KR19980056291A - 모니터에 있어서 다이나믹 포커스회로 - Google Patents

모니터에 있어서 다이나믹 포커스회로 Download PDF

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Abstract

모니터에서 증폭도 조절이 가능한 다이나믹 포커스회로가 개시된다. 이 다이나믹 포커스회로는 수평 톱니파전류를 발생시켜 수평 편향코일(H.DY)에 공급하는 수평출력부(41), 1차측 권선에 수평출력부에서 출력되는 플라이백 펄스를 입력으로 하여 2차측 권선에 CRT 구동에 필요한 전압들을 출력하는 플라이백 트랜스포머를 구비한 모니터에 있어서, 상기 수평 편향코일에서 출력되는 신호로부터 수평주파수를 갖는 파라볼라 파형의 신호를 발생시키는 파라볼라 파형 발생부(42), 상기 파라볼라 파형 발생부에서 출력되는 파라볼라 파형의 신호를 소정의 B+ 전압에 의해 가변되는 증폭도로 증폭시켜 상기 CRT의 포커스 그리드로 인가하는 증폭부(44), 및 상기 모니터의 모드에 따라 가변되는 B+ 전압을 생성하여 상기 증폭부로 공급하는 모드별 B+ 전압 가변부(45)로 구성된다. 따라서 각 모드에 따라 수평 주파수가 달라지는 경우 B+ 궤환방식을 이용하여 B+를 가변시켜 주는 것에 의해 수평 포커스신호의 증폭도를 조절함으로써, 모드 변환에 상관없이 항상 일정한 파고치를 갖는 다이나믹 포커스신호를 발생시킬 수 있다.

Description

모니터에 있어서 다이나믹 포커스회로
본 발명은 모니터에서 화면의 가장자리를 주사할 경우에 포커스가 틀어지는 것을 보상하기 위한 다이나믹 포커스회로에 관한 것으로, 특히 각 모드에 따라 수평 주파수가 달라지는 경우 B+ 궤환방식을 이용하여 가변되는 B+ 전압에 의해 수평 포커스신호의 증폭도를 조절하기 위한 다이나믹 포커스회로에 관한 것이다.
일반적으로 모니터에 사용되는 음극선관(CRT)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 음극선관(CRT)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 애노우드에 약 20 KV 정도의 고압이 인가되게 된다.
이때 케소드에서 방출되는 전자빔의 포커싱을 위한 포커스 그리드는 스태틱(static) 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), 파형제어신호 발생부(102), 포커스신호 발생부(103), 버퍼(104), 파라볼라 출력부(105), 게인조정부(106)로 구성되고, 이 회로에서 발생된 다이나믹 포커스신호는 FBT(150)로 입력되어 DC전압과 함께 CRT의 다이나믹 포커스 그리드에 인가된다. 그리고 FBT(150)의 일차권선에는 전원 공급기(110:SMPS)로부터 직류전압을 입력받아 B+ 전압을 제공하는 DC-DC 변환기(120)와 수평 출력부(140), 수평 편향코일(145:H.DY)이 연결되어 있고, 수평출력부(140)는 수평구동부(130)의 출력에 따라 수평 편향코일(145)에 톱니파 전류가 흐르게 한다.
이와 같은 종래의 다이나믹 포커스회로의 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, 파형제어신호 발생부(102)는 수평 및 수직동기신호에 따라 시작신호와 종료신호를 발생하는 복수개의 멀티바이브레이터(예컨대, 74LS123)로 구현된다.
포커스신호 발생부(103)는 파형제어신호 발생부의 시작신호에 의해 파라볼라 파형의 포커스신호를 발생하고 종료신호에 의해 포커스신호 발생을 종료한다. 이때 게인조정부(106)의 동작에 의해 파라볼라 파형의 파고치(Vpp)의 크기를 조절할 수 있다.
버퍼(104)는 통상 트랜지스터회로로 구현되어 포커스신호 발생부에서 발생된 수평 파라볼라 파형과 수직 파라볼라 파형의 신호를 합하여 하나의 다이나믹 포커스신호를 발생하고, 파라볼라 출력부(105)는 이 다이나믹 포커스신호를 고압으로 증폭하여 FBT(150)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, 통상 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 FBT로부터 얻어진다.
즉, 수평 및 수직동기신호와 디스플레이 영역과 포커스신호의 관계를 설명하기 위하여 도 2를 참조하면, 도 2의 (A)는 직류레벨의 비디오신호를 도시한 것이고, (B)는 CRT 케소드의 파형으로서 동기신호가 포함된 것을 나타내며, (C)는 블랭킹 펄스를 나타낸다. 또한 도 2의 (D)는 모니터 화면을 도시한 것이고, (E)는 바람직한 포커스신호의 파형을 도시한 것이다.
도 2에 있어서, 동기신호 영역이 제거된 디스플레이 영역이 화면상에 나타나는데, 이 디스플레이 영역의 좌,우 선단에서 크기가 동일하고, 중심에 대해 좌우대칭인 파라볼라 파형의 신호가 포커스신호로서 인가되는 것이 가장 바람직하다. 이와 같은 파형의 포커스신호에서 수평 포커스신호는 수평주기를 기준으로 반복되고, 수직 포커스신호는 수직주기를 기준으로 반복되어 다이나믹 포커스 그리드에 인가된다.
도 3은 모니터에 있어서 종래의 수평 다이나믹 포커스회로를 도시한 블록도로서, 수평출력부(31), 파라볼라파형 발생부(32), 서지전압 제거부(33), 증폭부(34) 및 모드별 스위칭부(35)로 구성된다.
즉, 파라볼라파형 발생부(32)는 수평출력부(31)에서 출력되는 신호로 부터 파라볼라 파형의 신호를 생성하고, 서지전압 제거부(33)는 이 파라볼라 파형의 신호에 포함된 서지 전압을 제거한다. 증폭부(34)는 모드별 스위칭부(35)의 스위칭에 따라서 서지전압 제거부(33)에서 서지전압이 제거된 파라볼라 파형의 신호를 증폭하여 CRT의 포커스(G4) 그리드로 인가한다.
이때, 모드별 스위칭부(35)에서는 서지전압 제거부(33)에서 출력되는 파라볼라 파형의 신호는 수평주파수가 증가할수록 그 파고치가 커지므로, 예를 들어 두가지 수평주파수, 즉 37KHz와 78KHz에서 증폭부(34)에 인가되는 전압의 크기를 조정하도록 한 것이다. 그 결과, 증폭부(34)에서는 수평주파수에 상관없이 항상 일정한 파라볼라 파형의 신호를 출력할 수 있으나, 스위칭 횟수가 한정되어 있으므로 37KHz와 78KHz에서 상대적으로 작은 파고치를 갖는 파라볼라 파형의 신호가 나타나는 단점이 있다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 각 모드에 따라 수평 주파수가 달라지는 경우 증폭부의 B+를 가변시켜 주는 것에 의해 수평 포커스신호의 증폭도를 조절함으로써, 모드 변환에 상관없이 항상 일정한 파고치를 갖는 다이나믹 포커스신호를 발생시키기 위한 다이나믹 포커스회로를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 모니터에 있어서 본 발명의 다이나믹 포커스회로는, 수평 톱니파전류를 발생시켜 수평 편향코일에 공급하는 수평출력부, 1차측 권선에 수평출력부에서 출력되는 플라이백 펄스를 입력으로 하여 2차측 권선에 CRT 구동에 필요한 전압들을 출력하는 플라이백 트랜스포머를 구비한 모니터에 있어서, 상기 수평 편향코일에서 출력되는 신호로부터 수평주파수를 갖는 파라볼라 파형의 신호를 발생시키는 파라볼라 파형 발생부; 상기 파라볼라 파형 발생부에서 출력되는 파라볼라 파형의 신호를 소정의 B+ 전압에 의해 가변되는 증폭도로 증폭시켜 상기 CRT의 포커스 그리드로 인가하는 증폭부; 및 상기 모니터의 모드에 따라 가변되는 B+ 전압을 생성하여 상기 증폭부로 공급하는 모드별 B+ 전압 가변부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 모니터에 있어서 일반적인 다이나믹 포커스회로를 도시한 블록도,
도 2는 다이나믹 포커싱 동작을 설명하기 위하여 도시한 도면,
도 3은 모니터에 있어서 종래의 수평 다이나믹 포커스회로를 도시한 블록도,
도 4는 모니터에 있어서 본 발명에 의한 수평 다이나믹 포커스회로를 도시한 회로도,
도 5는 도 4에 있어서 모드별 B+ 전압 가변부(45)에 의한 증폭부(44)의 B+ 조절방법을 설명하기 위한 도면이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
41 : 수평출력부 42 : 파라볼라 파형발생부
43 : 서지 전압 제거부 44 : 증폭부
45 : 모드별 B+ 전압 가변부
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 다이나믹 포커스 회로는 도 4에 도시된 바와 같이, 수평 톱니파전류를 발생시켜 수평 편향코일(H.DY)에 공급하는 수평출력부(41), 수평 편향코일에서 출력되는 신호로부터 수평주파수를 갖는 파라볼라 파형의 신호를 발생시키는 파라볼라 파형 발생부(42), 파라볼라 파형 발생부에서 출력되는 파라볼라 파형의 신호에 포함된 서지전압을 제거하는 서지전압 제거부(43), 서지전압 제거부에서 출력되는 파라볼라 파형의 신호를 소정의 B+ 전압에 의해 가변되는 증폭도로 증폭시켜 상기 CRT의 포커스 그리드로 인가하는 증폭부(44), 모니터의 모드에 따라 가변되는 B+ 전압을 생성하여 증폭부로 공급하는 모드별 B+ 전압 가변부(45)로 구성된다. 또한, 모드별 B+ 전압 가변부(45)는 감지된 플라이백 트랜스포머의 고압에 대응하는 펄스폭 변조신호를 출력하는 스위칭 레귤레이터(46), 스위칭 레귤레이터에서 출력되는 펄스폭 변조신호에 따라 스위치되는 트랜지스터(Q3), 트랜지스터(Q3)에서 출력되는 신호를 적분한 후 정류하는 것에 의해 생성된 직류전압을 상기 증폭부의 B+ 전압으로 인가하는 정류부(D1,C5,R8,C6,D2)로 구성된다.
이어서, 상기 도 4에 도시된 포커스 회로의 동작을 설명하면 다음과 같다.
파라볼라 파형 발생부(42)에서는 직렬로 연결된 저항(R1) 및 콘덴서(C1)와 인덕터(L1)의 작용에 의해 수평출력부(41)를 통해 수평편향코일(H.DY)에 발생하는 신호로 부터 수평주파수를 갖는 파라볼라 파형의 신호를 발생시킨다.
서지전압 제거부(43)에서는 저항(R2) 및 콘덴서(C2)의 작용에 의해 파라볼라 파형 발생부(42)에서 출력되는 파라볼라 파형의 신호에 포함된 서지전압을 제거한다.
증폭부(44)에서는 콘덴서(C3), 저항(R3) 및 콘덴서(C4)를 순차적으로 통과하여 직류분이 제거된 파라볼라 파형의 신호를 트랜지스터(Q1)에 의해 반전증폭시킨 후, 트랜지스터(Q2)에 의해 버퍼링하여 출력한다.
모드별 B+ 전압 가변부(45)에 있어서, 스위칭 레귤레이터(예를 들어, LM3842)(46)에서는 모드에 따라 가변된 펄스폭 변조신호를 출력하여 트랜지스터(Q3)를 구동시킨다. 트랜지스터(Q3)의 에미터단자에서 출력되는 신호는 저항(R8) 및 콘덴서(C6)에 의해 적분된 후, 다이오드(D2)에 의해 정류된다. 다이오드(D2)에 의해 정류된 B+ 전압은 증폭부(44)의 B+ 전압으로 공급된다. 즉, 수평주파수가 높아져서 플라이백 트랜스포머의 고압이 떨어지면, 스위칭 레귤레이터(46)는 이를 감지하여 B+ 전압이 높아지도록 하는 펄스폭 변조신호는 출력하고, 반대로 수평주파수가 낮아져서 플라이백 트랜스포머의 고압이 높아지면, 스위칭 레귤레이터(46)는 이를 감지하여 B+ 전압이 낮아지도록 하는 펄스폭 변조신호는 출력한다.
이에 대하여 도 5를 참조하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 5에 있어서, 수평 출력 트랜지스터(Q5)에 공급되는 구형파 펄스에 따라 플라이백 트랜스포머(52)의 코일(L)에 흐르는 전류는 톱니파이다. 이때, 모니터의 모드에 따라서 수평주파수가 높아지면, 톱니파 전류의 평균값이 떨어지고, 따라서 플라이백 트랜스포머(52)의 고압도 낮아진다. 그러나, 고압은 항상 일정하게 유지되어야 하므로, 스위칭 레귤레이터(LM3842;51)는 플라이백 트랜스포머(52)의 코일(Lf)에 걸리는 전압을 감지하여 B+ 전압이 높아지도록 하는 펄스폭 변조신호를 출력한다. 이때, 코일(Lf)에 걸리는 전압은 코일(Lh)에 걸리는 고압을 따른다. 이와 같이 높아진 B+ 전압은 수평 출력 트랜지스터(Q5)의 전류 증가율을 높여서 톱니파전류의 평균값을 일정하게 유지시켜 준다. 상술한 바와 같이 B+ 궤환 방식을 도 4의 모드별 B+ 전압 가변부(45)에 적용시킨 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 다이나믹 포커스회로는 각 모드에 따라 수평 주파수가 달라지는 경우 B+ 궤환방식을 이용하여 B+를 가변시켜 주는 것에 의해 수평 포커스신호의 증폭도를 조절함으로써, 모드 변환에 상관없이 항상 일정한 파고치를 갖는 다이나믹 포커스신호를 발생시킬 수 있다.

Claims (3)

  1. 수평 톱니파전류를 발생시켜 수평 편향코일(H.DY)에 공급하는 수평출력부(41), 1차측 권선에 수평출력부에서 출력되는 플라이백 펄스를 입력으로 하여 2차측 권선에 CRT 구동에 필요한 전압들을 출력하는 플라이백 트랜스포머를 구비한 모니터에 있어서,
    상기 수평 편향코일에서 출력되는 신호로부터 수평주파수를 갖는 파라볼라 파형의 신호를 발생시키는 파라볼라 파형 발생부(42);
    상기 파라볼라 파형 발생부에서 출력되는 파라볼라 파형의 신호를 소정의 B+ 전압에 의해 가변되는 증폭도로 증폭시켜 상기 CRT의 포커스 그리드로 인가하는 증폭부(44); 및
    상기 모니터의 모드에 따라 가변되는 B+ 전압을 생성하여 상기 증폭부로 공급하는 모드별 B+ 전압 가변부(45)를 구비하는 것을 특징으로 하는 모니터의 다이나믹 포커스회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 회로는 상기 파라볼라 파형 발생부에서 출력되는 파라볼라 파형의 신호에 포함된 서지전압을 제거하는 서지전압 제거부(43)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 모니터의 다이나믹 포커스회로.
  3. 제1항에 있어서, 상기 모드별 B+ 전압 가변부(45)는
    감지된 상기 플라이백 트랜스포머의 고압에 대응하는 펄스폭 변조신호를 출력하는 스위칭 레귤레이터(46);
    상기 스위칭 레귤레이터에서 출력되는 펄스폭 변조신호에 따라 스위치되는 트랜지스터(Q3); 및
    상기 트랜지스터(Q3)에서 출력되는 신호를 적분한 후 정류하는 것에 의해 생성된 직류전압을 상기 증폭부의 B+ 전압으로 인가하는 정류부(R8,C6,D2)로 구성되는 것을 특징으로 하는 모니터의 다이나믹 포커스회로.
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