CN1037310C - 供修正视频显示之电子束投射位置误差用的装置 - Google Patents

供修正视频显示之电子束投射位置误差用的装置 Download PDF

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Abstract

将一变压器绕组卷绕在包围一条传导水平偏转电流金属线的由透磁材料构成的珠形铁心的周围。在水平偏转电流中的零交叉发生在水平扫掠之中心点处时的时间附近，变压器之铁心即会自饱和改变为非饱和并且在变压器中产生一脉冲。此种脉冲则触发会产生一重置脉中的单发复振器装置。一水平速率抛物线电压产生器可响应此种重置脉冲，用以产生所耦合至被安装于阴极射线管上的辅助线圈的水平速率抛物线电夺，以产生例如一般垂直会聚误差校正电流。

Description

供修正视频显示之电子束投射位置误差用的装置
本发明是关于用以校正阴极射线管(CRT)中的电子束投射位置误差的校正装置。
在有些现有技术的投影电视接收机中，产生例如水平速率抛物线的校正信号并经由一放大器予以耦合至例如一种电子束投射位置误差校正装置之垂直会聚辅助线圈的辅助线圈，用以校正例如垂直会聚误差。此种抛物线产生器已经公开在美国专利申请第515,972号中(Femsler等)，其名为“具有辅助重置功能的抛物线产生器”，此种产生器包括一斜波产生器以及由重置脉冲所控制的活性积分器，此种垂直脉冲所具有之定时与水平回描脉冲之前后部分相吻合。此种重置脉冲重置水平速率抛物线产生器的方法是将所耦合至活性积分器电路的斜波或锯齿波产生器中的电容器放电，该抛物线产生器通过对斜波信号以水平扫描速率之积分以产生水平速率的抛物线。
在水平扫描频率为2XfH(fH为大约16千赫)的连续扫描电视接收机中，可能需要具有一前缘及一后缘的此种重置脉冲，其偏转轭之主要水平偏转线圈中所产生的回描脉冲之前导部分达例如1.5微秒，其后缘则领前此回描脉冲的后面部分。并可能需要早先的重置脉冲，因为，在2XfH系统中驱动辅助线圈的放大器中之延迟时间比在水平扫描频率fH的接收机中更为重要。
依据本发明的一个方面，利用以初级绕组与主要水平偏转线圈中的一个相串联的变压器来产生此种早先重置脉冲，用以在变压器中产生水平扫描间距之中心点处的脉冲。将变压器中所产生的此种脉波耦合到一晶体管及单发复振器装置，以产生视偏转电流而定而非视回描脉冲而定的上述重置脉冲。
根据本发明之另一方面，对电子束投射位置校正电路所提供的重置脉冲稍为领前回描脉冲。在实施此种发明特色时，以此种重置脉冲与对其施加此种回描脉冲的特别扫描线发生紧密关连，因而，在此扫描线内更精确地调整校正输出。
根据本发明之另一方面，产生此种重置脉冲的方法是感测主要水平偏转电流并于大约当有零交叉发生在水平偏转电流中时产生一脉冲。
根据本发明之再一方面，利用耦合至主要水平偏转电流的珠形变压器来产生此种水平速率重置脉冲。
实施本发明之一方面的视频显示装置包括具有真空玻璃封套的阴极射线管。将显示幕配置在封套的一端以及将电子枪组合件配置在封套的第二端处。电子枪组合件所产生之电子束构成显示幕上的电子束射位置处的光域。将一主要水平偏转绕组及一主要垂直偏转绕组配置在阴极射线管的颈部上。令水平偏转电流产生在水平偏转绕组中以及将垂直偏转电流产生在垂直偏转绕组中，用以在电子束之电子束路径中，产生以改变电子束投射位置的方式而改变的主要偏转场。产生其过渡边缘发生在偏转电流之一的已知扫描间距内之脉冲。这种配置会产生电子束路径中所产生的第二场之波形并使其同步。此第二场之波形则被脉冲的过渡边缘所同步并依据电子束投射位置的变化而改变，以校正电子束投射误差。
图1为例示依据本发明用水平偏转电流产生一重置信号的方块示意图。
图2为例示可响应图1之置重信号并包括一斜波产生器及一积分器的抛物线产生器之示意图。
图3为例示将图2之配置中所产生的抛物线及斜波信号加至垂直会聚线圈的方块示意图。
图4为表示利用可响应水平偏转电流的珠形变压器产生图1重置信号的方法之示意图。
图5为表示对说明图1及4之电路操作有用的波形的定时图。
在图1中，投影电视接收机之阴极射线管(CRT)22产生一电子束。水平及垂直偏转线圈使电子束横向扫描在阴极射线管22的萤幕上的成水平线的投射位置，并使该水平线垂直位移以形成光栅。水平振荡器24耦合至水平输出晶体管Q1，此晶体管以其集电极耦合至水平回描变压器X1。并将晶体管Q1之发射极接地。将信号加至晶体管Q1之基极，以使晶体管Q1以频率2XfH转接，并自+140伏之B+电源经由变压器X1导电。变压器X1可具有各种次级绕组，用以在回描期间产生例如一回描灯丝输出脉冲V6，有如图1中一般表示的。将晶体管Q1之集电极耦合至阻尼器二极管D1，回描电容器CR以及主要水平偏转线圈L1，L2与L3的并联配置，这些偏转线圈各具有产生水平偏转场的750微享利电感，用以于重覆扫描期间内在接收机之每个阴极射线管中扫描电子束。将扫掠电容器C1与并联配置的水平偏转线圈耦合成串联。一斜波水平偏转电流iH使电子束自萤幕一边处的最大偏转，通过萤幕中心点处的零偏转，扫描至萤幕相反侧边之相反极性的最大偏转。
并联耦合水平偏转线圈L1，L2及L3，供投影电视接收机的红，蓝及绿等彩色阴极射线管之每一个均有一个线圈之用。但是，在只有一个水平偏转线圈的电视装置中，却只用一个线圈。在投影电视接收机中，每个阴极射线管均需要独立的水平偏转线圈，并可将这些线圈予以并联耦合，一如图1中所示的。主要垂直偏转线圈L4，L5及L6则提供阴极射线管中的垂直编向。
流过串联耦合于变压器X2的初级绕组W1之线圈L1，L2及L3的并联配置之主要水平偏转电流iH大约为10A的峰至峰值，其形状大致和水平扫描频率时的锯齿波电流相同。此种水平扫描频率为2xfH或大约31,500赫，其周期为大约32微秒。
在实施本发明之一个方面，变压器X2为一种环状透磁铁心CORE形式的珠形变压器，并以其初绕组W1与偏转线圈L1，L2及L3的并联配置耦合成串联。举例说吧，变压器X2具有构成次级绕组W2的绕组圈数或包裹，一如图4中所更详细表示的。图1及4中的类似符号及偏号均表示相同项目或功能。
当初级绕组中的电流iH为处于大约iH＝1A时，则图4之变压器X2的环形铁心饱和。作为变压器X2中的磁通从偏转电流iH之零交叉发生时之时间以前的瞬间至零交叉发生在水平扫描或扫掠中心点处以后的瞬间的改变结果，次级绕组W2产生大约7伏的电压脉冲PULSE。
将图1之环形变压器X2的次级绕组W2中所产生的脉冲PULSE经由电阻器R1予以耦合至晶体管Q2之基极，并由二极管D4予以大致定位至以地线为准时为正。将晶体管Q2之集电极经由负载电阻器R2予以耦合至例如15伏直流的直流电源。晶体管Q2即在其集电极上产生图5定时图解中所表示的低向方形脉冲V2。图1，4及5的类似符号及标号均表示相同项目或功能。将图1之晶体管Q2的集电极耦合至第一单独复振器或单发U1的触发低微真正输入CL1。单发U1则在其图1之Q输出上产生图5之高向脉冲V3。
单发U1是在经由主要偏转线圈L1，L2及L3之并联配置与电流iH的零交叉相关连的脉冲pulse与图5之垂置脉冲V5的前缘之间决定周期长度。脉冲V5发生在脉冲V3之下降或后缘上。此种时间周期是由所耦合在单发U1与正电源电压V+之间的图1电容器C2与电阻器R3的RC时间常数所设定的。一如图4中表示的，可调整的单发U1所建立的确切时间周期的方法为加入一修整电位器R15与电阻器R3串联，用于以回描脉冲V6为准设定图5重置脉冲V5之定时。
将图1之单发U1的Q或正向输出耦合至第二单发U2的触发低向输入CL2。单发U2是在图1之单发U1中所产生的延迟脉冲V3之后缘处产生图5之重置脉冲V5。第二单发U2所具有之时间常数是由电容器C3及电阻器R4所决定，且最好是大约2.5微秒长。将图1之单发U2的输出耦合至图4晶体管Q7的发射极耦合器，此晶体管以其基极耦合至单发U2的Q输出，以其集电极耦合至正电源V+，及以其发射极经由电阻器R16耦合至地线。如此，晶体管Q7构成用以驱动线路50的驱动器，以产生线路50上的脉冲V5。
图2例示可响应图1之脉冲V5的斜波产生部分62及抛物线产生部分60。图1，2，4及5中的类似符号和编号均表示相同项目或功能。
图2之抛物线产生部分60被交流耦合至来自斜波部分62的斜波信号HR，并藉斜波的积分产生抛物线信号HP。亦将抛物线信号HP及斜波信号HR经由例如传统式垂直会聚校正电路72的电子束投射位置校正电路及经由放大器76予以耦合至辅助垂直偏转线圈78，一如图3中表示的。图1至5中的类似符号及编号均表示相同项目或功能。图3线圈78中的图5电流i78之波形是以改变线圈78所产生的磁场波形(未在图中表示)之方式而改变，以提供垂直会聚。亦将信号HP耦合至辅助水平偏转线圈78a，用以校正例如水平枕形失真误差。
图2之斜波产生部分62包括一常数电流供应源晶体管Q3，此为-PNP晶体管，并以其发射极经由串联电阻器R7耦合至正电源电压V+。晶体管Q3之基极由所串联耦合在供应电压B+与地线之间的电阻器R5及R6所界定的分压器设定在预定电压(大约5.4伏)处。电容器C8将晶体管Q3之基极与正电源去耦合。无论其集电极处之任何电压改变，晶体管Q3均以常数电流电平导电。只要晶体管Q4不被脉冲V5通电，则来自晶体管Q3之集电极的常数电流均使电容器C4充电。如此一来，脉冲V5使斜波产生部分62同步。其结果为信号HR之每一部分在整个水扫描期间均发生在由脉冲V5所决定的对应时间处。
重置脉冲V5之前约发生稍在回描或重扫脉冲V6以前，一如图5中表示的。因此，使脉冲V5以回描脉冲V6为准之相位提前方式及以变压器X2所产生的脉冲为准的相位延迟方式发生时间位移。由于产生重置脉波V5的方法为感测水平偏转电流iH的零交叉，故电流iH的相位变化会有利地产生脉冲V5之对应相移。而且，将部分62和60的重置定时与对其施加回描脉冲的特别扫描线予以紧密关连起来，以及将此种校正输出予以精确定时于此种扫描线。水平速率重置脉冲V5在主要水平偏转电流之零交叉以后的精确控制时间处才将图2之校正电路重置。
将线路50上的正重置脉波V5经由串联电阻器R10予以耦合至交换晶体管Q4之基极，并由二极管D2以地线为准予以定位为正。晶体管Q4与电容器C4成立联耦合并于产生脉冲V5时的重置期间导电，以使电容器C4放电并将斜波电压重置于零伏。电容器C4两端的电压是以此种方式将锯齿波信号HR限定在水平扫描频率处。
将电容器C4耦合至PNP晶体管Q5之基极。晶体管Q5配有作为耦合放大器的串联电阻器R8并以晶体管Q5发射极追踪电容器C4两端的锯波电压。将晶体管Q5之发射极经由串联电容器C5及串联电阻器R9予以交流耦合至一运算放大器U3的反向输入。将放大器U3予以耦合至反馈电容器C6，因此，其功能是将来自晶体管Q5之耦合放大器的交流锯齿波信号积分。放大器U3的输出就是以水平速率之抛物线信号HP。
最好是将重置脉冲V5配置为一如图2中表示的，以使反馈电容器C6以及斜波信号电容器C4放电。将反馈电容器放电时，则将放大器U3有效配置为一耦合放大器，以使其输出得以调定于非反向输入之电压电平，即地线。反馈电容器C6由所耦合串联于电阻器R13及并联于电容器C6的交换晶体管Q6所放电。将晶体管Q6之集电极经由电阻器R14予以耦合至正电源电压V+，使电阻器R13及R14将晶体管Q6施以偏压。
由于反馈电容器C6小于斜波电容器C4，故可将它快速放电。最好是在重置脉冲V5的前缘处将电容器C6放电。将线路50上为正向方形脉冲的重置脉冲V5经由串联电阻器R11，串联电容器C7及并联电阻器R12予以耦合至晶体管Q6之基极。电容器C7与电阻器R12所一起界定之微分器是在重置脉冲V5的上升边缘处产生一短小的高向脉冲以及在其下降边缘处产生一短小的低向脉冲。将此低向脉冲以地线为准由可为所示之齐纳二极管的二极管D3予以定位，因而，限制晶体管Q6之基极处的正电压。在高向微分脉冲期间，则使电容器C6放电及将反馈电容器放电，而将放大器U3的输出调至零。
由于将斜波产生器予以重置以及将抛物线产生器由所示电路所重置，故校正电路不会趋向于将累积误差耦合在垂直速率发生之间并且在每个水平扫描周期时使校正电路抵消，以及校正电路会自诸如频道改变等干扰快速恢复，一如经刊入本文作为参考的Femsler及同僚的专利权申请案中所详细说明的。
脉冲V5的前缘均有利地领前脉波V6之先前部分达例如1.5微秒。脉冲V5的后缘亦有利地领前脉冲V6之后面部分。如此一来，斜波信号HR及抛物线信号HP的每个波形在每个偏转周期中所发生的时间均早于如令脉冲V5之定时与脉冲V6之定时相吻合的。其结果为线圈78中的电流i78所产生的场波形与脉冲V5同步。以此种方法则会经由放大器76将2XfH之更高水平扫描速率时可能更为重要的延迟予以有利补偿。
藉稍在回描脉冲以前产生重置脉冲V5时，即可易于将校正电路重置为水平扫描达成适当的定时关系而不需要水平偏转及失真校正电路中别处的复杂调节。因此，其结果为甚至以更多要求的2XfH速率供诸如几何失真，会聚误差等电子束投射误差用的可靠校正抛物线及锯齿波电流。

Claims (23)

1.一种视频显示装置，包括：
一阴极射线管，此管包含一真空玻璃封套，所配置在封套一端处的显示萤幕以及所配置在封套第二端处之电子枪组合件，此种电子枪组合件所产生的电子束形成萤幕上的电子束投射位置处的光栅；
配置在阴极射线管颈部上的主要水平偏转绕组及主要垂直偏转绕组；
用以在水平偏转绕组中产生水平偏转电流以及在垂直偏转绕组中产生垂直偏转电流的装置，用以在电子束之电子束路径中，产生以改变电子束投射位置的方式而改变的主要偏转场；其特征在于：
脉冲产生装置，用以产生其过渡边缘发生在一偏转电流的一个已知扫掠间距内的脉冲；及
可响应此种脉冲的装置，用以产生并同步第二场的一个波形，该第二场产生在所述电子束路径中，从而使第二场之波形被此种脉冲的过渡边缘所同步，其电平依据电子束投射位置的变化而改变，以校正电子束投射误差。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于，所述脉冲产生装置感测一股电流，并于此一股电流之大小接近为零时产生此脉冲。
3.根据权利要求2的装置，其特征在于，所述脉冲波产生装置感测所说水平偏转电流。
4.根据权利要求1的装置，其特征在于，更包括可响应所述脉冲的延迟装置，用以产生一重置脉冲，此脉冲的前缘发生时间接近并在所说电流的一段回描间距前。
5.根据权利要求1的装置，其特征在于，所说脉冲产生装置包括一变压器，此变压器以其第一绕组与偏转绕组中传导一股电流的一个绕组耦合成串联，以及可响应所产生在变压器之第二绕组中的变压器耦合信号的装置，用以产生依据变压器耦合信号的的脉冲。
6.根据权利要求5的装置，其特征在于，所说变压器包括由透磁性材料构成的珠形铁心以及传导一股电流的至少一部之绕组，使该铁心在扫掠间距之第一部分内以磁通饱和状态操作以及在扫掠间距之第二部分内以非饱和状态操作，脉冲在这操作状态改变发生时产生。
7.根据权利要求1的装置，其特征在于，所说脉冲产生装置所产生的过渡边缘接近当有零交叉发生在一股电流中时的瞬间。
8.根据权利要求1的装置，其特征在于，所说一股电流为水平偏转电流。
9.根据权利要求1的装置，其特征在于，所说第二场产生装置由阴极射线管上所配置的辅助绕组及可响应脉冲的装置组成，用以产生辅助绕组中的电流，此电流所产生之磁场波形由脉冲的过渡边缘所同步。
10.根据权利要求1的装置，其特征在于，所说第二场产生装置所包括的装置是用以产生水平抛物线信号与水平锯齿波信号中的至少一个。
11.根据权利要求10的装置，其特征在于，所说每个抛物线及锯齿波信号均为大致高于NTSC标准中的水平同步脉冲的频率。
12.根据权利要求1的装置，其特征在于，更包括可响应脉冲的开关，用以产生与脉冲的过渡边缘同步之锯齿斜波信号。
13.根据权利要求12的装置，其特征在于，更包括可响应所述锯齿斜波信号的积分器，用以产生所耦合至第二场产生装置的抛物线信号。
14.根据权利要求1的装置，其特征在于，更包括可响应所说脉冲的装置，用以产生以所说脉冲为准施以时间位移的重置信号，其中所说第二场产生装置所包括之信号产生器可响应此重置信号，用以产生重置信号发生时予以重置的斜波与抛物线信号中的至少一个。
15.根据权利要求14的装置，其特征在于，所说信号产生器包括用以产生斜波信号的斜波信号产生器及可响应该斜波信号的积分器，所说斜波信号产生器与积分器中的至少一方是由所说重置信号所重置的。
16.根据权利要求15的装置，其特征在于，所说信号产生器所包括的常数电流源被耦合至一电容器，用以产生斜波信号，并且包括用以使电容器放电的交换装置，此种交换装置是由所说重置信号来操作的。
17.根据权利要求15的装置，其特征在于，所说积分器包括具有一反馈电容器的放大器，此积分器更包括由重置信号所操作的交换装置，用以使反馈电容器放电。
18.根据权利要求15的装置，其特征在于，所说斜坡信号产生器包括耦合至第一电容器用以产生斜波信号的常数电流源，以及与此电容器并联第一晶体管，这里积分器并包括具有反馈电容器的放大器，与反馈电容器并联的第二晶体管，以及其中系将第一及第二晶体管耦合至重置信号，因而，使第一电容器及反馈电容器被重置信号所放电。
19.根据权利要求1的装置，其特征在于，所说脉冲产生装置所包括的变压器以其绕组与主要水平偏转绕组耦合成串联，以便在有变压器铁心之饱和状态与非饱和状态之间的改变时产生所说脉冲。
20.根据权利要求19的装置，其特征在于，更包括可响应所说脉冲的第一单发复振器，用以于有变压器铁心之饱和状态改变发生时之时间为准，按预定时间延迟，产生重置信号。
21.根据权利要求20的装置，其特征在于，所说重置信号所具有之前缘是发生在一回描脉冲发生以前的一预定间距以及其以缘则是发生在回描脉冲的终点时间以前。
22.根据权利要求21的装置，其特征在于，所说重置信号的发生时间是在回描脉冲的领前部分以前的大约1.5微秒。
23.根据权利要求21的装置，其特征在于，所说单发复振器所产生的信号被耦合至第二单发复振器，用以在由第一单发复振器所界定的延迟时间后产生所说重置信号。
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