JPS5820192B2 - コンバ−ジエンス制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はコンバージェンス制御装置に関し、特に高解像
度カラー画像モニター或いはテレビジョン受像機等に最
適な高次のコンバージェンス制御装置に関する。

はとんど総てのカラー画像モニター或いはカラー・テレ
ビジョン受像機には、比較的平坦な表示螢光面（スクリ
ーン）を有する陰極線管（ＣＲＴ）を使用している。

写真技術或いは他の技術によって螢光面内部表面上に塗
布された３原色発光用の各螢光ドツト或いはストライブ
を３本の電子ビームで衝撃するために、螢光面に近接し
てシャドウ・マスク或いはアパーチャ・グリルが設置さ
れる。

カラー画像モニター或いはカラー・テレビジョン受像機
の原理及び各種の構成は当業者間で周知なので、ここで
は説明を省略する。

電子ビームでＣＲＴスクリーン全体を走査するために、
通常、電磁偏向技術が使われる。

電子ビームは偏向ヨークが置かれる偏向中心部から等距
離で焦点を結ぶので、焦点面は実質上球面であり、シャ
ドウ・マスク面とは異なっている。

この為、特にスクリーン周辺部において色ひずみを生ず
る。

この色ひずみを補正するのがコンバージェンス回路であ
り、これによってＣＲＴスクリーン上の全領域にわたっ
て正常な色彩を得ることができる。

従来、２種類のコンバージェンス技術が使われているが
、その一方はＣＲＴスクリーン上の中心部分を補正する
直流磁界を使ったスタティック（静）・コンバージェン
スであり、他方は交流磁界を用いＣＲＴスクリーン上の
周辺部の補正を行うダイナミック（動）・コンバージェ
ンスである。

ダイナミック・コンバージェンス用の交流磁界は、垂直
及び水平偏向電流の一方酸いは両方から得られるコンバ
ージェンス信号ヲコンバージエンス・コイルに供給する
ことによって得ている。

最新のコンバージェンス技術はセクター型のコバージエ
ンスを使用するが、この装置はＣＲＴスクリーンの上下
及び左右方向を制御する一組の制御手段と、ＣＲＴスク
リーンの４隅の夫々を制御する一組の制御手段を有して
いる。

しかしながら、このコンバージェンス技術では、なおコ
ンバージェンス残留誤差が存在する。

この残留誤差は、特殊な用途に用いられる装置、例えば
高解像度ディスプレイ或いはテレビジョン・スタジオ用
人画面高解像度カラーモニターにおいて特に問題となる
。

尚、残留誤差は高次のコンバージェンス制御によって除
去される。

カラーＣＲＴ用の従来のコンバージェンス技術では、傾
斜波形及びパラボラ波形を加算し、必要とされるコンバ
ージェンス補正波形に近似させている。

例えば、Ｘ＝１を右方への最大偏向に対応させ、Ｘ−−
１を左方への最大偏向に対応させて水平偏向を変数Ｘの
関数で表わせば、傾斜波形はＸによって表わされ、パラ
ボラ波形はＫ２によって表わされる。

つまり、コンバージェンス補正波形ＣｃＣＸ）は（１）
式で与えられる。

尚、（１１式のＡ、Ｂは係数である。

Ｃｃ □Ｑ−Ａ Ｘ 十Ｂ Ｋ２ ・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・（１）従来技術では
、Ａ及びＢの値を制御して所望の波形を得るか、或いは
Ｃｃ （Ｘ） ＝ Ａ Ｘ ＋ Ｂ Ｘ ２ を次式
で近似させている。

後者の制御方法では、２つの区分Ｘ≦０及びＸ≧０につ
いて独立に制御する。

Ｘ−０点はスタティック制御によってコンバージェンス
され、Ｘ−−１点及びＸ＝１点は夫々Ｄ及びＥを調整す
ることによってコンバージェンスされる。

非常に高い解像度が要求されるＣＲＴに関しては、コン
バージェンスを更に厳密にする必要があり、Ｃｃ（Ｘ）
を次式で示すように、より高次の関数で近似させる必要
がある。

Ｃｃ（Ｘ）−ＡＸ＋ＢＸ２＋ＦＸ３＋ＧＸ’ ・・・・
・・・・・”（３）（３）式を用いれば（１）式に比較
して所望の波形に更に近似させることができるが、Ｆ及
びＧの調整は上記のどちらの方法を使うにせよ、Ａ及び
Ｂ、或いはＤ及びＥの調整と相互に影響し合う（干渉）
タメ、コンバージェンス調整が困難となる。

これは、Ｋ３及びＫ４の両開数はＸ＝±１のスクリーン
両端でゼロとはならず１或いは−１のいずれかの値をと
るためである。

したがって、本発明の目的は、上記の従来の問題点を克
服したより制御精度の高いコンバージェンス制御装置を
提供することである。

本発明の他の目的は、高解像度カラー表示モニター或い
はカラー・テレビジョン受像機に用いて好適なコンバー
ジェンス制御装置を提供することである。

本発明の更に他の目的は、最適コンバージェンス調整に
要する時間が非常に短かいコンバージェンス制御装置を
提供することである。

本発明の更に他の目的は、一次コンバージェンス制御と
二次コンバージェンス制御間の相互作用が極めて少ない
コンバージェンス制御装置を提供することである。

本発明に係るコンバージェンス制御技法は、次式によっ
て表わされる。

尚、Ｋ、に１〜に４は係数である。

ここで、Ｋはスタティック制御、Ｋ３及びに４は夫々左
及び右側制御、Ｋ１及びに２は二次コンバージェンス制
御で制御される。

この結果、後述するように、コンバージェンス調整は非
常に簡単であり、調整時間は極めて短かい。

尚、同様のコンバージェンス制御を垂直方向にも応用で
きることは勿論である。

以下、添付の図面を参照して、本発明の詳細な説明する
。

第１図は本発明に係るコンバージェンス制御技法の機能
を説明するためのブロック図である。

第１図では、１本の電子ビームについてのコンバージェ
ンス制御技法のみを示すが、全く同一の制御技法を３電
子銃から発射される３電子ビームに対しても適用するこ
とができることは当然である。

水平軸回路の傾斜波発生器１０から出力される傾斜波信
号囚は、左及び右側コンバージェンス制御手段１２０セ
クター検出回路１６ａ及び１６ｂに加えられると共に、
第２コンバージェンス制御手段１４にも加えられる。

セクター検出回路１６は、左側セクター（Ｘ≦０）を検
出するための左側セクター検出器１６ａと右側セクター
（Ｘ≧０）を検出するための右側セクター検出器１６ｂ
とを含んでいる。

セクター検出器１６ａ、１６ｂからの出力信号閃は、夫
々乗算器１Ｂ、２０で２乗され、乗算器１８，２００出
力は夫々制御手段２２及び２４によって制御された後に
、加算器２６に印加される。

直流信号発生器２８からのスタティック制御信号もまた
加算器２６に加えられる。

第２制御手段１４は、コンバージェンス制御波形（Ｋ３
−ｘ） を発生する第１関数発生器３０及びコンバー
ジェンス制御波形（ｘ’−Ｋ２）を発生する第２関数発
生器３４を有する。

第１及び第２関数発生器３０，３４０出力は、加算回路
２６に供給される前に制御手段３２及び３６によって夫
夫制御される。

したがって、加算回路２６は、静コンバージェンス制御
波形、左及び右側制御手段１２からのパラボラ波形、第
２制御手段１４からの第２コンバージエンス制御波形の
加算波形を出力する。

加算回路２６から出力される加算信号は、必要なコンバ
ージェンス制御を行うために、コンバージェンス・ヨー
ク３８に供給される。

本発明の動作及び特徴は、（４）式及び第２図Ａ〜Ｄに
示す波形を参照することによって充分理解されよう。

第２図Ａの波形は関数（Ｘ−Ｋ３） を表わし、第２
図Ｂの波形は関数（Ｋ２−Ｘ’ ）を表わす。

両開数とも本発明のコンバージェンス制御技法を表わす
（４）式の二次補正を行うための関数である。

第２図Ａ及びＢの波形の水平軸は変数値Ｘを表わし、垂
直軸はその関数値を表わす。

第２図Ｃは右側コンバージェンス制御のための関数波形
（Ｋ２（Ｘ≧０）、ｏ（Ｘ≦０））を表わし、第２図り
は左側コンバージェンス制御のための関数波形（Ｋ２（
Ｘ≦０）、Ｏ（Ｘ≧０）を表わしている。

第２図Ａの波形は第１図に示す第１関数発生器３０かも
得られる。

波形の極性及び振幅は制御手段３２の動作設定によって
定まる。

第２図Ｂの波形は第２関数発生回路３４から得られ、同
様に、第２図Ｃ及びＤの波形は夫々回路２０及び１８か
ら得られる。

第２コンバージエンス制御に用いる第２図Ａ及びＢの両
波形は両側（Ｘ−±１）及び中心部（Ｘ−〇）で常にゼ
ロであることに留意されたい。

第１コンバージエンス制御は、直流信号発生器２８（Ｋ
とする）、左側制御手段２２ （Ｋａ とする）、及び
右側制御手段２４ （Ｋ、 とする）を調整して、夫々
、中心、左側、及び右側を最適のコンバージェンスとす
る。

次に、第２制御手段（Ｋ１及びに２ で示す）を制御し
てＣＲＴスクリーンの他の領域の残留誤差を取り除く。

３点（Ｘ−０及び±１）に於ける関数値は、第２制御手
段に１及びに２双方の設定値にかかわらず上記したよう
にゼロのままである。

これは、第１及び第２コンバージェンス制御間の相互の
影響が効果的に除去され得ることを示しており、したが
って、コンバージェンス制御に要する時間を非常に短か
くすることができる。

第１関数（ｘ−Ｋ３） は第３図Ａに示すように２つ
の乗算器４０，４２及び差動増幅器４４を使□って得ら
れる。

可変人力信号Ｘは、入力端子３９を介して乗算器４００
１対の入力端子の双方に印加される。

乗算器４０としては、例えば本特許出願人に係る特公昭
４８−２０９３２（米国特許第３６８９７５２号に対応
）に開示されている所謂ギルバート乗算器を用いればよ
い。

乗算器４００２乗出力信号Ｘ２には、乗算器４０に類似
する第２乗算器４２において入力信号Ｘが乗じられる。

次に、差動増幅器４４は、乗算器４２の出力信号Ｘ３か
も入力信号Ｘを減算し、（Ｘ−Ｋ３） に比［例した
出力が出力端子４５から得られる。

第２関数（Ｋ２ Ｋ４）は第３図Ｂに示すように、２
つの乗算器４８及び５０、差動増幅器５２を使って得て
もよい。

第１乗算器４８は入力端子４７に加えられる入力信号Ｘ
を２乗し、第２乗算器：５０が乗算器４８からの２乗出
力信号Ｘ２を２乗する。

次いで、差動増幅器５２が差出力信号（Ｋ２−Ｘ’）を
出力端子５３かも出力する。

第１関数（ｘ−Ｋ３）及び第２関数（ｘ２〜ｘ４ ）は
、第３図Ａ及びＢに示した回路だけでなく、例ンえば第
４図に示す比較的簡単な回路を用いても得ることができ
る。

第４図において、入力端子５５に加えられる入力信号Ｘ
は乗算器５４で２乗され、乗算器５４０２乗出力Ｘ２は
乗算器５６で２乗される。

乗算器５４の出力信号Ｘ２はインバータ６０及び入力抵
抗器６８を介して演算増幅器６４０入力側に印加され、
一方、乗算器５６の出力信号Ｘ４は入力抵抗７０を介し
て演算増幅器６４０入力側に加えられる。

演算増幅器６４の帰還抵抗器７６は、出力端子６５から
出力信号（ｘ２ Ｘ４）を制御可能に出力できるよう
に可変とされる。

乗算器５８は乗算器５４の出力Ｘ２に入力信号Ｘを乗じ
信号Ｘ３を出力する。

信号Ｘ及びＸ３は、インバータ６２、抵抗器７４及び７
２を通して夫々、制御可能な帰還抵抗器７８を有する演
算増幅器６６０入力端子に加えられる。

その結果、（Ｘ−ｘ３＞ に比例した出力信号が出力
端子６７から得られる。

第４図の実施例では、帰還抵抗器７６及び７８を変化さ
せて振幅を変えることはできるが、極性は制御できない
。

振幅と同様に極性を制御するためには、第５図に示すよ
うに、演算増幅器８０、入力及び帰還用抵抗器８２，８
４（抵抗値は等しい）から成る利得１０反転増幅器と、
ポテンショメータ８６を、第４図の出力端子６５及び６
７に付加すればよい。

勿論、演算増幅器６４がブツシュ・プル信号を出力する
平衡型ならば、利得１０反転増幅器は除去してもよい。

ポテンショメータ８６の摺動子を最上部の位置（図面上
）から中心部まで下げると、出力端子６５′から得られ
る出力信号（Ｘ２ Ｘ４）は除々に減少して零となり
、摺動子を中心位置を越えて最下部の位置まで下げると
出力信号（Ｘ２−Ｘ４）は極性が反転して−（ｘ２
Ｘ４）即ち（Ｘ’−Ｘ２ ）となり出力端子６５′から
得られる信号の値は拡動子を下げるに従って増大する。

これによって、所望のコンバージェンス制御を行うこと
ができる。

第２図Ｃ及びＤに示すような、左及び右側制御用のパラ
ボラ波信号は、例えば第６図又は第７図の回路構成によ
って得てもよい。

第６図において、入力端子８８に加えられる入力信号Ｘ
は、演算増幅器９０，９２及び抵抗器９４．９６から成
るセクター検出回路１６によって処理される。

入力信号ＸがＸ≦００場合、演算増幅器９０は増幅器９
２の出力を零に保つ一方、Ｘの絶対値に相当する出力信
号を出力する。

この出力信号は、乗算器１８によって２乗された後、出
力端子９７から出力される。

乗算器１８の出力段に可変減衰器（図示せず）を設けて
、左側コンバージェンス制御手段２２（第１図のに３
）としてもよい。

入力信号がＸ≧０の場合、演算増幅器９２は演算増幅器
９０の出力をゼロに保つ一方、出力信号Ｘを出力する。

演算増幅器９２の出力信号Ｘは乗算器２０で２乗され、
Ｘ２に比例する出力が（必要ならば可変減衰器を介して
）出力端子９８から取り出される。

第７図の回路動作を説明する。

入力端子８８からの入力信号Ｘを２個の比較器９０−９
２及び抵抗器９４−９６を有する信号比較回路１７で比
較する。

この入力信号Ｘを更に乗算器１９０両入力端子に加えて
２乗出力信号Ｘ２を得る。

両比較器９１９２の出力信号を夫々双方向性スイッチ９
９ｉ０１の制御端子に加えると共に、乗算器１９の出力
信号Ｘ２を両スイッチ９９−１０１の入力端子に加える
。

このスイッチ９９−１０１は市販のＣＭＯＳスイッチで
あってもよい。

入力信号がＸ≦００とき、比較器９０は論理「高」（゛
１パ）出力信号を出しスイッチ９９を駆動して信号Ｘ２
を出力端子１０３に生ずる。

一方、入力信号がＸ２Ｏ３とき、比較器９２が論理「低
Ｊ （” Ｏ”）出力信号を出して、スイッチ１０１が
この出力信号を上述の場合とは逆極性に駆動されて出力
信号を出力端子１０５に生ずる。

ＲＯち、入力端子８９０入力信号がＸ２Ｏ３ときは比較
器９０−９２の出力信号は反転され（９１が「低」９３
が「高」）るので、出力信号は上述の出力端子１０３に
代って１０５から得られる。

尚、これら両スイッチ９９−１０１の出力側に夫々可変
抵抗器（図示せず）等を用いることにより、左右コンバ
ージェンス制御を独立に調整できることが理解されよう
。

以上の説明から理解できるように、本発明のコンバージ
ェンス装置は、偏向信号Ｘから得たパラボラ波形をコン
バージェンスコイルに供給して陰極線管の偏向軸方向全
体につき概略のコンバージェンス調整を行なう従来のダ
イナミック・コンバージェンスを一層高精度とするため
、（ｘ３−ｘ）、（ｘ４ ｘ２＞等の偏向信号の互い
に異なる２つの隅数次又は奇数次関数差信号を得て、そ
の出力を調整した後パラボラ波形と共にコンバージェン
スコイルに加えるよう構成している。

また、この関数差信号は、陰極線管４面の両端に対応す
る偏向信号の最大位置（Ｘ−±１）で関数値が零となる
よう選定するので、関数差信号による高次コンバージェ
ンス調整は陰極線管４面両端におけるパラボラ波形によ
るコンバージェンス補正及び中央部におけるコンバージ
ェンスと何等干渉を生ずることがないので、ダイナミッ
ク・コンバージェンス １調整作業が簡単になり、調整
誤差を極めて少なくすることができるという顕著な作用
効果を有する。

尚、前述の説明では、水平軸についてのみ述べたが、同
様の技法を垂直軸にも応用することができる。

この様にして、第１コンバージエンス制御をＩＣＲＴス
クリーンの中心、左右、上下及び４隅において行うこと
ができる。

尚、更に高次のコンバージェンス補正を行う必要があれ
ば、（ｘ５ ｘ３）、（ｘ６ ｘ４）等の補正関数
の使用も可である。

したがって、本発明は特に高解像度カラー画像モニター
用に最適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るコンバージェンス制御装置の機能
をすブロック図、第２図は第１図に示すコンバージェン
ス制御装置で使用される波形図、第３図〜第７図は本発
明に係るコンバージェンス制御装置に用いられる制御信
号発生回路のブロック図である。 １２．２８・・・・・・第１制御手段、１４・・・・・
・第２制御手段、４０，４２，５４，５６，５８・・・
・・・乗算器、６４，６６．８０・・・・・・演算増幅
器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 陰極線管の偏向信号からパラボラ波形を得て陰極線
   管のコンバージェンス調整を行なうダイナミック・コン
   バージェンス制御装置において、夫夫上記偏向信号の互
   いに異なる２つの偶数次関数差又は奇数次関数差信号を
   求め、該関数差信号出力を調整した後上記パラボラ波形
   と加算してコンバージェンスコイルに供給し、上記関数
   差信号は上記偏向信号の両最大位置で零となることを特
   徴とするコンバージ−エンス制御装置。