CN1276125A - 与水平中心定位结合的水平平行四边形校正 - Google Patents

Abstract

随着电子束水平地偏转其向下倾斜,以便在视频显示装置中形式一个光栅。射束的倾斜能够引起光栅中的几何误差,例如正交以及平行四边形误差。通过以一个引入的水平速率光栅校正电流调制的一个垂直偏转电流(Iv)而实质上补偿该电子束的向下的倾斜,从而大致消除在光栅中的正交和平行四边形误差。光栅校正变压器(41)利用光栅定中心电感线圈(Lc)作为初级线圈,而水平速率中心定位电流(Ic)被磁耦合到该垂直偏转线圈(LV1,LV2)中,以便调制该垂直偏转电流。

Description

与水平中心定位结合的水平平行四边形校正

本发明涉及光栅场的校正电路，特别涉及视频显示装置的阴极射线管的光栅中的正交和平行四边形误差的校正。

利用在例如一个电视接收机或视频显示监视器的一个视频显示装置中的一个偏转系统通常包括电路系统，该电路系统实现该装置阴极射线管的显示荧光屏的光栅调节。除去其它原因之外，这样的电路系统的需求是因为阴极射线管的扫描过程和几何性质决定的。

例如，这种电路系统可以包括一个光栅校正电路，用于消除在扫描光栅中的正交和平行四边形误差。在以Walter Truskalo等人在1996年5月17日提交、序列号是08/649,409、标题为″具有光栅校正的垂直偏转电路″的美国专利申请中，描述了该正交和平行四边形误差的性质以及消除这两种误差的方案。该申请公开了一个用于以水平速率调制的垂直偏转电流的一个装置，用于实质上补偿由电子束的垂直偏转引起的下坡扫描效果，从而校正在光栅中的正交和平行四边形误差。图1中示出蒙受正交和平行四边形误差的光栅。

这种电路系统可以同时包括一个中心位置调整电路，用于把光栅水平地定位在该管的显示荧光屏的中心。当扫描光栅的尺寸实质上与显示荧光屏的尺寸相同时，为了确保最有效率地使用该显像管，需要光栅的中心定位。当水平过扫描量被降低，即当扫描光栅的尺寸降低到显像管的显示荧光屏的尺寸时，最需要水平中心定位。通常是通过使得选定极性和幅度的直流电流流经水平或垂直偏转线圈的适当之一而实现光栅的中心定位。

在视频显示装置的制造中视频显示装置希望最大可能程度地合并电路系统。这种合并提供了若干优点：降低部件数、降低成本、增加可靠性、以及装置底板之内的可用空间量的增加。因此，希望把执行光栅校正和中心定位功能的电路合并。

本发明旨在一种能够满足最大可能程度地合并一个视频显示装置中的电路系统的一种偏转系统。

根据本发明装置指教的一种偏转系统包括：一个垂直偏转线圈，用于在光栅的上和下边缘之间偏转扫描电子束；一个光栅中心位置调整电路，其具有一个中心定位电感线圈，用于在该屏幕上中心定位该光栅；以及一个光栅校正变压器。该光栅校正变压器使用该中心定位电感线圈作为一个初级线圈，并且具有一个耦合到该垂直偏转线圈的次级线圈。该中心定位电感线圈和该次级线圈被有利地缠绕在相同的磁心上。

该垂直偏转线圈可以包括以串联电路或以并联方案耦合的第一和第二垂直偏转线圈。

最好使用该中心定位电感线圈作为光栅校正变压器的初级线圈，因为该垂直偏转电路和该光栅中心位置调整电路两者都能够利用在该视频显示装置的阴极射线管颈部分上的偏转线圈组件而被安装。这将简化该视频显示装置的装配，因为其免除了从视频显示装置的底板到垂直偏转电路和该光栅中心位置调整电路的导线连接的需要。

从下列结合附图的描述中，本发明的上述、其他特点将变成显见，其中相同的参考数字指定相同的部件。

附图中：

图1是用于解释一个光栅中的正交和平行四边形误差的示意图；

图2和图3是以框图和示意图形式表示根据描述的发明装置的用于视频显示装置的偏转系统的示意图；

图4a-4f示出电压和电流波形，用于解释图2和图3的偏转系统的操作；

图5是框图和简图形式的示意图，表示用于图2和图3的偏转系统的第一等效水平中心位置调整电路；

图6示出图5的等效中心位置调整电路的电压-波形特性；

图7是框图和简图形式的示意图，表示用于图2和图3的偏转系统的第二等效水平中心位置调整电路；

图8示出图7的等效中心位置调整电路的电压-波形特性；和

图9和图10示出图3偏转系统的电流波形特性。

图2示出用于例如一个电视接收机或视频显示监视器的偏转系统400的一个本发明的实施例。水平偏转电路100和垂直偏转电路200协作偏转一个扫描电子束，以便在视频显示装置的屏幕上形式一个光栅。水平偏转电路100以水平扫描速率横跨该屏幕偏转该扫描电子束。同时，该垂直偏转电路200以较慢的垂直扫描速率向下偏转该电子束。光栅中心位置调整电路300从该水平偏转电路100得到能量，以便把该扫描光栅定在视频显示装置的屏幕中心。为了把在视频显示装置之内的电路合并，垂直偏转电路200有利地使用该光栅中心位置调整电路300的一个水平中心定位电感线圈Lc作为光栅校正变压器41的初级线圈。

在此描述的实施例使用水平偏转速率，即扫描速率大致等于31,468Hz，通常称作″2H″扫描频率。本领域的技术人员将显见，本发明在此描述的装置不局限于任何特定的水平即垂直偏转频率，而是能够利用贯穿可用的水平和垂直偏转频率的整个范围。

与水平偏转电路100相关的电压和电流波形在图4a-4f中示出；以图2中指示方向流动的电流被定义为正方向。参见图2，大致是140 Vdc的B+电压通过高电压变压器IHVT的初级线圈LPRI跨接加在一个S-校正电容器CS的两端。随着电子束被偏转到光栅左角，水平输出晶体管Q1将不导通电流。先前存储在一个水平偏转线圈LH中的能量使得电流流经一个正向偏置的阻尼二极管D1以及该水平偏转线圈LH，并且进入该S校正电容器CS。此时阻尼电流ID和水平偏转电流IH都达到它们的峰值。

当该扫描电子束达到该光栅的中心时，该水平偏转线圈LH中存储的能量已经衰减到零，并且水平偏转电流IH和阻尼电流ID大致等于零。阻尼二极管D1变成反向偏置，并且水平偏转振荡器10使得该水平输出晶体管Q1导通一个电流IHOT。水平偏转电流IH反向，通过S校正电容器Cs提供到水平偏转线圈LH的能量使得该水平偏转电流IH线性增加。

当该扫描电子束达到光栅的右边缘时，水平偏转振荡器10使得该水平输出晶体管Q1中止该电流IHOT的导通，并且该阻尼二极管D1保持反向偏置。在回扫期间，衰减水平偏转电流IH迅速地流入该回扫电容器CR。当水平偏转电流IH衰减到大致为零时，其反向并且随即由回扫电容器CR提供。一旦该回扫电容器CR已经通过水平偏转线圈LH放出其存储的能量，该电子束则返回到光栅的左上角，并且重复该处理。

在图2示出的垂直偏转电路200中，垂直速率锯齿波发生器61提供一个垂直速率锯齿波形到场输出放大器62的一个非反相输入端。场输出放大器62耦合到一个例如+24V的正电压以及一个例如地电位的负电压，并且可以包括一个互补或准互补的推挽式的晶体管输出级。场输出放大器62利用一个垂直速率锯齿波电流IV驱动一个垂直偏转线圈的第一和第二垂直偏转线圈Lv1和LV2。该垂直偏转线圈Lv1和Lv2以串联设计耦合；流经这些线圈的电流可以具有大致为2A的峰-峰幅值。由电阻R3和R4形成的一个分压器产生一个反馈电压，通过电阻耦合到场输出放大器62的反相输入端。电容器C3提供用于该垂直偏转电流IV的S校正。

电阻R1和R2及电位器P1的串联配置与两垂直偏转线圈Lv1和Lv2并行耦合。电阻R1和R2及电位器P1是在用于这阴极射线管的偏转线圈的设计过程中选定的，并且这些电阻被包括作为偏转线圈组件的一部分。三个电阻用于调整在阴极射线管中的电子束的会聚。电位器P1被调整，以便实现通常是来自红和兰的自外层电子枪的电子束以该阴极射线管的竖直居中行的期望交叉。

在其中描述的本发明装置的一个最佳实施例中，水平偏转电路100与一个垂直偏转电路200’结合，以便形成一个图3示出的偏转系统400’。在垂直偏转电路200’中，垂直偏转线圈Lv1和Lv2以并联配置耦合；最好使用该并联设计，以便获得较短的垂直回扫时间，并且使实现针对相同的外加电压的较低的垂直偏转线圈的电感。变压器41的次级线圈的到第一和第二垂直偏转线圈Lv1和Lv2的耦合不妨碍垂直偏转线圈LV1和LV2的这种设计的并联性质。流经这些垂直偏转线圈每一个的电流I’LV1和I’LV2的峰-峰幅值可大致为2A。电阻R8两端产生一个反馈电压并且通过电阻R9耦合到该场输出放大器62的反相输入。电阻R6和R7及电容器C4提供了用于偏转线圈Lv1和Lv2的一个阻尼网络。

图2和图3的光栅中心位置调整电路300包括一个水平中心定位电感线圈Lc、一个定中心电容器CC、二极管D2及D3、开关装置S1及可变电阻P2，其可以包括一个电位器。例如，该水平定中心电感线圈Lc具有N1匝并且通常具有较大的电感，并且因此传导一个比该水平偏转线圈LH低的峰-峰值电流。开关装置S1可以包括一个滑动开关或单刀双掷的旋转开关，是在1987年10月27日颁发给Rodriguez-Cavazos的美国4,703,233号专利中公开类型的开关装置。

如图2和3所示，中心位置调整电路300从水平偏转电路100得到能量。为了当前描述的目的，开关装置S1与二极管D3阳极连接，以便提供一个等效中心位置调整电路300’，如图5所示。参见图5，水平偏转电流IH的负向部分对应于通过水平偏转线圈LH的阻尼电流ID的流动，因此从光栅的左边缘偏转到光栅的中心，二极管D2反向偏置，二极管D3正向偏置，并且水平速率中心定位电流IC通过该二极管D3充电该S校正电容Cs。箝位到大致为二极管D3的正向压降总和的一个小的正值中心定位电压V’C建立在中心定位电容器Cc的两端，如图6所示，并且该水平速率中心定位电流IC的负值部分流经该水平中心定位电感线圈Lc。

随着电子束达到该光栅的中心，水平偏转电流IH反向，变成对应于该电流IHOT的流动的正值，因此把电子束从中心偏转到光栅的右边缘。水平速率中心定位电流IC也变成正值。现在二极管D2正向偏置，二极管D3反向偏置，水平速率电流流经该二极管D2及可变电阻P2。中心定位电压V’c变成负值，如图6所示，并且大致等于可变电阻P2两端产生的电压VP2。

该中心定位电压V’C的负峰值的连续幅值产生一个如图6所示的平均电压V’avg。电压V’avg产生一个流经该水平中心定位电感线圈Lc的水平速率中心定位电流IC。

设置开关装置S1，使其连接到二极管D3的阳极可以判定把光栅正确电定位在阴极射线管荧光屏中心的不充分的情况。在那种情况中，调整开关装置S1以便使其连接到二极管D1的阴极，以便提供图7所示的一个等效中心位置调整电路300″。图7的电路操作相似于图5的情况，不同在于提供在中心定位电容器Cc两端的电压在这两个电路中具有相反极性。

参见图7，水平偏转电流IH的负向部分对应于通过水平偏转线圈LH的阻尼电流ID的流动，因此从光栅的左边缘偏转到光栅的中心，二极管D2反向偏置，二极管D3正向偏置，一个负向的水平速率中心定位电流IC流经该水平中心定位电感线圈Lc。二极管D2反向偏置，二极管D3正向偏置，并且该水平速率中心定位电流IC通过可变电阻P2及二极管D3充电该S校正电容器Cs。如图8所示，在中心定位电容器Cc两端建立一个正值的中心定位电压V″C，并且大致等于可变电阻P2两端产生的电压VP2。

中心电压V″C的正峰值的连续幅值产生图8所示的一个平均电压V″avg。该电压V″avg产生通过水平偏转线圈LH的水平速率中心定位电流IC，方向与阻尼电流ID的方向相同。

随着电子束达到该光栅的中心，水平偏转电流IH反向，变成对应于该电流IHOT的流动的正值，因此把电子束从中心偏转到光栅的右边缘。水平速率中心定位电流IC也变成正值。现在二极管D2正向偏置，二极管D3反向偏置，并且水平速率电流流经该二极管D2。中心电压V″C变成负值，如图8所示，并且被箝位到大致为二极管D2的正向压降的和。

根据所描述的本发明装置，图2和图3分别地示出的偏转系统400及400’有利地使用该光栅中心位置调整电路300的水平中心定位电感线圈Lc作为该光栅校正变压器41的初级线圈。在目前图3示出的最佳实施例中，该水平中心定位电感线圈Lc具有380匝。变压器41的次级线圈与第一和第二垂直偏转线圈Lv1和Lv2串联耦合，并具有16匝。中心抽头47把该次级线圈划分成第一线圈43a和第二线圈43b，每一个8匝。光栅校正变压器41的初和次级的具体匝数以及匝数比根据特定的偏转系统的要求而定，由本专业技术人员确定。

水平中心定位电感线圈Lc和第一和第二线圈43a和43b都缠绕在相同的磁心上，例如一个铁氧体磁棒磁心上，在目前最佳实施例中，具有直径大致是0.399英寸，长度大致是1英寸。图示使用的磁心是一个磁棒，而不意味着不能使用一个闭环磁路的配置，例如一个圆环。一个本专业技术人员考虑选择一个具体的磁心时的一个重要因素是，需要避免磁心与流经水平中心定位电感线圈Lc的水平速率中心定位电流IC、流经第一和第二垂直偏转线圈Lv1和Lv2的垂直电流ILV1和ILV2(在串联设计中)及I’LV1和I’LV2(在并联设计中)的饱和；这种饱和能够引起不希望的平行四边形校正电流中的失真。

最好使用该水平中心定位电感线圈Lc作为光栅校正变压器41的初级线圈，因为该垂直偏转电路200或200’和该光栅中心位置调整电路300两者都能够利用在该视频显示装置的阴极射线管颈部分上的偏转线圈组件而被安装。这将简化该视频显示装置的装配，因为其免除了从视频显示装置的底板到垂直偏转电路200或200’和该光栅中心位置调整电路300的导线连接的需要。

在图2和图3示出的实施例中，水平偏转电路100产生一个水平偏转电压VQ1，如图4b示出，通常具有大致等于1200V的峰-峰值。根据光栅校正变压器41的匝数比N2/N1，该水平偏转电压VQ1降低。该产生的递减的水平速率脉冲波形实质上在第一和第二线圈43a和43b之间分割。例如，在图3的最佳实施例中，递减的水平速率脉冲波形具有大致28 V的峰-峰值电压，并且实质上在次级线圈43的第一和第二线圈43a和43b的两端相等。因此，第一和第二线圈43a和43b的每一个提供其峰-峰值大致是14 V的水平速率脉冲波形电压。

返回到图2的偏转系统400，在第一和第二线圈43a和43b两端的递减的水平速率脉冲波形分别地引入水平速率光栅校正电流ILV1和ILV2，用于第一和第二垂直偏转线圈Lv1和Lv2。借助中心抽头的47，光栅校正电流ILV1和ILV2不受限为具有相等的峰-峰值。另外，光栅校正电流ILV1和ILV2的峰-峰幅值可以随着在水平中心定位电感线圈Lc和变压器41的次级线圈之间针对不同的铁氧体磁心选择的耦合的变化而改变。

在图3的偏转系统400’中，第一和第二线圈43a和43b两端的递减水平速率脉冲波形将引入图9和图10所示的水平速率光栅校正电流I’LV1和I’LV2。依靠线圈Lv1和Lv2的分路装置，该光栅校正电流I’LV1和I’LV2不受限为具有相等的峰-峰幅值。另外，光栅校正电流I’LV1和I’LV2的峰-峰幅值可以随着在水平中心定位电感线圈Lc和变压器41的次级线圈43之间针对不同的铁氧体磁心选择的耦合的变化而改变。

光栅校正电流ILV1和ILV2(在串联设计中)以及I’LV1和I’LV2(在并联设计中)分别地流经该第一和第二垂直偏转线圈LV1和LV2，其方向使得产生磁场对抗该下坡扫描效果。这样，该垂直偏转电流以一个水平速率调制，并且实质上针对每一光栅的水平扫描线补偿下坡扫描效果。

虽然已经参照附图描述了本发明的最佳实施例，但是应该理解的是，本发明并不局限于那些具体的实施例，本专业技术人员在不背离所附的权利要求的精神范围的条件下可以完成各种变化和修改。

Claims (8)

1.在视频显示装置的屏幕上形成一个光栅的偏转系统，所说的偏转系统包括：

用于在所说的光栅的上和下边缘之间偏转所说的扫描电子束的一个垂直偏转线圈(LV1，LV2)；

用于把所说的光栅中心定位在所说的屏幕上的一个光栅中心位置调整电路(300)，所说的中心位置调整电路包括一个中心定位电感(Lc)；以及

具有所说的中心定位电感的一个光栅校正变压器(41)，用作耦合到所说的垂直偏转线圈的一个初级线圈和一个次级线圈(43a，43b)。

2.权利要求1的偏转系统，其中所说的垂直偏转线圈包括第一(LV1)和第二(LV2)垂直偏转线圈。

3.权利要求2的偏转系统，其中所说的第一和第二垂直偏转线圈(LV1，LV2)以串联电路耦合。

4.权利要求2的偏转系统，其中所说的第一和第二垂直偏转线圈(LV1，LV2)以并联耦合。

5.权利要求2的偏转系统，其中所说的次级线圈(43a，43b)以串联电路与所说的第一和第二垂直偏转线圈(LV1，LV2)耦合。

6.权利要求5的偏转系统，进一步包括一个与多个电阻(R1，P1，R2)互连的串联电路，其中所说的多个电阻之一具有耦合到所说的垂直偏转线圈(LV1)之一的一端，并且所说的多个电阻的另一个具有耦合到另一所说的垂直偏转线圈(LV2)的一端。

7.权利要求6的偏转系统，其中所述多个电阻之一包括一个电位器(P1)。

8.权利要求7的偏转系统，其中：所说的次级线圈(43a，43b)包括一个中心定位抽头(47)；以及

所说的中心定位抽头耦合到所说的电位器的滑臂(W)。

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