JPH0654951B2

JPH0654951B2 - Ｃｒｔのオートフォーカス回路

Info

Publication number: JPH0654951B2
Application number: JP16236589A
Authority: JP
Inventors: 千春荒井
Original assignee: Anritsu Corp
Current assignee: Anritsu Corp
Priority date: 1989-06-23
Filing date: 1989-06-23
Publication date: 1994-07-20
Anticipated expiration: 2009-07-20
Also published as: JPH0327677A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は第１，第２，第３グリッドを備えたＣＲＴに係
わり、特に第１グリッドのグリッド電圧を変化させて輝
度調整した場合にスポット径および焦点位置も自動的に
最適値に補正されるＣＲＴのオートフォーカス回路に関
する。

［従来の技術］一般に、ＣＲＴ表示装置の要部は第４図のように構成さ
れている。すなわち、ＣＲＴ１内には、ビデオ信号が印
加されるカソードＫが配設されており、カソードＫの前
方位置には第１グリッドＧ₁，第２グリッドＧ₂，第３グ
リッドＧ₃が配設され、各グリッド電圧Ｖ_G1，Ｖ_G2，Ｖ
_G3は図示しない高電圧発生回路から供給される。さら
に、この高電圧発生回路からアノード２に対して例えば
２５ＫＶ等の高電圧Ｖ_Aが供給される。また、ＣＲＴ１
の外周には水平偏向コイル３および垂直偏向コイル４が
巻装されており、各偏向コイル３，４は水平同期信号お
よび垂直同期信号に同期する図示しない偏向コイル駆動
回路からの励磁電流Ｉ_H，Ｉ_Vで駆動される。

このようなＣＲＴ１においては、ＣＲＴ１の大きさにも
よるが、例えば２０型程度の大型のカラーＣＲＴ１の場
合には、カソードＫに印加されるカソード電圧Ｖ_Kは例
えば+70〜+5Ｖ程度の値であり、第１グリッドＧ₁のグリ
ッド電圧Ｖ_G1は-100〜-50Ｖ程度の値である。さらに、
第２グリッドＧ₂および第３グリッドＧ₃の各グリッド電
圧Ｖ_G2，Ｖ_G3はそれぞれ+800Ｖ，+6000Ｖ程度の値であ
る。

そして、カソードＫから出力された電子、すなわち電子
ビーム５は第１グリッドＧ₁で加速され、第２，第３グ
リッドＧ₂，Ｇ₃を経て水平偏向コイル３および垂直偏向
コイル４で水平方向および垂直方向に偏向された後、表
示画面１ａの蛍光面に入射される。しかして、電子ビー
ム５が照射された部分の蛍光素子が発光する。

表示画面１ａ上の電子ビーム５の量は基本的に第１グリ
ッドＧ₁とカーソドＫ間の電圧差（Ｖ_G1−Ｖ_K）に対応し
て変化する。したがって、一般に、グリッド電圧Ｖ_G1を
変化させることによって輝度調整を行う。

また、表示画面１ａ上の電子ビーム５のスポット径ｄは
第２グリッドＧ₂と第１グリッドＧ₁間の電圧差（Ｖ_G2−
Ｖ_G1）に対応して変化する。すなわち、グリッド電圧Ｖ
_G2を上昇させるとスポット径ｄが小さくなり、グリッド
電圧Ｖ_G2を低下させるとスポット径ｄは大きくなる。

さらに、電子ビーム５の焦点位置Ｆは第３グリッドＧ₃
と第２グリッドＧ₂間の電圧差（Ｖ_G3−Ｖ_G2）に対応し
て変化する。すなわち、焦点位置Ｆが表示画面１ａ上に
存在するときは輝度が高くかつスポット径が小さいが、
グリッド電圧Ｖ_G3が最適値より高い場合は、焦点位置Ｆ
が表示画面１ａより内側に入り、表示画面１ａ上におい
ては、中心部と外郭部とが二重になるハロー現象が生じ
る。一方、グリッド電圧Ｖ_G3が最適値より低い場合は、
焦点位置Ｆが表示画面１ａより外側に出て、表示画面１
ａ上においては、スポット径が大きくなり、全体が薄暗
くなるブルーミング現象が生じる。

一般に家庭用テレビジョンセットを含め殆どのＣＲＴモ
ニタにおいては、第１グリッドＧ₁のグリッド電圧Ｖ_G1
を調整するための輝度調節つまみが設けられており、操
作者はこのＣＲＴモニタが設置された周囲の明るさに応
じて、最も見易い明るさに輝度調整可能である。

また、第２，第３グリッドＧ₂，Ｇ₃の各グリッド電圧Ｖ
₂，Ｖ_G3は工場出荷時に最適値に予め調整されている。
一般の家庭用テレビジョンセットにおいては、特に高い
品質を必要としないから、各グリッド電圧Ｖ_G2，Ｖ_G3を
固定したとしても特に支障はない。

［発明が解決しようとする課題］しかし、例えばコンピュータ端末用等の比較的解像度が
高く、良好な画質が要求されるＣＲＴ表示装置に組込ま
れるＣＲＴ１においては、輝度調整つまみで表示画面１
ａ上における輝度を変化させた場合に、第１グリッドＧ
₁のグリッド電圧Ｖ_G1が変化するので、第２グリッドＧ₂
と第１グリッドＧ₁間の電圧差（Ｖ_G2−Ｖ_G1）も変化す
る。したがって、グリッド電圧Ｖ_G1を変化させるとスポ
ット径ｄが変化し、常時最良の画質が要求されるＣＲＴ
表示装置としては不適当である。

また、原理的には、前述したように、電子ビーム５の焦
点位置Ｆは第１グリッドＧ₁のグリッド電圧Ｖ_G1には殆
ど依存しないはずであるが、電子レンズの直径は無限大でないため、レンズ周辺部
での収差が大きくなる。

電子レンズの直径を大きくするにはＣＲＴのネック径
を大きくする必要があるが、ネック径を大きくすると、
偏向感度が低下し、装置全体の消費電力が増大する。

画面輝度を上昇させると通常のＣＲＴではカソードＫ
の電子放出面積、すなわち電子ビーム径が大きくなる。

電子銃は十分な寸法精度を得ることが困難であるの
で、電子レンズの位置や光軸が曲がる。

等の非線形問題があり、画面輝度を上昇させると電子ビ
ーム径が大きくなり、解像度が低下する。

また、一般のテレビジョンセットにおいては、水平同期
信号および垂直同期信号の各周波数_H，_Vは、それぞ
れ例えば15.7kHz，60Hzの一定値であるが、前述したＣ
ＲＴ表示装置においては、このＣＲＴ表示装置に接続さ
れるコンピュータによっては、各周波数_H，_Vを可変
できる事が望まれている。

この場合、水平方向の電子ビーム５の走査速度を例えば
倍にすると、ＣＲＴのバイアス電圧も走査速度に対応し
て倍にしなければ同一輝度は得られない。その結果、第
１グリッドＧ₁のグリッド電圧Ｖ_G1も大幅に変化するの
で、スポット径ｄが大きく変化し、解像度が低下する。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
第１グリッドのグリッド電圧変化に応動して、第２，第
３グリッドの各グリッド電圧を自動補正することによ
り、たとえ輝度を大幅に変更したとしても、スポット径
が最良の状態に維持され、常時最良の画質が得られるＣ
ＲＴのオートフォーカス回路を提供することを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］上記課題を解消するために本発明におけるＣＲＴのオー
トフォーカス回路は、ビデオ信号が印加されるカソード
とこのカソードから出力される電子ビームが入射される
表示画面との間に第１，第２，第３グリッドが配設さ
れ、第１グリッドのグリッド電圧でもって表示画面上の
電子ビームの量が変化され、第２グリッドのグリッド電
圧でもって表示画面上の電子ビームのスポット径が変化
され、かつ第３グリッドのグリッド電圧でもって前記電
子ビームの焦点位置が変化されるＣＲＴにおいて、第１グリッドのグリッド電圧を可変設定する輝度調整手
段と、この輝度調整手段にて可変された第１グリッドの
グリッド電圧の変化量に対応して第２グリッドのグリッ
ド電圧を変化させるスポット径補正回路と、輝度調整手
段にて可変された第１グリッドのグリッド電圧の変化量
に対応して第３グリッドのグリッド電圧を変化させる焦
点位置補正回路とを備えたものである。

［作用］このように構成されたＣＲＴのオートフォーカス回路に
よれば、例えば輝度調整手段にて輝度を上昇させると、
第１グリッドのグリッド電圧が上昇するが、第１グリッ
ドのグリッド電圧が上昇すると、スポット径補正回路は
第２グリッドのグリッド電圧を上昇させる。しかして、
スポット径は最適値に維持される。

また、第１のグリッド電圧が上昇すると、スポット径補
正回路が第２グリッドのグリッド電圧を上昇させるが、
焦点位置補正回路の動作によって、その上昇分と前述し
た非線形要因に対応する電圧分だけ、第３グリッドのグ
リッド電圧が変化する。しかして焦点位置は常時表示画
面上に位置する。

輝度調整手段にて輝度を低下させた場合においても、同
様にスポット径補正回路および焦点位置補正回路が動作
して、第２，第３グリッドの各グリッド電圧が最適値に
補正される。

［実施例］以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第１図は実施例のＣＲＴのオートフォーカス回路を示す
回路図である。第４図と同一部分には同一符号が付して
ある。

ＣＲＴ１内には、ビデオ増幅器６を介してビデオ信号が
印加されるカソードＫが配設されており、カソードＫの
前方位置には第１グリッドＧ₁，第２グリッドＧ₂，第３
グリッドＧ₃が配設されている。第１グリッドＧ₁は輝度
調整手段としての可変抵抗７を介して直流電源８に接続
されている。そして、この可変抵抗７はＣＲＴ表示装置
の操作パネルに配設された輝度調整つまみにてその抵抗
値が可変される。すなわち輝度調整つまみの操作によっ
て第１グリッドＧ₁に印加されるグリッド電圧Ｖ_G1が変
化し、表示画面１ａに表示された画像の輝度が変化す
る。

また、第２グリッドＧ₂と接地間には、前述した800Ｖよ
り若干低い基準電圧を出力する直流電源９およびスポッ
ト径補正回路１０が介挿されている。よって、第２グリ
ッドＧ₂に印加されるグリッド電圧Ｖ_G2は基準電圧にス
ポット径補正回路１０から出力される補正電圧ΔＶ_G2が
加算された電圧値となる。

さらに、第３グリッドＧ₃と接地間には、前述した6000
Ｖより若干低い基準電圧を出力する直流電源１１および
焦点位置補正回路１２が介挿されている。よって、第３
グリッドＧ₃に印加されるグリッド電圧Ｖ_G3は基準電圧
に焦点位置補正回路１２から出力される補正電圧ΔＶ_G3
が加算された電圧値となる。

前記スポット径補正回路１０内において、可変抵抗７の
可動端子から出力されるグリッド電圧Ｖ_G1は抵抗１０ａ
を介して差動増幅器１０ｂの（＋）側入力端子に印加さ
れ、（−）側入力端子には電源１０ｃから直流電圧が印
加されている。また、差動増幅器１０ｂの入出力端子間
には帰還抵抗１０ｄが接続されている。そして、差動増
幅器１０ｂの出力端子から補正電圧ΔＶ_G2が送出され
る。

しかして、このスポット径補正回路１０において、入力
されるグリッド電圧Ｖ_G1と出力される補正電圧ΔＶ_G2と
の関係は第２図に示すように、ほぼ直線関係となり、そ
の特性の傾きおよび絶対値は前記帰還抵抗１０ｄの抵抗
値および電源１０ｃの電圧値を調整することによって任
意に設定変更可能である。

また、前記焦点位置補正回路１２内において、可変抵抗
７の可動端子から出力されるグリッド電圧Ｖ_G1は抵抗１
２ａを介して差動増幅器１２ｂの（＋）側入力端子に印
加され、（−）側入力端子には電源１２ｃから直流電圧
が印加されている。また、差動増幅器１２ｂの入出力端
子間には帰還抵抗１２ｄが接続されている。そして、差
動増幅器１２ｂの出力端子から補正電圧ΔＶ_G3が送出さ
れる。

しかして、この焦点位置補正回路１２において、入力さ
れるグリッド電圧Ｖ_G1と出力される補正電圧ΔＶ_G3との
関係は第３図に示すように、ほぼ直線関係となり、その
特性の傾きおよび絶対値は前記帰還抵抗１２ｄの抵抗値
および電源１２ｃの電圧値を調整することによって任意
に設定変更可能である。

さらに、高電圧発生回路１３からアノード２に対して例
えば２５KV等の高電圧Ｖ_Aが供給される。また、ＣＲＴ
１の外周には水平偏向コイル３および垂直変更コイル４
が巻装されており、各偏向コイル３，４は水平同期信号
および垂直同期信号に同期する偏向コイル駆動回路１４
からの励磁電流Ｉ_H，Ｉ_Vで駆動される。

そして、カソードＫから出力された電子、すなわち電子
ビーム５は第１グリッドＧ₁で制御され、第２，第３グ
リッドＧ₂，Ｇ₃を経て水平偏向コイル３および垂直偏向
コイル４で水平方向および垂直方向に偏向された後、表
示画面１ａの蛍光面に入射される。しかして、電子ビー
ム５が照射された部分の蛍光素子が発光する。

このように構成されたＣＲＴのオートフオーカス回路の
動作を説明する。まず、工場出荷時の調整作業時に、標
準のビデオ信号を入力した状態において、可変抵抗７に
連動する輝度調整つまみを操作して表示画面１ａに表示
された画像の輝度を最も見易い状態に設定する。

そして、その状態でスポット径ｄが最良値になるように
スポット径補正回路１０の電源１０ｃの直流電圧を調整
する。同時に電子ビーム５の画像にブルーミング現象や
ハロー現象が生じないように焦点位置補正回路１２の電
源１２ｃの直流電圧を調整する。

次に、例えば輝度を故意に大幅に変更する。すると、ス
ポット径ｄが変化し、解像度低下する。そして、スポッ
ト径ｄが元のスポット径に戻るようスポット径補正回路
１０の帰還抵抗１０ｄの抵抗値を調整する。また、ブル
ーミング現象やハロー現象が解消するように焦点位置補
正回路１２の帰還抵抗１２ｄの抵抗値を調整する。

以上のように、一旦、各補正回路１０，１２の電源１０
ｃ，１２ｃおよび帰還抵抗１０ｄ，１２ｄの値を設定す
ると、このＣＲＴ表示装置を実際に使用する時点におい
て、操作者が輝度調整つまみを操作して、輝度を上昇さ
せると、第１グリッドＧ₁のグリッド電圧Ｖ_G1が上昇す
る。グリッド電圧Ｖ_G1が上昇すると、表示画面１ａ上の
画像のスポット径ｄが大きくなろうとするが、スポット
径補正回路１０から出力される補正電圧ΔＶ_G2が第２図
に示す特性にしたがって上昇する。よって、第２グリッ
ドＧ₂のグリッド電圧Ｖ_G2が大きくなり、スポット径ｄ
は最初の状態を維持する。

また、グリッド電圧Ｖ_G1が上昇すると、表示画面１ａ上
の画像フォーカスが低下するが、焦点位置補正回路１２
から出力される補正電圧ΔＶ_G2が第３図に示す特性にし
たがって上昇する。よって、第３グリッドＧ₃のグリッ
ド電圧Ｖ_G3が、第２グリッドＧ₂のグリッド電圧Ｖ_G2の
上昇分に前述したＣＲＴ１の形状の非線形要因に起因す
る焦点位置Ｆ移動に対応する電圧値を加算した補正電圧
ΔＶ_G3だけ上昇する。よって、電子ビーム５の焦点位置
Ｆはほとんど移動しないので、フォーカス劣化を防止で
きる。

輝度を低下させた場合も同様にスポット径補正回路１０
および焦点位置補正回路１２が動作して、スポット径ｄ
の縮小およびフォーカス劣化が防止される。

このように、輝度を変化させてもスポット径の変化およ
びブルーミング現象やハロー現象発生を未然に防止でき
るので、例えば、水平同期信号，垂直同期信号の各周波
数_H，_Vを変化させた場合には、前述したように一般
に輝度を変化させて観察するが、たとえ輝度を大きく変
化させたとしても常時最良の画像を得ることができる。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、輝度調整用の第１
グリッドのグリッド電圧が変化されると、その電圧変化
に応動して、第２，第３グリッドの各グリッド電圧を自
動補正するようにしている。したがって、たとえ輝度を
大幅に変更したとしても、スポット径が最良の状態に維
持され、フォーカス劣化が生じることはない。よって、
常時最良の画質が得られるＣＲＴのオートフォーカス回
路を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わるＣＲＴのオートフォ
ーカス回路を示す回路図、第２図は同実施例回路におけ
るスポット径補正回路の動作特性図、第３図は同実施例
回路における焦点位置補正回路の動作特性図、第４図は
一般的なＣＲＴの構造を示す模式図である。１…ＣＲＴ、１ａ…表示画面、３…水平偏向コイル、４
…垂直偏向コイル、５…電子ビーム、７…可変抵抗（輝
度調整手段）、１０…スポット径補正回路、１２…焦点
位置補正回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ビデオ信号が印加されるカソード（Ｋ）と
このカソードから出力される電子ビームが入射される表
示画面との間に第１，第２，第３グリッドが配設され、
第１グリッドのグリッド電圧（Ｖ_G1）でもって前記表示
画面上の電子ビームの量が変化され、第２グリッドのグ
リッド電圧（Ｖ_G2）でもって前記表示画面上の電子ビー
ムのスポット径が変化され、かつ第３グリッドのグリッ
ド電圧（Ｖ_G3）でもって前記電子ビームの焦点位置
（Ｆ）が変化されるＣＲＴ（１）において、前記第１グリッドのグリッド電圧を可変設定する輝度調
整手段（７）と、この輝度調整手段にて可変された第１
グリッドのグリッド電圧の変化量に対応して前記第２グ
リッドのグリッド電圧を変化させるスポット径補正回路
（１０）と、前記輝度調整手段にて可変された第１グリ
ッドのグリッド電圧の変化量に対応して前記第３グリッ
ドのグリッド電圧を変化させる焦点位置補正回路（１
２）とを備えたＣＲＴのオートフォーカス回路。