KR19980031639A - 모니터의 다이나믹 포커싱회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모니터에서 화면의 가장자리를 주사할 경우에 포커싱이 틀어지는 것을 보상하기 위한 다이나믹 포커싱회로에 관한 것이다.

이러한 본 발명의 회로는 FBT(160) 일차 권선의 일단에 B+ 전압이 연결되고 타단에 수평출력부(140)와 수평 편향코일(150)이 연결되며, FBT 이차권선을 통해 CRT(170)에 아노드전압과 스터틱 포커스전압 및 다이나믹 포커스전압을 제공하도록 된 모니터에서, 수평편향코일의 일단으로부터 신호를 입력받아 이를 반전시켜 파라볼라 파형의 다이나믹 포커스신호를 형성하는 파라볼라 정형수단(210);과 파라볼라 정형수단의 출력을 구동시켜 상기 FBT(160)를 통해 다이나믹 포커스 그리드(G3)에 인가하기 위한 출력부(220)로 구성된다.

따라서 본 발명에 따른 다이나믹 포커스회로는 수평 편향회로에서 발생되는 파라볼라 파형을 반전시켜 다이나믹 포커싱신호를 발생하므로 회로 구성이 용이하고 비용이 저렴하게 되는 효과가 있다.

Description

모니터의 다이나믹 포커싱회로 ( Dynamic focusing circuit of a monitor)

본 발명은 모니터에서 화면의 가장자리를 주사할 경우에 포커싱이 틀어지는 것을 보상하기 위한 다이나믹 포커싱회로에 관한 것이다.

일반적으로 모니터에 사용되는 칼라표시장치(CPT)는 R,G,B 전자총에서 방출된 열전자를 집속 및 가속시킨 후 샤도우 마스크상의 일점을 통해 R,G,B 형광면에 충돌시켜 화소를 형성하고, 수직 및 수평 편향코일에 톱니파 전류를 흘려 2차원 화면을 형성하도록 된 것이다.

이러한 칼라표시장치(CPT)의 동작을 위해서 히터에 약 6.3V 정도의 히터전압이 인가됨과 아울러 방출된 열전자의 집속을 위한 포커스 그리드 전압, 스크린 그리드 전압 등이 요구되고, 열전자를 가속시키기 위하여 아노드에 약 20 KV 정도의 고압이 인가되게 된다.

이때 케소드에서 방출되는 전자빔의 포커싱을 위한 포커스 그리드는 스터틱 포커스(S.FOCUS) 그리드와 다이나믹 포커스(D.FOCUS) 그리드로 구분되는 경우가 있는데, 이 다이나믹 포커스 그리드에는 다이나믹 포커싱을 위해서 파라볼라 파형의 신호(이를 다이나믹 포커스신호라 한다)가 인가되도록 되어 있다.

그리고 파라볼라 파형의 다이나믹 포커싱 신호를 발생하기 위한 종래의 회로(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 동기처리부(101), 파라볼라용 프리 앰프(102), 버퍼(103), 파라볼라 출력부(104)로 구성되고, 이 회로에서 발생된 다이나믹 포커싱신호는 FBT(160)로 입력되어 DC전압과 함께 CRT의 다이나믹 포커스 그리드에 인가된다. 그리고 FBT(160)의 일차권선에는 전원 공급기(110:SMPS)로부터 직류전압을 입력받아 B+ 전압을 제공하는 DC-DC 변환기(120)와 수평 출력부(140), 수평 편향코일(150:H.DY)이 연결되어 있고, 수평출력부(140)는 수평발진 및 구동부(130)의 출력에 따라 수평 편향코일(150)에 톱니파 전류가 흐르게 한다.

이와 같은 종래의 다이나믹 포커싱회로의 동작을 살펴보면, 동기처리부(101)는 배타적 오아 게이트로 구현되어 수평동기신호(H.sync)와 수직동기 신호(V.sync)를 입력받아 입력 동기신호의 극성에 관계없이 단일 극성의 수평 및 수직 동기신호를 출력하고, 파라볼라용 프리 앰프(102)는 단일 극성의 수직동기 및 수평동기신호를 입력받아 파라볼라 파형의 다이나믹 포커스신호를 발생하여 버퍼(103)로 각각 출력한다. 버퍼(103)는 통상 트랜지스터회로로 구현되어 수평 파라볼라 파형과 수직 파라볼라 파형의 신호를 합하여 하나의 다이나믹 포커스신호를 발생하고, 파라볼라 출력부(104)는 이 다이나믹 포커스신호를 증폭하여 FBT(160)를 통해 CRT의 다이나믹 포커스 그리드에 직류전압과 함께 인가한다.

잘 알려진 바와 같이, CRT에서 전자빔(beam)의 직경은 스크린 주변쪽으로 갈수록 증가한다. 즉, 모니터의 중앙에 맺히는 촛점에 비해 가장자리에서의 촛점은 넓게 퍼지기 때문에 가장자리에서 선명도가 떨어진다. 이것을 보상해 주기 위해서 고해상도 모니터에서는 전자빔의 촛점이 CRT의 형광면에 정확히 맺히도록 보상 파형(이를 다이나믹 포커스신호라 한다)을 걸어준다.

이 보상파형은 CRT와 편향 코일의 조합에 의해 좌우되는데, 도 6에 도시된 바와 같이 CRT의 화면이 커질수록 보상을 위해 요구되는 전압 파고치가 증가하는 경향이 있다. 따라서 CRT의 센터부위와 CRT 주변간의 주행거리 차이에 따라 발생되는 포커스의 차이를 보정하는 기능을 가진 다이나믹 포커스신호는 수백 볼트의 전원이 필요하며, 이와 같은 전원은 통상 수평편향 코일과 연결되어 있는 고압 트랜스나 FBT로부터 얻어진다.

예컨대, 화면의 좌측 가장자리와 우측 가장자리를 보상해주기 위한 수평 다이나믹 포커스신호는 도 2의 (A)에 도시된 바와 같이, 수평주기(1H)로 발생되는 중앙부분이 오목한 파라볼라 파형의 신호이고, 화면의 상측 가장자리와 하측 가장자리를 보상해주기 위한 수직 다이나믹 포커스신호는 도 2의 (B)에 도시된 바와 같이, 수직주기(1V)로 발생되는 중앙부분이 오목한 파라볼라 파형의 신호이다. 이때, 가장자리 부분에서의 파고치의 전압은 도 6에서와 같이 CRT화면이 커질수록 증가하는데, 통상 300V_P-P∼400V_P-P정도이다.

이와 같은 수평 및 수직 파라볼라 파형은 도 1의 파라볼라용 프리 앰프(102)에서 수평동기 및 수직동기에 맞춰 발생되고, 버퍼(103)와 파라볼라 출력부(104)를 통해 FBT(160)로 인가된다.

그런데 이와 같이 수평동기신호 및 수직 동기신호를 입력받아 각각의 파라볼라 파형의 다이나믹 포커스신호를 발생하는 종래의 회로는 파라볼라 파형을 형성하기 위한 별도의 회로가 요구되므로 그 구성이 복잡하고, 소요되는 부품이 많아 비용이 증가되는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 수평편향부에서 발생되는 파라볼라 파형을 이용하여 간단하게 다이나믹 포커싱신호를 발생할 수 있도록 된 다이나믹 포커싱회로를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 회로는, FBT 일차 권선의 일단에 B+전압이 연결되고 타단에 수평출력부와 수평편향코일이 연결되며, FBT 이차권선을 통해 CRT에 아노드전압과 스터틱 포커스전압 및 다이나믹 포커스전압을 제공하도록 된 모니터에 있어서,

상기 수평편향코일의 일단으로부터 신호를 입력받아 이를 반전시켜 파라볼라 파형의 다이나믹 포커스신호를 형성하는 파라볼라 정형부와; 상기 파라볼라 정형부의 출력을 구동시켜 상기 FBT를 통해 다이나믹 포커스 그리드에 인가하기 위한 출력부로 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 모니터에 있어서 종래의 다이나믹 포커싱회로를 도시한 블록도,

도 2는 다이나믹 포커싱을 설명하기 위하여 도시한 도면,

도 3은 모니터에 있어서 본 발명에 따른 다이나믹 포커싱회로를 도시한 블록도,

도 4는 본 발명에 따른 다이나믹 포커싱회로의 회로도,

도 5는 도 3의 각 부분에서 동작 파형도,

도 6은 CRT화면의 크기에 따른 다이나믹 포커싱전압의 크기를 도시한 그래프이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100,200: 다이나믹 포커싱회로101: 수평동기처리부

102: 파라볼라용 프리앰프103: 버퍼

104: 파라볼라 출력부110: 전원긍급기

120: DC-DC 변환기130: 수평발진 및 구동부

140: 수평출력부150: 수평편향코일

160: FBT170: CRT

210: 파라볼라 정형부220: 출력부

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 다이나믹 포커싱 회로는 도 3에 도시된 바와 같이, 수평 편향코일(150)의 일단으로부터 결합 커패시터(Cc)를 통해 파라볼라 파형의 신호를 입력받아 반전하여 다이나믹 포커싱신호를 형성하는 파라볼라 정형부(210)와, 상기 파라볼라 정형부(210)의 출력에 따라 고압을 구동하여 다이나믹 포커스 그리드(G3)에 인가하는 출력부(220)로 구성된다.

또한, FBT(160)의 일차측 권선의 일단에는 직류-직류 변환기(120)가 연결되어 B+ 전압을 제공하고 있으며, FBT(160)의 일차권선의 타측에는 수평편향코일(150)과 수평출력부(140)가 연결되어 있고, 수평출력부(140)는 수평발진 및 구동부(130)의 출력에 따라 내부의 수평 출력 트랜지스터를 온,오프하여 톱니파 편향전류가 수평편향 코일(150)에 흐르게 한다.

그리고 FBT 이차권선을 통해 고전압(H.V)을 CRT의 아노드(A)에 제공함과 동시에 스터틱 포커스전압(S.FOCUS), 스트린전압 등을 CRT(170)의 각 그리드에 제공하고, 다이나믹 포커스 그리드(G3)에 다이나믹 포커싱 전압(D.FOCUS)을 인가한다.

이어서, 상기 도 3에 도시된 각 블록의 구체적인 회로를 살펴보면, 도 4에 도시된 바와 같이 수평구동부 및 출력부(130140)는 수평구동 트랜지스터와 수평구동 트랜스포머(HDT)가 수평 출력 트랜지스터(Q1)의 베이스를 구동하도록 되어 있고, 수평 출력 트랜지스터(Q1)의 콜랙터에 귀선 커패시터(Cr)와 댐퍼 다이오드(Dd)가 연결되어 있다.

또한 수평편향코일(H.DY)에는 리니어리티 코일(Lin)이 연결되어 있으며, S 보정 커패시터(Cs)도 연결되어 있다.

본 발명에 따른 다이나믹 포커싱회로(200)는 리니어리티 코일(Lin)과 보정 커패시터(Cs)의 공통 연결점으로부터 커플링 커패시터(Cc)를 통해 신호를 입력받아 서로 병렬 연결된 저항(R1)과 커패시터(C1)로 된 스피드업 회로를 통해 연산증폭기(OP1)의 반전단자(-)로 연결하고, 연산증폭기(OP1)의 비반전단자(+)는 저항(R2)을 통해 접지된다.

그리고 연산증폭기(OP1)의 출력은 버퍼 트랜지스터(TR1,TR2)의 베이스로 연결되고, 이 신호는 버퍼 트랜지스터(TR1,TR2)의 에미터측을 통해 트랜스(T1)의 일차권선에 연결된다. 또한 버퍼(TR1,TR2) 출력은 서로 병렬 연결된 저항(Rf)과 커패시터(Cf)로 이루어진 궤환회로를 통해 연산증폭기(OP1)의 비반전단자(-)로 되먹임된다.

트랜스(T1)의 이차권선의 일단에는 Vcc2 전압이 연결되어 있고, 이 전압에 의해 구동된 다이나믹 포커스신호는 FBT(160)의 커패시터(Cf)를 통해 다이나믹 포커스 그리드(D.FOCUS:G3)에 인가된다.

이어서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 동작을 도 5에 도시된 파형을 중심으로 살펴보면 다음과 같다.

수평출력 트랜지스터(Q1)에는 도 5의 (A)에 도시된 바와 같이, 수평동기신호에 동기된 구형파 펄스가 인가되고, 이 펄스의 '하이'기간동안 수평출력 트랜지스터(Q1)는 턴온된다. 수평출력 트랜지스터(Q1)가 턴온되면 수평 편향코일(H.DY)과 턴온된 트랜지스터(Q1)를 통해 전류가 흐르면서 편향코일(H.DY)에 에너지가 축적되고 있다. 이어서 수평구동신호가 '로우'가 되면 수평출력 트랜지스터(Q1)가 갑자기 턴오프되면서 콜랙터측에 도 5의 (B)에 도시된 바와 같은 고압펄스가 발생되고, 수평편향코일(H.DY)에 축적된 에너지가 귀선 커패시터(Cr)를 충전시키게 된다.

이어 귀선 커패시터(Cr)가 완전히 충전되면 반대로, 귀선 커패시터(Cr)가 수평편향코일(H.DY)을 통해 방전을 시작한다. 이때 수평 편향코일(H.DY)에는 귀선 커패시터(Cr)를 충전시킬 때와 반대 방향으로 전압이 발생되며, 귀선 커패시터(Cr)의 방전에 따라 차츰 전압이 커지게 되고, 이 증가된 전압이 댐퍼 다이오드(Dd)를 순방향으로 바이어스하게 되면 댐퍼 다이오드(Dd)가 도통되어 이 다이오드(Dd)를 통해 전류가 흐르면서 점차 0으로 감소하게 된다.

이어서 수평 출력 트랜지스터(Q1)가 턴온되면 상기 과정이 반복되면서 수평편향코일(H.DY)에 톱니파 전류가 흐르게 된다. 이때 수평출력 트랜지스터(Q1)가 온되어 이 트랜지스터를 통해 전류가 흐르는 기간은 편향전류의 후반부(주사기간의 후반부)를 구성하고, 댐퍼 다이오드(Dd)를 통해 전류가 흐르는 기간은 편향전류의 전반부(주사기간의 전반부)를 구성하는데, 수평출력 트랜지스터(Q1)의 전류는 0부터 차츰 증가하고, 다이오드 전류는 트랜지스터의 전류방향과 역으로 급격히 흐르다 점차 감소하여 0이 된다. 그리고 귀선 커패시터(Cr)의 충방전기간은 귀선기간을 결정하며, 이 귀선기간에 편향코일에 플라이백 펄스(FBP) 전압이 나타난다.

한편, 수평 편향회로의 S자 보정 커패시터(Cs)에는 직류가 포함된 수평 파라볼라 파형이 나타나는데, 이 수평주기의 파형은 도시되지 않은 핀큐션보정회로의 동작에 의해 수직기간에 도 5의 (C)에 도시된 바와 같이, 중앙부위가 볼록한 파라볼라 파형이 된다. 본 발명에서는 이 파라볼라 파형을 커플링 커패시터(Cc)를 통해 입력받아 다이나믹 포커스 파형을 생성한다.

이와 같이 수평편향회로에서 발생되는 파라볼라 파형을 이용하므로 별도의 파라볼라 파형 발생회로를 이용하지 않아도 되므로, 본 발명에서는 회로구성이 간단해지게 된다.

결합 커패시터(Cc)를 통해 직류성분이 차단된 파라볼라 신호가 저항(R1)과 커패시터(C1)에서 파형 정형된 후 연산증폭기(OP1)의 반전단자(-)로 입력되어 180도 반전되어 트랜지스터(TR1,TR2)의 베이스로 출력된다. 트랜지스터(TR1,TR2)는 버퍼로서 베이스로 입력된 신호는 에미터측으로 출력되고, 이 출력을 궤환저항(Rf)과 궤환 커패시터(Cf)를 통해 반전단자(-)로 되먹임시켜 왜곡을 감소시킨다.

버퍼 트랜지스터(TR1,TR2)의 에미터 출력은 트랜스(T1)의 일차측에 연결되어 일차측의 파라볼라 파형이 트랜스(T1)의 이차측으로 유도되고, 이 유도된 파라볼라 파형이 FBT(160)의 커패시터(C_F)를 통해 다이나믹 포커스 그리드(G3)에 인가된다. 이때 트랜스(T1)의 일이차 권선비를 조절하여 파라볼라 파형의 파고치(V_P-P)를 조절할 수 있으며, CRT(170)는 FBT(160)의 이차측으로부터 인가되는 스터틱 포커스전압(S.FOCUS)과 다이나믹 포커스 전압(D.FOCUS)에 따라 화면의 상,하,좌,우 가장자리에서 촛점이 틀어지는 것을 보정한다.

좀더 부연해서 설명하면, 일반적으로 CRT의 특성에 따라 전압 크기의 차이는 있으나 CRT 화면 면적에 대한 파라볼라 파고치(Vp-p)가 결정되므로 출력된 파고치는 포커스의 외곽 특성을 결정하는데 중요하다.

수평 포커스의 파라볼라 전압과 CRT 면적에 대한 일반적인 곡선은 도 6에 도시된 그래프와 같다. 도 6을 참조하면, CRT의 형광면적이 증가할수록 파라볼라 파형의 파고치(Vp-p)가 포물선 형태로 증가하는 것을 알 수 있다.

따라서 다이나믹 포커스 그리드에 인가되는 다이나믹 포커스신호는 트랜스(T1)의 이차측에서 도 5의 (D)에 도시된 바와 같이 수직주기(1V) 간격으로 중앙부분이 오목한 파라볼라 파형이 되고, 이 파라볼라 파형의 내부에는 수평주기(1H)로 반복되는 수평 다이나믹 포커스신호가 실려있게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 다이나믹 포커스회로는 수평 편향회로에서 발생되는 파라볼라 파형을 반전시켜 다이나믹 포커싱신호를 발생하므로 회로 구성이 용이하고 비용이 저렴하게 되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. FBT(160) 일차 권선의 일단에 B+ 전압이 연결되고 타단에 수평출력부(140)와 수평 편향코일(150)이 연결되며, FBT 이차권선을 통해 CRT(170)에 아노드전압과 스터틱 포커스전압 및 다이나믹 포커스전압을 제공하도록 된 모니터에 있어서,

   상기 수평편향코일의 일단으로부터 신호를 입력받아 이를 반전시켜 파라볼라 파형의 다이나믹 포커스신호를 형성하는 파라볼라 정형수단(210);과

   상기 파라볼라 정형수단의 출력을 구동시켜 상기 FBT(160)를 통해 다이나믹 포커스 그리드(G3)에 인가하기 위한 출력부(220)로 구성되는 모니터의 다이나믹 포커싱회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 파라볼라 정형수단이 결합 퍼패시터(Cc)를 통해 수평편향부의 신호를 반전단자로 입력받아 반전하는 연산증폭기(OP1)와, 이 연산증폭기의 출력을 버퍼링하는 트랜지스터 버퍼(TR1,TR2)로 구성된 것을 특징으로 하는 모니터의 다이나믹 포커싱회로.
3. 제1항에 있어서, 상기 출력부가 이차측 권선에 Vcc2전압이 인가되는 트랜스(T1)로 구현되는 것을 특징으로 하는 모니터의 다이나믹 포커싱회로.