JPS588196B2 - ビ−ムインデツクス形受像機のインデツクス信号処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は位相補償を容易にし遅延時間が少なく良好な
色再現を行ない得るビームインデックス形受像機のイン
デックス信号処理装置に関する。

一般にビームインデックス方式のカラー受像管は単電子
ビームを使用し、垂直に配列された螢光体線条群と、こ
の螢光体線条群と一定の関係をもって配列されたインデ
ックス線条群とからスクリーン面が構成されている。

このインデックス線条群は電子ビームがあたると紫外線
を発光する発光素子などが使用される。

このような受像管を用いて色再生を行なうには単電子ビ
ームであるから電子ビームが到達している色螢光体に対
応して色情報を加えてやらなければならない。

そのためには電子ビームの位置を知る必要があり、その
手段として前述インデックス線条群を用いている。

すなわちこのインデックス線条の発光を検出し、これに
より電子ビームの位置を知り各色螢光体に応じて電子ビ
ームを色信号により制御する。

このようなインデックス方式では色螢光体線条群とイン
デックス線条群は一定の関係を有して配列されるわけで
あるが、この関係は非常に重要である。

たとえば色螢光体トリプレット（Ｒ，Ｇ．Ｂの３原色を
１組として１トリプレットと云う）にインデックス線条
１本の割合で配列した場合を考えると、インデックス線
条群から検出されるインデックス信号の周波数ｆｉは色
螢光体線条群のトリプレット周波数ｆｔと等しくなり且
つトリプレット周波数ｆｔは電子ビームを制御する書き
込み周波数に等しい。

このような関係にある場合インデックス信号の位相は書
込み信号により位相変調を受けてしまい、正確なインデ
ックス信号が得られなくなる。

このような不都合を避けるために一般にトリプレット周
波数ｆｔとインデックス周波数ｆｉとが異なるようにイ
ンデックス線条群を配列する方法がとられる。

しかしこのように配列するとインデックス信号と色螢光
体線条との対応がとれなくなってしまうので、インデッ
クス信号がどの色に対応しているかをあらかじめ決めて
やる必要がある。

（これを色同期をとると云う。）そのために水平走査の
開始側のスクリーン端に同期用インデックス線条を数本
配列する方法がある。

このインデックス線条群をライン線条あるいはリードイ
ン線条と呼ぶ。

第１図はこのような構造の受像スクリーン面の水平走査
開始側を拡大して示したもので、前面ガラス１の内面に
Ｒ，Ｇ，Ｂの螢光体線条２が設けられ、この螢光体線条
２の内面にメタルバツク３が設けられ、このメタルバツ
ク３の上に前記螢光体線条２と一定の関係をもたせてイ
ンテックス線条４を設け、さらにこのインデックス線条
４より水平走査開始端側にリードイン線条５が設けられ
る。

尚６は黒色カードバンドである。ここで７は電子ビーム
が到来する方向を示し、８は走査方向を示す。

９はインデックス線条ピッチｐｉ、１０はトリプレット
ピッチｐｔであり、この場合ｐｔ／ｐｉ＝３／２の関係
で配列されている。

第２図は第１図に示したようなスクリーン構造を有した
受像管１１を用いたインデックス受像機の主要部のブロ
ック図である。

受像機１１は前述の如き構成のスクリーン１２を有し単
電子銃１３を備え、また側部には光電子増倍管などの光
電変換素子を用いたインデックス検出装置１４が取付け
られる。

そして第１図における８の如く電子ビームの走査が行な
われると、インデックス検出装置１４で主インデックス
信号が検出され、この検出された主インデックス信号は
周波数選択回路１５で不要成分が除去され振幅制限回路
１６に加えられ、振幅変動分が除去される。

その出力は周波数選択回路１７に導かれ、ここで入力イ
ンデックス信号の第３高周波３ｆｉが板り出され、混合
器１８に加えられる。

この混合器１８には振幅制限回路１６の出力インデック
ス信号の位相誤差を補償するための補償回路１９の出力
も加えられる。

この混合器１８で生じた２つの入力信号周波数の差の周
波数は周波数選択回路２０により取り出され、この周波
数は３ｆｉ−ｆｉ＝２ｆｉ（これは３倍の書込み周波数
に相当する）となる。

この信号は％分周器２１に加えられ、この分周器２１出
力として書込み周波数に等しいゲート信号が取り出され
る。

このゲート信号はＲ，Ｇ，Ｂの各原色信号をゲートする
ものであり、３つのゲート信号の間には１２０゜の位相
差がある。

そしてこのゲート信号はそれぞれゲート回路２２，２３
，２４に加わり、ここで各原色信号を順次受像管１１に
加える。

一方水平走査の開始時に位相を合わせるために設けたリ
ードイン線条５からのリードイン信号が抜き取り回路２
５によって取り出され、リセットパルス発生器２６に加
えられる。

このリセットパルス発生器２６はリードイン信号の入力
によってリセットパルスを発生し１／３分周器２１に加
え、これによってこの１／３分周器２１が始動する。

このようにしてカラー再現が行なわれるのであるが、こ
のシステムでは水平リニアリテイの変化、高圧変動等に
より検出されるインデックス信号の周波数が変化する。

そして周波数選択回路（いわゆる帯域フィルタ）を使う
ことは信号を遅延することになり、また周波数が変動す
ると位相シフトを生じる。

周知のように位相シフトはフィルタの遅延時間に関係し
ている。

フィルタの位相特性がφ（ｗ）であれば、遅延時間は τｇ＝ｄφ（ω）／ｄωとなる。

通常のインデックス周波数ｆｉｏでの位相シフトがφ０
であれば位相シフト量は周波数の関数として で与えられる。

このτｇがインデックス周波数の変動範囲内で一定（つ
まり位相特性が直線）であれば、 φ（ω）＝φ０＋τｇ（ω−ω０） ω−ω。

＝△ωとして位相シフト量を△φとすれば△φ＝τｇ△
ωと書ける。

このようなインデックス周波数の変動に伴なう位相シフ
トを補償するには、１つの方法として第２図に示したよ
うに混合器１８で周波数選択回路１７を通った信号と補
償回路１９を通った信号の位相を加えるか、引くかして
キャンセルする方法がある。

第３図はインデックス信号処理ブロック２７内部の各部
の遅延時間を示したものである。

すなわら入力端子ａに周波数ｆｉが入シ、出力端子ｅに
２ｆｉが生じるのであるが、今入力周波数が△ω変化し
たとすると、 ｂ点での位相シフト量は △φｂ＝で１△ω Ｃ点での位相シフト量は △φｃ＝３（τ１＋τ２）△ω ｄ点での位相シフト量は △φｄ＝（τ１＋τＣ）△ω ｅ点での位相シフト量は △φｅ＝（２τ１＋３τ２−τｅ−２τ３）△ωとなる
。

したがって△φｅ＝０とするにはτＣ＝２τ＋３τ２＋
２τ３ となるようにすればよい。

これを位相補償条件と云う。

しかし実際にはτ１，τ２，τ３の遅延時間は比較的大
きく、特にτ１は０．４〜０．５μｓｅｃの値になる。

したがって補償すべきτｃの値が大きくなってしまう。

これはインデックス信号が過度的に変化した場合など特
に不利になる。

つまり混合器１８の２つの入力端子に到達する位相変化
あるいは周波数変化は前述したＸの経路とＹの経路でそ
の応答時間が異なり、端子ｅには位相誤差となって現わ
れる。

またインデックス検出装置１４から受像管１１の入力ま
での全ループ遅延時間も大きくなり色再現上不利になる
。

この発明はこのような点を考慮してなされたものでフエ
ーズロツクドループを使用し、そのループ内に位相補償
回路を設けることにより混合器やフィルタを用いること
なく遅延時間を少くし効果的に位相補償を行なうことが
でき、良好な色再現を行なうことができるビームインデ
ックス受像機のインデックス信号処理装置を提供するも
のである。

以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。

第４図において３１はインデックス形受像管で、インデ
ックス線条およびリードイン線条を有するスクリーン面
３２を有し単電子銃３３を備え、また側部に光電子増倍
管など光電変換素子でなるインデックス信号検出装置３
４が設けられる。

このインデックス信号検出装置３４にはインデックス信
号のみを選択する周波数選択回路３５、振幅変動分を除
去するための振幅制限回路３６が直列に接続され、この
振幅制限回路３６の出力端はフエーズロツクドループ３
７を構成する位相比較器３８の一方の入力端に接続され
る。

このフエーズロツクドループ３７は位相比較器３８、低
域フィルタ３９、電圧制御発振器４０、１／２分周器４
１、および入力周波数の変化に応じて位相が直線的に変
化する特性を有する位相補償回路４２のループからなる
。

このループの出力端つまり電圧制御発振器４０の出力端
はλ分周器４３に接続される。

一方前記インデックス信号検出装置３４にはさらにリー
ドイン信号のみを抜きとる抜取り回路４４、リセットパ
ルス発生回路４５が直列に接続され、このリセットパル
ス発生回路４５の出力端は前記号分周器４３のリセット
パルス端子に接続される。

そしてこの分周器４３各出力端はゲート回路４６，４７
，４８に接続され、このゲート回路４６，４７，４８の
出力端は受像管３１に接続される。

このような構成において、電子ビームによりスクリーン
面３２が走査されるとインデックス検出装置３４からイ
ンデックス信号が取り出され、主インデックス信号は周
波数選択回路３５で不要成分が除去され、さらに振幅変
動分が振幅制限器３６で取り除かれる。

このようにして得られたインデックス信号はフエーズロ
ツクドループ３７に加えられる。

ここでフエーズロツクドループ３７の動作について説明
すると、位相比較器３８は振幅制限回路３６の出力と位
相補償回路４２の出力の２つの入力信号の位相を比較し
その位相差に応じて誤差電圧を発生する。

この誤差電圧は低域フィルタ３９で高調波成分が除去さ
れ、電圧制御発振器４０に加えられる。

この電圧制御発振器４０は入力電圧の大きさによって出
力周波数が制御され、この出力周波数信号は１／２分周
器４１に加えられ、１／２の周波数に分周され位相補償
回路４２を介して位相比較器３８に加えられる。

したがって位相比較器３８に加わる基準信号周波数（こ
の場合はインデックス周波数）をｆｉとし電圧制御発振
器４０の自由発振周波数を２倍のｆｉ附近に選らべばフ
エーズロツクドループ３７がロック状態にある限り電圧
制御発振器４０の発振出力は２ｆｉが得られる。

このようにして混合器やフィルタを使用することなく簡
単に入力周波数の２倍の周波数が得られる。

次に位相補償について説明する。第５図は位相補償につ
いて説明するためのインデックス信号処理回路のブロッ
ク図である。

この回路ではフエイズロツクドループ３７中に位相補償
回路４２が介挿されており、この位相補償回路４２によ
って位相シフトが補償される。

位相補償回路４２は具体的にはフィルタであり、所定帯
域内では位相特性が直線（つまり遅延時間が一定）なも
のである。

つまり位相比較器３８の比較結果、位相差が生じるとそ
の差に応じた電圧が取り出され、この電圧によって電圧
制御発振器４０の発振周波数が変化し、この発振周波数
が位相補償回路４２に加わる。

するとこの位相補償回路４２は周波数の変化に応じて位
相が変化し、その出力を位相比較器３８の他方の入力端
に加えられる。

このようなループで常時位相比較が行なわれ位相比較器
３８の２つの入力周波数の位相が一致するように制御さ
れる。

この状態で位相シフトがなくなる。すなわちここで入力
端子Ａに加わる信号をυａ＝Ｖａｓｉｎ（ωｉｔ＋θｉ
（ｔ））とし、今周波数が△ω変化し遅延時間が一定と
仮定すればＢ点では υｂ＝Ｖｂｓｉｎ（ωｉｔ十θ＋（ｔ）−ｒ１△ω〕Ｃ
点の信号を υｃ＝Ｖｃｃｏｓ２（ωｉｔ＋θ０（ｔ）〕とすれば、
Ｄ点での信号は υｄ＝Ｖｄｃｏｓ（ωｉｔ一θ０（ｔ））Ｅ点での信号
は υｅ＝Ｖｅｃｏｓ（ωｉｔ−θｏ（ｔ）一τｃ△ω〕と
なる。

そしてフエーズロツクドループ３７がロック状態にあれ
ば位相比較器３８に入る２つの信号の位相は θｉ（ｔ）一τ△ω＝θ０（ｔ）一τＣ△ωとなる。

ここでτ１−τＣになるように遅延時間を選べばθｉ（
ｔ）＝θ。

（１）となり、Ｃ点の出力信号υＣは、入力信号υａの
周波数変動に伴なう位相シフトがなくなる。

つまり比相比較器３８までのインデックス信号処理回路
の遅延時間τ１と位相補償回路４２の遅延時間τＣを等
しくすればよい。

このように位相シフトが除去された２ｆｉの信号は％分
局回路４３に入力され、ここで％に分局されゲート信号
が作られる。

一方インデックス信号検出装置３４で取り出された信号
の中にはリードイン線条によるリードイン信号も含まれ
ており、これが抜取り回路４４で取り出され、リセット
パルス発生回路４５に加えられ、このリセットパルス発
生回路４５はリードイン信号の入力によってリセットパ
ルスを発生する。

このリセットパルスが％分周回路２１のリセットパルス
端子に加えられ、このリセットパルスの入力によって分
周が開始される。

つまり水平走査の開始時にリセット信号が号分周器４３
に加わり、分周が行なわれてゲート信号が発生し、ゲー
ト回路４６，４７，４８がオンになりＲ，Ｇ，Ｂの各原
色信号が受像管３１に入力されカラー再現が行なわれる
。

このようにしてカラー再現が行なわれるのであるが、こ
の回路構成では、前述のようにフエーズロツクドループ
３７を用いることにより、従来のように混合器やフィル
タを用いることなく簡単に入力（インデックス）周波数
の２倍の周波数を得ることができ、さらにこのフエーズ
ロツクドループ３７内に位相補償回路４２を設け、この
回路の遅延時間をフエーズロツクドループに入るまでの
インデックス信号処理回路の遅延時間と等しくすること
によって、これも従来のように混合器等を用いて位相シ
フト量を加えるか引くかすると云う複雑な方法をとるこ
となく非常に簡単に位相補償を行なうことができる。

そしてこのようにフエーブロックドループ３７を用いる
ことによって周波数選択回路などフィルタを少くするこ
とができるのでそれだけループ全体の遅延時間を小さく
することができ、色再現上有利になる。

実施例では一例としてインデックスピツチｐｉとトリフ
レツドピッチｐｔの比がｐｔ／ｐｉ＝３／２となる構造
の受像管を用いた場合について説明したが、これに限定
されることはなくｐｔ／ｐｉ＝３／４など、その他の構
造の受像管を用いた場合にも有効に実施できることはも
ちろんである。

以上述べたようにこの発明によれば、フエーズロツクド
ループを用い、そのループ中に位相補償回路を設けるこ
とにより、周波数変換と位相補償とを同時に行なうこと
ができ、且つ遅延時間が著しく少くなり、構成が簡単で
色再現を良好に行ない得るビームインデックス形受像管
のインデックス信号処理装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はインデックス形受像管のスクリーン構造の１例
を示す略断面図、第２図は従来のインデックス信号処理
装置を示す構成図、第３図は第２図の信号処理装置にお
ける位相補償を説明するためのブロック図、第４図はこ
の発明によるビームインデックス形受像機のインデック
ス信号処理装置を示す構成図、第５図は第４図に示した
インデックス信号処理装置における位相補償を説明する
ためのブロック図である。 ３１・・・・・・受像管、３２・・・・・・スクリーン
面、３３・・・・・・単電子銃、３４・・・・・・イン
デックス信号検出装置、３５・・・・・・周波数選択回
路、３６・・・・・・振幅制限回路、３７・・・・・・
フエーズロツクドループ、３８・・・・・・位相比較器
、３９・・・・・・低域フィルタ、４０・・・・・・電
圧制御発振器、４１・・・・・・１／２分周器、４２・
・・・・・位相補償回路、４３・・・・・・１／３分周
器、４４・・・・・・リードイン信号抜取り回路、４５
・・・・・・リセットパルス発生回路、４６，４７．４
８・・・・・・ゲート回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 各色の螢光線条塗布周期（トリプレット周波数）と
   インデックス線条同期（インデックス周波数）を異なら
   せ色同期をとるビームインデックス形受像機のインデッ
   クス信号処理装置において、インデックス線条より得ら
   れる主インデックス信号を一方入力とする位相比較回路
   と、この位相比較回路出力に呼応してインデックス周波
   数の所定倍の周波数で発振する発振器と、この発振器の
   出力を前記インデックス周波数に分周する第１の分周回
   路と、この第１の分周回路の出力と前記位相比較回路の
   他方入力との間に介在接続され、前記位相比較回路、発
   振器、第１の分周回路と俟まり閉ループを形成し前記主
   インデックス信号が前記位相比較回路に入力するまでの
   遅延時と等しい遅延時間を設定された位相補償回路と、
   走査開始部のリードイン線条から得られる信号によりリ
   セットされ、前記発振器の出力をトリプレット周波数に
   変換する第２の分周回路とを具備したことを特徴とする
   ビームインデックス形受像機のインデックス信号処理装
   置。