DE69518257T2 - Ablenkschaltung mit Korrektur von Rasterverzerrungen im inneren Teil des Bildes - Google Patents

Description

• Wiedergabeeinheiten mit einer Breitschirm-CRT (cathode ray tube = Kathodenstrahlröhre) können für eine einwandfreie Rasterlinearität einen hohen Betrag an Korrektur für die innere Rasterverzerrung benötigen. Die allgemein verwendete Schaltung für die Ost/West-Kissenkorrektur mit einem Diodenmodulator kann eine gewisse innere Kissenverzerrung korrigieren. Es wurde jedoch festgestellt, daß die Korrektur von größeren Fehlern der inneren Rasterverzerrung schwierig ist. Da außerdem die Korrektur der inneren Rasterverzerrung nach dem Stand der Technik schwierig oder gar nicht einstellbar ist, sind die Ergebnisse häufig unzureichend.
• Horizontalablenkschaltungen arbeiten im allgemeinen mit einem abgestimmten Hinlauf und Rücklauf. Während des Rücklaufs bildet die Ablenkschaltung eine Parallelresonanzschaltung mit hoher Frequenz: Energie wird der Ablenkschaltung von der Primärwicklung des Rücklauftransformators zugeführt. Während des Hinlaufintervalls bildet ein Ablenkschalter einen Reihenresonanzkreis mit niedriger Frequenz aus der Ablenkwicklung und dem S-formenden Kondensator, Tangenskondensator genannt. Als Ergebnis fließt die Energie in einer Hinlaufperiode von dem Ablenkjoch zu dem S-Kondensator und zurück in das Joch. Das ergibt einen sinusförmigen Ablenkstrom mit einem Stromflußwinkel von ungefähr 130º, beginnend bei etwa 115º und endend bei etwa 245º. Der Rücklauf bewirkt eine schnelle Rückkehr des Ablenkstroms von der Nennlage bei 245º am Ende des Hinlaufs zu der Nennlage bei 130º beim Beginn des Hinlaufs.
• Der Wert des S-Kondensators bestimmt den Stromflußwinkel oder die S- Formung des Ablenkstroms. Daher wird der S-Kondensator für die beste Horizontallinearität gewählt. Die Spannung über dem S-Kondensator ist cosinusförmig. Die Amplitude ist in der Mitte des Hinlaufs am größten, wenn der Ablenkstrom null ist. Die Korrektur der inneren Rasterverzerrung benötigt eine Modulation der S-Formung in Abhängigkeit von dem Abstand entlang der Vertikalachse der Rasterwiedergabe, das heißt von der Oberkante zur Mitte und von der Mitte zu der Unterkante des Rasters. Das erfolgt durch eine Modulation der Spannung über dem S-Kondensator. Die modulierte Spannung erscheint auch über dem Horizontaljoch und bewirkt eine Modulation des Ablenkstroms.
• Die EP-A-0 146 345 beschreibt eine S-Korrekturschaltung mit einem zweiten S- formenden Kondensator, der durch einen Schalttransistor dem Haupt-S-formenden Kondensator parallelgeschaltet wird. Der Schaltvorgang wird durch Modulation des Schaltpunktes mit der Vertikalfrequenz gesteuert.
• Die EP-A-0 332 091 beschreibt eine Rasterkorrekturschaltung mit einer Quelle eines ersten, mit der Ablenkfrequenz verknüpften Eingangssignals einer ersten Rücklaufkapazität und einer zweiten Rücklaufkapazität. Darin werden eine erste und eine zweite Rücklaufimpulsspannung erzeugt. Eine Versorgungsinduktivität verbindet die erste und die zweite Rücklaufimpulsspannung mit einer Lastschaltung. Eine Schaltanordnung ist mit einer Quelle eines zweiten Eingangssignals verbunden. Das zweite Eingangssignal ist mit einer zweiten Ablenkfrequenz verknüpft, und der Schaltvorgang ändert sich in Abhängigkeit von dem zweiten Eingangssignal.
• Die Erfindung ist im Anspruch 1 angegeben und betrifft eine Schaltung für die innere Rasterkorrektur, die eine Einstellung der Korrekturamplitude und der Gesamt- S-Formung ermöglicht. Eine Ablenkwicklung liegt in Reihe mit einem Hinlaufkondensator für die S-Korrektur. Ein Abklenkschalter ist mit der Ablenkwicklung verbunden und wird von einer Quelle eines Eingangssignals mit einer ersten, mit der Ablenkfrequenz verknüpften Frequenz gesteuert und erzeugt in der Ablenkwicklung während eines Hinlaufintervalls einen Hinlaufstrom und während eines Rücklaufintervalls eine Rücklaufspannung. Eine Korrekturschaltung für die innere Rasterverzerrung liegt über dem Hinlaufkondensator und ändert den Betrag der durch den Hinlaufkondensator gebildeten S-Korrektur. Die Korrekturschaltung für die innere Rasterverzerrung enthält einen Verzerrungs-Korrekturschalter, der in Abhängigkeit von dem Wert einer Quelle eines Modulationssignals bei einer zweiten Frequenz leitend oder nichtleitend ist.
• Fig. 1a bis 1f zeigen Rasterwiedergaben mit verschiedenen Rasterverzerrungen und die Änderung der S-Korrektur, die für die Korrektur derartiger Verzerrungen benötigt wird.
• Fig. 2 ist ein Schaltbild, teilweise als Blockschaltbild und teilweise als diskrete Schaltung, einer Ablenkschaltung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
• Fig. 3a bis 3 h zeigen Strom- und Spannungsverläufe an verschiedenen Punkten in der Schaltung von Fig. 2, und
• Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung.
• Fig. 1 zeigt Rasterwiedergaben mit verschiedenen inneren Rasterverzerrungen. Dargestellt sind außerdem Spannungsverläufe über dem S-Kondensator und die Modulations-Einhüllende. Es wird davon ausgegangen, daß die äußere Kissenverzerrung durch eine Amplitudenmodulation des Ablenkstroms korrigiert worden ist. Das ist durch die geraden vertikalen Linien an der linken und rechten Kante der dargestellten Rasterwiedergaben dargestellt.
• Fig. 1a zeigt einen inneren Kissenverzerrungsfehler. Die in Fig. 1d dargestellte Korrektur erfordert eine stärkere S-Formung in der Mitte als an der oberen und unteren Kante.
• Fig. 1b zeigt einen inneren Tonnenfehler. Wie Fig. 1e zeigt, wird an der Oberkante und der Unterkante eine stärkere S-Formung als in der Mitte benötigt.
• Fig. 1c zeigt einen inneren Kissenfehler zweiter Ordnung. Der mittlere Abstand ändert sich zwischen den vertikalen Linien an der Mitte, am oberen und unteren Rand. Wie Fig. 1f zeigt, erfordert die Korrektur weniger Kissen und einen flacheren Kurvenverlauf am oberen und unteren Rand. Dies wird durch eine Modulationsfrequenz oberhalb der Zeilenfrequenz erreicht.
• Fig. 2 zeigt ein Schaltbild einer Horizontalablenkschaltung mit einer Außen- Kissenkorrektur und mit der erfindungsgemäßen Schaltung zur Korrektur der inneren Rasterverzerrung, wie zum Beispiel der inneren Kissenverzerrung. Die Schaltung wurde zur Erzeugung des Ablenkstroms für eine SONY Trinitron-Bildröhre vom Typ A68JYL61X benutzt.
• Fig. 3a bis 3h zeigen Kurvenverläufe mit der Horizontalfrequenz, und Fig. 31 bis 30 zeigen Kurvenverläufe mit der Vertikalfrequenz von der Schaltung von Fig. 2.
• Die Primärwicklung des Rücklauftransformators T&sub2;&sub0; liefert Energie über den O/W-Schalttransistor Q&sub2;&sub0; an die Horizontalablenkschaltung. Diese enthält den Schalttransistor Q&sub2;&sub1;, den Rückfaufkondensator C&sub2;&sub2;, die Liniearitätsspule LLIN, die Horizontalablenkwicklung LH und den S-formenden oder Tangenskondensator C&sub2;&sub3;. Der Transistor Q&sub2;&sub1; wird in bekannter Weise durch den Horizontaloszillator- und Treiber gesteuert. Die O/W-Steuerschaltung sperrt Q&sub2;&sub0; bei steuerbaren Zeitpunkten während der ersten Hälfte des Rücklaufintervalls und bewirkt eine Amplitudenmodulation der Rücklaufspannung V&sub2; über C&sub2;&sub2; und dadurch des durch LH fließenden Ablenkstroms i&sub1;. Der Kondensator C&sub2;&sub0; wirkt als Rücklaufkondensator für die Primärwicklung von T&sub2;&sub0;. Der Kondensator C&sub2;&sub1; verbindet die Transformator-Rücklaufschaltung T&sub2;&sub0;, C&sub2;&sub0; mit der Ablenk-Rücklaufschaltung C&sub2;&sub2;, LH und C&sub2;&sub3;. Die Rücklaufspannung V&sub2; wird durch C&sub2;&sub4;, C&sub2;&sub5; geteilt und ergibt einen niedrigen Spannungsrücklaufimpuls V&sub5; über der Klemmdiode D&sub2;&sub0;.
• Die Kurve 3a zeigt die Rücklaufspannung V&sub1; des Rücklauftransformators, die wegen der stabilisierten Betriebsspannung von +135V nicht moduliert ist.
• Die Kurve 3b zeigt die Rücklaufspannung V&sub2; der Ablenkschaltung, die durch die Wirkung von Q&sub2;&sub0; moduliert ist.
• Die Kurve 3c zeigt den amplitudenmodulierten Ablenkstrom i&sub1; für die Korrektur der Außen-Kissenverzerrung. Die Kurven an der rechten Seite zeigen die parabelförmigen Einhüllenden bei der Verrtikalfrequenz.
• Die Korrekturschaltung für das innere Kissen besteht aus L&sub1;, C&sub1;, dem Rücklaufkondensator C&sub3; und dem Schalttransistor Q&sub1;, D&sub1;, D&sub2; und C&sub2;. Die Transistoren Q&sub4; bis Q&sub7; erzeugen die Tastimpulse für Q&sub1;. Die Transistoren Q&sub2; und Q&sub3; bilden eine Gegenkopplung für einen linearen Betrieb. Der Korrekturstrom i&sub2; fließt während des Hinlaufintervalls durch Q&sub1;, C&sub1;, L&sub1; und C&sub2;&sub3;. Q&sub1; wird während der ersten Hälfte des Rücklaufintervalls t&sub1;-t&sub2; bei modulierten Zeitpunkten abgeschaltet und während des Intervalls t&sub2;-t&sub3; eingeschaltet, wenn die integrierte, antiparallel liegende Diode von Q&sub1; in Flußrichtung vorgespannt wird. Wenn Q&sub1; abgeschaltet wird, fließt der Strom i&sub2; über C&sub3; und erzeugt eine Rücklaufspannung V&sub4;, die in Fig. 3g dargestellt ist. Die Ablenk energie wird während des modulierten Intervalls t&sub1;-t&sub2; über C2 und D&sub2; in C&sub3; übertragen und unterstützt die Amplitudenmodulation von i&sub2;.
• Die Kurve 3e zeigt die Einfüllende des modulierten Stroms i&sub2;. Die geringe Amplitude von i&sub2; entsteht, wenn Q&sub1; nicht abschaltet oder wenn er unmittelbar vor t&sub2; abschaltet. Der sinusförmige Strom i&sub2; mit Spitzenamplituden bei ta und ta' wird durch V&sub3; über C&sub2;&sub3; erzeugt. Die Amplitude von i&sub2; steigt an, wenn der Abschaltzeitpunkt von Q&sub1; in Richtung t&sub1; verschoben wird. Während des Rücklaufintervalls t&sub1;-t&sub3; wird der Stromweg von i&sub2; durch die Einschaltung von C&sub3; auf eine höhere Frequenz umgeschaltet. Die plötzliche Stromänderung zwischen t&sub1;-t&sub3; ergibt einen Frequenzabfall von i&sub2; zwischen t&sub5;-t&sub1;', angezeigt durch die Verschiebung der Amplitudenspitzen von ta nach tb und ta' nach tb'.
• Die Kurve des Stroms i&sub2; mit Spitzen bei tb und tb liegt näher zu der Resonanzfrequenz des Stromwegs von i&sub2;. Dadurch ergibt sich eine größere Amplitude als bei der Kurve mit den Spitzen bei ta und tat Somit wird L&sub1; auf eine Resonanzfrequenz etwas niedriger als die Einhüllende von i&sub2;, d. h. 2(t&sub4; - t'&sub0;) 1 eingestellt. Ein weiterer Anstieg der Amplitudenmodulation von i&sub2; erfolgt durch den Ablenk-Rücklaufstrom i&sub3;. Während des Intervalls tot, fließt der rampenförmig abfallende Strom i&sub3; über Q&sub1;. Wenn Q&sub1; bei t&sub1; öffnet, fällt i&sub3; wegen der durch C&sub3;, C&sub1;, L&sub1; und C&sub2;&sub3; gebildeten Impedanz ab. Zwischen t&sub1;-t&sub2; lädt i&sub3; den Kondensator C&sub3; und erzeugt einen Anstieg von V&sub4; und dadurch von i&sub2;. Wenn der Abschaltzeitpunkt von Q&sub1; gegenüber t&sub2; verzögert wird, lädt i&sub3; den Kondensator C&sub3; während einer kürzeren Zeit, wodurch sich eine kleinere Amplitude V&sub4; ergibt. Die Diode D&sub2; ist während des Intervalls t&sub2;-t&sub3; nichtleitend. Der Kondensator C&sub2; wird während dieser Zeit über D&sub1; entladen.
• Der Abschaltzeitpunkt von Q&sub1; wird in einer parabelförmigen Weise von t&sub2; an der Oberkante des Rasters auf t&sub1; an der Mitte des Rasters verschoben, an der Unterkante des Rasters auf t&sub2; verzögert und erzeugt die Einhüllende für den Strom i&sub2; der Kurve 3e und die Einhüllende der Rücklaufspannung V&sub4; der Kurve 3g. Die Kurven mit der Vertikalfrequenz an der rechten Seite zeigen die parabelförmige Modulation ähnlich zu der Eingangsspannung an der Basis von Q&sub7;. Ströme i&sub1; und i&sub2; werden an dem S-formenden Kondensator C&sub2;&sub3; zur Modulation der Spannung V&sub3; der Kurve 3d hinzugefügt.
• Als Ergebnis zeigt der Ablenkstrom i&sub1;, Kurve 3c, eine mit der Vertikalfrequenz modulierte S-Formung. Der Strom i&sub1; ist bei der Mitte des Rasters (hohe Amplitude) stärker S-geformt als am oberen und unteren Rand des Rasters (geringe Amplitude).
• Die Ablenk-Rücklaufspannung V&sub6;, gestrichelte Kurve 3h, gibt über R&sub9; die Tast- Abschaltschaltung Q&sub5;, Q&sub5; und Q&sub4; während der Zeitdauer t&sub0; - t&sub0; frei. Die Spannung V&sub6; lädt über D&sub4; den Kondensator C&sub7;. Die Vorderflanke des Ladestromimpulses schaltet Q&sub5; und Q&sub4; ein und schaltet Q&sub1; ab. Q&sub4; und Q&sub5; werden durch die positive Rückkopplung bis t&sub4; leitend gehalten, wenn Q&sub6; abgeschaltet wird. Der parabelförmige Kollektorstrom von Q&sub7; entlädt C&sub7; derart, daß D&sub4;, Q&sub5; und Q&sub4; während der Zeitdauer t&sub1; - t&sub2; bei modulierten Zeitpunkten leitend werden, wie es durch die Spannung V&sub5;, voll ausgezogene Kurve 3h, dargestellt ist. Die Spannung V&sub5;, gestrichelte Kurve, ist aufgrund der Korrekturschaltung für das äußere Kissen in der Amplitude moduliert. Der Transistor Q&sub7; entlädt C&sub7; bei der Mitte des Rasters schneller als am oberen und unteren Bildrand, wie es durch die rampenförmig abfallende Spannung V&sub5;, vollausgezogenen Kurve, dargestellt ist. Die Amplitude von V&sub5; am Ende des Hinlaufs bestimmt den Einschaltzeitpunkt von D&sub4;, Q&sub5; und Q&sub4;. Der Rückkopplungsweg mit R&sub1;, dem Glättungskondensator C&sub4; und R&sub3; linearisiert den Betrieb der Korrekturschaltung für das innere Kissen. Die Korrekturamplitude ist mit dem veränderbaren Widerstand R&sub1;&sub2; einstellbar. Der Arbeitspunkt von Q&sub7; wird durch Q&sub2; und Q&sub3; derart gesteuert, daß die Spannung V&sub4; am oberen und unteren Rand des Rasters minimal ist und eine Einhüllende des Stroms i&sub2; entsteht, wie sie durch die Kurve 3e dargestellt ist. Der Transistor Q&sub2; entlädt über D&sub3; den Kondensator C&sub5; auf die niedrigste Spannung der vertikalfrequenten Einhüllenden von V&sub4; über C&sub4;. Die Spannung an C&sub5; wird über einen Emitterfolger Q&sub5; und R&sub4; dem Emitter von Q&sub7; zugeführt und verringert den Kollektorstrom und minimiert die Spannung V&sub4; an der oberen und unteren Kante des Rasters.
• Die Gesamt-S-Formung der Horizontalablenkschaltung kann durch Feinabstimmung von L&sub1; optimiert werden. Das ändert geringfügig die Amplituden der Einhüllenden der Kurven von 3d und 3e. Die Grenzen der Abstimmung von L, sind folgende:
• Wenn L&sub1; zu klein ist, bewirkt es eine Komprimierung der Ablenkung am Ende des Hinlaufs.
• Wenn L&sub1; zu groß ist, entsteht eine unzureichende Korrektur des inneren Kissens.
• Es sei bemerkt, daß die Richtung des Korrekturstroms in dem S-Kondensator in Richtung oder in Gegenrichtung zu dem Ablenkstrom liegen kann, wodurch sich eine additive oder subtraktive Korrektur ergibt. Auf diese Weise kann eine Korrektur entweder für ein inneres Kissen oder eine innere Tonnenverzerrung erfolgen.
• Fig. 4 zeigt eine alternative Ausführungsform der Erfindung mit einem Transformator T, zur Bildung einer negativen Spannung V&sub4;' über C&sub3;. Die Einhüllende des modulierten Stroms i&sub2; fällt auf null ab und steigt in entgegengesetzter Richtung zu der in Fig. 3e dargestellten Richtung an. Somit wird im Kondensator C&sub2;&sub3; der Strom i&sub2; von i&sub1; subtrahiert. Daher sind die Bauteilwerte von C&sub2;&sub3;, L&sub1;, C&sub1; und C&sub3; auf Kosten des eingeführten Transformators T&sub1; geringer.
• Der Betrag der inneren Rasterkorrektur ist unabhängig von der äußeren Rasterkorrektur einstellbar. Da die Korrekturschaltung für das innere Raster von dem Rücklauftransformator unabhängig ist, wird außerdem die innere Rasterkorrektur durch Änderungen in der Belastung des Rücklauftransformators, zum Beispiel durch Änderungen in der Bildschirmhelligkeit, nicht beeinflußt.

Claims (13)

1. Ablenkvorrichtung mit einer unabhängigen inneren und äußeren Rasterverzerrungs-Korrektur mit folgenden Merkmalen:

a) eine mit einem Hinlaufkondensator (C&sub2;&sub3;) für eine S-Korrektur verbundene Ablenkwicklung (LH), wobei die Kombination parallel zu einem Rücklaufkondensator (C&sub2;&sub2;) liegt,

b) eine Quelle eines Eingangssignals (SYNC.) mit einer ersten Frequenz, wobei die erste Frequenz eine Ablenkfrequenz ist,

c) ein Ablenkschalter (Q&sub2;&sub1;), der mit der Ablenkwicklung (LH) verbunden ist und auf die Quelle des Eingangssignals anspricht, um in der Ablenkwicklung während eines Hinlaufintervalls einen Hinlaufstrom (i&sub1;) und während eines Rücklaufintervalls eine Rücklaufspannung (V&sub2;) zu erzeugen,

d) eine Quelle eines Modulationssignals mit einer zweiten Frequenz,

e) erste Schaltmittel für die Korrektur einer Rasterverzerrung zur Korrektur einer äußeren Rasterverzerrung, die mit dem Rücklaufkondensator (C&sub2;&sub2;) verbunden sind und die Ladung in diesem Rücklaufkondensator in Abhängigkeit von dem Modulationssignal ändern, gekennzeichnet durch

f) zweite Schaltmittel (Q&sub1;) zur Korrektur einer Rasterverzerrung zur Korrektur einer inneren Rasterverzerrung, die mit dem Hinlaufkondensator (C&sub2;&sub3;) verbunden sind und die Ladung in dem Hinlaufkondensator in Abhängigkeit von dem Modulationssignal ändern, und

g) eine Resonanzschaltung (L&sub1;, C&sub1;) zwischen dem Hinlaufkondensator (C&sub2;&sub3;) und den zweiten Schaltmitteln (Q&sub1;) für die Korrektur der Rasterverzerrung.

2. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Schaltmittel (Q&sub1;) den Rückfaufkondensator (C&sub3;) in Reihe mit der Resonanzschaltung (L&sub1;, C&sub1;) schalten.

3. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Schaltmittel (Q&sub1;) über dem Rücklaufkondensator (C&sub3;) für die Korrektur der Verzerrung liegen.

4. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Schaltmittel (Q&sub1;) über eine Transformatorkopplung über dem Rücklaufkondensator (C&sub3;) für die Verzerrungskorrektur liegen.

5. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Schaltmittel (Q&sub1;) einen steuerbaren Schalter enthalten, und gekennzeichnet durch Rückkopplungsmittel (Q&sub2;, Q&sub3;, Q&sub4;, Q&sub5;, Q&sub7;), die zwischen einer den Hauptstrom führenden Klemme des steuerbaren Schalters (Q&sub1;) und dessen Steuerklemme liegen.

6. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungsmittel einen Transistorverstärker enthalten.

7. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Schaltmittel (Q&sub2;&sub0;) für die Korrektur der Rasterverzerrung die äußere Rasterverzerrung korrigieren.

8. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Ablenktransformator (T&sub2;&sub0;), wobei die Mittel zur Korrektur der äußeren Rasterverzerrung über den Ablenktransformator zwischen dem Ablenkschalter (Q&sub2;&sub1;) und einer Betriebsspannungsquelle (+135V) liegen.

9. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkfrequenz eine Horizontalablenkfrequenz ist und die Mittel zur Korrektur der äußeren Rasterverzerrung einen Schalter (Q&sub2;&sub0;) enthalten, der in Abhängigkeit von der Vertikalablenkung gesteuert wird.

10. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkfrequenz eine Horizontalablenkfrequenz ist und die zweite Frequenz mit einer Vertikalablenkfrequenz in Beziehung steht.

11. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Kapazität (C&sub3;) über dem steuerbaren Schalter (Q&sub1;).

12. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der steuerbare Schalter (Q&sub1;) während des Hinlaufintervalls leitend ist und während des Rücklaufintervalls nichtleitend wird.

13. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der steuerbare Schalter (Q&sub1;) an einem variablen Zeitpunkt während der ersten Hälfte des Rücklaufintervalls nichtleitend wird.