CN1472956A

CN1472956A - 校正阴极射线管聚焦的设备和方法

Info

Publication number: CN1472956A
Application number: CNA031475167A
Authority: CN
Inventors: 黄奎焕; 李锡善; 闵钟述; 柳日铉; 林南圭
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2002-07-12
Filing date: 2003-07-09
Publication date: 2004-02-04
Also published as: JP2004048758A; US20040008289A1; EP1381240A2; KR100490407B1; EP1381240A3; KR20040006399A

Abstract

本发明公开了一种在电视机中控制CRT聚焦的设备和方法，更具体地说，提供了基于数字方法在使用三管型光学系统的电视中分别控制R、G和B阴极射线管的聚焦的设备和方法。该设备包括存储器、控制器和R/G/B聚焦校正信号发生器。该存储器存储用于屏幕的位置的R、G和B阴极射线管的聚焦校正数据。该控制器基于水平和垂直同步信号从用于屏幕的位置的存储器中读取并输出R、G和B阴极射线管的聚焦校正数据。该R/G/B聚焦校正信号发生器计算从该存储器中读取的R、G和B阴极射线管的聚焦校正数据并产生要施加给R、G和B线圈的R、G和B模拟聚焦校正信号。

Description

校正阴极射线管聚焦的设备和方法

技术领域

本发明涉及一种控制电视机的CRT聚焦的设备和方法，更具体地说，涉及基于数字方法在使用三管型投影光学系统的电视机中通过分别控制R/G/BCRT的聚焦而校正CRT聚焦的设备和方法。

背景技术

使用三管型投影系统的投影电视或光束投影电视机(beam projectortelevision)包括阴极射线管(CRT)，该CRT分别显示红色、绿色和蓝色图像，然后将红色、绿色和蓝色图像投影到屏幕上。但是，如图1所示，从R、G和B CRT 110A、110B和110C通过镜面120到屏幕100的投影距离和投影角度根据屏幕100的位置不同而不同，由此在屏幕100上产生了相位畸变。已经研制了CRT聚焦校正设备来解决这种相位畸变问题。

如图3所示，根据已有技术的CRT聚焦校正设备包括第一和第二积分电路310和320、加法器330和放大器340。

第一和第二积分电路310和320分别对水平同步信号H_Sync和垂直同步信号V_Sync积分。混合器330混合从第一和第二积分电路310和320中输出的信号，然后产生抛物线波形。放大器340放大抛物线波形的聚焦校正信号，然后将聚焦校正信号施加给R、G和B CRT聚焦线圈以校正CRT聚焦。

然而，如图1所示，从R、G和B CRT 110A、110B和110C到屏幕100的投影距离和投影角度根据R、G和B CRT 110A、110B和110C距屏幕100的位置不同而不同。因此，从R、G和B CRT 110A、110B和110C中输出的图像的失真如图2(A)～(C)所示。

因此，根据已有技术的CRT聚焦校正设备，虽然从R、G和B CRT 110A、110B和110C到屏幕100的投影距离和投影角度根据R、G和B CRT 110A、110B和110C距屏幕100的位置不同而不同，但是通过使用单个抛物线波形的聚焦校正信号可以校正R、G和B CRT 110A、110B和110C的聚焦。因此，不能精确地控制CRT聚焦。此外，根据已有技术的模拟方法，用于聚焦控制的抛物线波形随积分电路的时间常数值变化。由于这个原因，并不是在屏幕的每个位置上都能够精确地校正聚焦。

一般地，CRT聚焦校正通过采用电路实现的上述校正和光学系统实现的校正而利用光学系统进行。在通过该电路实现的校正操作的幅值较小或不精确的情况下，光学系统必需精确地校正聚焦。因此，根据已有技术的投影电视的光学系统要求更大数量的透镜来补偿由电路进行的CRT聚焦的不充分校正。此外，由于每个透镜都必需具有精确的曲率，因此光学系统复杂并且它的部件成本增加。

发明内容

于是，根据本发明提供一种用于校正CRT聚焦的设备和方法，通过这种设备和方法基于数字方法在使用三管型光学系统的电视中通过分别控制R、G和B CRT的聚焦可以简化三管型光学系统。

根据本发明的一方面，提供一种在具有三管型光学系统的图像处理系统中校正CRT聚焦的设备。该设备包括存储器、控制器和R/G/B聚焦校正信号发生器。该存储器存储针对屏幕的位置的R、G和B阴极射线管的聚焦校正数据。该控制器基于水平和垂直同步信号从用于屏幕的位置的存储器中读取并输出R、G和B阴极射线管的聚焦校正数据。该R/G/B聚焦校正信号发生器计算从该存储器中读取的R、G和B阴极射线管的聚焦校正数据并产生要施加给R、G和B线圈的R、G和B模拟聚焦校正信号。

根据本发明的另一方面，提供一种在具有三管型光学系统的图像处理系统中校正CRT聚焦的方法。确定针对屏幕的位置的R、G和B阴极射线管的聚焦校正数据并将聚焦校正数据存储在存储器中。基于水平和垂直同步信号从用于屏幕的位置的存储器中读取R、G和B阴极射线管的聚焦校正数据。通过将所读取的R、G和B阴极射线管的聚焦校正数据施加给预定的计算式产生要施加给R、G和B阴极射线管的聚焦线圈的抛物线聚焦校正信号。

附图说明

参考附图，通过详细描述本发明的实例性实施例本发明的上述特征和优点将会更加清楚，在附图中：

图1是说明CRT和一般投影电视的屏幕的视图；

图2为说明通过图1所示的R、G和B CRT投影到屏幕上的画面的状态；

图3为根据已有技术的CRT聚焦校正设备的视图；

图4为利用根据本发明的CRT聚焦校正设备的投影电视的方块图；

图5为在图4中所示的R/G/B聚焦校正信号发生器的详细电路图；

图6A为根据本发明的光学系统的视图；以及

图6B所示为根据已有技术的光学系统的视图。

具体实施方式

如图4所示，使用根据本发明的CRT聚焦校正设备的投影电视包括天线401、调谐器402、视频/音频信号检测电路403、音频信号处理器404、扬声器405、视频信号处理器406、R、G和B CRT 407、408和409、控制器410、存储器411、同步偏转单元412、R/G/B聚焦校正信号发生器413和键盘输入单元414。

R、G和B CRT407、408和409分别具有聚焦线圈407A、408A和409A和偏转线圈407B、408B和409B。

现在描述投影电视的基本操作。

如果使用键盘输入单元414的按键接通投影电视，然后选择要收看的频道，则控制器410产生用于调谐所选择的频道的频道控制信号。调谐器402从通过天线401所接收的广播信号中仅选择由用户选择的频道的广播信号并使用频道控制信号输出所选择的广播信号。然后，视频/音频信号检测电路403从由调谐器402输入的广播信号中检测音频信号和视频信号并分别给音频信号处理器404和视频信号处理器406输出音频信号和视频信号。音频信号处理器404从音频信号中消除噪声并补偿音频信号的频率特性，然后将该音频信号输出给扬声器405。视频信号处理器406从视频信号中消除噪声并补偿视频信号的γ-值、将该视频信号转换为R/G/B信号并将R/G/B信号输出给R、G和B CRT 407、408和409。从R、G和B CRT 407、408和409中输出的电子束受到由同步偏转单元412产生的偏转电压的偏转，然后投影到屏幕(未示)上。在此，由R/G/B聚焦校正信号发生器413产生聚焦校正信号施加给R、G和B聚焦线圈407A、408A和409A以校正R、G和B CRT 407、408和409的聚焦。

现在详细地描述根据本发明的校正CRT聚焦的操作。

首先，存储器411存储针对屏幕的每个位置的R、G和B CRT 407、408和409的聚焦校正数据。聚焦校正数据包括与水平同步信号同步的聚焦校正数据和与垂直同步信号同步的聚焦校正数据。

存储器411可以存储对应于屏幕的所有的像素位置的聚焦校正数据。然而，存储器411仅存储在特定源点(seed point)的聚焦校正数据并使用在源点上的聚焦数据计算在屏幕的所有点上的聚焦校正数据，因此可以有效地减小存储器411的容量。在本发明的一实施例中，采用利用源点的校正数据来校正CRT聚焦的技术。

控制器410接收从视频信号处理器406中输出的水平同步信号H_Sync和垂直同步信号V_Sync，从存储器411读取在屏幕的每个位置上的与水平信号H_Sync同步的每个R、G和B CRT 407、408和409的聚焦校正数据和在屏幕的每个位置上的与垂直信号V_Sync同步的R、G和B CRT 407、408和409的聚焦校正数据，并将所读取的聚焦校正数据输出给R/G/B聚焦校正信号发生器413。

参考图5描述R/G/B聚焦校正信号发生器413的操作。参考图5，R/G/B聚焦校正信号发生器413包括R-、G-和B-CRT聚焦插值计算器501、502和503、第一、第二和第三滤波器504、505和506、加法器507、508和509、第一、第二和第三数字至模拟转换器(DAC)510、511和512和第一、第二和第三放大器513、514和515。

将水平同步信号H_Sync和垂直同步信号V_Sync施加给R-、G-和B-CRT聚焦插值计算器501、502和503。通过控制器410从存储器411中读取的并与水平同步信号H_Sync和垂直同步信号V_Sync同步的聚焦校正源数据Data-Rctl、Data-Gctl和Data-Bctl输入到R-、G-和B-CRT聚焦插值计算器501、502和503。

R-、G-和B-CRT聚焦插值计算器501、502和503根据预定的插值计算式计算输入的聚焦校正源数据Data-Rctl、Data-Gctl和Data-Bctl，并获得在屏幕的所有的位置上的水平/垂直聚焦校正数据。预定的插值计算式可以是平均插值计算式。

在存储器411存储在屏幕的所有的像素上的聚焦校正数据的情况下，则取消R-、G-和B-CRT聚焦插值计算器501、502和503，然后将与水平同步信号H_Sync和垂直同步信号V_Sync同步的水平/垂直聚焦校正数据直接输入到第一、第二和第三滤波器504、505和506。

然后，第一、第二和第三滤波器504、505和506分别从与水平同步信号H_Sync和垂直同步信号V_Sync同步的聚焦校正数据中滤去噪声。

混合器507、508和509混合分别从第一、第二和第三滤波器504、505和506中输出的水平聚焦校正数据和垂直聚焦数据。

第一、第二和第三DAC 510、511和512将混合器507、508和509的混合的聚焦校正数据转换为模拟信号。第一、第二和第三放大器513、514和515放大模拟信号，然后产生要施加给R、G和B聚焦线圈407A、408A和409A的R、G和B动态聚焦校正信号R_D/F、G_D/F和B_D/F。

在上述的电路图中，在使用三管型投影系统的电视中基于数字方法分别校正R、G和B CRT的聚焦。

下文描述根据本发明的校正CRT聚焦的方法。

首先，执行确定在屏幕的每个位置上的R、G和B CRT的聚焦校正数据并将聚焦校正数据存储在存储器中的第一过程。

通过访问根据第一过程设计的存储器，执行基于水平和垂直同步信号读取在屏幕的每个位置上的R、G和B CRT的聚焦校正数据的第二过程。

执行插值计算R、G和B CRT的聚焦校正数据并将与水平同步信号同步的聚焦校正数据和与垂直同步信号同步的聚焦校正数据混合的第三过程。

实施将混合的聚焦校正数据转换为模拟信号并产生要施加给R、G和BCRT的聚焦线圈的抛物线聚焦校正信号的第四过程。

根据数字方法使用第一、第二、第三和第四过程分别控制R、G和B CRT的聚焦。如果存储器被设计成存储在屏幕的所有的像素上的聚焦校正数据，则省去在第三过程中的插值计算。

通过根据数字方法分别控制R、G和B CRT的聚焦，可以显著地简化光学系统的透镜的结构。

换句话说，如图6(B)所示，使用根据数字方法整体地控制R、G和BCRT的聚焦的聚焦控制设备的投影电视的常规光学系统要求至少五个透镜以用于校正包括焦度透镜L3的色差。必需以较高的精度制造每个透镜。

相反，通过使用根据本发明的设备精确地校正CRT聚焦，通过减小在光学系统中聚焦的校正程度可以简化透镜的曲率形状。此外，与已有技术相比，通过仅使用包括焦度透镜L3的三个透镜来补偿色差可以改善校正聚焦的效率。因此，在根据本发明的投影电视的光学系统中，与已有技术相比可以减小透镜的数量。

如上文所述，根据本发明通过根据数字方法分别校正R、G和B CRT的聚焦，在屏幕的每个位置上都可以精确地校正聚焦。此外，与已有技术相比，可以减小构成光学系统的透镜的数量，并可以简化透镜的曲率形状，由此使得容易制造透镜。

本发明可以作为方法、设备、系统等实现。在本发明作为软件执行时，本发明的构成是实施所需的操作的代码段。程序或代码段可以存储在处理器可读的介质中或者通过与载波结合的计算机数据信号可以通过传输介质或通信网络传输。处理器可读的介质包括能够存储或传输信息的任何介质。处理器可读的介质包括电子电路、半导体存储器件、ROM、高速存储器、E²PROM、软盘、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)网络等。计算机数据信号包括可以在传输介质(比如电子网络通道、光纤、空气、电子系统、RF网络等)中传输的任何信号。

虽然参考本发明的实例性实施例已经具体示出并描述了本发明，但是本领域的普通技术人员应该理解的是，在不脱离由随后的权利要求所界定的本发明的精神和范围的前提下可以在形式和细节上作出各种改变。

Claims

1.一种在具有三管型光学系统的图像处理系统中校正CRT聚焦的设备，该设备包括：

存储针对屏幕的位置的R、G和B阴极射线管的聚焦校正数据的存储器；

基于水平和垂直同步信号从用于屏幕的位置的存储器中读取并输出R、G和B阴极射线管的聚焦校正数据的控制器；以及

计算从该存储器中读取的R、G和B阴极射线管的聚焦校正数据并产生要施加给R、G和B线圈的R、G和B模拟聚焦校正信号的R/G/B聚焦校正信号发生器。

2.如权利要求1所述的设备，其中，存储在存储器中的聚焦校正数据是在屏幕的预定数量的源点上确定的聚焦校正源数据。

3.如权利要求1所述的设备，其中，聚焦校正数据包括与水平同步信号同步的聚焦校正数据和与垂直同步信号同步的聚焦校正数据。

4.如权利要求1所述的设备，其中，R/G/B聚焦校正信号发生器包括：

R/G/B聚焦计算器，该R/G/B聚焦计算器根据预定的插值计算式计算从存储器中读取的R、G和B阴极射线管的聚焦校正源数据、混合在屏幕的每个位置上的与水平同步信号同步的聚焦校正数据和与垂直同步信号同步的聚焦校正数据，并且获得R、G和B阴极射线管的聚焦校正数据；

数字至模拟转换器，该数字至模拟转换器将从R/G/B聚焦计算器中输出的R、G和B阴极射线管的聚焦校正数据转换为模拟信号；以及

放大器，该放大器将经转换的模拟聚焦校正信号放大到要施加给R、G和B聚焦线圈的电压。

5.如权利要求4所述的设备，其中，R/G/B聚焦计算器包括：

插值计算从存储器中读取的R、G和B阴极射线管的水平同步的聚焦校正源数据和垂直同步的聚焦校正源数据的R-、G-和B-阴极射线管插值计算器；

从插值计算的聚焦校正源数据中滤去噪声的R、G和B滤波器；和

分别混合并输出从R、G和B滤波器中输出的R、G和B阴极射线管的水平同步的聚焦校正数据和垂直同步的聚焦校正数据的R、G和B混合器。

6.如权利要求1所述的设备，其中，R/G/B聚焦校正信号发生器包括：

R/G/B聚焦计算器，该R/G/B聚焦计算器计算从存储器中读取的R、G和B阴极射线管的水平同步的聚焦校正数据和垂直同步的聚焦校正数据，并获取R、G和B阴极射线管的聚焦校正数据；

7.如权利要求6所述的设备，其中，R/G/B聚焦计算器包括：

从自存储器中读取的与水平同步信号同步的聚焦校正数据和与垂直同步信号同步的聚焦校正数据中滤去噪声的R、G和B滤波器；和

8.一种在具有三管型光学系统的图像处理系统中校正CRT聚焦的方法，该方法包括：

(a)确定针对屏幕的位置的R、G和B阴极射线管的聚焦校正数据并将聚焦校正数据存储在存储器中；

(b)基于水平和垂直同步信号从用于屏幕的位置的存储器中读取R、G和B阴极射线管的聚焦校正数据；以及

(c)通过将所读取的R、G和B阴极射线管的聚焦校正数据施加给预定的计算式产生要施加给R、G和B阴极射线管的聚焦线圈的抛物线聚焦校正信号。

9.如权利要求8所述的方法，其中，存储在存储器中的聚焦校正数据是在屏幕的预定数量的源点上确定的聚焦校正源数据。

10.如权利要求8所述的方法，其中，聚焦校正数据包括与水平同步信号同步的聚焦校正数据和与垂直同步信号同步的聚焦校正数据。

11.如权利要求8所述的方法，其中，在步骤(c)中，混合与水平同步信号同步的R、G和B阴极射线管的聚焦校正数据和与垂直同步信号同步的R、G和B阴极射线管的聚焦校正数据，然后基于所混合的聚焦校正数据产生要施加给R、G和B阴极射线管的聚焦线圈的抛物线聚焦校正信号。

12.如权利要求8所述的方法，其中，在步骤(c)中，插值计算与水平同步信号同步的R、G和B阴极射线管的聚焦校正源数据和与垂直同步信号同步的R、G和B阴极射线管的聚焦校正源数据，混合与水平同步信号同步的经插值计算的聚焦校正数据和与垂直同步信号同步的经插值计算的聚焦校正数据，然后基于所混合的聚焦校正数据产生要施加给R、G和B阴极射线管的聚焦线圈的抛物线聚焦校正信号。