KR100299924B1 - 비디오표시편향장치 - Google Patents

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피터에드워드하펄
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락스 죠셉 제이.
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Abstract

수평 편향 전류(i5)에 있는 기생 링잉에 의해 야기되는 오르간 파이프 왜곡은 전류 삽입 장치(R1,C1,D1)에 전류 펄스(i4)를 형성함으로써 억제된다.
전류 펄스는 높은 리트레이스 펄스 전압(V2)이 발생되는 수평 편향 권선의 단자와 선형 보정 인덕턴스(LLIN)의 저전압 단자 사이에 있는 접합 단자(100a)에 결합된다. 선형 보정 인덕턴스의 고전압 단자는 수평 출력 트랜지스터(Q)에 결합된다. 상기 전류 펄스는 리트레이스의 종료에 앞서 시작하고 트레이스 구간동안 종료된다.

Description

비디오 표시 편향 장치
제1도는 본 발명의 특징을 구체화하는, 링잉 억제 장치를 갖는 수평 편향 회로도.
제2a도 내지 제2i도는 제1도의 링잉 억제 장치가 작동하고 있을 때, 제1도의 회로 동작을 설명하는데 유용한 파형도.
제3a도 내지 제3g도는 제1도의 링잉 억제 장치가 제거되었을 경우, 제1도의 회로에서 얻어지는 파형도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 편향 회로 D : 댐퍼 다이오드
T : 플라이백 변성기 CR : 리트레이스 커패시터
Q : 트랜지스터 CS : S 형 커패시터
RD: 댐핑 저항 LH: 권선
LLIN: 선형성 코일 CSTRAY: 부유 커패시턴스
R1,R2 : 저항 i1,i2,i3,i4,i5 : 전류
C1 : 커패시터 100a,100b : 접합 단자
D1 : 스위칭 다이오드 V,V1,V2 : 리트레이스 전압
본 발명은 비디오 표시 장치의 편향 회로에 관한 것이다.
소위 '오르간 파이프' 왜곡은 음극선관(CRT)의 화면 좌측에 휘도 변조된 수직의 줄무늬로 나타난다. 이런 형태의 왜곡은 수직의 줄무늬로서 볼 수 있는 빔 속도의 변화를 생기게 하는 수평 편향 전류의 링잉으로 인해 생긴다. 이 편향 전류의 링잉은 수평 편향 코일에 발생하는 리트레이스 전압 펄스가 끝난 직후에, 수평 편향 코일의 권선과 관련한 부유 용량에 의해 발생한다.
수평 리트레이스의 후반에 편향 코일에 발생하는 리트레이스 전압 펄스의 변화율이 높기 때문에, 용량성 전류 펄스가 발생되어 수평 편향 권선에 흐른다. 이 용량성 전류 펄스는 수평 리트레이스의 끝에서 급격하게 끝나고, 이때 리트레이스 전압 펄스의 변화율은 0으로 되며, 그리고 편향 전류의 링잉을 발생한다.
오르간 파이프 왜곡은, 예를 들어 트레이스 기간의 개시 후 5 ㎲ 지속한다. 오르간 파이프 왜곡 효과는, 전형적으로는 고도의 과주사(오버스캔)를 채용하고 있기 때문에 사용자에게는 보이지 않는다. 그러나, 최근의 완전 사각 CRT를 과주사의 정도가 낮게 사용해야만 하는 것이 바람직하다.
예를 들어, fH= 15,625 HZ의 보다 높은 주사 주파수로 동작하는 컬러 텔레비전 수상기 또는 표시 모니터는 오르간 파이프 왜곡을 더 받기 쉽다. 링잉은 수평권선의 부유 용량과 리트레이스 펄스 전압의 폭 및 진폭에는 영향을 받고, 편향 주파수에는 영향을 받지 않는다. 편향 주파수가 높아지면 트레이스 기간은 짧아진다. 그러므로, 링잉 기간은 트레이스 기간에 비해 비례적으로 커진다. 고도의 과주사를 사용하지 않고 수평 트레이스의 시작에서 편향 전류의 링잉을 억제하는 것이 바람직하다.
본 발명의 특징을 구체화하는 회로에서는, 선형성 보정 코일 또는 다른 적당한 인덕터가 편향 스위치와 수평 편향 권선 사이에 결합된다. 리트레이스의 끝과 트레이스의 시작 사이에, 수평 편향 권선과 선형성 보정 코일 사이의 접속 단자에 전류 펄스가 주입된다. 주입된 전류는 선형성 보정 코일과 수평 편형 권선으로 나뉘어 흐른다. 주입된 전류는 수평 편향 권선에 결합된 선형성 보정 코일의 전류를 감소시켜 부유 용량에서의 용량성 전류의 급격한 감소를 보상하도록 한다. 이렇게 해서 편향 전류의 링잉이 방지된다.
본 발명의 특징을 구체화하는 비디오 표시 장치에서는 인덕턴스가 편향 권선과 제1 스위칭 장치 사이의 편향 전류의 경로에 결합된다. 전류 펄스가 생성되고, 인덕턴스와 편향 권선 사이의 전류 경로에 있는 접속 단자를 경유하여 인덕턴스와 편향 권선에 결합된다. 이 전류 펄스는 편향 권선에 발생하는 리트레이스 펄스 전압이 끝나는 순간의 부근에서 시작 시간과 종료 시간을 가진다. 이 전류 펄스는 트레이스 기간의 시작 부분동안 인덕턴스에 흐르는 전류를 감소시킨다.
도 1은 본 발명의 특징을 구체화하면서 수평 주파수 fH= 15,625 HZ에서 동작하는 수평 편향 회로(100)를 나타낸다. 편향 회로(100)는 플라이백 변성기(T), 편향 스위칭 트랜지스터(Q), 댐퍼 다이오드(D), 리트레이스 커패시터(CR), S 형 커패시터(CS), 댐핑 저항(RD)과 병렬 결합된 선형성 코일(LLIN) 및 수평 편향 권선(LH)을 포함하고 있다. 선형성 코일(LLIN)은 편향 권선(LH)과 트랜지스터(Q) 사이에 결합된다.
도시하고 있는 바와 같이, 편향 권선(LH)에 근접해서, 부유 용량 또는 권선 간 용량(CSTRAY)이 편향 권선(LH)의 권선들과 관련된다. 부유 용량(CSTRAY)은 수평 편향 권선(LH)과, 예를 들면, 수직 편향 권선(도시되지 않음)과, 요크 페라이트 코어(도시되지 않음) 및/또는 부근에 있는 다른 요소와의 사이에서 형성된다. 동작중, 본 발명의 특징을 구체화하는 링잉 억제 네트워크(200)는 코일(LLIN)과 권선(LH) 사이의 접속 단자(100a)에 결합된다.
설명의 편의상, 네트워크(200)가 단자(100a)로부터 분리되어 있다고 가정한다. 이 경우에, 편향 회로(100)는 종래와 같이 동작한다. 도 3a 내지 도 3g는 네트워크(200)가 분리되어 있을 때 생성되는 오르간 파이프 왜곡을 설명하는데 유용한 파형을 나타낸다. 도 1과 도 3a 내지 도 3g의 유사한 기호와 숫자들은 유사한 요소 또는 기능을 나타낸다.
도 1의 트랜지스터(Q)의 스위칭 동작의 결과로서, 도 1의 편향 트랜지스터 (Q)에 도 3a의 리트레이스 전압(V1)이 발생한다. 도 3b의 리트레이스 전압(V2)은 도 1의 권선(LH)에 발생한다. 도 3c는 도 1의 권선(LH)의 외부 및 권선(LH)의 전류 경로에 형성되는 편향 전류(i1)를 나타낸다. 도 3d는 도 1의 권선(LH)과 관련된 부유 용량(CSTRAY)를 통해 흐르는 전류(i2)의 파형을 나타낸다. 전류(i2)는 전류(i1)와 전류(i5) 사이에서 측정되는 전류차를 표시한다. 전류(i5)는 단자(100a)로부터 멀리 떨어진 권선(LH)의 단부에 있는 단자(100b)로부터 접지로 흐른다. 전류(i2)를 측정하는데는 프로브를 사용해서 전류(i1)와 전류(i5)의 전류차를 얻는다.
리트레이스의 후반 동안, 전류(i1)는 전류(i2)의 영향 때문에 전류(i5)보다 작다. 전류(i2)는 수평 편향 권선(LH)을 통해 흐르기 때문에 수평 주사에 영향을 미친다. 용량성 전류(i2)는 리트레이스 전압(V2)의 변화율에 의해 변화한다. 전류 (i2)는 리트레이스 전압(V1과 V2)의 고주파 성분이 최대로 되는 리트레이스 기간의 종료 시각(t1)부근에서 최대 진폭을 가진다. 전압(V2)의 변화율이 0이 될 때 전류 (i2)는 0이 된다.
리트레이스 기간의 끝에서 전류(i2)가 급속히 감소하여 0으로 되면, 도 3d에 도시된 것처럼 전류의 링잉을 발생한다. 오르간 파이프 왜곡은 리트레이스 기간의 끝인 도 3d의 시각(t1)의 뒤에 도 1의 권선(LH)에서의 전류의 링잉에 의해 형성된다. 도 3e 내지 도 3g의 파형은 도 3a 내지 도 3d의 시각(t1)의 부근을 나타내는 것으로서, 도 3a 내지 도 3d의 파형에 비해서 진폭과 시간축이 확대되어 있다. 도 3g의 전류(i2)의 링잉은 도 3f의 전류(i1)로부터 공제된 것이고, 도 1의 편향 권선 (LH)에 결합되는 편향 전류(i1)에 중첩되게 나타난다.
도 3f의 전류(i1)는 시각(t1)에서 도 3g의 전류(i2)가 감소하는 양과 같은 양만큼 증가한다. 시각(t1)에 뒤따르는 도 3g의 5 ㎲ 기간에 전류(i2)의 링잉은 도 1의 권선(LH)에 결합되는 도 3f의 전류(i1)의 하방 경사 즉 트레이스 부분 상에 중첩된다. 또한, 그 링잉은 트레이스의 초기에 도 3e의 리트레이스 전압(V2)에 중첩되어 나타난다. 그 링잉은 시각(t1) 후에 도 3g의 전류(i2)의 급강하 시간에 의해 발생된다.
발명의 특징을 실현하기 위해, 도 1의 링잉 억제 네트워크(200)는 이러한 링잉을 감소시킨다. 네트워크(200)는 저항(R1)과 커패시터(C1)의 직렬 구성과 저항 (R2)과 스위칭 다이오드(D1)의 병렬 구성을 포함하고 있다. 장점으로, 선형성 코일 (LLIN)은 편향 트랜지스터(Q)와 권선(LH)사이에 배치되어 트랜지스터 스위치(Q)로부터 권선(LH)을 분리하고 있다. 선형성 코일(LLIN)은 트레이스가 시작할 때 비포화 상태이고, 권선(LH)의 인덕턴스의 약 10% 내지 20%의 인덕턴스를 가진 인덕터로서 동작한다.
도 2a 내지 도 2i는 네트워크(200)가 도 1의 회로 안에 포함되어 있는 경우의 회로 동작을 설명하는데 유용한 파형을 도시한다. 도 1, 도 2a 내지 도 2i 및 도 3a 내지 도 3g의 유사한 기호와 숫자는 유사한 요소 또는 기능을 가리킨다. 도 2d 내지 도 2i에서의 진폭과 시간축은 시각(t1)의 부근에서 도 2a 내지 도 2c의 진폭과 시간 축에 비해 확대되어 있다.
리트레이스 동안, 도 1의 커패시터(C1)는 저항(R1 및 R2)을 통해, 도 2b에서 보여지는 것처럼, 접지에 대하여 마이너스 20 볼트의 전압(V3)으로 충전된다. 도 2a의 리트레이스 전압(V2)은 리트레이스의 끝인 시각(t1)의 부근에서 마이너스 100 볼트로 강하하고, 다이오드(D1)와 저항(R1)을 통해 도 1의 커패시터(C1)를 방전시킨다. 그 결과, 도 2c의 전류(i4)의 펄스는 권선(LH)과 선형성 코일(LLIN) 사이에 있는 도 1의 접속 단자(100a)내에 주입된다. 주입된 펄스 전류(i4)는 권선(LH)과 선형성 코일(LLIN)의 인덕턴스의 비에 따라 코일(LLIN)과 권선(LH)으로 나뉘어 흐른다. 선형성 코일(LLIN)의 인덕턴스는 비교적 낮기 때문에, 펄스 전류(i4)의 대부분은 코일(LLIN)을 통해 흐르고 도 2g의 전류(i3)로부터 공제된다. 그 결과, 시각(t1)의 부근에서 전류(i3)는 감소한다. 펄스 전류(i4)는 도 2e에 보이는 것처럼 시각(t1) 직전에 급속히 상승하기 시작하고, 시각(t1)에서 최대(피크) 진폭에 도달한 뒤 서서히 강하한다.
발명의 특성에 따르면, 시각(t1)부근의 전술한 짧은 기간 중에, 도 2g의 전류(i3)의 감소에 의해 편향 전류에 의한 링잉은 억제된다. 전류(i3)는 도 2e의 주입된 전류(i4)에 의해 감소된다. 그 결과, 도 2h의 전류(i2)가 급속히 0으로 된 후에는 도 2f의 편향 전류(i1)는 증가하지 못하게 된다. 도 2e의 전류(i4)중 작은 쪽이 권선(LH)으로 유입되어, 도 2f의 편향 전류(i1)가 시각(t1) 이전에 감소하는 것을 방해한다.
유리하게는, 시각(t1) 후, 도 2e의 펄스 전류(i4)의 강하 시간이 늦기 때문에, 전류(i1)와 전류(i3) 사이에 유연한 즉 완만한 과도 상태를 얻는다. 트레이스의 시작의 짧은 기간에 이어서, 전류(i3)가 전류(i1)보다 작을 때, 전류(i1)와 전류(i3)는 도 2f 및 도 2g에서 각각 보이는 것과 같이 잔여 트레이스 기간에 같은 파형과 진폭을 가진다. 장점으로, 도 2e의 전류(i4)를 주입한 결과, 도 3g의 전류 (i2)로 인해 발생하는 링잉은 도 2h의 전류(i2)에서는 더 이상 생기지 않는다.
도 2i는 전류(i5)와 전류(i3)사이의 차를 묘사하는 파형을 도시한다. 도 2i의 파형은 도 1의 선형성 코일(LLIN)내의 도 2e의 전류(i4)의 대부분이 도 2g의 전류(i3)로부터 공제되는 것을 나타낸다. 도 2i의 전류차(i5-i3)는 도 2h의 시각(t1)후에 서서히 감소하고, 리트레이스의 끝과 트레이스의 시작에서 도 2d의 전압(V2)이 유연한 즉 완만한 과도 상태를 갖는다. 도 2e의 전류(i4)의 최대치는 리트레이스의 끝에서 발생하고, 이 때 도 2a의 전압(V2)의 변화율은 0이다. 장점으로, 도 1의 전류(i4)의 결과로서 전압(V2)은 링잉을 포함하고 있지 않다.
종래의 좌우 래스터 왜곡 보정 회로는 도시되지 않은 종래의 방식으로 선형성 코일(LLIN)로부터 떨어져 위치한 권선(LH)의 단부 단자(100b)에 결합된다. 이렇게 해서 좌우 래스터 왜곡의 보정과 오르간 파이프 링잉의 억제는 모두 유지된다.
수평 주파수(2fH)에서 동작하는, 34 인치의 종횡비 16:9인 CRT에 대해서 수평 편향을 행하기 위해 도 1에 보이는 것과 유사한 장치를 채용할 수 있다. 이 경우에 권선(LH)의 인덕턴스는 350 μH, 저항(R1)이 값은 330 옴, 저항(R2)의 값은 68K 옴, 그리고 커패시터(C1)의 값은 470 pF이다.
커패시터(C1)와 저항(R2)의 값은 도 2b의 전압(V3)이 시각(t1)에서 도 2a의 전압(V2)보다 높게 되도록 선택된다. 전압차(V3-V2)와 도 1의 커패시터(C1)값 및 저항(R1)값은 도 2e의 전류(i4)의 최대 진폭을 결정한다. 전류(i4) 펄스의 강하 시간은 도 1의 저항(R1)과 커패시터(C1)에 의해 결정된다.
부유 용량(CSTRAY)은 권선(LH)에 의존한다. 전류(i2)의 진폭은 전압(V2)의 진폭, 펄스폭 및 변화율에 크게 의존한다. 그러므로, 저항(R1과 R2) 및 커패시터(C1)의 값은 이러한 매개변수에 기초하여 선택된다. 장점으로, 전류의 유입은 커패시터(C1)를 통해 교류 결합적으로 행해지기 때문에 권선(LH) 내의 직류 오프셋 전류는 방지된다.

Claims (15)

  1. 편향 권선(LH), 리트레이스 공진 회로를 형성하기 위해 상기 편향 권선에 결합되는 리트레이스 커패시터(CR), 상기 편향 권선에 결합되어 상기 편향 권선 내에서 편향 전류(i1,i5)와 리트레이스 펄스 전압(V2)을 발생하는 제1의 스위칭 수단(Q,D), 및 상기 편향 전류의 경로 상에서 상기 편향 권선과 상기 제1 스위칭 수단 사이에 결합되는 인덕턴스(LLIN)를 포함하는 비디오 표시 편향 장치에 있어서, 상기 인덕턴스와 상기 편향 권선 사이의 전류 경로에 있는 접합 단자(100a)를 통해 상기 인덕턴스와 상기 편향 권선에 결합되는 전류의 펄스를 생성하는 수단(C1, R1, D1)을 구비하고, 상기 전류 펄스는 상기 리트레이스 펄스 전압이 종료할 때 순간 시간(t1)의 근처에서 시작 시간과 종료 시간 모두를 갖고, 상기 전류 펄스는 소정의 트레이스 기간의 시작 부분에서 상기 인덕턴스에 흐르는 전류(i3)를 감소시키는 것을 특징으로 하는 비디오 표시 편향 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전류 펄스(i4)는 상기 인덕턴스(LLIN)와 상기 편향 권선(LH)에 교류 결합되는 것을 특징으로 하는 비디오 표시 편향 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 인덕턴스(LLIN)는 선형성 보정 인덕턴스를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 표시 편향 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전류 펄스 생성 수단(C1,D1,R1)은 직렬 결합되어 있는 제1 저항(R1)과 제2 커패시터(C1)를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 표시 편향 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2 커패시터와 상기 접속 단자 사이에 결합되는 다이오드(D1)를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 표시 편향 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 다이오드(D1)에 병렬 결합되는 제2 저항(R2)을 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 표시 편향 장치.
  7. 편향 권선(LH), 리트레이스 공진 회로를 형성하기 위해 상기 편향 권선에 결합되는 리트레이스 커패시터(CR), 및 상기 편향 권선(LH)에 결합되어, 상기 편향 권선의 제1 단자(100a)에 공진 리트레이스 펄스 전압(V2)을 생성하고 상기 편향 권선에서 편향 전류(i5)를 생성시키는 제1 스위칭 수단(D,Q)을 포함하고, 상기 리트레이스 펄스 전압은 상기 리트레이스 펄스 전압이 종료될 때 감소되는 용량성 전류(i2)를 상기 편향 권선의 권선간 커패시터(C2)에서 발생시키고, 상기 용량성 전류의 상기 감소는 상기 제1 단자에 흐르는 전류(i1)를 증가시키는 비디오 표시 편향 장치에 있어서, 상기 단자에 결합되어 상기 단자를 포함하는 전류 경로내에 전류 펄스(i4)를 생성시키는 수단(R1,C1,D1)을 포함하고, 상기 전류 펄스 생성 수단(R1, C1, D1)의 동작은 상기 제1단자 전류의 상기 증가의 속도를 감소시켜 트레이스 기간의 시작 부분에 이어서 상기 전류 펄스가 종료하도록 수행되는 것을 특징으로 하는 비디오 표시 편향 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 단자(100a)는 상기 편향 권선(LH)과 상기 제1 스위칭 수단(D,Q) 사이에 결합되는 것을 특징으로 하는 비디오 표시 편향 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제1 스위칭 수단(D,Q)사이 및 상기 편향 권선(LH)과 상기 전류 펄스 생성 수단(R1,C1,D1) 사이에 결합되는 선형성 코일(LLIN)을 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 표시 편향 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 전류 펄스 생성 수단(R1,C1,D1)은 상기 선형성 코일 (LLIN)과 상기 편향 권선(LH)사이에 결합되는 것을 특징으로 하는 비디오 표시 편향 장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 전류 펄스(i4)에 의해 상기 트레이스 기간의 시작 부분 동안에, 상기 선형성 코일(LLIN)에 흐르는 전류(i3)가 감소되는 것을 특징으로 하는 비디오 표시 편향 장치.
  12. 제7항에 있어서, 상기 전류 펄스 생성 수단(R1,C1,D1)은 상기 공진 회로에 결합되어 상기 리트레이스 기간 중에 제3 커패시터(C1)내의 상기 전류 펄스(i4)를 증가시키도록 상기 리트레이스 펄스 전압(V2)이 인가되는 상기 제3 커패시터(C1)와, 상기 트레이스 기간의 상기 시작 부분에 이어서 상기 트레이스 기간 중 일부 기간에 상기 편향 권선으로부터 상기 제3 커패시터를 분리시키는 제2 스위칭 수단(D1)을 포함하고, 상기 제3 커패시턴스 전압은 상기 전류 펄스(i4)를 발생하는 것을 특징으로 하는 비디오 표시 편향 장치.
  13. 제7항에 있어서, 상기 전류 펄스(i4)에 의해, 상기 편향 전류에 있는 기생링잉이 억제되어, 오르간 파이프 왜곡이 방지되는 것을 특징으로 하는 비디오 표시 편향 장치.
  14. 제7항에 있어서, 상기 편향 권선(LH)은 수평 편향 권선을 구비하는 것을 특징으로 하는 비디오 표시 편향 장치.
  15. 편향 권선(LH), 리트레이스 공진 회로를 형성하기 위해 상기 편향 권선에 결합되는 리트레이스 커패시터(CR), 상기 편향 권선에 결합되어 상기 편향 권선 내에서 편향 전류(i1,i5)와 리트레이스 펄스 전압(V2)을 발생하는 제1의 스위칭 수단 (Q,D), 및 상기 편향 전류의 경로 상에서 상기 편향 권선과 상기 제1 스위칭 수단 사이에 결합되는 인덕턴스(LLIN)를 포함하는 비디오 표시 편향 장치에 있어서, 저항(R1)과 제2 커패시터(C1)가 직렬 연결되어, 상기 커패시터를 충전하는 전류(i4, 리트레이스 기간 중에)를 상기 리트레이스 펄스 전압으로부터 생성하여 상기 저항이 상기 충전 전류를 제한하는 상기 저항과 상기 제2 커패시터, 그리고 상기 제2 커패시터에 결합되어 상기 제2 커패시터의 충전으로부터 전류 펄스(i4, 트레이스의 시작 중에)를 생성하는 제2 스위칭 수단(D1)을 포함하고, 상기 제2 스위칭 수단(D1)의 동작은 상기 저항이 상기 전류 펄스를 제한하지 못하도록 상기 저항을 우회하도록 수행되며, 상기 전류 펄스는 상기 커패시턴스와 상기 편향 권선 사이의 전류 경로 상에 있는 접합 단자를 통해서 상기 인덕턴스와 상기 편향 권선에 결합되는 것을 특징으로 하는 비디오 표시 편향 장치.
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