JPH07162703A - ビーム走査速度変調を有する画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ビーム走査速度変調を具える画像表示装置を
提供する。 【構成】 テレビジョン受像機において水平走査速度を
ビデオの内容の関数として補助コイル（１３）によって
変調するための回路（１２）が、ビデオ信号微分回路
（１７）と電流発生型の出力ステージ（２０）の出力側
に設けられ、出力端子を補助ライン偏向コイル（１３）
の一方の端子に接続した増幅器と、電流発生器型の出力
ステージ（２２）の出力側に設けられ、入力端子を微分
回路（１７）の出力端子に接続し、電圧端子を補助ライ
ン偏向コイル（１３）の他方の端子に接続した電圧増幅
器（２１、２２）を具える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表示されるビデオ信号
情報成分を有するビデオ信号源と、画像をスポットによ
って表示管の画面上に表示するための、ライン偏向コイ
ルを有する水平走査回路と、垂直走査回路と、前記ビデ
オ信号源に結合され補助ライン偏向コイルによって前記
ビデオ信号の内容の関数としてスポットの水平速度を変
調するためのビーム走査速度変調回路とを具え、このビ
ーム走査速度変調回路が、ビデオ信号微分回路と、その
後段に接続した相互コンダクタンス増幅器（すなわち、
電圧入力と電流出力とを有する増幅器）と、補助ライン
偏向コイルの第１端子に接続された電流出力端子を有す
る電流発生器型の出力ステージとを具える画像表示装置
に関するものである。このビーム走査速度変調回路の目
的は、画像中の輝度遷移の適切な状態を達成することで
ある。

【０００２】

【従来の技術】ビーム走査速度変調回路は、米国特許明
細書第５０７２３００号において開示されている。この
文献は、電流出力端子が補助ライン偏向コイルの第１端
子に接続された相互コンダクタンス増幅器の前段に配置
されたビデオ信号の微分回路を含む回路について詳述し
ている（図３）。このコイルの第２端子に出力される交
流電流は、結合しているキャパシタを経て、電圧基準端
子（アース）に向かって流れる。この形式の構成の問題
点は次のようなものである。急激な輝度変化を修正する
ために、上述した補助コイル内に急激な電流変化が発生
できなければならず、既知のように、これを達成するの
にはコイルの自己インダクタンスによる誘導電圧に対抗
するために高い電源電圧を必要とする。この文献の装置
では、自己インダクタンスが６．７μＨのコイルを使用
する場合、電源電圧は１３５ボルトである。

【０００３】本発明の目的は、比較的低い電源電圧でも
動作するビーム走査速度変調回路を提供することであ
る。明らかな解決法は、補助コイルの自己インダクタン
スを減少させることである。しかしながらこの解決法
は、電流が高くなりすぎてしまうという事実によって、
すぐに制限されてしまう。

【０００４】この問題は、ビーム走査速度変調回路が、
電圧発生器型の出力ステージを有する電圧増幅器を具
え、その入力端子を前記微分回路の出力端子に接続し、
出力端子を前記補助ライン偏向コイルの第２端子に接続
することによって解決される。好適には、電圧増幅器の
出力ステージが、電源端子に接続されたコレクタおよび
補助コイルの第２端子に接続されたエミッタを有し、エ
ミッタホロワとして配置された第１導電型の第１トラン
ジスタと、基準端子に接続されたコレクタ及び補助コイ
ルの第２端子に接続されたエミッタを有し、同様にエミ
ッタホロワとして配置された第２導電型の第２トランジ
スタとを具え、この２個のトランジスタのベースを相互
接続して、出力ステージの前段にあり、入力端子をビデ
オ信号の微分回路の出力端子に接続された電圧前置増幅
器の出力端子に接続する。

【０００５】相互コンダクタンス増幅器の出力ステージ
が、電源端子に接続されたエミッタおよび補助コイルの
第１端子に接続されたコレクタを有し、電流発生器とし
て配置された第１導電型の第１トランジスタと、基準端
子に接続されたエミッタおよび補助コイルの第１端子に
接続されたコレクタを有し、電流発生器として配置され
た第２導電型の第２トランジスタとを具え、出力ステー
ジの２個の各トランジスタのコレクタ及び補助コイルの
第１端子間のコレクタ電流経路にダイオードを、当該ト
ランジスタからの電流に関して順方向に配置されるよう
に挿入する。

【０００６】このようにして、電源電圧の値より高い値
の電圧を、補助コイルの端子において発生させることが
できる。

【０００７】

【実施例】本発明はテレビジョン受像機に関して記述さ
れているが、どのような形式の画像表示装置にも関する
ものであることに注意されたい。ビーム走査速度変調の
原理およびその輝度変化における効果は、既知である。
それは視聴者に、画像が実際よりより良く輪郭が付いて
いるような印象を与える方法に関係するものである。こ
の効果を得るために、輝度信号を微分器に通し、輝度の
変化に同期してビームのライン偏向速度を瞬時に変化さ
せる情報をライン偏向装置に与える。既知のライン偏向
回路において速度変化を導入するのは困難なので、好適
には主コイルの付近に補助偏向コイルを配置して、輝度
信号の時間微分に比例したスポット速度修正電流を供給
する。図１に示すテレビジョン受像機の回路図は、アン
テナ（またはなにか他の信号源）から信号を受け、その
周波数をビデオＩ．Ｆ．増幅器３およびオーディオＩ．
Ｆ．増幅器４によって要求される周波数に変換するチュ
ーナ２を含む。ビデオＩ．Ｆ．増幅器３の後段に、ベー
スバンドビデオ信号をビデオ増幅器６に供給し、同期信
号をライン走査ステージ７およびフィールド走査ステー
ジ８に供給する、復調器５を配置する。これらのモジュ
ール６および７によって使用されるビデオ信号および同
期信号を、サテライトデコーダやビデオレコーダのよう
な、外部の信号源から代わりに発生させてもよい。増幅
器６は、ビデオ信号を受像管（陰極線管）の電極に供給
する。フィールドおよびライン走査ステージ８および７
は、電流を主偏向コイル、「フィールド」および「ライ
ン」偏向コイル１４および１５に各々供給する。スピー
カ１６に信号を供給しているオーディオ増幅器１０にベ
ースバンドオーディオ信号を供給する復調器９を、オー
ディオＩ．Ｆ．増幅器の後段に配置する。最後に、輝度
信号を、ビデオ増幅器６から走査速度変調回路１２に伝
送し、この回路は前記ビデオ信号のビデオ内容の関数と
して水平走査速度変調電流を補助水平偏向コイル１３に
供給する。回路１２が必然的に信号に遅延をもたらすこ
とから、その動作が表示管１１に供給されるビデオ信号
に正確に同期しない危険性がある。この欠点を取り除く
ために、７０ｎＳ程度の遅延をもたらす遅延回路（図示
せず）を、ビデオ増幅器６における各色成分の経路中に
組み込む。

【０００８】前記補助コイル１３で輝度信号の時間微分
に比例した電流を発生させるためには、前記電流を電流
発生器によって発生させるか、電流の時間微分である電
圧をコイルに印加しなければならない。後者のようにし
た場合、第２の微分回路を設けなければならないため、
電流発生器を使用するのが一般に好適である。

【０００９】図２に示す走査速度変調回路は、ビデオ信
号入力端子２３に接続されたビデオ信号を微分する回路
１７の後段に位置するゲイン制御ステージ１８と、第１
前置増幅器１９と、電流発生器型の出力ステージ２０と
を具え、この出力ステージ２０の電流出力端子を補助コ
イル１３の一方の端子に接続する。。微分回路１７の出
力端子を第２前置増幅器２１にも接続し、その後段に位
置する電圧発生器型の出力ステージ２２の電圧出力端子
を補助コイル１３の他方の端子に接続する。したがっ
て、増幅器２１および２２が電圧発生器であっても、第
２の微分回路を設ける必要はない。実際には、電圧増幅
器は、微分回路１７から来る信号によって制御され、要
求される信号の方向に依存して補助コイルの第２端子
（図中の下側の端子）を電源かグランドのどちらかに接
続する、切替え式電源として動作する。

【００１０】図３の回路は、図２の構成要素の一実施例
を詳細に示す。

【００１１】図の左手部分において３原色成分Ｒ，Ｖ，
Ｂ（赤、緑、青）を抵抗回路網７７、７８、７９に供給
し、これら抵抗回路網の共通接続点を抵抗６９を経て接
地する。この抵抗回路網は、接続点において３原色信号
の和、すなわち輝度信号を復元するマトリックス回路を
構成している。この輝度を、キャパシタ２９によって、
ＮＰＮ型トランジスタ４０のベースに供給する。このト
ランジスタはエミッタ接地されており、このトランジス
タのコレクタに接続された２個の抵抗８０および８１に
よって形成されたブリッジによってバイアスされてい
る。キャパシタ２９とそこに接続される種々のインピー
ダンスとによって与えられる時定数を、要求される微分
器の効果が達成されるように選択する。正電源２５に接
続された負荷抵抗８２から取り出される増幅された信号
を、エミッタホロワとして配置され、コレクタが正電源
２６に直接接続され、エミッタが抵抗８３を経て接地さ
れているＮＰＮ型トランジスタ４１のベースに供給す
る。キャパシタ２９とトランジスタ４０および４１とを
具える部分は、図２の微分回路１７に対応している。

【００１２】トランジスタ４１のエミッタからの増幅さ
れた信号を、キャパシタ３０を経てＮＰＮ型トランジス
タ４５のベースに供給する。このトランジスタ４５は、
電源２６とグランドとの間に接続された２個の抵抗８４
および８５によって形成されたブリッジによってバイア
スされ、エミッタ接地されているが、そのエミッタ経路
には線型性を向上するために抵抗８８を設けてある。こ
のトランジスタは、トランジスタ４５と、各々のコレク
タ抵抗８９および９０によって負荷されている一組のＮ
ＰＮ型トランジスタ４２および４３とによって構成され
ている、良く知られている差動アセンブリの「テイル」
を形成している。トランジスタ４２を、電源とグランド
との間に接続された２個の抵抗８６および８７によって
形成されたブリッジによってバイアスする。このトラン
ジスタのベースをキャパシタによってグランドから減結
合している。

【００１３】トランジスタ４３を、接続点をトランジス
タ４３のベースに接続された２個の直列に配置された抵
抗９２および９１に電流を供給する電流源４４によって
構成される特別なアセンブリによってバイアスする。Ｐ
ＮＰ型トランジスタ４４は電流源を構成し、そのエミッ
タを正電源２７に接続する。この同じ電源２７に測定抵
抗として動作する低い値の抵抗９３の一方の端を接続し
てあり、出力ステージの電源電流が流れる。トランジス
タ４４のベースを抵抗９４を介して抵抗９３の他方の端
に接続しているので、このトランジスタの直流ベース・
エミッタ電圧は、出力ステージの電流が増加した場合に
増加する。その時、トランジスタ４４および４３内の電
流も増加し、それに応答してトランジスタ４２内の電流
が減少する。アセンブリの出力信号はトランジスタ４２
のコレクタから取られるので、出力ステージ中の電流が
増加した場合、アセンブリのゲインは減少する。このよ
うにして、出力ステージの電流が自動的に制御される。
前記抵抗９３の他方の端は、さらに符号２８によって示
される電源端子を形成し、回路のいくつかの構成要素に
給電する。トランジスタ４５、４２および４３を具える
アセンブリは、図２のゲイン制御ステージ１８に対応す
る。

【００１４】トランジスタ４２のコレクタ上の信号を、
共にエミッタホロワとして配置された２個のＮＰＮ型ト
ランジスタ４７および４９のカスケード配列と、同様に
共にエミッタホロワとして配置された２個のＰＮＰ型ト
ランジスタ４６および４８のカスケード配列とによって
各々形成された２つのゲイン経路と共に設けられたそれ
自体は既知の形式であるプッシュ−プル前置増幅器の２
個の入力端子に、２個のキャパシタ３２および３１を介
して同時に供給する。これらの４個のトランジスタのコ
レクタを、すべて電源２５に接続する。抵抗９５を介し
て電源２５に向けて電流を流す２個の直列に配置された
ダイオード６２と抵抗９５との接続点に、トランジスタ
４６のベースが抵抗を介して接続されていることから、
ＰＮＰ型の入力トランジスタ４６は電源２８によってバ
イアスされる。トランジスタ４６のエミッタを、抵抗５
８を経てトランジスタ４８のベースに接続することによ
って、このトランジスタ４８をバイアスする。電源２８
から見て、直列に配置されたダイオード６２の、トラン
ジスタ４６および４８の直列接続された２個のベース─
エミッタ電圧に等しい直流電圧で、これら２個のトラン
ジスタを適正にバイアスする。抵抗９６がグランドに向
かって２個の直列に配置されたダイオード６５に電流を
流し、トランジスタ４７のベースを抵抗９６およびダイ
オード６５の間の接続点に抵抗を介して接続し、トラン
ジスタ４７のエミッタをトランジスタ４９のベースに抵
抗５９を介して接続することによって、ＮＰＮ型のトラ
ンジスタ４７および４９を電源２５から、上述したとこ
ろと対称的にバイアスする。

【００１５】トランジスタ４８のベースを、直列に配置
した３個のダイオード６３のカスケード配列を介して、
２個のダイオード６２の接続点に接続する。このように
するとこのトランジスタのベース信号のクリッピングが
生じるので、ダイオードの直流電圧が、トランジスタの
ベースの平均バイアス電圧にほぼ等しい、２個のダイオ
ード６２の接続点における電圧に関して、１／３以下に
減少するのを防止できる。上述したところと対称的に、
トランジスタ４９のベースを、３個の直列に配置された
ダイオード６４を介して、２個のダイオード６５の接続
点に接続する。このようにすると、このトランジスタの
ベース信号のクリッピングが生じるので、ダイオード直
流電圧の値が、２個のダイオード６５の接続点における
電圧に関して３倍を越えて増加するのを防止できる。

【００１６】トランジスタ４６のエミッタを、負荷抵抗
５６を介して電源２８に接続し、トランジスタ４７のエ
ミッタを、負荷抵抗５７を介してグランドに接続し、ト
ランジスタ４８のエミッタを、負荷抵抗９９を介して電
源２８に接続し、トランジスタ４９のエミッタを、負荷
抵抗９８を介してグランドに接続する。トランジスタ４
９および４８の各々のコレクタ経路に直列に配置され、
キャパシタによって互いに減結合された抵抗１０２およ
び１０３は、これらのトランジスタにおいて消費される
電力を制限するように動作する。トランジスタ４６から
４９を具えるアセンブリは、図２の前置増幅器１９に対
応する。

【００１７】最後に、トランジスタ４８および４９のエ
ミッタにおける信号は、互いに直列関係に配置され、双
方とも電流発生器として設けられ、各々エミッタ抵抗１
００および１０１を有する出力トランジスタＰＮＰ型５
０およびＮＰＮ型５１のベースを各々制御する。２個の
直列に配置されたダイオード６６および６７を、トラン
ジスタ５０および５１のコレクタ間に挿入し、補助コイ
ル１３の一方の端をこれらのダイオードの接続点２４に
結合する。これらのダイオードは次のように動作する。
例えば、有効な電流がコイル１３およびトランジスタ５
１内を流れる場合および、後者が急に遮断された場合、
接続点２４における電圧が増加し、ダイオード６６の存
在によりトランジスタが逆にバイアスされるのを防止す
ることができる。ダイオード６６および６７の接続点と
グランドとの間に、さらにこの形式の増幅器（いわゆる
「Ｂｏｕｃｈｅｒｏｔ」）においては習慣的に抵抗１０
４およびキャパシタ３６の直列配列が配置されており、
その目的は、ある条件での場合に自己発振を防ぐことで
ある。さらに、この形式の増幅器には習慣的に、抵抗９
７およびキャパシタ３５の他の直列配列をコイル１３に
直列に挿入し、自己誘導を減衰させる。

【００１８】トランジスタ５０および５１を具えた装置
は、図２中の符号２０によって示される出力ステージを
構成する。

【００１９】ビデオ信号を微分する微分回路からの信
号、すなわちトランジスタ４１のエミッタにおける信号
を、キャパシタ３３および抵抗７０とキャパシタ３４お
よび抵抗７４を介して、トランジスタ５２および５３に
よって形成される第２前置増幅器の入力端子にも供給す
る。抵抗７０とキャパシタ３４の間にグランドに向かっ
て接続された２個の逆並列に配置されたツェナーダイオ
ード６０は、ピーク電圧を制限するように動作する。抵
抗７１の目的は、直流電圧の平均値を固定することであ
る。コレクタに接続された２個の抵抗７２および７３に
よって形成されたブリッジによってバイアスされ、エミ
ッタ接地されているＮＰＮ型トランジスタ５２のベース
に前記信号を伝送する。電源２８（トランジスタ４６お
よび５１に供給している電源と同じ）に接続されている
負荷抵抗７５からの増幅された信号を、ＮＰＮ型トラン
ジスタ５３のベースに供給する。このトランジスタ５３
は、エミッタホロワとして配置され、コレクタが電源２
８に直接接続され、エミッタが抵抗７６を介してグラン
ドに接続される。トランジスタのエミッタ─ベースダイ
オードに対して逆並列に配置されたダイオード６１は、
負の電圧変化の伝送を加速させる。トランジスタ５２お
よび５３を具える装置は、図２の前置増幅器２１に対応
する。

【００２０】最後に、トランジスタ５３のエミッタにお
ける信号を、エミッタホロワとして配置され、エミッタ
を相互接続して直列に配置されている出力トランジスタ
ＮＰＮ５４およびＰＮＰ５５の２個のベースに共に供給
する。

【００２１】補助コイル１３の他方の端を、トランジス
タ５４および５５の接続点に接続する。良好な結果を与
え、２．５μＨの補助水平偏向コイルを使用した実施例
において、構成要素は次のような値を持ち、次のような
形式のものである。 トランジスタ：40,41=BC848, 42,43=BC847, 44=BC858,4
5,47,49,52,53=BC547, 46,48=BC557, 50,55=BD826,51,5
4=BD825, ダイオード：60=BZV87, 61から65=LL4148, 66,67=LL415
0,キャパシタ：29=100pF, 30,35,36=27nF, 31 から34=1
nF, 抵抗：70,74,83,89,90=1k Ω, 71=10kΩ, 72=12kΩ, 73
=470Ω,75,76=1.2kΩ, 77,78,79=2.2k Ω, 55,59,80,82
=560kΩ,81=4.7k Ω, 84=15kΩ, 85=82kΩ, 86=22kΩ,
87=12kΩ,88=390Ω, 91=68kΩ, 92,94=56k Ω, 93,100,
101=10 Ω,95,96=15k Ω, 97=150Ω, 98,99=33Ω, 56,5
7,102,103=330 Ω,104=100 Ω 抵抗９３、１００および１０１は、過負荷になった場合
フレームを発生することなく破壊される、いわゆる安全
抵抗である。 電源電圧：25=15 ボルト, 26=30 ボルト, 27=33 ボルト

【図面の簡単な説明】

【図１】ビーム走査速度変調回路を設けたテレビジョン
受像機を図式的に示す線図である。

【図２】ビーム速度変調回路を図式的に示す線図であ
る。

【図３】本発明によるビーム速度変調回路の一実施例を
詳細に示す回路図である。

【符号の説明】

１２ 走査速度変調回路 １３ 補助水平偏向コイル １７ 微分回路 １８ ゲイン制御ステージ １９ 第１前置増幅器 ２０ 第１出力ステージ ２１ 第２前置増幅器 ２２ 第２出力ステージ ２３ ビデオ信号入力端子

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示されるビデオ信号情報成分を有する
   ビデオ信号源と、画像をスポットによって表示管の画面
   上に表示するための、ライン偏向コイルを有する水平走
   査回路と、垂直走査回路と、前記ビデオ信号源に結合さ
   れ補助ライン偏向コイルによって前記ビデオ信号の内容
   の関数としてスポットの水平速度を変調するためのビー
   ム走査速度変調回路とを具え、 このビーム走査速度変調回路が、ビデオ信号微分回路
   と、その後段に接続した相互コンダクタンス増幅器と、
   補助ライン偏向コイルの第１端子に接続された電流出力
   端子を有する電流発生器型の出力ステージとを具える画
   像表示装置において、ビーム走査速度変調回路が、電圧
   発生器型の出力ステージを有する電圧増幅器を具え、そ
   の入力端子を前記微分回路の出力端子に接続し、出力端
   子を前記補助ライン偏向コイルの第２の端子に接続した
   ことを特徴とする、画像表示装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の画像表示装置におい
   て、電圧増幅器の出力ステージが、電源端子に接続され
   たコレクタおよび補助コイルの第２端子に接続されたエ
   ミッタを有し、エミッタホロワとして配置された第１導
   電型の第１トランジスタと、基準端子に接続されたコレ
   クタ及び補助コイルの第２端子に接続されたエミッタを
   有し、同様にエミッタホロワとして配置された第２導電
   型の第２トランジスタとを具えることを特徴とする画像
   表示装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の画像表示装置におい
   て、前記２個のトランジスタのベースを相互接続して、
   出力ステージの前段にあり、入力端子をビデオ信号の微
   分回路の出力端子に接続された電圧前置増幅器の出力端
   子に接続したことを特徴とする画像表示装置。
4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれか１項に記載の
   画像表示装置において、相互コンダクタンス増幅器の出
   力ステージを、電源端子に接続されたエミッタおよび補
   助コイルの第１端子に接続されたコレクタを有し、電流
   発生器として配置された第１導電型の第１トランジスタ
   と、基準端子に接続されたエミッタおよび補助コイルの
   第１端子に接続されたコレクタを有し、電流発生器とし
   て配置された第２導電型の第２トランジスタとを具え、
   出力ステージの２個の各トランジスタのコレクタ及び補
   助コイルの第１端子間のコレクタ電流経路にダイオード
   を、当該トランジスタからの電流に関して順方向に配置
   されるように挿入したことを特徴とする画像表示装置。