(57)【要約】ビデオ・イメージング装置は、第１陰極線管及び第２陰極線管で各々がウルトル電極及びフォーカス電極を有するもの、を有する。電源はウルトル電圧を生成し、該電圧は、ビーム電流変動によって発生する変動電圧成分を有し得るものであり、該第１陰極線管及び第２陰極線管の第１ウルトル電極及び第２ウルトル電極に結合される。高電圧増幅器は偏向周波数に関連する周波数で動的フォーカス電圧成分を生成する。合成ネットワークは変動電圧成分と動的フォーカス電圧成分とを合成して合成された、動的フォーカス電圧を発生させる。該合成された、動的フォーカス電圧は第１フォーカス電極及び第２フォーカス電極の各々に結合されて、該合成された、動的フォーカス電圧から、第１フォーカス電極での第１動的フォーカス電圧と第２フォーカス電極での第２動的フォーカス電圧の各々を発生させる。
2005523476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビデオ・イメージング装置であって：
第１ウルトル電極と第１フォーカス電極とを有する第１陰極線管、並びに第２ウルトル電極と第２フォーカス電極とを有する第２陰極線管；
該第１ウルトル電極と該第２ウルトル電極とに結合されて、ビーム電流変動によって発生する変動電圧成分を有するウルトル電圧を生成する電源；
偏向周波数に関連する周波数で動的フォーカス電圧成分を生成する高電圧増幅器；及び
該変動電圧成分と該動的フォーカス電圧成分とを合成して、合成された、動的フォーカス電圧を発生させる合成ネットワーク；
を有し；
該合成された、動的フォーカス電圧が該第１フォーカス電極と該第２フォーカス電極との各々に結合されて、該合成された、動的フォーカス電圧から、該第１フォーカス電極での第１動的フォーカス電圧と該第２フォーカス電極での第２動的フォーカス電圧とを、発生させることを特徴とするビデオ・イメージング装置。
【請求項２】
請求項１記載のビデオ・イメージング装置であって、更に：
直流ブロッキング・コンデンサ；
を有し；
該直流ブロッキング・コンデンサが該ウルトル電圧電源と該ネットワークに結合されて、該ウルトル電圧が直流電圧成分を該合成された、動的フォーカス電圧にもたらすことを妨げることを特徴とするビデオ・イメージング装置。
【請求項３】
請求項１記載のビデオ・イメージング装置であって、該ウルトル電圧電源が更に、直流高電圧を生成し、該直流高電圧が該第１フォーカス電極及び該第２フォーカス電極に、該合成ネットワークをバイパスする方法で結合されることを特徴とするビデオ・イメージング装置。
【請求項４】
請求項１記載のビデオ・イメージング装置であって、該合成ネットワークが受動素子を有し、如何なる能動素子をも除外することを特徴とするビデオ・イメージング装置。
【請求項５】
請求項１記載のビデオ・イメージング装置であって、更に：
該合成された、動的フォーカス電圧を該第１フォーカス電極に結合するインピーダンス；
を有し；
該合成ネットワークは該インピーダンスを除外する方法で該第２フォーカス電極に結合されることを特徴とするビデオ・イメージング装置。
【請求項６】
請求項１記載のビデオ・イメージング装置であって、該インピーダンスがコンデンサ分圧器に含まれるコンデンサを有することを特徴とするビデオ・イメージング装置。
【請求項７】
請求項１記載のビデオ・イメージング装置であって、更に：
該合成された、動的フォーカス電圧を該第１フォーカス電極に結合する第１分圧器；及び
該合成された、動的フォーカス電圧を該第２フォーカス電極に結合する第２分圧器；
を有することを特徴とするビデオ・イメージング装置。
【請求項８】
請求項１記載のビデオ・イメージング装置であって、該合成ネットワークによって共通に、該第１動的フォーカス電圧及び該第２動的フォーカス電圧の周波数特性が決まることを特徴とするビデオ・イメージング装置。
【請求項９】
ビデオ・イメージング装置であって：
第１ウルトル電極と第１フォーカス電極とを有する第１陰極線管、並びに第２ウルトル電極と第２フォーカス電極とを有する第２陰極線管；
該第１ウルトル電極と該第２ウルトル電極とに結合されて、ビーム電流変動によって発生する変動電圧成分を有するウルトル電圧を生成する電源；
偏向周波数に関連する周波数で動的フォーカス電圧成分を生成する高電圧増幅器；
該変動電圧成分と該動的フォーカス電圧成分とを合成して、合成された、動的フォーカス電圧を発生させる合成ネットワーク；
該合成された、動的フォーカス電圧に応答して、該合成された、動的フォーカス電圧から該第１フォーカス電極で第１動的フォーカス電圧を発生させる第１分圧器；及び
該合成された、動的フォーカス電圧に応答して、該合成された、動的フォーカス電圧から該第２フォーカス電極で第２動的フォーカス電圧を発生させる第２分圧器；
を有することを特徴とするビデオ・イメージング装置。
【請求項１０】
請求項９記載のビデオ・イメージング装置であって、該ウルトル電圧電源は更に、該合成ネットワークをバイパスする方法で該第１フォーカス電極及び該第２フォーカス電極に結合される直流高電圧を生成することを特徴とするビデオ・イメージング装置。
【請求項１１】
ビデオを表示する装置であって：
第１キネスコープ及び第２キネスコープ；
を有し、該第１キネスコープ及び第２キネスコープ各々がウルトル端子、電子ビーム変調端子、及びフォーカス端子を含み、表示画面上に当たる電子ビームを生成し；
更に、該第１キネスコープ及び第２キネスコープの該表示画面の少なくとも一部分に対して該電子ビームを偏向させる偏向装置；
該第１キネスコープ及び該第２キネスコープの該電子ビーム変調端子に結合されて、該電子ビームを該偏向と同期化された画像情報によって変調し、該表示画面上の少なくとも一画像の成分を規定する画像信号源；及び
該第１キネスコープ及び該第２キネスコープの該ウルトル端子に結合された単一ウルトル電圧源；
を有し、該ウルトル電圧源は該電子ビームの該変調に応じて該ウルトル電圧における変動があり；
更に、該第１キネスコープ及び第２キネスコープの該フォーカス端子に直結された単一直流第１フォーカス電圧源；
を有し、該第１フォーカス電圧が一般に、該ウルトル電圧に対する固定の比率を有し；
更に、該電子ビームの該偏向に応答する単一第２フォーカス電圧源；及び
該ウルトル電圧源と該第２フォーカス電圧源に結合されて、該ウルトル電圧源と第２フォーカス電圧源とを、お互いに、かつ、該第１キネスコープ及び第２キネスコープの該フォーカス端子に、該ウルトル電圧及び該第２フォーカス電圧以内での周波数成分に関する量で、結合する結合手段；
を有することを特徴とするビデオを表示する装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の装置であって、該結合の該量が、１ｋＨｚを下回る周波数領域において該第２フォーカス電圧の約２／３であり、該ウルトル電圧の約１／５であることを特徴とする装置。
【請求項１３】
請求項１１記載の装置であって、該ウルトル電圧の該結合の該量が、約３０ｋＨｚを上回る周波数において該第２フォーカス電圧の約８０％よりも大きいことを特徴とする装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の装置であって、約３０ｋＨｚを上回る周波数における該ウルトル電圧の該結合の該量が１０％よりも少ないことを特徴とする装置。
【請求項１５】
テレビジョン装置であって：
第１受像管、第２受像管、並びに第３受像管；
を有し、該第１受像管、第２受像管、並びに第３受像管各々がウルトル端子並びにフォーカス端子；
を有し；
更に、該第１受像管、第２受像管、並びに第３受像管の該ウルトル端子に結合されたウルトル電圧源；
を有し、該ウルトル電圧が該第１受像管、第２受像管、並びに第３受像管におけるビーム電流の流れに応じて変動する結果となり；
更に、該ウルトル電圧に対する一定の比率である値を維持する結果となる第１フォーカス電圧源；
を有し、該第１フォーカス電圧源が該第１受像管、第２受像管、並びに第３受像管の該フォーカス端子に結合され；
更に、垂直方向及び水平方向に該ビームを偏向させる偏向手段；
該偏向に応じて垂直レート動的フォーカス信号及び水平レート動的フォーカス信号を生成する動的フォーカス電圧源；及び
結合回路；
を有し、該結合回路は該ウルトル電圧源に結合された第１入力端子、該動的フォーカス電圧源に結合された第２入力端子を含み、更に、該第１受像管、第２受像管、並びに第３受像管の該フォーカス端子に結合された出力ポートを含んで、
第１周波数を下回る周波数の成分を有する該動的フォーカス電圧の第１比例、
該ウルトル電圧における変動の第２比例、及び
該第１周波数より大きい第２周波数を上回る周波数の成分を有する該動的フォーカス電圧の第３比例、
を合わせて加算し、該第１受像管、第２受像管、並びに第３受像管の該フォーカス端子に印加することを特徴とするテレビジョン装置。
【請求項１６】
請求項１５記載のテレビジョン装置であって、該結合回路が：
第１端子及び第２端子を有する、抵抗器とコンデンサとが直列に接続された回路；
を有し、該抵抗器とコンデンサとが直列に接続された回路の該第１端子が該結合回路の該第１入力端子に結合され；
更に、第１端子及び第２端子を含む、抵抗器とコンデンサとが並列に接続された回路；
を有し、該抵抗器とコンデンサとが並列に接続された回路の該第１端子が該結合回路の該第２入力端子に接続され、該抵抗器とコンデンサとが並列に接続された回路の該第２端子が該抵抗器とコンデンサとが直列に接続された回路の該第２端子及び該結合回路の該出力ポートに結合されることを特徴とするテレビジョン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、キネスコープの給電に関し、特に、ウルトル（高）電圧変動がある状態におけるフォーカス・トラッキングに関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビ視聴及びコンピュータ動作に用いられるような、ビデオ・ディスプレイは通常、キネスコープ、受像管、又は陰極線管（ＣＲＴ）をディスプレイ装置として用いる。受像管は発光ディスプレイ画面を有する真空管及び制御端子を有して、フォーカスされた電子ビームを該画面に向けて指向させて所望の画像を生成する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般に、受像管は、該電子ビームを該画面に向けて加速化させるのに、比較的高いアノード電圧、すなわち「ウルトル」電圧、生成される該画像によって該電子ビームの強度を変調するよう共同動作するカソード並びにグリッド、及び、フォーカス電極で、該電極に対してフォーカス電圧が印加されて該電子ビームを該画面でフォーカスさせるもの、を要する。更に、受像管は該電子ビームを垂直方向と水平方向との両方に偏向させる偏向装置と連動する。該受像管の該ウルトルすなわちアノード電圧は通常、ウルトル電圧源の内部インピーダンスと、画像を生成するのに必要な変動カソード又はビーム電流との間の相互作用に起因する電圧変動を削減するよう調整される。「静的」フォーカス電圧は、該画面の中央でのような、所定の位置に該電子ビームをフォーカスさせるよう、該受像管のフォーカス端子に印加される。該「静的」フォーカス電圧の値は該ウルトル電圧に対して固定の割合を有することが望ましいことが良く分かる。動的フォーカス制御は通常、該電子ビームの位置によって該受像管に印加される該フォーカス電圧の値を、偏向に起因する電子ビーム経路の長さの変動があるにもかかわらず、該画面上で該電子ビームをフォーカスさせた状態を維持するよう、調整するのに備えられる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の特徴によるビデオ・イメージング装置は第１ウルトル電極並びに第１フォーカス電極を有する第１陰極線管、及び第２ウルトル電極並びに第２フォーカス電極を有する第２陰極線管を有する。ウルトル電圧を生成する電源は第１ウルトル電極及び第２ウルトル電極に結合される。ウルトル電圧はビーム電流変動によって生成される変動電圧成分を有し得る。高電圧増幅器は偏向周波数に関連する周波数で動的フォーカス電圧成分を生成する。合成ネットワークは該変動電圧成分及び該動的フォーカス電圧成分を合成して合成された、動的フォーカス電圧を発生させる。該合成された、動的フォーカス電圧は該第１フォーカス電極と該第２フォーカス電極との各々に結合されて該結合された、動的フォーカス電圧から該第１フォーカス電極での第１動的フォーカス電圧と該第２フォーカス電極での第２動的フォーカス電圧との各々を発生させる。
【０００５】
本発明の別の特徴では、ビデオ・イメージング装置は第１ウルトル電極並びに第１フォーカス電極を有する第１陰極線管、及び第２ウルトル電極並びに第２フォーカス電極を有する第２陰極線管を有する。電源は、ビーム電流変動によって発生する変動電圧成分を有する、該第１ウルトル電極及び該第２ウルトル電極に結合される、ウルトル電圧を生成する。高電圧増幅器は動的フォーカス電圧成分を偏向周波数に関連する周波数で生成する。合成ネットワークは変動電圧成分及び動的フォーカス電圧成分を合成して、合成された、動的フォーカス電圧を発生させる。第１分圧器は合成された、動的フォーカス電圧に応答して、該合成された、動的フォーカス電圧から第１フォーカス電極での第１動的フォーカス電圧を発生させ、第２分圧器は合成された、動的フォーカス電圧に応答して、該合成された、動的フォーカス電圧から、第２フォーカス電極での第２フォーカス電圧を発生させる。
【０００６】
本発明の別の特徴によるビデオ・イメージング装置は第１ウルトル電極並びに第１フォーカス電極を有する第１陰極線管、及び第２ウルトル電極並びに第２フォーカス電極を有する第２陰極線管を有する。ウルトル電圧を生成する電源は該第１ウルトル電極及び該第２ウルトル電極に結合される。該ウルトル電圧はビーム電流変動によって発生する変動電圧成分を有し得る。高電圧増幅器は動的フォーカス電圧成分を偏向周波数に関連する周波数で生成する。合成ネットワークは変動電圧成分及び動的電圧成分を合成して、合成された、動的フォーカス電圧を発生させる。該合成された、動的フォーカス電圧は該第１フォーカス電極及び該第２フォーカス電極の各々に結合されて、該合成された、動的フォーカス電圧から、第１フォーカス電極での第１動的フォーカス電圧及び第２フォーカス電極での第２動的フォーカス電圧の各々を発生させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
〔実施例〕
図１ａでは、１０として概括的に表すテレビ装置は右下に画面１２ｓを含む陰極線管（ＣＲＴ）又はキネスコープ１２、ウルトル端子すなわち高電圧（アノード）端子１２Ｕ、フォーカス端子１２Ｆ、及びカソード１２Ｃを含む。ＣＲＴ１２のカソード１２Ｃはビデオ源１４の形態の画像信号源に接続されているように示す。図１ａに示すように、ＣＲＴ１２は３つの類似したＣＲＴの１つであり得るものであり、該ＣＲＴは、例えば、投影型テレビ装置において用い得るものである。
【０００８】
図１ａのＣＲＴ１２のウルトル端子すなわち高電圧端子１２Ｕは導体９経由でブロック４９として示すウルトル電圧源すなわち高電圧源、及びフォーカス電圧源に接続される。ブロック４９は図１ｂに詳細に示す。図１ｂでは、図１ａの構成部分に相当する構成部分は同様な参照番号によって表される。図１ｂの構成４９は概括的に５０として表す一体化された高電圧／フォーカス電圧トランス／整流器装置を含み、該装置は一端が調整Ｂ＋源に接続され、もう一端がブロック２１８として示す水平出力トランジスタに接続された１次巻線５０Ｐを含み、該ブロック２１８は図１ａの左上の偏向ブロック１８の一部分である。図１ｂのトランス５０は更に、５０ｓと表す２次部分から成る分散２次巻線、更には、整流器すなわちダイオードで、その一部は５２と表し、２次部分の各対間に配置されたもの、を有する。トランス５０において最も上にある２次巻線５０ｓはインダクタ５０ｉと別の整流器すなわちダイオード５２‘の直列の組み合わせ経由で高電圧導体９に接続され、該高電圧導体から高電圧は図１ａのウルトル端子１２ｕに結合される。
【０００９】
図１ｂのトランス５０の最も下の２次巻線５０ｓはインダクタ５０ｉ２とダイオード５２’’との直列の組み合わせ経由で接地に接続される。抵抗器４Ｒ‘はタップ５０より上に位置する第２巻線５２の分散抵抗を表し、トランス端子９とタップ５０ｔとの間を接続するコンデンサＣ’はタップ５０ｔより上に位置する巻線の分散静電容量を表す。同様に、抵抗器２Ｒ’はトランス５０のタップ５０ｔより下に位置する、巻線５２及びインダクタ５０ｉ２の分散抵抗を表し、コンデンサ２Ｃ’は分散静電容量を表す。図１ｂのトランス５０のタップ５０ｔはフォーカス電圧導体１１経由で図１ａのフォーカス制御２６の入力端子２６ｉ２に接続される。図１ａのフォーカス制御２６内では、トランス５０からのフォーカス電圧はフォーカス端子１２Ｆに２８と表すフォーカス制御２６分圧器によって結合される。分圧器２８は抵抗器Ｒ１０１及びＲ１０２を含み、その間にタップ２８ｔを有する。タップ２８ｔはＣＲＴ１２のフォーカス端子１２Ｆに接続される。フォーカス制御２６は入力ポート２６ｉ１を含み、該ポートには別のフォーカス信号を入力し得る。
【００１０】
図１ａでは更に、左上にブロック１６として示す偏向装置（Ｄｅｆ１）がコンポジット・ビデオ又は少なくとも分離された同期信号をポート１６ｉで受信する。偏向装置１６は、出力端子１６ｏで生成され、ＣＲＴ１２と連動する、あわせて１２Ｗとして表す偏向巻線に経路１９経由で入力されるものとして合わせて示す、垂直偏向信号及び水平偏向信号を生成するものであり、それらは全て公知のものである。偏向装置１６は更に、偏向プロセッサ１８を含み、該偏向プロセッサは例えば、東芝ＴＡ１３１７ＡＮ偏向プロセッサである。偏向プロセッサ１８は出力ポート１８Ｈでの水平動的フォーカス信号及び出力ポート１８Ｖでの垂直動的フォーカス信号を生成する。
【００１１】
図１ａで２０として概括的に表す、動的フォーカス合成回路及び増幅器は差動増幅器２２を含み、該差動増幅器２２はＮＰＮトランジスタＱ５及びＱ６、更には、エミッタ共通抵抗器Ｒ１０及びベース抵抗器Ｒ５０４並びにＲ５０５を有する。偏向プロセッサ１８の端子１８Ｖからの垂直動的フォーカス信号はＡＣ利得判定抵抗器Ｒ３０１及びｄｃブロッキング・コンデンサＣ３０１経由で差動増幅器２２の第１入力ポート２２ｉ１に入力される。抵抗器Ｒ１１及びＲ１２を含む分圧器は差動増幅器２２の入力端子２２ｉ１に対するバイアス及び付加利得制御を備える。偏向プロセッサ１８の端子１８Ｈで生成される水平動的フォーカス信号はリトレース放物線を含むか、該リトレース放物線に関連するものである。該リトレース放物線は水平動的フォーカス信号から、該信号の帯域を、後続スルー・レート制限回路が有用に応答し得るよう、制限するために、除去される。水平レート動的フォーカス信号は偏向プロセッサ１８の出力端子１８Ｈからリトレース放物線除去回路２４の入力ポート２４ｉに入力される。該リトレース放物線は該水平動的フォーカス信号からリトレース放物線除去回路２４によって除去され、該リトレース放物線除去回路はトランジスタＱ２０１並びにＱ２０２、ダイオードＤ２０１、Ｄ２０２、並びにＤ２０３、コンデンサＣ２０１、及び抵抗器Ｒ１６、Ｒ２０１、Ｒ２０２、Ｒ２０３、並びにＲ２０４を含む。
【００１２】
図１ａでは、リトレース放物線除去回路２４は入力ポート２４ｉと出力ポート２４ｏとの間に電気的に接続された抵抗器Ｒ１６と結合コンデンサＣ２０１との直列の組み合わせを有し、該放物線除去回路２４の残りの部分がない場合、水平レート動的フォーカス信号は入力ポート２４ｉから出力ポート２４ｏに変化することなく結合される。水平リトレース・パルス源２４Ｈは立ち上がりパルスを抵抗器Ｒ２０４経由でエミッタ接地ＮＰＮトランジスタＱ２０２のベースに結合する。トランジスタＱ２０２は、水平トレース期間中は非導通状態にあり、水平リトレース期間中は導通状態にある。トランジスタＱ２０２が水平トレース期間中に非導通状態にある場合、ＰＮＰトランジスタＱ２０１はベース・バイアスを何ら受けず、非導通状態にある。水平リトレース期間中は、トランジスタＱ２０２が導通状態にある場合、抵抗器Ｒ２０２及びＲ２０３を含む分圧器はトランジスタＱ２０１のベース・エミッタ接合に順バイアスを加え、その結果トランジスタＱ２０１はＯＮ状態になる。トランジスタＱ２０１のエミッタ電流はダイオードＤ２０１を通じて＋Ｖ１供給電圧に流れるので、＋Ｖ１電源電圧の値を１半導体接合電圧降下（１ＶＢＥ）分下回る電圧値か、＋Ｖ１電源電圧の値よりも大きい負の値である電圧値、に維持される。トランジスタＱ２０１は更に、飽和するか、コレクタ・エミッタ電圧降下の少ない状態に達し、Ｑ２０１のコレクタ、更には、したがって出力ポート２４ｏ、は＋Ｖ１電源の１ＶＢＥ以内まで上昇する。したがって、リトレース放物線除去回路２４の出力電圧は、水平リトレース期間中は固定電圧に、入力ポート２４ｉに入力される水平動的フォーカス信号の大きさにかかわらず、設定される。ダイオードＤ２０２及び抵抗器Ｒ２０１は合わせて分圧器を備え、該分圧器はＤ２０１のアノードに印加される＋Ｖ１電源電圧の値を２ダイオード電圧降下（２ＶＢＥ）分下回る電圧値か、＋Ｖ１電源電圧の値よりも大きい負の値である電圧値を備える。したがって、ダイオードＤ２０２及びＤ２０３のカソードは＋Ｖ１よりも２ＶＢＥ分下回る。ダイオードＤ２０３はコンデンサＣ２０１とともに、水平動的フォーカス波形の最も大きな正の値を有する部分をトランジスタＱ２０１のエミッタでの電圧にクランプする。ダイオードＤ２０２両端の電圧降下とダイオードＤ２０３両端の電圧降下はお互いに相殺し、ダイオードＶＢＥにおける温度依存変動によるクランプされた出力信号における変動を最小化する。同様に、ダイオード２０１は、Ｑ４０１からのコレクタ電流がトランジスタＱ４０１のベースでの波形の最も大きな正の値を有する部分の間はゼロであるようにトランジスタＱ４０１のＶＢＥ降下を相殺する。これによって抵抗器Ｒ４０２両端において反転形式で現れる波形の最も大きな負の値を有する部分を接地にクランプし、該部分はスイッチング・トランジスタＱ２０１によって水平リトレース期間中に除去された部分を含む。該接地クランプ動作は予測可能な直流電圧すなわちＤＣを、水平動的フォーカス波形振幅が、例えば、偏向プロセッサＩＣ１８のバス制御によるように変動する場合、維持する。
【００１３】
リトレース放物線が除去された水平動的フォーカス信号は図１ａのリトレース放物線除去回路２４の出力ポート２４ｏで生成され、ＰＮＰトランジスタＱ４０１及び抵抗器Ｒ４０１並びにＲ４０２を含む反転増幅器のベースに入力される。（リトレース放物線が除去された）増幅水平動的フォーカス信号は静電容量的に、トランジスタＱ４０１のコレクタから差動増幅器２２の第２入力ポート２２ｉ２に、ＡＣ利得判定抵抗器Ｒ１７及びコンデンサＣ２４並びにＣ４０１の直並列の組み合わせ経由で、結合される。差動増幅器２２は垂直動的フォーカス信号と水平動的フォーカス信号との合成に関連する両方のトランジスタからコレクタ電流を生成する。トランジスタＱ６のコレクタにおける電流は如何なる影響なく直流電源Ｖ１に流入する。Ｑ５のコレクタにおける電流の流れは所望の合成動的フォーカス信号を表す。
【００１４】
図１ａで概括的に１７として表す「動的フォーカス増幅器」は差分増幅器２２、ブロック２５として表すＱ１保護回路、Ｑ１バイアス検出器回路３２、帰還部品Ｒ２及びＣ５０４、直流（ＤＣ）利得判定抵抗器Ｒ５、Ｒ１１、並びにＲ１２、垂直利得判定部品Ｒ３０１、Ｃ３０１、Ｒ１１、及びＲ１２、水平利得判定部品Ｃ４０１、Ｃ２４、並びにＲ１７、及びサージ制限抵抗器Ｒ５０３並びにＲ２５を含み、それらは全て以下に記載する。端子１７ｏは動的フォーカス増幅器１７の出力ポートである。
【００１５】
図１ａのトランジスタＱ２０は差動増幅器のトランジスタＱ５と並列に配置され、それらの間には低値のサージ保護抵抗器Ｒ５０６を有する。トランジスタＱ２０は低電流利得及び高電圧利得を有する高電圧トランジスタである。トランジスタＱ２０のベースはサージ保護抵抗器Ｒ２５によって直流電圧源Ｖ１に接続されているので、トランジスタＱ２０のエミッタが電圧Ｖ１を上回る値まで上昇することは決してないものである。この配置は更にトランジスタＱ５のコレクタでの一定の電圧を維持するので、コレクタでの電圧変動はなく、該コレクタは高周波でディジェネレティブ・フィードバックとして動作するようコレクタ・ベース「ミラー（Ｍｉｌｌｅｒ）」静電容量を通じて結合し得るものであるので、トランジスタＱ５は広帯域を維持する。
【００１６】
図１ａのトランジスタＱ１並びにＱ２０、及びそれらの補助部品は、合わせて合成動的フォーカス信号を増幅させる高電圧動的フォーカス信号増幅器１７の一部を構成する。動的フォーカス信号増幅器１７上の負荷は大部分は静電容量性を有し、増幅動的フォーカス信号によって駆動されるＣＲＴにおけるコンデンサＣ６０２、Ｃｗｉｒｅ、ＣＴ１の並列の組み合わせに同等である。この並列静電容量はトランジスタＱ１を通じて充電され、トランジスタＱ２０を通じて放電される。図１ａでは、ＮＰＮトランジスタＱ１のコレクタは、供給電圧Ｖ２が供給されるよう、ダイオードＤ５０１を経由して接続され、そのエミッタは抵抗器Ｒ５０１及びツェナー・ダイオードＤ４経由でトランジスタＱ２０のコレクタに接続される。トランジスタＱ１のベースは導体６０によってトランジスタＱ２０のコレクタに接続される。トランジスタＱ１のベースは更に、抵抗器Ｒ５０２経由でコンデンサＣ５０１とダイオードＤ５０２のカソードとの間の接合に接続される。コンデンサＣ５０１のもう一方の端及びツェナー・ダイオードＤ５０３のカソードは、抵抗器Ｒ５０１と、ツェナー・ダイオードＤ４のアノードとの、接合に接続される。ダイオードＤ５０２のカソードとツェナー・ダイオードＤ５０３のアノードはＱ１バイアス検出器３２の出力端子１７ｏに接続される。抵抗器Ｒ２とコンデンサＣ５０４との並列接続によって出力端子１７ｏ近くの位置から差分増幅器２２の入力ポート２２ｉ２へのディジェネレティブ・フィードバックを備える。
【００１７】
図１ａの動的フォーカス信号振幅器１７の動作において、トランジスタＱ５のコレクタ電流はトランジスタＱ２０、ダイオードＤ４、コンデンサＣ５０１及びダイオードＤ５０２のエミッタ・コレクタ経路を通じて動的フォーカス増幅器１７の出力１７ｏに結合される。トランジスタＱ２０から出力端子１７ｏへ電流が流れる結果として、コンデンサＣ５０１が充電される。該充電はツェナー・ダイオードＤ５０３のツェナー電圧すなわちブレーク・ダウン電圧に達するまで続き、該電圧に達した後は、Ｄ５０３は導通状態となりコンデンサＣ５０１両端の電圧を一定でツェナー電圧に等しいものに維持する。Ｑ２０のコレクタ電流の一部分が抵抗器Ｒ５０２を流通する。トランジスタＱ２０におけるコレクタ電流の導通状態においては、ツェナー・ダイオードＤ４両端の電圧降下はトランジスタＱ１のベース・エミッタ接合を逆バイアスするので、トランジスタＱ１はＯＦＦ状態すなわち非導通状態に維持される。
【００１８】
図１ａのトランジスタＱ２０におけるコレクタ電流が動的フォーカス信号増幅器１７の動作サイクルの一部分の間にゼロに低下する場合、トランジスタＱ１は、コンデンサＣ５０１の放電で、抵抗器Ｒ５０２、トランジスタＱ１のベース・エミッタ接合、及び抵抗器Ｒ５０１、更にはもう一度コンデンサＣ５０１を通じたものによるもの、によってＯＮ状態にされる、すなわち、導通状態にされる。Ｑ１が導通状態の場合、かなりのＱ１電流が電源Ｖ２からダイオードＤ５０１、トランジスタＱ１のコレクタ・エミッタ経路、抵抗器Ｒ５０１、及び順バイアス・ダイオードＤ５０３を通じて増幅器出力端子１７ｏまで流れる結果となる。トランジスタＱ１への過電流損傷はエミッタ抵抗器Ｒ５０１両端に発生する帰還電圧によって妨げられ、それによってコレクタ電流を、エミッタ抵抗器Ｒ５０１両端間で検出されるダイオードＤ４のツェナー電圧（から１ベース・エミッタ接合電圧分を減算したもの）によって定められる値に、制限するので、Ｑ１はツェナー電圧に達する場合に一定の電流で動作する。コンデンサＣ５０１はＱ２０がＯＦＦ状態である増幅器サイクルの全体に及ぶ期間中にＱ１をＯＮ状態に維持し、更に、Ｑ１のコレクタ・エミッタ電圧が低い場合にＱ１をＯＮ状態に維持するのに十分な電荷を貯蔵する。これによって最も大きい正の値の振幅器電圧が電源Ｖ２の電圧に接近することを可能にする。抵抗器Ｒ１は、正の値の電圧源Ｖ２と出力端子１７ｏとの間に接続され、立ち上がり時にコンデンサＣ５０１をプリチャージするので循環交流（ＡＣ）ポンプ動作が開始し得る。ダイオードＤ５０１は抵抗器Ｒ５０２とともにトランジスタＱ１を過電流から、そのコレクタ・ベース接合を通じて、高電圧端子すなわちウルトル端子１２Ｕとフォーカス端子１２Ｆとの間の受像管１２における内部アークの場合に、保護する結果となる。
【００１９】
図１ａの増幅器１７は、少なくともその出力端子１７ｏからみると、高電圧演算増幅器とみなし得る。この演算増幅器では、抵抗器Ｒ２及びコンデンサＣ５０４は出力から入力への帰還を備え、抵抗器Ｒ５、Ｒ１１及びＲ１２は直流（ＤＣ）動作点を設定する。抵抗器Ｒ１７及びコンデンサＣ２４は水平レート動的フォーカス信号に対する動的利得すなわちＡＣ利得を設定する一方、抵抗器Ｒ３０１、Ｒ１１、及びＲ１２はコンデンサＣ３０１とともに垂直レート動的フォーカス信号に対する動的利得すなわちＡＣ利得を設定する。
【００２０】
図１ａのＱ１バイアス検出器３２の出力ポート１７ｏで生成された、垂直動的バイアス信号と水平動的バイアス信号とを合成した信号を増幅したものは低インピーダンス源によって生成されるものとみなし得る。該信号はポート１７ｏからサージ制限抵抗器Ｒ５０３を通じてビーム電流負荷検出フォーカス・トラッキング回路３４（「合成」回路３４）の第１入力ポート３４ｉ１に供給される。第２入力ポート３４ｉ２は受像管１２のウルトル端子１２Ｕに接続されて、ウルトル電圧の供給を受ける。ビーム電流負荷検出フォーカス・トラッキング回路すなわち合成回路３４はフォーカス制御ブロック２６の入力ポート２６ｉ１に接続され、場合によっては、受像管１２以外の別の受像管に関する別の相当するフォーカス制御で、全て合わせてブロック３６として示すもの、に接続される。調整高電圧源に対する費用削減が、本発明の一特徴によって、高電圧がビーム電流に応じて変動することを可能にすることによって実現される。
【００２１】
図１ａに示すように、抵抗器Ｒ６０１はコンデンサＣ６０１と並列に接続され、Ｒ６０１とＣ６０１との並列の組み合わせは一方の端が合成回路３４の入力ポート３４ｉ１に接続される。Ｒ６０１とＣ６０１との並列の組み合わせの他方の端は合成回路３４の出力ポート３４ｏに接続される。合成回路３４は更に、抵抗器Ｒ６０２とコンデンサＣ６０２との直列の組み合わせを含み、該直列の組み合わせの一方の端は第２入力ポート３４ｉ２に接続される一方、該直列の組み合わせの他方の端は出力ポート３４ｏに接続される。
【００２２】
図１ａのビーム電流負荷検出フォーカス・トラッキング回路３４は周波数の影響を受けやすい合成器とみなし得るものであり、該合成器はその第１入力端子３４ｉ１に入力される、該垂直動的フォーカス信号と水平動的フォーカス信号とを合成した信号、と、その第２入力ポート３４ｉ２に入力される高電圧の成分とを、合成する。結果として合成された信号はフォーカス制御ブロック２６の入力２６ｉ１に入力されて、フォーカス電圧の「静的」成分と合成される。
【００２３】
図１ａのフォーカス制御２６及びビーム電流負荷検出フォーカス・トラッキング回路３４は以下の成分値を用いることによって行い得る：
Ｒ１０１  ５０  Ｍｅｇｏｈｍ
Ｒ１０２  ８０  Ｍｅｇｏｈｍ
Ｒ６０１  ５．６  Ｍｅｇｏｈｍ
Ｒ６０２  ９４０  Ｋｉｌｏｈｍ
Ｃ１０１  １０００  ｐＦ
Ｃ６０１  ４７０  ｐＦ
Ｃ６０２  ２００  ｐＦ
浮遊配線静電容量はＣｗｉｒｅとして表し、１０ピコファラドの値を有し、受像管１２のような単一の受像管のフォーカス電極の静電容量ＣＴ１は約２５ピコファラドである。Ｑ１バイアス検出器３２の出力インピーダンス及びＲ５０３の抵抗値は結果を左右するには、他の値と比較して小さすぎるものとして無視する。当業者は、合成回路３４の第２入力ポート３４ｉ２と出力端子３４ｏとの間に接続される直列コンデンサＣ６０２は出力ポート３４ｏに結合するのに高電圧における変動すなわち変化（「サグ」）のみを可能にすることを認識するものである。同様に、フォーカス制御ブロック２６の入力ポート２６ｉ１と分圧器２８のタップ２８ｔとの間を接続するコンデンサＣ１０１があることによって直流信号成分がタップ２８ｔに結合されることが妨げられる。コンデンサＣ１０１は抵抗器Ｒ１０１及びＲ１０２の並列の組み合わせとともに約５Ｈヘルツ（Ｈｚ）のカットオフ周波数すなわち折点周波数を有する高域通過フィルタを構成する。
【００２４】
図２は本発明の特徴によるテレビ又はビデオの表示装置の簡易の同等回路図すなわち該略図であり、該装置においては赤、緑、及び青の陰極線管すなわち受像管が該表示装置として用いられる。赤、緑、及び青の受像管は各々、ブロック１２Ｒ、１２Ｇ、及び１２Ｂ、として示され、ウルトル端子は各々、１２ＵＲ、１２ＵＧ、及び１２ＵＢとして示され、それらのフォーカス端子は各々、１２ＦＲ、１２ＦＧ、及び１２ＦＢとして示される。図２では、図１ａの構成要素に相当する構成要素は同じ参照番号によって表す。構成要素Ｒ１０１、Ｒ１０２、及びＣ１０１には文字Ｒ、Ｇ、又はＢを付け加えて赤、緑、及び青、各々、の陰極線管ディスプレイに関する相当構成要素を示す。図２では、信号源Ｖ＿ＤＦは合成器３４の第１入力ポート３４ｉ１に入力される垂直動的フォーカス信号と水平動的フォーカス信号とを合成した信号の信号源を表す。
【００２５】
図２の信号源Ｖ＿ＨＶは高供給電圧源すなわちウルトル供給電圧源を表す。電圧源Ｖ＿ＨＶはトランス２５０と１次巻線２５０ｐを一体化したものを含む。１次巻線２５０ｐは一端が調整Ｂ＋の電圧源に接続され、もう一方の端がスイッチング水平出力トランジスタを表すブロックに接続される。トランス２５０は更に、分散２次巻線で、各々を２５０ｓと表す複数の巻線を含むもの、を含む。トランス２５０の分散２次巻線は一端が接地に接続される。ダイオード群で、一部は２５２として表すもの、は２次巻線部２５０ｓの間に点在し、２０９として示す出力導体上で生成される高電圧を整流する役割を果たす。「静的」フォーカス電圧はトランス２５０のタップ２５０ｔで生成される。本発明の一実施例では、タップ２５０ｔはウルトル電圧に対する１／３タップであるので、タップ２５０ｔで生成される静的フォーカス電圧は導体２０９上で生成される高電圧の約１／３であり、ウルトル電圧に対する固定の割合で維持される。
【００２６】
高電圧すなわちウルトル電圧Ｖ＿ＨＶは導体２０９経由で合成回路３４の端子３４ｉ２に結合され、図２の赤、緑、及び青、の受像管１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂのウルトル接続１２ＵＲ、１２ＵＧ、及び１２ＵＢ、各々、に結合されるので、合成器３４及び全ての陰極線管はウルトル電圧源Ｖ＿ＨＶから共通に供給される。静的フォーカス電圧はタップ２５０ｔから２１１として示す導体を経由して、赤、青、及び緑のフォーカス端子１２ＦＲ、１２ＦＧ、及び１２ＦＢ、各々、に、抵抗分圧器１２６Ｒ、１２６Ｇ、１２６Ｂ、各々、によって結合される。分圧器１２６Ｒは直列抵抗器Ｒ１０１Ｒ及びシャント抵抗器Ｒ１０２Ｒで、それらの間にタップ１２６Ｒｔを有するもの、を含む。タップ１２６Ｒｔは赤の受像管フォーカス端子１２ＦＲに結合される。抵抗器Ｒ１０１Ｒは５０メグオームの値を有し、抵抗器Ｒ１０２Ｒは８０メグオームの値を有する。同様に、分圧器１２６Ｇは直列抵抗器Ｒ１０１Ｇとシャント抵抗器Ｒ１０２Ｇで、それらの間にタップ１２６Ｇｔを有するもの、を含む。タップ１２６Ｇｔは緑の映像管フォーカス端子１２ＦＧに結合される。抵抗器Ｒ１０１Ｇは５０メグオームの値を有し、抵抗器Ｒ１０２Ｇは８０メグオームの値を有する。更に、分圧器１２６Ｂは直列抵抗器Ｒ１０１Ｂとシャント抵抗器Ｒ１０２Ｂで、それらの間にタップ１２６Ｂｔを有するもの、を含む。タップ１２６Ｂｔは青の受像管のフォーカス端子１２ＦＢに結合される。抵抗器Ｒ１０１Ｂは５０メグオームの値を有し、抵抗器Ｒ１０２Ｂは８０メグオームの値を有する。したがって、図１ａの装置と同様に、赤、緑、及び青の受像管のフォーカス端子１２ＦＲ、１２ＦＧ、及び１２ＦＢ、各々からはその静的フォーカス電圧が、約３０メグオームのインピーダンスから供給されるものとして「みえる」。
【００２７】
図２の合成器３４の出力端子３４ｏは赤、緑、及び青のフォーカス端子各々、１２ＦＲ、１２ＦＧ、及び１２ＦＢ、各々、に、結合コンデンサＣ１０１Ｒ、Ｃ１０１Ｇ、及びＣ１０１Ｂ、各々、によって結合される。コンデンサＣ１０１Ｒ、Ｃ１０１Ｇ、及びＣ１０１Ｂ各々は１０００ｐＦの値を有する。赤、緑、及び青の受像管の静電容量は各々、ＣＴ１Ｒ、ＣＴ１Ｇ、及びＣＴ１Ｂとして表す。
【００２８】
図３ｂは合成回路３４の入力ポート３４ｉ１から出力ポート３４ｏへの、垂直動的フォーカス信号と水平動的フォーカス信号とを合成した信号の伝達の振幅のプロット３１２を示し、図３ａは相対位相のプロット３１０を示し、全て、１０Ｈｚから１００キロヘルツ（ｋＨｚ）までの周波数領域全体に及ぶ。図３ｂのプロット３１２に示すように、動的フォーカス信号の振幅伝達は２つの主要部分で、３１２ａ及び３１２ｂとして表すもの、を含む。部分３１２ａは約１キロヘルツ（ｋＨｚ）まで延び、部分３１２ｂは約３ｋＨｚより上まで延びる。部分３１２ａでは、動的フォーカス信号の約３分の２（２／３）が合成回路３４を通じて結合され、動的フォーカス信号は約３ｋＨｚを上回る周波数でわずかに減衰するだけである。
【００２９】
垂直レート動的フォーカス放物線信号は６０Ｈｚの基底周波数を有し、それよりも高い周波数で高調波が延びる。垂直レート動的フォーカス信号のエネルギの大部分は１ｋＨｚを下回るところに位置する。６０Ｈｚから１ｋＨｚまでの周波数領域では、波形を維持するのに、ほとんど平坦な振幅応答及び対数プロット線形位相応答を有することが望ましい。（少なくともテレビ・ディスプレイの一部については）水平基底周波数が約３２ｋＨｚで、高調波はほぼ１ＭＨｚまでの周波数に上方に延びる。約３０ｋＨｚから約１ＭＨｚまで延びる周波数領域では、動的フォーカス信号の振幅応答はほぼ平坦な振幅応答を、対数プロット線形位相応答とともに、有することも、波形を維持するのに望ましい。垂直動的フォーカス信号と水平動的フォーカス信号との何れかにおける位相エラーは波形を歪めるか、波形を最適なタイミング位置から離れたところまで移動させる。
【００３０】
図４ｂは第２入力端子３４ｉ２から出力端子３４ｏまでの高電圧すなわちウルトル電圧の伝達の振幅のプロット４１２を示す。図４ｂのように、プロット４１２は部分４１２ａによって約１ｋＨｚを下回る周波数についての合成回路を通じた高電圧の変動すなわちサグの約５分の１（１／５）の伝達を表す。同様に、プロット４１２のプロット部分４１２ｂは、伝達をほとんど表さないか、何も表さないか、約３ｋＨｚを上回る周波数を表さない。図４ｂはプロット４１０によって伝達信号の位相変動を示す。図４ｂに示す１／５よりもむしろ、高電圧の変動すなわちサグの約３分の１（１／３）を伝達するほうが望ましいものである。しかしながら、１／５の伝達もなお、満足な画像をもたらす。結合される高電圧サグの割合はコンデンサＣ６０２の値を小さくすることによって増加させ得るものであり、それによって１ｋＨｚを下回る動的フォーカス信号の挿入損失は更に大きくなってしまう、すなわち該損失の更に大きい結果をもたらすことになる。そのような損失の増大は、垂直放物線の利得をその経路に沿った任意の位置で増加させることによって、垂直動的フォーカス信号のピーク・ピーク値と水平動的フォーカス信号のピーク・ピーク値との和がＶ２供給電圧を下回る電圧に維持される限り、相殺し得る。
【００３１】
合わせて、合成回路３４は（プロット３１２ａの）動的フォーカス信号の約２／３と（プロット４１２ａの）高電圧サグの約１／５とを約１ｋＨｚを下回る周波数で合成して、３つの受像管各々のフォーカス端子すなわちグリッドに供給する。１ｋＨｚを下回る動的フォーカス信号成分は大部分、垂直動的フォーカス信号成分であるとみなされる。１ｋＨｚを下回る高電圧サグ信号は主に、高コントラストの水平映像素子による変動を表す。
【００３２】
上記装置の特性の中には動的フォーカス増幅の前後にビデオに依存する（高電圧サグの）成分を付加することによって、動的フォーカス増幅器のクリッピング歪みを起こすまでの余裕に対する要求が比較的低くてすむこと、更には、動的フォーカス駆動源のインピーダンスを配線リードの仕上げが絶対必要でなくてよいように、比較的低い値に維持することが含まれる。良好なトランジェント応答が動的フォーカス信号とビデオ関連高電圧サグ信号との両方について備えられ、位相エラーは画像において著しくぼけた領域が存在することを妨げるのに十分小さいものである。
【００３３】
合わせて、合成回路３４は３０ｋＨｚを上回る動的フォーカス信号をフォーカス端子に、実質的な減衰なく、通過させ、基本的に高電圧サグは通過させない。３０ｋＨｚ以上の周波数成分を有する動的フォーカス信号が主に、水平レート動的フォーカス信号であることを考慮すれば、水平動的フォーカス信号が実質的な減衰なしでフォーカス端子に結合されることは明らかである。水平レート動的フォーカス信号のそのような低損失結合は主に、動的フォーカス増幅器はクリッピング歪みを起こすまでの余裕への要求が最小であるように動作することを可能にする、という理由から効果的である。受像管端子での垂直動的フォーカス信号の大きさと水平動的フォーカス信号の大きさは受像管の製造業者の仕様によって設定される。受像管の動的フォーカス増幅器とフォーカス端子との間の経路に損失が、例えば、フィルタによって引き起こされることによって、挿入される場合、損失は動的フォーカス増幅器利得及び動的出力範囲を適切に増加させることによって補償することを要するものである。そのような増幅器の出力信号の大きさを増加させることによって増幅器成分に対する応力を増加させ、更に、熱発生を増加させ、動的出力電圧を増加させることによって、信号のクリッピングを回避するよう、増幅器供給電圧Ｖ２の大きさを増加させることを要し得る。
【００３４】
更に、３つの受像管すなわちキネスコープのある図１ａ、図１ｂ及び図２の装置は合成器３４にウルトル電圧源Ｖ＿ＨＶを結合するよう、単一の高電圧コンデンサＣ６０２及び単一の高電圧抵抗器Ｒ６０２のみを使用するものであり、これ以外の方法で使用し得る３つの当該部品を使用するものでない。このようにして、高価な高電圧部品点数が削減されるとともに、充填容器及びそれとともに用いることを要する充填樹脂の容積が削減される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１ａ】本発明の特徴による動的フォーカス信号と高電圧関連フォーカス信号とを合成する合成器を特に、ブロック図及び概略図の形式で示す簡易図である。
【図１ｂ】本発明の特徴による動的フォーカス信号と高電圧関連フォーカス信号とを合成する合成器を特に、ブロック図及び概略図の形式で示す簡易図である。
【図２】３つの受像管を用いた本発明の特徴による装置の簡易同等図である。
【図３ａ】図１ａの合成器を通じた動的フォーカス信号の伝達の位相成分の周波数プロットである。
【図３ｂ】図１ａの合成器を通じた動的フォーカス信号の伝達の周波数成分の周波数プロットである。
【図４ａ】図１ａの合成器を通じた高電圧信号の伝達の位相成分の周波数プロットである。
【図４ｂ】図１ａの合成器を通じた高電圧信号の伝達の周波数成分の周波数プロットである。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【国際調査報告】
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