(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
テレビジョン装置用の過電圧保護システムであって、
第１のフライバックトランスを含み、第１の電圧信号を発生するように動作する第１の共振リトレース手段と、
前記第１のフライバックトランスに結合された第２のフライバックトランスを含み、前記第１の電圧信号に加算される第２の電圧信号を発生するように動作する第２の共振リトレース手段と、
前記第１の電圧信号を生じさせる第１の帰還信号を発生する手段と、
前記第１の電圧信号と前記第２の電圧信号が加算された信号を生じさせる第２の帰還信号を発生する手段と、
前記第１と第２の帰還信号を合成して、複合帰還信号を発生する手段と、
前記複合帰還信号に応答し、前記第１の共振リトレース手段と前記第２の共振リトレース手段のうち少なくとも１つの動作を不能にする過電圧保護回路と
を具えたことを特徴とする過電圧保護システム。
【請求項２】
前記第１のフライバックトランスは、第１の電圧供給源と第１のスイッチング回路の間に結合される１次巻線と、前記第１の電圧信号を発生する２次巻線と、前記第１の帰還信号を発生する補助巻線とを含んでおり、
前記第２のフライバックトランスは、前記第１の電圧信号と第２の電圧信号が加算された電圧を生じさせる第２の電圧供給源と第２のスイッチング回路の間に結合される１次巻線と、前記第１のフライバックトランスの前記２次巻線に結合され、前記第２の電圧信号を発生する２次巻線とを含んでおり、前記第２の帰還信号は前記第２のスイッチング手段の両端間の電圧であることを特徴とする請求項１記載の過電圧保護システム。
【請求項３】
テレビジョン装置用の過電圧保護システムであって、
直列に結合されたそれぞれの巻線を各々が有し、前記それぞれの巻線にそれぞれ誘起される第１および第２の電圧信号の和で形成される高電圧信号を発生する第１および第２のフライバックトランスと、
前記第１の電圧信号を生じさせる第１の帰還パルスを連続的に発生する前記第１のフライバックトランスの第２の巻線と、
前記高電圧信号に応答し、前記高電圧信号を生じさせる第２の帰還パルスを連続的に発生する調整回路と、
前記第１および第２の帰還パルスを合成して、連続的な複合帰還パルスを形成する手段と、
前記複合帰還パルスのエネルギーを生じさせる連続的な信号を発生する手段と、
前記連続的な信号を感知し、制御信号を発生して、過電圧保護回路の動作を開始させる手段と
を具えたことを特徴とする過電圧保護システム。
【請求項４】
前記第１および第２のフライバックトランスの各々が共振リトレース回路の一部を形成する、請求項３記載の過電圧保護システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、一般に、テレビジョン装置の過電圧保護システムの分野に関し、特に、陰極線管から人体に照射される等照射線量（ｉｓｏｅｘｐｏｓｕｒｅ）曲線に近似しているアルタ（ｕｌｔｏｒ）電圧レベルにおいてテレビジョン装置を動作させることのできるＸ線保護システムに関する。
【０００２】
【発明の背景】
ビームスポットの大きさ、回路の構成および一般的な制限を考慮すると、受像管を出来るだけ高いアルタ電圧で動作させることが通常望ましい。アルタ電圧の高さに関する制限の１つはＸ線放射が発生するレベルである。食品・医薬品局の一部であるデバイス／放射線衛生センターは、Ｘ線放射の最大許容値に制限を設け、陰極線管の販売業者は、各陰極線管について、Ｘ線放射を生じるビーム電流対アルタ電圧の関係を明示する。この関係は等照射線量曲線として表わされる。等照射線量曲線は図３にグラフで示されている。等照射線量曲線は、毎時０．５ミリレントゲン（ｍＲ／Ｈｒ）のレベルのＸ線放射を表す。Ｙ軸はアルタ電圧すなわち高電圧レベル（ＨＶで表す）である。Ｘ軸はビーム電流（ＩＢＥＡＭ）をミリアンペア（ｍＡ）で表わしている。図３に示す曲線の場合、最大ビーム電流レベル約２ｍＡは、等照射線量曲線で定められている安全レベルを約３８ｋＶで超過する。安全規則に従って、テレビジョンのシャーシは、等照射線量曲線を超過するＩＢＥＡＭ対ＨＶ箇所にまで受像管を駆動することは許されない。また、このような過度の状態はシャーシにたった１つの欠陥があるだけでも起こることがあってはならない。この欠陥は、例えば、高電圧回路、Ｘ線保護（ｘ−ｒａｙｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ：ＸＲＰ）回路、電源を含むあらゆる回路に起こり、あるいは、あらゆる構成要素の値の変化から起こり得る。
【０００３】
また、図３は、２つの動作曲線を示す。上方の曲線は高電圧ＨＶを追従して表わされ、下方の曲線は高電圧ＨＶを追従せずに表わされている。下方の動作曲線は、ここで述べられている本発明の利点を得ない動作を表す。上方の曲線はここで述べる本発明に従う動作を表す。シャーシの通常の動作は、等照射線量曲線より下のＩＢＥＡＭ対ＨＶレベルで行われる。動作曲線と等照射線量曲線の間にある、グラフの第４番目の曲線はＸ線保護回路トリップ曲線である；すなわち、例えば高電圧電源を閉鎖することにより、Ｘ線放射の発生を防ぐようにＸ線保護回路がテレビを動作不能にする電圧レベルである。
【０００４】
これらの曲線の各々に関する許容値があり、これは動作曲線と等照射線量曲線との間隔を広げる結果となる。これらの許容値は、Ｘ線保護回路、高電圧調整器のようなほとんどすべての電気回路および構成要素の固有の特徴であり、個々の受像管の動作特性である。通常の動作の最悪の状況の下でＸ線放射を回避するために、等照射線量曲線と動作曲線とは十分に離されていなければならない。この分離のためには、パッド（ｐａｄ）と称される保護用クッションがしばしば必要とされる。
【０００５】
アルタ電圧は、通常、共振リトレース水平偏向回路のフライバックトランスに発生される。このような回路は２９ｋＶを発生することもある。正しく動作するために、更に高いアルタ電圧を必要とする受像管もある。第２のフライバックトランスを有する第２の共振リトレース回路はブースト（ｂｏｏｓｔ）電圧（例えば、３ｋＶ）を発生することができる。２つの共振リトレース回路のフライバックトランスの適当な巻線は直列に結合されて、２つの電圧の和（この例では３２ｋＶ）であるアルタ電圧を発生する。しかしながら、従来技術による過電圧保護システムでは、第２の回路からの高電圧は追従されないので、高電圧調整器の最大ブースト電圧の量を追加して、動作曲線が曲線およびＸ線保護トリップ曲線よりも下になるようにしなければならない。このような制約により、ブースト電圧にもかかわらず、等照射線量曲線およびＸ線保護トリップ曲線に接近したアルタ電圧レベルで安全に動作することは一層困難となる。
【０００６】
Ｘ線保護回路は、受像管のアルタ（ＨＶ）電圧の値を検出して、ＨＶがある一定の電圧に達すると、ＨＶ電源を閉鎖する。この電圧は受像管のＸ線放射特性により決定される。１つの知られている動作方法では、ＨＶトランスからのピーク検出された電圧は、ＨＶの値を表示するのに使用される。このピーク検出された電圧は、ＨＶと同じ巻線により発生されないが、同じトランスにあるので、ＨＶに比例する。もう１つの知られている方法では、ＨＶ調整器が使用され、ＨＶを発生するＨＶトランスの巻線と直列にパルス電圧を挿入して調整する。従って、高電圧は、ＨＶ巻線の電圧とＨＶ調整器の巻線の電圧のピーク検出された和である。この構成では、Ｘ線保護電圧はＨＶに比例せずに、ＨＶトランスで発生されるＨＶの部分にのみ比例する。ある種の投射型テレビジョンにおけるように、等照射線量曲線が十分に高い場合には、ＨＶ調整器による昇圧を補償するために、大きなパッドを付加することができる。大抵の直視型シャーシは、通常動作のＨＶとＸ線放射が発せられるＨＶ間のパッドに供給するのに十分な電圧を有する余裕はない。
【０００７】
【発明の概要】
ここで述べる発明的構成による過電圧保護システムは、ＨＶブースト調整器が使用されているとき、ＨＶに正比例する帰還電圧を生じる。従って、高電圧（ＨＶ）は厳密に追従され、そのため、動作曲線は等照射線量曲線にずっと接近することができ、Ｘ線放射の発生する危険もなく、テレビジョン受像機の動作がしばしば中断を起こすこともない。
【０００８】
このような過電圧保護システムでは、第１の共振リトレース回路が動作して、第１の電圧信号を発生し、第１の共振リトレース回路に結合された第２の共振リトレース回路が動作して、第１の電圧信号に加算される第２の電圧信号を発生する。第１の共振リトレース回路におけるフライバックトランスの補助巻線は、第１の電圧信号を表す第１の帰還信号を発生する。加算された第１と第２の電圧信号を調整器が感知し、加算された第１と第２の電圧信号を表す第２の帰還信号を発生する。第２の共振リトレース回路は前記調整器に応答する。抵抗性の加算接続点が第１と第２の帰還信号を合成して、複合帰還信号を発生する。過電圧保護回路は複合帰還信号に応答して、第１と第２の共振リトレース回路のうち少なくとも一方の動作を不能にする。
発明の構成
テレビジョン装置用の過電圧保護システムであって、
第１のフライバックトランスを含み、第１の電圧信号（Ｖ１）を発生するように動作する第１の共振リトレース手段（２０）と、
前記第１の共振リトレース手段（２０）に結合され、第２のフライバックトランスを含み、前記第１の電圧信号（Ｖ１）に加算される第２の電圧信号（Ｖ２）を発生するように動作する第２の共振リトレース手段（３０）と、
前記第１の電圧信号（Ｖ１）を表す第１の帰還信号（フィラメント・パルス）を発生する手段（Ｗ３，Ｒ３）と、
前記第１の電圧信号（Ｖ１）と第２の電圧信号（Ｖ２）が加算された信号を表す第２の帰還信号（ＨＶＲパルス）を発生する手段（Ｒ４）と、
前記第１と第２の帰還信号を合成して、複合帰還信号を発生する手段（Σ１，Ｄ３，Ｃ５）と、
前記複合帰還信号に応答し、前記第１と第２の共振リトレース手段（２０，３０）のうち少なくとも１つの動作を不能にする過電圧保護回路（４０，５０）とを具えた、前記過電圧保護システム。
【０００９】
【実施例】
図１に示す過電圧保護システム１０は、アルタ電圧（すなわち、高電圧）ＨＶを発生する回路およびＸ線放射保護回路を含んでいる。水平偏向を行う第１の共振リトレース回路２０は、水平駆動信号源（図示せず）と、水平出力トランジスタＱ１と、リトレースコンデンサＣ１と、ダンパダイオードＤ１と、そしてフライバックトランスＴｒ１とを含んでいる。トランスＴｒ１の巻線Ｗ１は、トランジスタＱ１、コンデンサＣ１およびダイオードＤ１に接続され、Ｂ＋電圧を発生する。第１の電圧信号Ｖ１は巻線Ｗ２に誘起され、巻線Ｗ２は高電圧発生回路の一部を形成する。第１の電圧信号は、図３に示す等照射線量グラフに従い、約２９．５ｋＶである。補助巻線Ｗ３は、巻線Ｗ２に誘起される電圧に比例する振幅（すなわち、エネルギーレベル）を有する線条パルス（ｆｉｌａｍｅｎｔ  ｐｕｌｓｅ）を発生する。線条パルスは第１の帰還パルス（すなわち信号）であり、これは抵抗Ｒ３を介して加算接続点Σ１に供給される。
【００１０】
第２の共振リトレース回路を形成するブースト電圧回路３０は、第２のトランスＴｒ２、水平ドライブ信号により切り換えられる第２のトランジスタＱ２、およびトランスＴｒ２の巻線Ｗ５に並列なフライバックコンデンサＣ３を含んでいる。第２の電圧信号Ｖ２は、巻線Ｗ２およびダイオードＤ２と直列に接続されているトランスＴｒ２の巻線Ｗ４に誘起される。ダイオードＤ２は、アルタ電圧を発生するダイオード・セットを表す。第２の電圧信号は約２．５ｋＶである。第１と第２の電圧信号は、直列接続された巻線により加算され、コンデンサＣ２に高電圧信号ＨＶを発生する。コンデンサＣ２は、受像管容量と高圧分配器の容量の合成を表す。抵抗Ｒ１とＲ２により形成される分圧器は高電圧調整器３２に帰還信号を供給する。高電圧調整器３２は、直列経路調整器として具体化される。分圧器は約１／３００の減少率を与える。
【００１１】
ブースト電圧を調整するには、トランジスタＱ２のドレインが巻線Ｗ５とコンデンサＣ３が形成する共振回路を切り換えて、高電圧調整（ＨＶＲ）パルスを発生する。高電圧調整パルスは、調整器３２の動作状態に依り、約５０Ｖピークから４００Ｖピークの範囲である。また、高電圧調整パルスは、抵抗Ｒ４を介して第２の帰還パルスとして加算接続点Σ１に供給される。図１に示すように、線条パルスは高電圧調整パルスよりも狭く、通常状態では、より低い振幅を有する。加算接続点Σ１は、加算接続点への２つの入力を含んでいる合成帰還パルスを発生する。この合成帰還パルスは対称形でないことが分る。図２に示すように、線条パルスは時間的により早く起こる。これは、線条パルスの後縁（図で右端）の近くで導通を開始するダイオードＤ２から起こる。
【００１２】
再び、図１に関連して、過電圧保護回路は、電圧感知回路４０とトリップ回路５０から成る。回路４０と回路５０はアルタ電圧を感知し、保護回路をトリップする１つの回路であるが、説明の便宜上、区別されている。連続的な合成帰還パルスはダイオードＤ３により整流され、コンデンサＣ５の両端に或るレベルの電圧を発生する。フィルタコンデンサＣ４はダイオードＤ３と並列である。抵抗Ｒ５（調節可能）、Ｒ６，Ｒ７およびＲ８はトランジスタＱ３のベースにおけるバイアスレベルを決定する。その電圧レベルはツェナーダイオードＺ１と抵抗Ｒ９を通ってトランジスタＱ３のエミッタに結合される。このときツェナーダイオードは逆方向に導通するようにバイアスされている。ツェナーダイオードＺ１の定格は１０ボルトである。トランジスタＱ３は、エミッタ／ベース電圧が約０．７ボルトを超えると導通する。これが起こるのは、抵抗Ｒ７両端の電圧Ｖｔｒｉｐが約１０．７ボルトを超えるときである。これは、抵抗Ｒ５を調節することにより、かなり正確に設定できる。
【００１３】
トリップ回路５０は、通常は非導通状態にあるシリコン制御整流器ＳＣＲ１を含んでいる。ＳＣＲ１のアノードは、通常、論理的意味において、高い。トランジスタＱ３が導通すると、コンデンサＣ６が充電される。コンデンサＣ６の両端の電圧が十分に高いと、ＳＣＲ１はゲート制御されて導通状態になる。ＳＣＲ１のアノードは大地に電位に低下される。従って、ＳＣＲ１のアノードは、Ｘ線放射保護のためにオン／オフ信号を供給する。制御信号は、電源および／または水平偏向回路および／またはブースト回路を動作不能にするのに使用され、および／またはマイクロプロセッサへのコマンド信号として使用され、マイクロプロセッサは、Ｘ線放射の発生を防止するために、テレビジョン回路のうちの或る箇所またはすべてを動作不能にする。
【００１４】
高電圧を追従し、また２つの帰還パルス信号を合成してトリップ電圧を形成することにより、安全性を犠牲にすることなく、図３に示すように、従来の回路を使用するよりもずっと等照射線量曲線に接近した動作曲線を形成することができる。また正確な制御を行うために、わずか少数の抵抗の許容誤差は重要である。抵抗Ｒ７，Ｒ８およびＲ９は１％の許容誤差を有し、抵抗Ｒ３およびＲ４は２％の許容誤差を有する。これは、過電圧保護回路のコストを減少させると共に、動作曲線と等照射線量曲線との間のより小さいパッドの必要性に対して役立つ。
【図面の簡単な説明】
【図１】テレビジョンの過電圧保護システムの概略図である。
【図２】図１の回路で発生される線条パルスとＨＶＲ（高電圧調整）パルスの相対的位相を示すタイミング図である。
【図３】発明的構成を説明するのに役に立つ等照射線量グラフである。
【符号の説明】
１０    過電圧保護システム
２０    第１の共振リトレース回路
３０    第２の共振リトレース回路（ブースト電圧回路）
３２    高電圧調整器
４０    電圧感知回路
５０    トリップ回路
【図１】
0003569305.tif 000002
【図２】
0003569305.tif 000003
【図３】
0003569305.tif 000004