(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
速度変調信号を生成する速度変調信号生成部と、第一の速度変調コイル及び第二の速度変調コイルとを備えてなり、水平走査方向に電子ビームの走査速度を変調させる速度変調装置であって、
前記第一の速度変調コイル及び第二の速度変調コイルは導体が矩形状に巻き回されてなり、
前記第一の速度変調コイル及び第二の速度変調コイルは受像管のネック部の外面に対向配置され、
前記第一の速度変調コイル及び第二の速度変調コイルの少なくとも一つにおける巻き回し中央部に磁性体が介在し、
前記速度変調信号生成部は、前記第一の速度変調コイル及び第二の速度変調コイルにそれぞれに固有に設けられた第一の増幅部及び第二の増幅部を含み、前記第一の速度変調コイル及び第二の速度変調コイルにそれぞれ独立に第一の速度変調信号及び第二の速度変調信号が、前記第一の速度変調コイル及び第二の速度変調コイルによって磁界が同方向に発生しそれらが加算されて速度変調磁界をなすように互いに同期させて供給されることを特徴とする速度変調装置。
【請求項２】
前記第一の増幅部及び第二の増幅部は内部インピーダンス及び周波数特性が同一のものが用いられていることを特徴とする請求項１に記載の速度変調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビジョン受像機に映出される画像を鮮鋭なものとするための速度変調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
テレビジョン受像機に白ドット信号が入力されると高輝度信号では受像管のビーム電流が増加しビームスポットサイズが大きくなり、画像鮮鋭度が低下する。また、黒レベルから白レベルに急激に変化する信号は、信号回路の周波数特性により減衰し、図５の６１のように信号がなまり、鮮鋭度が低下する。これを改善するため、受像管の電子ビーム水平走査速度を変調して輪郭補正を行なうための、速度変調装置が一般的に設けられる。
【０００３】
図６は、この速度変調装置の構成を示すブロック図である。図６において、入力端子１には映像信号が入力され、この映像信号は映像信号増幅部２において増幅されて受像管３のカソード４に供給される。更に、前記入力映像信号は速度変調装置５に入力される。速度変調装置５は、微分回路部５１と、波形整形部５２と、増幅部５３とで構成された速度変調回路部５４及び速度変調コイル６とからなる。前記入力映像信号が速度変調回路部５４を通過することにより微分されて、前記受像管に設置した速度変調コイル６に速度変調信号として供する構成となっている。
【０００４】
以下に、図５（なお、図５において横軸は時間を表している）及び図６を用いて速度変調装置の動作について説明する。図６の入力端子１に図５の６１で示す映像信号を入力すると（図５（ａ））、前記入力映像信号が速度変調回路部５４を通過することによって、微分され前記微分波形を増幅し、さらに波形整形して増幅出力される。図５の６２がその作用によって得られる微分された速度変調コイルの電流波形である（図５（ｂ））。このような波形の電流を速度変調コイル６に流すと、電子ビームに作用する偏向磁界と速度変調コイルからの磁界の合成磁界は図５の６３のようになる（図５（ｃ））。このとき電子ビームのビーム速度はこの磁界の変化の割り合いに比例して図５の６４のように二次微分波形となる（図５（ｄ））。その結果映像信号の立ち上がり部の前半では走査速度が速くなり、後半では遅くなる。その結果、図５の６５のように輝度は高くなり、受像管３に写し出される画像の鮮鋭度を上げることができる。また、映像信号の立ち下がり部では逆の動作となる。
【０００５】
このような作用を用いる速度変調装置としては、特開平５−２４４４４９号公報や、特開平７−１２３２９０号公報、特開２０００−１９６９１３号公報などに示されたものがあり、これに示されるように従来一般には、速度変調装置の速度変調コイルは、２つの巻き回し体が速度変調回路部の出力端子に直列に接続され、受像管３のネック部３１の所定の位置に対向配置される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年、放送のデジタル化が進み、２０００年１２月にはＢＳデジタル放送が本放送され高画質放送が実現されている。そして、特にＢＳデジタル放送の信号フォーマットであるＤ４フォーマットでは７２０ライン、ノンインターレース方式による信号フォーマットで高画質化を実現している。これにより水平偏向周波数が４５ＫＨｚと高周波数化される。これにより必要とする映像信号の周波数帯域も広帯域化する。このようにビデオ周波数が広帯域化してくると、アンプの周波数特性と利得との積が一定の値を取るという特性上、従来の技術では周波数特性と利得との関係により速度変調コイルをドライブするための必要なドライブ特性が得られず、所望の速度変調効果が得られないという問題がある。
そこで本発明では映像信号周波数が広帯域化されても速度変調効果を十分に得ることが可能な速度変調装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、速度変調信号を生成する速度変調信号生成部と、第一の速度変調コイル及び第二の速度変調コイルとを備えてなり、水平走査方向に電子ビームの走査速度を変調させる速度変調装置であって、速度変調信号を生成する速度変調信号生成部と、第一の速度変調コイル及び第二の速度変調コイルとを備えてなり、水平走査方向に電子ビームの走査速度を変調させる速度変調装置であって、前記第一の速度変調コイル及び第二の速度変調コイルは導体が矩形状に巻き回されてなり、前記第一の速度変調コイル及び第二の速度変調コイルは受像管のネック部の外面に対向配置され、前記第一の速度変調コイル及び第二の速度変調コイルの少なくとも一つにおける巻き回し中央部に磁性体が介在し、前記速度変調信号生成部は、前記第一の速度変調コイル及び第二の速度変調コイルにそれぞれに固有に設けられた第一の増幅部及び第二の増幅部を含み、前記第一の速度変調コイル及び第二の速度変調コイルにそれぞれ独立に第一の速度変調信号及び第二の速度変調信号が、前記第一の速度変調コイル及び第二の速度変調コイルによって磁界が同方向に発生しそれらが加算されて速度変調磁界をなすように互いに同期させて供給されることを特徴とする。
【０００８】
これにより、各速度変調コイルは、それぞれが固有の増幅部によって得られる変調信号によってドライブされることから、従来のように、速度変調コイルを直列に接続して単一の増幅部でドライブするのと比較して、ほぼ半分の負荷で速度変調コイルをドライブすることができるので、低電圧ドライブとなる。
ここで、前記第一の増幅部及び第二の増幅部には内部インピーダンス及び周波数特性が同一のものを用いることが望ましい。
【０００９】
ここで、前記第一の速度変調コイル及び第二の速度変調コイルは導体が矩形状に巻き回されてなり、その少なくとも一つにおける巻き回し中央部に磁性体が介在され、前記速度変調磁界を巻き回し体の中心軸近傍に集中させるものとすることができる。
これにより、磁界の束（磁束）を電子ビーム通路に向って搾り込むことになり、電子ビーム通路において磁束密度を大きくしその結果電子ビームに作用する力を大きくすることができる。そして、この結果、電圧、電流を増加させることなくまたコイルの巻き数を増すこともなく速度変調を効果的に行なわせることが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照にしながら本発明の実施の形態について説明する。
[実施の形態１]
図１は、本発明に係る速度変調装置を備えた受像管の構成を示すブロック図である。
【００１１】
この図に示すように、受像管３のネック部３１には、水平偏向コイル及び垂直偏向コイルとからなる偏向コイル７が配置されており、ネック部３１のより電子銃（図示せず）側にコイル部分が配置された速度変調装置１０が設けられている。
速度変調装置１０は、微分回路部１１Ａと、波形整形部１１Ｂと、第一の増幅部１２と、第二の増幅部１３と、第一の速度変調コイル１４と、第二の速度変調コイル１５とから構成される。
【００１２】
微分回路部１１Ａ及び波形整形部１１Ｂによって映像信号が微分、波形整形され、速度変調信号が生成される。第一の増幅部１２と第二の増幅部１３はそれぞれで微分回路部１１Ａ及び波形整形部１１Ｂによって微分、波形整形された映像信号を第一の速度変調コイル１４及び第二の速度変調コイル１５それぞれにおいて速度変調効果が十分に得られる程度にまで電圧を増幅させる。そして、第一の速度変調コイル１４及び第二の速度変調信号１５はこの増幅された速度変調信号によってドライブされる。
【００１３】
このように、第一の速度変調コイル１４は、第一の増幅部１２により単独でドライブされており、第二の速度変調コイル１５は、第二の増幅部１３により単独でドライブされている。
つまり、図１に併記したとおり、各増幅部１３及び１４から各速度変調コイル１４及び１５に個別に第一の速度変調パルス信号Ｐａ１及び第二の速度変調パルス信号Ｐａ２が印加される。この第一の速度変調パルス信号Ｐａ１及び第二の速度変調パルス信号Ｐａ２は同期されていることが望まれる。これは、２つの速度変調コイルで発生した磁界が互いに加算され、速度変調磁界を形成し速度変調を効果的に惹起させるようにするためである。このため、第一の増幅部１４及び第二の増幅部１５には、内部インピーダンス及び周波数特性が同一のものを選択して使用することが望ましい。
【００１４】
速度変調コイル１４及び１５は、中央部にコイル非存在部１４a及び１５a（図２参照；この図は、速度変調コイルによって速度変調磁界が発生する様子を示す模式図である。）が存在するように導体が矩形状、かつ、面状に複数ターン巻き回されたものである。そして、両コイル１４及び１５は、互いの中心軸が受像管の管軸に直交し（水平走査方向に沿った方向）かつ両者が互いに一致し当該中心軸が電子ビームの通路（管軸）とも交差する位置にあって受像管３のネック部３１を挟み込むようにして配置されている。このように配置することで動作時に巻き回し内周部に形成されたコイル非存在部１４a及び１５ａを通り抜けるように発生する磁界が速度変調磁界として図２に示すように受像管３の管軸に沿って走査される電子ビームに水平走査方向に沿った方向と直交する方向に作用する。なお、電子ビームに効果的に磁界が作用するように、各コイルの巻き回し面はネック部の表面に沿った湾曲した形状とすることが望ましいのは言うまでもない。
【００１５】
各コイル近傍に発生した磁界が互いに加算され速度変調磁界を形成するようにコイルの巻き回し方向や電流を流す向きを調整するのが望ましい。そして、両コイルにて発生する磁界の強さを制御することで電子ビームの水平走査方向における走査速度を任意に変調させることができる。具体的には、第一の速度変調パルス信号Ｐａ１及び第二の速度変調パルス信号Ｐａ２の振幅をコイルの巻き数等を加味して調整する。
【００１６】
各速度変調コイル１４及び１５は、それぞれが固有の増幅部（１２、１３）によって得られる変調信号によってドライブされることから、従来のように、速度変調コイルを直列に接続して単一の増幅部でドライブするのと比較して、ほぼ半分の負荷で速度変調コイルをドライブすることができるので、低電圧ドライブとなる。
【００１７】
つまり、ここで、磁界の強さをＭ、電流をＩ、コイルの巻き数をＴとすると、ＭαＩ・Ｔの関係があり、巻き数が大きいほどコイル近傍に発生する磁界の強さは強くなるが、それでは、コイル全体の抵抗値が大きくなり、同じ電流を得るにも高い電圧を必要とするため、低電圧ドライブが不可能となる。
これに対して、本実施形態では、２つの速度変調コイルそれぞれに固有の増幅部（第一の増幅部及び第二の増幅部）を備える構成とすることで、一つ一つのコイルの抵抗が増大するのを避け、直列接続の場合よりも低電圧でその場合とほぼ同じ電流量が得られるようにしてある。
【００１８】
この結果、高周波数トランジスタを増幅部として用いることができるので、受像管が広帯域周波数のビデオ信号を受信しても広帯域周波数での速度変調を行なうことが可能となる。
上記のようにして速度変調が施された電子ビームはその後偏向ヨーク７によって垂直及び水平走査方向に偏向され、スクリーン上の所定の位置に照射され画像が表示される。
【００１９】
[実施の形態２]
次に、本発明の第二の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図３は、本発明の第二の実施の形態に係る速度変調装置を備えた受像管３の構成を示すブロック図であり、図２に相当する図である。
この図に示すように、受像管３のネック部３１には、水平偏向コイル及び垂直偏向コイルとからなる偏向コイル７が配置されており、ネック部３１のより電子銃（図示せず）側にコイル部分が配置された速度変調装置１０（コイル部分のみ図示）が設けられている。
【００２０】
以下、説明の便宜のため第一の実施の形態との相違点について主に説明する。図３に示すように、速度変調コイル１４及び１５の巻き回しの中ほど（コイル非存在部１４ａ及び１５ａ）にそれぞれ磁性体２１、２２を備える。
このため、磁界が磁性体を介して通り抜けるので、磁界が巻き回しの中心軸近傍に集中（集束）することになり、つまり、磁界の束（磁束）を電子ビーム通路に向って搾り込むことになり、電子ビーム通路において磁束密度を大きくしその結果電子ビームに作用する力を大きくすることができる。この結果、電圧、電流を増加させることなくまたコイルの巻き数を増すこともなく速度変調を効果的に行なわせることができる。
【００２１】
前記磁性体２１及び２２は、どのような形状であっても構わないが、加工のし易さを考慮すると矩形状のもの（一例としては、１５ｍｍ×５ｍｍの面積、厚みが０.２ｍｍの長方形状のもの）が望ましい。また、磁性体２１及び２２を構成する材料としては、例えば、フェライトなどが挙げられる。
速度変調コイルによって生じる磁界は、その全てが電子ビームに作用するのではなく、電子ビームを収束させるための金属性の複数の電子レンズを形成する電子銃電極の間隙を通る磁界成分が主に作用する。よって、この磁界成分がより効果的に電子ビームに作用するように、磁性体の大きさは少なくとも電子レンズを形成する電子銃電極の間隙以上とすることが望ましいが、実際の電子レンズを形成する電子銃電極の間隙は数ｍｍ程度であるため、上記した寸法であれば十分にこの間隙を超えるものとなる。
【００２２】
なお、磁性体は、速度変調コイル一つごとに各一つ設けたが、何れか一つのみ設けることもできる。このようにすることでも、ネック部を介して反対側に位置する速度変調コイルにより発生する磁界の束（磁束）を電子ビーム通路に向って搾り込むことで電子ビーム通路において磁束密度を高めることが上記同様に可能となるからである。ただ、各速度変調コイルに対応させて２つ設けた方が、一旦磁性体によって磁束を搾り込んでから電子ビーム通過に向う磁界の束を更に搾る込むことができるため、磁束密度を向上させる効果はより顕著となる。
【００２３】
[速度変調効果の評価]
図４に、上記実施の形態１及び２における速度変調装置（増幅部としては汎用のトランジスタを用いた）における周波数特性についての評価結果を示す特性図を記した。
電圧利得（ｄB）は、
電圧利得（ｄB）＝２０log10（ V2／V1）…（式１）
の計算式によって算出した。
【００２４】
本評価では、V1＝４０Vp-pとなるように入力電圧を調整し、電圧が半分（−６ｄB）になるところ、即ち、２０Vｐ-pの点を出力V2とした。
なお、評価の判断基準として、一般的に−６ｄB或いは−３ｄBが用いられるが、本評価では、電圧利得が半減したときの−６ｄBを用いた。そして、この時の出力信号の周波数を周波数特性XｋHｚ（ＭＨｚ）と表現する。周波数特性を評価した結果、本発明の実施の形態１として説明した速度変調装置（実施例１）では６．５ＭＨｚ、実施の形態２として説明した速度変調装置（実施例２）では７ＭＨｚであったのに対し、従来技術で説明した、一つの増幅部に２つのコイルが直列に接続されたもの（従来例）の場合は５ＭＨｚであった。なお、ここで従来例では、実施例２で用いたような磁性体は使用していない。
【００２５】
このように、本発明の実施例では、速度変調コイルの巻き回しの中ほどに磁性体を設けた実施例２のみならず、磁性体を設けていない実施例１のものであっても、従来例よりも周波数特性は明らかに向上している。このことより、上記実施の形態1及び２のような構成の速度変調装置とすることによって、速度変調効果が高まり、より低ドライブで速度変調効果が得られることが分かる。
【００２６】
さらには、従来から使用していた増幅特性を有するトランジスタを採用しても、高周波特性の速度変調装置が実現されると言える。
ちなみに、実施の形態1と実施の形態２とでは、実施の形態２の方が、優れた周波数特性を得ることができた。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の速度変調装置によれば、従来使用することができなかった高周波数特性のトランジスタの採用を実現することができ、広帯域化されたビデオ信号であっても画質の鮮鋭度を向上させることが可能となる。また、このように、従来から使用していた増幅特性を有するトランジスタを使用しながらも、高周波特性の速度変調装置が実現されるという効果を奏する。
【００２８】
また、速度変調コイルの巻き回し体の中ほどに磁性体を備えることから、速度変調コイルにおける磁界を磁性体に集中させることができるため、それを備えない場合と同一の電圧、電流でしかも極めて簡単な構成によって速度変調を効果的に行なわせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の実施形態にかかる速度変調装置を備えた受像管の構成を示すブロック図である。
【図２】速度変調コイルによって速度変調磁界が発生する様子を示す模式図である。
【図３】第二の実施形態に係る速度変調装置の構成を示すブロック図である。
【図４】実施形態及び従来例における速度変調装置における周波数特性についての評価結果を示す特性図である。
【図５】速度変調装置の動作を示す図である。
【図６】従来の速度変調装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１１Ａ  微分回路部
１１Ｂ  波形整形部
１２  第一の増幅部
１３  第二の増幅部
１４  第一の速度変調コイル
１４a コイル非存在部
１５  第二の速度変調コイル
１５ａ コイル非存在部
２１、２２  磁性体
３１  ネック部
Pa１ 第一の速度変調パルス信号
Pa２ 第二の速度変調パルス信号
【図１】
0003851132.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003851132.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003851132.tif 000006
【図６】
0003851132.tif 000007