JP3464496B2 - 陰極線管表示システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明は、偏向電流制御、及
び、画像内容を幾何学的に変形させたり消失させたりす
ることなく、あるいは、線時間画像圧縮を生じさせるこ
となく、種々のアスペクト比の画像を表示する方式に関
するものである。 【０００２】 【発明の背景】１６：９のアスペクト比の映像管が導入
されて、表示の幅と高さを、表示されるべき画像のフォ
ーマットに適合させる方法が必要となった。即ち、４：
３のアスペクト比の画像を１６：９の映像管で表示する
時は、表示幅を縮めなければならない。この表示幅の減
縮は、適当なデジタルビデオ信号処理によって、あるい
は、単に偏向電流の振幅を小さくすることによって行う
ことができる。水平走査の幅を減少させるようにする
と、アスペクト比４：３の信号をアスペクト比１６：９
の管で表示するに先立って、デジタル処理する（縮め
る）必要がなくなる。 【０００３】この発明によれば、水平走査幅を２５％減
じるスイッチイング構成が提供される。この減縮率はア
スペクト比４：３のビデオ信号源を幾何学的歪みを生じ
させることなく、１６：９のビデオ表示器で表示できる
ようにするために必要なものである。 【０００４】この回路は接地されたヨークを有するラス
タ補正された水平偏向回路を利用している。この回路の
構成により、１つのトランジスタスイッチによって、例
えば、偏向電流振幅、リトレース時間、ラスタ補正、Ｓ
字修正等の偏向に関する全てのパラメータが制御される
という、費用のあまりかからない解決法が提供される。 【０００５】 【発明の概要】陰極線管表示システムは、陰極線管とこ
の陰極線管に取り付けられ、かつ、陰極線管のスクリー
ン上にラスタが走査されるようにする偏向電流を発生さ
せる偏向手段に結合されたヨークとを含んでいる。少な
くとも２つの選択可能な偏向状態が設定される。第１の
偏向状態では、第１のアスペクト比に対応する水平偏向
の幅と偏向補正パラメータを持ったラスタが生成され
る。第２の選択可能な偏向状態では、第２のアスペクト
比に対応する水平偏向の幅と偏向補正パラメータを持っ
たラスタが生成される。本願発明の陰極線管表示システ
ムの構成を、各構成素子毎に後程説明する図示の実施例
で使用されている参照番号または符号を付して示すと、
本発明の陰極線管表示システムは、陰極線管とこの陰極
線管に配置された水平偏向ヨーク（Ｌｈ）と、上記ヨー
ク（Ｌｈ）に結合されており、上記陰極線管のスクリー
ン上にラスタを走査させるための水平偏向電流（ｉＬ）
を上記ヨーク中に生成させる水平偏向手段であって、水
平偏向の幅と水平Ｓ字修正の各々の制御に関して少なく
とも第１と第２の選択可能な状態を有する水平偏向手段
（Ｑ２）と、を具える。選択可能な第１の状態では、第
１の水平偏向の幅と第１の水平Ｓ字修正値が上記ラスタ
の第１のアスペクト比（３１００（１６：９））に対応
し、また、上記選択可能な第２の状態では、第２の水平
偏向の幅と第２の水平Ｓ字修正値が、上記第１のアスペ
クト比とは異なる上記ラスタの第２のアスペクト比（３
２００（４：３））に対応する。そのシステムは、さら
に、上記偏向ヨークの端子に結合されたＳ字キャパシタ
ンスと、このＳ字キャパシタンスとは反対側の偏向ヨー
クの端子にインダクタンス（Ｌ１）を選択的に結合して
上記ヨーク中の偏向電流を減少させるスイッチ（Ｑ３）
と、を具える。上記インダクタンスは、水平トレース期
間において上記偏向電流の共振周波数を低下させて上記
水平Ｓ字修正を減じる。 【０００６】この発明の別の特徴によれば、偏向手段が
接地点に分路結合されたヨークを駆動して、水平偏向の
幅及び水平偏向歪みの補正パラメータを選択されたアス
ペクト比に適合させて簡単に制御することができる水平
偏向装置を具えた陰極線管表示システムを提供すること
ができる。 【０００７】この発明のさらに別の特徴によれば、選択
されたアスペクト比に特有の偏向補正を与える選択可能
な付加的な水平偏向歪みの補正パラメータを設定するこ
とができる水平偏向装置を具えた陰極線管表示システム
を提供することができる。 【０００８】 【推奨実施例の説明】図１Ａは、順次走査表示に必要な
水平周波数の２倍で動作する、水平偏向回路１０００に
より駆動される水平偏向巻線を有する、例えば、VideoC
olor（ビデオカラー）社製１６：９映像管A86 ECT 13×
10型のような、陰極線管（ＣＲＴ）３０００を示す。垂
直偏向回路２０００が垂直偏向巻線に結合されている。
図１ＢはＣＲＴ３０００の表示面と２種類のラスタ幅と
を示す。１６：９のアスペクト比のラスタが参照番号３
１００で示されており、参照番号３２００は４：３のア
スペクト比のラスタを示す。 【０００９】図２において、水平発振器１００は入力ビ
デオ水平同期信号に位相ロックされており、駆動段は出
力トランジスタＱ２のベースに結合されている。トラン
ジスタＱ２のコレクタは、Ｅ−Ｗ（左右）スイッチング
ＭＯＳトランジスタＱ１とフライバック変成器Ｔ１の１
次巻線Ｗ１との直列接続回路を通してＢ＋電源に接続さ
れている。トランジスタＱ２のコレクタ端子は、Ｅ−Ｗ
制御回路２００の入力と、偏向リトレース時間を決める
キャパシタＣ２、Ｃ３、Ｃ４及びＣ５にも結合されてい
る。このＥ−Ｗ制御回路２００の動作は米国特許第５，
１１５，１７１号に詳細に説明されている。 【００１０】トランジスタＱ２のコレクタは、更に、Ｓ
字補正を施すキャパシタＣｓと抵抗Ｒ１０によって分路
されている直線性コイルＬｌｉｎとを介して偏向ヨーク
Ｌｈに結合されている。偏向ヨークＬｈは、１６：９フ
ォーマットのラスタを表示する時には、トランジスタＱ
３によって接地される。 【００１１】４：３のアスペクト比の画像を表示するた
めには、単巻変成器Ｌ１の巻線ＷｂがヨークＬｈと交流
接地を与えるキャパシタＣ６とに直列に接続される。ト
ランジスタＱ１は、リトレースの前半部の可変期間中に
Ｔ１の１次巻線からの必要なエネルギを偏向回路に供給
し、リトレースの残りの部分はターンオフする。このよ
うに、Ｑ２の両端間のリトレース電圧はＱ１によって制
御される。従って、フライバック変成器のリトレース時
間はキャパシタＣ１によって決められる。偏向回路とフ
ライバック変成器は５．８μ秒という同じリトレース時
間を持つように選定されている。 【００１２】フライバック変成器Ｔ１は２つの２次巻
線、Ｗ２とＷ３とを有し、巻線Ｗ２は走査適合回路３０
０のための制御電圧とトランジスタＱ３のベース駆動電
流とを生成し、巻線Ｗ３はアルタ電源ＥＨＴのためのリ
トレースパルスを生成する。 【００１３】フライバック変成器と出力トランジスタＱ
２の間にＥ−Ｗ補正回路によって与えられる分離によ
り、アルタ電源ＥＨＴが、偏向システムの変動、例え
ば、水平偏向の幅の変化に対し、実質的に不感になる。 【００１４】Ｑ２のコレクタと接地点との間に結合され
たキャパシタＣ２とＣ３により形成される容量性分圧器
によって、ヨークリトレース電圧サンプルが供給され
る。この電圧サンプルはダイオードＤ１によって接地電
位にクランプされ、水平発振器に帰還されて、発振器を
ビデオ信号水平同期信号に同期させるための入力を供給
する。水平発振器用の位相ロック入力としてヨークリト
レースパルスを用いることにより、水平発振器をビーム
電流に関係させて位相変調する必要がなくなる。 【００１５】クランプされたヨークリトレース電圧パル
スはＥ−Ｗ制御回路２００用の帰還信号を供給する。Ｅ
−Ｗ制御回路には、偏向歪み補正に適した種々の波形を
生成するように整形される垂直周波数の波形が供給され
ている。Ｅ−Ｗ制御回路はトランジスタＱ１のターンオ
フ時間を、処理された垂直周波数波形によって変調す
る。従って、偏向回路に流入するエネルギが振幅変調さ
れ、その結果、トランジスタＱ２の両端間のリトレース
電圧、及び、ヨークを流れるヨーク電流が変調される。
その結果、Ｅ−Ｗラスタ歪み、例えば、ピンクッション
歪みや台形歪みが補正される。 【００１６】走査適合回路３００は、単巻変成器Ｌ１に
結合されたトランジスタスイッチＱ３を含んでいる。単
巻変成器Ｌ１は２つの巻線ＷａとＷｂとを有し、巻線Ｗ
ｂはヨーク延長コイル、あるいは、インダクタを構成
し、巻線Ｗａは逓昇単巻変成器を形成する。キャパシタ
Ｃ６がヨーク延長コイルＷｂに対し、接地のための低い
交流インピーダンスを与える。リトレースキャパシタン
スは、単巻変成器の巻線Ｗａを介してトランジスタスイ
ッチＱ３に結合されているダイオードＤ２とＤ３によっ
て切り換えられる。スイッチトランジスタＱ３は、トラ
ンジスタＱ５によって駆動されるＭＯＳトランジスタＱ
４に結合されている。トランジスタＱ５はアスペクト比
表示選択スイッチＳ１に結合されている。 【００１７】１６：９モードが選択されると、水平偏向
ヨークＬｈの低電圧側は、飽和したスイッチトランジス
タＱ３のコレクタによって、この実施例では接地電位で
ある基準電位に接続される。トランジスタＱ３のコレク
タは、このトランジスタＱ３が飽和した時に接地され
る、単巻変成器Ｌ１の巻線ＷａとＷｂの相互接続点にも
接続されている。巻線Ｗｂの他方の端部はキャパシタＣ
６、１０μＦ、によって交流的に短絡されている。従っ
て、変成器作用によって、巻線ＷａはダイオードＤ３の
陰極を接地電位にクランプする短絡回路を提供する。ダ
イオードＤ２とＤ３はキャパシタＣ４とＣ５の相互接続
点を接地電位にクランプする。従って、キャパシタＣ５
はダイオードＤ２とＤ３によって短絡され、偏向回路の
リトレース時間は、キャパシタＣ４に並列に接続された
キャパシタＣ２とＣ３の直列接続体によって決まる。画
像幅とラスタ補正は、１６：９モードでは、スクリーン
全面を用いた１６：９表示が得られるように、Ｅ−Ｗ制
御回路を介して調整される。 【００１８】４：３表示モードでは、トランジスタＱ３
はターンオフされて、偏向電流がヨーク延長巻線Ｗｂと
キャパシタＣ６とを通って流れるようにし、その結果、
偏向電流振幅が減少する。巻線ＷａとＷｂの接続点に於
けるリトレース電圧は巻線Ｗａによって逓昇され、リト
レース中に、ダイオードＤ３の両端間に逆バイアスを生
成する。従って、ダイオードＤ３がオフになって、キャ
パシタＣ５がキャパシタＣ４と直列になるように切り換
えられ、全体としてのリトレースキャパシタンスが減少
する。このようにリトレースキャパシタンスが減少する
ことにより、偏向ヨークＬ１に直列に巻線Ｗｂが付加さ
れたことによる偏向回路のインダクタンスの増大が補償
される。これらの総合的な結果として、１６：９と４：
３の間でアスペクト比が切り換えられる時、一定したリ
トレース時間が得られる。 【００１９】直列接続されたリトレースキャパシタＣ２
とＣ３を用いたので、インダクタンスの切り換えを補償
するために必要なリトレースキャパシタンスの変化によ
って、キャパシタＣ４とＣ５の直列接続が形成する分圧
器は、巻線ＷｂとヨークＬｈの相互接続点に現れるリト
レースパルス振幅よりも大きいリトレースパルス振幅を
生成する。 【００２０】リトレースのピークでダイオードＤ３が導
通することがないようにするためには、ダイオードＤ３
の陰極に対し、より大きな逆バイアスリトレースパルス
を供給する必要がある。そこで、巻線（Ｗａ＋Ｗｂ）／
Ｗｂによって形成される逓昇単巻変成器Ｌ１が、ダイオ
ードＤ３を逆バイアスするに充分な約１５０％のパルス
振幅を生成する。このリトレース電圧の違いを図３に示
す。波形ＡはキャパシタＣ４とＣ５の相互接続点Ａにお
けるリトレース電圧波形を、波形Ｂは巻線ＷａとＷｂの
相互接続点Ｂにおけるリトレース電圧を示す。両波形に
付されている陰影はＥ−Ｗパラボラ振幅変調があること
を示している。 【００２１】トランジスタＱ３の両端間に負の電圧が発
生しないようにするために、巻線ＷａとＷｂの相互接続
点のトレース電圧をダイオードＤ２とＤ３及びトランジ
スタＱ３内の集積ダイオードによってクランプすること
により、キャパシタＣ６が正に充電される。これによっ
て、約６０ボルトの正の直流電圧がキャパシタＣ６の両
端間に生成される。 【００２２】巻線Ｗｂを挿入したことと、リトレースキ
ャパシタンスの低下による循環エネルギの低下によっ
て、４：３アスペクト比においては、偏向電流振幅が低
下する。Ｓ字整形の量は、巻線Ｗｂの挿入による偏向電
流の減少に応じて減少する。別の説明のしかたをする
と、付加されたインダクタンスが、Ｓ字キャパシタＣｓ
と偏向ヨークＬｈにより形成される直列偏向回路の同調
を低下させ、それによって、周波数補正波形の低下を生
じる。即ち、波形の両端における湾曲が小さい、即ち、
Ｓ字修正量の小さい波形が生じる。 【００２３】図４は１６：９と４：３の両方の偏向幅の
時の偏向電流ｉＬを示す。トランジスタＱ２の両端間の
リトレース電圧は、１６：９から４：３へ切り換えられ
る時も変化しないので、ラスタ補正の相対的な量は一定
のままである。従って、ピーク−ピークラスタ補正電流
は偏向電流の減少に伴って減少する。その結果、１６：
９と４：３の間で偏向が切り換えられても、ラスタの幾
何学は正しい形に維持されるという利点がある。 【００２４】偏向感度は映像管の端部に向かうにつれて
増大し、偏向電流のＳ字整形を必要とする。１６：９の
アスペクト比から４：３のアスペクト比への切り換えの
ためには、走査振幅を２５％減少させることが必要であ
る。しかし、この特定の管に必要とされるＳ字修正のた
めに、偏向電流は１８％だけ減少させられる。従って、
延長コイルＷｂの図示の値は、ヨークＬｈと飽和してい
ない直線性コイルＬｌｉｎのインダクタンスの和の１８
％である。 【００２５】４：３のアスペクト比の表示モードで動作
する時は、偏向幅が減少するために、水平走査の開始は
水平過走査によってぼやけることはなくなる。従って、
どのような走査リンギングであれ他の乱れであれ、それ
は画像の左端に垂直の縞として目に見えることになろ
う。 【００２６】図２の回路部分４００は、偏向ヨークと共
振して、リトレースパルスの終了後にリトレース電流を
流れさせてしまう浮遊キャパシタンスの影響を補償す
る。この浮遊キャパシタンスは偏向ヨークとそれに隣接
する他の素子との間に存在するものである。回路４００
の構成は他のアスペクト比での動作にも等しく適用で
き、その場合、より小さい水平過走査を採用することが
可能で、それによって、ぼやけが少なく、かつ、明るい
画像を得ることができる。 【００２７】１６：９のアスペクト比モードでは、トラ
ンジスタＱ３を飽和させるに必要なベース電流はフライ
バック変成器Ｔ１の巻線Ｗ２によって生成される。巻線
Ｗ２からの正のリトレースパルスはダイオードＤ５、抵
抗Ｒ６、インダクタＬ２、及び飽和したトランジスタＱ
４を介してトランジスタＱ３のベース・エミッタ接合に
結合される。インダクタＬ２は、トレース期間中はダイ
オードＤ４とトランジスタＱ４を介してトランジスタＱ
３のベース電流を提供する、リトレース電流からのエネ
ルギを蓄積する。インダクタＬ２はダイオードＤ４とト
ランジスタＱ３によって、トレース中、ほぼ短絡され
る。従って、トレース期間中の電流の減衰は小さい。連
続するリトレースパルスがインダクタＬ２中のエネルギ
を補給し、その結果、２アンペアの直流ベース電流が生
じる。 【００２８】４：３のアスペクト比のモードでは、アス
ペクト比選択スイッチＳ１が開かれ、抵抗Ｒ９がキャパ
シタＣ８を正の電圧に充電して、トランジスタＱ５を飽
和させる。トランジスタＱ５が飽和している状態では、
コレクタにおける接地電位に近い電位が抵抗Ｒ７を介し
てＭＯＳトランジスタＱ４に供給され、トランジスタＱ
４はターンオフされる。トランジスタＱ４のソースは抵
抗Ｒ５を介して接地されており、また、バイポーラトラ
ンジスタＱ３のベースにも結合されており、トランジス
タＱ３も遮断される。 【００２９】抵抗Ｒ４はトランジスタＱ４の両端間の電
圧ピークを防止するために、インダクタＬ２に対してダ
ンピング作用を行う。キャパシタＣ６の両端間の電圧が
ダイオードＤ５を逆バイアスする。抵抗Ｒ１とＲ２が、
それぞれ、キャパシタＣ５とＣ６に対する放電路を提供
し、それらに加えられる直流電圧を規定する。ダンピン
グ回路網の抵抗Ｒ３とキャパシタＣ７が、水平偏向ヨー
クＬｈと単巻変成器Ｌ１の相互接続点における寄生発振
を防止する。 【００３０】１６：９アスペクト比表示モードでは、ア
スペクト比選択スイッチＳ１は閉じられ、フライバック
変成器の巻線Ｗ２を、トランジスタＱ５をターンオフす
る負の電位を生成するダイオードＤ７とキャパシタＣ８
に結合する。トランジスタＱ５のコレクタは抵抗Ｒ８を
介して正の電源に結合されており、さらに、ツエナーダ
イオードＤ６の陰極と抵抗Ｒ７の相互接続点にも結合さ
れている。抵抗Ｒ７はＭＯＳトランジスタＱ４のゲート
電極に結合されている。従って、トランジスタＱ５がオ
フの時、正の電源から抵抗Ｒ８を介してツエナーダイオ
ードＤ６に電流が供給され、それによって抵抗Ｒ７を介
してトランジスタＱ４のゲートに正の電圧が供給され、
トランジスタＱ４は飽和する。 【００３１】飽和したトランジスタＱ４は、キャパシタ
Ｃ６の正の電位を抵抗Ｒ４を介して、抵抗Ｒ５とスイッ
チトランジスタＱ３のベースの相互接続点に結合して、
トランジスタＱ３を飽和させ、水平偏向ヨークと単巻変
成器Ｌ１のタップの相互接続点を実効的に接地する。 【００３２】単巻変成器Ｌ１のタップの接地は、トラン
ジスタＱ３のベース電流の電流源であるキャパシタＣ６
に対して放電路を提供する。しかし、トランジスタＱ３
のベース電流は巻線Ｗ２からの整流されたリトレースパ
ルスによって保持される。これらの整流されたリトレー
スパルスは抵抗Ｒ６、ダイオードＤ５及びインダクタＬ
２を介して供給される。トレース期間中、インダクタＬ
２に蓄積されていたエネルギが、ダイオードＤ４、抵抗
Ｒ５及びトランジスタＱ４を介してトランジスタＱ３の
ベース電流を維持する。 【００３３】フォーマット間のスムースな切り換えはト
ランジスタＱ３の制御によって行われる。４：３アスペ
クト比モードにおいて、キャパシタＣ６はダイオードＤ
２、Ｄ３とトランジスタＱ３の逆並列ダイオードを介し
てトレース電圧によって正に充電される。４：３表示フ
ォーマットから１６：９表示フォーマットに切り換える
時、スイッチＳ１が閉じられ、前述したように、ベース
電流が制御される。キャパシタＣ６は抵抗Ｒ１０とトラ
ンジスタＱ３及びＱ４によって完全に放電する。 【００３４】スイッチＳ１は、番組フォーマット識別回
路によって生成された、あるいは、この回路によって取
り出された制御信号によって付勢されるような電子スイ
ッチとすることもできる。 【００３５】以上説明した、この発明の構成は他のテレ
ビジョン走査周波数及び／または他の任意のアスペクト
比あるいは不足走査構成にも適用できる。

【図面の簡単な説明】 【図１】図１Ａは映像管、ヨーク及び偏向系を示し、図
１Ｂは１６：９と４：３のアスペクト比のラスタの両方
を示した１６：９のアスペクト比の陰極線管の表示面を
示す図である。 【図２】この発明の走査適合回路の構成によるラスタ補
正された水平偏向回路の回路図である。 【図３】図２の回路点ＡとＢにおけるリトレース電圧波
形を示す図である。 【図４】偏向ヨークＬｈを流れる電流ｉＬを示す図であ
る。 【符号の説明】 Ｌｈ 偏向ヨーク Ｑ２ 偏向手段 Ｃｓ Ｓ字修正キャパシタンス Ｗｂ インダクタンス（偏向電流振幅制御手段） Ｑ３ スイッチング手段 Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４ 第１のリトレースキャパシタンスを
構成するキャパシタ Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５ 第２のリトレースキャパシタ
ンス構成するキャパシタ Ｔ１ フライバック変成器 ２００ 左右偏向補正回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ペータ エドウアルト ハフアール スイス国 ツエーハー−8134 アドリス ビル フエルドブルーメンシユトラーセ 20 (56)参考文献 特開 昭63−28176（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−141390（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−17573（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−96872（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−19573（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−286071（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−282971（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−58073（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 陰極線管とこの陰極線管に配置された水
   平偏向ヨークと、 上記ヨークに結合されており、上記陰極線管のスクリー
   ン上にラスタを走査させるための偏向電流を上記ヨーク
   中に生成させる水平偏向手段であって、水平偏向の幅と
   水平Ｓ字修正の各々の制御に関して少なくとも第１と第
   ２の選択可能な状態を有する水平偏向手段と、 を具え、 上記選択可能な第１の状態では、第１の水平偏向の幅と
   第１の水平Ｓ字修正値が上記ラスタの第１のアスペクト
   比に対応し、また、上記選択可能な第２の状態では、第
   ２の水平偏向の幅と第２の水平Ｓ字修正値が、上記第１
   のアスペクト比とは異なる上記ラスタの第２のアスペク
   ト比に対応し、 さらに、上記偏向ヨークの端子に結合されたＳ字キャパ
   シタンスと、 上記Ｓ字キャパシタンスとは反対側の上記偏向ヨークの
   端子にインダクタンスを選択的に結合して上記ヨーク中
   の偏向電流を減少させるスイッチと、 を具え、 上記インダクタンスは、水平トレース期間において上記
   偏向電流の共振周波数を低下させて上記水平Ｓ字修正を
   減じ るものである、 陰極線管表示システム。