KR100277779B1 - 모니터의 다이나믹 포커스 회로 - Google Patents

모니터의 다이나믹 포커스 회로 Download PDF

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Abstract

화면의 오초점을 보다 양호하게 개선하기 위한 본 발명의 다이나믹 포커스 회로는, 마이콤으로부터 인가되는 기준 발진신호에 따라 수평/수직 발진펄스를 출력함과 동시에 상기 수평/수직 발진펄스에 동기한 수평/수직 파라볼라 신호를 출력하는 수평/수직 발진신호 처리기와, 상기 수평/수직 발진신호 처리기에서 출력되는 수평 파라볼라 신호를 증폭하는 수평 파라볼라 증폭단 및 상기 수평/수직 발진신호 처리기에서 출력되는 수직 파라볼라 신호를 증폭하는 수직 파라볼라 증폭단으로 구성되며, 상기 수평 파라볼라 증폭단의 출력신호와 상기 수직 파라볼라 증폭단의 출력신호를 중첩하여 집속전극에 인가한다.

Description

모니터의 다이나믹 포커스 회로
본 발명은 모니터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 화면의 오초점을 효과적으로 보정할 수 있도록 한 모니터의 다이나믹 포커스 회로에 관한 것이다.
컴퓨터의 주변장치인 모니터는 음극선관(Cathode Ray Tube : 이하, CRT로 약칭함)을 이용해 컴퓨터의 신호처리 결과를 화상으로 디스플레이한다.
도 1은 CRT가 채용된 모니터의 개략적인 회로 구성을 도시한 블록도이다.
먼저, 화상을 외부로 디스플레이하는 CRT(10)는, 전자빔을 발사하는 전자총(11)과, 전자총(11)에서 발사된 전자빔이 CRT(10)의 전방으로 이동되도록 가속하는 애노드(A)와, 전자빔을 편향시켜 구체적인 이동방향을 제시하는 편향요크(DY)를 포함하여 구성되며, CRT(10)의 최전방에는 R,G,B 각각의 형광체가 규칙적으로 배열된 형광면(미도시)이 형성된다.
모니터는 상기 CRT(10) 외에도, 컴퓨터의 비디오 카드(미도시)로부터 인가되는 R,G,B의 영상신호를 충분히 증폭하여 전자총(11)에 인가하는 영상신호 처리부(20)와, 비디오 카드로부터 인가되는 수평 동기신호(H-SYNC)와 수직 동기신호(V-SYNC)를 모체로 기준 발진신호를 연산하여 출력하는 마이콤(30)과, 마이콤(30)으로부터 입력받은 기준 발진신호에 동기하여 수평 발진펄스 및 수직 발진펄스를 출력하는 수평/수직 발진신호 처리기(40)와, 수평/수직 발진신호 처리기(40)로부터 인가되는 수직 발진펄스를 바탕으로 수직 톱니파 신호를 생성하여 수직 편향요크에 전달하는 수직 편향부(50)와, 수평/수직 발진신호 처리기(40)로부터 인가되는 수평 발진펄스를 바탕으로 수평 톱니파 신호를 생성하여 수평 편향요크에 전달하는 수평 편향부(60)와, 상기 수평 발진펄스를 바탕으로 고압신호를 출력하여 애노드(A)에 전달하는 고압 발생부(70)와, 수직 편향부(50)로부터 인출한 수직 파라볼라 신호와 수평 편향부(60)로부터 인출한 수평 파라볼라 신호를 증폭 및 합성하여 다이나믹 포커스 파형을 생성하는 다이나믹 포커스 회로(80)와, 상기 모니터의 각 구성부로 구동전원을 공급하는 전원 공급부(90)를 포함하여 구성된다.
이러한 구성을 갖는 모니터의 화상 출력과정을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
우선, 영상신호 처리부(20)에 입력되는 1Vpp 미만의 영상신호(R,G,B)는 40-60Vpp 정도의 크기로 증폭되어 전자총(11) 내의 음전극(12)에 인가된다. 모니터로 전원이 인가된 이래 가열되어 온 히터(13)로부터 열에너지를 공급받은 음전극(12)에 고압의 영상신호가 인가됨에 따라 음전극(12)의 표면에서 열전자가 방출된다.
음전극(12)에서 방출되는 열전자는 G1 그리드와 G2 그리드에 형성된 구멍을 통과하고, G2 그리드와 G3 그리드 사이에 형성되는 프리 포커스 렌즈에 의해 예비집속된다. 프리 포커스 렌즈를 통과한 전자빔은 다시 G3 그리드와 G4 그리드 사이에 형성되는 메인 렌즈를 통과하면서 보다 미세한 전자빔이 된다.
이때, 집속전극인 G3 그리드(이하, 집속전극으로 칭함.)에 인가하는 전압을 조정하면 집속의 상태, 즉 전자빔의 포커스를 조절할 수 있다.
메인 렌즈를 통과한 전자빔은 편향요크(DY)의 편향력에 의해 수평 및 수직 방향으로 편향되고, 애노드(A)로부터 가속력을 제공받아 전방의 형광면에 착지된다. 형광면의 형광체와 전자빔의 충돌시 발생되는 빛이 모여 화상이 형성된다.
형광면의 형광체에 충돌하는 전자빔의 지름은 형광면의 외곽부로 갈수록 점점 커진다. 이는 형광면이 평면화 되는 추세에 따라 전자총(11)과 화면 외곽부 사이의 거리가 전자총(11)과 화면 중앙부 사이의 거리보다 상대적으로 길기 때문에 화면 외곽부에 착지되는 전자빔의 초점이 형광면의 안쪽에 맺히기 때문에 생기는 현상이다. 이와 같은 오초점(Defocusing) 현상으로 인해 화면 외곽부의 선명도가 현격히 저하된다.
이러한 문제점은, 집속전극(G3)에 인가하는 전압을 조정함으로써 어느 정도 해결 가능하다. 즉, 전자빔의 이동거리가 길수록 집속전극(G3)에 상대적으로 높은 전압을 인가하여 전자빔의 포커스를 조절하는 것이다.
전자빔의 오초점을 개선하기 위해서, 다이나믹 포커스 회로(80)에서 생성된 다이나믹 포커스 파형신호를 집속전극(G3)에 실어주면, 집속전극(G3)에 다이나믹 포커스 파형의 진폭에 따라 가변하는 전압이 인가된다. 집속전극(G3)에 인가되는 전압의 크기 변동은 메인 렌즈의 크기를 변경시키고, 결국 전자빔의 초점 거리가 보정되어 오초점이 보상된다.
도 2는 종래의 다이나믹 포커스 회로도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 다이나믹 포커스 회로는 수직 편향부(50)에서 인가받은 수직 파라볼라 신호와, 수평 편향부(60)에서 인가받은 수평 파라볼라 신호를 각각 증폭한 후, 증폭된 양 신호를 중첩하여 다이나믹 포커스 파형신호를 생성한다.
다이나믹 포커스 회로(80)에 입력된 수직 파라볼라 신호는, 평활 콘덴서(C1)를 통해 트랜지스터 증폭기(Q1)의 베이스단에 인가된다. 증폭기(Q1)의 컬렉터단과 베이스단은, 다이나믹 포커스 회로(80)의 구동전원(B+) 및 저항들(R1,R2,R3)을 통해 바이어스되고, 에미터단에도 증폭기(Q1)의 안정된 출력을 위한 저항(R4)이 연결된다.
다이나믹 포커스 회로(80)에 수평 파라볼라 신호가 입력되면, 결합 콘덴서(C2)와, 저항(R5)을 거쳐 변압기의 1차측(T11)에 인가된다. 변압기(T1)의 권선비에 따라 승압되어 변압기의 2차측(T12)에 출력되는 신호는 상기 증폭기(Q1)의 컬렉터단에서 출력되는 증폭된 수직 파라볼라 신호와 합성된다.
미설명 부호 C3와 R6는 각각 변압기(T1)와 증폭기(Q1) 사이에 연결된 결합 콘덴서와, 저항을 나타낸다.
그러나, 종래의 다이나믹 포커스 회로를 이용하는 경우, 다음과 같은 몇 가지 문제점이 도출될 수 있다.
먼저, 변압기(T1) 자체의 표유용량(Stray Capacity)에 기인한 다이나믹 포커스 파형신호의 지연을 들 수 있다. 변압기 자체의 표유용량은 비교적 미세한 편이나, 고주파수의 수평 주파수가 이용되는 경우에는 변압기 자체의 표유용량을 무시할 수 없으며, 이로 인한 신호 지연 및 왜곡이 다이나믹 포커스 파형신호의 오초점 보정 효과를 감퇴시킨다.
또한, 사용자가 화면의 수평 크기 또는 수직 크기를 조절하는 경우에는 수평/수직 발진펄스의 주파수가 조정됨에 따라 수평/수직 편향부(50,60)에서 출력되는 수평/수직 톱니파 신호 뿐만 아니라 수평/수직 파라볼라 파형의 첨두치(Vpp)가 변경된다. 따라서, 다이나믹 포커스 파형의 첨두치 변경으로 집속전극(G3)에 인가되는 전압의 크기가 가변되므로, 오초점 보정 작업에 적지않은 차질을 빚게 된다.
본 발명의 목적은 모니터의 편향회로에 고주파수가 사용되는 경우나 발진 주파수가 급격히 변동되는 경우에도 안정된 파형의 다이나믹 포커스 파형신호를 생성할 수 있도록 한 모니터의 다이나믹 포커스 회로를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 위한 모니터의 다이나믹 포커스 회로는, 마이콤으로부터 인가되는 기준 발진신호에 따라 수평/수직 발진펄스를 출력함과 동시에 상기 수평/수직 발진펄스에 동기한 수평/수직 파라볼라 신호를 출력하는 수평/수직 발진신호 처리기와, 상기 수평/수직 발진신호 처리기에서 출력되는 수평 파라볼라 신호를 증폭하는 수평 파라볼라 증폭단 및 상기 수평/수직 발진신호 처리기에서 출력되는 수직 파라볼라 신호를 증폭하는 수직 파라볼라 증폭단으로 구성되며, 상기 수평 파라볼라 증폭단의 출력신호와 상기 수직 파라볼라 증폭단의 출력신호를 중첩하여 집속전극에 인가하도록 된 것을 특징으로 한다.
도 1은 CRT가 채용된 모니터의 개략적인 회로 구성을 도시한 블록도,
도 2는 종래의 다이나믹 포커스 회로도,
도 3은 본 발명에 따른 다이나믹 포커스 회로도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명*
100: 수평/수직 발진신호 처리기 110: 수평 파라볼로 증폭단
120: 수직 파라볼라 증폭단 T2: 결합 트랜스
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 따른 모니터의 다이나믹 포커스 회로에 관하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 다이나믹 포커스 회로도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다이나믹 포커스 회로는, 수평/수직 파라볼라 신호를 출력하는 수평/수직 발진신호 처리기(100)와, 수평/수직 발진신호 처리기(100)에서 출력되는 수평 파라볼라 신호를 증폭하는 수평 파라볼라 증폭단(110)과, 수평/수직 발진신호 처리기(100)에서 출력되는 수직 파라볼라 신호를 증폭하는 수직 파라볼라 증폭단(120)과, 수평 파라볼라 증폭단(110)과 수직 파라볼라 증폭단(120) 사이에 연결된 결합 트랜스(T2)를 포함하여 구성된다.
본 발명의 다이나믹 포커스 회로는, 수평/수직 편향부로부터 수평/수직 파라볼라 파형을 인출하는 대신에 수평/수직 발진신호 처리기(100)로부터 각각 수평/수직 파라볼라 신호를 인출한다.
즉, 본 발명의 다이나믹 포커스 회로에 채용되는 수평/수직 발진신호 처리기(100)는, 수평/수직 편향부(50,60)로 인가되는 수평/수직 발진펄스를 생성함과 동시에 상기 수평/수직 발진펄스에 동기된 수평/수직 파라볼라 신호를 생성하여 수평 파라볼라 증폭단(110)과 수직 파라볼라 증폭단(120)에 각각 인가한다.
수평 파라볼라 증폭단(110)은 제 1 증폭기(Q1) 및 제 1 증폭기(Q1)에 종속 연결된 푸쉬 풀 증폭기(111)를 포함하여 구성된다. 제 1 증폭기(Q1) 및 푸쉬 풀 증폭기(111)는 트랜지스터로 구현되고, 푸쉬 풀 증폭기(111)는 동일한 특성을 갖는 트랜지스터 증폭기인 제 2 증폭기(Q2) 및 제 3 증폭기(Q3)를 대칭적으로 결합하여 구성한다.
상술하면, 제 1 증폭기(Q1)는 컬렉터단과 에미터단에 각각 연결된 저항들(R11,R12)을 통해 바이어스되고, 푸쉬 풀 증폭기(111)를 구성하는 제 2 증폭기(Q2)도 컬렉터단과 베이스단에 각각 연결된 저항들(R13,R14)을 통해 바이어스된다. 전원 공급부(90)로부터 다이나믹 포커스 회로(80)에 공급되는 구동전원(B+)이 각 증폭기들의 바이어스 전압으로 채용된다. 이와 같이 고정된 바이어스 및 트랜지스터의 소자 특성에 의해 각 증폭기의 신호 증폭율이 결정된다.
상기 제 2 증폭기(Q2)의 컬렉터단은 평활 콘덴서(C10)를 통해 최종적으로 접지되고, 제 2 증폭기(Q2)의 바이어스 저항들(R13,R14)을 거쳐 강하된 구동전원(B+)은 레벨 쉬프터(Level Shifter)인 다이오드들(D10,D11)을 통해 전압 강하되어 제 1 증폭기(Q1)의 바이어스 저항(R11,R12)에 인가된다.
이와 같이 구성된 수평 파라볼라 증폭단(110)의 작동은 다음과 같다.
수평/수직 발진신호 처리기(100)로부터 수평 파라볼라 증폭단(110)으로 입력된 수평 파라볼라 신호는 입력저항(R10)을 거쳐 제 1 증폭기(Q1)의 베이스단에 인가된다. 수평 파라볼라 신호는 상기 제 1 증폭기(Q1)를 통해 1 차적으로 증폭되어 제 1 증폭기(Q1)의 컬렉터단에 출력되고, 이어서 푸쉬 풀 증폭기(111)의 일단에 연결된 제 3 증폭기(Q3)의 베이스단에 인가되어 푸쉬 풀 증폭기(111)를 구동시킨다.
푸쉬 풀 증폭기(111)를 구성하는 제 2 증폭기(Q2) 및 제 3 증폭기(Q3)는 커먼 컬렉터 구조의 증폭기이다. 따라서, 제 3 증폭기(Q3)의 베이스단에 상기 1 차 증폭 신호가 입력되면, 고정 바이어스 및 트랜지스터의 소자 특성에 의해 결정되는 신호 증폭율에 따라 증폭된 출력신호가 에미터단에서 얻어진다.
제 3 증폭기(Q3)를 통해 2 차적으로 증폭된 신호는 저항(R15)을 거쳐 제 2 증폭기(Q2)의 에미터단에서 출력되는 신호와 중첩된다. 이때, 제 2 증폭기(Q2)의 에미터단에서는 제 2 증폭기(Q2)의 베이스단에 입력된 신호가 증폭되어 출력되는데, 제 2 증폭기(Q2)의 베이스단으로는 구동전원(B+)의 일부가 바이어스 저항들(R13,R14)을 통해 분배되어 입력된다.
수평/수직 발진신호 처리기(100)로부터 출력되는 수직 파라볼라 신호 또한 별도의 수직 파라볼라 증폭단(120)을 통해 증폭된다.
수직 파라볼라 증폭단(120)은 베이스가 접지된 트랜지스터로 구현되는 제 4 증폭기(Q4)와, 구동전원(B+)과, 베이스단의 바이어스 저항들(R16,R17)과, 컬렉터단의 바이어스 저항(R18)을 포함하여 구성된다.
제 4 증폭기(Q4)의 바이어스단은 구동전원(B+) 및 저항들(R16,R17)을 통해 바이어스됨과 아울러 접지된다. 따라서, 수직 파라볼라 신호가 저항(R19)을 거쳐 제 4 증폭기(Q4)의 에미터단에 인가되면, 고정 바이어스 및 트랜지스터의 소자 특성에 의해 결정되는 증폭율에 따라 증폭된 신호가 컬렉터단에서 얻어진다.
수평 파라볼라 증폭단(110)과 수직 파라볼라 증폭단(120)은 결합 트랜스(T2)를 통해 연결된다. 결합 트랜스(T2)는 다단 증폭기 내부의 전단과 후단의 결합, 또는 부하와의 결합에 이용되는 변압기이다.
따라서, 수평 파라볼라 증폭단(110)에서 증폭되어 출력되는 수평 파라볼라 신호는 결합 콘덴서(C11) 및 저항(R20)을 거쳐 결합 트랜스의 1차측(T21)에 인가되고, 변압기(T2)의 권선비에 따라 승압된 후 결합 트랜스의 2차측(T22)에 출력된다.
이와 같이 결합 트랜스의 2차측(T22)에서 출력되는 신호는 다시 결합 콘덴서(C12)를 거쳐 수직 파라볼라 증폭단(120)에서 출력되는 신호와 결합되고, 결합된 신호는 집속전극(G3)에 인가된다.
본 발명의 모니터의 다이나믹 포커스 회로에 의하여, 고주파수 사용시나 발진 주파수의 급격한 변동시에도 신호 지연이나 왜곡이 발생되지 않고, 첨두치가 변경되지 않는 안정된 다이나믹 포커스 파형신호를 집속전극에 인가할 수 있으므로 오초점의 양호한 개선을 실현할 수 있다.

Claims (9)

  1. 마이콤으로부터 인가되는 기준 발진신호에 따라 수평/수직 발진펄스를 출력함과 동시에 상기 수평/수직 발진펄스에 동기한 수평/수직 파라볼라 신호를 출력하는 수평/수직 발진신호 처리기;
    상기 수평/수직 발진신호 처리기에서 출력되는 수평 파라볼라 신호를 증폭하는 수평 파라볼라 증폭단; 및
    상기 수평/수직 발진신호 처리기에서 출력되는 수직 파라볼라 신호를 증폭하는 수직 파라볼라 증폭단으로 구성되며,
    상기 수평 파라볼라 증폭단의 출력신호와 상기 수직 파라볼라 증폭단의 출력신호를 중첩하여 집속전극에 인가하도록 된 모니터의 다이나믹 포커스 회로.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 수직 파라볼라 증폭단은 트랜지스터 증폭기로 구현되는 것을 특징으로 하는 모니터의 다이나믹 포커스 회로.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 수평 파라볼라 증폭단은 상기 수평/수직 발진신호 처리기로부터 인가된 수평 파라볼라 신호를 1 차 증폭하는 1 차 증폭기와, 상기 1 차 증폭기에 종속 접속되어 상기 1 차 증폭기의 출력신호를 2 차 증폭하는 2 차 증폭기를 포함하여 구성되`는 것을 특징으로 하는 모니터의 다이나믹 포커스 회로.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수평 파라볼라 증폭단과 상기 수직 파라볼라 증폭단 사이에 결합 트랜스를 연결한 것을 특징으로 하는 모니터의 다이나믹 포커스 회로.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 1 차 증폭기는 트랜지스터로 구현되는 것을 특징으로 하는 모니터의 다이나믹 포커스 회로.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 2 차 증폭기는 푸쉬 풀 증폭기인 것을 특징으로 하는 모니터의 다이나믹 포커스 회로.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 수평 파라볼라 증폭단과 상기 결합 트랜스 사이에 상기 수평 파라볼라 증폭단에서 출력되어 상기 결합 트랜스로 인가되는 신호의 직류성분을 차단하는 수단이 연결된 것을 특징으로 하는 모니터의 다이나믹 포커스 회로.
  8. 제 4 항에 있어서, 상기 결합 트랜스의 2차측에서 출력되는 신호와 상기 수직 파라볼라 증폭단의 출력신호가 중첩되어 집속전극에 인가되도록 한 것을 특징으로 하는 모니터의 다이나믹 포커스 회로.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 직류성분 차단 수단은 결합 콘덴서인 것을 특징으로 하는 모니터의 다이나믹 포커스 회로.
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