(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示管と、ライン偏向コイルを有する水平走査回路と、前記表示管の画面上で走査されるスポットによって画像を表示する垂直走査回路とによって表示されることを目的とするビデオ信号情報成分を有するビデオ信号を供給するビデオ信号源と、
前記ビデオ信号源に結合し、補助ライン偏向コイルの援助によって前記ビデオ信号のビデオ内容の関数として前記スポットの水平速度を変調するビーム走査速度変調回路であって、電流出力部を前記補助ライン偏向コイルの第１端子に接続された電流発生器型の出力ステージを含む出力部を有する相互コンダクタンス増幅器を後段に配置したビデオ信号微分回路を具えるビーム走査速度変調回路とを具える画像表示装置において、
前記ビーム走査速度変調回路が、前記ビデオ信号微分回路の出力部に接続された入力部を有する電圧発生器型の出力ステージと、前記補助ライン偏向コイルの第２端子に接続された出力部とを有するビデオ増幅器をさらに含むことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像表示装置において、前記電圧増幅器の出力ステージが、
電源端子に接続されたコレクタと、前記補助ライン偏向コイルの第２端子に接続されたエミッタとを有する、エミッタホロワ配置において配置された第１導電型の第１トランジスタと、
基準端子に接続されたコレクタと、前記補助ライン偏向コイルの第２端子に接続されたエミッタとを有する、エミッタホロワ配置において配置された第２導電型の第２トランジスタとを含むことを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像表示装置において、前記第１および第２トランジスタのベースを、相互接続すると共に、前記電圧増幅器出力ステージの前段に配置された電圧前置増幅器の出力端子に接続し、前記電圧前置増幅器の入力部を、前記ビデオ信号微分回路の出力部に接続したことを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
請求項１、２または３に記載の画像表示装置において、前記相互コンダクタンス増幅器の出力ステージが、
電源端子に接続されたエミッタと、前記補助ライン偏向コイルの第１端子に結合されたコレクタとを有する、電流発生器として配置された第１導電型の第１トランジスタと、
基準端子に接続されたエミッタと、前記補助ライン偏向コイルの第１端子に結合されたコレクタとを有する、電流発生器として配置された第２導電型の第２トランジスタとを含み、
前記相互コンダクタンス増幅器出力ステージの第１および第２トランジスタの各々のコレクタの電流経路が、個々のコレクタと前記補助ライン偏向コイルの第１端子との間に接続されたダイオードを含み、前記各々のダイオードを、前記個々の関連するトランジスタの電流に関して順方向に配置したことを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、表示されるビデオ信号情報成分を有するビデオ信号源と、画像をスポットによって表示管の画面上に表示するための、ライン偏向コイルを有する水平走査回路と、垂直走査回路と、前記ビデオ信号源に結合され補助ライン偏向コイルによって前記ビデオ信号の内容の関数としてスポットの水平速度を変調するためのビーム走査速度変調回路とを具え、このビーム走査速度変調回路が、ビデオ信号微分回路と、その後段に接続した相互コンダクタンス増幅器（すなわち、電圧入力と電流出力とを有する増幅器）と、補助ライン偏向コイルの第１端子に接続された電流出力端子を有する電流発生器型の出力ステージとを具える画像表示装置に関するものである。このビーム走査速度変調回路の目的は、画像中の輝度遷移の適切な状態を達成することである。
【０００２】
【従来の技術】
ビーム走査速度変調回路は、米国特許明細書第５０７２３００号において開示されている。この文献は、電流出力端子が補助ライン偏向コイルの第１端子に接続された相互コンダクタンス増幅器の前段に配置されたビデオ信号の微分回路を含む回路について詳述している（図３）。このコイルの第２端子に出力される交流電流は、結合しているキャパシタを経て、電圧基準端子（アース）に向かって流れる。この形式の構成の問題点は次のようなものである。急激な輝度変化を修正するために、上述した補助コイル内に急激な電流変化が発生できなければならず、既知のように、これを達成するのにはコイルの自己インダクタンスによる誘導電圧に対抗するために高い電源電圧を必要とする。この文献の装置では、自己インダクタンスが６．７μＨのコイルを使用する場合、電源電圧は１３５ボルトである。
【０００３】
本発明の目的は、比較的低い電源電圧でも動作するビーム走査速度変調回路を提供することである。明らかな解決法は、補助コイルの自己インダクタンスを減少させることである。しかしながらこの解決法は、電流が高くなりすぎてしまうという事実によって、すぐに制限されてしまう。
【０００４】
この問題は、ビーム走査速度変調回路が、電圧発生器型の出力ステージを有する電圧増幅器を具え、その入力端子を前記微分回路の出力端子に接続し、出力端子を前記補助ライン偏向コイルの第２端子に接続することによって解決される。好適には、電圧増幅器の出力ステージが、電源端子に接続されたコレクタおよび補助コイルの第２端子に接続されたエミッタを有し、エミッタホロワとして配置された第１導電型の第１トランジスタと、基準端子に接続されたコレクタ及び補助コイルの第２端子に接続されたエミッタを有し、同様にエミッタホロワとして配置された第２導電型の第２トランジスタとを具え、この２個のトランジスタのベースを相互接続して、出力ステージの前段にあり、入力端子をビデオ信号の微分回路の出力端子に接続された電圧前置増幅器の出力端子に接続する。
【０００５】
相互コンダクタンス増幅器の出力ステージが、電源端子に接続されたエミッタおよび補助コイルの第１端子に接続されたコレクタを有し、電流発生器として配置された第１導電型の第１トランジスタと、基準端子に接続されたエミッタおよび補助コイルの第１端子に接続されたコレクタを有し、電流発生器として配置された第２導電型の第２トランジスタとを具え、出力ステージの２個の各トランジスタのコレクタ及び補助コイルの第１端子間のコレクタ電流経路にダイオードを、当該トランジスタからの電流に関して順方向に配置されるように挿入する。
【０００６】
このようにして、電源電圧の値より高い値の電圧を、補助コイルの端子において発生させることができる。
【０００７】
【実施例】
本発明はテレビジョン受像機に関して記述されているが、どのような形式の画像表示装置にも関するものであることに注意されたい。ビーム走査速度変調の原理およびその輝度変化における効果は、既知である。それは視聴者に、画像が実際よりより良く輪郭が付いているような印象を与える方法に関係するものである。この効果を得るために、輝度信号を微分器に通し、輝度の変化に同期してビームのライン偏向速度を瞬時に変化させる情報をライン偏向装置に与える。既知のライン偏向回路において速度変化を導入するのは困難なので、好適には主コイルの付近に補助偏向コイルを配置して、輝度信号の時間微分に比例したスポット速度修正電流を供給する。図１に示すテレビジョン受像機の回路図は、アンテナ（またはなにか他の信号源）から信号を受け、その周波数をビデオＩ．Ｆ．増幅器３およびオーディオＩ．Ｆ．増幅器４によって要求される周波数に変換するチューナ２を含む。ビデオＩ．Ｆ．増幅器３の後段に、ベースバンドビデオ信号をビデオ増幅器６に供給し、同期信号をライン走査ステージ７およびフィールド走査ステージ８に供給する、復調器５を配置する。これらのモジュール６および７によって使用されるビデオ信号および同期信号を、サテライトデコーダやビデオレコーダのような、外部の信号源から代わりに発生させてもよい。増幅器６は、ビデオ信号を受像管（陰極線管）の電極に供給する。フィールドおよびライン走査ステージ８および７は、電流を主偏向コイル、「フィールド」および「ライン」偏向コイル１４および１５に各々供給する。スピーカ１６に信号を供給しているオーディオ増幅器１０にベースバンドオーディオ信号を供給する復調器９を、オーディオＩ．Ｆ．増幅器の後段に配置する。最後に、輝度信号を、ビデオ増幅器６から走査速度変調回路１２に伝送し、この回路は前記ビデオ信号のビデオ内容の関数として水平走査速度変調電流を補助水平偏向コイル１３に供給する。回路１２が必然的に信号に遅延をもたらすことから、その動作が表示管１１に供給されるビデオ信号に正確に同期しない危険性がある。この欠点を取り除くために、７０ｎＳ程度の遅延をもたらす遅延回路（図示せず）を、ビデオ増幅器６における各色成分の経路中に組み込む。
【０００８】
前記補助コイル１３で輝度信号の時間微分に比例した電流を発生させるためには、前記電流を電流発生器によって発生させるか、電流の時間微分である電圧をコイルに印加しなければならない。後者のようにした場合、第２の微分回路を設けなければならないため、電流発生器を使用するのが一般に好適である。
【０００９】
図２に示す走査速度変調回路は、ビデオ信号入力端子２３に接続されたビデオ信号を微分する回路１７の後段に位置するゲイン制御ステージ１８と、第１前置増幅器１９と、電流発生器型の出力ステージ２０とを具え、この出力ステージ２０の電流出力端子を補助コイル１３の一方の端子に接続する。。微分回路１７の出力端子を第２前置増幅器２１にも接続し、その後段に位置する電圧発生器型の出力ステージ２２の電圧出力端子を補助コイル１３の他方の端子に接続する。したがって、増幅器２１および２２が電圧発生器であっても、第２の微分回路を設ける必要はない。実際には、電圧増幅器は、微分回路１７から来る信号によって制御され、要求される信号の方向に依存して補助コイルの第２端子（図中の下側の端子）を電源かグランドのどちらかに接続する、切替え式電源として動作する。
【００１０】
図３の回路は、図２の構成要素の一実施例を詳細に示す。
【００１１】
図の左手部分において３原色成分Ｒ，Ｖ，Ｂ（赤、緑、青）を抵抗回路網７７、７８、７９に供給し、これら抵抗回路網の共通接続点を抵抗６９を経て接地する。この抵抗回路網は、接続点において３原色信号の和、すなわち輝度信号を復元するマトリックス回路を構成している。この輝度を、キャパシタ２９によって、ＮＰＮ型トランジスタ４０のベースに供給する。このトランジスタはエミッタ接地されており、このトランジスタのコレクタに接続された２個の抵抗８０および８１によって形成されたブリッジによってバイアスされている。キャパシタ２９とそこに接続される種々のインピーダンスとによって与えられる時定数を、要求される微分器の効果が達成されるように選択する。正電源２５に接続された負荷抵抗８２から取り出される増幅された信号を、エミッタホロワとして配置され、コレクタが正電源２６に直接接続され、エミッタが抵抗８３を経て接地されているＮＰＮ型トランジスタ４１のベースに供給する。キャパシタ２９とトランジスタ４０および４１とを具える部分は、図２の微分回路１７に対応している。
【００１２】
トランジスタ４１のエミッタからの増幅された信号を、キャパシタ３０を経てＮＰＮ型トランジスタ４５のベースに供給する。このトランジスタ４５は、電源２６とグランドとの間に接続された２個の抵抗８４および８５によって形成されたブリッジによってバイアスされ、エミッタ接地されているが、そのエミッタ経路には線型性を向上するために抵抗８８を設けてある。このトランジスタは、トランジスタ４５と、各々のコレクタ抵抗８９および９０によって負荷されている一組のＮＰＮ型トランジスタ４２および４３とによって構成されている、良く知られている差動アセンブリの「テイル」を形成している。トランジスタ４２を、電源とグランドとの間に接続された２個の抵抗８６および８７によって形成されたブリッジによってバイアスする。このトランジスタのベースをキャパシタによってグランドから減結合している。
【００１３】
トランジスタ４３を、接続点をトランジスタ４３のベースに接続された２個の直列に配置された抵抗９２および９１に電流を供給する電流源４４によって構成される特別なアセンブリによってバイアスする。ＰＮＰ型トランジスタ４４は電流源を構成し、そのエミッタを正電源２７に接続する。この同じ電源２７に測定抵抗として動作する低い値の抵抗９３の一方の端を接続してあり、出力ステージの電源電流が流れる。トランジスタ４４のベースを抵抗９４を介して抵抗９３の他方の端に接続しているので、このトランジスタの直流ベース・エミッタ電圧は、出力ステージの電流が増加した場合に増加する。その時、トランジスタ４４および４３内の電流も増加し、それに応答してトランジスタ４２内の電流が減少する。アセンブリの出力信号はトランジスタ４２のコレクタから取られるので、出力ステージ中の電流が増加した場合、アセンブリのゲインは減少する。このようにして、出力ステージの電流が自動的に制御される。前記抵抗９３の他方の端は、さらに符号２８によって示される電源端子を形成し、回路のいくつかの構成要素に給電する。トランジスタ４５、４２および４３を具えるアセンブリは、図２のゲイン制御ステージ１８に対応する。
【００１４】
トランジスタ４２のコレクタ上の信号を、共にエミッタホロワとして配置された２個のＮＰＮ型トランジスタ４７および４９のカスケード配列と、同様に共にエミッタホロワとして配置された２個のＰＮＰ型トランジスタ４６および４８のカスケード配列とによって各々形成された２つのゲイン経路と共に設けられたそれ自体は既知の形式であるプッシュ−プル前置増幅器の２個の入力端子に、２個のキャパシタ３２および３１を介して同時に供給する。これらの４個のトランジスタのコレクタを、すべて電源２５に接続する。抵抗９５を介して電源２５に向けて電流を流す２個の直列に配置されたダイオード６２と抵抗９５との接続点に、トランジスタ４６のベースが抵抗を介して接続されていることから、ＰＮＰ型の入力トランジスタ４６は電源２８によってバイアスされる。トランジスタ４６のエミッタを、抵抗５８を経てトランジスタ４８のベースに接続することによって、このトランジスタ４８をバイアスする。電源２８から見て、直列に配置されたダイオード６２の、トランジスタ４６および４８の直列接続された２個のベース─エミッタ電圧に等しい直流電圧で、これら２個のトランジスタを適正にバイアスする。抵抗９６がグランドに向かって２個の直列に配置されたダイオード６５に電流を流し、トランジスタ４７のベースを抵抗９６およびダイオード６５の間の接続点に抵抗を介して接続し、トランジスタ４７のエミッタをトランジスタ４９のベースに抵抗５９を介して接続することによって、ＮＰＮ型のトランジスタ４７および４９を電源２５から、上述したところと対称的にバイアスする。
【００１５】
トランジスタ４８のベースを、直列に配置した３個のダイオード６３のカスケード配列を介して、２個のダイオード６２の接続点に接続する。このようにするとこのトランジスタのベース信号のクリッピングが生じるので、ダイオードの直流電圧が、トランジスタのベースの平均バイアス電圧にほぼ等しい、２個のダイオード６２の接続点における電圧に関して、１／３以下に減少するのを防止できる。上述したところと対称的に、トランジスタ４９のベースを、３個の直列に配置されたダイオード６４を介して、２個のダイオード６５の接続点に接続する。このようにすると、このトランジスタのベース信号のクリッピングが生じるので、ダイオード直流電圧の値が、２個のダイオード６５の接続点における電圧に関して３倍を越えて増加するのを防止できる。
【００１６】
トランジスタ４６のエミッタを、負荷抵抗５６を介して電源２８に接続し、トランジスタ４７のエミッタを、負荷抵抗５７を介してグランドに接続し、トランジスタ４８のエミッタを、負荷抵抗９９を介して電源２８に接続し、トランジスタ４９のエミッタを、負荷抵抗９８を介してグランドに接続する。トランジスタ４９および４８の各々のコレクタ経路に直列に配置され、キャパシタによって互いに減結合された抵抗１０２および１０３は、これらのトランジスタにおいて消費される電力を制限するように動作する。トランジスタ４６から４９を具えるアセンブリは、図２の前置増幅器１９に対応する。
【００１７】
最後に、トランジスタ４８および４９のエミッタにおける信号は、互いに直列関係に配置され、双方とも電流発生器として設けられ、各々エミッタ抵抗１００および１０１を有する出力トランジスタＰＮＰ型５０およびＮＰＮ型５１のベースを各々制御する。２個の直列に配置されたダイオード６６および６７を、トランジスタ５０および５１のコレクタ間に挿入し、補助コイル１３の一方の端をこれらのダイオードの接続点２４に結合する。これらのダイオードは次のように動作する。例えば、有効な電流がコイル１３およびトランジスタ５１内を流れる場合および、後者が急に遮断された場合、接続点２４における電圧が増加し、ダイオード６６の存在によりトランジスタが逆にバイアスされるのを防止することができる。ダイオード６６および６７の接続点とグランドとの間に、さらにこの形式の増幅器（いわゆる「Ｂｏｕｃｈｅｒｏｔ」）においては習慣的に抵抗１０４およびキャパシタ３６の直列配列が配置されており、その目的は、ある条件での場合に自己発振を防ぐことである。さらに、この形式の増幅器には習慣的に、抵抗９７およびキャパシタ３５の他の直列配列をコイル１３に直列に挿入し、自己誘導を減衰させる。
【００１８】
トランジスタ５０および５１を具えた装置は、図２中の符号２０によって示される出力ステージを構成する。
【００１９】
ビデオ信号を微分する微分回路からの信号、すなわちトランジスタ４１のエミッタにおける信号を、キャパシタ３３および抵抗７０とキャパシタ３４および抵抗７４を介して、トランジスタ５２および５３によって形成される第２前置増幅器の入力端子にも供給する。抵抗７０とキャパシタ３４の間にグランドに向かって接続された２個の逆並列に配置されたツェナーダイオード６０は、ピーク電圧を制限するように動作する。抵抗７１の目的は、直流電圧の平均値を固定することである。コレクタに接続された２個の抵抗７２および７３によって形成されたブリッジによってバイアスされ、エミッタ接地されているＮＰＮ型トランジスタ５２のベースに前記信号を伝送する。電源２８（トランジスタ４６および５１に供給している電源と同じ）に接続されている負荷抵抗７５からの増幅された信号を、ＮＰＮ型トランジスタ５３のベースに供給する。このトランジスタ５３は、エミッタホロワとして配置され、コレクタが電源２８に直接接続され、エミッタが抵抗７６を介してグランドに接続される。トランジスタのエミッタ─ベースダイオードに対して逆並列に配置されたダイオード６１は、負の電圧変化の伝送を加速させる。トランジスタ５２および５３を具える装置は、図２の前置増幅器２１に対応する。
【００２０】
最後に、トランジスタ５３のエミッタにおける信号を、エミッタホロワとして配置され、エミッタを相互接続して直列に配置されている出力トランジスタＮＰＮ５４およびＰＮＰ５５の２個のベースに共に供給する。
【００２１】
補助コイル１３の他方の端を、トランジスタ５４および５５の接続点に接続する。良好な結果を与え、２．５μＨの補助水平偏向コイルを使用した実施例において、構成要素は次のような値を持ち、次のような形式のものである。
トランジスタ：
４０，４１＝ＢＣ８４８，  ４２，４３＝ＢＣ８４７，  ４４＝ＢＣ８５８，
４５，４７，４９，５２，５３＝ＢＣ５４７，  ４６，４８＝ＢＣ５５７，  ５０，５５＝ＢＤ８２６，
５１，５４＝ＢＤ８２５，
ダイオード：
６０＝ＢＺＶ８７，  ６１から６５＝ＬＬ４１４８，  ６６，６７＝ＬＬ４１５０，
キャパシタ：
２９＝１００ｐＦ，  ３０，３５，３６＝２７ｎＦ，  ３１  から３４＝１ｎＦ，
抵抗：
７０，７４，８３，８９，９０＝１ｋ  Ω，  ７１＝１０ｋΩ，  ７２＝１２ｋΩ，  ７３＝４７０Ω，
７５，７６＝１．２ｋΩ，  ７７，７８，７９＝２．２ｋ  Ω，  ５５，５９，８０，８２＝５６０ｋΩ，
８１＝４．７ｋ  Ω，  ８４＝１５ｋΩ，  ８５＝８２ｋΩ，  ８６＝２２ｋΩ，  ８７＝１２ｋΩ，
８８＝３９０Ω，  ９１＝６８ｋΩ，  ９２，９４＝５６ｋ  Ω，  ９３，１００，１０１＝１０  Ω，
９５，９６＝１５ｋ  Ω，  ９７＝１５０Ω，  ９８，９９＝３３Ω，  ５６，５７，１０２，１０３＝３３０  Ω，
１０４＝１００  Ω
抵抗９３、１００および１０１は、過負荷になった場合フレームを発生することなく破壊される、いわゆる安全抵抗である。
電源電圧：
２５＝１５  ボルト，  ２６＝３０  ボルト，  ２７＝３３  ボルト
【図面の簡単な説明】
【図１】ビーム走査速度変調回路を設けたテレビジョン受像機を図式的に示す線図である。
【図２】ビーム速度変調回路を図式的に示す線図である。
【図３】本発明によるビーム速度変調回路の一実施例を詳細に示す回路図である。
【符号の説明】
１２  走査速度変調回路
１３  補助水平偏向コイル
１７  微分回路
１８  ゲイン制御ステージ
１９  第１前置増幅器
２０  第１出力ステージ
２１  第２前置増幅器
２２  第２出力ステージ
２３  ビデオ信号入力端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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