JPH09149285A - ダイナミックフォーカス回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 受像管が広角化、ワイド化した場合において
も、簡単な回路構成により受像管の全面で最適なフォー
カス特性が得られる様にしたダイナミックフォーカス回
路を提供する。 【解決手段】 ２次共振波形Ｖ2rにより、フォーカスト
ランス１０に印加される電圧波形Ｖｐｂ3 を中央部が僅
かに凹んだ波形とする。これにより、フォーカストラン
ス１０から出力され、フォーカス電圧Ｅｆに重畳される
電圧波形Ｖｐｂ4を、中央部が僅かに凹んで走査両端で
急峻に立ち上がる理想に近い波形とすることができる。
よって、受像管の全面で最適なフォーカス特性が得られ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、受像管を利用した
テレビジョン受像機等におけるフォーカス回路の改良に
係るものであって、簡単な構成により受像管の全面で最
適なフォーカス電圧値が得られる様にしたダイナミック
フォーカス回路を提供することを目的としている。尚、
ここでのダイナミックフォーカスとは、受像管画面の中
央部に比べて、周辺部における受像管のフォーカス電極
に加わる電圧値を、より高める技術を指す。ダイナミッ
クフォーカスには水平方向に関する物と垂直方向に関す
る物とがあるが、この発明はフォーカス改善効果におい
てより支配的な水平方向に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図７は、水平方向、即ち水平偏向に係わ
ってフォーカス電圧値を変調するダイナミックフォーカ
ス回路の従来の回路の一例を示した物である。ここで、
１は水平出力トランジスタ、２はダンパーダイオード、
３は帰線共振コンデンサ、４は水平偏向コイル、５はＳ
字補正コンデンサ、６はフライバックトランス、７は高
圧整流ダイオード、８は分圧抵抗器である。

【０００３】以降に説明する符号９から１１の部分を除
けば、上述の符号１から８までは、ダイナミックフォー
カスを施さない通常の水平偏向高圧発生回路である。即
ち、図示しない前段からの励振波形Ｖｄにより、水平出
力トランジスタ１とダンパーダイオード２とがスイッチ
ング動作を行ない、その結果、水平偏向コイル４とＳ字
補正コンデンサ５との直列回路に水平偏向電流Ｉｙが流
れ、受像管電子ビームに対し水平偏向作用が行なわれ
る。

【０００４】一方、水平出力トランジスタ１のコレクタ
端子には、主として帰線共振コンデンサ３と水平偏向コ
イル４との共振周期で定まる正弦半波のパルスＶｃが発
生する。このパルスＶｃはフライバックトランス６の１
次側巻線６ａの一端に加えられる。又、１次側巻線６ａ
の他端には直流電圧Ｅｂが加えられ、この直流電圧Ｅｂ
が回路の動作用電源となっている。

【０００５】パルスＶｃはフライバックトランス６の２
次側巻線６ｂに昇圧された後、高圧整流ダイオード７で
整流されて直流高圧Ｅｈｖとなり、受像管の陽極ａに加
えられる。更に、この高圧Ｅｈｖは分圧抵抗８によって
分圧されてフォーカス電圧Ｅｆとなり、電圧Ｅｆは受像
管のフォーカス電極ｆに導かれる。

【０００６】この図７の符号１から８までの部分の動作
では、フォーカス電極ｆに加わる電圧は直流の電圧Ｅｆ
で一定である。この場合、画面中央部でフォーカス状態
が最良になる様、フォーカス電圧Ｅｆの値を調節して
も、左右の端部ではこのままでは正常なフォーカス状態
が得られない。左右端部のフォーカスを最良にする為に
は、更にこのフォーカス電圧Ｅｆの値を高める必要があ
る。画面中央部と左右周辺部との最適フォーカス電圧値
の差は、受像管が広角、偏平化する程顕著となる。

【０００７】そこで、図７に示す従来の回路では、第２
の結合コンデンサ９、フォーカストランス１０、第３の
結合コンデンサ１１を加えて、画面中央部より左右周辺
部の方がフォーカス電圧が高くなる様な対策を施してい
る。この対策について説明する。Ｓ字補正コンデンサ５
の両端には、水平偏向周期のパラボラ波Ｖｐｂが発生し
ているので、これを第２の結合コンデンサ９を通してフ
ォーカストランス１０の１次側巻線１０ａに加える。フ
ォーカストランスの２次側巻線１０ｂには、パラボラ波
Ｖｐｂが昇圧されたパラボラ波Ｖｐｂ1 が発生する。こ
のパラボラ波Ｖｐｂ1 を、第３の結合コンデンサ１１を
介してフォーカス電圧Ｅｆに重畳し、フォーカス電極ｆ
に印加する。尚、フォーカストランス１０の１次、２次
の巻線の極性は、パラボラ波Ｖｐｂ1 が水平偏向周期の
前後端で高く、中央で低くなる様に定められている。こ
のパラボラ波Ｖｐｂ1 の重畳により、フォーカス電極ｆ
に加わる電圧は、画面の中央では低く、左右端では高く
なるので、先に述べた様に、画面全体で最適フォーカス
状態が得られる様になる。

【０００８】所で、図７に示す従来回路を、広角偏向、
特にアスペクト比が１６：９の様な横長の受像管に使用
した場合、水平直線性に問題が生じる。これについて説
明する。もし、水平偏向電流Ｉｙがノコギリ波であった
とすると、その水平直線性歪は図８に破線で示す様に、
左右両端が中央に比べて伸びてしまう。そこで、従来か
らＳ字補正コンデンサ５によってノコギリ波をＳ字状に
カーブさせてこの歪を補正する。しかし、広角偏向の場
合はそれでも歪を補正しきれず、図８に実線で示す様に
Ｍ字状の歪が残ってしまう。

【０００９】図９は、このＭ字状の水平直線性歪をも補
正した従来例である。ここで、符号１から８までは図７
と同様に水平偏向高圧出力回路として働いているので、
特に説明は加えない。又、符号９から１１までも、図７
と同様にフォーカス電圧Ｅｆにパラボラ波Ｖｐｂ1 を重
量してフォーカス状態の改善を図る目的の回路である。
新たに付加された共振コイル１２、共振コンデンサ１
３、第１の結合コンデンサ１４は、２次共振回路を形成
する。共振コイル１２と、共振コンデンサ１３とが共振
回路部を成す。第１の結合コンデンサ１４と共振回路部
は直列に接続される。

【００１０】この２次共振回路によりＳ字補正コンデン
サ５の両端電圧波形Ｖｐｂ2 は、先の図７の回路と異な
り、図１０に示す様に従来のパラボラ波形より更に中央
部が突出し、その両端近傍が凹む形になる。この結果、
図８に実線で示すＭ字歪が減少する。しかし、この場
合、図７の様にＳ字補正コンデンサ５の両端電圧波形Ｖ
ｐｂ2 をダイナミックフォーカス用に使用するのは不適
である。そこで、フォーカス補正用波形を別の方法で作
り出す必要がある。

【００１１】図９において、フライバックトランス６の
３次巻線６ｃ、チョークコイル１５、及び積分コンデン
サ１６は、そのダイナミックフォーカス用のパラボラ波
を作り出す為の回路である。即ち、３次巻線６ｃにはパ
ルスＶｐが発生するが、これがチョークコイル１５と積
分コンデンサ１６との直列回路に加わると、ほぼノコギ
リ波の電流Ｉｓｔが流れる。すると、この電流波形が積
分された形の電圧波形、即ち、パラボラ波の電圧波形Ｖ
ｐｂ3 が積分コンデンサ１６の両端に発生する。

【００１２】このパラボラ電圧波形Ｖｐｂ3 は、図７の
場合と同様に、第２の結合コンデンサ９、フォーカスト
ランス１０、及び第３の結合コンデンサ１１を介し、昇
圧反転されてフォーカス電圧Ｅｆに重畳され、フォーカ
ス電極ｆに加えられる。従って、図９に示す回路の場合
も、受像管の画面中心部に比べて左右周辺部のフォーカ
ス電圧を高くするダイナミックフォーカスが行なわれ、
画面のフォーカス状態が改善される。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】これまで、ダイナミッ
クフォーカスとしてフォーカス電圧Ｅｆに重畳する波形
はパラボラ波であるものとして説明してきた。しかし、
重畳する波形も受像管の広角化、ワイド化に伴って様子
が異なってくる。即ち、広角受像管に対しては、図１１
に破線で示すパラボラ波よりも、同図に実線で示す様
な、中央部が比較的平坦で、水平偏向周期ｔｈの両端で
急峻に立ち上がる波形が望ましい。図７や図９の様に、
パラボラ波Ｖｐｂ1 を重畳したのでは、波形振幅を調整
しても画面の一部でフォーカスが最適値から外れてしま
う。

【００１４】又、図９においては、前述した様に図７よ
りも水平直線性は改善されているものの、Ｓ字補正コン
デンサ５の両端電圧Ｖｐｂ2 は、ダイナミックフォーカ
ス波形として利用できない。そこで、３次巻線６ｃ、チ
ョークコイル１５、積分コンデンサ１６を付加して専用
のパラボラ波生成回路を設けている。しかし、それでも
ダイナミックフォーカスとしてはやや難点のあるパラボ
ラ波しか得られず、回路構成も複雑となる。

【００１５】更に、図９に示す回路では、ノコギリ波電
流Ｉｓｔの分、新たに負荷が増える事になり、これは電
源Ｅｂから回路に流れ込む電力の増加につながる。又、
水平出力トランジスタ１のコレクタピーク電流も増える
事となり、定格の大きな水平出力トランジスタが必要と
なるなどの問題があった。

【００１６】この発明は、受像管が広角化、ワイド化し
た場合においても、簡単な回路構成により受像管の全面
で最適なフォーカス電圧値が得られる様にしたダイナミ
ックフォーカス回路を提供することを目的としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】そこで、上記課題を解決
するために本発明は、水平偏向周期の電流を流す事によ
って、受像管の電子ビームを水平方向に偏向する水平偏
向コイルと、前記水平偏向コイルと直列に接続されたＳ
字補正コンデンサと、共振回路部に第１の結合コンデン
サを直列に接続してなり、前記Ｓ字補正コンデンサに並
列に接続された２次共振回路と、前記第１の結合コンデ
ンサの両端に発生する電圧が１次側巻線に加えられ、２
次側巻線に得られた出力電圧を前記受像管のフォーカス
電極に加えるフォーカストランスとを備えた事を特徴と
するダイナミックフォーカス回路を提供するものであ
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明のダイナミックフォ
ーカス回路について、添付図面を参照して説明する。先
ず、図１を用いて本発明の第１実施例を説明する。尚、
この図１において、先の図７、図９と同一部分には同一
符号を付し、その部分の詳細な説明は省略する。（即
ち、符号１から８までは水平偏向高圧出力回路、符号９
から１１まではダイナミックフォーカスのための重畳回
路、符号１２から１４まではＭ字歪補正の為の２次共振
回路として、従来と同様に動作している。）

【００１９】図１に示す第１実施例で特徴的な点は、第
１の結合コンデンサ１４の両端に発生する電圧波形Ｖｐ
ｂ3 を、第２の統合コンデンサ９以降のダイナミックフ
ォーカスの為の回路に導いている事である。この図１に
おけるＳ字補正コンデンサ５の両端電圧Ｖｐｂ2 は、図
９に示す従来例と同様、図２の波形図（Ａ）に示す様
に、中央部が突出した波形である。しかし、共振コンデ
ンサ１３の両端電圧Ｖ2rの波形（２次共振波形）は、同
図（Ｂ）に示す様に水平偏向周期の約２分の１の周期を
持つ正弦波になっている。

【００２０】この事から、第１の結合コンデンサ１４の
両端の電圧波形Ｖｐｂ3 は、電圧波形Ｖｐｂ2 からこの
正弦波Ｖ2rを差し引いた形になり、電圧波形Ｖｐｂ3
は、図２（Ｃ）に示す様に、波形Ｖｐｂ2 の項部の突出
部を逆に凹ませた波形となる。従って、この波形Ｖｐｂ
3 をフォーカストランス１０を通して反転昇圧すれば、
図２（Ｄ）に示す様に、中央部が僅かに凹んで走査両端
で急峻に立ち上がる電圧波形Ｖｐｂ4 が得られ、この電
圧Ｖｐｂ4 がフォーカス電圧Ｅｆに重畳されてフォーカ
ス電極ｆに加わる。

【００２１】この様に、電圧Ｖｂｐ4 の波形は、中央部
の若干の凹みを除けば、ほぼ図１１に実線で示すダイナ
ミックフォーカス波形に近くなる。よって、図１１に破
線で示す様な従来のパラボラ波を使うよりは、大幅にフ
ォーカスの均一性が向上する。そして、この場合、水平
直線性のＭ字歪も有効に取り除かれている上、水平出力
トランジスタ１に余計な負担を加えたり、電源Ｅｂの電
力が増加したりする事もない。

【００２２】図１に示す第１実施例よりも、更に厳密な
フォーカス特性を要求きれる場合は、電圧Ｖｐｂ4 の中
央部の凹みを平らにして改善を加える。図３に示す第２
実施例はこの様な場合に対処したものである。尚、ここ
でも先の図１と同じ動作をする部分には同一の符号を付
し、その部分の詳しい説明は割愛する。

【００２３】この第２実施例において、第１実施例から
新たに加わった部分は、共振コイル１７、共振コンデン
サ１８、補助共振コンデンサ１９、及びスイッチ２０で
構成される３次共振回路である。この内、補助共振コン
デンサ１９とスイッチ２０は２種の水平偏向周波数に対
応する為の物であって、もし機器が単一の水平偏向周波
数にのみ対応するのであれば必要はない。

【００２４】ここでの３次共振回路は、図１において波
形Ｖｐｂ3 に残った中央部の凹みを平坦にしようとする
ものであって、これを図４の波形図で説明する。先ず、
同図（Ａ）に示す第１の結合コンデンサ１４の両端電圧
の波形Ｖｐｂ3 に対して、共振コイル１７の両端の波形
Ｖ3r（３次共振波形）は同図（Ｂ）の様な正弦波にな
る。この正弦波Ｖ3rの周期は、その中央部のピーク位置
が丁度電圧波形Ｖｐｂ3の中央の凹みの位置に一致する
様に設定きれる。具体的には、正弦波Ｖ3rの周期が水平
偏向周期（走査周期）のほぼ３分の１になるようにすれ
ば良い。

【００２５】すると、実際にフォーカストランス１０の
１次巻線１０ａに加わる電圧波形Ｖｐｂ5 は、図４
（Ｃ）に示す様に中央部がほぼ平坦になる。従って、フ
ォーカストランス１０の２次巻線１０ｂに生じる電圧波
形Ｖｐｂ6 は、同図（Ｄ）に示すの様になり、これは先
に図１１で説明したダイナミックフォーカスの為の理想
波形に近いものである。そこで、電圧Ｖｐｂ6 を第３の
結合コンデンサ１１を通してフォーカス電圧Ｅｆに重畳
し、フォーカス電極ｆに印加すれば、受像管の全面に渡
って均一なフォーカスが得られる。又、第２実施例は、
水平直線性のＭ字歪も有効に取り除かれている上、水平
出力トランジスタ１に余計な負担を加えたり、電源Ｅｂ
の電力が増加したりする事もない。

【００２６】尚、ここでは波形Ｖ3rの周期を水平偏向周
期の３分の１で説明したが、この周期は水平偏向周期の
奇数分の１ならばよく、電圧Ｖｐｂ3 の波形の対称性を
保ちながら、中央部を平坦化する効果が得られる。又、
３次共振回路（符号１７〜２０）をここではフォーカス
トランスの１次側巻線１０ａと直列に挿入しているが、
２次側巻線１０ｂ側に挿入しても同様な効果が得られ
る。

【００２７】３次共振回路内の補助共振コンデンサ１９
とスイッチ２０とは、他の水平偏向周波数に対応する為
のものであって、このスイッチ２０を投入すると、より
低い水平偏向周波数に適合させる事が出来る。切り換え
る２つの水平偏向周波数の間の周波数差が大きくない時
は、Ｓ字補正コンデンサ５の値の様に、共振コンデンサ
の値を共通の一つの値で済ませる事も可能である（補助
共振コンデンサ１９とスイッチ２０とを省略することも
可能である）。しかし、３次共振回路においては、周波
数が高い分、水平偏向周波数の差の影響が大きく、共振
コンデンの値の切り換え操作が必要な場合が多い。

【００２８】それ程差の大きくない複数の水平偏向周波
数、例えば、ハイビジョンの３３．７５ｋＨｚと通常Ｔ
Ｖ規格信号を倍密化した３１．４７ｋＨｚとに対応させ
る場合、回路の簡易化の為、３次共振回路の共振周期を
切り換えなしで回路を構成したい。その様な場合は、３
次共振回路の共振周期は低い方の水平偏向周波数に優先
して合わせ、その水平偏向周期の約３分の１にすると良
い。この状態で水平偏向周波数を高い方に切り換えて
も、得られる波形Ｖｐｂ5 にはそれほど問題は生じな
い。逆に水平偏向周波数の高い方で３次共振回路の共振
周期を合わせた場合には、電圧Ｖｐｂ5 の波形が乱れ、
対称性が悪くなる。

【００２９】又、図１の回路で最終的に得られる波形Ｖ
ｐｂ4 が図２（Ｄ）に示す様に中央部に凹みを生じてい
るのは、２次共振波形Ｖ2rの電圧値が過大であるからで
ある。しかし、この波形Ｖ2rの値は前述した様に水平直
線性補正を主眼として定められているので、ダイナミッ
クフォーカス波形の為に定数を変える訳には行かない。

【００３０】図５は更にこの点を改良した本発明の第３
実施例を示した物である。即ち、ここでは図１に示す２
次共振コンデンサ１３を、２つの直列接続のコンデンサ
２１，２２で置き換え、２つのコンデンサ２１，２２に
より分圧回路を形成している。（即ち、２次共振回路内
の共振回路部に分圧点を設ける。） 分圧回路の上側のコンデンサ２１の両端の電圧Ｖ2r1 は
図６（Ｂ）に示す様になり、同図（Ａ）に示す２つのコ
ンデンサ２１，２２の両端の波形（即ち図１のＶ2rに相
当する波形）に比べて分圧された分小さくなる。

【００３１】そこで、コンデンサ２１，２２による分圧
比を変えることにより、実際にフォーカストランスの１
次側巻線１０ａに加わる波形（Ｖｐｂ3 ＋Ｖ2r1 ）の２
次波形分の大きさＶ2r1 は自在に調整可能である。よっ
て、１次側巻線１０ａに加わる波形（Ｖｐｂ3 ＋Ｖ2r1
）を、図６（Ｄ）に示す様に、中央の凹みが丁度キャ
ンセルされた形にする事が出来る。従って、（Ｖｐｂ3
＋Ｖ2r1 ）をフォーカストランスで反転、昇圧すれば、
先に説明した様に、ダイナミックフォーカスとしては好
適な波形となる。

【００３２】又、第３実施例は、第１，第２実施例と同
様、水平直線性のＭ字歪も有効に取り除かれている上、
水平出力トランジスタ１に余計な負担を加えたり、電源
Ｅｂの電力が増加したりする事もない。図示しないが、
図３に示すコイル１７、コンデンサ１８，１９、スイッ
チ２０で構成される３次共振回路を、第３実施例に挿入
してもよく、この場合には、更に理想に近付いたダイナ
ミックフォーカスのための電圧波形が得られる。

【００３３】尚、第３実施例（図５参照）において、第
２の結合コンデンサ９は直流阻止の目的としては、コン
デンサ２１，２２でその目的が達成されているので不要
であり、省略も可能である。しかし、フォーカストラン
スの１次側巻線１０ａと分布容量との共振周期は水平偏
向周期に比べ十分長く、ここは容量性となっている。従
って、第２の結合コンデンサ９の値を変える事によっ
て、波形を変化させずにフォーカストランスの１次側に
加わる電圧値を微細に変える事が出来る。よって、第２
の結合コンデンサ９を設けておけば、種々の受像管に対
応させる場合においても、コンデンサ９の値を変化させ
れば対応でき、フォーカストランス１０として巻線比の
異なった物を用意しておく必要がなく便利である。

【００３４】

【発明の効果】以上の通り、本発明のダイナミックフォ
ーカス回路は、受像管が広角化、ワイド化した場合にお
いても、簡単な回路構成により受像管の全面で精度の高
いフォーカス特性が得られる。更に、このダイナミック
フォーカス回路は、水平直線性も正しく保ち、消費電力
の増加や水平出力トランジスタの規格アップの必要も無
いなどの数々の優れた点を有し、受像機の性能改善に大
変有効である。

【００３５】上記の効果に加え、請求項２記載のダイナ
ミックフォーカス回路は、より精度の高いフォーカス特
性が得られる。又、請求項３記載のダイナミックフォー
カス回路は、水平直線性補正と精度の高いフォーカス特
性とをより高いレベルで両立させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例を示す回路図である。

【図２】第１実施例の動作を説明する為の波形図であ
る。

【図３】第２実施例を示す回路図である。

【図４】第２実施例の動作を説明する為の波形図であ
る。

【図５】第３実施例を示す回路図である。

【図６】第３実施例の動作を説明する為の波形図であ
る。

【図７】従来例を示す回路図である。

【図８】従来例の特性図である。

【図９】他の従来例を示す回路図である。

【図１０】従来例の動作を説明する為の波形図である。

【図１１】従来例の動作を説明する為の波形図である。

【符号の説明】

４ 水平偏向コイル ５ Ｓ字補正コンデンサ ６ フライバックトランス １０ フォーカストランス １２ ２次共振コイル １３ ２次共振コンデンサ １４ 第１の結合コンデンサ １７ ３次共振コイル １８ ３次共振コンデンサ Ｖ2r ２次共振波形 Ｖ3r ３次共振波形

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水平偏向周期の電流を流す事によって、受
   像管の電子ビームを水平方向に偏向する水平偏向コイル
   と、 前記水平偏向コイルと直列に接続されたＳ字補正コンデ
   ンサと、 共振回路部に第１の結合コンデンサを直列に接続してな
   り、前記Ｓ字補正コンデンサに並列に接続された２次共
   振回路と、 前記第１の結合コンデンサの両端に発生する電圧が１次
   側巻線に加えられ、２次側巻線に得られた出力電圧を前
   記受像管のフォーカス電極に加えるフォーカストランス
   とを備えた事を特徴とするダイナミックフォーカス回
   路。
2. 【請求項２】請求項１記載のダイナミックフォーカス回
   路において、 前記フォーカストランスの１次側巻線、又は２次側巻線
   に接続される高次共振回路を設け、 前記高次共振回路により誘起される共振電圧は、前記２
   次共振回路によって誘起された２次共振電圧よりも高い
   周波数の共振電圧であり、 前記高次共振回路の共振周期は、前記水平偏向周期の略
   奇数分の１である事を特徴とするダイナミックフォーカ
   ス回路。
3. 【請求項３】請求項１又は２記載のダイナミックフォー
   カス回路において、 前記２次共振回路の共振回路部に分圧点を設け、この分
   圧点に生じる電圧を、前記第１の結合コンデンサの両端
   に発生する電圧に合成して、前記フォーカストランスの
   １次側巻線に加える事を特徴とするダイナミックフォー
   カス回路。