KR20000002331A - 디스플레이 장치의 수직 왜곡 보상 회로 - Google Patents

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Abstract

개시되는 디스플레이 장치는 수평/수직 발진 회로에서 출력되는 소정 레벨 이상의 직류 전압을 갖는 수평 사이즈 조절 신호와 파라볼라 파형의 신호가 커플링되어 펄스 폭 변조 회로로 입력된다. 상기 펄스 폭 변조 회로는 상기 커플링된 신호의 전압 레벨에 따라 펄스 신호의 듀티비를 조절하여 출력한다. 즉, 수직 동기 신호의 라이징 에지 부근에서 수평 출력 회로로 입력되는 전류의 양이 조절되므로 화면의 상부와 하부에서 발생하는 수직 왜곡 현상을 보정할 수 있다.

Description

디스플레이 장치의 수직 왜곡 보상 회로(VERTICAL DISTORTION COMPENSATION CIRCUIT FOR DISPLAY APPARATUS)
본 발명은 CRT 디스플레이 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 수직 왜곡 현상을 방지하는 CRT 디스플레이 장치를 제공하는데 있다.
CRT(cathode ray tube) 모니터와 TV 브라운관(Braun tube) 등의 디스플레이 장치는 전자총에서 발사된 전자빔(electron beam)의 에너지가 형광 물질(phosphor)에 부딪혀 빛으로 발산하는 원리를 이용한 장치이다. 전자총에서 발사된 전자빔은 고압(high voltage)에 이끌리고, 수평 및 수직 편향 요크(Deflection Yoke; DY)에 의해 휘어 CRT 화면에 도포되어 있는 형광 물질(phosphor)에 부딪친다. 이 전자빔이 화면상의 각 위치를 연속적으로 때려 각 위치에서 빔의 유무에 따라 빛을 내고 이로써 화상을 표시한다.
전자총의 원리에 의하면 빛은 항상 CRT의 가운데 부분에서만 나오게 된다. CRT 모니터의 전체에 골고루 빛을 밝히게 하기 위해서는 플레이터를 통과한 전자빔을 휘게하여야 한다. 이러한 휨을 전자빔의 편향(deflection)이라고 하고, CRT 외부에서 전계를 걸어 편향하거나(정전 편향), 자계를 걸어 편향하게 하는 방법(전자 편향)을 사용한다. CRT 모니터에서는 대개의 경우 전자 편향을 하는데 그 원리는 도선에 전류를 흘리면 전류의 직각 방향으로 자계가 발생하고, 전류와 자계가 이루는 평면과 직각 방향으로 힘이 발생하는 것을 이용한 것이다.
상기 편향 요크(DY)는 CRT의 목(neck) 부분에 수평 및 수직의 코일로 구성되고, 코일에 전류가 흐르면 전자빔이 상하 좌우로 편향하게 된다. 전자총에서 발사되는 R(Red), G(Green), B(Blue)의 3 개의 전자빔이 한 점에서 만나야 화면에 선명한 영상이 표시된다. 상기 편향 요크 아래에는 컨버전스(convergence)용 자석(magnet)이 있어서 상기 3 개의 전자빔이 한점에서 만나도록 한다. 그러나, 편향 요크(DY)내의 자기장이 균일하지 않다면, 전자빔 속의 각각의 전자들이 서로 다르게 편향된다. 이러한 경우, 흰색으로 표현한 부분의 주변에는 여러 색상이 번지는 것처럼 보이고, 다른 색상 또한, 선명하게 표현되지 않는 C/G 현상이 발생한다. 또, 생산 과정에 있어서, CRT와 편향 요크의 조립과정에서 어셈블리(assembly) 매칭이 잘 맞지 않을 때에도 이러한 C/G 현상이 발생한다.
상기한 C/G 현상을 보정하기 위하여 다수개의 소형 자석(maganet sheet)을 CRT 주위에 부착시킨다. 그러나, 상기 소형 자석(magnet sheet)들에 의해 S자 커브 또는 항아리 모양의 왜곡 현상 즉, G/D(Geometric Distortion) 현상이 발생한다.
도 1은 종래의 CRT 모니터에서 발생한 G/D 현상을 예시하고 있는 도면이다.
참조 번호 110은 모니터의 프론트 캐비넷(front cabinet)이고, 참조 번호 120은 이상적인 디스플레이 영역을 나타낸 것이다. G/D 현상에 의해 왜곡(distortion)이 발생한 경우 참조 번호 130b 및 130c와 같이, 디스플레이 영역에 디스플레이 된 영상은 버티컬(vertical)하지 않다.
CRT 개발 단계에서는 회로 셋의 어셈블리와 CRT와의 매칭을 고려해야 한다. 또, 생산 단계에 있어서는 G/D 현상을 고려하여야 하므로 C/G 보정용 자석 부착시 많은 주의가 필요하다. 따라서 C/G 보정용 자석 부착시 많은 시간을 할애하여야 한다. 그 결과, 생산성이 저하되어 경제적 손실뿐만 아니라 CRT의 품질이 저하되는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 수직 왜곡 현상을 방지하기 위한 회로를 갖는 CRT 디스플레이 장치를 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 CRT 모니터에서 발생한 G/D 현상을 예시하고 있는 도면;
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CRT 디스플레이 장치의 내부 회로구성을 보여주는 블록도; 그리고
도 3은 도 2에 도시된 CRT 디스플레이 장치에서 수직 왜곡 보상과 관련있는 신호의 파형을 도시한 도면이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : CRT 모니터 110 : 프론트 캐비넷
120 : 디스플레이 영역 210 : 마이크로프로세서
220 : 사용자 조절키 230 : 수평 사이즈 PWM 회로
240 : 증폭 회로 250 : 수평 트랜스
260 : 커플링 회로 270 : 수평/수직 발진 회로
280 : 수평 드라이브 회로 290 : 수평 출력 회로
상술한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 디스플레이 장치는: 소정 레벨 이상의 직류 전압을 갖는 제 1 신호와, 파라볼라(parabola) 파형의 제 2 신호를 출력하는 수평/수직 발진 수단과, 상기 제 1 및 제 2 신호를 커플링한 제 3 신호를 출력하는 커플링 수단 및 상기 제 3 신호를 입력하여, 상기 제 3 신호의 전압 레벨에 대응하는 듀티비를 갖는 펄스 신호를 출력하는 펄스 폭 변조 수단을 포함하여, 상기 펄스 신호의 듀티비에 따라 편향 요크로 입력되는 전류의 양이 조절되어 상기 디스플레이 장치의 수직 왜곡을 보상한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 커플링 수단은, 상기 수평/수직 발진 수단의 제 2 신호 출력단에 일단이 접속된 커패시터와, 상기 커패시터의 타단과 상기 수평/수직 발진 수단의 제 1 신호 출력단 사이에 접속된 저항을 포함한다.
(실시예)
이하 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면 도 2 내지 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명의 신규한 디스플레이 장치는 수평/수직 발진 회로에서 출력되는 소정 레벨 이상의 직류 전압을 갖는 수평 사이즈 조절 신호와 파라볼라 파형의 신호가 커플링되어 펄스 폭 변조 회로로 입력된다. 상기 펄스 폭 변조 회로는 상기 커플링된 신호의 전압 레벨에 따라 펄스 신호의 듀티비를 조절하여 출력한다. 즉, 수직 동기 신호의 라이징 에지 부근에서 수평 출력 회로로 입력되는 전류의 양이 조절되므로 화면의 상부와 하부에서 발생하는 수직 왜곡 현상을 보정할 수 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CRT 디스플레이 장치의 내부 회로구성을 보여주는 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 디스플레이 장치는, 마이크로 프로세서(210)와, 사용자가 모니터에 디스플레이 되는 화면을 조절할 때 스위치 신호를 발생하는 사용자 조절키(220)와, 수평 사이즈 펄스 폭 변조(pulse width modulation; PWM) 회로(230)와, 증폭 회로(240)와, 수평 트랜스(250), 커플링 회로(260), 수평/수직 발진 회로(270), 수평 드라이브 회로(280), 수평 출력 회로(290) 및 수평 편향 요크(horizontal deflection yoke; H_DY)로 구성된다.
이와 같은 구성을 가진 CRT 디스플레이 장치 내부의 각 블록을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
마이크로 프로세서(210)는 호스트로부터 제공되는 수평 동기 신호(horizontal synchronization signal; H_sync) 및 수직 동기 신호(vertical synchronization signal; V_sync)와 상기 사용자 조절키(220)로부터 출력되는 스위치 신호를 입력하여 수평 사이즈 조절을 위한 신호 및 상기 수평 및 수직 동기 신호를 출력한다.
수평/수직 발진 회로(270)는 상기 마이크로 프로세서(210)로부터 출력되는 수평 및 수직 동기 신호를 입력하여 수평 발진 펄스를 발생한다. 수평 드라이브 회로(280)는 상기 수평 발진 펄스를 입력받아 수평 출력 회로(290)를 온/오프 시키기에 충분한 전류를 공급하기 위한 드라이브 전류를 발생한다. 수평 드라이브 회로(280)로부터 출력되는 드라이브 전류를 인가받은 수평 출력 회로(290)는 수평 편향 요크(H_DY)에 톱니파 전류를 발생하여 수평 주사 주기를 결정하게 된다.
한편 수평/수직 발진 회로(270)는 수평 사이즈 조절을 위한 신호(H_SIZE)와, 핀-쿠션(pin-cushion) 보정용 파라볼라 파형(parabola wave)을 출력한다. 커플링 회로(260)는 상기 두 신호를 커플링하여 수평 사이즈 펄스 폭 변조 회로(230)로 제공한다. 상기 커플링 회로(260)는 상기 수평/수직 발진 회로(260)의 파라볼라 파형 출력 단자에 일단이 접속된 커패시터 C1과, 상기 커패시터 C1의 타단과 상기 수평/수직 발진 회로(270)의 수평 사이즈 조절 신호 출력 단자 사이에 접속된 저항 R1로 구성된다.
수평 사이즈 펄스 폭 변조 회로(230)는 상기 마이크로 프로세서(210)로부터 제공되는 수평 사이즈 조절 신호와 상기 커플링 회로(260)로부터 제공되는 신호의 전압 레벨에 따라 펄스 신호의 듀티 비(duty rate)를 조절하여 출력한다. 증폭 회로(240)는 상기 펄스 폭 변조 회로(230)로부터 출력되는 펄스 신호(H_PWM)를 입력하여 전압과 전류를 증폭하여 출력한다. 수평 트랜스 회로(250)는 상기 증폭 회로(240)로부터 제공되는 전압을 수평 출력 회로(290)에 적합한 전압과 전류로 변압하여 출력한다. 상기 수평 트랜스(250)의 2차측에서 출력되는 전압은 상기 수평 사이즈 펄스 폭 변조 회로(230)로 피드백(feedback)된다. 상기 수평 출력 회로(290)의 수평 전류는 상기 펄스 폭 변조 회로(230)로 피드백 된다.
상기 커플링 회로(260)에 대한 보다 상세한 설명은 첨부 도면 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3은 도 2에 도시된 CRT 디스플레이 장치에서 수직 왜곡 보상과 관련있는 신호의 파형을 도시한 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이, 수평 사이즈 조절 신호(H_SIZE)는 V1의 직류 전압 레벨을 갖는 신호이다. 핀-쿠션 보정용 파라볼라 파형 출력 단자에서 출력되는 신호는 수직 동기 신호(V_sync)와 같은 주파수를 갖는다.
상기 두 신호는 커플링 회로(260)에서 합성되어 펄스 폭 변조 회로(230)로 제공된다. 노드 A에서의 파형은 도면에 도시된 바와 같이, 수평 사이즈 조절 신호(H-SIZE)에 파라볼라 파형(EW_OUT)이 합성되고, 저항 R1과 커패시터 C1에 의해 수평 사이즈 조절 신호(H-SIZE) 이하의 전압이 수평 사이즈 조절 신호 레벨로 제한된 파형이다. 상기 A 노드에서의 신호도 수직 동기 신호(V_sync)와 같은 주파수를 갖는다.
상기 수평 사이즈 펄스 폭 변조 회로(230)로 입력되는 신호는 수직 동기 신호의 라이징 에지(rising edge) 부근(a)에서 전압 레벨이 약간 높은 신호가 된다. 상기 (a) 영역 가운데 (b) 부분은 모니터의 상부에서 발생하는 왜곡(130b)을 보상하고, (c) 부분은 모니터의 하부에서 발생하는 왜곡(130c)을 보상한다.
펄스 폭 변조 회로(230)는 입력 신호에 따라 출력 신호(H_PWM)의 듀티비를 조절하여 출력한다. 그 결과, 수직 동기 신호의 라이징 에지 부근에서 수평 출력 회로로 입력되는 전류의 양이 조절되므로 화면의 상부와 하부에서 발생하는 S-자 왜곡 현상을 보정할 수 있다.
이상과 같은 본 발명에 의하면, C/G 현상을 보정하기 위하여 다수개의 소형 자석을 CRT 주위에 부착시킬 때, 상기 소형 자석들에 의해 발생하는 수직 왜곡 현상을 자동으로 보정할 수 있다. 따라서, 디스플레이 장치의 품질을 향상시킬 수 있고, 생산성을 높일 수 있다.

Claims (2)

  1. 디스플레이 장치에 있어서,
    소정 레벨 이상의 직류 전압을 갖는 제 1 신호와, 파라볼라(parabola) 파형의 제 2 신호를 출력하는 수평/수직 발진 수단과;
    상기 제 1 및 제 2 신호를 커플링한 제 3 신호를 출력하는 커플링 수단 및;
    상기 제 3 신호를 입력하여, 상기 제 3 신호의 전압 레벨에 대응하는 듀티비를 갖는 펄스 신호를 출력하는 펄스 폭 변조 수단을 포함하여,
    상기 펄스 신호의 듀티비에 따라 편향 요크로 입력되는 전류의 양이 조절되어 상기 디스플레이 장치의 수직 왜곡을 보상하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 커플링 수단은,
    상기 수평/수직 발진 수단의 제 2 신호 출력단에 일단이 접속된 커패시터와;
    상기 커패시터의 타단과 상기 수평/수직 발진 수단의 제 1 신호 출력단 사이에 접속된 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
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