JPH0666892B2 - マルチ走査型ディスプレイの電源回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、映像信号や水平同期信号等でなる複合映像信
号（composite video signal）における水平同期信号の
周波数に応じて水平偏向回路の水平偏向電流の周波数を
切換えることにより、各種の周波数の水平同期信号の複
合映像信号に含まれる映像信号に応じた映像を画面に表
示するマルチ走査型ディスプレイの電源回路に関する。

（従来の技術） テレビ走査型ディスプレイは、表示器として広く使われ
ており、映像信号や水平同期信号や垂直同期信号等でな
る複合映像信号（composite video signal）を入力し、
水平同期信号および垂直同期信号に応じて走査を行なっ
て映像信号が表す映像を画面上に表示する。現在、テレ
ビ受像機やパーソナルコンピュータ等のディスプレイに
は、映像や文字や図形等をよりきめ細かく表示する優れ
た画質が求められている。一般に、水平同期信号の周波
数を高くし、画面垂直方向の走査線数を増やして画質を
向上させているが、画質の異なる映像信号毎にディスプ
レイを取り換えることはたいへん不便である。そこで、
水平同期信号の周波数が所定範囲内の各種の値をとる映
像信号を１つの装置で表示できるマルチ走査型ディスプ
レイが提案されている。このマルチ走査型ディスプレイ
では、水平走査は水平偏向回路で生成する鋸波状の偏向
電流を水平偏向コイルに流すことにより行ない、その偏
向電流の周波数は水平同期信号の周波数に一致してい
る。マルチ走査型ディスプレイでは水平同期信号は各種
の周波数となり、水平同期信号の周波数が高くなると偏
向電流の周波数も高くなるが、水平偏向回路の電源電圧
値が一定であると、偏向電流の振幅が小さくなってしま
う。ところが、偏向電流はその振幅を一定に保つ必要が
あるから、水平同期信号の周波数が高くなると、それに
伴って水平偏向回路の電源電圧を高くしなければならな
い。

第２図は従来のマルチ走査型ディスプレイの電源回路を
示す図である。直流電源51は一般的なスイッチング電源
であり、水平偏向回路70に直流電圧を供給する。周波数
電圧変換回路52は、入力する水平同期信号をその周波数
に応じた電圧に変換して増幅器57に出力し、増幅器57は
周波数電圧変換回路52の出力電圧をある増幅率で増幅す
る。VCO（電圧制御発振器）58は、増幅器57の出力電圧
に応じた周波数の基準信号を発生する。増幅器57の出力
電圧は水平同期信号の周波数に比例しており、この基準
信号の周波数は水平同期信号の周波数に一致するように
追従する。水平偏向回路70は、VCO58から出力される基
準信号に応じた鋸波状の偏向電流を生成して、該偏向電
流を偏向コイル68に供給する。以下に、偏向電流の生成
について詳しく説明する。

偏向コイル68に流れる偏向電流は、ドライブ回路63がVC
O58から出力される基準信号に応じてnpn形のバイポーラ
トランジスタ64をスイッチング動作させることにより生
成される。この偏向電流の周波数は、トランジスタ64の
スイッチング動作により決定されるから、基準信号の周
波数すなわち水平同期信号の周波数と比例関係にある。
また、VCO58は水平偏向回路70内のコンデンサ66と67の
接続点であるFB点から偏向電流の電圧成分を取り出し、
該電圧成分を入力して基準信号と偏向電流との位相を揃
えている。

ここで、偏向電流の振幅は一定でなければならないが、
振幅を一定に保つためにはトランジスタ64のスイッチン
グ動作の増加すなわち偏向電流の高周波数化に応じてnp
n形のバイポーラトランジスタ61のエミッタから出力さ
れる電圧Vccを高くする必要がある。従って、偏向電流
の周波数が高い程、Vccの電圧値は高くなければなら
ず、偏向電流の周波数すなわち基準信号の周波数とVcc
の電圧値とは比例関係になければならない。これは取も
直さず、水平同期信号の周波数とVccの電圧値とが比例
関係である必要があるということである。トランジスタ
61は、そのコレクタに入力する直流電源51の出力電圧を
制御回路60が指示する電圧値に変換し、その変換した電
圧をエミッタからVccとして出力する。制御回路60は増
幅器57の出力電圧に応じてVccの電圧値を指示するが、
増幅器57の出力電圧は水平同期信号の周波数に比例して
いるから、Vccの電圧値は水平同期信号の周波数に比例
することになる。

トランジスタ61はシリーズ電源として動作して電圧Vcc
を生成しているから、直流電源51の出力電圧はVccより
も高い電圧値でなければならない。そこで、直流電源51
の出力電圧は、周波数電圧変換回路52に入力する最も周
波数の高い水平同期信号に対応するVccを生成し得る電
圧値で一定となっており、トランジスタ61は直流電源51
の一定値である出力電圧から水平同期信号の周波数に応
じたVccを生成している。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前述した従来のマルチ走査型ディスプレ
イの電源回路では、直流電源51の出力電圧が最も高い周
波数の水平同期信号に対応した高い値で一定となってい
るのでこのような方式の電源回路では、水平同期信号の
周波数が低くVccに低い電圧値が要求される場合には、
トランジスタ61がその熱損失を大きくしてVccを低い値
とするから、電力損失が大きくなってしまう。

そこで本発明の目的は、所定範囲内の任意の周波数の水
平同期信号に対して所要の電圧の電力を少ない損失で供
給でき、しかも構成が簡単で安価なマルチ走査型ディス
プレイの電源回路を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明のマルチ走査型ディスプレイの電源回路は、水平
同期信号の周波数に比例した電圧を生成する周波数電圧
変換回路（25）と、周波数電圧変換回路（25）から前記
周波数比例電圧を受け、この周波数比例電圧に応じた制
御信号を生成する制御回路（32）と、水平偏向コイル
（41）と、水平偏向コイル（41）に直列に接続され、入
力された直流電力の電圧に前記制御信号に応じた電圧降
下を与えることにより電圧（Vcc）を生成する電圧制御
トランジスタ（34）と、電圧（Vcc）を電源電圧として
受け、前記水平同期信号に同期して水平偏向コイル（4
1）に水平偏向電流を供給する回路とを備え、前記水平
同期信号の周波数が所定範囲内であれば該水平同期信号
の周波数にかかわらず前記水平偏向電流を一定にするよ
うに前記電圧（Vcc）を制御するマルチ走査型ディスプ
レイに設けられ、 前記周波数比例電圧に応じた大きさの電圧の直流電力を
生成し、この直流電力を前記電圧制御トランジスタ（3
4）に前記入力電力として供給するマルチ走査型ディス
プレイの電源回路であって、 第１から第ｎの直流電圧（ｎは２またはそれ以上の正の
整数）を生成する直流電源と、 前記周波数比例電圧に応じて、前記第１から第ｎの直流
電圧の内の１つの電圧を前記電圧制御トランジスタの入
力電圧として選択する選択回路と を備えてなる。

（作用） 本発明のマルチ走査型ディスプレイの電源回路は、水平
同期信号をその周波数に応じた電圧に変換し、該電圧に
より直流電源の出力電圧の値を決定しており、水平同期
信号の周波数に比例した周波数の水平偏向電流を生成す
る水平偏向回路の電源電圧の値を水平同期信号の周波数
に応じた値としている。

（実施例） 次に、本発明について実施例を挙げて更に詳しく説明す
る。

第１図は本発明の一実施例を示す図である。スイッチン
グ電源1,2,3,4はそれぞれ直流電圧を出力する直流電源
であり、スイッチング電源1,2,3,4は直列に接続されて
水平偏向回路43に直流電圧を供給する。周波数電圧変換
回路25は、入力する水平同期信号をその周波数に応じた
電圧に変換して出力する。増幅器30は、周波数電圧変換
回路25の出力電圧をある増幅率で増幅する。VCO（電圧
制御発振器）31は、増幅器30の出力電圧に応じた周波数
の基準信号を発生する。増幅器30の出力電圧は水平同期
信号の周波数に比例しているから、この基準信号の周波
数は水平同期信号の周波数に比例して変動する。水平偏
向回路43は、VCO31から出力される基準信号に応じた鋸
波状の偏向電流を生成して、該偏向電流を偏向コイル41
に供給する。この水平偏向回路43は第２図の水平偏向回
路70と同様に動作し、ドライブ回路36がVCO31から出力
される基準信号に応じてnpn形のバイポーラトランジス
タ37をスイッチング動作させることにより偏向電流を生
成する。この偏向電流の周波数は、トランジスタ37のス
イッチング動作により決定されるから、基準信号の周波
数すなわち水平同期信号の周波数に一致している。ま
た、VCO31は第２図と同様に、コンデンサ39と40との接
続点であるFB点から偏向電流の電圧成分を取り出し、該
電圧成分を入力して基準信号と偏向電流との位相を揃え
ている。VCO内部においての動作は粗追従として増幅器3
0に従って動作し、微追従としては水平同期信号とFB電
圧とによっている。ここで、偏向電流の振幅はその周波
数に関係なく一定でなければならないから、水平偏向回
路43は増幅器30の出力電圧に応じてnpn形のバイポーラ
トランジスタ34のエミッタの電圧Vccを変化させて偏向
電流の振幅を一定に保っている。電圧Vccは、偏向電流
の周波数が高い程、高い電圧値が必要である。以下に、
スイッチング電源1,2,3,4による水平偏向回路43すなわ
ちトランジスタ34のコレクタへの直流電圧の供給および
トランジスタ34による電圧Vccの生成について説明す
る。

スイッチング電源1,2,3,4がトランジスタ34のコレクタ
に供給する出力電圧は、電界効果トランジスタ5,6,7の
導通状態によって決定される。トランジスタ5,6,7が全
てオフ状態であると、スイッチング電源１のみの電圧が
出力電圧となる。トランジスタ５のみがオン状態となる
と、スイッチング電源１と２との電圧を加えた電圧が出
力電圧となる。トランジスタ５と６とがオン状態になる
と、スイッチング電源１と２と３との電圧を加えた電圧
が出力電圧となる。トランジスタ5,6,7が全てオン状態
になると、スイッチング電源１と２と３と４との電圧を
加えた電圧が出力電圧となる。すなわち、トランジスタ
5,6,7が全てオフ状態のときが一番低い出力電圧とな
り、トランジスタ5,6,7が順次オン状態となる毎に出力
電圧の電圧値が高くなり、トランジスタ5,6,7が全てオ
ン状態となったときに一番高い出力電圧となる。ここ
で、ダイオード11,12,13,14はそれぞれ逆流防止ダイオ
ードである。各トランジスタ5,6,7の導通状態の制御
は、npn形のバイポーラトランジスタ15,16,17を介して
比較器18,19,20がそれぞれ行なう。各トランジスタ5,6,
7は、各トランジスタ15,16,17がオフ状態のときにオン
状態となる。比較器18,19,20は電圧Ｖを４つの抵抗器2
1,22,23,24で分圧した電圧値を基準電圧として入力して
おり、該基準電圧と増幅器30の出力電圧とをそれぞれ比
較する。比較器18の基準電圧が一番低く、比較器20の基
準電圧が一番高い。増幅器30の出力電圧が低い場合に
は、比較器18,19,20はいずれも動作せず、トランジスタ
15,16,17は全てオン状態であってトランジスタ5,6,7は
全てオフ状態であるから、トランジスタ34のコレクタの
電圧はスイッチング電源１だけの一番低い電圧となる。
増幅器30の出力電圧が上昇して比較器18が動作すると、
トランジスタ15がオフ状態となってトランジスタ５がオ
ン状態となるから、トランジスタ34のコレクタの電圧は
スイッチング電源１の電圧にスイッチング電源２の電圧
が加えられた電圧となる。さらに増幅器30の出力電圧が
上昇していくと、比較器19,20が順次動作してトランジ
スタ16,17が順次オフ状態となってトランジスタ6,7がオ
ン状態となり、トランジスタ34のコレクタの電圧も順次
上昇する。すなわち、トランジスタ34のコレクタの電圧
は、増幅器30の出力電圧に応じて４段階の電圧に順次切
換わって、その電圧値が高くなる。また、増幅器30の出
力電圧は水平同期信号の周波数に比例しているから、ト
ランジスタ34のコレクタの電圧は水平同期信号の周波数
の上昇に伴って４段階に上昇する。

ここで、トランジスタ34はそのコレクタの電圧を制御回
路32が指定する電圧に変換してVccとしてエミッタから
出力する。前述した様に、Vccは水平同期信号の周波数
に比例した電圧値が要求されるから、制御回路32は増幅
器30の出力電圧に比例させて指定する電圧を高くする。
従って、トランジスタ34のコレクタの電圧は、増幅器34
の出力電圧すなわち要求されるVccの電圧値に応じて高
くなる。このように、低い電圧値のVccを生成するとき
のトランジスタ34のコレクタの電圧は低く、高い電圧値
のVccを生成するときのトランジスタ34のコレクタの電
圧は高いから、Vcc生成時にトランジスタ34で熱損失の
形で浪費される損失電力はVccの電圧値によらずほぼ一
定となる。

（発明の効果） 以上に詳しく説明したように本発明では、水平同期信号
の周波数に応じて変化する水平偏向回路43の電圧Vccの
値の変動に伴ってトランジスタ34のコレクタの電圧すな
わち電源回路の出力電圧が変化するから、水平同期信号
の周波数が低い場合にトランジスタ34で浪費される電力
損失は少ないものとなる。また、本発明では、汎用的な
スイッチング電源を直列に接続し、それらの合成電圧を
トランジスタの導通動作で切換えて種々の電圧を得てい
るから、回路構成が簡単で、回路が安価に製作できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は従来
のマルチ走査型ディスプレイの電源回路を示す回路図で
ある。 1,2,3,4…スイッチング電源、18,19,20…比較器、25,52
…周波数電圧変換回路、30,57…増幅器、31,58…VCO
（電圧制御発振器）、32,60…制御回路、36,63…ドライ
ブ回路、41,68…偏向コイル、43,70…水平偏向回路、51
…直流電源。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水平同期信号の周波数に比例した電圧を生
   成する周波数電圧変換回路（25）と、周波数電圧変換回
   路（25）から前記周波数比例電圧を受け、この周波数比
   例電圧に応じた制御信号を生成する制御回路（32）と、
   水平偏向コイル（41）と、水平偏向コイル（41）に直列
   に接続され、入力された直流電力の電圧に前記制御信号
   に応じた電圧降下を与えることにより電圧（Vcc）を生
   成する電圧制御トランジスタ（34）と、電圧（Vcc）を
   電源電圧として受け、前記水平同期信号に同期して水平
   偏向コイル（41）に水平偏向電流を供給する回路とを備
   え、前記水平同期信号の周波数が所定範囲内であれば該
   水平同期信号の周波数にかかわらず前記水平偏向電流を
   一定にするように前記電圧（Vcc）を制御するマルチ走
   査型ディスプレイに設けられ、 前記周波数比例電圧に応じた大きさの電圧の直流電力を
   生成し、この直流電力を前記電圧制御トランジスタ（3
   4）に前記入力電力として供給するマルチ走査型ディス
   プレイの電源回路において、 第１から第ｎの直流電圧（ｎは２またはそれ以上の正の
   整数）を生成する直流電源と、 前記周波数比例電圧に応じて、前記第１から第ｎの直流
   電圧の内の１つの電圧を前記電圧制御トランジスタの入
   力電圧として選択する選択回路と を備えてなるマルチ走査型ディスプレイの電源回路。
2. 【請求項２】前記直流電源は、互いに直列に接続された
   第１から第ｎのスイッチング電源と、これらｎ個のスイ
   ッチング電源の内の第２から第ｎまでのｎ−１個のスイ
   ッチング電源の出力端にそれぞれ接続されたｎ−１個の
   スイッチと、これらスイッチの出力端及び前記第１のス
   イッチング電源の出力端にそれぞれ接続されたｎ個の逆
   流防止ダイオードとを備えてなり、これらｎ個の逆流防
   止ダイオードの出力端は前記電圧制御トランジスタの前
   記直流電力入力端に接続されており、 前記選択回路は、前記周波数比例電圧に応じて前記スイ
   ッチの開閉を制御する ことを特徴とする請求項１に記載のマルチ走査型ディス
   プレイの電源回路。
3. 【請求項３】前記選択回路は、前記水平同期信号の周波
   数として予定する周波数の範囲を低い方から順に第１か
   ら第ｎまでのｎ通りの周波数帯域に区分したときに、第
   ２から第ｎまでの各周波数帯域にそれぞれ対応するｎ−
   １個の基準電圧を生成する回路と、これらｎ−１個の基
   準電圧を一方の比較電圧としてそれぞれ受け、前記周波
   数比例電圧を他方の比較電圧として受けるｎ−１個の比
   較器と、これらｎ−１個の比較器の出力に応じ前記ｎ−
   １個のスイッチの開閉をそれぞれ制御するｎ−１個のス
   イッチ制御トランジスタとを備えてなる ことを特徴とする請求項２に記載のマルチ走査型ディス
   プレイの電源回路。