KR100884526B1 - 수평주사개시 영역을 최소화한 빔 인덱스 칼라 음극선관텔레비전 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수평주사개시 영역을 최소화한 빔 인덱스 칼라 음극선관 텔레비전에 관한 것이다. 이 빔 인덱스 칼라 음극선관 텔레비전은 인덱스 형광체에 주사되는 전자빔에 의하여 여기되어 발광할 때 방출되는 인덱스 광을 검출하는 광검출부; 상기 광검출부에 의해 검출된 인덱스 신호에 기초하여 증폭과 위상동기루프를 사용하여 빔 인덱스 칼라 음극선관에 인가되는 비디오 신호를 생성하는 인덱스 신호처리부; 및 상기 인덱스 신호처리부에서 출력되는 인덱스 신호의 주파수와 특정 관계인 클럭 신호를 발생하는 클럭 소스를 포함하며, 상기 빔 인덱스 칼라 음극선관에 인가되는 비디오 신호의 유효화면 영역동안에는 상기 인덱스 신호를 사용하여 상기 인덱스 신호처리부에서 사용되는 클럭 신호를 제공하고, 상기 비디오 신호의 블랭킹(blanking) 구간동안에는 상기 클럭 소스를 사용하는 수평주사개시 영역 최소화부를 포함한다. 본 발명에 따르면, 스크린 상의 평면적 수평주사개시 영역이 감소되고, 이로 인해 빔 인덱스 칼라 음극선관 텔레비전의 유효 화면 축소를 최소화할 수 있다.

BIT, 빔 인덱스, 음극선관, 인덱스 빔, 인덱스 신호, 위상동기루프, 수평주사개시 영역

Description

수평주사개시 영역을 최소화한 빔 인덱스 칼라 음극선관 텔레비전{BEAM INDEX COLOR TUBE TELEVISION FOR MINIMIZING THE HORIZONTAL SCAN START ZONE}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수평주사개시 영역을 최소화한 빔 인덱스 칼라 음극선관 텔레비전의 블록도이다.

도 2는 도 1에 도시된 수평주사개시 영역 최소화부의 개략적인 블록도이다.

도 3은 도 2에 도시된 수평주사개시 영역 최소화부의 상세 블록도이다.

도 4는 도 2에 도시된 각 부분의 동작 타이밍도를 도시한 도면이다.

도 5(a)는 본 발명 적용 전의 빔 인덱스 칼라 텔레비전의 유효화면이고, 도 5(b)는 본 발명 적용 후의 빔 인덱스 칼라 텔리비전의 유효화면을 도시한 도면이다.

도 6은 본 발명 적용 전후의 인덱스 신호 주파수의 도입 범위를 도시한 도면이다.

본 발명은 빔 인덱스 칼라 음극선관 텔레비전에 관한 것으로서, 특히 수평주사개시 영역을 최소화한 빔 인덱스 칼라 음극선관 텔레비전에 관한 것이다.

일반적으로 현재 널리 사용되는 칼라 음극선관은 저렴한 가격 및 비교적 선명한 화질로 하여 여러 장점이 있다.

그러나 색 선별 기능을 하는 섀도우마스크로 인하여 고전류영역 및 화면크기가 큰 경우에는 열팽창이 일어나서 색 순도를 저하시키기 때문에 제조상 한계가 있다.

뿐만 아니라, 전자빔이 지자계에 의하여 영향을 받으므로 칼라 음극선관 내부에 이너실드(inner shield)로 지자계를 차폐시킴과 아울러 TV 수상기 내에도 소자 회로 및 코일을 필요로 하는 등의 여러 문제점을 가지고 있다.

이러한 종래의 섀도우마스크가 있는 음극선관의 단점을 개선하기 위하여 섀도우마스크 및 이너실드가 없는 빔 인덱스 칼랴 음극선관이 개발되었다.

이러한 빔 인덱스 칼라 음극선관에는 종래의 섀도우마스크가 있는 음극선관과는 달리 스크린 상의 형광체가 색을 표현할 수 있는 Red(R), Green(G), Blue(B) 형광체 외에 구동용 인덱스 광을 내기 위한 인덱스 형광체가 더 구비된다.

이러한 상태에서 전자빔이 R/G/B 형광체를 발광시킬 때 인덱스 형광체도 같이 발광시키게 되며, 이에 의해 발생되는 빛은 음극선관의 외부에 있는 포토디텍터, 예를 들어 포토다이오드에 의해 검출되고, 특정의 인덱스 신호처리회로에서 이렇게 검출된 인덱스 광을 사용하여 R/G/B 신호에 해당되는 각각의 칼라 스트라이프에 전자빔이 점순차 주사할 수 있도록 RGB 제어용 스위칭 펄스를 생성하게 된다.

이 때, 빔 인덱스 칼라 음극선관의 구동 및 높은 색순도(color purity)를 얻기 위해서는 화면 초반부의 인덱스 형광체만 형성된 영역, 즉 수평주사개시 영역이 필요하다. 이 부분은 화면의 유효 크기가 작아지는 방향으로 영향을 준다.

이러한 수평주사개시 영역은 빔 인덱스 칼라 음극선관용 텔레비전에 있어서, 점순차 주사용 RGB 제어 스위칭 펄스가 매 수평 주기로 위상동기루프(Phase Locked Loop, 이하 PLL이라고 함) 회로에 의해 안정적으로 발진할 수 있도록 하기 위한 필수 구간이다. 이 구간은 RGB 칼라 형광체가 형성되어 있지 않으며, 인덱스 광을 얻기위한 인덱스 형광체만 8 ∼ 12개 정도 스크린에 형성된 평면적 구간이다.

비디오 신호계의 구성요소인 수평/수직 블랭킹 구간에서는 인덱스 신호처리 회로부의 점순차 주사용 RGB 제어 스위칭 펄스 발진 동작이 정지되고, 유효 화면 구간에서는 발진 동작이 되는 것이 매 수평 주기마다 반복이 되며, 따라서 발진 성분의 안정성과 그에 따른 색순도를 위해서는 수평주사개시 영역에 의한 초기 동작 안정화를 위한 도입시간이 어느 정도 필요하며, 그것이 길어지면 길어질수록 유효 화면의 축소를 가져온다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 매 주사개시 동작을 가능하게 하면서도 수평주사개시 영역을 최소화하여 유효 화면의 축소를 방지하는 수평주사개시 영역을 최소화한 빔 인덱스 칼라 음극선관 텔레비전을 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 특징에 따른 빔 인덱스 칼라 음극선관 텔레비전은,

인덱스 형광체에 주사되는 전자빔에 의하여 여기되어 발광할 때 방출되는 인덱스 광을 검출하는 광검출부; 상기 광검출부에 의해 검출된 인덱스 신호에 기초하여 증폭과 위상동기루프를 사용하여 빔 인덱스 칼라 음극선관에 인가되는 비디오 신호를 생성하는 인덱스 신호처리부; 및 상기 인덱스 신호처리부에서 출력되는 인덱스 신호의 주파수와 특정 관계인 클럭 신호를 발생하는 클럭 소스를 포함하며, 상기 빔 인덱스 칼라 음극선관에 인가되는 비디오 신호의 유효화면 영역동안에는 상기 인덱스 신호를 사용하여 상기 인덱스 신호처리부에서 사용되는 클럭 신호를 제공하고, 상기 비디오 신호의 블랭킹(blanking) 구간동안에는 상기 클럭 소스를 사용하는 수평주사개시 영역 최소화부를 포함한다.

여기서 상기 수평주사개시 영역 최소화부는 상기 클럭 소스에 기초하여 상기 비디오 신호의 블랭킹 구간에서 동작하는 위상동기루프 회로인 수평개시 클럭 생성부; 상기 인덱스 신호에 기초하여 상기 비디오 신호의 유효화면 영역에서 동작하는 위상동기루프 회로인 유효화면 클럭 생성부; 외부에서 입력되는 수평 및 수직 블랭킹 신호를 통해 상기 비디오 신호의 유효화면 영역 여부를 판별하는 유효화면 영역 판별부; 및 상기 유효화면 영역 판별부에서 출력되는 신호에 따라 상기 수평개시 클럭 생성부에서 출력되는 신호와 상기 유효화면 영역 판별부에서 출력되는 신호 중 하나의 신호를 선택하여 상기 수평개시 클럭 생성부로 출력하는 클럭 스위치를 포함하며, 상기 수평개시 클럭 생성부는 상기 클럭 스위치에서 출력되는 신호에 의해 제어되는 클럭 신호를 상기 인덱스 신호처리부로 출력하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유효화면 영역 판별부는 상기 비디오 신호가 유효화면 영역을 나 타내는 것으로 판별되는 경우 상기 클럭 스위치가 상기 유효화면 클럭 생성부에서 출력되는 신호를 선택하는 제어 신호를 출력하고, 상기 비디오 신호가 블랭킹구간을 나타내는 것으로 판별되는 경우 상기 클럭 스위치가 상기 수평개시 클럭 생성부에서 출력되는 신호를 선택하는 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 수평주사개시 영역을 최소화한 빔 인덱스 칼라 음극선관 텔레비전에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수평주사개시 영역을 최소화한 빔 인덱스 칼라 음극선관 텔레비전의 블록도이다.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 수평주사개시 영역을 최소화한 빔 인덱스 칼라 음극선관 텔레비전은 빔 인덱스 칼라 음극선관(10), 광검출부(20), 인덱스 신호처리부(30), RGB 인터페이스부(40), 비디오 신호 증폭부(50) 및 수평주사개시 영역 최소화부(60)를 포함한다.

빔 인덱스 칼라 음극선관(10)은 비디오 신호 증폭부(50)에서 입력되는 비디오 신호에 따라 전자총을 통해 해당 전자빔을 발생하여 가속시키고, 이렇게 가속된 전자빔은 스크린의 형광면에 가서 형광체를 발광시키게 된다. 이 때, RGB 칼라 형광체 외에 또 마련된 인덱스 형광체도 같이 발광된다.

광검출부(20)는 빔 인덱스 칼라 음극선관(10)의 인덱스 형광체에서 배열된 규칙에 따라 발생되는 인덱스 주파수(Index Frequency:Fi)를 갖는 인덱스 신호(Fi)를 검출하여 광전변환하여 대응되는 인덱스 신호(A)를 생성한다.

인덱스 신호처리부(30)는 광검출부(20)에서 출력되는 인덱스 신호(A)에 기초 하여 증폭과 PLL 회로에 의해 트리플릿 주파수(Triplet Frequency:Ft)를 갖는 RGB 제어스위칭 펄스용 전압제어발진기(Voltage Controlled Oscillator, 이하 VCO라고 함) 출력 신호를 생성한다.

이 때는 편향에 의한 주사 직선성이 주파수 성분인 인덱스 신호의 위상 안정성에 큰 영향을 주게 되고, 또한 매 수평 주기마다 동작과 중지를 반복하는 PLL 회로부의 동작 시작점의 안정성과 신속성이 더욱 요구된다. 이를 위해 수평주사개시 영역 최소화부(60)는 유효 화면 구간뿐만아니라 비디오 신호의 블랭킹 구간에서도 안정된 클럭신호를 발생하여 인덱스 신호처리부(20)로 제공한다. 즉, 비디오 신호의 브랭킹 영역에서 스크린 상의 인덱스 형광체가 발광하지 못함으로써 인덱스 신호 처리를 못하는 경우에도 안정된 클럭 신호를 발생한다.

RGB 인터페이스부(40)는 외부로부터의 R, G, B 신호를 받아서 점순차 출력을 위한 R, G, B 신호를 인덱스 신호처리부(20)로 제공한다.

비디오 신호 증폭부(50)는 인덱스 신호처리부(20)에서 출력되는 비디오 신호를 증폭하여 빔 인덱스 칼라 음극선관(10)으로 출력한다.

도 2는 도 1에 도시된 수평주사개시 영역 최소화부(60)의 개략적인 블록도이다.

도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 수평주사개시 영역 최소화부(60)는 수평개시 클럭 생성부(61), 유효화면 클럭 생성부(63), 유효화면 영역 판별부(65) 및 클럭 스위치(67)를 포함한다.

수평개시 클럭 생성부(61)는 비디오 신호의 블랭킹 구간에서 동작하는 PLL 회로이다.

유효화면 클럭 생성부(63)는 인덱스 신호처리부(30)에서 출력되는 인덱스 신호(A)를 받아서 비디오 신호의 유효화면 영역에서 동작하는 PLL 회로이다.

유효화면 영역 판별부(65)는 외부에서 입력되는 블랭킹 신호, 즉 수평 및 수직 블랭킹 신호를 통해 유효화면 영역 여부를 판별한다.

클럭 스위치(65)는 유효화면 영역 판별부(65)에 의해 판단된 정보에 기초하여 수평개시 클럭 생성부(61)에서 출력되는 전압 신호와 유효화면 클럭 생성부(63)에서 출력되는 전압 신호 중 하나를 선택한다.

클럭 스위치(65)에 의해 선택된 전압 신호는 다시 수평개시 클럭 생성부(61)로 입력되고, 수평개시 클럭 생성부(61) 내에 구비된 VCO는 상기 선택된 전압 신호에 대응되는 클럭 신호를 생성하여 인덱스 신호처리부(30)로 출력한다.

이와 같이, 클럭 스위치(65)에 의해 유효화면 영역 뿐만아니라 비디오 신호의 블랭킹 구간에서도 인덱스 신호에 대응되는 클럭 신호가 제공되므로 유효화면 영역 시작 시 인덱스 신호처리부(30)의 PLL 회로의 주파수 도입 시간이 단축되어 스크린 상의 평면적 수평주사개시 영역이 최소화될 수 있다. 이로 인해 유효화면 영역의 축소화 또한 최소화될 수 있다.

도 3은 도 2에 도시된 수평주사개시 영역 최소화부(60)의 상세 블록도이고, 도 4는 각 부분의 동작 타이밍도를 도시한 도면이다.

도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 수평개시 클럭 생성부(61)는 클럭 소스인 크리스털 소자(610), M 체배기(611), 위상 및 주파수 검출기(612), 충전 펌프(charge pump) 회로(613), 저항(R, 614)과 커패시터(C, 615)로 이루어진 루프 필터 및 VCO(616)를 포함하는 충전 펌프 PLL 구조를 가진다.

크리스털 소자(610)는 인덱스 신호처리부(30)에서 제공되는 인덱스 신호(A)의 M 체배의 주파수를 발진주파수로 하고, M 체배기(611)는 크리스털 소자(610)에서 발진된 신호를 M 체배하여 인덱스 신호(A)와 동일한 주파수를 갖도록 한다. 여기서 크리스털 소자(610)가 인덱스 신호(Fi)와 동일한 발진 주파수를 갖도록 함으로써 M 체배기(611)를 사용하지 않을 수 있다. 결국, 크리스털 소자(610)와 M 체배기(611)를 통해 위상 및 주파수 검출기(612)로 입력되는 클럭 신호(G)는 인덱스 신호(A)와 동일한 주파수를 갖는다.

위상 및 주파수 검출기(612), 충전 펌프(613), 루프 필터(614, 615) 및 VCO(616)는 충전 펌프 PLL 회로 구조를 이룬다.

즉, 위상 및 주파수 검출기(612)는 체배기(611)에서 출력되는 클럭 신호와 VCO(616)에서 출력되는 클럭 신호의 위상 및 주파수를 비교하여 대응되는 신호를 출력하고, 충전 펌프(613)는 위상 및 주파수 검출기(612)에서 출력되는 신호의 레벨을 변경시키며, 루프 필터는 저대역 필터로써 충전 펌프(613)의 출력 신호의 고역 성분을 제거하여 클럭 스위치(67)로 출력한다.

VCO(616)는 클럭 스위치(67)에 의해 선택되는 전압 신호에 대응되는 주파수 클럭(E)을 생성하여 출력하지만, 수평개시 클럭 생성부(61)와 유효화면 클럭 생성부(63)에서 출력되는 전압 신호는 발생 구간만 다를 뿐 그 크기는 거의 동일하므로, VCO(616)에서 출력되는 클럭 신호는 도 4에 도시된 바와 같은 클럭 신호(E)가 된다. 이와 같이 VCO(616)에서 출력되는 클럭 신호(E)는 인덱스 신호 처리부(30) 내에 있는 링 카운터(301)로 입력되어 카운트된 후 트리플릿 주파수(Ft)로 출력된다.

한편, 유효화면 클럭 발생부(63)는 N 분주기(631), 리미터(limiter, 632), 위상 비교기(633), 2중 평형 변조기(doubled-balanced modulator, 634), 및 저항(R, 635)과 커패시터(C, 636)로 이루어진 루프 필터를 포함한다.

N 분주기(631)는 수평개시 클럭 생성부(61)의 VCO(616)에서 출력되는 클럭 신호를 N 분주하여 출력하고, 리미터(632)는 인덱스 신호처리부(30)에서 출력되는 인덱스 신호(A)에 기초하여 N 분주기(631)에서 출력되는 신호의 주파수 및 진폭을 정형화하여 출력한다.

위상 비교기(633)는 리미터(632)에서 출력되는 신호들의 위상을 비교하여 입력된 인덱스 신호(A)와 함께 출력하고, 2중 평형 변조기(634)는 입력되는 신호에 기초하여 인덱스 신호(A)와 N 분주된 신호의 평형 변조된 결과 전압 신호를 클럭 스위치(67)로 출력한다.

한편, 유효화면 영역 판별기(65)는 외부에서 입력되는 수평 블랭킹 및 수직 블랭킹 신호에 기초하여 비디오 유효화면 구간인지 또는 블랭킹 구간인 지의 여부를 판별하여 해당 신호를 출력한다. 즉, 판별 결과 블랭킹 구간인 경우에는 도 4에 도시된 신호(Inhibit_FtCGB)를 출력하여 유효화면 클럭 생성부(63)가 동작하지 않도록 하고, 만약 유효화면 영역인 경우에는 신호(Inhibit_HSCGB)를 출력하여 수평주개시 클럭 생성부(61)가 동작하지 않도록 한다.

또한, 유효화면 영역 판별기(65)는 상기와 유사한 신호, 즉 블랭킹 구간인 경우에는 하이(high) 신호를 발생하고, 유효화면 영역인 경우에는 로우(low) 신호를 클럭 스위치(67)로 출력하여 클럭 스위치(67)가 수평개시 클럭 생성부(61)에서 출력되는 신호와 유효화면 클럭 생성부(63)에서 출력되는 신호의 선택을 스위칭할 수 있도록 제어한다.

상기한 바와 같이, 유효화면 영역 판별부(65)의 판별 신호에 따라 클럭 스위치(67)가 블랭킹 구간에서는 수평개시 클럭 생성부(61)에서 출력되는 전압 신호를 선택하여 VCO(616)로 입력하고, 유효화면 영역에서는 유효화면 클럭 생성부(63)에서 출력되는 전압 신호를 선택하여 VCO(616)로 입력함으로써, VCO(616)에서는 도 4에 도시된 바와 같이, 종래와는 달리 블랭킹 구간에서도 유효화면 영역에서 사용되는 클럭 주파수와 거의 동일한 클럭 신호를 발생할 수 있다. 따라서, 블랭킹 구간에서 유효화면 영역으로의 과도 기간을 확보하기 위해 마련된 수평주사개시 영역이 블랭킹 구간에서의 클럭 신호 발생으로 인해 축소될 수 있다.

첨부한 도 5(a), (b) 및 도 6을 참조하면, a 및 A는 본 발명의 실시예에 따른 수평주사개시 영역 및 유효 화면이고, f2(a)는 본 발명의 실시예에 따른 인덱스 신호의 주파수 도입 범위이며, b 및 B는 종래의 수평주사개시 영역 및 유효 화면이고, f1(b)는 종래의 인덱스 신호의 주파수 도입 범위이다.

도 5(a) 및 (b)에서 알 수 있는 바와 같이 종래에 비해 본 발명의 적용 후 수평주사개시 영역이 매우 작아졌고, 따라서 유효 화면이 상대적으로 넓어지는 효과가 발생된다.

또한, 도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 종래에 비해 본 발명이 적용된 경우 인덱스 신호(Fi)를 기준으로 차지하는 인덱스 신호의 주파수 도입 범위가 좁아져 인덱스 신호(Fi)에 동기할 수 있는 시간이 단축됨으로써 결국 수평주사개시 영역이 좁아지는 효과가 발생된다.

본 발명은 다음에 기술되는 청구 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경 및 실시가 가능하다.

본 발명에 따르면, 스크린 상의 평면적 수평주사개시 영역이 감소되고, 이로 인해 빔 인덱스 칼라 음극선관 텔레비전의 유효 화면 축소를 최소화할 수 있다.

Claims (6)

1. 인덱스 형광체에 주사되는 전자빔에 의하여 여기되며, 발광 시 방출되는 인덱스 광을 검출하여 인덱스 신호를 생성하는 광검출부,

   상기 인덱스 신호에 기초하여 증폭과 위상동기루프를 사용하여 비디오 신호를 생성하며, 상기 비디오 신호와 상기 인덱스 신호를 전달하는 인덱스 신호처리부, 및

   상기 인덱스 신호처리부에서 출력되는 상기 인덱스 신호의 주파수를 M 체배하는 클럭 소스를 포함하며, 상기 비디오 신호의 유효화면 영역 동안에는 상기 인덱스 신호를 이용하여 제1 클럭 신호를 생성하고, 상기 비디오 신호의 블랭킹(blanking) 구간 동안에는 상기 클럭 소스를 이용하여 제2 클럭 신호를 생성하는 수평주사개시 영역 최소화부

   를 포함하는 빔 인덱스 칼라 음극선관 텔레비전.
2. 제1항에 있어서,

   상기 수평주사개시 영역 최소화부는,

   상기 제2 클럭 신호를 생성하며, 상기 비디오 신호의 블랭킹 구간에서 동작하는 수평개시 클럭 생성부,

   상기 제1 클럭 신호를 생성하며, 상기 비디오 신호의 유효화면 영역에서 동작하는 유효화면 클럭 생성부,

   외부에서 입력되는 수평 및 수직 블랭킹 신호를 이용하여 상기 비디오 신호의 유효화면 영역 여부를 판별하는 유효화면 영역 판별부, 및

   상기 유효화면 영역 판별부에서 출력되는 신호에 따라 상기 제1 클럭 신호 또는 상기 제2 클럭 신호를 선택하여 상기 수평개시 클럭 생성부로 출력하는 클럭 스위치

   를 포함하는 빔 인덱스 칼라 음극선관 텔레비전.
3. 제2항에 있어서,

   상기 클럭 스위치는,

   상기 비디오 신호가 유효화면 영역을 나타내는 것으로 판별되는 경우 상기 제1 클럭 신호를 선택하며,

   상기 비디오 신호가 블랭킹구간을 나타내는 것으로 판별되는 경우 상기 제2 클럭 신호를 선택하는 빔 인덱스 칼라 음극선관 텔레비전.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제

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