KR100692983B1 - 포커스 전압 트래킹 회로 - Google Patents

Abstract

청색 이미지를 생성하는 음극선관의 포커스 전극에 인가되는 직류 포커스 전압(F)은 청색 빔 스폿 크기를 증가시키도록 청색 이미지의 포커스를 약간 흐리기(defocuss) 위해 설정된다. 청색 빔 스폿의 증가는 채도를 감소시키고, 더 밝은 청색과 증가된 청색 영상 구동 범위를 가능하게 한다. 수동 네트워크(25, 26)는 울터(ultor) 전극과 포커스 전극 사이에 연결되어서 울터 전압에 대한 포커스 전압비의 트래킹(tracking)을 제공한다. 트래킹은 영상 로딩(loading)에 의해 생성되는 울터 전압의 전압 변동에 의해 전체 청색 이미지에서 균일하게 흐려지는 영상의 장해를 방지한다.

Description

포커스 전압 트래킹 회로{FOCUS VOLTAGE TRACKING CIRCUIT}

도 1은 본 발명의 음극선관(CRT)에 대한 특성을 실현하는 동적 포커스 발생기를 도시하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 음극선관(CRT)

13 : 플라이백 변압기

16 : 포커스 전압 발생기

23 : 동적 포커스 신호 발생기

30 : 수평 편향 회로 출력 스테이지

37 : 분압기

본 발명은 음극선관용 포커스 전압 정정 장치에 관한 것이다.

음극선관(CRT) 상에 표시된 이미지는 CRT상의 빔의 스캐닝에 흔히 발생하는 포커스의 흐려짐(defocussing) 또는 비선형성과 같은 결함 또는 왜곡으로부터 악영향을 받을 수 있다. 이러한 결함 또는 왜곡은 예를 들어 빔이 수평 방향에서 굴절하는 것처럼 CRT의 전자총으로부터 면판까지의 거리가 현저하게 변하기 때문에 발생한다. 일반적으로, 빔이 수평 방향에서 편향될 때 발생하는 포커스의 흐려짐을 감소시키는 것은 수평 비율에서 파라볼릭 전압 성분을 갖는 동적 포커스 전압을 발생시키고 포커스 전압을 동적으로 변화시키기 위해 이 동적 포커스 전압을 CRT의 포커스 전극에 인가시킴으로써 얻어질 수 있다.

프로젝션 TV 수상기(PTV)에서, CRT의 스크린의 청색 형광체는 녹색 또는 적색 형광체보다 매우 낮은 지속성을 갖는다. 지속성 차이를 보상하기 위해, 청색 형광체의 순간 밝기는 녹색 또는 적색 형광체의 순간 밝기보다 훨씬 크게 생성된다. 높은 순간 밝기 때문에, 청색 형광체는 높은 영상 구동 레벨에서 포화된다. 따라서, 영상 구동이 증가할 때함에 따라 청색에서 빛 출력이 증가하지 않는다. 반대로, 적색 및 녹색 형광체의 빛 출력은 영상 구동이 증가함에 따라 증가를 지속한다. 그 결과 스크린 상에 매우 밝은 영역의 황색이 형성된다.

소정의 CRT용 화상의 높은 밝기를 획득하는 것이 바람직하다. 그러므로, 청색 포커스는 일반적으로 청색 빔 스팟의 크기를 증가시키기 위해 포커스를 약간 흐리도록 설정된다. 빔 스팟 크기의 확대는 포화 임계치를 증가시키고, 더욱 밝은 청색 및 증가된 선형 청색 구동 범위를 가능하게 한다. 약간의 청색 포커스 흐림은 허용 가능하다. 이는 사람의 눈이 동시에 청색과 적색에 포커스를 맞출 수 없고 대부분의 화상은 세부적으로 보면 적색 및 녹색에서 전달되기 때문이다.

영상 로딩에서 기인한 빔 전류 변화는 울터 전압의 변화를 유발한다. 포커스 전압이 울터 전압을 트랙킹하지 않는 경우에는, 화상의 대부분의 영역에서 포커스가 흐려진 청색을 가짐에도 불구하고, 화상의 일부 영역에서는 포커싱(focussing)이 최적으로 유지될 수 있다.

화상 전체에 대하여 포커스를 흐리는 것을 일관되게 유지하는 것이 바람직하다. 그러므로, 예를 들어 1/3의 울터 전압에 대한 포커스 전압비를 일관되게 유지함으로써 포커스 전압이 울터 전압 내의 변화를 트래킹하도록 하는 것이 바람직하다. 필요 조건을 트래킹하는 이 비율이 화상의 어느 곳에서도 만족되지 않는다면, 청색 포커스 전압에 대한 울터 전압 변화가 불필요한 이상적 청색 포커싱을 유발시키는 화상의 부분이 있을 것이다. 이는 청색 형광체 포화 및 필요한 청색 밝기의 부족이 일어나게 할 수 있다. 영향을 받은 영역은 백색 영역 내의 불필요한 황색 수평 줄무늬로서 나타날 것이다.

백색 영역 내에서 최소한의 황색으로 증가된 밝기를 얻도록 청색 화상이 균일하게 포커스를 흐릴 수 있기 위해 올바른 울터 전압 대 포커스 전압비의 트래킹을 제공하는 것이 바람직하다.

종래예에서, 울터 전압대 포커스 전압비 트래킹은 울터 전압의 샘플이 증폭기에서 동적 포커스 신호와 합산되는 것처럼 울터 전압의 일부를 동적 포커스 증폭기의 입력 단자에 제공함으로써 얻어졌다. 증폭기의 출력 단자에서 발생된 복합 신호는 동적 포커스 연결 커패시터를 통하여 PTV 수상기의 각 CRT의 포커스 전극에 결합된다.

본 발명의 사상을 구체화하는 영상 이미지화 장치에서, CRT는 울터 전극 및 포커스 전극을 구비한다. 고전압 전원 장치는 울터 전극에서 고전압 울터 전압을 생성시키고, 포커스 전극에서 고전압 포커스 전압을 생성시키기 위해 사용된다. 수동 네트워크는 울터 전압이 발생되는 제1 단자와, 포커스 전압이 발생되는 제2 단자를 갖는다. 수동 네트워크는 울터 전압의 전압 변동 성분을 포커스 전극에 용량성으로 연결하는 제1 커패시턴스를 구비한다.

도 1은 프로젝션 TV 수상기(PTV)의 CRT(10)를 도시한다. CRT(10)는 청색 이미지를 만들어내고, 프로젝션 저항(152)을 통하여 종래의 고전압 전원 장치(11)의 울터 제공 단자(12)에 연결되는 울터 전극(12)을 갖는다. PTV의 다른 두 개의 CRT는 도시하지 않았다. 전원 장치(11)는 종래의 수평 편향 회로의 출력 스테이지(30)에 연결된 플라이백 변압기(13)를 구비한다. 변압기(13)는 분할된 고전압 권선(15)을 갖는다. 대략 30KV 직류 전압인, 단자(12)에 발생된 울터 전압(U)은 정류된 플라이백 펄스 전압 FB로부터 발생된다. 울터 필터 커패시터(151)는 단자(12)에 연결된다. 커패시터(151) 및 저항(152)은 전압(U)을 PTV의 각 세개의 CRT에 분산시키는 도시하지 않은 한개의 모듈에 구비될 수 있다. 펄스 전압 FB는 권선(15)의 모든 구획(segments)의 플라이백 펄스 전압의 합에서부터 발생된다.

포커스 전압 발생기(16)는 권선(15)의 모든 권선 회전의 대략 1/3을 포함한다. 발생기(16)는 권선(15)의 모든 회전의 1/3에서 발생된 펄스 전압 FB의 일부로부터 대략 직류 11.5KV의 고전압 F를 만든다. 전압 F는 매우 높은 저항을 갖는 저항성 분압기(37)의 단자(31)에서 발생된다. 브리더(bleeder) 저항(150)은 전압 V 및 F가 발생되는 단자들 사이에 연결된다. 분압기(37)는 저항(32), 포텐셔미터(potentiometer) 저항(33), 저항(34), 저항(35) 및 저항(36)을 구비하며, 이런 순서로 직렬 연결된다. 단자(31)는 저항(32)의 종단자(end terminal)를 형성한다. 저항(36)의 종단자(36a)는 기준 전압(접지)에 연결된다.

포커스 전압 FV의 직류 전압 성분은 포텐셔미터 저항(33)의 단자(38)의 전압 F로부터 발생된다. 전압 FV의 직류 전압 성분은 저항(39)을 통하여 CRT(10)의 포커스 전극(17)에 연결된다. 포커스 전압 FV의 직류 전압 성분은 포커스 전압 조정을 용이하게 하기 위해 약 1.5KV의 전압 범위에서 조정 가능하다.

동적 포커스 보정(correction) 신호 DF는 종래의 동적 포커스 신호 발생기(23)의 출력 단자(22)에서 발생된다. 발생기(23)의 예가 죤 비 죠지(John B. George)에게 허여된 "고전압 수직 동적 포커스 증폭기(High Voltage Vertical Dynamic Focus Amplifier)" 제목의 미국 특허 제5,430,358호에 개시되어 있다. 발생기(23)는 도시하지 않았으나, 증폭기 단계를 구비한다. 발생기(23)는 수평 비율 파라볼라(parabola) 신호 HP 및 수직 비율 파라볼라 신호 VP를 수신하고, 이 파라볼라 신호들을 결합시킨다. 신호 DF는 예컨대 60 Hz와 같은 기본 주파수에서의 800 Vp-p 수평 비율 파라볼라 성분 신호 및 300 Vp-p 수직 비율 파라볼라 성분 신호의 합산을 포함한다. 신호 DF는 커패시터(24)를 통하여 CRT(10)의 포커스 전극(17)에 연결된다.

커패시터(24)의 커패시턴스 값은 저항(39) 및 커패시터(24)의 접합 단자(40)에서 발생된 저항과 결합될 때에 미소한 신호 감소와 수직 비율 파라볼라 소자 신호의 60 Hz 비율의 최소의 위상 시프트가 되도록 선택된다. 그러나, 이러한 배열은 영상 로딩의 결과로서 전압 U 및 F에서 생기는 전압 변동을 포커스 전압 FV의 발생으로부터 방지하는 저역 필터를 형성한다. 상기의 저역 필터링은 권선(15)의 1/3 부분을 사용함으로써 고유의 왜곡이 제거되는 부가적인 이득을 제공한다.

본 발명의 특징에 따르면, 1 메가 오옴의 저항(26)과 직렬로 연결된 150 pF 커패시터(25)는 함께, 울터 전압 단자(12) 및 포커스 전극(17) 사이에 연결된 시리즈 저항-커패시터(R-C) 네트워트(41)를 형성한다. 바람직하게도, R-C 네트워트(41)는 CRT(10)의 포커스 전극에만 적용되고, 이는 청색 이미지를 만든다. 녹색 및 적색 이미지를 생성하는 도시하지 않은 CRT의 도시하지 않은 포커스 전압 발생기는 네트워트(41)와 같은 네트워크를 구비하지 않는 것을 제외하면 포커스 전압 발생기(16)와 유사하다.

발생기(23)의 동적 포커스 신호 DF는 커패시터(24) 및 커패시터(25)로 형성된 용량성 분압기에 의해 분할된 용량성 전압이다. 60 Hz에서 1KHz 범위의 저주파수에서의 신호 DF의 신호 성분은 포커스 전극(17)에서 자체값의 약 2/3까지 감소된다.

영상 로딩에 의해 발생하는 울터 전압 U의, 60 Hz에서 1KHz의 주파수 범위의 전압 변동은 1/3의 분할 비율에 의해 저항(26), 커패시터(25) 및 커패시터(24)로 구성된 분압기에서 분할된 전압이다. 결과적으로, 울터 전압 U의 전압 변동 진폭의 1/3은 청색 포커스 전극(17)에 인가되어서 전압 U에 대한 포커스 전압 FV의 최적의 트래킹을 제공한다.

전술한 바와 같이, 만약 화상의 어디에서도 트래킹 요구가 만족되지 않았다면, 울터 전압의 변화로 인하여 청색 포커스 전압 FV가 불필요한 이상적인 포커싱을 유발할 수 있었던 일부의 화상이 존재할 수 있었을 것이다. 결과적으로 형광체 포화 및 필요한 청색 밝기의 부족이 발생할 수 있다.

상기의 1 KHz 주파수의 신호 DF의 신호 성분에 대하여, 1 메가 저항(26)은 커패시터(25) 및 커패시터(24)의 리액턴스에 대해 매우 높고 크게 되며 분할 작용을 멈춘다. 그러므로 바람직하게는, 15 KHz의 수평 비율 동적 포커스 신호 성분에서 무시할 수 있는 감소가 존재한다. 전압 변동을 포함한 영상 신호는 이러한 주파수에서 더 작아지고, 전압 U에 대한 전압 FV의 전압 변동 트래킹이 필요치 않을 수 있다. 화상 튜브 아크가 종료된 동안, 공급 단자(12)는 임시적이며 신속하게 접지된다. 바람직하게는, 저항(26)이 없었다면, 1 메가 저항(26)은 커패시터(24) 및 커패시터(24)에 흐를수도 있는 큰 전류로 인한 파손으로부터 동적 포커스 신호 발생기(23)를 보호한다.

Claims (12)

1. 영상 이미지화 장치로서,

   울터 전극 및 포커스 전극을 포함하는 음극선관과;

   상기 울터 전극에서 고전압의 울터 전압(U)을 발생시키고 상기 포커스 전극에서 고전압의 포커스 전압(F)을 발생시키는 고전압 전원 장치(11)와;

   상기 울터 전압이 발생되는 제1 단자(152 및 26의 접점) 및, 상기 포커스 전압이 발생되는 제2 단자를 구비하고, 상기 울터 전압의 전압 변동 성분을 상기 포커스 전극에 결합하는 제1 리액티브 임피던스(reactive impedance)(26, 25)와;

   상기 포커스 전극에 연결되고, 상기 제1 리액티브 임피던스와 함께 상기 전압 변동 성분에 대한 리액티브 분압기(25, 24)를 형성하는 제2 리액티브 임피던스(24)

   를 포함하는 영상 이미지화 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 울터 전압의 상기 전압 변동 성분은 영상 로딩(video loading)에 의해 생성되는 것인, 영상 이미지화 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 포커스 전압의 동적 포커스 전압 성분(VP, HP에서 유도됨)을 발생시키는 동적 포커스 전압 발생기(23)와, 상기 동적 포커스 전압 성분을 상기 포커스 전극에 결합하는 제2 커패시터(24)를 더 포함하는 영상 이미지화 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 제1 리액티브 임피던스 및 제2 리액티브 임피던스는 제1 커패시터(25) 및 제2 커패시터(24)를 포함하고, 상기 리액티브 분압기는 상기 동적 포커스 전압 성분(VP, HP에서 유도됨)과 상기 전압 변동 성분 중 하나에 대한 용량성 분압기를 포함하는 것인, 영상 이미지화 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 제2 커패시터(24)는 상기 제1 커패시터(25)와 함께 상기 동적 포커스 전압 성분(VP, HP에서 유도됨)과 상기 전압 변동 성분의 각각의 하나에 대한 용량성 분압기를 형성하는 것인, 영상 이미지화 장치.
6. 제4항에 있어서, 상기 동적 포커스 전압 성분(VP, HP에서 유도됨)은 수평 편향 주파수와 관련된 주파수에서 제1 파라볼릭 동적 포커스 전압 부분(HP에서 유도됨)과, 수직 편향 주파수와 관련된 주파수에서 제2 파라볼릭 동적 포커스 전압 부분(VP에서 유도됨)을 포함하며, 상기 용량성 분압기(25, 24)는 상기 제2 파라볼릭 동적 포커스 전압 부분을 감소시키는 것인, 영상 이미지화 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 네트워크는 상기 용량성 분압기가 상기 제1 파라볼릭 동적 포커스 전압 부분(HP에서 유도됨)을 감소시키는 것을 방지하기 위하여 저항(26)이 상기 제1 커패시터(25)와 직렬로 결합되는 특징을 더 구비하는 것인, 영상 이미지화 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 제1 리액티브 임피던스는 증폭 없이 결합하는 것인, 영상 이미지화 장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 리액티브 분압기(25, 24)는 상기 전압 변동 성분의 일부분을 상기 포커스 전극에서 발생시키기 위하여 전압 감소를 제공하는 것인, 영상 이미지화 장치.
10. 울터 전극 및 포커스 전극을 구비하는 음극선관과;

    상기 울터 전극에서 고전압의 울터 전압(U)을 발생시키고 상기 포커스 전극에서 고전압의 포커스 전압(F)을 발생시키는 고전압 전원 장치(11)와;

    상기 울터 전압의 전압 변동 성분을 상기 포커스 전극에 결합하는 제1 리액티브 임피던스(26, 25)와;

    상기 포커스 전압의 동적 포커스 전압 성분(VP, HP에서 유도됨)을 발생시키는 동적 포커스 전압 발생기(23)와;

    상기 제1 리액티브 임피던스 및 제2 리액티브 임피던스가 상기 동적 포커스 전압 성분과 상기 울터 전압의 상기 전압 변동 성분 중 한 개에 대한 리액티브 분압기를 형성하도록 상기 동적 포커스 전압 성분을 상기 포커스 전극에 결합하는 제2 리액티브 임피던스(24)

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 이미지화 장치.
11. 제1항에 있어서, 상기 제1 리액티브 임피던스(25, 26)는 상기 전압 변동 성분을 상기 포커스 전극에 용량성으로 결합하기 위한 제1 커패시터(25)를 포함하는 것인 영상 이미지화 장치.
12. 제10항에 있어서, 상기 제1 리액티브 임피던스(25, 26) 및 제2 리액티브 임피던스(24)는 용량성 분압기를 형성하는 제1 커패시터(25) 및 제2 커패시터(24)를 개별적으로 포함하는 것인, 영상 이미지화 장치.

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