(57)【要約】      （修正有）【課題】高速型の画像表示装置に対応可能な偏向アンプ回路を提供する。【解決手段】アンプ２０１，２０２を二台設け、アンプには並列に接続された複数個の定電流源２３１，２３２を設け、これら定電流源の両端には補助電源２６１，２６２，２７１，２７２と第一トランジスタ２１１，２１２，２２１，２２２とを切り換え可能に接続した切り換えスイッチ２４１，２４２，２５１，２５２を設け、補助電源は直列接続され、その中点は出力となっており、第一トランジスタは正の主電源３に、第二トランジスタは負の主電源４にそれぞれ接続してアンプを構成し、正負の補助電源の中点の出力に抵抗５，６を接続し、一方の第一トランジスタは他方の第二トランジスタと接続し、他方の第一トランジスタは一方の第一トランジスタと接続して、抵抗に流れる電流を相殺することを特徴とするアンプ回路。【選択図】図１
2008301385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンプを二台設けてあり、これら二台のアンプのそれぞれに、並列に接続された複数個の定電流源を設け、これら定電流源の両端に切り換えスイッチを設け、正側の切り換えスイッチは正の補助電源と第一トランジスタとを切り換え可能に接続し、負側の切り換えスイッチは負の補助電源と第二トランジスタとを切り換え可能に接続してあり、前記正負の補助電源は直列接続されその中点は出力となっており、前記第一トランジスタは正の主電源に、前記第二トランジスタは負の主電源にそれぞれ接続して、前記アンプを構成し、前記正負の補助電源の中点に設けた出力に、抵抗を接続し、一方の前記第一トランジスタは他方の前記第二トランジスタと接続し、他方の前記第一トランジスタは一方の前記第一トランジスタと接続して、前記抵抗に流れる電流を相殺するように構成してあることを特徴とするアンプ回路。
【請求項２】
前記トランジスタはＭＯＳＦＥＴであることを特徴とする請求項１記載のアンプ回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流又は電圧を増幅するアンプ回路に関するものであり、特に画像表示装置又は画像描画装置に設けた偏向装置に用いられるアンプ回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像表示装置用の偏向アンプ回路は、電子ビームを偏向するための電極を設け、この電極の両端にそれぞれＤ／Ａコンバータの出力を接続し、これらＤ／Ａコンバータの入力に主電源を接続してあり、同じくＤ／Ａコンバータの出力にオペアンプを接続して、電圧増幅及び電流増幅を行っている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−１４１２７１号公報
【０００３】
しかし、従来の画像表示装置に設けた偏向装置用のアンプ回路はオペアンプを用いて、電圧増幅及び電流増幅を行っていたため、誤差検出する際に処理能力が遅くなり、高速型の画像描画装置には対応できないという課題があった。
【０００４】
このような課題を解決するために本願発明者は、並列に接続された複数個の定電流源を設け、これら定電流源の両端に切り換えスイッチを設け、正側の切り換えスイッチは正の補助電源と第一トランジスタとを切り換え可能に接続し、負側の切り換えスイッチは負の補助電源と第二トランジスタとを切り換え可能に接続してあり、前記正負の補助電源は直列接続されその中点は出力となっており、前記第一トランジスタは正の主電源に、前記第二トランジスタは負の主電源にそれぞれ接続してあることを特徴とするアンプ回路を発明した（特許文献２参照）。
【特許文献２】特願２００６−２３２９０８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、以上のように構成してあるアンプ回路においても、主電源からアンプへ流れ込む電流を一定にすることが困難であるとともに、出力部の電線を長くすると、その電線の抵抗やインダクタンスの影響を受けて、安定した出力電圧を得ることが困難であるとの課題を有する。
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、出力部の電線を長くしても、その電線の抵抗やインダクタンスの影響を受けずに、安定した出力電圧を得ることができる偏向アンプ回路を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係るアンプ回路は、アンプを二台設けてあり、これら二台のアンプのそれぞれに、並列に接続された複数個の定電流源を設け、これら定電流源の両端に切り換えスイッチを設け、正側の切り換えスイッチは正の補助電源と第一トランジスタとを切り換え可能に接続し、負側の切り換えスイッチは負の補助電源と第二トランジスタとを切り換え可能に接続してあり、前記正負の補助電源は直列接続されその中点は出力となっており、前記第一トランジスタは正の主電源に、前記第二トランジスタは負の主電源にそれぞれ接続して、前記アンプを構成し、前記正負の補助電源の中点に設けた出力に、抵抗を接続し、一方の前記第一トランジスタは他方の前記第二トランジスタと接続し、他方の前記第一トランジスタは一方の前記第一トランジスタと接続して、前記抵抗に流れる電流を相殺するように構成してあることを特徴とする。
前記トランジスタはＭＯＳＦＥＴであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、主電源との入出力間にそれぞれＭＯＳＦＥＴを備え、これらＭＯＳＦＥＴのドレイン端子を主電源に接続し、同じくソース端子及びゲート端子をＤ／Ａコンバータに接続し、このＤ／Ａコンバータは流れる電流の大きさが段階的に異なる接続端子を複数個並列に設け、これら接続端子の両端にＭＯＳＦＥＴのソース端子若しくはゲート端子に接続するようにしてあるスイッチを接続し、これらのスイッチの組み合わせによって正負の合成電流を生成できるように構成してあることにより、オペアンプを用いる必要がなくなり、高速型の画像表示装置に対応することができるという効果がある。これに加えて、抵抗に流れる電流が相殺するようにしてあることにより、主電源からアンプへ流れ込む電流が一定となり、出力部の電線を長くしても、その電線の抵抗やインダクタンスの影響を排除でき、安定した出力電圧を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
発明を実施するための最良の形態に係る回路図を図１に示す。この実施形態に係るアンプ回路は、電子ビームを偏向するための電極１を設けてある。本実施例ではアンプ２０１，２０２を二台有し、それぞれのアンプ２０１，２０２には、並列に接続された複数個の定電流源２３１，２３２を設けてある。本実施例においては、１μＡ，２μＡと２倍ずつ電流の大きさを増加し、０．５Ａまで２０段階の定電流源２３１，２３２を有し、２０bitで構成している。
【００１０】
定電流源２３１，２３２の両端に切り換えスイッチ２４１，２５１，２４２，２５２を設けてある。これら切り換えスイッチ２４１，２５１，２４２，２５２はインターフェース（図示しない）により制御されており、インターフェースの指示により、定電流源２３１，２３２が第一ＭＯＳＦＥＴ２１１，２１２のソース端子に接続すると、第一ＭＯＳＦＥＴ２１１，２１２はオン状態になり、定電流源２３１，２３２が正の補助電源２６１，２６２に接続すると、第一ＭＯＳＦＥＴ２１１，２１２はオフ状態になる。
【００１１】
正側の切り換えスイッチ２４１，２４２は、それぞれ正の補助電源２６１，２６２と第一ＭＯＳＦＥＴ２１１，２１２とを切り換え可能に接続してある。また、負側の切り換えスイッチ２５１，２５２は負の補助電源２７１，２７２と第二ＭＯＳＦＥＴ２２１，２２２とを切り換え可能に接続してある。補助電源２６１，２７１及び補助電源２６２，２７２は直列接続され、その中点は出力となっており、この出力に抵抗５を接続してある。
【００１２】
抵抗５は１μＡから１Ａまでの電流を流すことにより発生する、抵抗５、６自体の発熱による抵抗値変化の非常に少ない高精度の抵抗を使用している。第一ＭＯＳＦＥＴ２１１，２１２のドレイン端子は正の主電源３に、第二ＭＯＳＦＥＴ２２１，２２２のドレイン端子は負の主電源４にそれぞれ接続してある。二つの主電源３，４は直列接続され、その中点は接地してある。二つの抵抗５，６の間は接地してある。なお、本実施例においては、抵抗５，６はそれぞれ２００Ωとする。
【００１３】
また、ＭＯＳＦＥＴ２１１，２２１，２１２，２２２のゲート端子にはそれぞれバイアス用補助電源２８１，２９１，２８２，２９２を接続してあり、このバイアス用補助電源２８１，２９１，２８２，２９２はそれぞれ補助電源２６１，２７１，２６２，２７２に接続してある。
【００１４】
切り換えスイッチ２４１，２５１，２４２，２５２の接続の組み合わせにより、デジタル的な電流の大きさを１μＡ単位で設定するができる。以上の構成より、切り換えスイッチ２４１，２５１，２４２，２５２の組み合わせによって正負の電流を合成できるようにしてある。
【００１５】
本実施形態に係るアンプ回路は以上のように構成してあり、以下のように作用する。先ず、インターフェースより、正の方向に最大電圧がかかるように指示された場合について図２を用いて説明する。この場合、アンプ２０１においては、切り換えスイッチ２４１は全て正の第一ＭＯＳＦＥＴ２１１のソース端子と接続し、切り換えスイッチ２５１は全て補助電源２７１に接続する。即ち、電流は主電源３から第一ＭＯＳＦＥＴ２１１、切り換えスイッチ２４１、定電流源２３１、切り換えスイッチ２５１、補助電源２７１、抵抗５，６を経由して、アンプ２０２に流れる。
【００１６】
また、アンプ２０２においては、切り換えスイッチ２４２は全て補助電源２６２に接続し、切り換えスイッチ２５２は全て負の第二ＭＯＳＦＥＴ２２２のソース端子と接続する。即ち、電流は補助電源２６２、切り換えスイッチ２４２、定電流源２３２、切り換えスイッチ２５２、第二ＭＯＳＦＥＴ２２２を経由して、主電源４に流れる。以上より、主電源３を流れる電流はアンプ２０１、補助電源２７１、抵抗５，６、補助電源２６２、アンプ２０２を経由して、主電源４に流れる。このようなルートを経由することにより、抵抗５，６に、電流値（１Ａ）と抵抗５，６の合計抵抗値（４００Ω）の積に対応する電圧（４００Ｖ）がかかり、これに連動して電極１にも同値の電圧がかかる。
【００１７】
続いて、インターフェースより、抵抗５，６に流れる電流を相殺して、抵抗５，６に電圧がかかっていないように見られる場合について図３を用いて説明する。この場合、抵抗５，６へ流れる電流は、アンプ２０１からアンプ２０２へ流れるものと、アンプ２０２からアンプ２０１へ流れるものとがある。
【００１８】
アンプ２０１からアンプ２０２へ流れる電流の作用を説明する。アンプ２０１においては、０．５Ａの定電流源２３１に接続する正の切り換えスイッチ２４１は第一ＭＯＳＦＥＴ２１１のソース端子と接続し、０．５Ａの定電流源２３１に接続する負の切り換えスイッチ２５１は補助電源２７１に接続する。即ち、電流は、正の主電源３から第一ＭＯＳＦＥＴ２１１、切り換えスイッチ２４１、０．５Ｖの定電流源２３１、切り換えスイッチ２５１、補助電源２７１、抵抗５，６を経由して、アンプ２０２に流れる。
【００１９】
また、アンプ２０２においては、０．５Ａの定電流源２３２に接続する正の切り換えスイッチ２４２は補助電源２６２に接続し、０．５Ａの定電流源２３２に接続する負の切り換えスイッチ２５２は全て負の第二ＭＯＳＦＥＴ２２２のソース端子と接続する。即ち、電流は補助電源２６２、切り換えスイッチ２４２、０．５Ａの定電流源２３２、切り換えスイッチ２５２、第二ＭＯＳＦＥＴ２２２を経由して、主電源４に流れる。以上より、主電源３を流れる電流はアンプ２０１、補助電源２７１、抵抗５，６、補助電源２６２、アンプ２０２を経由して、主電源４に流れる。このようなルートを経由することにより抵抗５，６に、電流値（０．５Ａ）と抵抗５，６の合計抵抗値（４００Ω）の積に対応する電圧（２００Ｖ）がかかり、これに連動して電極１にも同値の電圧がかかる。
【００２０】
続いて、アンプ２０２からアンプ２０１へ流れる電流の作用を説明する。アンプ２０２においては、０．５Ａの定電流源２３２を除く１μＡから０．２５Ａまでの全ての定電流源２３２に接続する正の切り換えスイッチ２４２は第一ＭＯＳＦＥＴ２１２のソース端子と接続し、０．５Ａの定電流源２３２を除く１μＡから０．２５Ａまでの全ての定電流源２３２に接続する負の切り換えスイッチ２５２は補助電源２７２に接続する。即ち、電流は、正の主電源３から第一ＭＯＳＦＥＴ２１２、切り換えスイッチ２４２、０．５Ｖを除く１μＡから０．２５Ａまでの全ての定電流源２３２、切り換えスイッチ２５２、補助電源２７２、抵抗６，５を経由して、アンプ２０１に流れる。
【００２１】
また、アンプ２０１においては、０．５Ａを除く１μＡから０．２５Ａまでの全ての定電流源２３１に接続する正の切り換えスイッチ２４１は補助電源２６１に接続し、０．５Ａを除く１μＡから０．２５Ａまでの全ての定電流源２３１に接続する負の切り換えスイッチ２５１は全て負の第二ＭＯＳＦＥＴ２２１のソース端子と接続する。即ち、電流は補助電源２６１、切り換えスイッチ２４１、０．５Ａを除く１μＡから０．２５Ａまでの全ての定電流源２３１、切り換えスイッチ２５１、第二ＭＯＳＦＥＴ２２１を経由して、主電源４に流れる。このようなルートを経由することにより、抵抗６，５に、電流値（０．５Ａ）と抵抗５，６の合計抵抗値（４００Ω）の積に対応する電圧（２００Ｖ）がかかり、これに連動して電極１にも同値の電圧がかかる。
【００２２】
以上より、抵抗５，６には抵抗５から抵抗６の方向へ２００Ｖの電圧がかかり、抵抗６から抵抗５の方向へ２００Ｖの電圧がかかり、これらが相殺されて、抵抗５，６に電圧がかかっていないように見られる。
【００２３】
続いて、インターフェースより、抵抗５，６に流れる電流を相殺して、正の方向に０．２５Ａ出力するように指示された場合について図４を用いて説明する。この場合も、抵抗５，６へ流れる電流は、アンプ２０１からアンプ２０２へ流れるものと、アンプ２０２からアンプ２０１へ流れるものとがある。
【００２４】
アンプ２０１からアンプ２０２へ流れる電流の作用を説明する。アンプ２０１においては、０．２５Ａの定電流源２３１及び０．５Ａの定電流源２３１に接続する正の切り換えスイッチ２４１は第一ＭＯＳＦＥＴ２１１のソース端子と接続し、０．２５Ａの定電流源２３１及び０．５Ａの定電流源２３１に接続する負の切り換えスイッチ２５１は補助電源２７１に接続する。即ち、電流は、正の主電源３から第一ＭＯＳＦＥＴ２１１、切り換えスイッチ２４１、０．５Ｖの定電流源２３１、切り換えスイッチ２５１、補助電源２７１、抵抗５，６を経由して、アンプ２０２に流れる。
【００２５】
また、アンプ２０２においては、０．２５Ａの定電流源２３２及び０．５Ａの定電流源２３２に接続する正の切り換えスイッチ２４２は補助電源２６２に接続し、０．２５Ａの定電流源２３２及び０．５Ａの定電流源２３２に接続する負の切り換えスイッチ２５２は全て負の第二ＭＯＳＦＥＴ２２２のソース端子と接続する。即ち、電流は補助電源２６２、切り換えスイッチ２４２、定電流源２３２、切り換えスイッチ２５２、第二ＭＯＳＦＥＴ２２２を経由して、主電源４に流れる。以上より、主電源３を流れる電流はアンプ２０１、補助電源２７１、抵抗５，６、補助電源２６２、アンプ２０２を経由して、主電源４に流れる。このようなルートを経由することにより抵抗５，６に、電流値（０．７５Ａ）と抵抗５，６の合計抵抗値（４００Ω）の積に対応する電圧（３００Ｖ）がかかり、これに連動して電極１にも同値の電圧がかかる。
【００２６】
続いて、アンプ２０２からアンプ２０１へ流れる電流の作用を説明する。アンプ２０２においては、０．２５Ａ及び０．５Ａの定電流源２３２を除く１μＡから０．１２５Ａまでの全ての定電流源２３２に接続する正の切り換えスイッチ２４２は第一ＭＯＳＦＥＴ２１２のソース端子と接続し、０．２５Ａ及び０．５Ａの定電流源２３２を除く１μＡから０．１２５Ａまでの全ての定電流源２３２に接続する負の切り換えスイッチ２５２は補助電源２７２に接続する。即ち、電流は、正の主電源３から第一ＭＯＳＦＥＴ２１２、切り換えスイッチ２４２、０．２５Ａ及び０．５Ｖを除く１μＡから０．２５Ａまでの全ての定電流源２３２、切り換えスイッチ２５２、補助電源２７２、抵抗６，５を経由して、アンプ２０１に流れる。
【００２７】
また、アンプ２０１においては、０．２５Ａ及び０．５Ａを除く１μＡから０．１２５Ａまでの全ての定電流源２３１に接続する正の切り換えスイッチ２４１は補助電源２６１に接続し、０．２５Ａ及び０．５Ａを除く１μＡから０．１２５Ａまでの全ての定電流源２３１に接続する負の切り換えスイッチ２５１は全て負の第二ＭＯＳＦＥＴ２２１のソース端子と接続する。即ち、電流は補助電源２６１、切り換えスイッチ２４１、０．２５Ａ及び０．５Ａを除く１μＡから０．１２５Ａまでの全ての定電流源２３１、切り換えスイッチ２５１、第二ＭＯＳＦＥＴ２２１を経由して、主電源４に流れる。このようなルートを経由することにより、抵抗６，５に、電流値（０．２５Ａ）と抵抗５，６の合計抵抗値（４００Ω）の積に対応する電圧（１００Ｖ）がかかり、これに連動して電極１にも同値の電圧がかかる。
【００２８】
以上より、抵抗５，６には抵抗５から抵抗６の方向へ３００Ｖの電圧がかかり、抵抗６から抵抗５の方向へ１００Ｖの電圧がかかり、これらが相殺されて、正の方向に０．２５Ａ出力するように見える。
【００２９】
なお、負の方向に電圧をかける場合は、切り換えスイッチ２４１，２４２，２５１，２５２の全ての切り換え方向を上記態様の逆側にすればよい。
【００３０】
このように切り換えスイッチ２４１，２５１，２４２，２５２の接続の組み合わせにより、デジタル的な電流の大きさを１μＡ単位で設定するができる。これにより、アンプ回路の高速処理化が可能になる。また、抵抗５，６に流れる電流が相殺することにより、主電源３，４からアンプ２０１，２０２へ流れ込む電流が一定となり、出力部の電線を長くしても、その電線の抵抗やインダクタンスの影響を排除でき、安定した出力電圧を得ることができる。
【００３１】
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている内容が本発明の技術的範囲に属する。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明によれば、上記構成により、抵抗に流れる電流が相殺するようにしてあることにより、主電源からアンプへ流れ込む電流が一定となり、出力部の電線を長くしても、その電線の抵抗やインダクタンスの影響を排除でき、安定した出力電圧を得ることができ、産業上利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係るアンプ回路における発明を実施するための最良の形態の回路図である。
【図２】図１図示アンプ回路の動作例である。
【図３】同じく図１図示変形例の別の動作例である。
【図４】同じく図１図示変形例の別の動作例である。
【符号の説明】
【００３４】
１  電極
２０１，２０２  アンプ
３，４  主電源
５，６  抵抗
２１１，２１２，２２１，２２２  ＭＯＳＦＥＴ
２３１，２３２  定電流源
２４１，２４２，２５１，２５２  切り換えスイッチ
２６１，２６２，２７１，２７２  補助電源
２８１，２８２，２９１，２９２  バイアス用補助電源
【図１】
2008301385.tif 000003
【図２】
2008301385.tif 000004
【図３】
2008301385.tif 000005
【図４】
2008301385.tif 000006