KR100514752B1 - 영상 표시 장치의 자동 밝기 안정화 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음극선관(Cathode Ray Tube; CRT)를 채용하는 영상 표시 장치에서 전자총 열화에 따른 색 변화를 최소화하는 자동 밝기 안정화 장치에 관한 것으로서 특히 다이내믹 포커스 장치, 속도 변조 장치 등에 의해 밝기 안정화 동작이 영향받 것을 방지하는 개선된 자동 밝기 안정화 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 자동 밝기 안정화 장치는 음극선관의 전자총의 열화에 의한 색 변화가 최소가 되도록 하는 자동 밝기 안정화 장치에 있어서, 영상 신호의 수직 귀선 구간에 소정의 펄스 신호를 삽입하여 상기 전자총에 인가하는 영상 신호 처리부; 상기 전자총에 의해 영향받은 상기 펄스 신호를 검출하는 ABS 신호 검출부; 상기 영상 신호의 휘도 성분을 강조하기 위한 속도 변조 신호를 발생하여 상기 음극선관의 속도 변조 코일에 인가하는 속도 변조부; 및 수직 귀선 구간에서 상기 속도 변조부에서 발생되는 속도 변조 신호를 캔슬링하는 캔슬 신호를 발생하는 리트레이스 캔슬링부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자동 밝기 안정화 장치는 ABS 동작을 위해 영상 신호에 삽입된 펄스 신호를 검출하는 기간동안 속도 변조 신호 및 다이내믹 포커스 신호를 캔슬링시킴으로써 이들 신호에 의해 ABS 신호가 영향받지않게 함으로써 자동 밝기 안정화 동작을 안정화시키는 효과를 가진다.

Description

영상 표시 장치의 자동 밝기 안정화 장치{Automatic Brightness Stabilization apparatus of an image display device}

본 발명은 음극선관(Cathode Ray Tube; CRT)를 채용하는 영상 표시 장치에서 전자총 열화에 따른 색 변화를 최소화하는 자동 밝기 안정화 장치에 관한 것으로서 특히 다이내믹 포커스 장치, 속도 변조 장치 등에 의해 밝기 안정화 동작이 영향받는 것을 방지하는 개선된 자동 밝기 안정화 장치에 관한 것이다.

자동 밝기 안정화 회로(Automatic Brightness Stabilization; ABS) 회로는 전자총의 열화에 따른 색변화를 최소화하기 위한 장치이다. 종래의 ABS 회로는 음극선관의 전자총에 인가되는 영상 신호의 귀선 구간에 소정의 레벨을 가지는 펄스 신호를 삽입하고, 전자총의 동작에 의해 영향받은 펄스 신호의 레벨을 그것의 정상적인 레벨(전자총이 열화되지 않았을 때의 레벨)과 비교함으로써 전자총의 열화 정도를 판별하며, 판별된 열화 정도에 따라 전자총에 인가되는 영상 신호의 증폭도를 변경시킴으로써 전자총의 열화에도 불구하고 색 변화를 최소화 할 수 있도록 하고 있다.

한편, 영상 표시 장치에 있어서는 영상 신호의 윤곽 보정을 위한 속도 변조 회로, 화면의 중앙부와 주변부에서의 포커스 변화를 보정하기 위한 다이내믹 포커스 회로 등이 함께 사용되고 있다.

속도 변조 회로는 휘도 신호의 윤곽 부분에서 CRT에 설치된 속도 변조 코일에 속도 변조 신호를 인가하여 전자총에서 발생된 빔의 주사 속도를 조절함으로써 영상 신호의 윤곽 부분을 강조한다. 한편, 다이내믹 포커스 회로는 수평 및 수직 편향 신호에 각각 수평 파라볼라 신호 및 수직 파라볼라 신호를 인가하여 화면의 중앙부와 주변부에서 포커스가 변화하는 현상을 보정한다.

통상의 CRT에 있어서 다이내믹 포커스 신호 및 속도 변조 신호는 적어도 100V 이상의 크기를 가지게 되며, 전자총에 인가되는 영상 신호는 고작 수 V 정도의 크기를 가지게 된다.

이에 따라 자동 밝기 안정화를 위해 검출된 펄스 신호에 다이내믹 포커스 신호 및 속도 변조 신호에 의한 잡음 성분이 혼입되게 되고, 이로 말미암아 밝기 안정화 동작이 불안정해지게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로서 다이내믹 포커스 및 속도 변조에 의해 영향받지 않고 밝기 안정화 동작을 수행할 수 있게 하는 개선된 자동 밝기 안정화 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동 밝기 안정화 장치는

음극선관의 전자총의 열화에 의한 색 변화가 최소가 되도록 하는 자동 밝기 안정화 장치에 있어서,

영상 신호의 수직 귀선 구간에 소정의 펄스 신호를 삽입하여 상기 전자총에 인가하는 영상 신호 처리부;

상기 전자총에 의해 영향받은 상기 펄스 신호를 검출하는 ABS 신호 검출부;

상기 영상 신호의 휘도 성분을 강조하기 위한 속도 변조 신호를 발생하여 상기 음극선관의 속도 변조 코일에 인가하는 속도 변조부;

수직 귀선 구간에서 상기 속도 변조부에서 발생되는 속도 변조 신호를 캔슬링하는 캔슬 신호를 발생하는 리트레이스 캔슬링부를 포함하며,

상기 영상신호 처리부는 상기 ABS 검출부에서 검출된 펄스 신호의 크기를 상기 전자총이 열화되지 않은 상태에서 얻어진 크기와 비교하고 비교 결과에에 따라 영상 신호의 증폭도를 제어하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 종래의 영상 표시 장치의 구성을 보이는 블록도이다. 도 1에 도시된 장치는 영상 신호 처리부(102), 영상 신호 증폭부(104), ABS 신호 검출부(106), 속도 변조부(108), 수평 편향부(110), 수직 편향부(112), 그리고 다이내믹 포커스부(114)를 포함한다.

영상 신호 처리부(102)는 RGB 신호에 대하여 매트릭스 처리 즉, 적절한 색재현을 위해 RGB 신호를 합성하는 비율을 제어하는 처리를 하여 RGB 신호를 출력하며, ABS 신호 검출부(106)의 출력을 참조하여 RGB 신호의 증폭도를 제어한다. 이때, RGB 신호 각각에는 자동 밝기 안정화를 위한 소정 크기의 펄스 신호가 삽입된다. 이들 펄스 신호들은 수직 귀선 구간에 삽입되며, R 신호는 21번째 수평 주사 구간에, G 신호는 22번째 수평 주사 구간에, 그리고 B 신호는 23번째 수평 주사 구간에 삽입된다.(NTSC의 경우)

영상 증폭부(104)는 영상 신호 처리부(102)에서 제공되는 RGB 신호를 CRT(116)에 적합한 크기로 증폭하여 CRT(116)의 R/G/B 전자총에 각각 제공한다.

ABS 신호 검출부(112)는 영상 신호 증폭부(104)에서 CRT(116)에 인가되는 RGB 신호로부터 수직 귀선 구간에 삽입된 펄스 신호의 레벨을 검출한다. 구체적으로 ABS 신호 검출부(112)는 영상 신호 증폭부(104)에서 CRT(116)에 인가되는 RGB 신호들 각각의 전류 성분을 전압으로 변환시키고, 이들을 합성하며, 합성된 결과를 수직 귀선 신호의 주파수에 의해 저역 통과 필터링하여 출력한다.

CRT(116)가 열화되면 전자총의 저항 등이 변화하므로 이에 따라 동일한 크기의 신호를 인가하더라고 전류가 변화한다. ABS 신호 검출부(112)는 인가되는 RGB 신호의 전류 성분을 검출함으로써 CRT(116)의 열화 정도를 검출하게 된다.

영상 신호 처리부(102)는 ABS 신호 검출부(112)에서 제공되는 ABS 신호에 포함된 펄스 신호들의 레벨을 참조하여 CRT(116)의 열화 정도를 판별하고, 이에 따라 영상 신호 증폭부(104)에 제공되는 RGB 신호의 증폭도를 변화시킨다. 그 결과 전자총의 열화에도 불구하고 CRT(116)를 통하여 표현되는 색의 변화가 최소한으로 유지된다.

속도 변조부(108)는 영상 신호의 윤곽 부분에서 빔의 주사 속도를 변조시킴에 의해 윤곽 성분을 강조하게 된다. 구체적으로 휘도 신호를 미분하고, 미분 성분의 크기에 따라 CRT(116)에 설치된 보조 편향 코일(미도시)에 인가되는 속도 변조 신호의 크기를 변화시킨다.

한편, 다이내믹 포커스부(114)는 수평 파라 볼라 신호 및 수직 파라볼라(parabola) 신호에 의한 다이내믹 포커스 신호를 발생하여 CRT(116)의 포커스 전극에 인가하게 된다.

도 2는 도 1에 도시된 장치에 있어서 속도 변조 신호와 다이내믹 포커스 신호들이 ABS 신호에 미치는 영향을 도식적으로 보이기 위한 파형도이다.

도 2a는 CRT(116)에 인가되는 RGB 영상 신호들 중의 하나를 보이는 것으로서 수직 귀선 구간에 펄스 신호가 삽입되어 있는 것을 알 수 있다. 이 펄스 신호는 CRT(116)의 열화 정도를 판별하기 위한 것으로서 소정의 크기를 가지며, R 신호의 레벨을 검출하기 위한 펄스 신호(이하 R펄스 신호라 함)는 21번째 수평 주사 구간에, G 신호의 레벨을 검출하기 위한 펄스 신호(이하 G펄스라 함)는 22번째 수평 주사 구간에, 그리고 B 신호의 레벨을 검출하기 위한 펄스(이하 B 펄스라 함)는 23번째 수평 주사 구간에 삽입된다.(NTSC의 경우)

도 2b는 ABS 신호 검출부(106)에서 출력되는 ABS 신호를 보이는 것으로서 좌측으로부터 R펄스 신호, B펄스 신호, 그리고 G펄스 신호가 도시된다. 여기서, R펄스 신호, B펄스 신호, 그리고 G펄스 신호에서 링깅(ringing; 신호가 늘어지는 것)이 발생하는 것은 인접된 전자총 사이의 간섭에 의한 것이다.

이러한 링깅의 영향을 방지하기 위해서 실제에 있어서는 ABS 신호에 포함된 R펄스 신호, B펄스 신호, 그리고 G펄스 신호의 평균 레벨 혹은 각 펄스 신호의 가운데 정도의 위치에서의 샘플링 값을 사용하게 된다.

도 2c 및 도 2d는 속도 변조 신호 및 다이내믹 포커스 신호를 보이는 것이다.

도 2b를 살펴보면 각 펄스 신호들에 있어서 피크 부분이 서로 다름을 알 수 있는데. 이는 속도 변조 신호 및 다이내믹 포커스 신호에 의해 간섭을 받은 결과이다. 실제에 있어서 속도 변조 신호 및 다이내믹 포커스 신호의 영향은 링깅의 기울기, 링깅 과정의 고주파 잡음 등으로도 나타난다.

통상 CRT(116)의 전자총에 인가되는 영상 신호의 레벨이 최대 5V 정도인 것에 비해 속도 변조 신호 및 다이내믹 포커스 신호는 최소 100V 정도이다. 이에 따라 높은 레벨의 속도 변조 신호 및 다이내믹 포커스 신호에 의해 전자총이 영향을 받고, 그 결과 ABS 신호에 잡음이 혼입되게 된다. 속도 변조 신호 및 다이내믹 포커스 신호에 의한 영향은 그것의 특성상 일정하지 않고 수시로 변동하는 것이므로 그만큼 자동 밝기 안정화 동작을 불안정하게 한다.

본 발명에 따른 자동 밝기 안정화 장치는 ABS 신호가 얻어지는 수직 귀선 구간에서 속도 변조 신호 및 다이내믹 포커스 신호를 차단(cancelling)함으로써 이들 신호들이 ABS 신호에 끼치는 영향을 제거함으로써 안정된 자동 밝기 안정화 동작을 수행할 수 있게 한다.

속도 변조 신호 및 다이내믹 포커스 신호는 수직 귀선 구간에서만 차단되게 되므로 영상 신호를 시청하는 데는 아무런 문제도 발생하지 않게 된다.

도 3은 본 발명에 따른 자동 밝기 안정화 장치를 구비하는 영상 표시 장치의 구성을 보이는 블록도이다. 도 3에 도시된 장치에 있어서 도 1에 도시된 장치와 동일한 동작을 수행하는 부재들에 대해서는 동일한 참조부호를 부가하고 그 상세한 동작에 관한 설명을 생략하기로 한다.

도 3에 도시된 장치는 도 1에 도시된 장치에 비하여 리트레이스 캔슬러(202)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 리트레이스 캔슬러(202)는 수직 귀선 구간에서 속도 변조부(108) 및 다이내믹 포커스부(110)의 동작을 제한하는 캔슬 신호를 발생한다.

속도 변조부(108)는 캔슬 신호에 응답하여 속도 변조 신호를 발생하지 않도록 동작한다. 한편, 다이내믹 포커스부(110)도 캔슬 신호에 응답하여 다이내믹 포커스 신호를 발생하지 않도록 동작한다.

도 4는 도 3에 도시된 장치의 동작을 도식적으로 보이기 위한 파형도이다.

도 4a는 CRT(116)에 인가되는 RGB 영상 신호들 중의 하나를 보이는 것이고, 도 2b는 ABS 신호 검출부(106)에서 출력되는 ABS 신호를 보이는 것이고, 도 4c 및 도 4d는 속도 변조 신호 및 다이내믹 포커스 신호를 보이는 것이며, 그리고 도 4e는 도 3에 도시된 리트레이스 캔슬러(202)에서 출력되는 캔슬 신호를 보이는 것이다.

도 4c 및 도 4d에 도시된 바와 같이 캔슬 신호가 발생하는 동안 즉, 수직 귀선 구간에서 속도 변조 신호 및 다이내믹 포커스 신호가 캔슬링되고 있는 것을 알 수 있다. 그 결과 도 4b에 도시된 것처럼 ABS 신호가 안정되게 된다.

즉, 본 발명의 장치는 ABS 동작을 위해 영상 신호에 삽입된 펄스 신호를 검출하는 기간동안 속도 변조 신호 및 다이내믹 포커스 신호를 캔슬링시킴으로써 이들 신호에 의해 ABS 신호가 영향받지 않게 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 자동 밝기 안정화 장치는 ABS 동작을 위해 영상 신호에 삽입된 펄스 신호를 검출하는 기간동안 속도 변조 신호 및 다이내믹 포커스 신호를 캔슬링시킴으로써 이들 신호에 의해 ABS 신호가 영향받지않게 함으로써 자동 밝기 안정화 동작을 안정화시키는 효과를 가진다.

도 1은 종래의 영상 표시 장치의 구성을 보이는 블록도이다.

도 2는 도 1에 도시된 장치에 있어서 속도 변조 신호와 다이내믹 포커스 신호들이 ABS 신호에 미치는 영향을 도식적으로 보이기 위한 파형도이다.

도 3은 본 발명에 따른 자동 밝기 안정화 장치를 구비하는 영상 표시 장치의 구성을 보이는 블록도이다.

도 4는 도 3에 도시된 장치의 동작을 도식적으로 보이기 위한 파형도이다.

Claims (2)

1. 음극선관의 전자총의 열화에 의한 색 변화가 최소가 되도록 하는 자동 밝기 안정화 장치에 있어서,

   영상 신호의 수직 귀선 구간에 소정의 펄스 신호를 삽입하여 상기 전자총에 인가하는 영상 신호 처리부;

   상기 전자총에 의해 영향받은 상기 펄스 신호를 검출하는 ABS 신호 검출부;

   상기 영상 신호의 휘도 성분을 강조하기 위한 속도 변조 신호를 발생하여 상기 음극선관의 속도 변조 코일에 인가하는 속도 변조부;

   수직 귀선 구간에서 상기 속도 변조부에서 발생되는 속도 변조 신호를 캔슬링하는 캔슬 신호를 발생하는 리트레이스 캔슬링부를 포함하며,

   상기 영상 신호 처리부는 상기 ABS 검출부에서 검출된 펄스 신호의 크기를 상기 전자총이 열화되지 않은 상태에서 얻어진 크기와 비교하고 비교 결과에에 따라 영상 신호의 증폭도를 제어하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 장치의 자동 밝기 안정화 장치.
2. 제1항에 있어서,

   화면의 중앙부 및 주변부에서 상기 전자총에서 발생한 빔의 포커스가 변화하는 것을 보정하기 위한 다이내믹 포커스 신호를 발생하는 다이내믹 포커스 신호 발생부를 더 구비하며,

   상기 다이내믹 포커스 신호 발생부는 상기 캔슬 신호에 응답하여 다이내믹 포커스 신호를 캔슬링하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 장치의 자동 밝기 안정화 장치.