JPH08163391A - 垂直偏向回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 直流阻止コンデンサの容量を極端に大きくす
ることなく良好な品位の受像画面を得ることができる垂
直偏向回路を提供する。 【構成】 コンデンサ３の両端に発生した基準鋸歯状波
電圧が加算回路８ｃ及び直列に接続された積分回路８ａ
及び８ｂの一端に出力されていて、直列に接続された積
分回路８ａ及び８ｂの他端は加算回路８ｃと接続されて
いて、加算回路８ｃの出力は垂直出力増幅器５の非反転
入力端子５ａに出力されている。一方、垂直出力増幅器
５の反転入力端子５ｂには、コンデンサＣ０,Ｃ１、抵
抗Ｒｆ,Ｒ１,Ｒ２により構成される帰還回路からの電圧
が入力されていて、垂直出力増幅器５の出力端子５ｃか
らは、反転入力端子５ｂの電圧が非反転入力端子５ａの
鋸歯状波電圧と等しくなるような電圧が出力されてい
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の
垂直偏向回路に係り、特にその付属回路の１つであるひ
ずみ補正回路により垂直リニアリティ補正を行うこと
で、良好な品位の受像画面を視聴者に提供することが可
能な垂直偏向回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３はひずみ補正（Ｓ字補正）の原理を
示した図である。図３（ａ）に示すように、受像管の蛍
光面１１の曲率から求まる蛍光面１１の焦点１２からの
距離、即ち、蛍光面半径Ｒは、電子ビームの偏向中心点
１３から蛍光面１１までの半径Ｒｂに比べて大きいた
め、同一の角速度θ(rad/sec)で前記電子ビームの偏向
を行った場合、管面（蛍光面１１）の中心部よりも周辺
部分の方が電子ビームの移動量が大きくなってしまう。

【０００３】たとえば、角速度θ(rad/sec)で前記電子
ビームの偏向を行った場合、管面中心部付近では偏移量
１４だけ、蛍光面１１の前記電子ビームによる走査が行
われるのに対して、管面周辺部付近では偏移量１５だ
け、蛍光面１１の前記電子ビームによる走査が行われ
る。即ち、管面周辺部付近では、偏移量１６だけ多く前
記電子ビームによる走査が行われることになる。

【０００４】この現象は垂直・水平偏向回路ともに発生
するが、アスペクト比（蛍光面の縦横の比）が４：３の
標準テレビ方式では、偏向角の水平方向のほうが電子ビ
ームの周辺での偏向差は大きい。この現象が発生するこ
とにより、管面周辺部付近の映像が管面中心部付近の映
像と比べ、間延びして表示されることになる。また、こ
の現象は蛍光面１１が大きくなる程、即ちテレビジョン
受像機等の画面が大きくなるほど顕著になる。

【０００５】このひずみを補正する従来よりの方法の１
つとして、同図（ｂ）に示すように管面周辺での偏向量
を少なくする偏向電流を流す方法がある。この電流波形
がちょうどＳ字形をしていることから、このひずみ補正
を、Ｓ字補正と呼ぶことがある。

【０００６】図４は従来より一般に広く用いられている
垂直偏向回路を示す図である。

【０００７】図４において、垂直発振回路１には、Ｖ．
ＳＹＮＣ（垂直同期信号）が入力されていて、垂直発振
回路１は、前記Ｖ．ＳＹＮＣとほぼ同じタイミングでス
イッチ２に発振パルスを出力している。スイッチ２は、
前記パルスに基ずいて垂直帰線期間にはスイッチを閉と
し、垂直走査期間にはスイッチを開とするようになって
いる。

【０００８】また、スイッチ２が閉の期間には直流電圧
Ｖ１によりコンデンサ３が充電されて、スイッチ２が開
の期間にはコンデンサ３に蓄積された電荷が定電流回路
４により経過時間に正比例して（一定の割合で）放電さ
れる。即ち、コンデンサ３の両端の電圧は直線的に減少
することになる。これにより、コンデンサ３の両端に基
準鋸歯状波電圧が発生し、垂直出力増幅器（以降、演算
増幅器ともいう）５の非反転入力端子（＋）５ａに出力
される。

【０００９】一方、前記垂直出力増幅器５の反転入力端
子（−）５ｂ（以降、帰還入力ともいう）には、コンデ
ンサＣ０，Ｃ１、抵抗Ｒｆ，Ｒ１，Ｒ２により構成され
る、後述する帰還回路からの電圧が入力されていて、垂
直出力増幅器５の出力端子５ｃからは、反転入力端子５
ｂの電圧が非反転入力端子５ａの鋸歯状波電圧と等しく
なるような電圧が出力されるようになっている。尚、実
際の受像機で使用される帰還回路には、前記垂直リニア
リティ補正以外に、水平リニアリティ補正，上下糸巻ひ
ずみ補正，左右糸巻ひずみ補正等種々のひずみ補正を行
う素子が付加されているが、ここでは本願に無関係な、
他のひずみ補正にかかわる素子（回路）についての説明
は省略する。

【００１０】次に、本願に関係する図４記載の帰還回路
について説明する。前記垂直出力増幅器５の出力端子５
ｃと接続された垂直偏向コイルＬｄｙの他端は、コンデ
ンサＣ０及び抵抗Ｒｆとからなる直列接続と、抵抗Ｒ１
及びＲ２とからなる直列接続とにそれぞれ直列に接続さ
れていて、各直列接続の接続点間にはコンデンサＣ１が
接続されていて、抵抗Ｒ１及びＲ２との接続点は前記垂
直出力増幅器５の反転入力端子５ｂと接続されている。

【００１１】垂直偏向コイルＬｄｙに流れる鋸歯状波電
流の大部分は直流阻止コンデンサＣ０および電流検出抵
抗Ｒｆに流れ、電流検出抵抗Ｒｆに流れた電流は、該抵
抗Ｒｆの両端に鋸歯状波電圧を発生させる。従って、コ
ンデンサＣ０と抵抗Ｒｆとの接続点６の電圧は鋸歯状波
であると考えられる。また、コンデンサＣ０と抵抗Ｒｆ
との接続点６の鋸歯状波は、コンデンサＣ１を介して帰
還入力５ｂに入力される。

【００１２】一方、コンデンサＣ０に鋸歯状波電流が流
れると、その両端には鋸歯状波を積分したパラボラ電圧
が発生する。また、垂直偏向コイルＬｄｙに鋸歯状波電
流が流れると、その両端には鋸歯状波を微分した方形波
電圧が発生する。これら２つの電圧を合成したものが、
出力端子５ｃの電圧と等しくなっている。ところが、垂
直出力増幅器５は一般にＢ級増幅を行っているため、必
要以上に高い電源電圧を使用すると電力損失の増加を招
くことになり、好ましくない。このため、前記電源電
圧、即ち前記垂直出力増幅器５のダイナミックレンジ
（垂直出力増幅器の正常動作範囲）は必要最低限度にし
か確保されていない。そのため、垂直出力増幅器５の帰
還入力５ｂに負帰還をかけて、出力端子５ｃの平均直流
電圧を安定させる必要がある。

【００１３】図４の帰還回路において、垂直出力増幅器
５の出力端子５ｃの平均直流出力電圧は、コンデンサＣ
０により阻止され、垂直偏向コイルＬｄｙに直流電流が
流れることはなく、全てコンデンサＣ０の両端に加わ
る。従って、コンデンサＣ０及び垂直偏向コイルＬｄｙ
の接続点７の電圧は、点６の鋸歯状波電圧にパラボラ電
圧と前記直流電圧が加わったものとなる。

【００１４】接続点７に発生した電圧のうちの直流成分
については、抵抗Ｒ１及びＲ２により分圧され、帰還入
力５ｂに入力され、直流成分が負帰還されて、垂直出力
増幅器５の出力端子５ｃからの平均直流出力電圧の安定
化がはかれるようになっている。尚、実際には、抵抗Ｒ
１，Ｒ２及びコンデンサＣ１によって、コンデンサＣ１
の容量と以下の式で求まる抵抗Ｒとの積を時定数とする
積分回路が構成されているので、厳密にいうと前記時定
数を持った帰還ループとなるが、この時定数は定常時に
おいては無視できる程度のものであり、前記積分回路を
無視して考えても特に問題はない。

【００１５】Ｒ＝Ｒ１・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２） 接続点７に発生した電圧のうちのパラボラ電圧について
は、抵抗Ｒ１，Ｒ２及びコンデンサＣ１によって構成さ
れる積分回路によって積分されたものが負帰還される。
この負帰還成分により、垂直リニアリティ補正のうち、
映像が画面中央部で縮み周辺部で伸びる現象の補正、即
ち、Ｓ字補正が行われる。次に、このＳ字補正について
説明を行う。

【００１６】図５は垂直偏向回路の動作を説明するため
の波形を示す図である。図５で、（ａ）はコンデンサＣ
０に生じるパラボラ電圧である。これを前記抵抗Ｒ１，
Ｒ２及びコンデンサＣ１によって構成される積分回路で
積分すると、図５（ｂ）のような波形となる。そして、
この波形に抵抗Ｒｆに生じる図５（ｃ）に示す鋸歯状波
（ｃ）が重畳され、図５（ｄ）に示す波形となり、帰還
入力５ｂに出力されることになる。ところで実際には、
この帰還される波形は垂直出力増幅器５の出力端子５ａ
に入力される基準鋸歯状波と等しくなるように動作する
わけであるから、偏向電流自体が逆補正され、図５
（ｅ）に示す様な波形になる。このようにして、偏向電
流にＳ字補正が行われる。

【００１７】また、上記Ｓ字補正量はブラウン管の形
状、即ちブラウン管の偏向角及び管面の曲率などにより
異なっている。一般に、大型のテレビジョン受像機に採
用されているような大型ブラウン管、即ち、テレビジョ
ン受像機の奥行きを短くするために広角偏向を採用し、
管面の平面性をも高めたような大型ブラウン管を使用し
た場合などでは大きなＳ字補正量を要し、反対に安価な
小型のテレビジョン受像機に採用されているような小型
ブラウン管、即ち、偏向角が小さく、比較的球面的な管
面を持った小型ブラウン管を使用した場合などでは、必
要なＳ字補正量は小さな値となる。

【００１８】ところで、図１で示した帰還回路を、例え
ば前記小型のテレビジョン受像機の小型ブラウン管に応
用する場合においては、前記Ｓ字補正量を小さくする必
要があるが、そのためには、帰還回路を構成する（１）
抵抗Ｒ１及びＲ２の抵抗値を大きくする（２）コンデン
サＣ１の容量を大きくする（３）コンデンサＣ０の容量
を大きくする。等の３通りの方法がある。

【００１９】ところが、前記（１）または（２）の方法
によると、いずれも前述の直流成分の負帰還に対する時
定数を大きくするようにはたらいて、極端な場合、チャ
ンネル切り換えや入力切り換え等が行われた場合におけ
る過渡状態において、切り換え後の状態が安定するのに
長い時間を要したり、受像画面に垂直方向の振動（バウ
ンス）が発生したりする。また、前記（３）の方法、即
ち直流阻止コンデンサＣ０の容量を変えることにより前
記Ｓ字補正量を加減する方法によると、Ｓ字補正量を適
切に設定するためには、コンデンサＣ０の容量を例えば
４７００μＦ前後というように極端に大きく設定する必
要があり、このような大容量のコンデンサを用意するた
めのコスト増、ならびに、基板上における前記コンデン
サＣ０の占有面積等、非常に無駄な設計を行わざるを得
ないといった問題が発生する。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く、従来にお
ける垂直偏向回路（垂直方向におけるＳ字補正回路）に
おいて、小型ブラウン管を使用した小型テレビジョン受
像機等の垂直リニアリティ及び過渡応答の品位を良好に
保つためには、直流阻止コンデンサの容量を極端に大き
くしなければならないという問題（欠点）があった。

【００２１】そこで、本発明はこのような問題に鑑み、
直流阻止コンデンサの容量を極端に大きくすることなく
良好な品位の受像画面を得ることができる、合理的かつ
経済的な垂直偏向回路を提供することを目的とするもの
である。

【００２２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明によ
る垂直偏向回路は、基準鋸歯状波を発生する垂直発振回
路と、前記基準鋸歯状波を、逆極性のＳ字補正のかかっ
た鋸歯状波に変換する波形補正回路と、前記逆極性のＳ
字補正のかかった鋸歯状波を非反転入力端子より入力す
る垂直出力増幅器と、前記垂直出力増幅器の出力端子か
らの出力に基づいて前記垂直出力増幅器の反転入力端子
に帰還電圧を供給する帰還回路と、前記垂直出力増幅器
と前記帰還回路との間に設けられた垂直偏向コイルとを
具備したことを特徴とする。

【００２３】請求項２記載の発明による垂直偏向回路
は、請求項１記載の垂直偏向回路において、前記波形補
正回路は、前記基準鋸歯状波を積分する第１の積分回路
と、前記第１の積分回路からの出力を積分する第２の積
分回路と、前記第２の積分回路からの出力を、前記基準
鋸歯状波と重畳する加算回路とで構成したことを特徴と
する。

【００２４】請求項３記載の発明による垂直偏向回路
は、請求項１記載の垂直偏向回路において、前記波形補
正回路は、前記基準鋸歯状波の３乗を出力する３乗回路
と、前記基準鋸歯状波を所定の振幅に変換する第１の利
得可変型増幅器と、前記３乗回路からの出力を所定の振
幅に変換する第２の利得可変型増幅器と、前記第１の利
得可変型増幅器からの出力と、前記第２の利得可変型増
幅器からの出力とを重畳する加算回路とで構成したこと
を特徴とする。

【００２５】請求項４記載の発明による垂直偏向回路
は、請求項３記載の垂直偏向回路において、前記３乗回
路からの出力の極性、および前記第１，第２の利得可変
型増幅器からの振幅を変えることにより、Ｓ字補正量を
所望の値とすることが可能であることを特徴とする。

【００２６】請求項５記載の発明による垂直偏向回路
は、請求項１，２，３又は４記載の垂直偏向回路におい
て、前記帰還回路より、前記垂直出力増幅器の出力端子
からの出力に基づいて前記垂直出力増幅器の反転入力端
子に負帰還される成分により、垂直リニアリティ補正の
うちのＳ字補正における補正量の増減を行うことを特徴
とする。

【００２７】

【作用】請求項１，２，５記載の発明によれば、基準鋸
歯状波を、２つの積分回路と１つの加算回路を有する波
形補正回路によって、逆極性のＳ字補正のかかった鋸歯
状波に変換し、垂直出力増幅器の非反転入力端子の入力
としたので、帰還回路の直流負帰還の時定数を小さく
し、かつ、直流阻止コンデンサの容量を小さくしても、
垂直リニアリティを最適に保つことができる効果があ
る。

【００２８】請求項３，４記載の発明によれば、基準鋸
歯状波を、２つの利得可変型増幅器と１つの３乗回路を
有する波形補正回路によって、逆極性のＳ字補正のかか
った鋸歯状波に変換し、垂直出力増幅器の非反転入力端
子の入力としたので、帰還回路の直流負帰還の時定数を
小さくし、かつ、直流阻止コンデンサの容量を小さくし
ても、垂直リニアリティを最適に保つことができる効果
がある。

【００２９】

【実施例】実施例について図面を参照して説明する。図
１は本発明の垂直偏向回路の一実施例を示すブロック図
である。

【００３０】図１において、垂直発振回路１には、Ｖ．
ＳＹＮＣ（垂直同期信号）が入力されていて、垂直発振
回路１は、前記Ｖ．ＳＹＮＣとほぼ同じタイミングでス
イッチ２に発振パルスを出力している。スイッチ２は、
前記パルスに基ずいて垂直帰線期間にはスイッチを閉と
し、垂直走査期間にはスイッチを開とするようになって
いる。

【００３１】また、スイッチ２が閉の期間には直流電圧
Ｖ１によりコンデンサ３が充電されて、スイッチ２が開
の期間にはコンデンサ３に蓄積された電荷が定電流回路
４により経過時間に正比例して（一定の割合で）放電さ
れる。即ち、コンデンサ３の両端の電圧は直線的に減少
することになる。これにより、コンデンサ３の両端に基
準鋸歯状波電圧が発生し、加算回路８ｃ及び直列に接続
された積分回路８ａ及び８ｂの一端に出力されている。
さらに、前記直列に接続された積分回路８ａ及び８ｂの
他端は前記加算回路８ｃと接続されていて、加算回路８
ｃの出力は垂直出力増幅器５の非反転入力端子（＋）５
ａに出力される。

【００３２】一方、前記垂直出力増幅器５の反転入力端
子（−）５ｂには、コンデンサＣ０及びＣ１、抵抗Ｒ
ｆ，Ｒ１及びＲ２により構成される帰還回路からの電圧
が入力されていて、垂直出力増幅器５の出力端子５ｃか
らは、反転入力端子５ｂの電圧が非反転入力端子５ａの
鋸歯状波電圧と等しくなるような電圧が出力されるよう
になっている。

【００３３】上記構成による垂直偏向回路において、前
記コンデンサ３に発生した鋸歯状波は、第１の積分回路
８ａにより、図５（ａ）に示すパラボラ波形となり、第
２の積分回路８ｂにより図５（ｂ）に示すＳ字波形とな
る。この波形が加算回路８ｃで、前記鋸歯状波と重畳さ
れ、図５（ｄ）に示す波形となる。

【００３４】このようにして波形補正部８により作成さ
れた逆極性のＳ字補正のかかった鋸歯状波が垂直出力増
幅器５の非反転入力端子５ａに入力されることになる。
したがって、帰還回路の直流阻止コンデンサＣ０の容量
を小さくすることによりＣ０の両端に生じるパラボラ波
形の振幅が大きくなって、負帰還される逆Ｓ字補正成分
が大きくなっても、前記非反転入力端子５ａに加算回路
８ｃから入力されている波形にも同様の補正がかかって
いるので、それらは相殺されて、実際の垂直偏向電流に
かかるＳ字補正量は小さくなることになる。

【００３５】以上述べた方法により、抵抗Ｒ１及びＲ
２、コンデンサＣ１の値を大きくしてＳ字補正量を小さ
くする必要がなくなり、したがって直流成分の負帰還に
対する時定数が大きくなることがないので、過渡状態に
おいてチャンネル切り換えや入力切り換え等が行われた
場合に、切り換え後の状態が安定するのに長い時間を要
したり、受像画面に垂直方向の振動（バウンス）が発生
したりすることがなくなる。また、コンデンサＣ０をよ
り小さな容量のものにすることができ、基板面積の削減
およびコストダウンが可能となる。尚、近年のテレビジ
ョン受像機においては、垂直発振・鋸歯状波発生等の回
路はほとんどの場合、集積回路（ＩＣ）化されていて、
本発明である波形補正部８の部分の回路が増加すること
によるコストアップは、前記波形補正部８の部分を前記
ＩＣに内蔵することにより、非常に小さなものとなる。

【００３６】図２は本発明における他の実施例を示すブ
ロック図である。図２において、前記コンデンサ３の出
力は、３乗回路８ｄおよび第１の利得可変型増幅器８ｆ
に入力されていて、前記３乗回路８ｄの出力は第２の利
得可変型増幅器８ｅに入力されていて、第１の利得可変
型増幅器８ｆおよび第２の利得可変型増幅器８ｅの出力
は、加算回路８ｇで加算されて、垂直出力増幅器５の非
反転入力端子５ａに入力されている。

【００３７】以上の構成は、前記波形補正部８と置き換
えることが可能で、波形補正部８と同じ出力を、前記垂
直出力増幅器５の非反転入力端子５ａに与える。

【００３８】３乗回路８ｄは入力された鋸歯状波の３乗
を出力する回路で、乗算回路の組み合わせで構成されて
いる。この回路から出力される鋸歯状波の３乗と、もと
の鋸歯状波を、それぞれ第１の利得可変型増幅器８ｆお
よび第２の利得可変型増幅器８ｅで適当な振幅とし、加
算回路８ｇで合成する。入力される鋸歯状波は、一次関
数 ｆ(ｔ) ＝ −ｋｔ （ｋは
定数） の形で表される。この式を２回積分すると ∫(∫ｆ(ｔ)ｄｔ)ｄｔ ＝ −ａｔ３-ｂｔ−ｃ （ａ,
ｂ,ｃは定数） の形で表すことができる。よって、図２に示す回路（ブ
ロック図）において、第１の利得可変型増幅器８ｆおよ
び第２の利得可変型増幅器８ｅの利得を適当な値とする
ことにより、図１と同様の出力を得ることができる。

【００３９】尚、上記図２の構成において、鋸歯状波の
３乗成分を図と逆極性で加算することにより、画面上下
端部を縮め中央部を伸ばす通常のＳ字補正を行うことが
できる。そして、同じく同図の構成において、鋸歯状波
の２乗成分を正または負極性で加算する回路を追加する
ことにより、画面上下のバランスを補正することもでき
る。

【００４０】また、図１の帰還回路において、垂直リニ
アリティの他の成分を補正するための素子（または回路
等）を追加してもよいし、鋸歯状波を発生する回路を他
の形式のものとしてもよい。

【００４１】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、垂直
リニアリティおよび垂直形の過渡応答の品位を良好に保
ったまま、直流阻止コンデンサの小容量化を可能とし、
これにより、前記コンデンサの小型化によるコストダウ
ンならびに基板上における専有面積の縮小化が可能とな
る。また、前記コンデンサの小型化により、ＩＣ化も容
易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の垂直偏向回路の一実施例を示すブロッ
ク図である。

【図２】本発明における他の実施例を示すブロック図で
ある。

【図３】ひずみ補正（Ｓ字補正）の原理を示した図であ
る。

【図４】従来より一般に広く用いられている垂直偏向回
路を示す図である。

【図５】垂直偏向回路の動作を説明するための波形を示
す図である。

【符号の説明】

１…垂直発振回路 ２…スイッチ ３…コンデンサ ４…定電流回路 ５…垂直出力増幅器 ６,７…接続点 ８…波形補正部 ８ａ,８ｂ…積分回路 ８ｃ…加算器 Ｒ１,Ｒ２,Ｒｆ…抵抗 Ｃ０,Ｃ１…コンデンサ Ｌｄｙ…垂直偏向コイル

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基準鋸歯状波を発生する垂直発振回路と、 前記基準鋸歯状波を、逆極性のＳ字補正のかかった鋸歯
   状波に変換する波形補正回路と、 前記逆極性のＳ字補正のかかった鋸歯状波を非反転入力
   端子より入力する垂直出力増幅器と、 前記垂直出力増幅器の出力端子からの出力に基づいて前
   記垂直出力増幅器の反転入力端子に帰還電圧を供給する
   帰還回路と、 前記垂直出力増幅器と前記帰還回路との間に設けられた
   垂直偏向コイルとを具備したことを特徴とする垂直偏向
   回路。
2. 【請求項２】前記波形補正回路は、 前記基準鋸歯状波を積分する第１の積分回路と、 前記第１の積分回路からの出力を積分する第２の積分回
   路と、 前記第２の積分回路からの出力を、前記基準鋸歯状波と
   重畳する加算回路とで構成したことを特徴とする請求項
   １記載の垂直偏向回路。
3. 【請求項３】前記波形補正回路は、 前記基準鋸歯状波の３乗を出力する３乗回路と、 前記基準鋸歯状波を所定の振幅に変換する第１の利得可
   変型増幅器と、 前記３乗回路からの出力を所定の振幅に変換する第２の
   利得可変型増幅器と、 前記第１の利得可変型増幅器からの出力と、前記第２の
   利得可変型増幅器からの出力とを重畳する加算回路とで
   構成したことを特徴とする請求項１記載の垂直偏向回
   路。
4. 【請求項４】前記３乗回路からの出力の極性、および前
   記第１，第２の利得可変型増幅器からの振幅を変えるこ
   とにより、Ｓ字補正量を所望の値とすることが可能であ
   ることを特徴とする請求項３記載の垂直偏向回路。
5. 【請求項５】前記帰還回路より、前記垂直出力増幅器の
   出力端子からの出力に基づいて前記垂直出力増幅器の反
   転入力端子に負帰還される成分によって、垂直リニアリ
   ティ補正のうちのＳ字補正における補正量の増減を行う
   ことを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の垂直偏
   向回路。