JP3858815B2

JP3858815B2 - 陰極線管装置

Info

Publication number: JP3858815B2
Application number: JP2002362065A
Authority: JP
Inventors: 剛山田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-12-13
Filing date: 2002-12-13
Publication date: 2006-12-20
Anticipated expiration: 2022-12-13
Also published as: JP2004194171A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はテレビジョン受信機やコンピュータモニタ等の陰極線管装置に関し、特に、画面の輝度変化に起因するラスター振幅の変動を低減するためのラスター振幅安定化回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な陰極線管装置においては、表示される画面の輝度変化によってラスター振幅（画面のサイズ）が変動する。輝度は、フライバックトランスから流れるアノード電流に比例する。アノード電流が大きいと、フライバックトランスの出力インピーダンスによって生じる電圧降下が増大し、アノード電圧は低くなる。アノード電圧が低くなると、カソードから放出される電子の速度が低下し、偏向ヨークを通過する時間すなわち偏向磁界の影響を受ける時間が長くなり、偏向量は大きくなる。その結果、ラスター振幅は大きくなり、画面サイズは大きくなる。逆に、アノード電流が小さいと、フライバックトランスの出力インピーダンスによって生じる電圧降下は小さくなり、アノード電圧が高くなる。カソードから放出される電子の速度は高くなり、偏向ヨークを通過する時間すなわち偏向磁界の影響を受ける時間が短くなり、偏向量は小さくなる。その結果、ラスター振幅は小さくなり、画面のサイズは小さくなる。
【０００３】
このような輝度変化に伴うアノード電圧の変化を補正する技術として、図６に示す回路が提案されている（特許文献１を参照）。この回路は、ビデオ信号Ｖｉｎを増幅し、増幅された信号を陰極線管１０９へ供給するビデオ回路部１０５と、偏向ヨーク１１０へ垂直周期のノコギリ波電流を供給する垂直偏向回路１０６と、偏向ヨーク１１０へ水平偏向電流を供給する水平偏向回路部１０７と、陰極線管１０９にアノード電圧を供給するアノード電圧供給回路１０８とを備える。
【０００４】
水平偏向回路部１０７は、水平同期信号をトリガーとして水平周期で発振する水平発振回路１１１と、水平発振回路１１１で水平周期の発振信号により水平トランジスタをドライブするためのドライブ信号を発生させる水平ドライブ回路１１２と、水平ドライブ回路１１２からのドライブ信号を受けて偏向ヨーク１１０に水平偏向電流を供給する水平出力回路１１３と、水平サイズ制御信号ＶＳに基づいて、水平偏向電流波形の振幅を制御する水平サイズ制御回路１５５から構成される。
【０００５】
アノード電圧供給回路１０８は、陰極線管１０９のアノード電流を検出するビーム電流検出回路１１４と、ビーム電流検出回路１１４に接続された輝度変化に応じた電圧補正信号ＶＡＢＬを形成し出力する時定数回路１１５と、時定数回路１１５に接続されたフライバックトランス１１７から発生するアノード電圧の値を制御する機能を有する電源電圧制御回路１１６とを備える。
【０００６】
ビーム電流検出回路１１４によって輝度変化に伴って変化するアノード電流を検出し、検出されたアノード電流の変化に伴って形成される電圧ＶＡＢＬは時定数回路１１５に入力され、その出力信号はアノード電圧補正信号ＶＥＨＣとして電源電圧制御回路１１６および水平サイズ制御回路１５５に入力される。電源電圧制御回路１１６は、フライバックトランスへ供給する電源電圧ＥＢ’を制御することによって、フライバックトランス１１７から発生するアノード電圧ＥＨＶの値を制御する働きをしている。また、水平サイズ制御回路１５５では、水平サイズ制御信号ＶＳに基づいて、水平偏向電流波形の振幅が制御される。これらによって輝度変化の期間に対応したラスター振幅、画面歪の補正を行うことが可能であるとされている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−６９１９５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図２に示すように、陰極線管のアノード電流−アノード電圧特性において、アノード電流Ｉａが小さくなっていくと、アノード電圧Ｖａが急に変化する変曲点２１が存在する。この変曲点２１を境に、アノード電圧の変化が急な領域と比較的緩い領域とに分けられる。図２において、変曲点２１の左側のアノード電流が小さい領域は、アノード電圧の変化が急な領域である。ラスター振幅のみの補正について考えると、実用的には、アノード電圧の変化が急な領域におけるラスター振幅の変動を抑制するだけで十分である。変曲点２１よりもアノード電流が大きい領域では、アノード電圧の変動が緩やかであるため、ラスター振幅の変動が小さいからである。
【０００９】
アノード電流Ｉａが小さくアノード電圧Ｖａの変化が急な領域におけるラスター振幅の変動を制御しようとするとき、従来の時定数回路、電源電圧制御回路といった回路を用いることは、回路の複雑化、部品点数の増大、コストの増大につながるという問題がある。
【００１０】
本発明はこのような問題を解決するものであり、アノード電圧の変化が急な領域におけるラスター振幅を安定化するラスター振幅安定化回路を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の陰極線管装置は、陰極線管と、前記陰極線管に装着された水平偏向コイルおよび垂直偏向コイルを有する偏向ヨークと、前記水平偏向コイルに水平偏向電流を供給する水平偏向出力回路と、前記水平偏向出力回路に歪補正波形を供給する歪補正回路部と、前記陰極線管にアノード電圧を供給するフライバックトランスと、前記歪補正回路部へ電圧を出力するラスター振幅安定化回路を備え、アノード電流の変化に対してアノード電圧が急に変化する点を変曲点とするとともに、前記変曲点における前記アノード電圧を基準電圧としたときに、前記ラスター振幅安定化回路は、前記変曲点より小電流側の領域のアノード電流を電圧として検出する検出部と、前記検出部から入力された電圧が前記基準電圧以上の場合にのみ、当該検出部から入力された電圧を直流に変換して出力する制御信号出力部と、前記制御信号出力部から出力される電気信号の電圧を調整する調整部とを有し、前記調整部によって調整された電圧を前記歪補正回路部内のトランジスタのコレクタ側に重畳することを特徴とする（請求項１）。
【００１２】
本発明に係るラスター振幅安定化回路は、アノード電流が小さくなったときのアノード電圧が急に変化する変曲点より小電流側の領域のアノード電流を電圧として検出するものであり、アノード電流が小さくなったときのアノード電圧の変化が急な領域のラスター振幅の変化を抑制し、サイズの安定したラスターを実現する。
【００１３】
また、前記制御信号出力部は、少なくとも１つのツェナーダイオードから構成される（請求項２）。ツェナーダイオードの基準電圧を変化させることによって、ツェナーダイオードのスイッチング点をアノード電圧の変曲点に合わせることができ、アノード電圧の変化が急な領域において直流電圧を形成できる。また、部品点数が少なく低コストにできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１５】
図１は、本発明の陰極線管装置の構成を示すブロック図である。本発明の陰極線管装置は、陰極線管１と、陰極線管１に装着された偏向ヨーク６と、水平偏向回路２と、左右ピンクッション歪を補正するための歪補正回路部３と、ラスター振幅安定化回路４と、フライバックトランス５とを備える。
【００１６】
水平偏向回路２は、水平同期信号をトリガーとして水平周期で発振する水平発振回路７と、水平周期の発振信号により水平トランジスタ（図示せず）をドライブするためのドライブ信号を発生させる水平ドライブ回路８と、水平ドライブ回路８からのドライブ信号を受けて偏向ヨーク６に水平偏向電流を供給する水平出力回路９を備える。
【００１７】
歪補正回路部３は、水平偏向回路２が発生する水平偏向電流に重畳される、垂直周期のパラボラ波を発生する。この垂直周期のパラボラ波を用いることによって、左右ピンクッション歪補正を行うことが可能な水平偏向電流を形成することができる。また、フライバックトランス５からのアノード電流の変化をラスター振幅安定化回路４で検出するが、このとき前述した変曲点２１より小電流側の領域を直流電圧として検出し、その直流電圧成分を左右ピンクッション歪補正回路部３で発生する垂直周期のパラボラ波に重畳することによって、ラスター振幅の急激な変動を低減することができる。
【００１８】
図３は、本発明に係る歪補正回路部３とラスター振幅安定化回路４の具体的な回路構成を示す。なお、図３中のＡＢＬは自動輝度制限回路であり、フライバックトランスの電流変化を検出し、これをビデオ回路部に負帰還させることにより陰極線管のカソード電圧を上げ、アノード電流を制限する。
【００１９】
ラスター振幅安定化回路４は、アノード電流を検出する検出部１０と、検出部１０から出力される電気信号を直流に変換して出力する制御信号出力部１１と、制御信号出力部１１から出力される電気信号の電圧を調整する調整部１２とを有する。次に、この回路の動作を説明する。
【００２０】
まず、輝度変化に応じて変化するアノード電流は、フライバックトランス５から検出部１０の有する抵抗Ｒ１によって電圧Ｖａｂｌとして検出され、トランジスタＴｒ１へ入力される。トランジスタＴｒ１を介して反転された電圧Ｖａｂｌは、制御信号出力部１１のツェナーダイオードＤＺに入力される。ツェナーダイオードＤＺは、基準電圧以上では直流電圧を形成し、それ以下では非導通となる。ツェナーダイオードＤＺの基準電圧や、ラスター振幅安定化回路４中の各回路素子は、変曲点２１においてツェナーダイオードＤＺがスイッチングするように選択される。
【００２１】
ツェナーダイオードＤＺの基準電圧以上、すなわち図２に示す変曲点２１の左側のアノード電圧が急激に変化する領域においては、ツェナーダイオードＤＺは直流電圧Ｖｃｔｌを形成し、この電圧は調節部１２の有する抵抗Ｒ７によって必要な電圧に調整される。調整部１２によって調整された直流電圧Ｖａｄｊは、歪補正回路部３内のトランジスタＴｒ３のコレクタ側へ重畳され、トランジスタＴｒ３のコレクタ−エミッタ間電圧は大きくなる。本来、トランジスタＴｒ３のコレクタ側はＧＮＤに接地されていたため、トランジスタＴｒ３のダイナミックレンジは重畳された直流電圧Ｖａｄｊ分だけ広がる。結果として、トランジスタＴｒ３のベース側から入力された垂直周期のパラボラ波形のＤＣレベルは下がる。水平偏向電流に重畳される垂直周期のパラボラ波の振幅は、垂直周期のパラボラ波に重畳された直流電圧成分Ｖａｄｊだけ小さくなり、水平偏向電流の振幅が小さくなる。よって、ラスター振幅は小さくなる。
【００２２】
一方、ツェナーダイオードの基準電圧以下、すなわち図２に示す変曲点２１の右側のアノード電圧の変化が緩やかな領域の場合、ツェナーダイオードＤＺは非導通であるため、ラスター振幅安定化回路４は働かない。すなわち、ラスター振幅安定化回路４が存在しないのと同じことになる。
【００２３】
図４は、アノード電流Ｉａが小さくアノード電圧Ｖａの変化が急な領域での、歪補正回路部３における垂直周期のパラボラ電圧波形を示す。図中左側の波形はラスター振幅安定化回路４がない場合を、右側の波形はラスター振幅安定化回路４がある場合（ツェナーダイオードが導通）をそれぞれ示す。図５は、水平偏向電流波形を示し、図中左側の波形はラスター振幅安定化回路４がない場合を、右側の波形はラスター振幅安定化回路４がある場合をそれぞれ示す。ラスター振幅安定化回路が働く場合、垂直周期のパラボラ電圧波形、水平偏向電流波形のいずれの振幅も小さくなる。
【００２４】
以上のように、本発明によれば、アノード電流Ｉａが小さくアノード電圧Ｖａが急に変化する変曲点において動作が切り換わるラスター振幅安定化回路を用いることにより、アノード電圧の変化が急な領域におけるラスター振幅を安定化することができる。
【００２５】
本発明によれば、ツェナーダイオードの基準電圧等を調整することによって、ツェナーダイオードのスイッチング点をアノード電流−アノード電圧特性の変曲点に合わせることができる。したがって、アノード電流−アノード電圧特性の異なる様々な陰極線管において、小電流域におけるラスター振幅を安定化することができる。また、調節部１２の有する抵抗Ｒ７によって歪補正回路部３へ重畳する直流電圧成分Ｖａｄｊを調整することができる。
【００２６】
（実施例）
本発明のラスター振幅安定化回路を３４型の陰極線管装置に適用した実施例を示す。ツェナーダイオードＤＺは１５Ｖ、抵抗Ｒ１は２．７ｋΩ、抵抗Ｒ２は６８ｋΩ、抵抗Ｒ３は６８ｋΩ、抵抗Ｒ４は２．７ｋΩ、抵抗Ｒ５は２．７ｋΩ、抵抗Ｒ６は１２０ｋΩ、抵抗Ｒ７は１８ｋΩを、コンデンサＣ１は１μＦのものを使用した。その結果、アノード電圧Ｖａの変化が急な領域におけるラスター振幅の変動を、画面有効領域で１０ｍｍあったものを１ｍｍにまで低減することができた。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、アノード電流が小さくアノード電圧の変化が急な領域におけるラスター振幅を安定化するラスター振幅安定化回路を、少ない部品点数かつ低コストで実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の陰極線管装置の構成を示すブロック図
【図２】アノード電流−アノード電圧特性を示す図
【図３】ラスター振幅安定化回路と歪補正回路の回路図
【図４】垂直周期のパラボラ電圧波形を、ラスター振幅安定化回路がある場合とない場合とで比較して示す図
【図５】水平偏向電流波形を、ラスター振幅安定化回路がある場合とない場合とで比較して示す図
【図６】従来の画面サイズを補正する装置を示す図
【符号の説明】
１陰極線管
２水平偏向回路
３歪補正回路部
４ラスター振幅安定化回路
５フライバックトランス
６偏向ヨーク
１０検出部
１１制御信号出力部
１２調節部

Claims

陰極線管と、前記陰極線管に装着された水平偏向コイルおよび垂直偏向コイルを有する偏向ヨークと、前記水平偏向コイルに水平偏向電流を供給する水平偏向出力回路と、前記水平偏向出力回路に歪補正波形を供給する歪補正回路部と、前記陰極線管にアノード電圧を供給するフライバックトランスと、前記歪補正回路部へ電圧を出力するラスター振幅安定化回路を備え、
アノード電流の変化に対してアノード電圧が急に変化する点を変曲点とするとともに、前記変曲点における前記アノード電圧を基準電圧としたときに、
前記ラスター振幅安定化回路は、
前記変曲点より小電流側の領域のアノード電流を電圧として検出する検出部と、
前記検出部から入力された電圧が前記基準電圧以上の場合にのみ、当該検出部から入力された電圧を直流に変換して出力する制御信号出力部と、
前記制御信号出力部から出力される電気信号の電圧を調整する調整部とを有し、
前記調整部によって調整された電圧を前記歪補正回路部内のトランジスタのコレクタ側に重畳することを特徴とする陰極線管装置。
前記制御信号出力部は、少なくとも１つのツェナーダイオードから構成されることを特徴とする請求項１に記載の陰極線管装置。