JP3672771B2 - 偏向装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子ビームを往復走査する水平往復偏向方式の偏向装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、テレビジョン装置等の表示装置の分野において、高解像度の表示を行なうために電子ビームを往復走査する水平往復偏向方式の偏向装置が提案されている。水平往復偏向方式の偏向装置では、往路の走査線および復路の走査線を平行にする必要がある。
【０００３】
図４は往路および復路の走査線を平行にするために水平往復偏向方式で用いる垂直偏向電流および水平偏向電流を説明するための波形図である。図４（ａ）には、テレビジョン装置等の画面の上方から下方に電子ビームを１回移動させ、その後再び画面上方へ戻すような垂直偏向磁界を発生するための第１ののこぎり波電流ＳＩ１が示されている。図４（ａ）に示す第１ののこぎり波電流ＳＩ１で垂直走査を行なうと、往路の走査線と復路の走査線とが平行にならないので、平行化するために往路および復路の走査時に垂直偏向電流の傾きを０にする必要がある。
【０００４】
そこで、図４（ａ）の第１ののこぎり波電流ＳＩ１に図４（ｂ）の第２ののこぎり波電流ＳＩ２を加えて、図４（ｃ）に示す垂直偏向電流ＶＩを生成している。図４（ｂ）の第２ののこぎり波電流ＳＩ２は水平走査周波数と同じ周波数を持ち、往路および復路の走査時の第２ののこぎり波電流ＳＩ２の傾きは合成後の垂直偏向電流ＶＩの往路および復路の走査時の傾きが０となるよう設定されている。
【０００５】
図４（ｄ）に示す水平偏向電流は、往復走査をするために水平走査周波数の２分の１の周波数の波形を有する。
【０００６】
図５は平行化された往復偏向走査を示す概念図である。図４（ｃ）の垂直偏向電流ＶＩおよび図４（ｄ）の水平偏向電流ＨＩを用いて往復偏向を行なうと、図５（ａ）に示すように、画面２０上を走査線２１が平行に往復走査する理想的な往復走査が実現される。ところが、図４（ｃ）に示す垂直偏向電流ＶＩを垂直偏向コイルに供給し、図４（ｄ）に示す水平偏向電流ＨＩを水平偏向コイルに供給すると走査線が歪む場合がある。水平偏向コイルから垂直偏向コイルに水平偏向電流ＨＩによる電流成分が誘導され、この電流成分が図４（ｃ）の垂直偏向電流ＶＩに重畳されると、図５（ｂ）に示すように走査線２２が歪み、表示される画像が歪む。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の偏向装置においては、水平偏向電流により水平偏向コイルから垂直偏向コイルに誘導されて流れる電流成分を打ち消すために、例えば次の方法が行われる。垂直偏向コイルに直列にトランスを接続し、水平偏向コイルに流れる水平偏向電流に対して１８０°位相のずれた電流をトランスを介して垂直偏向コイルに供給する。それにより、垂直偏向コイルに誘導された電流成分が打ち消される。この場合、垂直偏向コイルに直列に接続されたトランスには、垂直偏向電流という大きな電流に適合する規格のものを用いなければならないので製造コストが増加する。また、このトランスを駆動するドライブ回路で消費する電力が大きくなってしまう。
【０００８】
本発明の目的は、走査線の歪みを生じることなく往復偏向を行うことができ、低コスト化および低消費電力化が可能な偏向装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
（第１の発明）
第１の発明に係る偏向装置は、電子ビームを水平方向に往復偏向することにより往復走査を行う偏向装置であって、垂直偏向コイルと、水平偏向コイルと、電子ビームを水平方向に往復偏向するための水平偏向電流を水平偏向コイルに供給する水平偏向電流供給手段と、水平偏向コイルに流れる水平偏向電流によって垂直偏向コイルに誘導される電流成分を検出する誘導電流検出手段と、垂直同期信号に同期したのこぎり波電圧を発生するのこぎり波電圧発生回路と、のこぎり波電圧発生回路により発生されるのこぎり波電圧を受け、電子ビームを垂直方向に偏向するための第１ののこぎり波電流を垂直偏向コイルに供給する第１の電流供給手段と、往路および復路の走査線を平行化するための第２ののこぎり波電流を垂直偏向コイルに供給する第２の電流供給手段と、のこぎり波電圧発生回路により発生されるのこぎり波電圧に、誘導電流検出手段により検出された電流成分を打ち消すための修正電圧を加算する修正電圧加算手段とを備え、誘導電流検出手段は、垂直偏向コイルに並列に接続され、水平走査周波数のほぼ２分の１の周波数で共振する共振回路と、共振回路に共振により流れる電流を検出する共振電流検出手段とを含むものである。
【００１０】
本発明に係る偏向装置においては、誘導電流検出手段により水平偏向コイルの水平偏向電流によって垂直偏向コイルに誘導される電流成分が検出され、その検出結果に基づいて修正電圧加算手段によりのこぎり波電圧に加算される修正電圧に応じて第１の電流供給手段から供給される電流成分が垂直偏向コイルに誘導される電流成分を打ち消す。
【００１１】
それにより、水平偏向コイルの水平偏向電流によって垂直偏向コイルに誘導される電流成分を打ち消すことができ、電流成分を打ち消すための電流を供給するために垂直偏向コイルにトランスを直列に接続することを不要にし、偏向装置を低コスト化および低消費電力化することができる。
【００１２】
この場合、水平偏向電流により垂直偏向コイルに誘導される電流成分の周波数が水平走査周波数の２分の１になるので、この電流成分を共振回路に共振により流れる電流に基づいて垂直同期信号に同期した第１ののこぎり波電流および水平同期信号に同期した第２ののこぎり波電流から抽出することができる。したがって、垂直偏向コイルに誘導される電流成分を共振電流検出手段により直接検出することができる。
【００１３】
（第２の発明）
第２の発明に係る偏向装置は、第１の発明に係る偏向装置の構成において、誘導電流検出手段は、トランスの一次巻線および容量の直列接続回路を含み、直列接続回路は垂直偏向コイルに並列に接続され、垂直偏向コイル、容量およびトランスの一次巻線により共振回路が構成され、トランスにより共振電流検出手段が構成されるものである。
【００１４】
この場合、共振回路に流れる電流が垂直偏向電流よりも小さいので、垂直偏向コイルに直列にトランスを挿入する場合に比べ小さなトランスを用いて偏向装置を構成することができ、低コスト化を図ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（参考形態）
以下、参考形態における偏向装置について図１を用いて説明する。図１は参考形態の偏向装置の一構成例を示す回路図である。
【００１６】
図１に示す偏向装置１Ａは、のこぎり波電圧発生回路２、増幅器３、垂直偏向コイル４、トランス１７、抵抗７、フィードバック回路８、電流供給回路５、水平出力回路１５、水平偏向コイル１６、振幅調整回路３０、位相調整回路３１および加算回路３４を備える。電流供給回路５は、電源回路１０、トランス１１、コンデンサ１２、ダイオード１３およびスイッチ１４を備える。
【００１７】
のこぎり波電圧発生回路２の出力端子には加算回路３４の第１の入力端子が接続されている。加算回路３４の出力端子には増幅器３の入力端子が接続されている。増幅器３の出力端子と接地端子との間には、垂直偏向コイル４、トランス１１の二次巻線１１ｂおよび抵抗７が直列に接続されている。トランス１１の二次巻線１１ｂと抵抗７との接続点は、フィードバック回路８を介して加算回路３４の第２の入力端子に接続されている。
【００１８】
水平出力回路１５の出力端子と接地端子との間には、水平偏向コイル１６およびトランス１７の一次巻線１７ａが直列に接続されている。トランス１７の二次巻線１７ｂには振幅調整回路３０が接続され、振幅調整回路３０の出力端子は位相調整回路３１を介して加算回路３４の第３の入力端子に接続されている。
【００１９】
電源回路１０の出力端子にはトランス１１の一次巻線１１ａの一方端が接続されている。トランス１１の一次巻線１１ａの他方端と接地端子との間にはコンデンサ１２、ダイオード１３およびスイッチ１４が互いに並列に接続されている。
【００２０】
次に、図２の波形図を用いて図１に示した偏向装置の動作について説明する。 のこぎり波電圧発生回路２は、垂直同期信号ＶＳに同期して、図２（ａ）に示すのこぎり波電圧ＳＶを発生して加算回路３４を介して増幅器３の入力端子に出力する。のこぎり波電圧ＳＶの周期は１垂直走査期間Ｖに相当する。
【００２１】
増幅器３は、のこぎり波電圧発生回路２により発生されたのこぎり波電圧ＳＶに応じて、垂直偏向コイル４に、図２（ｂ）に示す第１ののこぎり波電流ＳＩ１を供給する。増幅器３が供給する第１ののこぎり波電流ＳＩ１は、図２（ａ），（ｂ）にそれぞれ示したように、のこぎり波電圧ＳＶに対して位相がほぼ９０°（Ｖ／４）遅れる。
【００２２】
一方、電流供給回路５の電源回路１０は、トランス１１の一次巻線１１ａの一方端に電源電圧を印加する。そして、水平同期信号ＨＳに同期してスイッチ１４がオンオフすることにより、コンデンサ１２およびダイオード１３に充放電電流が流れる。それにより、トランス１１を介して垂直偏向コイル４に、図２（ｃ）に示す第２ののこぎり波電流ＳＩ２が供給される。
【００２３】
第１ののこぎり波電流ＳＩ１および第２ののこぎり波電流ＳＩ２が合成され、図２（ｄ）に示す垂直偏向電流ＶＩが得られる。垂直偏向コイル４は、垂直偏向電流ＶＩにより垂直偏向磁界を発生し、電子ビームを垂直方向に偏向する。
【００２４】
図２（ｄ）に示す垂直偏向電流ＶＩは、往路走査と復路走査の折り返し点で大きく変化するが、往路および復路の走査時には一定である。そのため、図５（ａ）に示すように、走査線２１は画面２０上で水平になる。図２（ｄ）において、Ｈは１水平走査期間を表す。
【００２５】
フィードバック回路８は、垂直偏向電流ＶＩに基づいて負帰還電圧を発生し、その負帰還電圧を加算回路３４を介して増幅器３の入力端子に与えることにより、第１ののこぎり波電流ＳＩ１の非直線性歪みを補正する。
【００２６】
水平出力回路１５は、図２（ｅ）に示す水平偏向電流ＨＩを水平偏向コイル１６に供給する。往復走査を行うため、水平偏向電流ＨＩの周波数は水平走査周波数の２分の１である。水平偏向コイル１６は、水平偏向電流ＨＩにより水平偏向磁界を発生し、電子ビームを水平方向に往復偏向する。このとき、水平偏向コイル１６に流れる水平偏向電流ＨＩにより垂直偏向コイル４に電流成分が誘導される。その結果、図２（ｄ）に破線で示すように、垂直偏向電流ＶＩが歪む。
【００２７】
トランス１７の二次巻線１７ｂには、トランス１７の一次巻線１７ａに流れる水平偏向電流ＨＩに応じた電圧が発生する。振幅調整回路３０は、トランス１７の二次巻線１７ｂの両端に発生する電圧の振幅を調整し、図２（ｅ）に示す第１の補正電圧ＡＶ１として位相調整回路３１に出力する。第１の補正電圧ＡＶ１の位相は水平偏向電流ＨＩに比べて９０°進んでいる。
【００２８】
位相調整回路３１は、振幅調整回路３０から出力される第１の補正電圧ＡＶ１の位相を調整し、図２（ｆ）に示す第２の補正電圧ＡＶ２として出力する。例えば、振幅調整回路３０は、第１の補正電圧ＡＶ１の位相を１８０°遅らせて加算回路３４に第２の補正電圧ＡＶ２として供給する。
【００２９】
結局、増幅器３の入力端子には、加算回路３４により、のこぎり波電圧発生回路２ののこぎり波電圧ＳＶとフィードバック回路８の負帰還電圧と位相調整回路３１の第２の補正電圧ＡＶ２とを加算した電圧が供給される。それにより、増幅器３から出力される第１ののこぎり波電流ＳＩ１に、第２ののこぎり波電圧ＡＶ２に応じた図２（ｈ）の補正電流が加算される。増幅器３が供給する補正電流の位相は、図２（ｈ）に示すように、第２の補正電圧ＡＶ２に対して９０°遅れる。この補正電流は水平偏向コイル１６の水平偏向電流ＨＩによって垂直偏向コイル４に誘導される電流成分とは逆極性で大きさが同じになるように振幅調整回路３０および位相調整回路３１により調整されている。したがって、水平偏向電流ＨＩにより垂直偏向コイル４に誘導される電流成分が補正電流によって打ち消される。その結果、図２（ｄ）に破線で示される垂直偏向電流ＶＩの歪みが補正され、実線で示すようになる。
【００３０】
上記のように、本参考形態の偏向装置１Ａにおいては、トランス１７が検出した水平偏向電流ＨＩに応じて、位相調整回路３１の第２の補正電圧ＡＶ２に対応して増幅器３が供給する補正電流が、水平偏向コイル１６の水平偏向電流ＨＩによって垂直偏向コイル４に誘導される電流成分を打ち消すことができる。
【００３１】
この場合、増幅器３の前段で垂直偏向電圧ＳＶに補正電圧ＡＶ２を加算することにより、補正電流を垂直偏向電流ＶＩに加算するために大容量のトランスおよびドライブ回路が不要となる。その結果、低コスト化および低消費電力化を図ることができる。
【００３２】
本参考形態では、水平出力回路１５が水平偏向電流供給手段に相当し、トランス１７が誘導電流検出手段に相当するとともに水平偏向電流検出手段に相当し、振幅調整回路３０および位相調整回路３１が調整回路に相当し、振幅調整回路３０、位相調整回路３１および加算回路３４が修正電圧加算手段に相当し、増幅器３が第１の電流供給手段に相当し、電流供給回路５が第２の電流供給手段に相当する。
【００３３】
（実施の形態）
次に、本発明の一実施の形態における偏向装置について図２を用いて説明する。図２は本実施の形態の偏向装置の一構成例を示す回路図である。
【００３４】
図３に示す偏向装置１Ｂは、のこぎり波電圧発生回路２、増幅器３、垂直偏向コイル４、電流供給回路５、抵抗７、フィードバック回路８、水平出力回路１５、水平偏向コイル１６、振幅調整回路３０、位相調整回路３１、コンデンサ３２、トランス３３および加算回路３４を備える。
【００３５】
実施の形態の偏向装置１Ｂが参考形態の偏向装置１Ａと異なるのは、水平偏向コイル１６の水平偏向電流ＨＩによって垂直偏向コイル４に誘導される電流成分を、偏向装置１Ａが水平偏向電流ＨＩからトランス１７によって検出するのに対して偏向装置１Ｂが垂直偏向電流ＶＩから抽出して検出する点である。
【００３６】
そのため、偏向装置１Ｂは、トランス１７を備えておらず、代わりにコンデンサ３２およびトランス３３を備えている。つまり、偏向装置１Ｂは、偏向装置１Ａと比べ、水平偏向コイル１６の水平偏向電流ＨＩによって垂直偏向コイル４に誘導される電流成分を検出する検出手段が異なっているだけで、その他の構成は同一である。図２において図１と同一または相当部分に同一符号を付している。
【００３７】
次に、水平偏向電流ＨＩによって垂直偏向コイル４に誘導される電流成分を検出する検出手段について説明する。コンデンサ３２とトランス３３の一次巻線３３ａとは互いに直列に接続され、これらコンデンサ３２およびトランス３３は第１の直列接続体を構成する。一方、垂直偏向コイル４とトランス１１の二次巻線１１ｂとは互いに直列に接続され、これら垂直偏向コイル４およびトランス１１は第２の直列接続体を構成する。そして、第１および第２の直列接続体は互いに並列に接続されて共振回路を構成する。
【００３８】
第１および第２の直列接続体が共振回路を構成しているため、垂直偏向コイル４、トランス１１，３３およびコンデンサ３２からなるループには共振電流が流れる。このループに流れる共振電流は水平走査周波数の２分の１の周波数を有するように調整されている。そのため、この共振電流は、水平偏向コイル１６の水平偏向電流ＨＩにより垂直偏向コイル４に誘導される電流成分と同じ周波数を有する。したがって、トランス３３のその二次巻線３３ｂには、水平偏向コイル１６の水平偏向電流ＨＩにより垂直偏向コイル４に誘導される電流成分に応じた電圧が発生する。
【００３９】
振幅調整回路３０は、トランス３３の二次巻線３３ｂの両端の電圧の振幅を調整して図２（ｅ）に示した第１の補正電圧ＡＶ１を出力し、位相調整回路３１は、振幅調整回路３０から出力される第１の補正電圧ＡＶ１の位相を調整して図２（ｆ）に示した第２の補正電圧ＡＶ２を出力する。それにより、参考形態の偏向装置１Ａと同様にして水平偏向コイル１６の水平偏向電流ＨＩにより垂直偏向コイル４に誘導される電流成分が打ち消される。
【００４０】
この場合、トランス３３に流れる共振電流は垂直偏向電流ＶＩに比べて小さいため、トランス３３として小容量のトランスを用いることができる。したがって、本実施の形態においても、低コスト化および低消費電力化を図ることができる。
【００４１】
本実施の形態の偏向装置１Ｂにおいては、コンデンサ３２およびトランス３３によって検出した電流成分に応じて位相調整回路３１の第２の補正電圧ＡＶ２に対応して増幅器３が供給する補正電流が水平偏向コイル１６の水平偏向電流ＨＩによって垂直偏向コイル４に誘導される電流成分を打ち消すことができる。
【００４２】
本実施の形態では、コンデンサ３２およびトランス３３が誘導電流検出手段に相当し、トランス３３が共振電流検出手段に相当する。
【００４３】
【発明の効果】
本発明の偏向装置によれば、修正電圧加算手段によりのこぎり波電圧生成手段ののこぎり波電圧に修正電圧を加算することによって、水平偏向コイルの水平偏向電流によって垂直偏向コイルに誘導される電流成分を小さくすることができ、この誘導される電流成分と逆極性の電流を流すために垂直偏向コイルと直列に接続されるトランスを省いて、低コスト化および低消費電力化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 参考形態における偏向装置の一構成例を示す回路図
【図２】 図１の偏向装置の動作を説明するための波形図
【図３】 実施の形態における偏向装置の一構成例を示す回路図
【図４】 水平往復偏向方式の動作を説明するための波形図
【図５】 水平往復偏向方式の走査を示す概念図
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ 偏向装置
２ のこぎり波電圧発生回路
３ 増幅器
４ 垂直偏向コイル
５ 電流供給回路
７ 抵抗
８ フィードバック回路
１５ 水平出力回路
１６ 水平偏向コイル
１７，３３ トランス
３０ 振幅調整回路
３１ 位相調整回路
３２ コンデンサ
３４ 加算回路

Claims (2)

1. 電子ビームを水平方向に往復偏向することにより往復走査を行う偏向装置であって、
   垂直偏向コイルと、
   水平偏向コイルと、
   電子ビームを水平方向に往復偏向するための水平偏向電流を前記水平偏向コイルに供給する水平偏向電流供給手段と、
   前記水平偏向コイルに流れる水平偏向電流によって前記垂直偏向コイルに誘導される電流成分を検出する誘導電流検出手段と、
   垂直同期信号に同期したのこぎり波電圧を発生するのこぎり波電圧発生回路と、
   前記のこぎり波電圧発生回路により発生されるのこぎり波電圧を受け、電子ビームを垂直方向に偏向するための第１ののこぎり波電流を前記垂直偏向コイルに供給する第１の電流供給手段と、
   往路および復路の走査線を平行化するための第２ののこぎり波電流を前記垂直偏向コイルに供給する第２の電流供給手段と、
   前記のこぎり波電圧発生回路により発生されるのこぎり波電圧に、前記誘導電流検出手段により検出された電流成分を打ち消すための修正電圧を加算する修正電圧加算手段とを備え、
   前記誘導電流検出手段は、前記垂直偏向コイルに並列に接続され、水平走査周波数のほぼ２分の１の周波数で共振する共振回路と、前記共振回路に共振により流れる電流を検出する共振電流検出手段とを含むことを特徴とする偏向装置。
2. 前記誘導電流検出手段は、トランスの一次巻線および容量の直列接続回路を含み、前記直列接続回路は前記垂直偏向コイルに並列に接続され、前記垂直偏向コイル、前記容量および前記トランスの一次巻線により前記共振回路が構成され、前記トランスにより前記共振電流検出手段が構成されることを特徴とする請求項１記載の偏向装置。

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