JPS59219091A

JPS59219091A - 輝度調整回路

Info

Publication number: JPS59219091A
Application number: JP58092301A
Authority: JP
Inventors: Michitaka Osawa; 通孝大沢; Hiroyuki Miyajima; 宮嶋　浩幸; Yuichiro Kimura; 雄一郎木村
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1983-05-27
Filing date: 1983-05-27
Publication date: 1984-12-10
Also published as: JPH0434870B2; US4633145A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕ブラウン管を用いるディスプレイにおいては、駆動回路
の高域特性を劣化させずに輝度調整、およびブラウン管
のカットオフ調整を行なう必要があるが、本発明はかか
る調整と関連したブラウン管の輝度調整回路に関するも
のである。

〔発明の背景〕

ブラウン管（以下ＣＲＴと略す）は、力、ソードおよび
第１グリツド（あるいはコントロールグリッド）間電圧
ＶＫＧに応じ光出力が変化する。

これを第１図（カラーＣＲＴの場合）に示す。このため
輝度の調整、および各電子銃のカットオフ電圧の調整は
、一般的にＶＫＧを変える事によって行なわれている。

ここで第１図を用い、カラーＣ師（以下ＣＰＴと略す）
の場合の輝度調整カットオフ調整について述べる。

赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青ＣＢ）の順序゛はかならずしも
第１図に示す通シではないが、主にＣＰＴの組立精度（
単色ＣＲＴを用いた投写型の場合は各ＣＲＴ間のバラツ
キ）によりＲ，Ｇ、Ｂの各光出力が立上るＶＫＧは第１
図に示すように、それぞれ異なる。

第１図に示した各光出力が立上るＶＫＧ　、つまりＶＧ
。

ＶＢ、ＶＲなどを一般にカット、オフ電圧と呼ぶ。

各色の光出力を発生させるだめの駆動電圧の零からの変
化に対して、各電子銃とも同時に光出力を出す必要があ
る。これを実現するため各カットオフ電圧の調整を行な
うが、この調整が不完全であれば画面の暗い部分での白
色再現性は劣化する。

さらに、忠実な色再現には明るい部分での白色を忠実に
再現する必要がある。

これについては、Ｒ，Ｇ、Ｈの駆動電圧をそれぞれ変え
て、光出力の最大値で加算されたＲ、Ｇ。

Ｂ各色が白色となればよい。

次に輝度を変える場合について述べると、第１図から明
らかな様にＶｘｃ　％圧を几、Ｇ、Ｂとも同様に変える
事で実現できる。これは、白バランス調整後、ＶｘＧを
Ｒ，Ｇ、Ｂ連動で変化させればよい。

次に、現在のＣＰＴ駆動回路で行なわれている白バラン
ス調整手段について述べる。

第２図に具体的回路図を示す。第２図において、１は第
２グリツド（Ｇ、）、２は第１グリツド（Ｇ＋　）　、
　３はカソード、４は負荷抵抗、５は駆動トランジスタ
、６はドライブ調整（輝度の高い部分での白バランス調
整）用抵抗、７はカットオフ調整用抵抗、９は輝度調整
用バイアス電弧１０は輝度信号源、１１はブラウン管を
示す。

第２図を用いて先に説明した白バランスの調整と輝度調
整について簡単に述べる。

第１にカットオフ調整について述べる。色差信号源８Ｒ
，８Ｇ、８Ｂの出力を零とし、ドライブ調整抵抗６Ｒ，
ＩｓＧ、　６Ｂをオープン状態とする。このとき駆動ト
ランジスタ５Ｒ，５Ｇ、　５Ｂのベースには一定電圧Ｅ
が印加されているため、カットオフ調整抵抗７Ｒ，７Ｇ
、　７Ｂの値をそれぞれ変える事によシ駆動トランジス
タｓＲ，ｓＧ、ｓ”Ｈのコレクタ電流はそれぞれ変化す
る。

これによシ、負荷抵抗４Ｒ，４Ｇ、　４Ｂの電圧降下量
が変化するため、各カソード電位も変化する。

これを式で表わすと以下の様になる。

ＶＫＧ　＝　Ｖｃｃ−Ｉａ−Ｒｂ・・・・・・・・・・
・・・・・・・・（１）ただし、Ｉｏ＋駆動トランジス
タ５Ｒ，５Ｇ、５Ｂのコレクタ電流、ＲＬ；負荷抵抗４
Ｒ，４Ｇ、　４Ｂの抵抗値また、（１）式のＩａは次式
で表わせる。

ここで、ＶＢｚ；駆動トランジスタ５Ｒ，５Ｇ、　５Ｂ
のベース・エミッタ間電圧、ＲＥ：カットオフ調整用抵
抗７Ｒ，７Ｇ、　７Ｂの抵抗値、工Ｅ；駆動トランジス
タ５Ｒ，５Ｇ、　５Ｂのエミッタ電流よって、（１）、
（２）式よシＲｔ＋ＶＫＧ　＝　Ｖｃｃ−一（Ｂ−ＶＢＢ　）・・・・・・
・・・・・・・・・・・・（３）ａを得る。（３）式で表わされるＶｘＧが第１図における
各電子銃のカットオフ電圧ＶＲ、ＶＧ　、ＶＢとなる様
に抵抗７Ｒ，７Ｇ、　７Ｂをそれぞれ調整する。

これでブラウン管１１の各電子銃のカソード電位をカッ
トオフ電圧に調整する事によシ画面の暗い領域での白バ
ランスがとれる。

画面の明るい領域での白バランス調整は、ドライブ調整
抵抗６Ｒ，６Ｇ、６Ｂの抵抗値を調整して駆動トランジ
スタｓＲ，ｓｏ、　５Ｂの増幅度を調整する事によシ行
なわれる。

ここで色差信号と輝度信号は、駆動トランジスタ５Ｒ，
５Ｇ、　５Ｂで演算され、それぞれの原色信号が得られ
カソードが駆動される。

第２図に示す様に駆動トランジスタ５Ｒ，５Ｇ。

５Ｂのコレクタ電圧は入力信号レベルに応じ、カットオ
フ電位と零電位の間を変化する。このため、ブラウン管
１１の電子銃のバラツキが大きく、各電子銃のカットオ
フ電圧が大幅に異なシ、電源電圧Ｖａａが低い場合は駆
動トランジスタ５Ｒ。

ｓＧ、　５Ｂの振幅可能範囲は著しく狭いものとなシ、
高出力は得られない。

反対に各カットオフ電圧のバラツキを十分に吸収し、駆
動トランジスタｓＲ，ｓ’ｏ、　５Ｂの動作範囲を広げ
るために電源電圧Ｖｃａを増加すれば、負荷抵抗４Ｒ，
４Ｇ、　４Ｂ駆動トランジスタ５几、５Ｇ。

５Ｂなどの損失が増大し、経済的ではない。また電源電
圧Ｖａｏを増加し、負荷抵抗４Ｒ，４Ｇ、４Ｂを大きく
する事により、駆動トランジスタｓＲ，５Ｇ。

５Ｂの動作電流を少なくし、損失を増加させずに駆動ト
ランジスタ５Ｒ，５Ｇ、５Ｂの動作範囲を拡大した場合
、カンードの入力容量、駆動トランジスタ５Ｒ，５Ｇ、
　５Ｂの出力容量、その細配線などの浮遊容量と負荷抵
抗４Ｒ，４Ｇ、　４Ｂで決定される駆動回路系のカット
オフ周波数が低下し、高解像度の画面は得られない。

つまり、負荷抵抗４Ｒ，４Ｇ、　４Ｂの値は、次の２点
により制約を受けているため、取シ得る範囲は著しく狭
いものとなる。

（イ）駆動トランジスタ５Ｒ，５Ｇ、　５Ｂの最大コレ
ククタ損失と、負荷抵抗４Ｒ，４Ｇ、　４Ｂ自身の最大
消費電力。

（４）式において、Ｐｏ；駆動トランジスタ５Ｒ，５Ｇ
。

５Ｂの最大コ“レクタ損失（消費電力）を示し、（５）
式においてＰＲ；負荷抵抗４Ｒ，４Ｇ、　４Ｂの最大消
費電力を示す。

（４）、（５）式から電源電圧Ｖａｏの増加は、回路設
計上著しく不利でおる事がわかる。

（ロ）負荷抵抗４Ｒ，４Ｇ、４Ｂと並列に接続される駆
動回路系の全負荷容量ＣＬによるカットオフ周波数Ｃ０（６）式よシ、広帯域駆動回路にとって、負荷抵抗値Ｒ
Ｌの増加もまた不利である事が明らかである。

すなわち、ブラウン管駆動回路を広帯域化するための必
要条件は、電源電圧Ｖｃａを可能な限シ小さくし、負荷
抵抗値ＲＬの値も、各素子の損失が許す限シ小さくする
事である。

これらの点を考慮し、開発された広帯域駆動回路は、特
開昭５５−６７２８５（特願昭５３−１５９８９５　）
および特願昭５５−１３８９８７　（特願昭５４−４６
８６２）などで述べた。

ここでは、第３図に示す直流重畳方式ブラウン管駆動回
路を例にとシ、従来の広帯域ブラウン管駆動回路のもつ
欠点について述べる。

まず、第６図に示す従来の回路の動作を簡単に説明する
。

第３図において、第２図と同一のものは同一番号を用い
た。第３図においては、１２は直流重畳用可変電圧源、
１３は動作安定用抵抗を示す。第３図の著しい特徴は、
プ２ウン管電子銃のカットオフ電圧調整用電源電圧を駆
動回路の電源電圧から分離した事である。

す々わち、駆動回路側の電源電圧Ｖｃｃは最大出力を出
すための電圧があれば十分で、カットオフ電圧のバラツ
キ吸収は可変電圧源１２Ｒ，１２Ｇ。

１２Ｂで行なわれる。現在の家庭用ＴＶ受像機を考えた
場合、Ｖｃａは約１／！の１２０Ｖ程度で実現できる。

（ただし、Ｖｃａは同一の２００Ｖを要す８０次に、第
４図を用いて可変電圧源１２について簡単に述べる。

第４図において、第２、第３図と同一のものは同一番号
をつけた。第４図において、１４は電圧設定用抵抗で、
説明の都合上値をＲ，、Ｒ２とする。１５は制御用トラ
ンジスタ（あるいはＦＥＴ　）、１６は基準電圧設定用
定電圧ダイオードを示し、その電圧をＥＤとする。

一般には、第４図において、制御トランジスタ１５のペ
ース・エミッタ間電圧の温度特性と定電圧ダイオード１
６の温度特性とが打ち消すように選ばれる。

今、第４図においてＡ、Ｂ間型圧をＥＯとするとＥＯは
次式で表わされる。

Ｒ，十Ｂ、。

Ｅｏ　＝　　−（ＥＤ　＋ＶＢＫ　）・・・・・・・・
・・・・・・・・・・（７）Ｒ６（７）式から明らかな様に、ＥＯはＲ，、Ｒ，のいずれ
かの値を可変とする事により自由に設定できもよって、
カットオフ電圧のバラツキ分は、（７）式のＥｏを変え
る事によシ吸収できる。第４図に示した回路型式は、直
流重畳部の対接地間容量も小さく優れた回路である反面
、三原色における輝度調整を行なう際には、以下に述べ
る重大な欠点をもっていた。

すなわち、電圧設定用抵抗１４を可変抵抗とした時、可
変抵抗の設置場所によっては駆動回路の高域特性に著し
い悪影響を及ぼすことである。

これは、可変抵抗器への引き出し線とアース間で容量を
もつからである。さらに輝度調整としては非常に重要な
問題、すなわち色バランスの劣化が生じる事である。こ
れは、Ｒ，Ｇ、Ｈの電子銃の駆動電圧対光出力の関係が
一様でない事が原因であり、従来の第４図に示す回路で
は、色バランスをとったまま輝度調整を行なう事は不可
能である。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、広帯域ブラウン管駆動回路に用いられ
ている直流重畳回路に、明るさによシ色バランスのくず
れない輝度調整機能を付加して構成したブラウン管の輝
度調整回路を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、従来の直流重畳回路で問題であった輝度調整
機能の対接地間容量の問題を７オトカツプラ素子（例え
ばフォトダイオードとａｃｔｓ等）を用いて解決し、色
バランスの劣化の問題に対しては、フォトカップラの１
次側制御回路にＪＧ、Ｂ間で利得差をもたせる墨にょシ
ブラウン管のＲ，Ｇ、Ｂ間の特性差を補正するかたちで
対処した。

〔発明の実施例〕

本発明を図面を用いて説明する。第５図は、本発明の原
理を示す説明図である。第５図（イ）〜＜−＞において
、第４図におけるのと同一のものは同一番号とした。

以下第５図を用いて本発明の原理を述べる。

第１図に示すＣＰＴのＲ，Ｇ、Ｂ特性間の違い（傾き）
を補正するためには、第５図（ニ）に示すＲ１の値が同
一回転角に対してＲ，Ｇ、Ｂでそれぞれ異った値となれ
ばよい。

すな′わち、Ｒ，Ｇ、Ｂ用それぞれのＲ，を１つの軸で
接続される可変抵抗とすれば、輝度調整は１つのつまみ
で行なう事ができ、色バランスの劣化も防げる。第５図
（イ）〜（ハ）に示す回路は、＼Ｒ２の値を可変としても同様な動作を実現できる。

しかしながら、第５図を参照して説明した上述の回路を
実現するには、次に示す理由にょシ著しく困難が伴う。

第１は、従来例でも問題とした様に、可変抵抗Ｒ３を基
板から遠く離して使う事は浮遊容量増加のため不可能で
ある。第２は、ＣＰＴの特性のバラツキを考えた場合、
可変抵抗Ｒ１の量産性が著しく低下する事である。

このため、本発明の実施には原理動作を保障し、前記問
題点に対する解決策をもシ込んだものが必要となる。以
下本発明の具体的実施例について述べる。

第６図は、従来回路において問題であったＲ８の浮遊容
量の増加の問題に対処したもので、電圧設定用抵抗Ｒ１
をＣａＳ等に代表されるフォトカップラで置き換えたも
のである。第６図において第４図、第５図と同一のもの
は同一番号とした。第６図において、１７は１次側と２
次側を分離している可変抵抗素子（例えば発光ダイオー
ドとＣｄＳなどを用いたフォトカップラなど）、１８は
可変抵抗素子１７を制御するだめの電源を示す。

１７の可変抵抗素子は、抵抗体側（２次側）と制御用発
光ダイオード側（１次側）との容量は非常に小さく、Ａ
Ｂ間を流れる広帯域ビデオ信号の損失は非常に小さなも
のとなる。

このため、駆動回路に与える高周波側への悪影響は非常
に小さい上に、抵抗値を制御する１次側は直流のみを扱
かえばよいため設置場所はまったく自由に設定できる。

また、制御回路は、Ｒ，Ｇ、Ｂそれぞれ１つにまとめる
こともできるため、広帯域ビデオ回路用輝度調整回路と
して優れた特性を有する。

しかしながら、ＣＰＴの輝度特性における傾きのバラツ
キは第６図の回路では補正できず、何らかの対策を要す
る。

第７図は、ｃｄｓ’７オトカソプラの静特性を示す図で
ある。第７図において、Ｘは抵抗値、Ｙは１次・２次間
績合容量、２は抵抗体両端容量値である。

図から明らかな様に、１次・２次間容量が小さいことが
わかる。

第８図に、前記の欠点をすべて解決した本発明の一実施
例の要部を示す。第８図において、第６図と同一のもの
は同一の番号とした。第８図において、１８は、可変抵
抗素子１７の構成要素である発光ダイオードの駆動トラ
ンジスタ（ＦＥＴでも可）、１９はＣＰＴバラツキ補正
抵抗、２０は輝度調整用信号を示す。

以下、第８図を用いて本発明の詳細な説明する。第５図
でも説明した様に、ＣＰＴの輝度特性の傾きを補正する
ためには、可変抵抗素子１７の抵抗体の抵抗値変化（具
体的には発光ダイオードの光量変化）を、Ｒ，Ｇ、Ｂ共
通の制御信号に対してＲ，Ｇ、Ｂ独立とすればよい。

すなわち、第８図においてＣＰＴバラツキ補正抵抗１９
Ｒ，１９Ｇ、１９ＢをＲ，Ｇ、Ｂで独立に設定する事に
より同一の輝度調整用信号に対し、異なった制御電流Ｉ
ｎ（Ｒ）、ＩＢ（Ｇ）、ＩＢ（Ｂ）が流へ各発光ダイオ
ードの光量も異なったものとなり、従って各可変抵抗素
子１７の抵抗値変化も異なシ、ＣＰＴカソード電圧がＪ
Ｇ、Ｂ独立に、かつそれぞれ異なった量だけ変化する。

すなわち、ＣＰＴ輝度特性の傾きバラツキによる色バラ
ンスの劣化が補正され、明るさによらず忠実度の高い色
再現特性が得られる。

また、第８図において、輝度調整用信号としてＡＢＬ　
（Ａｕｔｏ　　Ｂｅａｍ　　Ｌｉｍ１ｔｔｅｒ　）信号
を用いる事も可能である。

〔発明の効果〕

本発明により、ＣＰＴ輝度調整回路において、広帯域特
性を劣化させる事なく実現できるだけでなく、輝度の状
態によらず色ノくランスの劣化をおさえる事ができる。

カソード駆動力ｉでＧ、の電位を変えて輝度を変える手
段は、Ｇ、　、　Ｇ、　、カソード間の電位関係が輝度
を°変えるたびに変化し、ＣＰＴの電気的特性が著しく
変化する欠点をもっているが、本発明によれは、Ｇ、、
Ｇ、の電圧は固定でカソード電位のみを変えるため、従
来の欠点は著しく改善される。

【図面の簡単な説明】

第１図はブラウン管の駆動電圧と光出力の関係を示した
特性図、第２図は従来の一般的な力２１ンラーＴＶのブ
ラウン管駆動回路を示す回路図、第３図は従来の広帯域
ブラウン管駆動回路の基本回路を示す回路図、第４図は
第３図の要部の具体例を示す回路図、第５図は本発明の
原理を示す説明図、第６図はフォトカップラを用いた第
４図の改良回路を示す回路図、第７図は、フォトカップ
ラの特性の１例を示すグラフ、第８図は本発明の一実施
例の要部を示す回路図である。４Ｒ，４Ｇ、４Ｂ・・・・・・負荷抵抗、ｓＲ，ｓＧ、
　ｓＢ・・・・・・駆動トランジスタ、１２Ｒ，１２Ｇ
、　１２Ｂ・・・・・・直流重畳回路、１４・・・・・
・電圧設定用抵抗、１５・・・・・・制御用トランジスタ、１７・・・・・
・可変抵抗素子、１Ｂ・・・・・・駆動トランジスタ、１９・・・・・・ＣＰＴバラツキ補正抵抗。４オ　ノ　Ｌ≧づ」第３図オｇ閉１７４９７−

Claims

【特許請求の範囲】

（１）３原色の各々毎に独立した輝度特性をもつブラウ
ン管の輝度調整回路であって、該ブラウン管の駆動回路
出力端子とブラウン管の６原色にそれぞれ対応した各カ
ソード端子との間に、電子銃のカットオフ電圧調整用の
可変定電圧電源を３原色対応にそれぞれ接続し、３原色
対応の各可変定電圧電源の、共通の制御信号に対する出
力電圧特性を３原色対応の前記ブラウン管の各輝度特性
に合致するよう調節することにより、前記共通の制御信
号でブラウン管輝度を変えても色調バランスが変化しな
いようにしたことを特徴とする輝度調整回路。