KR19980040842A - 모니터의 밝기 변화에 의한 화면 크기 변동 방지회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 CRT 화면의 밝기에 따라 화면의 크기가 변동되는 것을 방지하기 위한 회로에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명의 회로는 FBT의 이차권선에 유기된 고전압을 아노드에 인가하고, 수평구동신호에 따라 수평출력 트랜지스터가 온오프되어 수평 편향코일에 톱니파전류를 흐르게 함과 아울러 사용자 제어 혹은 핀큐션신호에 따라 편향코일에 흐르는 전류를 조절할 수 있도록 된 모니터에서, 아노드 전압의 변동을 검지하기 위하여 상기 FBT의 이차전압을 검출하기 위한 아노드전압 검출수단(210); 아노드전압 검출수단이 검출한 아노드전압의 변동을 전달하기 위한 전압 버퍼링수단(220); 및 전압 버퍼링수단의 전압에 따라 상기 수평 편향코일을 흐르는 전류를 가변시키는 편향전류 제어수단(230)이 구비된다. 따라서 화면의 밝기가 변할 경우에 이에 따라 화면의 크기가 변동되는 것을 방지할 수 있다.

Description

모니터의 밝기 변화에 의한 화면 크기 변동 방지회로

본 발명은 모니터의 화면 크기(virtical size Horizontal size) 제어기술에 관한 것으로, 특히 CRT 화면의 밝기에 따라 화면의 크기가 변동되는 것을 방지하기 위한 회로에 관한 것이다.

일반적으로 모니터에 있어서 화면의 밝기에 따라 CRT 빔 전류(즉, 아노드 전류)가 달라진다. 이 것은 FBT 입장에서 볼 때 부하가 달라지는 것인데, 빔 전류의 변동에 따라 FBT의 고압이 변동되고, 이에 따라 화면 크기가 변하게 된다. 통상, 화면이 어두워 빔 전류가 작을 경우에 고압은 높아지게 되고 이에 따라 수평 크기는 작아지며, 반대로 화면이 밝으면 빔 전류가 증가하여 고압이 낮아지므로 수평 크기는 커지게 된다.

즉, CRT에 있어서 화면의 크기는 편향량에 좌우되는데(편향량이 크면 화면이 커지고 편향량이 작아지면 화면이 작아진다), 편향량은 다음 수학식 1과 같이 대략적으로 표현된다.

여기서, 'B'는 자계의 크기로서 편향코일의 턴수와 코일에 흐르는 전류(i_dy)의 곱에 비례하고,''은 편향코일의 길이이며, 'L'은 편향점에서 형광면까지의 거리이다. 또한 'Va'는 수상관의 아노드 전압(anode voltage)이다.

상기 수학식 1에서 아노드의 전압이 일정하다고 할 경우에,및 L은 고정상수이므로 편향량은 'B'에 따라 가변되는데, 편향코일의 턴수도 고정 상수값을 가지므로 통상 편향코일에 흐르는 전류(i_dy)에 따라 편향량이 정해진다. 따라서 수평 및 수직 편향회로에서는 톱니파 전류를 발생하여 이 편향코일에 흐르게 하므로써 빔을 편향시켜 화면을 형성하게 된다.

그런데 실제에 있어서 아노드의 전압이 변동되므로 편향량은 아노드 전압에 따라 변하게 되는데, 상기 수학식 1에서와 같이 아노드 전압이 커질수록 편향량은 작아지고 이에 따라 화면의 크기가 작아지며, 아노드전압이 작아질수록 편향량이 증가하여 화면이 커지는 것을 알 수 있다.

한편, CRT의 아노드의 전압(고압)은 다음 수학식 2와 같이 표현된다.

여기서, 'Va₀'는 아노드의 전류가 '0'일 경우의 아노드 전압이고, 'Rs'는 CRT의 내부저항이며, 'Ia'는 아노드의 전류이다.

따라서 아노드의 전류(Ia)가 커질수록 아노드의 전압(Va)은 작아지고, 아노드의 전압(Va)이 작아지면 수학식 1에 따라 편향량이 증가하여 화면의 크기가 커지게 된다. 반대로 아노드의 전류(Ia)가 작아질수록 아노드의 전압(Va)은 커지고 아노드의 전압이 커지면 수학식 1에 따라 편향량이 감소하여 화면의 크기가 작아지게 된다.

그런데 아노드의 전류(Ia)는 화면의 밝기가 밝아지면 증가하고, 화면이 어두워지면 감소하므로 결국 화면의 밝기에 따라 화면의 크기가 변하게 되고, 그 관계는 앞서 설명한 바와 같이 화면의 밝아지면 아노드 전류가 증가하여 화면의 크기가 커지게 되고, 화면이 어두워지면 아노드 전류가 감소하여 화면이 작아지게 된다.

따라서 화면의 밝기에 따라 화면의 크기가 변동되지 않도록 하는 것이 요구된다.

다른 한편, 모니터에 있어서 일반적인 수평 및 수직 크기를 조정하기 위한 회로는 도 1에 도시된 바와 같이, 사용자의 키입력(user control)에 따라 편향코일에 흐르는 전류를 조정하도록 된 것이다.

도 1을 참조하면, 수평출력 트랜지스터(Q1)는 수평구동신호에 따라 온,오프되어 FBT 일차권선을 통해 인가되는 B+ 전압을 스위칭함과 동시에, 댐퍼 다이오드(Dd) 및 귀선커패시터(Cr), 수평 편향코일(Ly) 등의 작용에 의해 수평 편향코일에 톱니파 전류가 흐르게 한다. 이때 수평 직선성을 보정하기 위하여 S자 보정용 커패시터(Cs)와 직선성 보정 코일(Ld)이 수평 편향코일(Ly)에 연결되어 있다.

즉, 편향각이 큰 경우에 화면의 주변부분이 화면의 중심부분보다 늘어나 보이는 것을 방지하기 위하여 톱니파 전류가 S자형이 되게 하여 화면의 주변부분을 주사할 경우에 편향 각속도가 중심부분의 편향 각속도보다 적어지도록 해준다.

또한 마이콤(170)으로부터 입력되는 수평사이즈(H.size')신호와 핀큐션 보정IC(도시되지 않음)로부터 입력되는 핀큐션 조정신호(Pincushion)가 수평 편향부의 다이오드 변조부에 연결된 트랜지스터(Q2)의 베이스 전류를 가변시켜 수평 편향전류의 크기를 조정하므로써 화면의 수평 크기를 조정할 수 있도록 되어 있다.

즉, 수평 화면의 크기는 앞서 설명한 바와 같이, 편향량에 의해 정해지고 편향량은 편향코일에 흐르는 전류에 의해 가변되므로 사용자가 키 조작(user control)에 의해 수평 크기(H.size)를 조절하면 이에 따라 마이콤(170)이 적당한 PWM신호를 출력하여 수평 편향 코일(H.Y)의 전류를 가변시켜 수평 화면의 크기를 조정하고, 핀큐션신호(Pincushion)에 따라 수평 편향 코일(H.Y)에 흐르는 전류를 보정하여 화면의 크기가 상하, 중앙에서 일정하게 한다.

그런데 이와 같이 일반적인 수평 크기조정은 사용자의 제어(user control) 혹은 핀큐션(pincushion)신호에 따라 수평 편향코일(H.Y)에 흐르는 전류를 조절하였기 때문에 앞서 설명한 바와 같이, 아노드 전압의 변동에 의한 화면의 크기 변동을 조정하는 기능은 미비한 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 아노드의 전압변동에 따라 화면의 크기가 변동되는 것을 방지하기 위한 모니터의 밝기 변화에 의한 화면 크기 변동 방지회로를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 회로는, FBT의 이차권선에 유기된 고전압을 아노드에 인가하고, 수평구동신호에 따라 수평출력 트랜지스터가 온오프되어 수평 편향코일에 톱니파전류를 흐르게 함과 아울러 사용자 제어 혹은 핀큐션신호에 따라 편향코일에 흐르는 전류를 조절할 수 있도록 된 모니터에 있어서, 상기 아노드 전압의 변동을 검지하기 위하여 상기 FBT의 이차전압을 검출하기 위한 아노드전압 검출수단; 상기 아노드전압 검출수단이 검출한 아노드전압의 변동을 전달하기 위한 전압 버퍼링수단; 및 상기 전압 버퍼링수단의 전압에 따라 상기 수평 편향코일을 흐르는 전류를 가변시키는 편향전류 제어수단으로 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 수평 크기 조정회로를 도시한 회로도,

도 2는 본 발명에 따른 수평 크기 조정회로의 제1 실시예를 도시한 회로도,

도 3은 본 발명에 따른 수평 크기 조정회로의 제2 실시예를 도시한 회로도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

110: 주전원공급부120: DC-DC 변환기

130: FBT140: 수평구동부

150: 수평출력부160: 다이오드변조부

170: 마이콤180: 비디오 프리앰프

190: 비디오 파워 앰프200,300: 화면 크기 변동 방지회로

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

먼저, 본 발명을 이해하기 쉽도록 'FBT의 동작'에 대해 간단히 설명하기로 한다.

FBT(130)의 일차권선에는 DC-DC 변환기(120)에 의해 제공되는 B+ 전압이 일단에 인가되어 있고, 타단에는 수평 출력부(150)가 연결되어 있다. 그리고 FBT의 이차권선은 통상 복수개가 있는데, 이중에 고압발생을 위한 이차권선과, 이차측으로유도되는 고전압을 모니터하기 위한 삼차권선 등이 있다.

수평 출력부(150)의 수평출력 트랜지스터(Q1)는 수평동기신호에 따른 수평구동신호(H.drive)에 의해 온,오프되는데, 수평출력 트랜지스터(Q1)가 오프될 경우에 일차권선에 고압이 발생하게 되고, 이에 따라 이차측 권선으로 권선비에 따른 전압이 유기되어 2차측에서 원하는 전압을 얻을 수 있다.

따라서 CRT의 아노드에 인가되는 고전압(H.V)은 FBT의 이차권선에 유도된 전압을 정류하여 사용하며, CRT의 포커스, 스크린 그리드에 인가되는 고전압들(FOCUS, SCREEN)도 FBT의 이차권선에서 제공된다. 또한 수평출력 트랜지스터(Q1)의 온,오프 동작은 수평동기신호에 동기되어 이루어지므로, FBT(130)의 이차측에 유도되는 전압 펄스도 수평동기신호에 동기되어 있고, 따라서 이 전압펄스를 수평 발진회로의 궤환신호로서 사용되는 'AFC 펄스'로 사용하기도 한다.

그리고 CRT의 아노드 전압은 FBT의 이차권선에 유도된 전압이므로 다른 보조권선(삼차권선)을 이용하여 FBT의 이차측 전압을 모니터함으로써 아노드 전압의 변동을 검출할 수 있다.

한편, FBT에는 아노드 전류를 모니터하여 화면의 밝기를 제어하기 위한 자동휘도제한(ABL: Automatic Brightness Limit)회로가 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, ABL회로는 휘도가 비정상적으로 높은 경우, 큰 아노드전류가 흘러 고압 발생회로가 과부하가 되어 부품이 파괴되는 것을 방지하기 위한 회로이다. 이를 위하여 아노드 전류의 변화를 검출하여 밝기 제어(Brightness contril)전압이나 콘트라스트 제어(contrast control) 전압으로 궤환시켜 ABL을 건다. 즉, 밝기가 증가하여 아노드 전류가 임계치를 넘을 때, 비디오 프리앰프(180)의 콘트라스트 제어 전압을 낮춤으로써 아노드 전류를 제한한다.

이어서, 본 발명에 따른 수평 크기 변동 방지회로가 적용된 모니터는 도 2에 도시된 바와 같이, 주전원공급부(110), DC-DC 변환기(120), FBT(130), 수평구동부(140), 수평 출력부(150), 마이콤(170), 비디오 프리 앰프(180), 비디오 파워 앰프(190), 수평크기 변동 방지부(200) 등을 구비하고 있다.

또한, 수평크기 변동 방지부(200)는 아노드 전압의 변동을 검지하기 위하여 상기 FBT의 이차전압을 검출하기 위한 아노드전압 검출부(210); 상기 아노드전압 검출부가 검출한 아노드 전압의 변동을 전달하기 위한 전압버퍼(220); 및 상기 전압버퍼의 전압에 따라 상기 수평 편향코일을 흐르는 전류를 가변시키는 편향전류 제어부(230)로 구성된다.

도 2를 참조하면, 수평 출력부(150)는 수평구동신호(H.drive)에 따라 수평 출력 트랜지스터(Q1)가 온,오프되어 수평 편향코일(H.Y)에 톱니파 전류를 인가한다. 수평 직선성을 보정하기 위하여 수평 편향코일에는 직선성 보정코일(Lin) 및 S보정 커패시터(Cs)가 연결되 있고, 여기에 수평편향 전류의 흐름을 제어하기 위한 트랜지스터(Q22)가 연결되어 있다.

마이콤(170)으로부터 사용자 제어(USER control)에 따른 수평 크기 조정신호(H.size)나 핀큐션보정을 위한 핀큐선 보정신호(Pincushion)가 트랜지스터(Q22)의 베이스로 입력되면 이에 따라 콜랙터 전류가 가변되고 따라서 편향코일을 흐르는 전류의 크기가 가변되므로써 수평크기의 크기를 조절할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 아노드전압 검출부(210)는 FBT의 이차권선과 이차권선에 유도된 전압을 정류하기 위한 다이오드(D21), 정류된 직류전압의 리플을 제거하기 위한 평활 커패시터(C21)로 구성되어 FBT의 2차측 전압변동 즉, 아노드 전압의 변동을 검출하고, 전압 버퍼부(220)는 콜랙터 접지로 구성된 트랜지스터(Q21)로 이루어져 전압 검출부의 검출전압을 편향전류 조절부(230)로 전달한다. 이때 전압버퍼의 출력은 가변저항(VR21)에 의해 조절되어 트랜지스터(Q22)의 베이스전압을 가변시킬 수 있으므로, 이에 따라 편향전류의 값을 적절하게 조정할 수도 있다.

편향전류 조절부(230)는 트랜지스터(Q22)로 이루어져 전압 버퍼부(220)의 출력전압이 높아지면 편향 전류를 더 많이 흐르게 하고, 전압 버퍼부의 출력전압 낮아지면 편향전류를 적게 흐르게 한다.

이러한 동작을 정리하면 다음 표 1과 같다.

화면밝기	아노드전류	아노드전압	FBT검출전압	수평편향전류	화면크기
밝아짐	증가	감소	감소	증가	커짐 방지
어두워짐	감소	증가	증가	감소	작아짐 방지

상기 표 1에서와 같이, 화면이 밝아져 아노드 전류가 증가하고 이에 따라 아노드 전압이 감소하면 FBT의 이차측 권선에 유도된 전압도 낮아지므로 아노드전압 검출부(210)의 출력전압이 낮아진다. 아노드전압 검출부(210)의 출력전압이 낮아지면 트랜지스터(Q21)의 에미터 출력전압도 낮아지게 되고, 이에 따라 트랜지스터(Q22)의 베이스에 걸리는 전압이 낮아져 편향코일(H.Y)에 흐르는 전류를 감소시킨다. 편향코일(H.Y)에 흐르는 전류가 감소되면 화면의 크기를 작게 하므로 화면이 밝아져 화면의 크기가 커지는 것을 방지할 수 있다.

반대로, 화면이 어두워져 아노드 전류가 감소하고 이에 따라 아노드전압이 증가하면 FBT의 이차측 권선에 유도된 전압도 높아지므로 아노드전압 검출부(210)의 출력전압이 높아진다. 아노드전압 검출부(210)의 출력전압이 높아지면, 트랜지스터(Q21)의 에미터 출력전압도 높아지게 되고, 이에 따라 트랜지스터(Q21)의 베이스에 걸리는 전압이 높아져 편향코일(H.Y)에 흐르는 전류를 증가시킨다. 편향코일(H.Y)에 흐르는 전류가 증가되면 화면의 크기를 크게 하므로 화면이 어두워져 화면의 크기가 작아지는 것을 방지할 수 있다.

다른 한편, 본 발명의 제2 실시예는 3에 도시된 바와 같이, 주전원공급부(110), DC-DC 변환기(120), FBT(130), 수평구동부(140), 수평 출력부(150), 마이콤(170), 비디오 프리 앰프(180), 비디오 파워 앰프(190)가 부비된 모니터에서 수평크기 변동 방지부(300)가 FBT(130)의 이차권선에서 분압된 전압을 검출하여 수평 사이즈를 조절하도록 되어 있다.

즉, 본 발명의 제2 실시예에서는 도 3에 도시된 바와 같이, FBT의 이차권선에 연결된 분할저항(R31)을 통해 직접 고압변동을 검출하고, 연산증폭기(OP1)에서 이를 증폭한 후 트랜지스터(Q31)의 베이스 전류를 가변시켜 수평 편향코일(H.Y)에 흐르는 편향전류를 조절하도록 되어 있다.

도 2를 참조하면, FBT(130)의 2차권선에 연결된 분할저항(R31)에 강하된 전압은 연산증폭기(OP1)의 비반전(+)단자로 분할저항(R32,R33)을 통해 입력된다. 이때 연산증폭기(OP1)의 반전(-)단자는 저항(R34)에 의해 접지로 연결됨과 아울러 출력단과 반전(-)단자 사이에 궤환저항(R35)이 연결되어 소정의 증폭작용을 수행한다. 그리고 연산증폭기(OP1)의 출력은 저항(R36)과 가변저항(VR31)을 통해 트랜지스터(Q31)의 베이스로 입력되고, 따라서 트랜지스터(Q31)는 연산증폭기(OP1)의 출력에 따라 흐르는 전류를 가변시켜 수평 편향코일(H.Y)에 흐르는 전류를 조절한다.

본 발명의 실시예에서는 수평 편향코일과 관련된 부분을 중심으로 수평 크기의 변동을 방지하는 기술에 대해 자세히 설명하였으나, 이러한 본 발명의 기술적 사상은 수직편향 코일에 대해서도 그대로 적용되어 수직화면의 변동을 방지할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 화면의 밝기가 변할 경우에 이에 따라 화면의 크기가 변동되는 것을 방지할 수 있다. 예컨대, 화면이 밝아져 아노드 전류가 가하고 이에 따라 아노드 전압이 감소하면 화면이 커지게 되는데 본 발명에 따라 편향코일에 흐르는 전류를 감소시켜 화면이 커지는 것을 방지하고, 화면이 어두워져 아노드 전류가 감소하고 이에 따라 아노드전압이 증가하면 화면이 작아지게 되는데 본 발명에 따라 편향코일에 흐르는 전류를 증가시켜 화면이 작아지는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. FBT의 이차권선에 유기된 고전압을 아노드에 인가하고, 수평구동신호에 따라 수평출력 트랜지스터가 온오프되어 수평 편향코일에 톱니파전류를 흐르게 함과 아울러 사용자 제어 혹은 핀큐션신호에 따라 편향코일에 흐르는 전류를 조절할 수 있도록 된 모니터에 있어서,

   상기 아노드 전압의 변동을 검지하기 위하여 상기 FBT의 이차전압을 검출하기 위한 아노드전압 검출수단;

   상기 아노드전압 검출수단이 검출한 아노드전압의 변동을 전달하기 위한 전압 버퍼링수단; 및

   상기 전압 버퍼링수단의 전압에 따라 상기 수평 편향코일을 흐르는 전류를 가변시키는 편향전류 제어수단이 구비된 모니터의 밝기 변화에 의한 화면 크기 변동 방지회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 아노드전압 검출수단은 FBT의 이차권선과, 이 이차권선에 유도된 전압을 정류하기 위한 다이오드(D21), 정류된 직류전압의 리플을 제거하기 위한 평활 커패시터(C21)로 구성되는 것을 특징으로 하는 모니터의 밝기 변화에 의한 화면 크기 변동 방지회로.
3. 제1항에 있어서, 상기 아노드전압 검출수단은 FBT의 이차권선에 직접 연결된 분할저항(R31)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 모니터의 밝기 변화에 의한 화면 크기 변동 방지회로.
4. 제1항에 있어서, 상기 전압 버퍼링수단은 콜랙터 접지로 구성된 트랜지스터(Q21)로 이루어진 것을 특징으로 하는 모니터의 밝기 변화에 의한 화면 크기 변동 방지회로.
5. 제1항에 있어서, 상기 전압 버퍼링수단은 연산증폭기(OP1)로 구현된 것을 특징으로 하는 모니터의 밝기 변화에 의한 화면 크기 변동 방지회로.
6. 제1항에 있어서, 상기 편향전류 조절수단(230)은 수평편향코일(H.Y)측에 콜랙터가 연결된 트랜지스터(Q22)로 이루어져 전압 버퍼링수단(220)의 출력전압이 높아지면 편향 전류를 더 많이 흐르게 하고, 전압 버퍼링수단의 출력전압 낮아지면 편향전류를 적게 흐르게 하는 것을 특징으로 하는 모니터의 밝기 변화에 의한 화면 크기 변동 방지회로.