(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
陰極線管の電子ビーム集束手段に供給するための集束電圧を発生する回路であって、偏向電流波形はある周波数範囲にわたって変化する周波数をもち、
集束電圧出力を生成する直列接続される複数のキャパシタンスと、
前記複数のキャパシタンスの接続点に結合されていて、集束電圧が偏向電流の前記周波数範囲全体にわたって実質的に一定に維持される波形と大きさをもつように、前記複数のキャパシタンスから電流を分流させる手段と、から成り、
前記分流させる手段は、供給された周波数選択信号に応答して動作するスイッチを含み、さらに前記スイッチを前記複数の直列接続される複数のキャパシタンスの接続点に結合する第１の抵抗を含む、前記集束電圧を発生する、前記回路。
【請求項２】
前記分流させる手段は、さらに前記直列接続されるキャパシタンスの接続点と、少なくとも２種の周波数選択信号に応答して動作する少なくとも第２のスイッチとの間に結合される少なくとも第２の抵抗を含む、請求項１の回路。
【請求項３】
前記複数のキャパシタンスは、直列接続される第１および第２のキャパシタからなる、請求項１の回路。
【請求項４】
前記分流させる手段は、前記第１のキャパシタを流れる電流の少なくとも一部を、水平偏向電流の周波数の関数として前記第２のキャパシタから分流させる、請求項３の回路。
【請求項５】
前記分流させる手段は、水平偏向電流の周波数の連続する変化に応答して前記直列接続される第１および第２のキャパシタから分流される電流の大きさを連続的に変化させる手段を含む、請求項４の回路。
【請求項６】
前記直列接続されるキャパシタから分流される電流を連続的に変化させる手段は、
前記集束電圧を表わす制御電圧を供給する増幅回路と、
前記制御電圧に応答して前記キャパシタから電流を分流させる能動装置と、を含む、請求項５の回路。
【請求項７】
前記集束電圧は、前記キャパシタンスの両端間に現れる、請求項６の回路。
【請求項８】
前記集束電圧の予め決定された波形は、各走査線に対してパラボラ電圧波形である、請求項１の回路。
【請求項９】
さらに、前記各走査線に対するパラボラ電圧波形にＤＣ電圧を加える手段を含み、前記ＤＣ電圧の大きさは、前記各走査線の表示面上の垂直位置に従ってパラボラ状に変化する、請求項８の回路。
【請求項１０】
前記ＤＣ電圧を加える手段は、
パラボラ状に変化する電圧を有し、全フィールドの走査線を表示するのに必要な時間に実質的に等しい周期をもった入力垂直信号を受信する入力端子と、
前記集束電圧を発生する回路に結合される出力端子と、
前記入力端子に結合される入力と前記出力端子に結合される出力とを有し、前記入力垂直信号を増幅する増幅器と、
からなる垂直成分回路を含む、請求項９の回路。
【請求項１１】
水平偏向電流波形から陰極線管の集束手段用の集束電圧波形を発生する回路であって、水平偏向電流はある周波数範囲全体にわたって選択可能な周波数を有し、
水平偏向回路に結合される１次巻線と、前記水平偏向電流の波形および周波数を表わす電流波形を供給する２次巻線とを有する変成器と、
前記集束電圧を発生する２次巻線に結合されるキャパシタンスと、
前記集束電圧の波形および大きさが、前記水平偏向電流の選択された周波数範囲全体にわたって実質的に一定に維持されるように前記キャパシタンスから電流を分流させる手段と、
からなる前記集束電圧を発生する、前記回路。
【請求項１２】
前記キャパシタンスは、直列接続される第１および第２のキャパシタからなる、請求項１１の回路。
【請求項１３】
前記分流させる手段は、供給された周波数選択信号に応答して動作する、請求項１２の回路。
【請求項１４】
前記分流させる手段は、周波数選択信号に応答して動作するスイッチを含む、請求項１３の回路。
【請求項１５】
前記分流させる手段は、さらに前記第１および第２のキャパシタの接続点を前記スイッチに結合する抵抗を含む、請求項１４の回路。
【請求項１６】
前記分流させる手段は、水平偏向電流の周波数の連続的変化に応答して前記キャパシタンスから分流される電流の大きさを連続的に変化させる手段を含む、請求項１１の回路。
【請求項１７】
前記直列接続されるキャパシタンスから分流される電流を連続的に変化させる手段は、
前記集束電圧を表わす制御電圧を供給する増幅回路と、
前記制御電圧に応答してキャパシタから電流を分流させる能動装置と、
を含む、請求項１６の回路。
【請求項１８】
前記集束電圧は、キャパシタンスの両端間に現れる、請求項１７の回路。
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はビデオモニタに関するものであり、特に、電子ビーム集束電圧を発生する回路に関するものである。
発明の背景
陰極線管（ＣＲＴ）は、一般に、歪やその他のアーティファクト（人為的に生成される好ましくない事象）を最少にするために電子ビームを集束するためのＣＲＴ集束手段を利用している。このような集束手段は、集束回路によって集束手段に供給される制御電圧に従って、電界により電子ビームの集束を調整する。一般に、電子ビームは水平および垂直偏向コイルによって偏向される前に集束手段によって集束される。
集束手段が対象とする歪は、例えば、水平走査線がＣＲＴのフェースプレート、すなわちスクリーンを横切って掃引されるときに、ＣＲＴの電子ビームの偏向角の変化によって生ずるものである。従って、例えば、長方形のモニタの４隅における偏向角はそのモニタの中心上に表示される水平走査線上の偏向角と異なっている。このような偏向角の変化により、一部はＣＲＴのフェースプレートが球面よりもむしろほゞ平面の長方形であることから、電子ビームの集束に変化を生じさせる。
電子ビームの集束に関する上記の変化および他の変化の影響を低減するために、フレームあるいはフィールドの表示期間中の個々の水平および垂直の点における電子ビームの集束の変化を助けるための各種の形式の集束回路が開発された。このような回路は、一般に、所定の水平走査周波数に対して最適化されている。例えばＮＴＳＣ方式では、一集束回路は約１５，７３４Ｈｚの“１Ｈ”走査周波数に対して最適化されている。他の回路は約３１，４６８Ｈｚの“２Ｈ”走査周波数に対して最適化されている。しかしながら、モニタの水平走査周波数が複数の任意の水平走査周波数のうちの１つに動的に切り換えられる可変周波数モニタを利用できることが望ましい。従来技術による集束回路は、通常ある所定の水平走査周波数で使用するように最適化されており、他の水平走査周波数に切換えると、電子ビームの集束の低下をもたらす。
多数の水平スイッチング周波数で使用するのに適した集束回路を構成する１つの採り得る方法は、水平走査周波数の関数として、その集束回路内に入る（スイッチイン）ように、あるいはその集束回路から切り離される（スイッチアウト）ようにスイッチングされる多数のキャパシタンスを必要とする。この方法は集束回路が複雑になるために実際には望ましくない。さらに、集束回路中のキャパシタは通常約１，０００Ｖに等しい電圧に充電されることがある。集束回路にこのような大きさの電圧を入れたり（スイッチイン）、切り離したり（スイッチアウト）するスイッチングは望ましくない。
表示面を横切って少なくとも１本の電子ビームを掃引させることによって陰極線管の表示面上に実質的に水平走査線を発生させるために、周波数範囲全体にわたって選択可能な予め決定された波形と周波数とをもった水平偏向電流が使用される。ここで説明する本発明の構成によれば、陰極線管の電子ビーム集束手段に供給するための集束電圧を発生する回路は、水平偏向電流の波形と周波数を表わす電流波形をもった信号を受信する入力を具えている。この回路は、水平偏向電流の周波数の関数として信号電流の一部を流通させ、それによって水平偏向電流の選択された周波数範囲全体にわたって集束電圧出力の波形と大きさを有効に実質的に一定に維持し、同時に回路にキャパシタンスを入れたり回路かキャパシタンスを切り離したりするスイッチングに伴う複雑さ、不利益を回避することができる。
このような回路は、水平偏向電流の波形および周波数を表わす電流波形をもった信号を受信する入力と、この受信信号に応答して水平偏向電流の周波数範囲全体にわたって実質的に一定に維持される波形と大きさをもった集束電圧出力を生成する手段とを含んでいる。
集束電圧出力を生成する手段は、水平偏向電流の各選択された周波数に従って選択可能なインピーダンスをもった可変インピーダンス回路を含んでいる。この可変インピーダンス回路は、上記入力に結合される直列接続される第１および第２のキャパシタと、第１のキャパシタを通って流れる電流の少なくとも一部を第２のキャパシタから選択的に分流（シャント）させる手段とを含んでいる。
この選択的に分流させる手段は供給された周波数選択信号に応答して動作するもので、周波数選択信号に応答して動作するスイッチを含んでいる。選択的に分流させる手段は、さらに第１と第２のキャパシタの接続点と電流帰路（リターンパス）との間にスイッチを介して結合される抵抗を含んでいる。選択的に分流させる手段は、また第１と第２のキャパシタの接続点と電流帰路（リターンパス）との間に少なくとも第２のスイッチを介して結合される少なくとも第２の抵抗を含み、このスイッチは少なくとも２種の周波数選択信号に応答して動作する。
可変インピーダンス回路は、入力に結合される直列接続される第１および第２のキャパシタと、直列接続される第１および第２のキャパシタから信号電流の少なくとも一部を選択的に分流させる手段を含んでいる。選択的に分流させる手段は、水平偏向電流の周波数の連続的な変化に応答して直列接続される第１および第２のキャパシタから分流される電流の大きさを連続的に変化させる手段を含んでいる。
発明の概要
ここで説明する本発明の回路構成の特徴によれば、この回路は、水平偏向電流の波形と周波数を表わす電流波形をもった信号を受信する入力と、該入力に結合されるキャパシタンスと、このキャパシタンスから電流の少なくとも一部を選択的に分流させる手段とを含み、これによって集束電圧の波形と大きさは水平偏向電流の選択された周波数範囲全体にわたって実質的に一定に維持される。キャパシタンスは直列接続される第１および第２のキャパシタからなる。
選択的に分流させる手段は供給された周波数選択信号に応答して動作する。選択的に分流させる手段は、周波数選択信号に応答して動作するスイッチを含んでいる。分流させる手段は、さらに第１と第２のキャパシタの接続点と電流帰路（リターンパス）との間にスイッチを介して結合される抵抗を含んでいる。
選択的に分流させる手段は、水平偏向電流の周波数の連続する変化に応答してキャパシタンスから分流される電流の大きさを連続的に変化させる手段を含んでいる。この連続的に変化させる手段は、キャパシタンスの両端間の集束電圧に応答して制御電圧を供給する増幅回路と、水平偏向電流の周波数の連続的な変化に従ってキャパシタンスから電流を分流させる制御電圧に応答する能動装置とを含んでいる。この能動装置はトランジスタからなる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明によるダイナミック集束回路の概略的な回路図である。
図２は、ＣＲＴのフェースプレート上の選択された走査線を表わす図である。
図３は、図２に示されたＣＲＴフェースプレート上の選択された走査線を集束するためのパラボラ状集束電圧の波形を示す図である。
図４は、時間的に連続した順序で図３のパラボラ集束電圧の波形にパラボラＤＣ成分を重畳して示した図である。
図５は、図１のダイナミック集束回路の代替スイッチング部分の概略構成を示す図である。
図６は、図１のダイナミック集束回路の他の代替スイッチング部分の概略構成を示す図である。
発明の詳細な説明
図１を参照すると、これには全体を参照番号１００で示した本発明によるダイナミック集束回路の概略構成が示されている。回路１００は、１次巻線すなわちコイルＬ１と２次巻線すなわちコイルＬ２とを有する変流器（電流変成器）１０２を含んでいる。一実施例では、コイルＬ１とＬ２の巻数比（ターン比）は３Ｔ乃至６４０Ｔである。ＣＲＴ（図示せず）の水平ヨーク１４０はコイルＬ１と直列に結合されている。コイルＬ１の他方の端子はキャパシタＳｓを経てアースに結合されている。組み合わされて等価キャパシタンスＣＥ（ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ  ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）を形成するキャパシタＣ１とＣ２はコイルＬ２の両端間に直列に接続されている。コイルＬ２の一端はキャパシタＣ３を経てポテンシオメータＰ１の摺動（ワイパー）導線およびＣＲＴの集束手段（図示せず）のダイナミック（動的）素子に結合されている。ポテンシオメータＰ１はポテンシオメータＰ２と並列に接続されており、さらに各ポテンシオメータは１０ＫＶの電圧源とアースとの間に結合されている。ポテンシオメータＰ２の摺動（ワイパー）導線は集束手段のスタティック（静的）素子に結合されている。
集束手段（図示せず）は、この集束手段のスタティック素子およびダイナミック素子に供給される集束電圧の変化に従って電子ビームに与えられる電界を変化させる手段である。この変化する電界は、ビームがＣＲＴのヨークコイルによって偏向されるときに電子ビームの集束を調整する。キャパシタンスＣＥの両端間の電圧ＶＣＥは集束手段のダイナミック素子に供給される集束電圧である。集束電圧ＶＣＥが変化すると、集束手段のダイナミック素子によって発生される電界が変化し、それによって電子ビームの集束を変化させる。ポテンシオメータＰ１およびＰ２は電子ビームに与えられる全集束を調整し、その結果ＣＲＴのフェースプレート上に表示される画像を調整する。
回路１００のスイッチ部分１２０はスイッチ１２２を含んでいる。図１に示す実施例では、スイッチはソース端子Ｓ、ドレイン端子Ｄ、およびゲート端子Ｇを具えた電界効果トランジスタＭ１である。キャパシタＣ１とＣ２の接続点Ｊ１は抵抗Ｒ１を経てスイッチ部分１２０の電界効果トランジスタＭ１のドレイン端子Ｄに結合されている。トランジスタＭ１のドレイン端子Ｄはさらに抵抗Ｒ２を経て２２０Ｖの電源に結合されている。トランジスタＭ１のソース端子Ｓはアースに結合され、トランジスタＭ１のゲート端子Ｇは抵抗Ｒ３を経てアースに結合されている。周波数選択信号ＦＲＷＱ＿ＳＥＬＥＣＴは抵抗Ｒ４を経てトランジスタＭ１のゲート端子Ｇに供給される。周波数選択信号ＦＲＷＱ＿ＳＥＬＥＣＴはここには示されていないが、通常の方法で発生される。スイッチ部分１２０のトランジスタＭ１は、周波数選択信号の制御の下でキャパシタＣ１とＣ２の接続点Ｊ１から抵抗Ｒ１を経てアースに至る電流路のスイッチング素子として作用する。
回路１００はさらにＤＣ電圧を供給する垂直成分部分１３０を含み、このＤＣ電圧の大きさはそのときの走査線の垂直位置に基づいてパラボラ状に変化する。このＤＣ電圧は、ＣＲＴのフェースプレート上に表示される各走査線用に使用されるパラボラ集束電圧波形に加えられる。これによって、各走査線に対するパラボラ電圧の大きさを、図４を参照して後程説明するように、中心からの各走査線の垂直方向の距離に従って変化させる。
回路１００の垂直成分部分１３０はキャパシタＣ４と直列に接続される抵抗Ｒ５を含んでいる。キャパシタＣ４の他方の端子はアースに接続されている。抵抗Ｒ５とキャパシタＣ４との接続点１３１はコイルＬ２とキャパシタＣ２との接続点１７２およびトランジスタＱ１のコレクタに結合されている。抵抗Ｒ５の他方の端子は２２０Ｖの電源と抵抗Ｒ６の一方の端子に結合されている。入カパラボラ垂直信号ＶＥＲＴ＿ＳＩＧがキャパシタＣ５と抵抗Ｒ７を経てトランジスタＱ１のベースに供給される。パラボラ垂直信号ＶＥＲＴ＿ＳＩＧはここでは示されていない通常の方法で発生される。トランジスタＱ１のエミッタは抵抗Ｒ９を経てアースに結合されている。抵抗Ｒ６の他方の端子はトランジスタＱ１のベースに接続されている。トランジスタＱ１のベースとアースとの間には抵抗Ｒ８が接続されている。垂直成分部分１３０のＶＥＲＴ＿ＳＩＧ端子に供給されるパラボラ状に変化するＤＣ電圧は全フィールドの走査線を表示させるのに必要とする時間に等しい周期をもっており、さらに５Ｖのピーク−ピーク電圧をもっている。垂直成分部分１３０はこの電圧を増幅して、２００Ｖのピーク−ピーク電圧をもった対応するパラボラ状に変化するＤＣ電圧を接続点１３１に発生する。
このように、垂直成分部分１３０は各走査線に対するパラボラ電圧波形にＤＣ電圧を加えるための手段を提供するものであり、上記ＤＣ電圧の大きさは各走査線の表示面上における垂直位置に従ってパラボラ状に変化する。ＤＣ電圧を加えるこの手段は、（１）電圧がパラボラ状に変化し、全フィールドの走査線を表示させるのに必要とする時間に実質的に等しい周期をもった入力垂直信号ＶＥＲＴ＿ＳＩＧを受信するためのキャパシタＣ５の端子における入力端子と、（２）接続点１７２において集束電圧発生回路の入力に結合される接続点１３１における出力端子と、（３）上記入力端子に結合される入力と上記出力端子に結合される出力とを有し、入力垂直信号ＶＥＲＴ＿ＳＩＧを増幅する増幅器と、を含んでいる。
一実施例では、回路１００の各素子は次の値をもっている。
Ｌ１＝４．１８μＨ（マイクロヘンリー）
Ｌ２＝１９０ｍＨ（ミリヘンリー）
Ｃ１＝５６０ｐＦ（ピコファラッド）
Ｃ２＝５６０ｐＦ（ピコファラッド）
Ｒ１＝２．４ＫΩ（キロオーム）
Ｒ２＝１００ＫΩ（キロオーム）
Ｒ３＝２２ＫΩ（キロオーム）
Ｒ４＝２．２ＫΩ（キロオーム）
また、ヨーク１４０は約２５０〜３００μＨの実効インダクタンスをもっている。トランジスタＱ１は形式ＭＰＳＷ４２のｎｐｎトランジスタであり、トランジスタＭ１は形式ＩＰＦ731のＦＥＴである。この一実施例では、ポテンシオメータＰ１およびＰ２はそれぞれ１００ＭΩ（メガオーム）の抵抗値をもっている。
ヨーク１４０は、走査線の表示期間中ＣＲＴのフェースプレートを水平方向に横切って電子ビームを走行させる水平偏向コイルをもっている。水平偏向コイルは、ビームの偏向角Ｑを変化させるために電子ビームが通過する電界を変調することによって動作する。偏向ヨーク１４０の水平偏向コイルには各走査線に対してほゞ直線的に増大する、すなわち傾斜する電流が供給され、これによって電子ビームをＣＲＴのフェースプレートを横切って掃引させる。従って、この電流波形は鋸歯状である。例えば、フィールド当たり５２５本の走査線をもつシステムに対しては、ヨーク１４０の水平偏向コイルに供給される電流波形は、走査線当たり１個の傾斜、すなわちフィールド当たり５２５個の鋸歯状波のピーク−ピークを含んでいる。時には“Ｓ字成形”キャパシタと称されるキャパシタＣＳは、電流波形が純粋に直線状に増大する傾斜ではなく、僅かに“Ｓ”字状をもつように、電流波形の電流傾斜の形を変形するように設計されている。
鋸歯状電流波形をもった水平偏向電流ＩＰ１が変成器１０２の１次巻線コイルＬ１に供給される。これに応答して変成器１０２の２次巻線コイルＬ２は、上記水平偏向電流ＩＰ１の波形および周波数を表わす電流波形をもった信号である電流ＩＰ２を発生する。２次巻線コイルＬ２の両端間に結合される等価キャパシタンスＣＥは電流ＩＰ１の鋸歯状に成形された電流の傾斜を積分して、式Ｖ＝１／Ｃ∫Ｉｄｔに従って、電流ＩＰ１の各傾斜毎に１個の一連の高電圧パラボラを生成する。このようなパラボラ状に成形された電圧は、偏向角の変化によって生じる前述の集束の問題を処理するために電子ビームの集束を調整するのに有効である。
本発明では、ＣＲＴの集束手段に供給される集束電圧ＶＣＥは、偏向角が変化したときに電子ビームを集束された状態に維持するために各走査線内でパラボラ状に変化する。一実施例では、各走査線について集束手段に供給されるパラボラ電圧のピーク−ピーク電圧は同じであり、各パラボラ電圧のＤＣ成分はＣＲＴのフェースプレート上の走査線の垂直位置に従って各走査線毎に変化する。このＤＣ成分自体はＣＲＴのフェースプレートの垂直軸に沿ってパラボラ状に変化し、前述のように垂直成分部分１３０によって供給される。各走査線毎にパラボラ電圧を変化させる理由は、垂直の中心から離れた走査線は異なる偏向角をもっていることによる。
次に図２を参照する。図２には走査線２２１、２２２および２２３を含む、ＣＲＴのフェースプレート２００上の選択された走査線が示されている。走査線２２１および２２３はそれぞれ頂部および底部の走査線で、中央の走査線２２２からほゞ等距離にある。走査線２２１および２２３に対する偏向角Ｑは走査線２２２に対する偏向角よりも大であるので、走査線２２１および２２３を集束するには走査線２２２を集束するよりも大きな電圧ＶＣＥを必要とする。さらに、各走査線２２１、２２２および２２３について、左右端では各走査線の水平方向の中心で必要とする集束電圧ＶＣＥよりも大きな集束電圧ＶＣＥを必要とする。これはヨーク１４０が電子ビームを中心からより遠く離れる方向に偏向するにつれて偏向角Ｑが大きくなることによる。
次に図３（ａ）〜（ｃ）を参照する。図３には図２のＣＲＴのフェースプレート２００上の走査線２２１、２２２および２２３をそれぞれ集束する、ＤＣ成分Ｖ１、Ｖ２およびＶ３を含むパラボラ集束電圧波形３２１、３２２および３２３がそれぞれ示されている。これらの電圧波形は１本の走査線に対するｔ＝０からｔ＝ＴＰまでの１周期の時間にわたる集束電圧ＶＣＥの変化を示している。ここでＴＰは１走査線の期間である。集束電圧波形３２２に示すように、走査線２２２の開始時および終了時において集束手段により大きな集束電圧が供給される。走査線２２１および２２３は、これらの各走査線に関連する偏向角Ｑがより大きいために大きな集束を必要とすることから、集束電圧波形３２１および３２３は同じように変化するが、（垂直成分部分１３０によって供給される）大きなＤＣ成分を含んでいる。従って、集束電圧３２１および３２３のＤＣ成分Ｖ１およびＶ３はそれぞれほゞ同じ大きさで、いずれも集束電圧３２２のＤＣ成分Ｖ２よりも大である。
次に図４を参照する、図４には時間的に連続する順序で図３のパラボラ集束電圧波形３２１、３２２および３２３に重畳されたＤＣ成分４３０のパラボラ波形が示されている。１つのパラボラ集束電圧波形がＣＲＴのフェースプレート上に表示されるフィールド当たりの各走査線に対して発生される。各電圧波形自体のＤＣ成分は、垂直成分部分１３０によって発生されるＤＣ成分に対応するパラボラ状包絡線４３０に従ってパラボラ状に変化する。これによって各走査線に対するパラボラ電圧波形が、各走査線の中心からの垂直方向の距離に従って異なる大きさのＤＣ成分を持つようにする。
水平走査周波数が変化すると集束電圧ＶＣＥの波形を変化させる可能性がある。例えば、水平走査周波数が２Ｈ、すなわち約３１，４６８Ｈｚから２．４Ｈ、すなわち３７，７６２Ｈｚに変化すると仮定する。同じ走査線長を維持するために、水平走査周波数が変化したときも電流ＩＰ１が同じ大きさに維持されている。図１のコイルＬ１に流れ込むものとして示されているヨーク電流ＩＰ１のピーク−ピーク振幅がコイルＬ２中にピーク−ピーク電流ＩＰ２を誘導させる。ＩＰ２に対応するコイルＬ２中の瞬時電流は〔ＩＰ２ｔ／（ＴＰ／２）〕−ＩＰ２に等しい。式Ｖ＝１／Ｃ∫Ｉｄｔに従って、コイルＬ２中の瞬時電流に対応する集束電圧は、パラボラ波形をもつ（ＩＰ２／ＣＥ）・（ｔ２／ＴＰ−ｔ）に等しい。従って、例えば、水平走査周波数が２Ｈから２．４Ｈに変化すると、水平走査周期ＴＰは減少し、時間パラメータｔは減少し（より高い走査周波数では１走査線を表示するための時間はより短縮されるから）、集束電圧ＶＣＥも低下するという総合効果が得られる。同様な理由で、走査周波数が低下したときは、集束電圧ＶＣＥは高くなる。
しかしながら、所定の大きさのＣＲＴのフェースプレートと走査線に対しては、同じ偏向角が存在し、同じ集束修正を必要とするので、走査周波数が変化するというだけで所定の走査線に対する水平走査周期ＴＰの期間中にその所定の走査線に対して集束手段に供給される集束電圧ＶＣＥの波形およびピーク−ピークの大きさを観念的に変化させるべきではない。水平走査周波数が高くなるか低くなったときに集束電圧ＶＣＥのピーク−ピーク電圧を所望の電圧に維持するための一つの方法は、それぞれより小さなあるいはより大きなキャパシタンスをもつキャパシタに切換えることである。しかしながら、キャパシタの両端間には１０００Ｖ程度の高電圧が存在することがあり、このような状況でキャパシタを切換えるのは好ましくない。
本発明によれば、等価キャパシタンスＣＥを経て流れる実効電流ＩＰ２をそれぞれ増加あるいは減少させることによって水平走査周波数が上昇あるいは低下したときに、所定の走査線に対する集束電圧ＶＣＥの波形およびピーク−ピーク電圧を実質的に維持することができる。低い走査周波数でトランジスタスイッチＭ１を閉じることによって電流ＩＰ２の一部を等価キャパシタンスＣＥから分流させることにより、等価キャパシタンスＣＥを経て流れる実効電流ＩＰ２が予め設定された量だけ減少すると、電流ＩＰ２の一部Ｉ２は抵抗Ｒ１を経てアースに流れる。高い水平走査周波数では、トランジスタスイッチＭ１は開状態で、電流ＩＰ２は等価キャパシタンスＣＥから全く分流されない。そのため、トランジスタスイッチＭ１が開状態にあるときは、等価キャパシタンスＣＥを通って流れる実効電流は増加し、集束電圧ＶＣＥを増大させる。従って、抵抗Ｒ１およびトランジスタスイッチＭ１と組み合わされる等価キャパシタンスＣＥを構成するためにキャパシタＣ１およびＣ２を採用することにより、等価キャパシタンスＣＥによって積分される電流の大きさを、走査周波数の変化により集束電圧ＶＣＥが変化するのを防止するように変化させることができる。
上記の説明によれば、本発明は信号ＩＰ１に応答して出力接続点１７１に集束出力電圧ＶＣＥを発生する手段を具えており、上記集束出力電圧ＶＣＥの波形およびピーク−ピークの大きさは水平偏向電流ＩＰ１の選択された周波数範囲全体にわたって実質的に一定に維持される。水平偏向電流ＩＰ１の波形と周波数を表わす電流波形をもった電流ＩＰ２は可変インピーダンス回路の入力接続点１７１および１７２に供給される。水平偏向電流ＩＰ２は予め決定された周波数範囲全体にわたって選択可能な予め決定された波形と周波数をもっている。
集束電圧を生成する手段はキャパシタＣ１およびＣ２とスイッチ部分１２０の抵抗Ｒ１およびトランジスタスイッチＭ１を含み、これらは水平偏向電流の各選択された周波数に従って選択可能なインピーダンスをもつ可変インピーダンス回路を構成している。キャパシタＣ１およびＣ２と、スイッチ部分１２０の抵抗Ｒ１およびトランジスタスイッチＭ１は、電流ＩＰ２から見たインピーダンスを実効的に変化させるために使用される。特に、走査線周波数が変化したときにパラボラ状集束電圧の波形およびピーク−ピークの大きさが変化しないようにインピーダンスが変化させられる。キャパシタＣ１は入力接続点１７１と１７２との間にキャパシタＣ２と直列に結合されている。スイッチ部分１２０の抵抗Ｒ１およびトランジスタスイッチＭ１は第１のキャパシタＣ１を流れる電流の少なくとも一部を第２のキャパシタＣ２から選択的に分流させる手段を構成している。選択的に分流させる手段のトランジスタスイッチＭ１は供給された周波数選択信号ＦＲＥＱ＿ＳＥＬＥＣＴに応答して動作する。
他の実施例では、他のスイッチング構成および電流分流構成を本発明に従って利用できることは明らかである。従って、回路１００に示したような２個のキャパシタを具えた実施例では、トランジスタＭ１によって与えられるようなスイッチを抵抗Ｒ１を選択的にアースに結合するために利用することができる。これ以外に、それぞれアースに切換え可能であり且つ異なる値をもった２あるいはそれ以上の別々の抵抗Ｒ１ＡおよびＲ１Ｂを最大４種の基本水平走査周波数をサポートするために使用することもできる。
図５を参照すると、これには図１のダイナミック集束回路１００の別の抵抗およびスイッチ部分５００が示されている。スイッチ部分５００は、抵抗Ｒ１ＡおよびＲ１Ｂを含み、これれの各抵抗は一端で回路１００のキャパシタＣ１とＣ２の接続点Ｊ１に共通に結合されている。抵抗Ｒ１Ａの他端はスイッチ１２１を経てアースに結合されており、抵抗Ｒ１Ｂの他端はスイッチ１２２を経てアースに結合されている。次の構成をとる回路５００の抵抗およびスイッチにより４種の走査周波数をサポートすることができる。すなわち、（１）Ｒ１Ａが開、Ｒ１Ｂが開（最低走査周波数に対応し、等価キャパシタンスＣＥを通って最大電流が流れる）、（２）Ｒ１Ａが開、Ｒ１Ｂが閉（Ｒ１Ｂ＞Ｒ１Ａと仮定すると、２番目に低い走査周波数に対応する）、（３）Ｒ１Ａが閉、Ｒ１Ｂが開（２番目に高い走査周波数に対応する）、（４）Ｒ１Ａが閉、Ｒ１Ｂが閉（最も高い走査周波数に対応する）。複数のスイッチの開状態と閉状態の切換えによってサポートされる各走査周波数は、これらのスイッチに供給される複数の周波数選択信号によって選択される。回路１００を異なる数の各種の走査周波数に適応させるために、異なる数および組合わせの切換え可能な抵抗および直列キャパシタを使用できることは明らかである。図５に示す実施例では、先に述べた選択的分路手段はさらに、第１のキャパシタＣ１と第２のキャパシタＣ２の接続点Ｊ１と電流帰路（リターンパス）との間に第２のスイッチ１２２を介して結合される抵抗Ｒ１Ｂを含んでいる。これら両スイッチは少なくとも２種の周波数選択信号に応答して動作する。
次に図６を参照する、図６には図１のダイナミック集束回路１００のスイッチ部分１２０の代わりに使用される別のスイッチ部分６００の構成が概略的に示されている。接続点Ｊ１は抵抗Ｒ１、トランジスタＱ２および抵抗Ｒ２５を経てアースに結合されている。接続点Ｊ１はまた抵抗Ｒ２１を介して演算増幅器６１０の非反転入力端子に結合されている。接続点１７２は抵抗Ｒ２３を介して演算増幅器６１０の反転入力端子に結合されている。演算増幅器６１０の非反転入力端子および反転入力端子は、さらに抵抗Ｒ２２、Ｒ２４を経てそれぞれアースに結合されている。トランジスタＱ２のコレクタは抵抗Ｒ１に結合されており、また抵抗Ｒ２６を経て２２０Ｖの電源に結合されている。この別の実施例では、演算増幅器６１０はトランジスタＱ２を通って引出される電流Ｉ１を自在に制御するために使用され、これに従って走査周波数の連続的変化および集束のダイナミック調整が可能になる。
例えば、自動ダイナミック修正を行うために、キャパシタＣ２の両端間の電圧が、トランジスタＱ２を線形モードで駆動するために演算増幅器６１０に対する分圧２重入力を経て検知され、この回路構成を採用しなければ水平走査周波数の変化によって生ずるであろう集束電圧ＶＣＥのピーク−ピーク電圧の範囲の変動を押えるのを助ける。トランジスタＱ２は、演算増幅器６１０から供給されるエラー信号に従ってある大きさの電流I１を引出すように線形モードで動作する。従って、抵抗Ｒ１とトランジスタＱ２の可変インピーダンスとの組合わせにより演算増幅器６１０から供給されるエラー信号によって制御される可変抵抗性インピーダンスを構成している。演算増幅器６１０と抵抗Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３およびＲ２４は集束電圧ＶＣＥの変動に従ってトランジスタＱ２にエラー信号を供給する手段を構成し、従って抵抗Ｒ１およびトランジスタＱ２によって形成される可変抵抗性インピーダンスを変化させる手段を構成している。例えば、走査線周波数の低下に応答してピーク−ピーク集束電圧ＶＣＥが増加し始めるときにトランジスタＱ２がより多くの電流をＩ１を導通させ始めるように、演算増幅器６１０およびトランジスタＱ２のバイアス点が選択される。トランジスタＱ２および抵抗Ｒ２５を通ってより大きな電流Ｉ１が流れると、集束電圧ＶＣＥはより低くなる。一実施例では、トランジスタＱ２は形式ＭＰＳＷ４２のｎｐｎ形トランジスタであり、演算増幅器６１０は形式ＬＦ３５６である。この実施例では、前述の選択的に分流させる手段は、水平偏向電流ＩＰ１の周波数の連続的変化に応答して等価キャパシタンスＣＥから分流される電流の大きさを連続的に変化させる手段を含んでいる。
【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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