JPH0223791A

JPH0223791A - コンバージェンス回路

Info

Publication number: JPH0223791A
Application number: JP17277388A
Authority: JP
Inventors: Masanori Ogino; 正規荻野; Takeo Yamada; 山田　健男; Yoshiyuki Ikeda; 美幸池田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-07-13
Filing date: 1988-07-13
Publication date: 1990-01-25
Anticipated expiration: 2012-08-13
Also published as: JP2641259B2

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、投写形ディスプレイ、高精細度テレビジョン
、高精細ディスプレイなど、陰極線管を用いたディスプ
レイ装置に係り、特に、そのコンバージェンス回路に関
するものである。

〔従来の技術〕

陰極線管を用いたディスプレイ装置として、例えば、投
写形ディスプレイにおいては、通常、Ｒ（赤）、Ｇ（緑
）、Ｂ（青）にそれぞれ対応する３つの投写管（陰極線
管）及び投写レンズを、水平方向に隣接並置し、３色画
像を１枚のスクリーン上に投写合成して、カラー画像を
得ている。

第６図は一般的な投写形ディスプレイにおけるスクリー
ン上に投写される画像を示した説明図である。

第６図において、２０は投写レンズ、２１はスクリーン
、ωは緑色光に対する青色光の傾きである。尚、第６図
において、投写レンズ２ｏの手前に配されるべき投写管
は省略されている。

第６図に示す様に、Ｒ，Ｂの画像は、斜め方向から投写
されるために、射影幾何学の原理に基づいて台形状の歪
み（以下、台形歪みと称す。）を発生する。

一般に、この様な台形歪みを補正するために、投写形デ
ィスプレイには、コンバージェンス回路が設けられてい
る。

従来のコンバージェンス回路としては、例えば、第７図
に示す様な構成のものが、実公昭５８−７７５０号公報
において開示されている。

第７図は従来のコンバージェンス回路を示す回路図であ
る。

第７図において、１は補正電圧発生回路（ＧＥＮ）、２
は負帰還式の電力増幅器、３はコンバージェンスヨーク
（以下、ＣＹと称する。）、４は投写管、５は電流検出
抵抗、である。

また、第８図は第７図の要部電圧波形を示す波形図であ
る。

第８図において、（ａ）は補正電圧発生回路１の出力電
圧波形を、（ｂ）は電力増幅器２の出力電圧波形を、そ
れぞれ示す。また、ＴＨは水平周期を、Ｔ、、は水平帰
線期間を、Ｔ、は水平走査期間を、それぞれ示す。

第７図に示す補正電圧発生回路ｌは、例えば、投写管４
が画面上部を走査している時には、補正電圧Ｅ１として
、第８図（ａ）に示す様な、水平周期（ＴＨ）毎に繰り
返すのこぎり波状の電圧を出力する。

一方、電流検出抵抗５はＣＹ３に流れる電流を検出して
電力増幅器２に負帰還する。

電力増幅器２は、電流検出抵抗５から負帰還される電圧
波形が補正電圧Ｅ、に等しくなるように、その出力電圧
Ｅ２を制御して、ＣＹ３に印加する。

その結果、出力電圧Ｅ２の波形は、ＣＹ３のインダクタ
成分による微分作用によって、は−第８図（ｂ）に示す
様な、パルス状の波形となる。

ところで、第７図に示す様な従来のコンバージェンス回
路においては、電力増幅器２で消費される電力は、その
水平周期（Ｔ’、）が約１８μｓｅｃ程度の高速（通常
のテレビの４倍の速さ）表示の投写形ディスプレイであ
る場合、１色当り約２０Ｗ、Ｒ，Ｇ、８３色の合計で約
６０Ｗにも達する。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記した様に、従来のコンバージェンス回路においては
、電力増幅器で消費される電力が多大であるため、その
電力消費に伴い発生する熱量も多く、その結果、ディス
プレイ装置内における内部温度の上昇を招いて、信頼性
が低下してしまうと言う問題があった。また、その内部
温度を低下させるために、新たに冷却手段などを設ける
必要があり、そのため、価格が上昇してしまうと言う問
題もあった。

発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決し、消
費電力の少ないコンバージェンス回路を提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

上記した目的を達成するために、本発明では、陰極線管
に設けられるコンバージェンス補正コイル、即ち、コン
バージェンスヨークと、コンバージェンス補正電圧を発
生するコンバージェンス補正電圧発生手段と、該コンバ
ージェンス補正電圧発生手段からのコンバージェンス補
正電圧を増幅する電力増幅手段と、該電力増幅手段から
出力される電流を入力し、そのうちの水平走査周波数成
分を含んだ高周波成分を通過させて、前記コンバージェ
ンス補正コイルに供給する高域通過キャパシタと、で構
成するようにした。

また、更に、前記高域通過キャパシタと並列に、前記電
力増幅手段から出力される電流を入力し、そのうちの垂
直走査周波数成分を含んだ低周波成分及び直流成分を通
過させて、前記コンバージェンス補正コイルに供給する
低域通過チョークコイルを設けるようにしても良い。

〔作用〕

前記高域通過キャパシタの両端には、水平走査周波数成
分を含んだ高周波成分に対しては、前記コンバージェン
ス補正コイルの両端の電位差とは逆極性の電位差が発生
する。従って、これら２つの電位差の合成として表され
る前記電力増幅器の出力電圧のピーク・トウ・ピーク値
は、前記コンバージェンス補正コイルの両端の電位差の
ピーク・トウ・ピーク値に比べて低減させることができ
る。従って、前記電力増幅器に供給する電源電圧も少な
くて済み、消費電力を低減させることができる。

〔実施例〕

第１図に本発明の第１の実施例を示す。

同図で、１は補正電圧発生回路（Ｃ；ＥＮ）である。周
知の通り、この部分では、水平周期ののこぎり波と、垂
直周期ののこぎり波とを乗算し、合成補正波形を得る仕
組みとなっている。２は電力増幅器である。３はＣＹ、
５はＣＹ雷電流検出負帰還するための電流検出抵抗であ
る。６は新規に付加したキャパシタ、７は有限の直流ル
ープゲインを確保するための抵抗である。尚、その他、
−般のプロジェクタ構成要素は同図から省略して要部の
みを記しである。

本実施例では、従来と同様のＣＹ雷電流流す場合におい
て、キャパシタ６とＣＹ３のインダクタの２つを直列共
振させることにより、電力増幅器２から出力される電圧
のピーク・トウ・ピーク値（以下、ｐｐ値と言う）は小
さくて済む。

ここで、電力増幅器２より出力される電流は、水平走査
周波数（本実施例では、５３ｋＨｚ）及びその高調波の
成分（即ち、高周波成分）と垂直走査周波数（本実施例
では６０Ｈｚ）及びその高調波の成分（即ち、低周波成
分；約１ｋＨｚ以下の周波数領域に対応）とに２ｋＨｚ
を境にして周波数的に分離されており、直流成分及び低
周波成分の電流は、抵抗７を介してＣＹ３に供給され、
高周波成分の電流は、キャパシタ６を介してＣＹ３に供
給される。

即ち、上記したキャパシタ６とＣＹ３のインダクタとの
直列共振によって、電力増幅器２からの出力電圧のうち
、高周波成分の電圧のｐｐ値を低減させることにより、
電力増幅器２に供給する電源電圧を低くすることができ
る。

以下、具体的に説明する。

同図において、３．５，６．７の各素子値を、Ｌｌ　、
ｒ＋　、Ｃ＋　、Ｒ２とした時、ソノ具体的数値例は、
水平走査周波数約５３ｋＨｚの場合、次の通りである。

Ｃ，、Ｒ２の値の選定の考え方を次に記す。

まず、Ｒ２−ωの場合について考えると、定性的には、
各部の波形は第２図のようになる。尚、第２図で、実線
は画面上部を走査している場合に対応し、点線は画面下
部を走査してる場合に対応する。

同図（ａ）で、Ｅｌは、第１図の電力増幅器２の出力電
圧Ｅ、に対応し、この波形は、負帰還動作に基づき、電
流検出抵抗５　（ｒ、）、ＣＹ３　（Ｌｌ）、キャパシ
タ６　（Ｃ＋　）に流れる電流の波形と相恨である。こ
のＥｌに対応して、ＣＹ３　（Ｌｌ）とキャパシタ６　
（ｃ＋　）、抵抗’ｔ　（Ｒ２）との接続点の電位Ｅ１
　　（電流検出抵抗５の両端電位差は無視できる。）は
第２図（ｂ）に示す如き波形となる。尚、第２図（ｂ）
で、■。２はＯ■より上の振幅値を示し■。、はＯ■よ
り下の振幅値を示す。

また、第１図のキャパシタ６　（ｃ＋　）の両端の電位
差はＥ、−Ｅ、であり、その波形は第２図（Ｃ）に示す
如くである。これは、Ｅｌの波形を積分することにより
求められる。最後に電力増幅器２の出力電圧Ｅ３は、Ｅ
ｚ　＋（Ｅｓ　　Ｅｘ　）から第２図（ｄ）に示す通り
その波形が求められる。

第２図（ｄ）と第２図（ｂ）とを比較すれば、明らかな
様に、Ｒ３のｐｐ値は、Ｒ２のｐｐ値に比べて約半分に
低減されている。

従って、同様のＣＹ雷電流流すという条件において、従
来ではＥ、のｐｐ値をカバーする様な電源電圧が必要で
あったのに対し、本実施例ではＲ３のｐｐ値をカバーす
る電源電圧で良いため、従来と比較して、電源電圧を約
半減でき、従って、消】　０費電力を半減できる。

定量的な詳細計算過程は省略するが、水平走査周波数を
ｆ、とするとき、次式の条件（キャパシタ６とＣＹ３の
直列共振条件）を満たすように、Ｃ１の値を選定すると
、第２図（ｄ）に示すＲ３のｐｐ値は、第２図（ｂ）に
示すＲ２のｐｐ値の約半分とできる。

（２πｆ、）２・Ｌｌ・Ｃ，’、１　　　　　　・・・
・・・■尚、第１図において、Ｒ２の値は、ＣＹ３（Ｌ
、）。

キャパシタ６（Ｃ，）、抵抗７（Ｒ２）からなる共振回
路のＱ値が、約０．５ないし１０の間となるように選ぶ
。

ここで、Ｑ値が過小の場合は、キャパシタ６（Ｃ，）の
作用が失われてしまう。Ｑ値が過大の場合は、わずかの
直流電流が抵抗７（Ｒ２）の両端に大電位差を発生させ
、電力増幅器２のダイナミックレンジを食いつふしてし
まう。

従って、本実施例は、直流ないし低周波領域での大きな
補正が必要でない場合に適するものと言える。

次に、直流ないし低周波領域において、大きな補正が必
要である場合に好適な方式を記す。

まず、その考え方を第３図に示す。

同図で、１．２，３．５は第１図と同一のものである。

その他、８は高周波用整合回路（ＨＦ　）である。９は
、低周波用整合回路（ＬＦ）である。

第１図の構成における問題点、即ち、低周波成分に対す
る電力増幅器２のダイナミックレンジ不足の問題は、第
３図の８，９で示される整合回路によって、電源電圧ま
たはインピーダンスレヘルを変換することによって克服
される。

第４図に、第３図に示す考え方に基づいた、本発明の第
２の実施例を示す。

同図で、１．２，３，５．６は第１図で既述したものと
同じである。また、キャパシタ６は第３図の高周波用整
合回路８に対応し、チョークコイル１０．抵抗１１．小
形電力増幅器１２．抵抗１３、キャパシタ１４．抵抗１
５の部分が低周波用整合回路９に対応する。

第４図において、３，６．５，１０．１１，１３．１４
．１５の各素子値を、Ｌｌ　＋　　ＣＩ　＋　　ｒ　Ｉ
　＋Ｌｏ　、ｒｏ　、Ｒｅ　、Ｃｏ　、Ｒ＋　とした時
、その具体的数値例を以下に示す。

同図の動作を説明する。

まず、高周波成分の電流は、キャパシタ６（ＣＩ）を経
由してＣＹ３のインダクタンスＬ、に流れる。

その際、チョークコイル１０（Ｌ、）はハイインピーダ
ンス故、チョークコイル１０（Ｌ、）の方への分流損失
は小さい。

次に、直流成分及び低周波成分の電流は、抵抗１３（Ｒ
ｏ）、キャパシタ１４（Ｃｏ）、抵抗１５　（Ｒ，）か
ら成る低減濾波器により低域濾波され、その後、低電圧
電源（±５Ｖ）を使用した小形電力増幅器１２を経由し
、抵抗１１（ｒｏ）、チョークコイル１０（Ｌｏ）を経
て、ＣＹ３（Ｌ、）へと供給される。ここで、チョーク
コイル１０（Ｌ、）に直列接続された抵抗１１（ｒｏ　
）は、チョークコイル１０（ＬＯ）自体の損失を表すも
のである。低周波信号に対しては、キャパシタ６（ＣＩ
　）のインピーダンスは高いため、直流成分及び低周波
成分の電流の、キャパシタ６　（Ｃ，）の方向への分流
損失は小さい。

第４図において、抵抗１３（Ｒ，）、キャパシタ１４（
Ｃ，）、抵抗１５（Ｒ，）から成る低域濾波器は、高周
波成分を減衰させるためのものである。尚、抵抗１５（
Ｒ１）は、フィードバックループの遅相量が過大となっ
て、ループがハンティングするのを防止するためのもの
である。垂直帰線直後に画面上部に現れるハンティング
を防止するには、第４図には図示してないが、更に抵抗
１０（Ｒｅ）の両端に並列に５ｍμＦのキャパシタと３
にΩの抵抗との直列接続素子を付加することが有効であ
る。

さて、本実施例特有の低周波分流効果は、次の通りであ
る。

従来においては、約０．５Ａの電流を２４Ｖ電源の電力
増幅器２から供給するために、約１２Ｗの電力損失があ
ったのに対し、本実施例では、小形電力増幅器１２の５
■電源から供給できるため、電力損失を約２，５Ｗに低
減できる。

第５図に、本発明の第３の実施例を示す。

同図において、１，３，５，６．１０は第４図における
ものと同じである。その他、本実施例では、電力増幅器
２として±５■の電源のものを使用するが、しかし、こ
のままでは電圧振幅が不足するため、トランス１６によ
って、巻数比を１：５として約５倍にステップアップす
る。

キャパシタ６　（Ｃ，）とキャパシタ１７は、トランス
１６を間に介して、高周波成分の電流を通過させ、ＣＹ
３へ供給する。また、これらに並列接続されている抵抗
１８．１９は、中間周波領域でのループのハンティング
を避けるためのもので、第４回の抵抗１５と同し目的の
ものである。

低周波成分の電流は、チョークコイル１０（Ｌ、）を経
由してＣＹ３に供給される。

具体的数値例は、水平走査周波数５３ｋＨｚの場合、次
の通りである。

本実施例における効果は、既述した第２の実施例とは！
′同等であるが、本実施例では、別電源を必要としない
代りに、トランス１６を使用する。

以上、各実施例の説明において、コンバージェンス回路
は、１チヤンネル分についてのみ説明した。実際には、
赤色を左右、上下、青色を左右上下と、少なくとも４チ
ャンネル分を使用する必要がある。従って、消費電力低
減効果は、第１の実施例において約４０Ｗ、第２または
第３の実施例においては計約８０Ｗとなる。

また、以上の説明では、本発明は投写形ディスプレイに
適用するものとして間隙したが、直視管形の超高精細デ
ィスプレイに適用しても有効なものである。

通常のテレビジョンの場合は、水平走査周波数が約１６
ｋＨｚと低く、垂直走査周波数の高調波の上限的２ｋＨ
ｚと近いため、本発明の適用は若干困難であるが、水平
走査周波数約３２ｋＨｚ以上の高精細度テレビジョン及
び高精細ディスプレイには、本発明は容易に適用できる
。

〔発明の効果〕

従来は、コンバージェンス回路に用いられる電力増幅器
を単に広帯域増幅器として設計し使用していたために、
その電力消費が大きがったのに対し、本発明においては
、電力増幅器の処理すべき周波数帯が、垂直走査周波数
及びその高調波と直流とから成る約２ｋＨｚ以下の低周
波帯と、水平走査周波数及びその高調波から成る高調波
帯とに分離できることに着目し、各々の周波数帯毎に整
合させることより、消費電力を半分以下に低減するとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す回路図、第２図は
第１図の要部電圧波形を示す波形図、第３図は直流ない
し低周波領域における大きな補正が必要である場合の本
発明によるコンバージェンス回路の基本構成を示したブ
ロック図、第４図は本発明の第２の実施例を示す回路図
、第５図は本発明の第３の実施例を示す回路図、第６図
は一般的な投写形ディスプレイにおけるスクリーン上に
投写される画像を示した説明図、第７図は従来のコンバ
ージェンス回路を示す回路図、第８図は第７図の要部電
圧波形を示す波形図、である。符号の説明ｌ・・・補正電圧発生回路、２・・・電力増幅器、３・
・・コンバージェンス・ヨーク、５・・・電流検出抵抗
、６・・・キャパシタ、７・・・抵抗。代理人　弁理士　並　木　昭　夫

Claims

【特許請求の範囲】１、陰極線管を用いたディスプレイ装置において、前記
陰極線管に設けられるコンバージェンス補正コイルと、
コンバージェンス補正電圧を発生するコンバージェンス
補正電圧発生手段と、該コンバージェンス補正電圧発生
手段からのコンバージェンス補正電圧を増幅する電力増
幅手段と、該電力増幅手段から出力される電流を入力し
、そのうちの水平走査周波数成分を含んだ高周波成分を
通過させて、前記コンバージェンス補正コイルに供給す
る高域通過キャパシタと、から成ることを特徴とするコ
ンバージェンス回路。２、請求項１に記載のコンバージェンス回路において、
前記高域通過キャパシタと並列に、前記電力増幅手段か
ら出力される電流を入力し、そのうちの垂直走査周波数
成分を含んだ低周波成分及び直流成分を通過させて、前
記コンバージェンス補正コイルに供給する低域通過チョ
ークコイルを設けたことを特徴とするコンバージェンス
回路。