(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラスターの上下の端の間でスキャン電子ビームを偏向する垂直偏向コイルと；
前記ラスターの左右の端の間で前記スキャン電子ビームを偏向する水平偏向コイルと；
該水平偏向コイルへ結合された中心化インダクタンスを有し、スクリーン上で前記ラスターを中心化するラスター中心化回路と；
一次巻線用の前記中心化インダクタンスと、前記垂直偏向コイルに結合された二次巻線とを有するラスター補正トランスフォーマーとを有し、
該ラスター補正トランスフォーマーの一次巻線を流れる電流は、２Ｈの周波数で鋸波を供給することを特徴とする、
ビデオ表示装置のスクリーン上にラスターを形成する偏向システム。
【請求項２】
該垂直偏向コイルは第一及び第二の垂直偏向巻線を有する、ことを特徴とする請求項１記載の偏向システム。
【請求項３】
該第一と第二の垂直偏向巻線は直列配置で結合される、ことを特徴とする請求項２記載の偏向システム。
【請求項４】
該第一と第二の垂直偏向巻線はシャント配置で結合される、ことを特徴とする請求項２記載の偏向システム。
【請求項５】
該二次巻線は該第一と第二の垂直偏向巻線と直列に結合される、ことを特徴とする請求項２記載の偏向システム。
【請求項６】
複数の抵抗の直列相互接続を更に有し、
該複数の抵抗の一つは該垂直偏向巻線の一つに結合された端子を有し、該複数の抵抗の他は該垂直偏向巻線の他に結合された端子を有する、ことを特徴とする請求項５記載の偏向システム。
【請求項７】
該複数の抵抗の一つはポテンシオメータを有する、ことを特徴とする請求項６記載の偏向システム。
【請求項８】
該二次巻線は中心タップを有し、
該中心タップは該ポテンシオメータのワイパー（Ｗ）に結合される、ことを特徴とする請求項７記載偏向システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
背景
本発明はラスター補正回路の分野に関し、より詳細にはビデオ表示装置の陰極線管のラスターの直交性及び平行四辺形補正に関する。
【０００２】
テレビジョン受信機又はビデオ表示モニタのようなビデオ表示装置で用いられている偏向システムは典型的には装置の陰極線管の観察スクリーンのラスターの調整を許容する。その様な回路は就中スキャン処理及び陰極線管の幾何形状の性質の故に要求される。
【０００３】
例えば、その様な回路はスキャンされたラスターの直交性及び平行四辺形誤差を除去するラスター補正回路を含む。直交性及び平行四辺形誤差の性質及びそれら両方を除去する取り組みは１９９６年４月１７日に出願されたＷａｌｔｅｒ  Ｔｒｕｓｋａｌｏ等による米国特許出願０８／６４９４０９、“ＶＥＲＴＩＣＡＬ  ＤＥＦＬＥＣＴＩＯＮ  ＣＩＲＣＵＩＴ  ＷＩＴＨ  ＲＡＳＴＥＲ  ＣＯＲＲＥＣＴＩＯＮ”に記載されている。この出願は電子ビームの垂直偏向により生ずるダウンヒルスキャン効果を実質的にオフセットする水平レートでの垂直偏向電流を変調し、それによりラスターの直交性及び平行四辺形誤差を補正する配置を開示する。直交性及び平行四辺形誤差を被るラスターは図１に示される。
【０００４】
その様な回路はまた例えば管の観察スクリーン上のラスターを水平中心化するような中心化回路を含む。ラスターを中心化することは管の最も効率的な使用を確実にするために必要であり、これはスキャンされたラスターの大きさが実質的に管の観察スクリーンの大きさと等しいときに生ずる。水平中心化に対するニーズは水平オーバースキャンの量が減少され、又は還元するとスキャンされたラスターの大きさが管の観察スクリーンの大きさに減少されるときに最も大きい。ラスターを中心化することは典型的には選択された極性及び大きさの直流が水平又は垂直のいずれかの適切な偏向コイルを通って流れるようすることにより達成される。
【０００５】
ビデオ表示装置の製造では、回路は可能な限り統合されることが望ましい。その様な統合は幾つかの利点を提供し、それらは：離散的部品の点数、コスト削減、信頼性の向上、装置の筐体内での利用可能な空間の増加等である。従って、ラスター補正及び中心化機能をなす回路を統合することが望ましい。
発明の簡単な説明
本発明はビデオ表示装置の回路を可能な限り統合するニーズを満たす偏向システムに関する。
【０００６】
本発明による偏向システムはラスターの上下の端の間でスキャン電子ビームを偏向する垂直偏向コイルと；スクリーン上で該ラスターを中心化し、中心化インダクタンスを有するラスター中心化回路と；ラスター補正トランスフォーマーとからなる。ラスター補正トランスフォーマーは一次巻専用の中心化インダクタを用い、垂直偏向コイルに結合された二次巻線を有する。中心化インダクタ及び二次巻線は好ましくは同一のコアの周りに巻かれる。
【０００７】
垂直偏向コイルは直列又はシャント配置のいずれかと結合された該第一と第二の垂直偏向巻線からなる。
【０００８】
中心化インダクタをラスター補正トランスフォーマーの一次巻線として用いることが好ましい。何故ならば、垂直偏向回路及びラスター中心化回路は両方ともビデオ表示装置の陰極線管のネック部分の偏向ヨーク組立体に設けられるからである。これはビデオ表示装置の組立を簡単化する。何故ならば、それはビデオ表示装置の筐体から垂直偏向回路及びラスター中心化回路への配線の走行の必要をなくすからである。
【０００９】
本発明の上記及び他の特徴、利点は以下に類似の符号は同じ要素を示す図面を参照して詳細な説明により明らかとなる。
好ましい実施例の説明
テレビジョン受信機又はビデオ表示モニタのようなビデオ表示装置用の偏向システム４００の本発明の実施例は図２に示される。水平偏向回路１００及び垂直偏向回路２００は協働してビデオ表示装置のスクリーン上にラスターを形成するためにスキャン電子ビームを偏向する。水平偏向回路１００は水平スキャンレートでスクリーンにわたりスキャン電子ビームを偏向する。同時に、垂直偏向回路２００は垂直スキャンレートで、より遅く電子ビームを下方に偏向する。ラスター中心化回路３００はビデオ表示装置のスクリーン上のスキャンされたラスターを水平に中心化するために水平偏向回路１００から給電される。ビデオ表示装置内で回路を統合するために、垂直偏向回路２００はラスター補正トランスフォーマー４１の一次巻線としてラスター中心化回路３００の水平中心化インダクタＬＣを用いることが好ましい。
【００１０】
ここに記載された実施例は一般に“２Ｈ”と称される約３１４６８Ｈｚに等しい水平偏向又はスキャンレートを用いる。ここに記載されている本発明の配置は特定の水平又は垂直偏向周波数に限定されないが、好ましい水平及び垂直偏向周波数の全範囲を通して用いられ得ることは当業者には明らかである。
【００１１】
水平偏向回路１００に関連する電圧及び電流波形は図４ａから４ｆに示される。電流の流れは図２に示された方向で、正と決定される。図２を参照するに、概略１４０ＶｄｃのＢ＋電圧は高電圧トランスフォーマーＩＨＶＴの一次巻線ＬＰＲＩを通してＳ補正キャパシタＣＳに印加される。電子ビームはラスターの左上隅に偏向されるときに、水平出力トランジスタＱ１は電流を通さない。水平偏向コイルＬＨ予め蓄えられたエネルギーは電流をフォワードバイアスされたダンパーダイオードＤ１と水平偏向コイルＬＨを通り、Ｓ補正キャパシタＣＳへ流す。この時点で、ダンパー電流ＩＤ及び水平偏向電流ＩＨの両方は負のピークの値を達成する。
【００１２】
スキャン電子ビームがラスターの中心に到達したときに、水平偏向コイルＬＨに貯蔵されたエネルギーはゼロに減衰し、水平偏向電流ＩＨ及びダンパー電流ＩＤは概略ゼロに等しい。ダンパーダイオードＤ１は逆バイアスされるようになり、水平偏向発振器１０は水平出力トランジスタＱ１が電流ＩＨＯＴを流すようにする。
水平偏向電流ＩＨは方向を逆転し、Ｓ補正キャパシタＣＳにより水平偏向コイルＬＨに供給されるエネルギーは水平偏向電流ＩＨがリニアに増加することを許容する。
【００１３】
スキャン電子ビームがラスターの右端に到達したときに、水平偏向発信器１０は水平出力トランジスタＱ１が電流ＩＨＯＴを不連続に流すようにさせ、ダンパーダイオードＤ１はなお逆バイアスのままである。この再トレース期間中に、減衰する水平偏向電流ＩＨは再トレースキャパシタＣＲに急速に流入する。水平偏向電流ＩＨが概略ゼロに減衰したときに、それは方向を反転し、再トレースキャパシタＣＲにより供給される。いったん再トレースキャパシタＣＲが水平偏向コイルＬＨを通してそれに蓄えられたエネルギーを放出すると、電子ビームはラスターの左上隅に戻され、プロセスは繰り返される。
【００１４】
図２に示される垂直偏向回路２００では垂直レート鋸歯状波発生器６１は垂直出力増幅器６２の非反転入力に垂直レート鋸歯状波を供給する。垂直出力増幅器６２は例えば＋２４Ｖの正の供給電圧及び設置電位の負の供給電圧に結合され、相補的、又は準相補的（ｑｕａｓｉ−ｃｏｍｐｅｍｅｎｔａｒy ）プッシュプルトランジスタ出力段からなる。垂直出力増幅器６２は垂直レート鋸歯状波電流ＩＶで第一と第二の垂直偏向巻線ＬＶ１，ＬＶ２を駆動する。第一と第二の垂直偏向巻線ＬＶ１，ＬＶ２は直列配置で結合され、これらの巻線を通る電流は約２Ａに等しいピーク間振幅を有する。抵抗Ｒ３、Ｒ４により形成される電圧デバイダはフィードバック電圧を発生し、これは抵抗Ｒ５を通り垂直出力増幅器６２の反転入力と結合される。キャパシタＣ３は垂直偏向電流ＩＶに対するＳ補正を提供する。
【００１５】
抵抗Ｒ１、Ｒ２及びポテンシオメータＰ１の直列配置は２つの垂直偏向巻線ＬＶ１，ＬＶ２に並列に結合される。抵抗Ｒ１、Ｒ２及びポテンシオメータＰ１は陰極線管用の偏向ヨークの設計中に選択され、これらの抵抗は偏向ヨーク組立体の一部分として含まれる。３つの抵抗は陰極線管の電子ビームの収束を調整するために用いられる。ポテンシオメータＰ１は陰極線管の垂直中心線で典型的には赤と青の外部電子銃からの電子ビームの望ましい交差を達成するよう調整される。
ここに記載された本発明の配置の好ましい実施例では、水平偏向回路１００は図３に示される偏向システム４００‘を形成するように垂直偏向回路２００’と結合される。垂直偏向回路２００‘では垂直偏向巻線ＬＶ１，ＬＶ２はシャント配置に結合され；シャント配置は好ましくはより短い再トレース時間を得、同一の印加電圧に対する垂直偏向コイルに対するより低いインダクタンスを可能にするために用いられる。第一と第二の垂直偏向巻線ＬＶ１，ＬＶ２へのトランスフォーマー４１の第二の巻線の結合は垂直偏向巻線ＬＶ１，ＬＶ２の配置のシャントの性質を乱さない。垂直偏向巻線の各々を通り流れる電流のピーク間の振幅Ｉ‘ＬＶ１，Ｉ‘ＬＶ２は約２Ａに等しいピーク間振幅を有する。フィードバック電圧は抵抗Ｒ８にわたり発生され、抵抗Ｒ９により垂直出力増幅器６２の反転入力に結合される。抵抗Ｒ６、Ｒ７及びキャパシタＣ４は偏向巻線ＬＶ１，ＬＶ２用のダンピングネットワークを提供する。
【００１６】
図２、３のラスター中心化回路３００は水平中心化インダクタＬＣ、中心化キャパシタＣＣ、ダイオードＤ２、Ｄ３、スイッチデバイスＳ１、可変抵抗Ｐ２からなり、これはポテンシオメータからなる。水平中心化インダクタＬＣは例えばＮ１の巻線を有し、典型的にはより大きなインダクタンスを有し、故に水平偏向コイルＬＨより低いピーク間電流を流す。スイッチデバイスＳ１は例えばスライドスイッチ又はシングルポール、Ｅ．Ｒｏｄｒｉｇｕｅｚ−Ｃａｖａｚｏｓの１９８７年１０月２７に発行された米国特許第４７０３２３３号に開示される型のダブルスロー回転スイッチからなる。
【００１７】
図２、３に示されるように、中心化回路３００は水平偏向回路１００から給電される。本発明の目的に対して、スイッチデバイスＳ１は図５に示される等価な中心化回路３００を提供するためにダイオードＤ３のアノードに接続する。図５を参照するに、水平偏向コイルＬＨを通してダンパー電流ＩＤの流れに対応し、故に、電子ビームを左端からラスターの中央に偏向することに対応する水平偏向電流ＩＨの負の部分の間に、ダイオードＤ２は逆バイアスされ、ダイオードＤ３は順バイアスされ、水平レート中心化電流ＩＣはダイオードＤ３を通りＳ補正キャパシタＣＳを変える。概略ダイオードＤ３の順方向電圧降下の和にクランプされた小さな正の中心化電圧Ｖ‘Ｃは図６に示されるように中心化キャパシタＣＣにわたり確立され、水平レート中心化電流ＩＣの負の部分は水平中心化インダクタＬＣを通って流れる。
【００１８】
電子ビームがラスターの中央に到達したときに、水平偏向電流ＩＨは方向を反転し、正になり、これは水平偏向コイルＬＨをとおる電流ＩＨＯＴの流れに対応し、故に、電子ビームをラスターの中央から右端に偏向する。水平レート中心化電流ＩＣはまた正になる。ダイオードＤ２はここで順バイアスされ、ダイオードＤ３は逆バイアスされ水平レート中心化電流はダイオードＤ２及び可変抵抗Ｐ２を通って流れる。中心化電圧ＶＣは図６に示されるように負になり、可変抵抗Ｐ２にわたり発生された電圧ＶＰ２と概略等しい。
【００１９】
中心化電圧ＶＣの負のピークの連続的な強度は図６に示される平均電圧Ｖ‘ａｖｇを発生する。電圧Ｖ‘ａｖｇは水平中心化インダクタＬＣを通り流れる水平レート中心化電流ＩＣの正の部分を発生する。
【００２０】
ダイオードＤ３のアノードへの接続をなすようなスイッチデバイスＳ１の設定は陰極線管の表面上に適切にラスターを中心化するためには不適切であることがわかっている。その様な場合には、スイッチデバイスＳ１は図７に示される等価中心化回路３００“を提供するためにそのダイオードＤ１のカソードへの接続をなすよう調整される。図７の回路は２つの回路で中心化キャパシタＣＣにわたり供給された電圧が反対の極性を有する点を除き、図５の回路と類似の動作をなす。
【００２１】
図７を参照するに、水平偏向電流ＩＨの負の部分の間に水平偏向コイルＬＨを通してダンパー電流ＩＤの流れに対応し、故に、電子ビームをラスターの左端から中央に偏向することに対応する水平偏向電流ＩＨの負の部分の間に、水平レート中心化電流ＩＣの負の部分は水平中心化インダクタＬＣを通って流れる。ダイオードＤ２は逆バイアスされ、ダイオードＤ３は順バイアスされ、水平レート中心化電流ＩＣはダイオードＤ３及び可変抵抗Ｐ２を通りＳ補正キャパシタＣＳを変える。概略ダイオードＤ３の順方向電圧降下の和にクランプされた小さな正の中心化電圧Ｖ“Ｃは図８に示されるように中心化キャパシタＣＣにわたり確立され、可変抵抗Ｐ２にわたり発生された電圧ＶＰ２に概略等しい。
【００２２】
中心化電圧Ｖ“Ｃの正のピークの連続的な強度は図８に示される平均電圧Ｖ”ａｖｇを発生する。電圧Ｖ“ａｖｇはダンパー電流ＩＤと同じ方向で水平偏向コイルＬＨを通り水平レート中心化電流ＩＣを発生する。
【００２３】
電子ビームがラスターの中央に到達したときに、水平偏向電流ＩＨは方向を反転し、正になり、これは水平偏向コイルＬＨをとおる電流ＩＨＯＴの流れに対応し、故に、電子ビームをラスターの中央から右端に偏向する。水平レート中心化電流ＩＣはまた正になる。ダイオードＤ２はここで順バイアスされ、ダイオードＤ３は逆バイアスされ水平レート中心化電流はダイオードＤ２を通って流れる。中心化電圧Ｖ“Ｃは図８に示されるように負になり、ダイオードＤ３の順方向電圧降下の和に概略等しい。
【００２４】
ここで説明した本発明の配置に関して、図２、３にそれぞれ示される偏向システム４００、４００‘は好ましくはラスター補正トランスフォーマー４１の一次巻線としてラスター中心化回路３００の水平中心化インダクタＬＣを用いる。図３に示される好ましい実施例では、水平中心化インダクタＬＣは３８０ターンを有する。トランスフォーマー４１の二次巻線は第一と第二の垂直偏向巻線ＬＶ１，ＬＶ２と直列に結合され、１６ターンを有する。中心タップ４７は二次巻線を各々８ターンを有する第一の巻線４３ａと第二の巻線４３ｂに分割する。ラスター補正トランスフォーマー４１の一次及び二次巻線の特定の数、即ちその巻数の比は特定の偏向システムの要求に依存し、当業者の判断に残される。
【００２５】
水平中心化インダクタＬＣと第一と第二の巻線４３ａ、４３ｂは好ましくは例えば好ましい実施例では概略0。399インチの直径と概略１インチの長さを有するフェライト棒のコアのような同一のコアの周りに巻かれる。棒のコアの使用は例示的なものであり、例えばトロイドのような閉ループの磁路を有するコア構成が用いられないことを示唆するものではない。特定のコアを選択することが水平中心化インダクタＬＣを通り流れる水平レート中心化電流ＩＣで、及び第一と第二の垂直偏向巻線ＬＶ１，ＬＶ２を通して流れる垂直電流ＩＬＶ１，ＩＬＶ２及びＩ‘ＬＶ１，Ｉ’ＬＶ２（シャント配置内）でコアを飽和することを回避するために必要なときに、当業者は顕著なファクターとして考慮に入れる。
【００２６】
ラスター補正トランスフォーマー４１の一次巻線として水平中心化インダクタＬＣを用いる利点は垂直偏向回路２００又は２００‘及びラスター中心化回路３００が共にビデオ表示装置の陰極線管のネック部分上の偏向ヨーク組立体に設けられることである。ビデオ表示装置のこの簡単な組立体はそれがビデオ表示装置の筐体から垂直偏向回路２００又は２００‘及びラスター中心化回路３００へワイヤを走行させる必要をなくしたためである。
【００２７】
図２、３に示される実施例では、水平偏向回路１００は水平偏向電圧ＶＱ１を発生し、これは図４ｂに示され、典型的には１２００Ｖに概略等しいピーク間電圧を有する。水平偏向電圧ＶＱ１はラスター補正トランスフォーマー４１の巻数比によりステップダウンされ、それはＮ２／Ｎ１に等しい。得られたステップダウンされた水平レートパルス波形は第一と第二の巻数４３ａ、４３ｂとの間に実質的に等しく分割される。例えば図３の好ましい実施例では、ステップダウンされた水平レートパルス波形は約２８Ｖのピーク間電圧を有し、二次巻線４３の第一と第二の巻数４３ａ、４３ｂにわたり実質的に等しく分割される。故に第一と第二の巻数４３ａ、４３ｂはピーク間電圧が約１４Ｖを有する水平レートパルス波形に各々提供される。
【００２８】
図２の偏向システム４００を再び参照するに、第一と第二の巻数４３ａ、４３ｂにわたりステップダウンされた水平レートパルス波形は第一と第二の垂直偏向巻線ＬＶ１，ＬＶ２に対して各々水平レートラスター補正電流ＩＬＶ１，ＩＬＶ２を誘導する。ラスター補正電流ＩＬＶ１，ＩＬＶ２は中心タップ４７により等しいピーク間振幅を有するよう拘束されない。加えて、ラスター補正電流ＩＬＶ１，ＩＬＶ２のピーク間振幅は水平中心化インダクタＬＣとトランスフォーマー４１の二次巻線との間の結合がフェライトコアの異なる選択のために変化することにより変動する。
【００２９】
図３の偏向システム４００では第一と第二の巻数４３ａ、４３ｂにわたるステップダウンされた水平レートパルス波形は図９、１０に示されるように水平レートラスター補正電流Ｉ‘ＬＶ１，Ｉ’ＬＶ２を誘導する。ラスター補正電流Ｉ‘ＬＶ１，Ｉ’ＬＶ２は巻線ＬＶ１，ＬＶ２のシャント配置により等しいピーク間振幅を有するように拘束されない。加えて、ラスター補正電流Ｉ‘ＬＶ１，Ｉ‘ＬＶ２のピーク間振幅は水平中心化インダクタＬＣと二次巻線４３との間の結合がフェライトコアの異なる選択のために変化する場合に変動する。
【００３０】
ラスター補正電流ＩＬＶ１，ＩＬＶ２（直列配置で）及びＩ‘ＬＶ１，Ｉ’ＬＶ２（シャント配置で）は磁界がダウンヒルスキャン効果の反対に発生されるような方向でそれぞれ第一と第二の垂直偏向巻線ＬＶ１，ＬＶ２を通りそれぞれ流れる。このようにして、垂直偏向電流は水平レートで変調され、ダウンヒルスキャン効果はラスターの各水平スキャンラインに対して実質的にオフセットされる。
【００３１】
本発明の好ましい実施例が図面を参照して説明されたが、本発明はこれらの実施例そのものに限定されず、請求項で規定される本発明の範囲又は精神から離れることなく、多くの変更及び改良は当業者によりなされうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ラスターの直交性及び平行四辺形誤差を説明するための図である。
【図２】  本発明の配置によるビデオ表示装置表の偏向システムのブロック及び概略図である。
【図３】  本発明の配置によるビデオ表示装置表の偏向システムのブロック及び概略図である。
【図４】  ４ａから４ｆに図２、３の偏向システムの動作を説明するための電圧と電流波形を示す。
【図５】  図２、３の偏向システムのための第一の等価水平中心化回路のブロック及び概略図である。
【図６】  図５の等価中心化回路の電圧波形特性を示す。
【図７】  図２、３の偏向システムのための第二の等価水平中心化回路のブロック及び概略図である。
【図８】  図７の等価中心化回路の電圧波形特性を示す。
【図９】  図３の偏向システムの電流波形特性を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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