JPH11155078A - 垂直偏向波形発生器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】画面表示サイズの変更時における垂直偏向周波
数の切り替え直後の過渡状態では、垂直偏向波形の振幅
を予め設定された振幅制御目標に素早く収束できるよう
にすると共に、その切り替え後の定常状態ではその振幅
制御系の安定度を高くできるようにする。 【解決手段】任意のサンプル波形を加工して垂直偏向周
波数の偏向波形を出力する波形出力回路２１と、この波
形出力回路２１から出力された垂直偏向波形と、予め設
定された振幅制御振幅Ｓ２との入力差に基づいてサンプ
ル波形Ｓａを調整することにより垂直偏向波形の振幅を
一定に制御する振幅制御回路２２とを備え、振幅制御信
号Ｓ２と垂直偏向波形による信号Ｓｖとの入力差が小さ
い場合には誤差増幅器２３の増幅度が低く設定され、振
幅制御信号Ｓ２と垂直偏向波形による信号Ｓｖとの入力
差が大きい場合にはその増幅度が高く設定されるように
したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、少なくとも表示
画面の垂直方向のサイズが自由に変更できるマルチスキ
ャン型のＣＲＴディスプレイ装置などに適用して好適な
垂直偏向波形発生器に関する。

【０００２】詳しくは、画面表示サイズの変更時におけ
る垂直偏向周波数を切り替えた直後の過渡状態では、振
幅制御目標と垂直偏向波形との差に対して振幅制御系の
増幅度を高く設定するようにして、垂直偏向波形の振幅
を予め設定された振幅制御目標に素早く収束できるよう
にすると共に、その定常状態では振幅制御系の増幅度を
低く設定するようにして振幅制御系の安定度を高くでき
るようにしたものである。

【０００３】

【従来の技術】近頃、コンピユータから出力されるさま
ざまな映像信号に基づいて画像表示を行うマルチスキャ
ン型のＣＲＴディスプレイ装置が使用される場合が多く
なってきた。このＣＲＴディスプレイ装置はコンピユー
タディスプレイ装置の一種であり、水平・垂直同期信号
（偏向周波数を決める信号）の様々な種類に対応できる
と共に、これらの組み合わせに対応できるディスプレイ
モニタである。最も対応度の高いＣＲＴディスプレイ装
置にあっては、いわゆるＮＴＳＣ方式のテレビ画像表示
からコンピユータの高解像度な画像表示まで対応したも
のがある。

【０００４】図１０はこの種のマルチスキャン型のディ
スプレイ装置１０の構成を示すブロック図である。この
ディスプレイ装置１０には図１０に示すスシステムコン
トローラ８が設けられており、更にはビデオ端子１Ａが
設けられ、コンピユータなどから転送されてきた映像信
号が入力される。このビデオ端子１Ａにはビデオ回路１
が接続され、システムコントローラ８の制御を受けて、
映像信号が増幅された後に、この映像信号に基づいて陰
極線管（以下ＣＲＴという）７のカソード７Ａが制御さ
れる。

【０００５】また、コンピユータから映像信号と共に転
送されてきた水平同期信号はＨ−ＳＹＮＣ端子２Ａに入
力され、同様に、垂直同期信号はＶ−ＳＹＮＣ端子２Ｂ
に入力される。これらの端子２Ａ・２ＢにはＳＹＮＣ判
別＆水平・垂直同期回路２が接続され、システムコント
ローラ８の制御を受けて、水平・垂直同期信号が判別さ
れた後に、これらの信号が増幅されて一定振幅に整形さ
れる。これらの信号は水平偏向及び垂直偏向を行うため
に必要なタイミングパルス信号Ｐｈ，Ｐｖである。

【０００６】このＳＹＮＣ判別＆水平・垂直同期回路２
の出力段には、水平偏向波形発生器３及び垂直偏向波形
発生器４が接続され、いずれもシステムコントローラ８
の制御を受けて、一方で水平同期信号から生成されたタ
イミングパルス信号Ｐｈに基づいて水平偏向波形Ｓｈが
発生されると共に、他方で垂直同期信号から生成された
タイミングパルス信号Ｐｖに基づいて垂直偏向波形Ｓｖ
が発生される。

【０００７】この水平偏向波形発生器３の出力段には、
水平偏向制御回路５が接続され、垂直偏向波形発生器４
の出力段には、垂直偏向制御回路６が接続されている。
水平偏向制御回路５では水平偏向制御波形を増幅した後
の水平偏向信号ＳＨがＣＲＴ７の水平偏向コイル７Ｂに
供給される。垂直偏向制御回路６では垂直偏向波形を増
幅した後の垂直偏向信号ＳＶがＣＲＴ７の垂直偏向コイ
ル７Ｃに供給される。

【０００８】また、システムコントローラ８の出力段に
は高電圧制御回路９が接続され、このシステムコントロ
ーラ８からの高圧ドライブパルス信号Ｓ０に基づいて高
電圧Ｖ０が発生された後に、この高電圧Ｖ０がＣＲＴ７
のアノード７Ｄに供給される。

【０００９】この構成により、マルチスキャン型のディ
スプレイ装置１０によれば、コンピユータからの色々な
種類の映像信号及び水平・垂直同期信号に基づいてＣＲ
Ｔ７に水平・垂直方向でサイズの異なった画像を表示す
ることができる。

【００１０】ところで、上述した垂直偏向波形発生器４
では垂直偏向波形の温度ドリフトによる振幅の変化を防
止するために、自動振幅制御（以下ＡＧＣともいう）方
式を採用する方法が考えられている。

【００１１】図１１はこの種のＡＧＣ方式を採用した場
合の垂直偏向波形発生器４の構成例を示すブロック図で
ある。垂直偏向波形発生器４には図１１に示す入力端子
１１Ａが設けられる。この入力端子１１Ａには波形調整
回路１１が接続され、例えば、垂直偏向波形の基礎とな
るサンプル波形Ｓａが入力されると、そのサンプル波形
Ｓａの振幅が振幅制御系によって調整される。

【００１２】この波形調整回路１１の出力段には、出力
端子１２Ａを有した電圧電流変換回路１２が接続され、
上述のサンプル波形Ｓａによる電圧が電流に変換された
後に、その出力端子１２Ａに接続された電位保持用の容
量Ｃ１に充電される。この容量Ｃ１に充電された電圧は
その出力端子１２Ａに接続されたスイッチング素子ＳＷ
によって放電される。スイッチング素子ＳＷは垂直偏向
周波数ｆｖに依存したリセットパルス信号Ｓ１によって
オン・オフ制御される。この信号Ｓ１は上述のタイミン
グパルス信号Ｐｖに基づいて生成される。このように充
放電される容量Ｃ１の電圧が垂直偏向波形となる。

【００１３】また、出力端子１２Ａには誤差増幅器１３
が接続され、容量Ｃ１の垂直偏向波形による信号Ｓｖ
と、予め設定された振幅制御信号Ｓ２とが入力される
と、両者の信号Ｓｖ，Ｓ２との差に基づいてサンプル波
形を調整するためのホールド電圧Ｖｈが発生される。こ
の誤差増幅器１３によるホールド電圧Ｖｈはサンプルホ
ールド信号Ｓ３に基づいて容量Ｃ２にサンプルホールド
される。この容量Ｃ２によるホールド電圧ＶｈはＡＧＣ
電圧Ｖｇとなって波形調整回路１１に出力される。この
ＡＧＣ電圧Ｖｇによって、サンプル波形ＳａのＤＣバイ
アスが調整され、電圧電流変換回路１２からの充電電流
が増減するので、垂直偏向波形の振幅を一定に制御する
ことができる。

【００１４】図１２はサンプルホールド機能を備えた誤
差増幅器１３の構成例を示す回路図である。図１２に示
す電源線ＶＣＣには回路定数としての抵抗Ｒ１及びＲ２
の一端が接続される。各々の抵抗Ｒ１及びＲ２の他端は
カレントミラー回路を構成するｐｎｐ型のバイポーラト
ランジスタ（以下単にトランジスタという）Ｑ１，Ｑ２
が接続される。トランジスタＱ１及びＱ２の各々のコレ
クタには差動対をなすｎｐｎ型のバイポーラトランジス
タＱ３，Ｑ４が接続される。トランジスタＱ３，Ｑ４の
両エミッタ間には抵抗Ｒ３が接続される。

【００１５】更に、トランジスタＱ３，Ｑ４の各々のエ
ミッタには動作電流設定用のｎｐｎ型のバイポーラトラ
ンジスタＱ５，Ｑ６が接続される。トランジスタＱ５，
Ｑ６の各々のベースが接続され、これらのベースに基準
電圧ＶREF１が供給される。また、トランジスタＱ５，
Ｑ６の各々のエミッタには定電流源１３Ａ，１３Ｂが接
続される。

【００１６】このトランジスタＱ５，Ｑ６の各々のエミ
ッタにはサンプルホールドスイッチ素子としてのｎｐｎ
型のバイポーラトランジスタＱ７，Ｑ８が接続される。
トランジスタＱ７，Ｑ８の各々のコレクタは共に電源線
ＶＣＣに接続され、トランジスタＱ７，Ｑ８の各々のベ
ースには共にサンプルホールド信号Ｓ３が供給される。

【００１７】そして、トランジスタＱ３のベースに振幅
制限信号Ｓ２が入力され、トランジスタＱ４のベースに
垂直偏向波形による信号Ｓｖが入力されると、トランジ
スタＱ２及びＱ４の各々のコレクタに接続された出力端
子１３Ｃからホールド電圧Ｖｈを出力することができ
る。

【００１８】図１３は上述した誤差増幅器１３の出力特
性を示す図である。図１３において、横軸は入力差｜Ｓ
２−Ｓｖ｜であり、縦軸は出力電流Ｉ０である。動作領
域Ａは誤差増幅器１３がリニアに動作する領域であり、
動作領域Ｂはその動作が制限される領域である。

【００１９】このような出力特性を有した誤差増幅器１
３によれば、増幅度が一定であることから、動作領域Ａ
においては安定に振幅制御系を制御することができる。
例えば、横軸を経過時間ｔとし、縦軸に過渡状態にある
垂直偏向波形のレベルをプロットした場合に、図１４に
示すような垂直偏向波形のレベル収束例が得られる。こ
のレベル収束例によると、画面表示サイズの変更時にお
いて、垂直偏向周波数を切り替えた時刻をｔｘすると、
その時刻ｔｘを経過した後の収束時刻ｔ１以降であっ
て、その定常状態では振幅制御系の安定度を高くでき
る。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１３
に示した出力特性を有した誤差増幅器１３では、上述の
垂直偏向周波数を切り替えた直後の過渡状態において
は、誤差増幅器１３の入力差｜Ｓ２−Ｓｖ｜が大きいこ
とから、図１４に示した振幅制御目標ＳＬに対して動作
領域Ｂによる増幅動作が長引くことにより過渡応答時間
Ｔが長くなる。

【００２１】このため、画面表示サイズ切り替え時にお
いては、画面の乱れをユーザーに見せないようにするた
めの画面を暗くする画ミュートの時間を長く設定しなけ
ればならない。従って、ＡＧＣ方式を採用していない場
合の垂直偏向波形発生器に比べてＡＧＣ方式を採用した
場合の垂直偏向波形発生器では画ミュート時間が長くな
る。このことから、ＡＧＣ方式を採用したマルチスキャ
ン型のＣＲＴディスプレイ装置はＡＧＣ方式を採用して
いないマルチスキャン型のＣＲＴディスプレイ装置に比
べて品位が低下するという問題がある。

【００２２】また、画面表示サイズ切り替え時間が長い
ことにより、製品の出荷前の調整処理に無駄な時間を費
やすことになり、調整装置のスループットの低下を招い
たり、生産性の低下を招くことから、ＣＲＴディスプレ
イ装置のコストアップにつながる。因みに、この画ミュ
ート時間を短縮しようとして、ＡＧＣ動作の時定数を短
縮（ＡＧＣ動作の速度を上げる）すると、定常状態での
安定度が低下して、垂直方向の微小振動現象が発生する
ことになる。

【００２３】そこで、この発明はこのような従来の課題
を解決したものであって、画面表示サイズの変更時にお
ける垂直偏向周波数の切り替え直後の過渡状態では、垂
直偏向波形の振幅を予め設定された振幅制御目標に素早
く収束できるようにすると共に、その切り替え後の定常
状態ではその振幅制御系の安定度を高くできるようにし
た垂直偏向波形発生器を提供することを目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上述した課題は、任意の
サンプル波形を加工して垂直偏向周波数の偏向波形を出
力する波形出力回路と、この波形出力回路から出力され
た垂直偏向波形と、予め設定された振幅制御目標との差
に基づいてサンプル波形を調整することにより垂直偏向
波形の振幅を一定に制御する振幅制御回路とを備え、振
幅制御目標と垂直偏向波形との差が小さい場合には振幅
制御回路の増幅度が低く設定され、振幅制御目標と垂直
偏向波形との差が大きい場合にはその増幅度が高く設定
されるようにしたことを特徴とする垂直偏向波形発生器
によって解決される。

【００２５】本発明によれば、予め設定された振幅制御
目標と波形出力回路から出力された垂直偏向波形との差
が小さい場合には振幅制御回路の増幅度が低く設定さ
れ、その振幅制御信号とその垂直偏向波形との差が大き
い場合にはその増幅度が高く設定されるようにしたもの
である。

【００２６】例えば、画面の表示サイズを変更するため
に垂直偏向周波数を高い周波数から低い周波数に切り替
えた場合などにおいて、その垂直偏向周波数の切り替え
直後の過渡状態では、振幅制御目標と垂直偏向波形との
差が大きくなる。この場合には振幅制御回路の増幅度が
高く設定され、サンプル波形の振幅を減少するようにな
される。従って、波形出力回路から出力される垂直偏向
波形の振幅を予め設定された振幅制御目標に素早く収束
させることができるので、従来方式に比べて過渡応答時
間を短縮することができる。

【００２７】また、垂直偏向周波数の切り替え後の定常
状態では振幅制御目標と垂直偏向波形との差が小さくな
ることから、この場合には振幅制御回路の増幅度が低く
設定され、サンプル波形の振幅を一定に保持するように
なされる。従って、波形出力回路から出力された垂直偏
向波形の振幅を予め設定された振幅制御目標に維持され
るので、定常状態における振幅制御系の安定度を高くす
ることができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】続いて、この発明に係る垂直偏向
波形発生器の一実施の形態について、図面を参照しなが
ら説明をする。

【００２９】図１は実施の形態としての垂直偏向波形発
生器１００の構成例を示す回路図である。この実施形態
の垂直偏向波形発生器１００は、垂直偏向波形の温度ド
リフトによる振幅の変化を防止する自動振幅制御（以下
ＡＧＣともいう）方式を採用したものであって、画面表
示サイズの変更時における垂直偏向周波数を切り替えた
直後の過渡状態においては、振幅制御目標と垂直偏向波
形との差に対して振幅制御系の増幅度を高く設定するよ
うにして、垂直偏向波形の振幅を予め設定された振幅制
御目標に素早く収束できるようにすると共に、その定常
状態においては振幅制御系の増幅度を低く設定するよう
にして振幅制御系の安定度を高くできるようにしたもの
である。

【００３０】この垂直偏向波形発生器１００には図１に
示す入力端子２１Ａが設けられる。この入力端子２１Ａ
には波形出力回路２１が接続され、垂直偏向周波数ｆｖ
の偏向波形の基礎となるサンプル波形Ｓａを加工した後
のランプ波形（以下垂直偏向波形という）が出力され
る。この例では波形出力回路２１には演算器としてのＤ
Ｃバイアス調整用の乗算器１４が設けられ、振幅制御系
によってサンプル波形ＳａのＤＣバイアスが増減され
る。

【００３１】この乗算器１４の出力段には電圧電流変換
器１５が接続され、乗算器１４による電圧が電流に変換
される。電圧電流変換器１５の出力段には第１の容量と
しての電位保持用の容量Ｃ３の一端が接続され、この電
圧電流変換器１５による電流が充電される。この容量Ｃ
３の他端は接地線ＧＮＤに接続される。電圧電流変換器
１５と容量Ｃ３との接続点ｐ１にはスイッチング素子Ｓ
Ｗ１が接続され、垂直偏向周波数ｆｖに依存したリセッ
トパルス信号Ｓ１に基づいてこのスイッチング素子ＳＷ
１をオン・オフ制御することにより、容量Ｃ３が充・放
電される。

【００３２】また、接続点ｐ１には振幅制御回路２２が
接続され、容量Ｃ３の垂直偏向波形による信号Ｓｖと、
予め設定された振幅制御目標ＳＬとしての振幅制御信号
Ｓ２の差に基づいてサンプル波形Ｓａの振幅が調整され
る。例えば、接続点ｐ１には誤差増幅器２３が接続さ
れ、垂直偏向波形による信号Ｓｖと、予め設定された振
幅制御信号Ｓ２の入力差が増幅される。

【００３３】このとき、振幅制御信号Ｓ２と垂直偏向波
形による信号Ｓｖとの入力差が小さい場合には誤差増幅
器２３の増幅度が低く設定され、振幅制御信号Ｓ２と垂
直偏向波形による信号Ｓｖとの入力差が大きい場合には
誤差増幅器２３の増幅度が高く設定されるようにしたも
のである。この増幅度を自動設定するために、本実施の
形態では誤差増幅器２３の回路構成を工夫したものであ
る。回路例については図４〜図８において説明する。

【００３４】この誤差増幅器２３の出力段にはサンプル
ホールド用のスイッチング素子ＳＷ２及び第２の容量と
しての容量Ｃ４が接続され、サンプルホールド信号Ｓ３
に基づいて誤差増幅器２３による出力（以下ホールド電
圧Ｖｈという）がこの容量Ｃ４にホールドされてはその
後放電される。このスイッチング素子ＳＷ２と容量Ｃ４
との接続点ｐ２にはバッファアンプ２４が接続され、容
量Ｃ４のホールド電圧Ｖｈが増幅された後のＡＧＣ電圧
Ｖｇが乗算器１４に出力される。

【００３５】このＡＧＣ電圧Ｖｇを入力した乗算器１４
ではサンプル波形ＳａのＤＣバイアスが調整されるの
で、電圧電流変換回路１５からの充電電流が増減する。
従って、垂直偏向波形の振幅を一定に制御することがで
きる。なお、波形出力回路２１の接続点ｐ１にはバッフ
ァアンプ２５が接続され、垂直偏向波形が増幅された後
に出力端子２１Ｂから図１０に示した垂直偏向制御回路
６へ垂直偏向振幅Ｓｖが出力される。

【００３６】次に、図２Ａ〜図２Ｆ及び図３を参照しな
がら、本実施の形態の垂直偏向波形発生器１００の動作
を説明する。この例では画面の表示サイズを表示小から
表示大へ変更するときに、例えば、垂直偏向周波数ｆｖ
＝１２０Ｈｚから６０Ｈｚに切り替えられる。この場合
を想定して過渡状態時の動作を説明する。

【００３７】この垂直偏向周波数ｆｖを切り替える前に
おいては、予め設定された振幅制御目標と垂直偏向波形
との差が小さいので、誤差増幅器２３の増幅度が低く設
定された状態で自動振幅制御される。

【００３８】例えば、図２Ａに示すＤＣバイアスを有し
たサンプル波形Ｓａが乗算器１４に入力されると、図２
Ｂに示すリセットパルス信号Ｓ１及び図２Ｃに示すサン
プルホールド信号Ｓ３に基づいて、図２Ｆに示す一定振
幅の垂直偏向波形Ｓｖを出力される。

【００３９】このとき、図３に示す垂直偏向波形Ｓｖの
区間ａの平均電圧が、ホールド電圧Ｖｈとしてサンプル
ホールド信号Ｓ３により容量Ｃ４にホールドされる。こ
の例では、サンプルホールド信号Ｓ３のパルス幅を約２
０μｓ〜６０μｓの間で任意に設定すると、サンプルホ
ールド動作を行わせることができる。

【００４０】そして、サンプルホールド信号Ｓ３の立ち
下がりに同期してリセットパルス信号Ｓ１を立ち上げる
と、この信号Ｓ１の立ち上がりに基づいて容量Ｃ３の電
圧が放電される。この例ではリセットパルス信号Ｓ１の
パルス幅を約１５０μｓ〜３００μｓの間で任意に設定
すると、リセット動作を行わせることができる。

【００４１】このサンプルホールド動作によるバッファ
アンプ２４から乗算器１４へ図２Ｄに示すＡＧＣ電圧Ｖ
ｇが出力されると、乗算器１４ではサンプル波形Ｓａの
ＤＣバイアスが一定になるようになされる。従って、図
２Ｅに示すＤＣバイアスが調整されたサンプル波形Ｓａ
が電圧電流変換回路１５に入力されると、図２Ｆに示す
一定振幅の垂直偏向波形を出力することができる。

【００４２】また、図２Ａに示す時刻ｔｘで画面の表示
サイズが切り替えられ、その垂直偏向周波数ｆｖが１２
０Ｈｚから６０Ｈｚに切り替えられた直後の過渡状態で
は、振幅制御目標ＳＬと垂直偏向波形との差が大きくな
る。この場合には誤差増幅器２３の増幅度が高く設定さ
れ、サンプル波形Ｓａの振幅を減少するようになされ
る。

【００４３】つまり、時刻ｔｘ以降のサンプルホールド
動作によると、図２Ｄに示す切り替え前のＡＧＣ電圧Ｖ
ｇに比べて大きく落ち込んだＡＧＣ電圧Ｖｇが、バッフ
ァアンプ２４から乗算器１４へ出力される。このように
大きく変化したＡＧＣ電圧Ｖｇを入力した乗算器１４で
は、サンプル波形ＳａのＤＣバイアスを大きく減少する
ようになされる。

【００４４】そして、ＤＣバイアスが徐々に減少するよ
うな図２Ｅに示すサンプル波形Ｓａが電圧電流変換回路
１５に入力されると、図２Ｆに示す垂直偏向波形Ｓｖの
振幅を予め設定された振幅制御目標ＳＬに素早く収束さ
せることができる。従って、従来方式に比べて過渡応答
時間を短縮することができる。

【００４５】なお、垂直偏向周波数を切り替えた後の定
常状態では、振幅制御信号Ｓ２と垂直偏向波形による信
号Ｓｖとの入力差が小さくなることから、垂直偏向周波
数の切り替え前と同様に、誤差増幅器２３の増幅度が低
く設定され、サンプル波形Ｓａの振幅を一定に保持する
ようになされる。従って、波形出力回路２１から出力さ
れた垂直偏向波形Ｓｖの振幅を予め設定された振幅制御
目標ＳＬに維持できるので、定常状態における振幅制御
系の安定度を高くすることができる。

【００４６】図４はサンプルホールド機能を備えた誤差
増幅器２３の構成例を示す回路図である。本実施の形態
では振幅制御信号Ｓ２と垂直偏向波形による信号Ｓｖと
の入力差を増幅する第１の差動増幅回路３１に対して並
列に、第２の差動増幅回路３２が接続され、しかも、第
２の差動増幅回路３２に動作制限回路３２Ａが接続され
るものである。

【００４７】この構成により、振幅制御信号Ｓ２と垂直
偏向波形による信号Ｓｖとの入力差が予め設定された基
準値よりも小さい場合には第２の差動増幅回路３２の増
幅動作が制限され、両信号の入力差が基準値よりも大き
い場合にはその増幅動作の制限が解除されるようにした
ものである。

【００４８】第１の差動増幅回路３１は図４に示す電源
線ＶＣＣに回路定数としての抵抗Ｒ１及びＲ２の一端が
接続される。各々の抵抗Ｒ１及びＲ２の他端はカレント
ミラー回路を構成するｐｎｐ型のバイポーラトランジス
タ（以下単にトランジスタという）Ｑ１，Ｑ２が接続さ
れる。トランジスタＱ１及びＱ２の各々のコレクタには
差動対をなすｎｐｎ型のバイポーラトランジスタＱ３，
Ｑ４が接続される。

【００４９】更に、トランジスタＱ３のエミッタとトラ
ンジスタＱ４のエミッタ間には回路定数としての抵抗Ｒ
７が接続される。トランジスタＱ３，Ｑ４の各々のエミ
ッタには動作電流設定用のｎｐｎ型のバイポーラトラン
ジスタＱ５，Ｑ６が接続される。トランジスタＱ５，Ｑ
６の各々のベースが接続され、これらのベースに基準電
圧ＶREF２が供給される。また、トランジスタＱ５，Ｑ
６の各々のエミッタには定電流源１３Ａ，１３Ｂが接続
される。

【００５０】このトランジスタＱ５，Ｑ６の各々のエミ
ッタにはサンプルホールドスイッチ素子としてのｎｐｎ
型のバイポーラトランジスタＱ７，Ｑ８が接続される。
トランジスタＱ７，Ｑ８の各々のコレクタが接続されて
電源線ＶＣＣに接続される。トランジスタＱ７，Ｑ８の
各々のベースが接続され、これらのベースにサンプルホ
ールド信号Ｓ３が供給される。

【００５１】そして、トランジスタＱ３のベースに振幅
制限信号Ｓ２が入力され、トランジスタＱ４のベースに
垂直偏向波形による信号Ｓｖが入力されると、トランジ
スタＱ２及びＱ４の各々のコレクタに接続された出力端
子２３Ａからホールド電圧Ｖｈを出力することができ
る。

【００５２】第２の差動増幅回路３２はトランジスタＱ
１及びＱ２の各々のコレクタに、差動対をなすｎｐｎ型
のバイポーラトランジスタＱ１１，Ｑ１２が接続され
る。更に、トランジスタＱ１１，Ｑ１２の各々のエミッ
タには動作制限回路３２Ａが接続される。

【００５３】動作制限回路３２Ａは順方向電圧Ｖｆが例
えば０．８ＶのダイオードＤ１及びＤ２を有している。
ダイオードＤ１のアノードはトランジスタＱ１１のエミ
ッタ及び回路定数としての抵抗Ｒ３の一端に接続され、
そのカソードが他の回路定数としての抵抗Ｒ４の一端に
接続される。

【００５４】同様に、ダイオードＤ２のアノードはトラ
ンジスタＱ１２のエミッタ及び回路定数としての抵抗Ｒ
５の一端に接続され、そのカソードが他の回路定数とし
ての抵抗Ｒ６の一端に接続される。

【００５５】これら抵抗Ｒ３及びＲ６の接続点ｐ３は動
作電流設定用のｎｐｎ型のバイポーラトランジスタＱ１
３に接続される。同様にして抵抗Ｒ４及びＲ５の接続点
ｐ４は動作電流設定用のｎｐｎ型のバイポーラトランジ
スタＱ１４に接続される。トランジスタＱ１３，Ｑ１４
の各々のベースはトランジスタＱ５，Ｑ６のベースに接
続される。従って、これらのトランジスタＱ１３，Ｑ１
４にも基準電圧ＶREF２が供給される。また、トランジ
スタＱ１３，Ｑ１４の各々のエミッタには定電流源２３
Ａ，２３Ｂが接続される。

【００５６】更に、トランジスタＱ１３，Ｑ１４の各々
のエミッタにはサンプルホールドスイッチ素子ＳＷ２と
してのｎｐｎ型のバイポーラトランジスタＱ１５，Ｑ１
６が接続される。トランジスタＱ１５，Ｑ１６の各々の
コレクタは共に電源線ＶＣＣに接続される。トランジス
タＱ１５，Ｑ１６の各々のベースは共にトランジスタＱ
７，Ｑ８の各々のベースに接続される。従って、これら
のトランジスタＱ１５，Ｑ１６にもサンプルホールド信
号Ｓ３が供給される。

【００５７】そして、トランジスタＱ３及びＱ１１のベ
ースに振幅制限信号Ｓ２が入力され、トランジスタＱ４
及びＱ１２のベースに垂直偏向波形による信号Ｓｖが入
力されると、動作制限回路３２Ａによって第２の差動増
幅回路３２の増幅動作が制限されながら、トランジスタ
Ｑ２，Ｑ４及びＱ１２の各々のコレクタに接続された出
力端子２３Ｃからホールド電圧Ｖｈを出力することがで
きる。

【００５８】図５は上述した誤差増幅器２３の出力特性
を示す図である。図５において、横軸は入力差｜Ｓ２−
Ｓｖ｜であり、縦軸は出力電流Ｉ０である。動作領域
Ｃ，Ｄは誤差増幅器２３がリニアに動作する領域であ
り、動作領域Ｆはその動作が制限される領域である。

【００５９】このような出力特性を有した誤差増幅器２
３によれば、動作領域Ｃ，Ｄにおいて増幅度を自動可変
することができるので、図２に示した信号の切り替わり
時ｔｘにおいて、垂直偏向波形を急速に収束させること
ができる。

【００６０】次に、図５を参照しながら、本実施の形態
の誤差増幅器２３の動作を説明する。この例では振幅制
御信号Ｓ２と垂直偏向波形による信号Ｓｖとの入力差
が、予め設定された基準値、例えば、ダイオードＤ１や
Ｄ２の順方向電圧Ｖｆ＝０．８Ｖよりも小さい場合には
第２の差動増幅回路３２の増幅動作が制限され、両信号
Ｓ２，Ｓｖの入力差が上述の基準値よりも大きい場合に
は、その増幅動作の制限が解除されるようにしたもので
ある。

【００６１】例えば、垂直偏向周波数ｆｖを切り替える
前や、それを切り替えた後の定常状態に至った場合に
は、図５に示す動作領域Ｃによって誤差増幅器２３が増
幅動作をする。この動作領域Ｃでは、図１０に示したシ
ステムコントローラからサンプルホールド信号Ｓ３がト
ランジスタＱ７，Ｑ８，Ｑ１５，Ｑ１６に入力される
と、これらのトランジスタＱ７，Ｑ８，Ｑ１５，Ｑ１６
がオン・オフされる。

【００６２】しかし、予め設定された振幅制御目標ＳＬ
と垂直偏向波形による信号Ｓｖとの入力差が小さいの
で、トランジスタＱ３及びＱ４に電流が流れ、トランジ
スタＱ１１，Ｑ１２には電流が流れない。つまり、第１
の差動増幅回路３１のみが増幅動作を行い、第２の差動
増幅回路３２が動作制限回路３２Ａによって増幅動作が
停止された状態になる。

【００６３】これに対して、垂直偏向周波数ｆｖを切り
替えた直後の過渡状態では、図５に示す動作領域Ｄによ
って誤差増幅器２３が増幅動作をする。この動作領域Ｄ
においては、サンプルホールド信号Ｓ３を入力したトラ
ンジスタＱ７，Ｑ８，Ｑ１５，Ｑ１６がオン・オフし、
予め設定された振幅制御目標ＳＬと垂直偏向波形による
信号Ｓｖとの入力差が大きくなるので、トランジスタＱ
３及びＱ４に電流が流れると共に、トランジスタＱ１
１，Ｑ１２にも電流が流れる。

【００６４】つまり、第１の差動増幅回路３１の増幅動
作に協働して第２の差動増幅回路３２が動作する。この
とき、動作制限回路３２Ａでは垂直偏向周波数ｆｖの切
り替えによる過渡状態によって、順方向電流Ｖｆを越え
る入力差がトランジスタＱ１１，Ｑ１２に入力されるの
で、ダイオードＤ１及びＤ２が共にオンし、トランジス
タＱ１１，Ｑ１２の増幅動作の制限が解除される。

【００６５】従って、誤差増幅器２３としては第１の差
動増幅回路３１による出力電流に、第２の差動増幅回路
３２による出力電流が加算されるので、垂直偏向周波数
ｆｖを切り替える前や、それを切り替えた後の定常状態
に至った場合に比べて増幅度を高く設定することができ
る。

【００６６】図６は誤差増幅器２３によるレベル収束例
と従来方式とを比較する図である。図６に示す横軸は経
過時間ｔであり、縦軸は過渡状態にある垂直偏向波形の
レベルをプロットしたものである。

【００６７】上述の誤差増幅器２３によれば、画面表示
サイズの変更時において、垂直偏向周波数ｆｖを切り替
えた時刻ｔｘ経過後の初期段階では誤差増幅器２３の動
作領域Ｅによって増幅度が制限され、その中期には動作
領域Ｄによって増幅度が大きく設定され、その後期には
動作領域Ｃによって増幅度が小さく設定される。従っ
て、従来方式に関して時刻ｔｘから収束時刻ｔ２に至る
過渡応答時間をＴ２とし、本発明に関して時刻ｔｘから
収束時刻ｔ１に至る過渡応答時間をＴ１とすると、従来
方式に比べて過渡応答時間をＴ２−Ｔ１だけ短くするこ
とができる。

【００６８】なお、収束時刻ｔ１以降であって、その定
常状態では従来方式と同様に振幅制御系の安定度を高く
できる。従って、振幅制御系の帰還動作の発振を防止で
きる。

【００６９】このように、本実施の形態によれば、誤差
増幅器２３に動作制限回路３２Ａを有した第２の差動増
幅回路３２が設けられるので、振幅制御信号Ｓ２と垂直
偏向波形による信号Ｓｖとの入力差が予め設定されたダ
イオードＤ１，Ｄ２の順方向電圧Ｖｆよりも大きい場合
には、第１の差動増幅回路３１及び第２の差動増幅回路
３２を並列動作させることで、誤差増幅器２３としての
増幅度を高くすることができる。

【００７０】また、振幅制御信号Ｓ２と垂直偏向波形に
よる信号Ｓｖとの入力差がダイオードＤ１，Ｄ２の順方
向電圧Ｖｆよりも小さい場合には、動作制限回路３２Ａ
によって第２の差動増幅回路３２の増幅動作が制限され
るので、第１の差動増幅回路３１のみが増幅動作を行う
ことにより、誤差増幅器２３としての増幅度を低くする
ことができる。

【００７１】図７は本実施の形態としての誤差増幅器２
３の変形例を示す回路図である。この変形例は図４に示
した誤差増幅器２３の動作制限回路３２Ａから回路定数
Ｒ４，Ｒ６を取り外したものである。

【００７２】すなわち、誤差増幅器２３’の動作制限回
路３２Ａ’では、ダイオードＤ１のアノードがトランジ
スタＱ１１のエミッタ及び回路定数としての抵抗Ｒ３の
一端に接続され、そのカソードが回路定数としての抵抗
Ｒ５の一端に接続される。同様に、ダイオードＤ２のア
ノードはトランジスタＱ１２のエミッタ及び抵抗Ｒ５の
他端に接続され、そのカソードが抵抗Ｒ３の他端に接続
される。

【００７３】これらの抵抗Ｒ３及びダイオードＤ２の接
続点ｐ５は動作電流設定用のトランジスタＱ１３に接続
される。同様にして抵抗Ｒ５及びダイオードＤ１の接続
点ｐ６は動作電流設定用のトランジスタＱ１４に接続さ
れる。その他の構成及びその接続方法は誤差増幅器２３
と同様であるため、その説明を省略する。

【００７４】図８は上述した誤差増幅器２３’の出力特
性を示す図である。図８において、横軸は入力差｜Ｓ２
−Ｓｖ｜であり、縦軸は出力電流Ｉ０である。動作領域
Ｆ，Ｇは誤差増幅器２３’がリニアに動作する領域であ
り、動作領域Ｈはその動作が制限される領域である。

【００７５】このような出力特性を有した誤差増幅器２
３’によれば、動作領域Ｆ，Ｇにおいて増幅度を自動可
変することができるので、図２に示した垂直偏向周波数
ｆｖの切り替わり時ｔｘにおいて、垂直偏向波形を急速
に収束させることができる。

【００７６】図９は誤差増幅器２３’による垂直偏向波
形のレベル収束例と従来方式とを比較する図である。

【００７７】この誤差増幅器２３’を取り入れた垂直偏
向波形発生器１００によれば、画面表示サイズの変更時
において、時刻ｔｘで垂直偏向周波数ｆｖが切り替えら
れると、その初期では誤差増幅器２３’の動作領域Ｈに
よって増幅度が制限され、その中期には動作領域Ｇによ
って増幅度が大きく設定され、その後期には動作領域Ｆ
によって増幅度が小さく設定される。

【００７８】従って、従来方式に関して時刻ｔｘから収
束時刻ｔ２に至る過渡応答時間をＴ２とし、本発明に関
して時刻ｔｘから収束時刻ｔ１’に至る過渡応答時間を
Ｔ１’とすると、従来方式に比べて過渡応答時間をＴ２
−Ｔ１’だけ短くすることができる。

【００７９】このような誤差増幅器２３や２３’を用い
た垂直偏向波形発生器１００によれば、ＡＧＣ方式を採
用した場合でも、画面表示サイズ切り替え時の画ミュー
ト時間を短く設定できるので、高品位のマルチスキャン
型のＣＲＴディスプレイ装置を提供できる。これと共
に、製品の出荷前の調整処理などにおいて、無駄な時間
を費やすこともなくなることから、調整装置のスループ
ットが向上する。従って、ＣＲＴディスプレイ装置の生
産性が向上するので、そのコストダウンを図ることがで
きる。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の垂直偏向
波形発生器によれば、予め設定された振幅制御目標と波
形出力回路から出力された垂直偏向波形との差が小さい
場合には、サンプル波形の振幅を調整する振幅制御回路
の増幅度が低く設定され、その振幅制御信号とその垂直
偏向波形との差が大きい場合にはその増幅度が高く設定
されるようにしたものである。

【００８１】この構成により、画面表示サイズの変更時
において、垂直偏向周波数を高い周波数から低い周波数
に切り替えた場合に、振幅制限回路によってサンプル波
形の振幅を減少するようになされるので、波形出力回路
から出力される垂直偏向波形の振幅を予め設定された振
幅制御目標に素早く収束させることができる。従って、
従来方式に比べて過渡応答時間を短縮することができ
る。

【００８２】また、垂直偏向周波数の切り替え後の定常
状態では、振幅制御回路によってサンプル波形の振幅を
一定に保持するようになされるので、振幅制御目標と一
致するように垂直偏向波形の振幅を維持することができ
る。従って、定常状態における振幅制御系の安定度を高
くすることができる。

【００８３】この発明は、少なくとも表示画面の垂直方
向のサイズが自由に変更できるマルチスキャン型のＣＲ
Ｔディスプレイ装置などに適用して極めて好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態としての垂直偏向波形発生器１００の
構成を示す回路図である。

【図２】垂直偏向波形発生器１００の垂直偏向周波数の
切り替え時の動作タイムチャートである。

【図３】サンプルホールド動作時の垂直偏向波形の拡大
図である。

【図４】誤差増幅器２３の内部構成を示す回路図であ
る。

【図５】誤差増幅器２３の出力電流対入力差の関係を示
す出力特性図である。

【図６】周波数切り替え時の垂直偏向波形のレベル収束
例と従来方式との比較図である。

【図７】誤差増幅器２３’の内部構成を示す回路図であ
る。

【図８】誤差増幅器２３’の出力電流対入力差の関係を
示す出力特性図である。

【図９】周波数切り替え時の垂直偏向波形のレベル収束
例と従来方式との比較図である。

【図１０】従来方式のマルチスキャン型のＣＲＴディス
プレイ装置の構成を示すブロック図である。

【図１１】従来方式の垂直偏向波形発生器４の構成を示
すブロック図である。

【図１２】従来方式の誤差増幅器１３の内部構成を示す
回路図である。

【図１３】従来方式の誤差増幅器１３の出力特性図であ
る。

【図１４】従来方式の周波数切り替え時における垂直偏
向波形のレベル収束図である。

【符号の説明】

１１・・・波形調整回路、１２，１５・・・電圧電流変
換回路、１３，２３，２３’・・・誤差増幅器、１４・
・・乗算器、２１・・・波形出力回路、２２・・・振幅
制御回路、２４，２５・・・バッファアンプ、３１・・
・第１の差動増幅回路、３２・・・第２の差動増幅回
路、３２Ａ，３２Ａ’・・・動作制限回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 3/27 Ｈ０４Ｎ 3/27 // Ｈ０３Ｇ 11/00 Ｈ０３Ｇ 11/00 Ｂ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 任意のサンプル波形を加工して垂直偏向
   周波数の偏向波形を出力する波形出力回路と、 前記波形出力回路から出力された垂直偏向波形と、予め
   設定された振幅制御目標との差に基づいて前記サンプル
   波形を調整することにより前記垂直偏向波形の振幅を一
   定に制御する振幅制御回路とを備え、 前記振幅制御目標と前記垂直偏向波形との差が小さい場
   合には前記振幅制御回路の増幅度が低く設定され、前記
   振幅制御目標と前記垂直偏向波形との差が大きい場合に
   はその増幅度が高く設定されるようにしたことを特徴と
   する垂直偏向波形発生器。
2. 【請求項２】 前記波形出力回路は、 前記サンプル波形の振幅を増減する演算器と、 前記演算器による電圧を電流に変換する電圧電流変換器
   と、 前記電圧電流変換器による電流が充電される第１の容量
   と、 前記第１の容量に充電された電圧を垂直偏向周波数の信
   号に基づいて放電するスイッチング素子とを有し、 前記振幅制御回路は、 前記波形出力回路から出力された垂直偏向波形による信
   号と、予め設定された前記振幅制御信号との入力差を増
   幅する誤差増幅器と、 前記誤差増幅器による出力をサンプルホールド信号に基
   づいて充放電する第２の容量とを有することを特徴とす
   る請求項１記載の垂直偏向波形発生器。
3. 【請求項３】 前記振幅制御回路に誤差増幅器が設けら
   れる場合であって、 前記誤差増幅器は、 前記振幅制御信号と前記垂直偏向波形による信号との差
   を増幅する第１の差動増幅回路と、 前記第１の差動増幅回路に対して並列に接続され、前記
   振幅制御信号と前記垂直偏向波形による信号との差が予
   め設定された基準値よりも小さい場合には増幅動作を制
   限し、前記両信号の差が前記基準値よりも大きい場合に
   は増幅動作の制限を解除する動作制限回路を有した第２
   の差動増幅回路とを備えることを特徴とする請求項２記
   載の垂直偏向波形発生器。
4. 【請求項４】 前記振幅制御回路に誤差増幅器が設けら
   れる場合であって、 前記誤差増幅器の入力に対する出力電流を示す特性のリ
   ニア動作領域を外れた動作領域では増幅度が制限される
   ようにしたことを特徴とする請求項２記載の垂直偏向波
   形発生器。