JPH0715617A - ダイナミックフォーカス回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＣＲＴ上下方向についても最適フォーカスを
得ることができ、ＣＲＴ全面のフォーカス品位を得るこ
と。 【構成】 水平周期のドライブパルスに基づいて、高圧
パルスを発生する高圧発生手段１と、前記高圧発生手段
を構成するフライバックトランスＴ1 の３次巻線Ｌｔの
出力電圧を積分する積分手段２と、直流カットコンデン
サＣ4 を介してＣＲＴ４のフォーカス電極に重畳する手
段とを具備したダイナミックフォーカス回路において、
前記フライバックトランスＴ1 の３次巻線と前記積分手
段２の間に可飽和リアクタＴ3 を挿入し、前記可飽和リ
アクタＴ3 の１次側に制御トランジスタＱ2 と、抵抗回
路Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 、Ｒ4 とで構成される変調手段３を
備え、前記可飽和リアクタＴ3 の２次側インダクタンス
Ｌ2 を垂直周期の変調信号ＥV で変化させ、垂直周期の
パラボラ電圧で振幅変調された水平周期の逆パラボラ電
圧Ｖ4 を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はテレビジョン受像機等に
係り、特に静電集束型の陰極線管（以下、ＣＲＴとい
う）に使用されるダイナミックフォーカス回路に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、テレビジョン受像機等のフォーカ
ス回路は、フォーカス電極に直流のフォーカス電圧を加
え、アノード電極との間で形成される静電レンズで電子
ビームを集束させる。そして、このようなフォーカス回
路としては、画面周辺部のフォーカス特性を向上させる
ために、前記の直流フォーカス電圧に水平周期および垂
直周期のパラボラ電圧を重畳する、いわゆるダイナミッ
クフォーカス回路が広く用いられている。これは、画面
中央部と周辺部において、電子銃とフェースプレートと
の間の距離が異なるため、最適フォーカス電圧が異なる
ことを補正し、最適なフォーカスのあった鮮明な画像を
得るためのものである。

【０００３】このようなダイナミックフォーカス回路に
おいて、水平偏向回路と高圧発生回路が一体となった、
いわゆるフライバックトランスと偏向ヨークを並列に接
続したものにおいては、フライバックトランスからパル
ス電圧を取り出し水平パラボラ電圧に変換したり、Ｓ字
補正コンデンサの両端からパラボラ電圧を取り出し、こ
のパラボラ電圧を増幅（昇圧）し、これを直流フォーカ
ス電圧に重畳してＣＲＴのフォーカス電極に供給し、水
平ダイナミックフォーカス電圧として利用していた。

【０００４】従来のダイナミックフォーカス回路を第５
図に示す。

【０００５】フライバックトランスＴ1 の１次側には、
水平出力回路が構成されている。水平出力回路は、水平
出力トランジスタＱ1 のコレクタ・エミッタ間にダンパ
ーダイオードＤ1 、共振コンデンサＣ1 、偏向ヨーク
（水平偏向コイルＬy とＳ字補正コンデンサＣ2 から成
る）の直列回路を並列に接続し、トランジスタＱ1 のコ
レクタは、フライバックトランスＴ1 の一次巻線Ｌp を
介して直流電源Ｅb に接続し、トランジスタＱ1 のベー
スには水平周期のドライブパルスを供給する構成となっ
ている。

【０００６】上記Ｓ字補正コンデンサＣ2 は直流電源Ｅ
b からフライバックトランスＴ1 の１次巻線ＬP を通し
て充電され、水平偏向コイルＬy の実質的な直列電源の
働きをすると共に水平偏向コイルＬy と直列共振し、偏
向電流に重畳してＳ字形の湾曲させ、画面の直線性を改
善する機能を有する。

【０００７】また、上記フライバックトランスＴ1 の２
次側には高圧回路が構成され、２次巻線の一端からＣＲ
Ｔ４のアノードＡ1 に対して高圧の直流電圧が供給さ
れ、２次巻線の他端にはＡＢＬ回路（図示せず）が構成
されている。

【０００８】また、２次側には中間タップを設け、抵抗
分割により直流フォーカス電圧、スクリーン電圧がそれ
ぞれＣＲＴ４のフォーカス電極、スクリーン電極に供給
されている。

【０００９】さらに、上記フライバックトランスＴ1 の
３次側には直流電圧回路（図示せず）が構成され、３次
巻線Ｌt の一端には、直列にチョークコイルＬ2 と昇圧
用トランスＴ2 が接続され、昇圧用トランスＴ2 の２次
側には、並列に積分用のコンデンサＣ3 が接続されてお
り、コンデンサＣ3 の出力端からは、昇圧された水平周
期のパラボラ電圧が出力されている。この出力電圧は直
流カットコンデンサＣ4 を介してＣＲＴ４のフォーカス
電極に重畳されている。

【００１０】このように構成にすることで、画面中央部
と周辺部において、電子銃とフェースプレートとの間の
距離が異なるため、最適フォーカス電圧が異なることを
補正し、最適なフォーカスのあった鮮明な画像を得てい
る。

【００１１】ところで、画面周辺部のビームは、中央に
比べ到達距離が長くなるため、画面端周辺で最適フォー
カスを得るためには、電子銃で形成される静電フォーカ
スの焦点距離を中央部より長くすること、すなわち画面
周辺部の最適フォーカス電圧ＥF を、図６（b ）に示す
ようにＣＲＴ４の画面上のＸＹ座標（図６（ａ）参照）
の原点からの変位に応じた電圧値に設定する必要があっ
た。

【００１２】図６（ａ）はＣＲＴ４の画面を示し、その
画面の中心を原点Ａ（０、０）とし、水平方向にＸ軸を
とり、垂直方向にＹ軸をとってＸＹ座標軸としてある。
図５（ｂ）は、横軸にＸ座標，またはＹ座標をとり、縦
軸にアノード電圧に対するフォーカス電圧の比ＥF ／Ｅ
H （％）をとして、原点からＸ方向またはＹ方向に隔た
った位置での最適ＥF ／ＥH を示している。

【００１３】上記の図５の回路では、フォーカス電極に
水平周期の逆パラボラ電圧Ｖ4 のみを加えているため、
ＣＲＴの画面左右方向のＣ，Ｂ点（図６（ａ）に示す）
の最適フォーカスは得られるが、垂直方向のＤ，Ｅ点
（図６（ｂ）に示す）については、上下両端の最適フォ
ーカス電圧を設定できず、最適なフォーカスを得ること
ができなかった。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く、従来の回
路では、水平周期の逆パラボラ電圧だけを加えているた
め、ＣＲＴの画面左右の最適フォーカスは得られるが、
垂直方向については焦点がぼけ、最適フォーカスが得ら
れないという問題があった。

【００１５】そこで、本発明はこのような問題に鑑み、
受像管上下方向についても最適フォーカスを得ることが
でき、ＣＲＴ全面のフォーカス品位を得ることが可能と
なるダイナミックフォーカス回路を提供することを目的
とするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明に
よるダイナミックフォーカス回路は、水平トライブパル
スに基づいて、水平周期の高圧パルスを発生する高圧発
生手段と、前記高圧発生手段からの高圧パルスが入力と
して供給される可飽和リアクタと、前記可飽和リアクタ
の２次側インダクタンスを垂直周期のパラボラ電圧で変
調する変調手段と、前記可飽和リアクタの出力を積分す
ることにより、垂直周期のパラボラ電圧で振幅変調され
た水平周期の逆パラボラ電圧を出力する手段と、この手
段からの逆パラボラ電圧を直流フォーカス電圧に重畳し
て陰極線管のフォーカス電極に供給する手段と、でを具
備したことを特徴とするものである。

【００１７】

【作用】本発明によれば、垂直周期のパラボラ電圧で振
幅変調された水平周期の逆パラボラ電圧をフォーカス電
極に供給することで、画面上下に相当するフォーカス電
圧値が上昇し、レンズを薄くしたことと等価的に焦点距
離を長くすることが可能となり全画面でのフォ−カス品
位が向上すると共に、垂直周期に同期した変調信号を用
いるため画面上下方向の位相あわせが容易となり、可飽
和リアクタの１次側（制御巻線側）の変調電流の直流分
および／又は交流分を可変にすることにより、可飽和リ
アクタの２次側インダクタンスをＣＲＴのばらつき、あ
るいは可飽和リアクタのばらつきに応じて所望のインダ
クタンスに制御することができ、最適フォーカスを比較
的容易に実現できる。

【００１８】

【実施例】図１は本発明のダイナミックフォーカス回路
の一実施例を示す回路図である。図５と同一の構成要素
には同符号を付して説明する。

【００１９】図１において、水平周期の水平ドライブパ
ルスを入力し、これに同期した高圧パルスを発生する高
圧発生手段１は、水平出力トランジスタＱ1 と、前記ト
ランジスタＱ1 のコレクタ、エミッタ間に接続されてい
るダンパーダイオードＤ1 と、共振コンデンサＣ1 と、
偏向ヨークＬy 並びにＳ字補正コンデンサＣ2 と、フラ
イバックトランスＴ1 とで構成されている。

【００２０】上記フライバックトランスＴ1 の２次側を
構成する高圧巻線ＬS は、ＣＲＴ４のアノード電極Ａ1
に接続され、他端が図示しないＡＢＬ回路に接続されて
いる。上記高圧巻線ＬS には中間タップが設けられ、抵
抗分割された出力電圧がＣＲＴ４のスクリーン電圧入力
端子とＣＲＴ４のフォーカス電極に印加されている。

【００２１】上記フライバックトランスの３次側を構成
する３次巻線Ｌt の一端には直流低電圧回路が構成さ
れ、他端は可飽和リアクタＴ3 の２次巻線（インダクタ
ンスＬ2 ）を介して、昇圧トランスＴ2 に接続されてい
る。

【００２２】積分手段２は、上記昇圧トランスＴ2 の２
次側の積分コンデンサＣ3 で構成される。

【００２３】上記昇圧トランスＴ2 の２次巻線の一端は
基準電位点に接続され、他端には上記積分コンデンサＣ
3 を並列に、直流カットのコンデンサＣ4 を直列に接続
し、上記２次巻線側よりＣＲＴ４のフォーカス電極に接
続されている配線と電極上あるいは端子上で結線し、直
流電圧に重畳してＣＲＴ４のフォーカス電極にダイナミ
ッキフォーカス電圧を供給する手段を形成している。

【００２４】垂直周期のパラボラ電圧で変調を加え、可
飽和リアクタＴ3 の２次巻線のインダクタンスＬ2 を変
化させる変調手段３は、可飽和リアクタＴ3 の１次巻線
と、制御トランジスタＱ2 と抵抗回路Ｒ1 〜Ｒ4 とで構
成されている。

【００２５】変調手段３の構成を、さらに詳しく説明す
ると 前記可飽和リアクタＴ3 の１次側の一端は、基準
電位に接続され、他端は抵抗Ｒ1 を介して制御トランジ
スタＱ2 のコレクタと抵抗Ｒ2 を介して図示しない直流
電源ＶCCに接続されている。制御トランジスタＱ2 のベ
ースは上記直流電源ＶCCと基準電位間を抵抗Ｒ3 、Ｒ
4 で分割した接続点に接続される。エミッタは上記直流
電源ＶCCに接続されている。上記制御トランジスタＱ2
のベースには図示しない垂直周期のパラボラ電圧ＥV が
供給されるようになっている。

【００２６】次に図１の動作を説明する。図２に図１の
回路各部の波形を示す。

【００２７】図２において、（ａ）は水平出力トランジ
スタＱ1 のコレクタ・エミッタ間に加えられる水平ドラ
イブパルス波形Ｖ1 、（ｂ）は、可飽和リアクタＴ3 の
２次巻線Ｌ2 に入力される電圧波形Ｖ2 、（ｃ）は制御
トランジスタＱ2 のベースに加える電圧波形ＥV 、
（ｄ）は、上記直流電源ＶCCより抵抗Ｒ2 を通して供給
される直流バイアス電流ＩDCと制御トランジスタＱ2 の
エミッタ・コレクタを通して可飽和リアクタＴ3 の一次
巻線に供給される電流波形ＩV 、（ｅ）は昇圧トランス
Ｔ2 １次側のパラボラ電圧波形Ｖ3 、（ｆ）は昇圧トラ
ンスＴ2 の２次側の出力電圧Ｖ4 である。

【００２８】図２（ａ）に示すドライブパルスＶ1 が図
示しない水平ドライブ回路から水平出力トランジスタＱ
1 のベースに入力される。水平出力トランジスタＱ1 と
ダンパダイオードＤ1 は、それぞれ水平周期の前半と後
半でスイッチ動作をしている。

【００２９】上記フライバックトランスＴ1 の２次側に
は、上記水平周期ドライブパルスＶ1 に同期した電圧が
発生し、この電圧をダイオード等の整流回路で整流して
高電圧を生成し、図示しない平滑回路を通してＣＲＴ４
のアノードＡ1 に供給する。

【００３０】２次巻線ＬS の一端はＣＲＴ４のアノード
Ａ1 に対して高圧の直流電圧を供給し、２次巻線ＬS の
他端は図示しないＡＢＬ回路に接続されている。ＡＢＬ
回路は上記フライバックトランスＴ3 のアノード電流を
検出し、ＣＲＴ４の輝度制限を行っている。

【００３１】一方、上記フライバックトランスＴ1 の３
次巻線Ｌt と可飽和リアクタＴ3 の接続点には、図２
（ｂ）に示す電圧波形Ｖ2 が出力されており、この電圧
波形は可飽和リアクＴ3 に入力波形として供給され、さ
らに昇圧トランスＴ2 で、反転、昇圧された電圧波形を
積分コンデンサＣ3 で積分し、直流カットコンデンサＣ
4 を介して２次巻線ＬS からの直流フォーカス電圧に重
畳している。

【００３２】上記入力電圧（図２（ｂ）に示す）によ
り、可飽和リアクタＴ3 の２次巻線Ｌ2 および、昇圧ト
ランスＴ3 の一次巻線を通して、電流Ｉが流れる。

【００３３】ここで、可飽和リアクタＴ3 は鋭い角形の
飽和特性を有しており、１次巻線に直流電流を流すと２
次巻線Ｌ2 の電流がノンリニアに変化する非線形性を利
用した可変インダクタンス素子であり、２次巻線Ｌ2 の
インダクタンスは１次巻線の制御電流により変化する。
可飽和リアクタＴ3 の１次側には、垂直周期のパラボ
ラ電圧で変調を加え、可飽和リアクタＴ3 の２次巻線の
インダクタンスＬ2 を変化させるための変調手段３が構
成されている。

【００３４】変調手段３の一部を構成する可飽和リアク
タＴ3 の１次巻線には、直流電源ＶCCより直流バイアス
電流ＩDCが供給されているまた、制御トランジスタＱ2
のベースには、図示しない垂直周期のパラボラ電圧発生
回路から垂直周期のパラボラ電圧ＥV （図２（ｃ）参
照）が入力されており、この入力信号により、上記直流
電源ＶCCから制御トランジスタＱ2 のエミッタ・コレク
タ路を通して電流が供給される。

【００３５】従って、図２（ｄ）に示すように、直流バ
イアス電流ＩDCを中心とし、垂直周期のパラボラ電圧Ｅ
V に対応した電流ＩV が可飽和リアクタＴ3 の１次巻線
に供給される。

【００３６】従って、１次側の電流ＩV で２次側のイン
ダクタンスＬ2 を制御することが可能となり、さらに可
飽和リアクタＴ3 の２次側の電流Ｉ、昇圧トランスＴ2
の１次側の水平パラボラ電圧Ｖ3 を制御することが可能
となる。

【００３７】これについて、回路方程式により説明を加
えるものとする。

【００３８】昇圧トランスＴ2 の巻線比をｎ、水平走査
期間の３次巻線Ｌt に発生する直流電圧を−Ｅ、可飽和
リアクタＴ3 の２次巻線のインダクタンスをＬ2 、昇圧
トランスＴ2 のー次側に換算される積分コンデンサＣ3
の容量ＣT ＝ｎ² Ｃ3 とすると、昇圧トランスＴ2 の一
次側パラボラ電圧Ｖ3 と電流Ｉは各々次式で示される。

【００３９】

【数１】 上式より、可飽和リアクタＴ3 の２次巻線インダクタン
スＬ2 を変化させると電流Ｉおよび、水平パラボラ電圧
Ｖ3 は２次巻線インダクタンスＬ2 に反比例して変化す
ることが確認される。

【００４０】従って、この原理を利用し、水平パラボラ
電圧の大きさを垂直周期で変化させる事が可能となる。

【００４１】図３に上記ＩV と上記インダクタンスＬ2
の関係を、図４に上記インダクタンスＬ2 と可飽和リア
クタＴ3 の２次側の電流Ｉと昇圧トランスＴ2 の１次側
の水平パラボラ電圧Ｖ3 の関係を示す。

【００４２】図３の横軸は、上記電流ＩV 、縦軸はイン
ダクタンスＬ2 、図４の横軸はインダクタンスＬ2 、縦
軸は可飽和リアクタの２次側に流れる電流Ｉ、昇圧トラ
ンスＴ2 の水平パラボラ電圧Ｖ3 である。

【００４３】図３に示すように、１次巻線に供給される
電流ＩV をＩVLからＩVHまで変化させると、２次側のイ
ンダクタンスはＬH からＬL まで変化する。

【００４４】このインダクタンスＬH からＬL の変化に
対し、水平パラボラ電圧Ｖ3 、可飽和リアクタＴ3 の２
次側の電流Ｉは、Ｖ3LからＶ3H、ＩL からＩH まで変化
することが図４により示されている。

【００４５】図４に示すように垂直周期の電圧波形の位
相ｔ1 、ｔ3 で１次巻き線に供給される電流ＩV をＩH
、ｔ2 （ｔ1 、ｔ3 の中間点）で供給される電流をＩL
になるように設定し、この１次巻線の電流ＩV に対応
した電圧を水平パラボラ電圧Ｖ3 として出力する。この
とき、可飽和リアクタＴ3 の２次巻線インダクタＬ2
は、Ｂ点とＣ点で最小ＬL となり、Ａ点で最大ＬH とな
っている。

【００４６】さらにこの水平パラボラ電圧Ｖ3 が昇圧ト
ランスＴ2 により、昇圧され出力電圧Ｖ4 が得られる。

【００４７】すなわち、垂直周期電圧波形の位相ｔ1 、
ｔ3 で最大となり、ｔ2 で最小となるように変調された
垂直周期の逆パラボラ電圧が出力される。

【００４８】垂直周期の位相ｔ1 、ｔ3 はＣＲＴ４画面
上の上下画面端に対応し、位相ｔ2はＣＲＴ画面のＸ軸
上に対応することは言うまでもない。（図６（ａ）参
照）この結果、水平周期のパラボラ電圧Ｖ3 は、変調手
段3 で垂直周期に同期した振幅変調波形となり、昇圧ト
ランスＴ2 で反転、昇圧される。従って、出力電圧Ｖ4
は、画面端に相当する位相で最大、画面中央部に相当す
る位相で最小となり、垂直周期で変調された図２（ｆ）
に示すような水平周期の逆パラボラ電圧Ｖ4となる。こ
の出力電圧Ｖ4 は、直流カットコンデンサＣ4 を介して
直流フォーカス電極に供給され、その結果、画面の上下
端に相当する位相でフォーカス電圧を上げ、等価的にレ
ンズの肉厚を薄くした効果が得られ焦点距離を長くする
事が可能となる。

【００４９】また、垂直周期に同期した変調信号を用い
るため画面上下方向の位相あわせが容易となり、制御ト
ランジスタＱ2 のベース注入電流あるいはバイアス電流
を可変にすることによりＣＲＴ４のばらつき、あるいは
可飽和リアクタＴ3 のばらつきに応じて所望のインダク
タンスに制御することが可能となるので調整作業が容易
となり、生産性が向上する。

【００５０】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、安価
な回路を付加することにより、画面上の左右両端のみな
らず上下両端のフォーカス品位が向上し、画像品質の向
上を図ることができるばかりでなく、生産性の向上を図
ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るダイナミックフォーカス回路の一
実施例を示す回路図である。

【図２】本発明に係るダイナミックフォーカス回路の各
部の動作波形図である。

【図３】本発明に係るダイナミックフォーカス回路の可
飽和リアクタの動作特性（ＩV 一Ｌ2 ）を示す回路図で
ある。

【図４】本発明に係るダイナミックフォーカス回路の可
飽和リアクタの動作特性（Ｌ2 −Ｉ、Ｖ3 ）を示す回路
図である。

【図５】従来のダイナミックフォーカス回路を示す回路
図である。

【図６】（ａ）はＣＲＴの画面上の座標を示す図、
（ｂ）はＣＲＴ画面上の位置と最適フォーカス電圧の関
係を示す図である。

【符号の説明】

１ …高圧発生手段 ２ …積分手段 ３ …変調手段 ４ …ＣＲＴ Ｑ1 …水平出力トランジスタ Ｑ2 …制御トランジスタ Ｌy …水平偏向コイル Ｃ1 …共振コンデンサ Ｃ2 …Ｓ字補正コンデンサ Ｃ3 …積分コンデンサ Ｃ4 …直流カットコンコンデンサ Ｔ1 …フライバックトランス Ｔ2 …昇圧トランス（極性反転トランス） Ｔ3 …可飽和リアクタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水平トライブパルスに基づいて、水平周期
   の高圧パルスを発生する高圧発生手段と、 前記高圧発生手段からの高圧パルスが入力として供給さ
   れる可飽和リアクタと、 前記可飽和リアクタの２次側
   インダクタンスを垂直周期のパラボラ電圧で変調する変
   調手段と、 前記可飽和リアクタの出力を積分することにより、垂直
   周期のパラボラ電圧で振幅変調された水平周期の逆パラ
   ボラ電圧を出力する手段と、 この手段からの逆パラボラ電圧を直流フォーカス電圧に
   重畳して陰極線管のフォーカス電極に供給する手段とを
   具備したことを特徴とするダイナミックフォーカス回
   路。