成する。クリップされたリトレース・パルスの微分された正縁がトランジスタＱ１のベースに入力されると、このトランジスタは約８マイクロ秒の間飽和する。従って、コンデンサＣ２の両端に現れたランプ電圧（ｒａｍｐｖｏｌｔａｇｅ）はトランジスタＱ１と抵抗Ｒ４を通して放電される。ランプ形成コンデンサ（ｒａｍｐｆｏｒｍｉｎｇｃａｐａｃｉｔｏｒ）Ｃ２の放電時定数は主に抵抗Ｒ４によって決まるので、抵抗Ｒ４は指数形状（ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｌｙｓｈａｐｅｄ）の電圧放電ランプを発生するように選択されている。水平レートの形成されたランプ信号は、エミッタ・フォロワＱ３を経由して、積分増幅器Ｕ１の反転入力端に接続された、直列接続のコンデンサＣ３と抵抗Ｒ７に結合される。増幅器Ｕ１は＋１２Ｖ電源からは抵抗Ｒ９を介して、−１２Ｖ電源からは抵抗Ｒ８を介して電力の供給を受けている。増幅器Ｕ１の非反転入力端はアースされている。
【００１３】
回路１００は、有用な水平レート積分回路およびリセット・パルス発生器になっている。クリップされたリトレース・パルスＨｚｃは、直列接続されたペアの抵抗Ｒ１００とＲ１０１に接続されたコンデンサＣ１００を含む直列接続ネットワークにも結合されている。抵抗Ｒ１０１はアースに接続され、抵抗の接続点はトランジスタＱ１００のベースに接続されている。直列接続ネットワークの時定数はクリップされたリトレース・パルスを微分し、正縁が現れると、トランジスタＱ１００が５マイクロ秒の間飽和して積分回路リセット・パルスＩＲを生成する。トランジスタＱ１００のエミッタ端子はＵ１の出力端に接続された抵抗Ｒ１０２に接続され、コレクタ端子はＵ１の反転入力端に接続されている。従って、トランジスタＱ１００は、Ｉ．Ｃ．Ｕ１で作られた積分回路の積分コンデンサＣ２を抵抗Ｒ１０２を通して放電またはリセットする。抵抗Ｒ１０２と積分コンデンサＣ１０１の放電時定数は短時間（約０．５マイクロ秒）であるので、積分コンデンサＣ１０１は急速に放電され、導通期間の残余期間の間リセットされたままになっている。
【００１４】
ランプ信号はコンデンサＣ３と抵抗Ｒ７を介して増幅器Ｕ１の反転入力端に結合されている。増幅器Ｕ１の出力端は、積分コンデンサＣ１０１を介して反転入力に帰還するように結合されているので、ランプ信号が積分され、ほぼ放物線形状の出力信号Ｐが生成される。積分回路Ｕ１の出力信号Ｐは、回路２００で成形すると利点がある、クリッパまたはアクティブ・クランプ（ａｃｔｉｖｅｃｌａｍｐ）に接続されている。放物線形状補正信号ＰはトランジスタＱ２００のエミッタ端子に入力されている。トランジスタＱ２００のコレクタはアースに接続され、ベースはトランジスタＱ２０１のベースに接続されている。トランジスタＱ２０１のベース端子とコレクタ端子は１つに接続され、エミッタはアースに接続されている。従って、トランジスタＱ２０１は順方向バイアス電圧基準ダイオード（ｆｏｒｗａｒｄｂｉａｓｅｄｖｏｌｔａｇｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｄｉｏｄｅ）の働きをし、クリッパ・トランジスタＱ２００のＶｂｅはこれによって正確に決められる。トランジスタＱ２０１のベース端子とコレクタ端子の接続点は抵抗Ｒ２００を介して＋１２Ｖ電源に結合されているので、コレクタ電流は約１ｍＡに制限されている。トランジスタＱ２０１の電流利得は例えば１００であるので、ベース電流は約１０μＡに設定される。トランジスタＱ２０１のベース端子とコレクタ端子の接続点はフィードバック接続されており、約１０μＡのベース電流によって設定された、約０．５Ｖのベース／コレクタ・エミッタ間電圧が得られる。トランジスタＱ２０１両端に現れた０．５ＶはトランジスタＱ２００のベースに印加されるので、温度安定クランプ電位（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔａｂｌｅｃｌａｍｐｉｎｇｐｏｔｅｎｔｉａｌ）がトランジスタＱ２００のエミッタに現れる。
【００１５】
増幅器Ｕ１、例えば、ＩＣ形ＴＬＯ８２の出力端はトランジスタＱ２００のエミッタに接続される。増幅器は内部電流が約＋／−２５ｍＡに制限されているので、クランピング期間にトランジスタＱ２００に導通する最大電流はこれによって決まる。トランジスタＱ２００は電流利得が例えば１００であるので、クランピング期間、ベース電流は約２５０μＡになり、Ｖｂｅは約０．６Ｖになる。トランジスタＱ２００とＱ２０１のベース・エミッタ間電圧は共に結び付けられ、温度と共に軌跡をたどっていくので、約−１００ｍＶのクランピング電圧がトランジスタＱ２００のエミッタに現れる。従って、積分回路Ｕ１の出力端子に現れた負の信号遷移（ｎｅｇａｔｉｖｅｓｉｇｎａｌｅｘｃｕｒｓｉｏｎ）は、トランジスタＱ２００のクランピング作用によって約−１００ｍＶに制限される。
【００１６】
積分回路Ｕ１の放物線形状信号出力Ｐは、直列接続の抵抗Ｒ１０とコンデンサＣ４を介してトランジスタＱ２のエミッタにも印加されているので、コレクタに現れたランプ形成電流を変調できるという利点がある。放物線形状変調電流がトランジスタＱ２のエミッタから注入されると、ランプ勾配は始期と終期で減少する。従って、ランプが積分回路Ｕ１によって積分されると、修正された放物線形状が得られる。これはガルウィングひずみを補正するときに必要になるものである。ここで判明したことは、従来のガルウィング偏向ひずみの発生源と異なり、曲面または凹面プレート・チューブを使用すると起こる特定のガルウィングひずみには、従来採用されていたものとは反対極性のガルウィング補正が必要になることである。
【００１７】
積分回路Ｕ１からの放物線形状出力信号Ｐは、有用な振幅制御回路３００にも結合されている。この制御回路３００は放物線Ｐの振幅を、ツェナー・ダイオードから得た基準電圧と比較し、出力電圧を出力する。この出力電圧はランプ電流ソース発生器に印加されて、負帰還制御ループが形成される。従って、有用な振幅制御回路３００からは、水平ランプと放物線形状信号の生成時に発生する振幅変化を補正できる制御ループが得られる。放物線形状信号Ｐは、トランジスタＱ３０１と一緒に構成されてエミッタ結合または微分増幅器となるトランジスタＱ３００のベースに結合される。トランジスタＱ３００のエミッタ端子は並列接続の抵抗Ｒ３００とコンデンサＣ３００を介してアースに接続されている。トランジスタＱ３００のエミッタは抵抗Ｒ３０１を介してトランジスタＱ３０１のエミッタ端子にも接続されているので、利得縮退（ｇａｉｎｄｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）が得られ、制御ループ安定化に役立っている。トランジスタＱ３０１のベース端子は、ツェナー・ダイオードＤ３００と抵抗Ｒ３０３の接続点に現れたＤＣ基準電位に接続されている。抵抗Ｒ３０３は＋１２Ｖ電源とツェナー・ダイオードＤ３００のカソード間に接続され、ダイオードのアノードはアースに接続されている。ツェナー・ダイオードＤ３００はブレークダウン電圧が５．６Ｖであり、この電圧がトランジスタＱ３０１のベースに印加されると、約５ＶがコンデンサＣ３００の両端に現れる。信号Ｐは最大振幅をもつように生成することが望ましい。しかし、放物線形状信号の振幅が大きすぎると、トランジスタＱ１００がブレークダウンして信号Ｐをクリップするおそれがある。従って、最大振幅として５．６Ｖを選択すると、トランジスタＱ１００にブレークオーバ効果（ｂｒｅａｋｏｖｅｒｅｆｆｅｃｔｓ）が起こるのが防止される。トランジスタＱ３０１のコレクタは、＋１２Ｖ電源に接続された、並列接続の抵抗Ｒ３０２とコンデンサＣ３０１に接続されている。抵抗Ｒ３０２とコンデンサＣ３０１は低域フィルタを形成し、水平レート電流パルスを平滑化して、制御電圧を出力する。この制御電圧はトランジスタＱ２のベースに印加されて、変調電流ソースの振幅を制御する。放物線形状信号ＰはトランジスタＱ３００のベースに入力されているので、放物線波形ピークがコンデンサＣ３００の両端電圧とトランジスタＱ３００のＶｂｅ電位とを加えたものを越えたとき、電流が流れる。従って、放物線波形ピークが公称５．６Ｖより大きくなると、コンデンサＣ３００の両端電圧が増加する。コンデンサＣ３００の両端電圧が増加すると、トランジスタＱ３０１のＶｂｅ電位が減少するので、コレクタ電流の流れが減少する。その結果、抵抗Ｒ３０２とコンデンサＣ３０１の端子間に生じた（すなわち降下した）電圧はトランジスタＱ２のベースに結合され、その電圧は減少する。従って、ランプ形成トランジスタＱ２の電流は制御可能に減少するので、ランプ振幅が減少して、放物線形状信号Ｐの振幅が５．６Ｖに復元される。本実施例による振幅制御ループ３００はランプおよび放物線発生器を含んでおり、放物線形状信号Ｐのピーク振幅をダイオードＤ３００の両端電圧に等しくなるように維持する。従って、補正信号Ｐの振幅はほぼ一定に維持され、しかも、電源とコンポーネントの変動に左右されることがない。
【００１８】
本実施例によるパルス幅制御回路４００は直流電流を生成し、これは反転入力端Ｕ１に結合される。この直流電流をＩ．Ｃ．Ｕ１で積分すると、水平レートのチルト(tilt)あるいはランプ成分が水平レート放物線形状信号Ｐに加えられる。積分増幅器Ｕ１の反転入力端は抵抗Ｒ４０９を介して本実施例によるパルス幅制御回路４００に接続される。抵抗Ｒ４０９を介して結合される直流電流は、正と負の１２Ｖ電源から得られる分割電位(divided potential) を基準にしてパルス幅を測定することにより得られる。有用な回路２００について説明したように、放物線形状信号Ｐの負の遷移は回路２００によって−１００ｍＶにクランプされる。クランピング動作回路(clamping action circuit) ２００は増幅器Ｕ１の出力回路からの電流をシンク(sink)し、その結果、Ｉ．Ｃ．Ｕ１内の電流リミッタにより電流が制限される。Ｉ．Ｃ．Ｕ１の出力回路は、クランプされた負信号遷移が持続している間、電流制限状態に保たれている。増幅器Ｕ１内の電流制限状態は-12V電源をソースとする電流をモニタすることで観察できる。例えば、クランピングの開始時に、電流は制限値まで増加し、クランピングが持続している間そのままになっている。−１２Ｖ電源は抵抗Ｒ８を介して接続されているので、電源電流が制限値まで増加すると、電源抵抗Ｒ８両端の電圧降下により電圧増加またはパルスが発生する。従って、Ｉ．Ｃ．Ｕ１で電流が制限されると、回路２００のクランプ作用の持続時間に等しい持続時間をもつ正パルスＰＣが抵抗Ｒ８とＩ．Ｃ．Ｕ１の接続点に現れる。パルスＰＣは直列接続の抵抗Ｒ４０１とＲ４０２に結合される。抵抗Ｒ４０２は−１２Ｖ電源に接続され、抵抗の接続点はトランジスタＱ４００のベース端子に接続された分圧器を形成している。トランジスタＱ４００は飽和スイッチの働きをし、エミッタ端子は−１２Ｖ電源に接続されている。トランジスタＱ４００のコレクタ端子は抵抗Ｒ４０４を介して＋１２Ｖ電源に接続されている。トランジスタＱ４００のコレクタは、直列接続されている抵抗Ｒ４０３とシャント接続されているコンデンサＣ４００とにより形成される低域フィルタにも接続されている。コンデンサＣ４００の一端は＋１２Ｖ電源に接続され、その他端はエミッタ結合増幅トランジスタＱ４０１のベース端子に接続されている。トランジスタＱ４０１のコレクタ端子はアースに接続され、エミッタは抵抗Ｒ４０５を介して＋１２Ｖ電源に接続されている。Ｑ４０１のエミッタは抵抗Ｒ４０６を介してトランジスタＱ４０２のエミッタ端子にも接続されている。トランジスタＱ４０１とＱ４０２は、利得縮退(gain degeneration) 、つまり、ループ・ダンピング(loop damping)がトランジスタＱ４０２のエミッタにおける抵抗Ｒ４０６から生じる、差動増幅器と考えてもよい。トランジスタＱ４０２のベースは抵抗Ｒ４０７とＲ４０８の接続点に接続され、その接続点は正と負の１２Ｖの電源間に接続された分圧器を形成している。抵抗Ｒ４０８は−１２Ｖ電源に接続され、抵抗Ｒ４０７は＋１２Ｖ電源に接続されている。トランジスタＱ４０２のコレクタ端子はコンデンサＣ４０１を介してアースに結合され、かつ、抵抗Ｒ４０９を介して積分増幅器Ｕ１の反転入力端に接続される。
【００１９】
抵抗Ｒ８に現れた正パルスＰＣは増幅され、トランジスタＱ４００によって反転される。反転されたコレクタ・パルスは、抵抗Ｒ４０３とコンデンサＣ４００によって低域炉波され、つまり、積分されてＤＣ電圧ＶＰＣが得られる。低域濾波されたＤＣ電圧ＶＰＣは、パルスＰＣの幅に比例して変化する振幅をもっている。電圧ＶＰＣは、トランジスタＱ４０１とＱ４０２で形成された差動増幅器に結合され、そこで分圧抵抗Ｒ４０７とＲ４０８から得た基準ＤＣ電圧と比較される。分圧器は積分回路と関連回路に電力を供給する電源電圧間に結合されているので、どちらかの電源が変化すると、基準電位が変化し、パルス幅が補正されることになる。パルスＰＣの精度を向上するために、抵抗Ｒ４０７とＲ４０８は抵抗値の許容範囲が２％になっている。分圧器は正と負の１２Ｖ電源間に現れる電圧比１１／６３．５に等しい基準電圧を出力する。電圧比１１／６３．５は、パルスＰＣの幅、すなわち、持続時間が水平周期の比であることを表している。したがって、電圧ＶＰＣの変化は望ましいパルス持続間を表している基準電圧と比較され、補正電流がトランジスタＱ４０２に流れるようにする。補正電流ＩＴは抵抗Ｒ４０９を介して結合されて、増幅器Ｕ１の反転入力端に現れるバイアス電流を変化させる。抵抗Ｒ４０８によって発生した、補正ＤＣバイアス電流ＩＴの積分効果は、Ｕ１の出力信号を、電流ＩＴに比例する勾配をもつ浅いランプに上乗せさせることである。したがって、放物線形状信号Ｐはチルトされるので、波形尖端は異なるＤＣ電位をもち、その結果、負の放物線形状信号遷移は回路２００によってクランプされる。クランプ作用の結果、補正バイアス電流ＩＴに応じて制御される幅または持続時間をもつ、電流制限パルスＰＣが生成される。本実施例によるパルス幅制御回路４００は、電源および回路２００のクランピング電圧の変化を補償する制御ループを形成する。
【００２０】
積分回路Ｕ１からの成形された放物線形状信号Ｐは平衡変調器Ｉ．Ｃ．Ｕ２に結合されて、そこから垂直レート・ピンクッション補正信号が生成される。Ｉ．Ｃ．Ｕ２からの変調された出力信号は補正振幅コントロールを経由して補助偏向増幅器５０５、５２５、５４５およびそれぞれが赤、緑および青カラー投写チューブに対応している補助垂直偏向コイルＲＶＣ、ＧＶＣ、ＢＶＣに結合される。集積回路Ｕ２は、水平レート放物線形状信号を垂直レートのこぎり波信号で抑圧搬送波振幅変調（ｓｕｐｐｒｅｓｓｅｄｃａｒｒｉｅｒａｍｐｌｉｔｕｄｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ）し、図１の波形（Ｅ）に示すように、変調された波形、つまり、ボウタイ（ｂｏｗｔｉｅ）信号を出力する。
【００２１】
図３（Ａ）は水平リトレース・パルスＨＲＴの開始を基準にした水平インターバルと時刻の間に現れる種々の波形とそのタイミング関係を示している。（Ａ）に示す信号振幅は単なる例として示したものである。リトレース・パルスＨＲＴは、例えば、水平偏向出力変圧器のＣＲＴヒータ巻線から得ることができ、パルス振幅は約２２Ｖにすることができる。（Ａ）に示すパルスは公称持続時間が約１２マイクロ秒であり、種々の負荷メカニズムから得られる、代表的な形状、幅および立ち上がり時間の変調を除いて示されている。波形Ｒは、図２のトランジスタＱ２のコレクタに現れる水平レート・ランプＲを表している。ランプＲは、図面を分かりやすくするためガルウィング補正成形が省かれているので、直線ランプが増加するものとして示されている。しかし、放電抵抗Ｒ４の作用から得られる指数リセット周期（ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｒｅｓｅｔｐｅｒｉｏｄ）は示されている。成形された放物線形状信号は、図２のＩ．Ｃ．Ｕ１の出力に現れる波形Ｐで示されている。特定の放物線形状信号の開始時刻と停止時刻は、図４の波形（Ａ）により正確に示されている。水平リトレース・パルスＨＲＴを基準にして放物線形状信号の進んだ水平位相（ａｄｖａｎｃｅｄｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｐｈａｓｅ）は、補正信号通路に現れる遅延効果を補償するために必要な、本実施例による位相進みを示している。従って、得られる偏向補正は、水平偏向に対して水平方向に中心に位置している。
【００２２】
図３の波形（Ｂ）は、例えば、緑垂直補正コイルＧＶＣにおける被変調放物線補正電流（ｍｏｄｕｌａｔｅｄｐａｒｂｏｌｉｃｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｃｕｒｒｅｎｔ）Ｉ_ＣＯＲを示している。図示の補正電流Ｉ_ＣＯＲは水平ラスタ走査の中心に位置している。波形Ｉ_ＣＯＲが水平レートで表示されるとき、（Ｂ）と同じように、すべての垂直走査線は重なり合うので、放物線形状信号に加えられる垂直レート変調は、実効的に図示のように波形を埋めている。さらに、波形Ｉ_ＣＯＲは図に示すように、振幅が異なる２つの放物線形状信号が示されおり、これは、信号Ｐを垂直のこぎり波で抑止搬送波振幅変調した結果である。成形された放物線形状信号Ｐは、図示のように、補助偏向／補正コイルによって得られた補正効果を水平方向に中心合わせするために必要な位相進みが例えば５マイクロ秒になっている。成形された放物線形状補正信号が時間的に進んでいるのは、抵抗Ｒ４０９を介して得られたバイアス電流によって生じたチルト成分の結果である。
【００２３】
図４に示すように、波形（Ａ）は、有用な補正波形の形状を生成するために利用される種々波形の水平方向の位相合わせを示している。補正波形Ｐは、公称的には放物線形状になっているが、特定のラスタ・ロケーションで特定の補正が得られる、さらに別の種々波形を含んでいる。波形（Ａ）は、水平リトレース・パルスＨＲＴが、左側と右側のラスタの表示時に現れる各種波形に対して、時刻ｔ０に位相合わせされていることを示している。時刻ＲＨＳ，ｔ３−ｔ０のとき、ラスタの右側が表示され、補正波形Ｐはクランピング作用回路２００により成形される。有用なクランプ２００は負の尖端またはピークをクリップして、時刻ｔ３−ｔ０、例えば、５マイクロ秒の間にゼロの補正波形振幅が得られる。飽和、つまり、電流制限パルスＰＣは、図示のように、時刻ＲＨＳ，ｔ３−ｔ０に現れている。パルスＰＣの立ち下がりエッジは積分リセット・パルスＩＲの開始と一致しているが、これは、パルスＩＲが積分周期を終了させ、従って放物線生成を終了させるためである。波形Ｐの水平方向のタイミングが不安定であるとすれば、それはパルスＰＣの前縁が移動し、パルス幅が変わったためである。ラスタの右側が表示されている期間中、波形Ｐは時刻ＲＨＳでゼロに縮減されているが、それぞれの補正コイルの実際の被変調電流Ｉ_ＣＯＲは遅延しているだけでなく、立ち上がり／立ち下がり時間において衰退している。従って、時刻ｔ３における信号Ｐの見かけ上の急峻な波形は、ゼロ補正値に向かって円滑化すなわちフレア（ｆｌａｒｅ）される。補正波形生成の水平位相合わせ、つまり、開始点ｔ１は積分リセット・パルスＩＲによって決まる。パルスＩＲが時刻ｔ１に終了したとき、コンデンサＣ１０１は積分を行い、補正波形信号Ｐの生成を開始することが可能になる。時刻ＬＨＳ，ｔ１−ｔ２のとき、ラスタの左側が表示され、補正波形Ｐは時刻ｔ１−ｔ２の期間に現れる指数形状ＥＸＰの積分により成形される。この指数形状は、コンデンサＣ２が抵抗Ｒ４を介して放電することにより生成される。ＬＨＳの期間中、波形Ｐは、ランプ信号Ｒの指数形状の放電部分の積分によって得られる形状になっている。時刻ｔ２においてランプ・リセット・パルスＲＲは終了し、指数放電は終了し、直線ランプ生成が開始される。従って、ｔ２−ｔ３までのトレース時間に、ランプＲは積分されて、補正波形Ｐの放物線形状成分が得られる。時刻ｔ２のあと、ランプＲはガルウィング補正と共に生成され、積分のあと、公称放物線形状の補正信号Ｐが得られる。
【００２４】
補正信号Ｐの放物線信号成分（ｐａｒａｂｏｌｉｃｓｉｇｎａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）は、垂直のこぎり波により変調される時、南北ピンクッション補正を行う。ピンクッション補正に加えて、この放物線信号成分はガルイング補正を行うために成形され、かつ、左および右のラスタ・エッジ補正を行うために更に成形（すなわちフレア）される。従って、放物線状に成形された補正信号は、前進した水平位相を伴って発生され、特定のラスタ位置において補正効果を生じさせるために成形された、種々の領域を含む。かくして、正確に限定され且つ安定的に実行される偏向補正が、高い品質のイメージ・ディスプレイに対して提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による特徴を備えたＣＲＴ投写ディスプレイのブロック構成と、さまざまな幾何学的ひずみを有するラスタとを示した図である。
【図２】図１に示した垂直補正発生器の詳細な回路構成を示した図である。
【図３】本発明の一実施例における種々の波形を示した図である。
【図４】水平帰線消去インターバルの前後に現れる図３の波形を示した図である。
【図５】ＣＲＴの凹状曲面フェース・プレートを示す図である。
【符号の説明】
１０同期分離器
２０パルスおよび波形発生器
３０クロマプロセッサ
５０垂直補正発生器
６００水平ＰＬＬ発振器および偏向増幅器
７００垂直発振器および偏向増幅器

Claims

補正波形信号発生器であって、
ランプ信号を発生する偏向レート・ランプ波発生器と、
前記ランプ信号を入力とする入力端を有し、放物線形状の偏向波形補正信号（Ｐ）を生成する積分器（Ｕ１，Ｃ１０１）と、
前記放物線形状の偏向波形補正信号（Ｐ）を所定の電圧でクランプするクランプ回路（２００）と、
前記クランプ回路が前記放物線形状の偏向波形補正信号をクランプすることにより発生する前記積分器の電流制限パルス（ＰＣ）の幅に基づいて補正ＤＣバイアス電流（ＩＴ）を発生し、前記補正ＤＣバイアス電流を前記積分器（Ｕ１）の入力に供給するパルス幅制御回路（４００）と、
前記放物線形状の偏向波形補正信号の最大電圧を所定の電圧値に維持するための振幅制御回路（３００）と、から成る
補正波形信号発生器。