KR20000013719A - 음극선관을 위한 고압 보정장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

음극 선관을 위한 고압 보정 장치 및 방법이 개시된다. 음극선관의 고압을 보정하기 위한 이 장치는, 음극 선관의 단위 수평 라인 동안, 시스템 클럭 신호의 주기에 응답하여 합성한 알.지.비. 신호들의 평균값을 산출하는 평균값 산출 수단과, 외부로부터 입력된 필터 선택 신호에 응답하여 가변된 주파수 응답 특성을 가지고, 평균값을 필터링하여 출력하는 수직 필터링 수단 및 수평 및 수직 동기 신호들에 동기되고, 필터링된 결과를 이용하여 동서 왜곡 보정 신호 및 수직 톱니파 구동 신호를 보상하는 편향 신호 처리 수단을 구비하고, 편향 신호 처리 수단에서 보상된 동서 왜곡 보정 신호 및 수직 톱니파 구동 신호들은 편향 코일에 자기장을 가변시키는 것을 특징으로 한다.

Description

음극 선관을 위한 고압 보정 장치 및 방법

본 발명은 음극 선관의 왜곡 보정에 관한 것으로서, 특히, 고압에 의한 음극 선관의 왜곡을 효과적으로 보정할 수 있는 음극 선관을 위한 고압 보정 장치 및 방법에 관한 것이다.

실질적인 음극 선관은 이상적인 음극 선관과 달리 화면에 왜곡을 발생시킨다. 즉, 스크린상의 정확한 위치에 원하는 영상 신호를 표현하기가 어렵다. 이러한 화면의 왜곡에는, 편향 코일에 의해 형성되는 자기장에 의해 전자빔의 휨 정도를 조정하는 과정에서 유기되는 상/하/좌/우 화면의 왜곡, 전자 빔의 량에 따라 변하는 고압(EHT)에 따라 발생하는 화면의 왜곡 및 음극 선관의 여러 구성 요소들에 의한 왜곡 등이 있다.

한편, 고압의 변동에 따라 생기는 화면의 왜곡에 대해 자세히 살펴본다. 편향 코일에서 발생한 자기장에 의해 휨 정도가 결정된 전자 빔이 스크린에 걸려 있는 고압 전압에 의해 스크린쪽으로 끌려가게 된다. 이 때의 고압은 전자 빔의 량에 따라 변하게 되는데, 전자빔을 스크린으로 향하게 하는 에너지가 변하여 스크린상의 원하는 위치에서 벗어난 위치에 영상이 표시될 수 있다. 즉, 고압의 변동에 따라 화면에 왜곡이 발생할 수 있다.

전술한 고압의 변동에 따른 화면의 왜곡을 보정하는 종래의 방법으로서, 고압의 변동을 직접적으로 측정하여 편향 코일에 인가되는 편향 전류를 보상하여 고압의 변동에 따라 생기는 편향 위치를 보상하는 방법이 있다. 그러나, 이러한 종래의 방법은 25∼30㎸의 고전압을 측정하여야 하는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위한 종래의 다른 방법을 첨부한 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 1은 음극 선관을 위한 고압 변동에 의한 왜곡을 보정하는 종래의 고압 보정 장치의 개략적인 도면으로서, 알.지.비.(RGB) 구동부(10), 음극 선관(CRT:Cathode Ray Tube)(12), 편향 처리기(14), 플라이 백 트랜스(FBT:Fly Back Trans)(18) 및 저항(R)으로 구성된다.

도 1에 도시된 종래의 고압 보정 장치는 음극 선관(12)에 입력되는 영상 신호의 크기에 반비례하는 고압을 간접적으로 측정하기 위해, 음극 선관(12)에 입력되는 영상 신호에 비례하는 빔 전류를 측정한다. 즉, 고압을 공급하는 고압 전원인 플라이 백 트랜스(16)에서 빔 전류를 측정하고, 측정된 빔 전류의 변동분에 따라 편향 코일에 자기장의 크기를 조절한다.

그러나, 전술한 도 1에 도시된 종래의 고압 보정 장치는 플라이 백 트랜스(16) 및 음극 선관(12)의 기생적인 정전 용량등의 영향으로 고압의 실제 변동분을 정확하게 측정하기 어렵고, 영상 신호의 크기에 따라 변하는 빔 전류를 측정하여 편향 전류를 가변하는 회로를 구현하기 까다롭고, 음극 선관(12)의 크기 및 종류등에 의해서 고압 변동에 따른 화면의 왜곡 정도가 달라지기 때문에 그에 따른 보정 회로를 가변시키기 어려운 문제점을 갖고 있었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 고압의 변동에 의한 음극 선관의 왜곡을 가변적으로 간단한 회로만으로 정확하게 보정할 수 있는 음극 선관을 위한 고압 보정 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 상기 음극 선관을 위한 고압 보정 장치에서 수행되는 음극선관을 위한 고압 보정 방법을 제공하는 데 있다.

도 1은 음극 선관을 위한 고압 변동에 의한 왜곡을 보정하는 종래의 고압 보정 장치의 개략적인 도면이다.

도 2는 본 발명에 의한 고압 보정 장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 3 (a) 및 (b)는 수직 필터(32)의 입/출력을 설명하기 위한 파형도들이다.

도 4는 도 2에 도시된 장치에서 수행되는 본 발명에 의한 고압 보정 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.

도 5 (a) 및 (b)는 음극 선관에 디스플레이되는 화면들이다.

상기 과제를 이루기 위해, 음극선관의 고압을 보정하기 위한 본 발명에 의한 고압 보정 장치는, 상기 음극 선관의 단위 수평 라인 동안, 시스템 클럭 신호의 주기에 응답하여 합성한 알.지.비. 신호들의 평균값을 산출하는 평균값 산출 수단과, 외부로부터 입력된 필터 선택 신호에 응답하여 가변된 주파수 응답 특성을 가지고, 상기 평균값을 필터링하여 출력하는 수직 필터링 수단 및 수평 및 수직 동기 신호들에 동기되고, 상기 필터링된 결과를 이용하여 동서 왜곡 보정 신호 및 수직 톱니파 구동 신호를 보상하는 편향 신호 처리 수단으로 구성되고, 상기 편향 신호 처리 수단에서 보상된 상기 동서 왜곡 보정 신호 및 상기 수직 톱니파 구동 신호들은 편향 코일에 자기장을 가변시키는 것이 바람직하다.

상기 다른 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 음극 선관을 위한 고압 보정 장치의 고압 보정 방법은, 음극 선관의 단위 수평 라인 동안에 알.지.비. 신호의 평균값을 산출하는 단계와, 외부에서 인가된 필터 선택 신호에 상응하여 가변되는 주파수 응답 특성을 가지고 상기 평균값을 필터링하는 단계 및 편향 코일에 자기장을 가변시키는 동서 왜곡 보정 신호 및 수직 톱니파 구동 신호를 상기 필터링된 결과를 이용하여 보상하는 단계로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명을 설명하기에 앞서, 일반적이고 이상적인 음극 선관에 대해 다음과 같이 설명한다.

일반적인 영상 신호 표시 장치인 음극 선관에 영상을 원하는 모양으로 표현하기 위해서는 영상 신호를 원하는 곳에 정확하게 위치시켜야 한다. 이러한 목적을 달성하기 위한 기술을 편향 기술이라 한다. 음극 선관은 전자 총(Electron Beam Gun), 편향 코일(Line/Field Coil) 및 스크린(glass panel)등으로 구성된다. 전자 총은 영상 신호에 상응하는 전자 빔을 출력하며, 편향 코일은 편향 신호(후술되는 VD 및 EW)에 상응하는 자기장을 발생시킴으로서 전자총에서 발생된 전자 빔의 휨을 조절하여 스크린상의 원하는 위치에 영상 신호가 표현되도록 한다. 그 밖에도, 여러가지 구성 요소에 의해 음극 선관에 입력되는 영상 신호에 따라 전자 빔의 량, 스크린까지의 도달 속도, 스크린에서 끌어당기는 응집력, 전자 빔의 휨(편향), 발광 등이 결정되어 스크린에 영상이 비로소 디스플레이될 수 있다.

음극 선관의 동작을 간단하게 살펴보면, 전자 총에 입력되는 영상 신호에 비례하여 방사되는 전자의 량은 편향 코일에 의해 발생된 자기장과 스크린에 걸려있는 고압과의 관계에 의해 스크린에 도달한다. 이와 같이, 스크린에 도달된 전자빔은 형광 물체와 반응하여 원하는 영상을 만들어낸다. 여기에서 원하는 위치에 정확하게 영상이 표시되도록 하기 위하여, 원하는 위치에 상응하는 전류를 편향 코일에 공급하여야 한다.

이하, 본 발명에 의한 음극 선관을 위한 고압 보정 장치의 구성 및 동작과 그 장치의 보정 방법을 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 고압 보정 장치를 설명하기 위한 도면으로서, 평균값 산출부(30), 수직 필터(32) 및 편향 신호 처리부(34)로 구성되는 고압 보정 장치와 RGB 구동부(36)로 구성된다.

도 3 (a) 및 (b)는 수직 필터(32)의 입/출력을 설명하기 위한 파형도들로서, 도 3 (a)는 수직 필터(32)에 입력되는 신호의 파형도를 나타내고, 도 3 (b)는 수직 필터(32)로부터 출력되는 신호의 파형도를 각각 나타낸다.

도 4는 도 2에 도시된 장치에서 수행되는 본 발명에 의한 고압 보정 방법을 설명하기 위한 플로우차트로서, 영상 신호의 평균값을 이용하여 편향 코일의 자기장을 변화시키는 단계(제60 ∼ 제64 단계)로 이루어진다.

도 2에 도시된 RGB 구동부(36)는 도 1에 도시된 RGB 구동부(10)에 해당하며, 동일한 기능을 수행한다. 즉, RGB 구동부(36)는 고압 변동에 반비례하는 RGB 신호의 레벨을 조정하고, 조정된 레벨을 갖는 RGB 신호(R', G' 및 B')를 음극 선관으로 출력한다.

본 발명에 의한 음극 선관의 고압 보정 방법은 고압의 변동이 음극 선관의 빔 전류와 반비례하며 빔 전류는 음극선관에 입력되는 영상 신호에 비례하는 관계를 이용하였다.

만일, 영상 신호가 크면 그에 비례하는 빔 전류는 증가하고 그에 상응하는 고압은 낮아진다. 고압이 낮아지면 전자총에서 방사된 전자빔의 직진력은 감소하여 스크린상의 원하는 위치에 영상 신호가 표현될 수 없다. 이러한 화면의 왜곡 현상을 보정하기 위해, 평균값 산출부(30)는 음극 선관의 단위 수평 라인 동안, 시스템 클럭 신호(CK)의 주기에 응답하여 합성한 영상 신호 즉, RGB 신호들의 평균값을 산출하고, 산출된 평균값을 수직 필터(32)로 출력한다(제60 단계). 즉, 평균값 산출부(30)는 시스템 클럭 신호(CK)의 1주기 마다 RGB 신호들을 합성하고, 이러한 동작을 음극 선관의 단위 수평 라인 동안 수행한 다음, 최종적으로 합성된 결과를 음극 선관의 단위 수평 라인에 포함된 시스템 클럭 신호의 주기수로 제산하고, 도 3 (a)에 도시된 제산된 결과를 평균값으로서 수직 필터(32)로 출력한다.

제60 단계후에, 수직 필터(62)는 외부로부터 입력단자 IN을 통해 입력한 필터 선택 신호에 응답하여 가변된 주파수 응답 특성을 가지며, 평균값 산출부(30)로부터 입력한 도 3 (a)에 도시된 평균값을 필터링하고, 필터링된 도 3 (b)에 도시된 결과를 편향 신호 처리부(34)로 출력한다(제62 단계). 여기서, 수직 필터(62)는 필터 선택 신호에 응답하여 주파수 응답 특성을 가변하기 때문에, 도 3 (b)에 도시된 바와 같이 필터링된 결과는 필터 선택 신호에 응답하여 가변될 수 있음을 알 수 있다. 일반적으로, 고압 변동에 의한 화면 왜곡은 수평 동기 신호(Hsync)의 10∼150 주기내에서 발생된다. 그러므로, 수직 필터(32)는 필터 선택 신호에 따라 도 3 (b)에 도시된 바와 같이 10 ∼ 150 주기내(40)에서 평균값을 달리 필터링할 수 있도록 구현되었다. 여기서, 필터 선택 신호는 음극 선관의 고압에 따른 실제 화면의 왜곡 정도에 따라 외부로부터 발생되는 신호로서, 수직 필터(32)의 계수를 선택하기 위해 사용된다. 그러므로, 음극 선관의 크기 및 종류에 따라 달라지는 화면의 왜곡이 필터의 계수를 조정함으로써 효과적으로 대처될 수 있다.

제62 단계후에, 편향 신호 처리부(34)는 수평 및 수직 동기 신호들(Hsync 및 Vsync)에 동기되고, 수직 필터(32)로부터 입력한 필터링된 결과를 이용하여 동서 왜곡 보정 신호(EW) 및 수직 톱니파 구동 신호(VD)를 보상하여 출력한다(제64 단계), 여기서, 편향 신호 처리부(34)에서 보상된 동서 왜곡 보정 신호 및 수직 톱니파 구동 신호들은 편향 코일에 자기장을 가변시키는 역할을 한다.

도 5 (a) 및 (b)는 음극 선관에 디스플레이되는 화면들로서, 도 5 (a)는 종래의 고압 보정 방법에 의해서 디스플레이되는 화면을 나타내고, 도 5 (b)는 본 발명에 의한 고압 보정 장치 및 방법에 의해서 디스플레이되는 화면을 각각 나타낸다.

도 2에 도시된 전술한 본 발명에 의한 음극 선관을 위한 고압 보정 장치는, 음극 선관에 전자총이 주사하는 라인별로 영상 신호를 평균하여 영상 신호의 크기를 측정하고, 화면의 왜곡 정도에 따라 편향 전류를 조절하는 EW에 측정된 영상 신호를 더함으로써, 고압 변동에 따라 직진력이 감소하여 생긴 화면의 왜곡을 제거하였다. 따라서, 종래의 방법에 의하면 도 5 (a)에 도시된 바와 같이 여전히 화면에 왜곡이 존재하지만, 본 발명에 의한 방법으로 도 5 (b)에 도시된 바와 같이 화면에 왜곡이 매우 현저하게 보정될 수 있음을 알 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 음극 선관을 위한 고압 보정 장치 및 방법은 점차 발전되는 디지탈 회로 기술에 따라 영상 신호 처리와 편향 신호 처리를 하나의 시스템에서 구현하고자 할 때 매우 유용하고, 고압을 측정하는 회로 및 편향 코일의 자기장을 가변하기 위한 외부 회로가 별도로 필요하지 않고, 음극 선관의 종류, 크기 및 주사 방식에 따라 달라지는 화면의 왜곡을 가변적으로 보정할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 음극선관의 고압을 보정하기 위한 고압 보정 장치에 있어서,

   상기 음극 선관의 단위 수평 라인 동안, 시스템 클럭 신호의 주기에 응답하여 합성한 알.지.비. 신호들의 평균값을 산출하는 평균값 산출 수단;

   외부로부터 입력된 필터 선택 신호에 응답하여 가변된 주파수 응답 특성을 가지고, 상기 평균값을 필터링하여 출력하는 수직 필터링 수단; 및

   수평 및 수직 동기 신호들에 동기되고, 상기 필터링된 결과를 이용하여 동서 왜곡 보정 신호 및 수직 톱니파 구동 신호를 보상하는 편향 신호 처리 수단을 구비하고,

   상기 편향 신호 처리 수단에서 보상된 상기 동서 왜곡 보정 신호 및 상기 수직 톱니파 구동 신호들은 편향 코일에 자기장을 가변시키는 것을 특징으로 하는 음극선관을 위한 고압 보정 장치.
2. 음극 선관의 단위 수평 라인 동안에 알.지.비. 신호의 평균값을 산출하는 단계;

   외부에서 인가된 필터 선택 신호에 상응하여 가변되는 주파수 응답 특성을 가지고 상기 평균값을 필터링하는 단계; 및

   편향 코일에 자기장을 가변시키는 동서 왜곡 보정 신호 및 수직 톱니파 구동 신호를 상기 필터링된 결과를 이용하여 보상하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 음극 선관을 위한 고압 보정 장치의 고압 보정 방법.