KR20000013569U - 프로젝션 텔레비젼의 휘도신호 증폭회로 - Google Patents

Abstract

본 고안은 청색 음극선관의 전류 대 휘도특성을 보상하기 위하여 청색 음극선관에 공급되는 휘도신호의 증폭도를 가변하는 휘도신호 증폭회로를 포함하는 프로젝션 텔레비젼에 있어서: 휘도신호 증폭회로는, 네가티브형태의 휘도신호가 입력되는 휘도신호 입력단자와 휘도신호 출력단자 사이에 접속되어 입력되는 휘도신호의 레벨에 따라 기 설정된 소정의 증폭률로 휘도신호를 증폭하는 증폭소자와; 휘도신호의 입력여부에 따라 스위칭되어 휘도신호의 패스여부를 제어하는 스위칭소자와; 스위칭소자로부터 출력된 휘도신호가 제1 기준영역내에 포함될 때, 휘도신호의 증폭률을 신장하는 신장부와; 스위칭소자로부터 출력된 휘도신호가 제2 기준영역내에 포함될 때, 휘도신호의 증폭률을 감소시키는 압축부를 포함하는 프로젝션 텔레비젼의 휘도신호 증폭회로에 관한 것이다.

따라서, 휘도신호레벨을 저휘도영역과 중간휘도영역 및 고휘도영역으로 구분하고, 저휘도영역에서는 정상적인 증폭률로 휘도신호를 증폭하며, 중간휘도영역에서는 증폭률을 신장하여 휘도신호를 더욱 큰 값으로 증폭하고, 고휘도영역에서는 증폭률을 감소시켜 휘도신호를 작은 값으로 증폭하도록 함으로써, 동적범위에 구애받지 않고, 증폭효율을 높일 수 있다.

Description

프로젝션 텔레비젼의 휘도신호 증폭회로

본 고안은 프로젝션 텔레비젼(Projection Television)의 휘도신호 증폭회로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 등 3색의 음극선관을 이용하여 화상을 재현하는 프로젝션 텔레비젼에 있어서, 전류 대 휘도특성이 상이한 청색빔의 휘도값을 중간휘도영역과 고휘도영역에서 증폭률을 상이하게 하여 화이트 밸런스를 보정하도록 한 2개의 변곡점을 이용한 증폭회로에 관한 것이다.

일반적으로, 프로젝션 텔레비젼은 적색, 녹색, 청색의 3가지 색상에 대하여 각각의 음극선관을 개별적으로 할당함으로써, 보다 선명한 재생화상을 제공할 수 있도록 한 차세대 텔레비젼이다. 즉, 적색, 녹색, 청색의 각 음극선관에 대하여 각각 휘도신호가 포함된 색신호를 최종 출력하고, 각 음극선관에서 휘도신호가 포함된 색신호를 스크린상에 개별적으로 주사하도록 한다.

이러한 프로젝션 텔레비젼에 있어서, 적색 및 녹색의 음극선관과 청색의 음극선관은 전류 대 휘도특성이 서로 상이하게 설정되어 있어 휘도값이 높아질수록 화이트 밸런스가 왜곡되는 현상이 발생한다. 즉, 휘도값이 높아질수록 청색 음극선관에 대한 전류 대 휘도특성은 적색 및 녹색의 음극선관에 대한 전류 대 휘도특성보다 낮아지므로, 청색과 적색 및 녹색이 서로 상이한 휘도특성을 나타내어 화이트 밸런스가 왜곡된다.

종래에는 높은 휘도값에서 화이트 밸런스가 왜곡되는 현상을 방지하기 위하여 중간휘도영역에서 청색 음극선관의 휘도특성을 증폭시키기 위한(진폭을 신장시키기 위한) 증폭회로를 구성하고, 이 증폭회로를 통하여 휘도특성을 증폭시키는 작업을 수행하였다.

도 1 및 도 2를 참조하여 종래의 휘도신호 증폭회로에 대하여 설명한다.

도 1에는 종래의 휘도신호 증폭회로도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1에 도시된 각부의 동작파형도가 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 정전압(Vcc)은 제너 다이오드(ZD)에 의해 일정 전압으로 고정되어 버퍼 트랜지스터(Q1)의 이미터단자에 공급된다. 이때, 도 2의 "A"에 도시된 바와 같이, 네가티브형태의 휘도신호가 버퍼 트랜지스터(Q1)의 베이스단자에 공급되는데, 휘도신호레벨이 일정 레벨 이상이면 버퍼 트랜지스터(Q1)가 턴-온되어 버퍼 트랜지스터(Q1)의 이미터단자에 걸린 일정전압이 증폭 트랜지스터(Q2)의 베이스단자에 유입된다(도 2의 "B" 참조). 따라서, 증폭 트랜지스터(Q2)의 베이스단자에 발생한 전압 변동분으로 인하여 증폭 트랜지스터(Q2)의 컬렉터단자와 베이스단자 사이에는 전압차가 발생하고, 이로 인하여 청색 음극선관으로 출력되는 청색 휘도신호는 소정크기로 증폭된다(도 2의 "C" 참조).

그런데, 이와 같은 종래의 휘도신호 증폭회로에 의하면 다음과 같은 문제점이 발생한다.

즉, 종래의 휘도신호 증폭회로는 일정레벨의 휘도신호 즉, 중간휘도영역 혹은 고휘도영역에서 청색 휘도신호의 진폭을 신장하였지만, 이는 음극선관 구동회로가 갖는 동적범위(Dynamic Range)의 제약으로 인하여 충분한 증폭효과를 얻을 수 없다. 즉, 입력전류를 계속 증가시키면 트랜지스터가 포화영역에 도달하여 입력전류에 대해 휘도신호가 급격하게 변화하게 되므로, 기 설정된 동적범위내에서만 입력전류를 증가시켜야 한다. 이에 따라 휘도값을 충분하게 증폭시킬 수 없다.

따라서, 본 고안은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 중간휘도영역에서는 증폭률을 향상시키고, 고휘도영역에서는 증폭률을 감소시키도록 함으로써, 증폭 트랜지스터의 동적범위내에서 청색 휘도신호를 충분하게 증폭시킬 수 있도록 한 프로젝션 텔레비젼의 휘도신호 증폭회로를 제공함에 있다.

도 1은 종래의 휘도신호 증폭회로도이고,

도 2는 도 1에 도시된 각부의 동작파형도이며,

도 3은 본 고안에 의한 프로젝션 텔레비젼의 휘도신호 증폭회로도이고,

도 4는 입력전류에 대한 휘도신호의 특성곡선을 나타내는 파형도가 도시되어 있다.

＜도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명＞

Yin: 입력휘도신호 Yout: 출력휘도신호

Vcc: 정전압 Q3: 증폭 트랜지스터

Q4: 제1 버퍼 트랜지스터 Q5: 제2 버퍼 트랜지스터

Q6: 제1 제어 트랜지스터 Q7: 바이어스 트랜지스터

Q8: 제2 제어 트랜지스터 R1, R2, R5: 바이어스저항

R3, R4, R6, R7, R8, R9: 분압저항

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징은, 청색 음극선관의 전류 대 휘도특성을 보상하기 위하여 청색 음극선관에 공급되는 휘도신호의 증폭도를 가변하는 휘도신호 증폭회로를 포함하는 프로젝션 텔레비젼에 있어서: 휘도신호 증폭회로는, 네가티브형태의 휘도신호가 입력되는 휘도신호 입력단자와 휘도신호 출력단자 사이에 접속되어 입력되는 휘도신호의 레벨에 따라 기 설정된 소정의 증폭률로 휘도신호를 증폭하는 증폭소자와; 휘도신호의 입력여부에 따라 스위칭되어 휘도신호의 패스여부를 제어하는 스위칭소자와; 스위칭소자로부터 출력된 휘도신호가 제1 기준영역내에 포함될 때, 휘도신호의 증폭률을 신장하는 신장부와; 스위칭소자로부터 출력된 휘도신호가 제2 기준영역내에 포함될 때, 휘도신호의 증폭률을 감소시키는 압축부를 포함하는 점에 있다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다. 또한, 하기의 설명에서는 구체적인 블록 혹은 회로의 구성요소 등과 같은 많은 특정사항들이 도시되어 있는데, 이는 본 고안의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 제거되거나 변형되더라도 본 고안이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고, 본 고안을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 3에는 본 고안에 의한 프로젝션 텔레비젼의 휘도신호 증폭회로도가 도시되어 있고, 도 4에는 입력전류에 대한 휘도신호의 특성곡선을 나타내는 파형도가 도시되어 있다.

도 3을 참조하면, 증폭 트랜지스터(Q3)의 베이스단자에는 정전압(Vcc)이 공급되며, 컬렉터단자에는 상용전압(Vin)과 휘도신호 출력단자가 접속된다. 또한, 증폭 트랜지스터(Q3)의 이미터단자에는 제1 버퍼 트랜지스터(Q4)의 컬렉터단자가 접속된다. 그리고, 증폭 트랜지스터(Q3)의 이미터단자와 베이스단자 사이에는 바이어스저항(R1)이 접속된다.

제1 버퍼 트랜지스터(Q4)의 베이스단자는 휘도신호 입력단자가 접속되고, 이미터단자는 기준전압(Vref)이 입력된다.

한편, 제2 버퍼 트랜지스터(Q5)의 베이스단자는 휘도신호 입력단자가 접속되고, 이미터단자에는 정전압(Vcc)이 공급되어 바이어스저항(R2)에 의해 일정전위가 유지된다. 그리고, 제2 버퍼 트랜지스터(Q5)의 컬렉터단자는 접지된다.

또한, 제1 제어 트랜지스터(Q6)의 베이스단자는 분압저항(R3)을 통하여 제2 버퍼 트랜지스터(Q5)의 이미터단자에 접속되고, 컬렉터단자는 증폭 트랜지스터(Q3)와 제1 버퍼 트랜지스터(Q4) 사이에 접속되며, 이미터단자는 바이어스 트랜지스터(Q7)의 이미터단자에 접속된다.

또한, 바이어스 트랜지스터(Q7)의 이미터단자에는 정전압(Vcc)이 바이어스저항(R5)에 의해 일정전위가 공급되고, 정전압(Vcc)이 한 쌍의 분압저항(R6, R7)에 의해 분압된 후 베이스단자에 공급되며, 컬렉터단자는 접지된다.

한편, 정전압(Vcc)이 한 쌍의 분압저항(R8, R9)에 의해 분압된 후 제2 제어 트랜지스터(Q8)의 베이스단자에 공급되고, 이미터단자는 분압저항(R4)을 통하여 제1 제어 트랜지스터(Q6)의 베이스단자에 접속되며, 컬렉터단자는 접지된다.

여기서, 분압저항(R3, R6, R7)과 제1 제어 트랜지스터(Q6) 및 바이어스저항(R5)과 바이어스 트랜지스터(Q7)는 증폭률을 신장하는 신장부에 해당하며, 분압저항(R4, R8, R9)과 제2 제어 트랜지스터(Q8)는 증폭률을 감소하는 압축부에 해당한다.

이와 같은 구성을 갖는 본 고안의 동작에 대하여 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

증폭 트랜지스터(Q3)는 컬렉터단자의 상용전압(Vin)과 베이스단자의 정전압(Vcc)에 의해 일정전위로 바이어스되어 있다.

여기서, 네가티브형태의 휘도입력신호(Yin)가 공급되면, 제1 버퍼 트랜지스터(Q4)가 턴-온되면서, 증폭 트랜지스터(Q3)의 이미터단자에 전압변동이 발생한다. 이 전압변동분은 바이어스저항(R1)을 통하여 증폭 트랜지스터(Q3)의 베이스단자에도 공급되는데, 이로 인하여 증폭 트랜지스터(Q3)는 휘도입력신호(Yin)를 소정의 증폭률로 증폭하여 출력한다.

한편, 입력휘도신호(Yin)의 레벨이 저휘도영역인 경우, 제2 버퍼 트랜지스터(Q5)의 베이스단자에 공급된 휘도신호레벨과 정전압(Vcc)과 저항(R2)에 의해 바이어스된 이미터단자의 전압레벨의 차가 제2 버퍼 트랜지스터(Q5)를 턴-온시키기에 충분하지 못하므로, 제2 버퍼 트랜지스터는 동작하지 않는다. 따라서, 출력휘도신호(Yout)는 앞서 설명한 바와 같이, 입력휘도신호(Yin)에 대하여 소정의 증폭률로 증폭된다(도 4의 "Y" 참조).

다음으로, 입력휘도신호(Yin)의 레벨이 중간휘도영역인 경우, 제2 버퍼 트랜지스터(Q5)의 베이스단자에 공급된 휘도신호레벨이 증가하여 이미터단자의 전압레벨과의 전위차로 인하여 제2 버퍼 트랜지스터(Q5)는 턴-온된다. 이에 따라, 입력휘도신호(Yin)는 제2 버퍼 트랜지스터(Q5)를 통하여 제1 제어 트랜지스터(Q6)의 베이스단자에 공급된다.

한편, 제2 제어 트랜지스터(Q8)의 베이스단자는 정전압(Vcc)과 한 쌍의 분압저항(R8, R9)에 의해 소정레벨의 바이어스전압이 걸리고, 제2 버퍼 트랜지스터(Q5)를 통하여 공급되는 입력휘도신호(Yin)는 한 쌍의 분압저항(R3, R4)에 의해 분압된 후 제2 제어 트랜지스터(Q8)의 이미터단자에 공급된다. 이때, 제2 제어 트랜지스터(Q8)의 베이스단자에 걸린 바이어스전압은 입력휘도신호(Yin)의 레벨이 중간휘도영역일 때에는 제2 제어 트랜지스터(Q8)의 베이스단자에 걸린 바이어스전압과 이미터단자에 걸린 분압전압의 전압차가 제2 제어 트랜지스터(Q8)를 턴-온시키지 못하는 값으로 설정되어 있으므로, 결국, 제2 버퍼 트랜지스터(Q5)를 통하여 공급되는 입력휘도신호(Yin)는 모두 제1 제어 트랜지스터(Q6)의 베이스단자에 제공된다. 따라서, 제1 제어 트랜지스터(Q6)는 턴-온된다.

제1 제어 트랜지스터(Q6)가 턴-온되면, 증폭 트랜지스터(Q3)와 제1 버퍼 트랜지스터(Q4) 사이에 걸린 전압이 제1 제어 트랜지스터(Q6)를 통하여 바이어스 트랜지스터(Q7)의 이미터단자에 제공된다.

여기서, 바이어스 트랜지스터(Q7)의 베이스단자에는 정전압(Vcc)과 한 쌍의 분압저항(R6, R7)에 의해 분압된 바이어스전압이 걸리는데, 이 바이어스전압과 바이어스저항(R5)에 의한 이미터전압 사이의 전압차는 바이어스 트랜지스터(Q7)를 턴-온시키지 못하는 상태이지만, 바이어스저항(R5)에 의한 이미터전압에 제1 제어 트랜지스터(Q6)를 통하여 제공되는 전압이 더 부가됨에 따라 이미터전압과 베이스전압 사이의 전압차가 바이어스 트랜지스터(Q7)를 턴-온시키기에 충분한 전압차로 되어 바이어스 트랜지스터(Q7)를 턴-온시킨다. 따라서, 증폭 트랜지스터(Q3)와 제1 버퍼 트랜지스터(Q4) 사이의 전압은 제1 제어 트랜지스터(Q6)와 바이어스 트랜지스터(Q7)를 통하여 그라운드로 패스되므로, 증폭 트랜지스터(Q3)의 베이스단자에는 전압변동(전압강하)이 발생한다. 이 전압변동분은 네가티브 출력휘도신호(Yout)를 더욱 증폭시킨다. 따라서, 출력휘도신호(Yout)의 증폭률은 더욱 신장된다(도 4의 "Y1" 참조).

한편, 입력휘도신호(Yin)의 레벨이 고휘도영역인 경우, 제2 버퍼 트랜지스터(Q5)를 통해 제공되는 휘도신호레벨이 중간휘도영역의 경우보다 증가하게 되며, 이로써, 제2 제어 트랜지스터(Q8)의 이미터전압도 증가한다. 따라서, 제2 제어 트랜지스터(Q8)의 베이스단자에 걸린 바이어스전압과 이미터전압 사이의 전압차가 제2 제어 트랜지스터(Q8)를 턴-온시키기에 충분한 전압차가 되므로, 제2 제어 트랜지스터(Q8)는 턴-온된다. 이에 따라, 제2 버퍼 트랜지스터(Q5)를 통하여 공급되는 휘도신호가 한 쌍의 분압저항(R3, R4)에 의해 분압되므로, 제1 제어 트랜지스터(Q6)에는 중간휘도영역의 경우에 비하여 감소된 전압이 제공된다. 따라서, 증폭 트랜지스터(Q3)와 제1 버퍼 트랜지스터(Q4) 사이에 바이어스된 전압이 중간휘도영역에 비하여 적은 값만큼 감소되므로, 증폭 트랜지스터(Q3)의 증폭률이 감소되는 결과가 발생한다(도 4의 "Y2"참조).

따라서, 휘도신호레벨을 저휘도영역과 중간휘도영역 및 고휘도영역으로 구분하고, 저휘도영역에서는 정상적인 증폭률로 휘도신호를 증폭하며, 중간휘도영역에서는 증폭률을 신장하여 휘도신호를 더욱 큰 값으로 증폭하고, 고휘도영역에서는 증폭률을 감소시켜 휘도신호를 작은 값으로 증폭하도록 함으로써, 동적범위에 구애받지 않고, 증폭효율을 높일 수 있다.

이와 같이, 본 고안의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 고안의 범주에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 고안의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 실용신안등록청구범위 뿐만 아니라 이 실용신안등록청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

결국, 본 고안에 의한 프로젝션 텔레비젼의 휘도신호 증폭회로에 따르면 다음과 같은 이점이 발생한다.

즉, 휘도신호레벨을 저휘도영역과 중간휘도영역 및 고휘도영역으로 구분하고, 저휘도영역에서는 정상적인 증폭률로 휘도신호를 증폭하며, 중간휘도영역에서는 증폭률을 신장하여 휘도신호를 더욱 큰 값으로 증폭하고, 고휘도영역에서는 증폭률을 감소시켜 휘도신호를 작은 값으로 증폭하도록 함으로써, 동적범위에 구애받지 않고, 증폭효율을 높일 수 있다.

Claims (1)

1. 청색 음극선관의 전류 대 휘도특성을 보상하기 위하여 상기 청색 음극선관에 공급되는 휘도신호의 증폭도를 가변하는 휘도신호 증폭회로를 포함하는 프로젝션 텔레비젼에 있어서:

   상기 휘도신호 증폭회로는,

   네가티브형태의 상기 휘도신호가 입력되는 휘도신호 입력단자와 휘도신호 출력단자 사이에 접속되어 입력되는 상기 휘도신호의 레벨에 따라 기 설정된 소정의 증폭률로 상기 휘도신호를 증폭하는 증폭소자;

   상기 휘도신호의 입력여부에 따라 스위칭되어 상기 휘도신호의 패스여부를 제어하는 스위칭소자;

   상기 스위칭소자로부터 출력된 상기 휘도신호가 제1 기준영역내에 포함될 때, 상기 휘도신호의 증폭률을 신장하는 신장부; 및

   상기 스위칭소자로부터 출력된 상기 휘도신호가 제2 기준영역내에 포함될 때, 상기 휘도신호의 증폭률을 감소시키는 압축부를 포함하는 프로젝션 텔레비젼의 휘도신호 증폭회로.