CN1112770A - 不同的误差会聚校正 - Google Patents

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Abstract

用于具有梯形失真，不同的一般为正弦失真和不 同的左边扭曲失真的阴极射线管投影图象的会聚校 正电路，包括发生器(10，20，30)，用于产生行频一般 为正弦波，锯齿波和脉冲波(C，D，E)。加法器(45) 将行频波形组合为行频复合波形(H)。乘法器(60) 和放大器(71)产生行频复合波形(H)和场频锯齿波 形(F)之乘积作为输出信号(I)。会聚校正线圈(88) 被耦合以接受输出信号和产生动态磁场校正梯形失 真。不同的正弦失真和不同的左边扭曲失真。

Description

本发明一般地涉及会聚校正领域。
因为在投影电视机中使用的所有三个投影阴极射线管（CRT）相互来说处于轴外的和三个投影CRT中二个相对于扁平屏来说处于轴外的，这正如例如在图4的右下角所图示的，所以投影电视接收机会遭受各种各样图象失真。动态会聚校正需要产生各种各样会聚校正信号，并将这些信号加在每个CRT的行和场偏转线圈中的一组辅会聚校正线圈上。
在使用具有凹面板曲度的曲面板阴极CRT的投影电视接收机中现已认定红和兰图象的正弦形失真相对于梯形失真的不同。参阅图1，这种失真使得在图象的上左（UL）和下右（LR）象限中一个本应会聚图象中兰水平线（图1中点虚线，在绿和红线以上，而在图象的上右（UR）和下左（LL）象限处于绿和红线以下。同样，在图象的上右（UR）和下左（LL）象限中一个本应会聚图象的红水平线（图1中点划虚线）处于绿和兰线以上，而在图象的下右（LR）和上左（UL）象限处于绿和兰线以下。这种失真在水平中央线（HCL）上幅度为零，向朝向图象顶和底部幅度递增。
如图2所示，第二失真使得红和兰水平线在图象左边不同地向上和向下扭曲。现已发现这种失真是由于在会聚功率放大器中响应时间慢的缘故。
对所有投影电视接收机所共有的第三种失真是如图3所示的梯形失真。因为绿CRT光轴正交于屏面的屏中心，在绿图象中几乎没有梯形失真。同样，由于红和蓝CRT光轴处于包括屏水平中央线的平面内，并垂直于屏表面，几乎没有红和兰的垂直梯形失真。然而，红和兰CRT水平方向上偏离屏中心和向内倾斜。红和兰CRT处于绿CRT的任一侧。这个结构引起红和兰相等的和相反的水平梯形失真，红和兰图象具有平行左和右边，而在顶和底边相反方向发散。现已使一个表示行频锯齿和场频锯齿的乘积的信号来校正梯形失真。这种信号也用术语“行锯齿×场锯齿”表示。其他会聚校正波形用同样也用其他信号乘积的术语表示。如图6所示，该乘积是场频蝴蝶结形输出信号，其中行频锯齿在图象顶和底部有最大幅度，在水平中央线处幅度为零。在水平中央线，水平相位反转。因此，对于红和兰的梯形失真校正波形必须是相反极性和主要加在红和兰场会聚校正线圈上。
对特定的会聚误差或失真的校正往往会干扰其他会聚误差的校正，这是由于许多会聚校正信号加在行和场偏转线圈的会聚校正线圈上。
由不同的正弦和左边扭曲失真引起的问题首先是对这种失真的校正，其次是对这种失真的校正不影响其他会聚校正。
在水平线中红和兰的不同正弦失真都是正弦状的。因此，行频正弦校正乘以场锯齿可用于校正它：现已确定红和兰不同的正弦失真可以通过在行锯齿信号乘以场锯齿信号以产生梯形失真校正信号以前将行正弦信号加到用于产生梯形失真校正信号的同一行锯齿信号上来校正。正弦相位是如此选择的，以使行锯齿的顶和底峰出现限幅和零交叉点有增加的斜率。
人们也已判定左边不同的扭曲可以通过在行回扫期间产生过激脉冲（overdrive  pulse），并将此过激脉冲加在行正弦信号上和也是在与场锯齿信号相乘以前加在行锯齿信号上，以加速放大器的响应。
依照一个发明结构，用于显示受到失真的图象的阴极射线管的校正电路包括如下：将三个行频波形组合以确定行频复合波形的装置;产生行频复合波形和场频波形的组合作为输出信号的装置，放大输出信号的装置;和所连接的阴极射线管的校正线圈，用以接收经放大的输出信号和响应该放大的输出信号产生动态磁场以校正失真。
这三个行频波形通常为正弦波，锯齿波和脉冲波。场频波形是锯齿波。因此，输出信号至少具有三个分量，即：用以校正梯形失真的第一分量;用以校正红/兰是一般为正弦失真的第二分量;和用以校正红/兰左边扭曲失真的第三分量。梯形失真可能由于阴极射线管的离轴定位引起的。红/兰不同的正弦失真可能由于阴极射线管的面板几何形状引起的和红/兰不同的左边扭曲失真可以由于放大装置的运行造成的。
行频复合波形被DC耦合至乘积产生装置。
组合装置可以包括求和装置。求和装置可以包括电阻求和结点。
产生输出信号的装置可以包括一个波形乘法器，输出信号是行频复合波形和场频波形的乘积。
图1是用于说明水平线中红色和兰色的不同的正弦失真的图形。
图2是用于说明水平线中不同的左边扭曲失真的图形。
图3是用于说明梯形失真的图形。
图4是投影电视接收机的方块示意图，它包括用于校正梯形失真，水平线中红和兰色的不同正弦失真和水平线中不同的左边扭曲失真的电路。
图5是图4中所示的抛物发生器的示意图。
图6是用于说明为校正梯形失真所使用的波形的图形。
图7是图4中所示的正弦波发生器的示意图。
图8是均在图4中所示的行锯齿发生器和限幅器的示意图。
图9是在图4中以方块示出的会聚校正波形输出电路的示意图。
图10是在图4中以方块形式示出的AN614集成电路的示意图。
在图4中在以方块和示意形式示出一个投影电视接收机，并总体标以标号1。接收机包括各自对显示信号输入作出响应的同步信号分离器2和色度处理器3。行同步分量H和场同步分量V分别加在行和场偏转电路4和5上，对于由色度处理器3产生的红R，绿G和兰B信号分别提供有三个投影CRT80，81和82。使用透镜84，每个CRT在屏83上显示与它的色相对应的单色图象。只有绿CRT    81垂直于屏83。红和兰CRT位于绿CRT和任一侧，在水平方向偏离屏中心和向内倾斜。这个结构如上所述产生红和兰的相等的和相反的水平梯形失真。红和兰图象具有平行的左和右边，和相反发散的顶边和底边。
每个CRT具有偏转线圈。每个行偏转线圈包括主场偏转线圈86，主行偏转线圈87，用于会聚校正的辅场偏转线图88和用于行会聚校正的辅行偏转线圈89，各个CRT的各种线圈按需要对红，绿和兰分别加以后缀R，G和B加以区分的。产生各种会聚校正波形的系统总体以标号6标明。
会聚校正系统6接收和/或产生多个不同波形，这些波形以各种组合方法被换算，求和和/或相乘，以提供6个复合会聚校正波形，表示对红行（∑RH），红场（∑RV），绿行（∑GH），绿场（∑GV），兰行（∑BH）和兰场（∑BV）的校正。∑RV输出信号通过输出放大器71耦合到会聚校正线圈88R。∑GV和∑BV输出信号分别通过输出放大器72和73耦合到它们各自的会聚校正线圈。
用于产生仅仅一个这样会聚校正波形（标为波形Ⅰ）的电路在图4中详细示出。波形Ⅰ是输入到会聚校正波形组合电路70的第一会聚校正波形CCW1。波形CCW1（Ⅰ）是波形相乘的乘积。乘法器的输出信号通过晶体管Q70缓冲和通过电容70    AC耦合到会聚校正波形组合电路70。其他会聚校正波形是输入信号CCW2至CCWN。可能需要40种或更多的这种会聚校正波形。
波形Ⅰ表示二个信号的乘积。一个信号一般为表示为波形F的场频锯齿。场频锯齿F具有峰-峰值电压4.25v和直流电平5.3v。通过在场锯齿F上加以标为波形G的小幅度场频正弦来实现垂直方向的小量的尺寸校正。场正弦G具有峰-峰值0.2v和直流电平0.1v。场锯齿F和场正弦G在由电阻R60，R61和R62构成的电阻求和网络中相加。这校正了在图象顶和底的行校正的增益。另一信号是本身就是波形C，D和E之和的波形H。
波形H的产生是从加在正弦波发生器10的称为波形A的行频抛物开始的，正弦波发生器10产生标为波形C的正弦波。行频抛物具有正峰值电压+5.6v和负峰值电压-0.1v。而且，行频抛物通过在会聚功率放大器中大的5微秒的延迟导致主扫描。也有必要形成抛物状以达到图象中笔直的水平线。这种行频抛物可以由图5所示的电路90产生。参阅图5，电源91产生恒定电流IDC。可变化的反馈电流IAC在结点95与电流IDC相加。该复合电流给电容91充电。由于来自行偏转电路4的行回扫脉冲使晶体管Q93以行频导通，电容91经过复位电路94周期地放电。其结果是如图所示的行频锯齿信号被AC耦合到积分器92。积分器92包括具有积分电容C90和包括R90的DC偏压电路的运算放大器U1。输出抛物波形A作为可变电流IAC被AC耦合至结点95。耦合在积分器92输出端的箝位电路93包括晶体管Q90和Q91和电阻R91。
行复位脉冲经AC耦合，使得只有它的上升沿使行抛物复位。这使得在行复位脉冲结束之前大约5微秒就开始积分。由电阻R90加至U1反相输入端的DC偏流用作积分器的输入使得行抛物这样摆动，即峰值发生在行扫中心之前约5微秒。即，在峰值以后，抛物继续处于负方向直至回扫脉冲发生和将输出复位至零。然而，当DC偏压摆动行抛物时会造成负向尖峰和行抛物的有用部分在行复位脉冲开始之前约5微秒结束。这使得水平线在图象右边张开（flair）。箝位器93将负向抛物限幅在约-100mv。经测定这是为达到在图象右边笔直的水平线的最好电平。这个电平可以是关键的，即使温度变化发生时仍可由箝位器93加以维持。晶体管Q91在其集电极接受约1mA的几乎恒定的电流。由晶体管Q91的DCβ参数决定的这电流的一小部分流入晶体管Q90的基极并确定基极对发射极电压，这电压通过反馈也是集电极对发射极的电压。在箝位期间流过晶体管Q90的电流约为10MA。晶体管Q90和Q91为同种类型，运行于类似环境温度下。晶体管Q90中的集电极电流越大引起晶体管Q91的较大基极对发射极电压，以致约100mA的电压差时随着温度变化往往保持不变。
行抛物的积分在行复位脉冲的前半部期间由晶体管Q92使积分电容C90放电而被复位，从而得以在行复位脉冲的后半部期间开始。在这期间被积分的函数是由于在电容C91电压下电阻R92和晶体管Q93的作用引起的负向电容放电。这使得在积分的头5微秒期间行抛物中增大的正斜率，而不是作为抛物特征的下降的正斜率。行抛物的向外张开有助于使水平线在图象左边更平直。
返回参阅图4，行抛物波形A在正弦波发生器10中经低通滤波和相移，以产生图示为正弦波，向正向零交叉点约在行中央扫描之前5微秒的波形C，其DC平均电压为1.35v和峰-峰值幅度为1.6v。正弦波发生器10的示意电路示于图7。行抛物通过包括电阻R10，R11和R12和电容C10和C11的网络被低通滤波。经滤波的信号经晶体管Q10缓冲，晶体管Q10通过电阻R13被发射极偏置。
返回参阅图4，行锯齿发生器20产生如波形D所示的行锯齿信号。行锯齿发生器20在图8中更详细地示出。电流源使电容C20充电。在10微秒行回扫脉冲开始时由于晶体管Q20导通使电容C20迅速放电。行回扫脉冲是22v峰-峰值，具有正峰值+18v和负峰值-4v，如波形B所示。由此形成的波形D在行回扫期间10微秒内为0v和在扫描期间增大到峰值幅度3.6v。该DC平均值约为1.5v。
电压分压器由串联连接在+12v和地之间的电阻R43和R42构成。电阻R43和R42的结点构成行正弦C和行锯齿D的电阻求和结点45，行正弦C和行锯齿D分别通过电阻R40和R41耦合到求和结点45。
求和结点45DC耦合到例如松下（Panasonic）AN614乘法器的信号乘法器60的差分输入管脚5输入相对的微分输入管脚1由串联连接在+12v和地之间的电阻R50和R51构成的电压分压器偏置。由此形成的偏压电平约为3.4v，这等于在行中央扫描之前约5微秒时行锯齿和行正弦之和的DC值。由于差分输入的两侧以等于+12v电流为基准，该电源的任何变化被抵消。这种DC耦合对于象AN614的乘法器来说是非常规偏压结构，这些乘法器通常被AC耦合到被乘信号源。例如，表示波形F和G的组合的“和”信号通过电容C61    AC耦合到乘法器60的管脚4。
DC耦合用于介决另一问题，即不同的左边扭曲。解决方案要求在行回扫期间加上脉冲信号，以加速会聚输出放大器的响应时间和使图象左边的红和兰不同的扭曲变平直。假如使用AC耦合，这回扫脉冲求和使扫描期间响应畸变。发生这情况是因为复合波形有新的DC平均值和发生漂移，使差分放大器的平衡点移离扫描期所需时间。DC耦合使回扫期脉冲的求和放慢，不会干扰扫描期放大器的平衡。此外，已发现运用DC耦合在回扫期间可以使用非常大的脉冲，而输出的峰值受到放大器内部设计的控制。这意味着功率放大器响应可以随脉冲宽度而不是随幅度调整。
功率放大器用脉冲宽度的调整可以借助于晶体管Q30而实现。依照波形B，峰-峰值为22v的行回扫脉冲也是对限幅电路30的一个输入。如图8所示，限幅电路30包括电阻R30和齐纳二极管CR30。齐纳二极管CR30额定值为6.8v。限幅电路30的输出是具有正峰值为6.8v和负峰值-0.6v的限幅的行回扫脉冲。峰-峰值为7.4v的限幅的行回扫脉冲通过电容C30和由电阻R31和R32构成的分压器AC耦合至晶体管Q30的基极。晶体管Q30在这限幅的行回扫脉冲的上升沿，导通而在由电容C30和电阻R31决定的时间截止。晶体管30的集电极也连接至求和结点45。被加至行正弦和行锯齿。求和的净结果以波形H所示。
参阅图10所示的AN614的原理图，能更好地理解来自晶体管Q30的脉冲的作用。AN614的管脚1是与晶体管Q61构成达林顿复合电路的NPN晶体管Q64的基极。管脚5是与晶体管Q60构成达林顿复合电路的第二个NPN晶体管Q63的基极。在AN614内，晶体管Q60和Q61发射极通过串联电阻R65和R66连在一起，和共用通过晶体管Q62和电阻R68接地的电流源。晶体管Q60的集电极与构成另一差分对的晶体管Q65和Q66的发射极相连，晶体管Q61的集电极也与构成另一差分对的晶体管Q67和Q68的发射极相连。AN614的输出从晶体管Q65和Q67的集电极电流之和在电阻R63上形成的电压取得的。晶体管Q65和Q68的基极和晶体管Q66和Q67的基极分别连接在差分输入管脚2和3上。当管脚1的电压等于管脚5的电压，和管脚2电压等于管脚3电压时乘法器处于平衡。来自晶体管Q62电流的一半流入晶体管Q60，而一半流入晶体Q61。来自晶体管Q62电流的四分之一流入在晶体管Q65，Q66，Q67和Q68中的每一个。输出电阻R63接收一半的电流;四分之一来自晶体管Q65和四分之一来自晶体管Q67。当晶体管Q60/Q61处于平衡，晶体管对Q65/Q66和Q67/Q68不能改变输出，因为当晶体管Q65截止所失去的任何电流流入晶体管Q67，和反之亦然。电阻R63中“和”值是恒定的，当晶体管对Q60/Q61不处于平衡时，最大输出由管脚2和3之间的电压差决定。在管脚2和3的线性控制范围约为+/-100mv。假如晶体管Q60或晶体Q61的任一个由于其基极电位拉低而截止，则来自晶体管Q62的所有电流流入另一晶体管。在此状态下，输出幅度完全由管脚2和3的状态所控制，因为所有电流可以或者流向输出电阻R63，或者流向模拟（dummy）输出电阻R64。
在本申请中，对管脚2和3的驱动被设置在低于限幅电平的线性范围中，以使来自晶体管Q62的最大电流决不会流入输出电阻R63。电阻R65和R66供给扩展在管脚1和5输入的线性电压控制范围的反馈。这范围对不同集成电路倾向于一致，因为所有电阻按比例匹配的。绝对值变化约+/-30%，但比例匹配约为+/-5%。电阻R68的值设定了基准电流。由电阻R65和R66反馈提供的输入范围和由电阻R63提供的输出范围是这一电流的函数。在本申请中，对管脚5的线性驱动在相对于34v的+/-0.8v范围中。该范围的3.4v中心对应于管脚1上的3.4v偏压。当管脚5是2.2v或更低时，晶体管Q63和Q60截止，如上述解释的输出通过对管脚2和3的驱动而受到限制。
受限制的脉冲幅度对线性驱动幅度的比值可以通过改变线性驱动幅度而调节。作为一个例子，为了通过增加其相对幅度来增强限制脉冲的效果，通过减小确定求和结点45构成电压分压器的电阻R43和R42的值，来减小对管脚5的峰-峰值线性驱动。该电阻值是如此降低的以致对3.4v的戴维南等效电阻减小而3.4v不变化。
参阅图9，通过减小在会聚校正波形组合电路70中电阻R72和R73的阻值来增加梯形增益，那末在乘法器输出之后可以获得额外的增益。这使梯形校正恢复到它原先的值而脉冲在幅度上已增大。电阻R72和R73分别是梯形调整电阻R75和R76的范围对中电阻。它们的值是这样选择的，即当调整电阻位于中间位置时能粗略校正梯形。电阻R71和R74调节控制灵敏度和范围。
波形Ⅰ图示在行频和场频两种速率下的梯形校正波形。在每一情部下峰-峰值是2.4v和DC电平是8.37v。正弦校正和过激脉冲两者的效果在波形方面是明显的。波形Ⅰ解决了由于不同的正弦和左边扭曲失真引起的两个问题。首先，不同的正弦和左边扭曲失真被校正，其次，不同的正弦和左边扭曲失真校正不影响其他会聚校正。而且，通过修改现有的梯形失真会聚校正波形可以非常有效地校正不同的正弦和左边扭曲失真。

Claims (15)

1、用于遭受失真的阴极射线管显示图象的校正电路，所述电路的特征在于：
装置(45)，用以组合三个行频波形(C、D、E)，以确定行频复合波形(H)；
装置(60)，用以产生所述行频复合波形(H)和场频波形(F)的组合作为输出信号(I)；
装置(71)，用以放大所述输出信号；和
校正线圈(88)，用于所耦合的所述阴极射线管，以接受所述经放大的输出信号和响应所述经放大的输出信号产生动态磁场用以校正所述失真。
2、依照权利要求1的电路，其特征在于：所述输出信号有用以校正梯形失真的第一分量（D），用以校正红/兰一般为正弦失真的第二分量（C）和用于校正红/兰左边扭曲失真的第三分量（E）。
3、依照权利要求2的电路，其特征在于：所述梯形失真源自于所述阴极射线管的离轴定位，一般为正弦的所述红/兰失真源自于所述阴极射线管的面板几何形状和所述红/兰左边扭曲失真由所述放大装置的运行特性引起。
4、依照权利要求1的电路，其特征在于：所述行频复合波形（H）是DC耦合至所述输出信号产生装置（60）的。
5、依照权利要求1的电路，其特征还在于：
装置（20）用以产生耦合到所述组合装置（45）的行频锯齿波形;
装置（10）用以产生耦合到所述组合装置（45）的行频一般为正弦的波形;和
装置（30）用以产生耦合到所述组合装置（45）的行频脉冲波形。
6、依照权利要求5的电路，其特征在于：所述场频波形（F）是锯齿波形。
7、依照权利要求1的电路，其特征在于：
所述三个行频波形一般为正弦波（C），锯齿波（D）和脉冲波（E）;和
所述场频波形（F）是锯齿波形。
8、依照权利要求1的电路，其特征在于：所述场频波形（F）是锯齿波形。
9、依照权利要求8的电路，其特征在于：场频一般为正弦的波形（G）被加至所述场频锯齿波形（F）上。
10、依照权利要求7的电路，其特征在于：所述行频一般为正弦的波形（C）校正由于所述阴极射线管的面板几何形状造成的失真。
11、依照权利要求7的电路，其特征在于：所述行频脉冲波形（E）校正由于所述放大器的运行特性造成的失真。
12、依照权利要求1的电路，其特征在于：所述组合装置（45）是求和装置。
13、依照权利要求12的电路，其特征在于：所述求和装置（45）是电阻求和结点（45，R40，R41）。
14、依照权利要求12的电路，其特征在于：用于产生所述输出信号（Ⅰ）的所述装置（60）是波形乘法器，所述输出信号（Ⅰ）是所述行频组合波形（H）和所述场频波形（F）之乘积。
15、依照权利要求1的电路，其特征在于：用于产生所述输出信号（Ⅰ）的所述装置（60）是波形乘法器，所述输出信号（Ⅰ）是所述行频组合波形（H）和所述场频波形（F）之乘积。
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