KR20020025965A - 음극선관을 위한 포커싱 회로 - Google Patents

음극선관을 위한 포커싱 회로 Download PDF

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음극선관을 위한 포커스 제어신호를 생성하기 위한 포커싱 회로(1)는 상기 포커스 제어 신호를 조절하기 위한 변조 입력단(4)을 구비하며, 상기 포커스 제어신호는 상기 음극선관을 가로지르는 수평 주사선 진폭의 윤곽에 대한 값을 포함한다. 상기 포커싱 회로(1)는 상기 포커스 제어신호를 조절하기 위한 부하 제어회로(5)를 포함하며, 원하는 포커스 제어신호 변조에 종속하는 부하 제어변동에 의하여 상기 포커스 제어신호를 조절하기 위하여 상기 변조 입력(4)에 연결된 제어 입력(6)을 구비한다. 상기 부하 제어회로(5)는, 동기화 프로세서(7)의 변조 출력에 연결되기 위한 제어 입력을 구비하는, 전류원 및/또는 전압원 및/또는 제어가능한 임피던스를 포함할 수 있다. 상기 포커싱 회로(1)는, 이미지 디바이스에 응용된 그래픽적인 모니터 또는 텔레비전 모드에 무관하게, 동적 음극선관 변동 및 핀쿠션 효과를 정정할 수 있는 포물선 제어신호를 제공한다.

Description

음극선관을 위한 포커싱 회로{FOCUSING CIRCUIT FOR A CATHODE RAY TUBE}
EP-A-0 546 595에, 텔레비전 디스플레이 스크린을 구비하는 음극선관(CRT: cathode ray tube)내에서 생성된 전자빔 포커싱을 위한 회로가 개시되어 있다. 알려져 있는 포커싱 회로는 대체로 포물선적인 동적 수평 포커스 전압 제어신호를 생성하기 위한 다이오드 변조기 회로를 포함한다. 상기 빔에 인가되는 정적 포커스 전압에 수평 전자빔의 편향 각도에 따라 변하는 전압이 추가된다는 면에서, 상기 제어신호는 동적이다. 포커싱된 스크린의 동쪽 및 서쪽 가장자리를, 특히 그것의 북쪽 및 남쪽 부분에서 완전히 커버하기 위하여는 상기 전압의 크기가 - 음극선관으로부터 발산하는 역포커싱 효과(defocusing effect)에 기인하여 - 증가하여야만 하기 때문에, 상기 제어신호는 포물선 형태이다. 이 역포커싱 효과는 정정될 수 있다.
그러나 핀쿠션 효과(pin cushion effect)라고 알려진 두번째 효과가 있다. 이것은 정정을 안하면 스크린의 중심부분에서의 주사선이 스크린의 북쪽 및 남쪽 부분에서의 주사선보다 더 짧은 길이로 되는 - 상기 종래기술에서도 역시 기술되어 있는 바와 같은 - 효과이다. 핀쿠션 효과를 보상하기 위하여 주사선 하나의 수평 편향 전류는 그 주사선으로부터 스크린의 중심부까지의 거리에 종속적으로 된다. 그러나 상기 동적 포커스 제어신호가 시간에 대한 적분에 의한 것과 같이 상기 편향 전류로부터 유도된다면, 복합 효과가 발생하고 상기 제어신호는 바람직하지 않게 변조될 것이다. 상기 언급된 종래기술에서는, 포커스 제어신호 내의 이 바람직하지 않은 변조는 특별하게 고안된 변압기내에서 자기적으로 보상된다.
그러나 상기 종래기술의 보상은, 서로 다른 해상도와 주사선수 및 주사선속도를 가지며, 또 모두가 특정 포커스 제어신호 변조를 요구하는, 허큘리스, MONO, EGA, CGA, VGA, S-VGA, PAL, HDTV, 기타 등등과 같은 현재 사용되는 다중의 서로 다른 디스플레이 모니터 및/또는 텔레비젼 모드에서 작동할 수 있어야만 하는 음극선관에 대해서는 만족스럽게 작용하지 않는다.
본 발명은 음극선관을 위한 포커스(focus) 제어신호를 생성하기 위한 포커싱 회로(focusing circuit)에 관한 것으로서, 상기 포커싱 회로는 상기 포커스 제어신호를 조절하기 위한 변조 입력단(modulation input)을 구비하며, 그 포커스 제어신호는 상기 음극선관을 가로지르는 수평 주사선 왕복운동의 윤곽(envelope)에 대한 값(measure)을 포함한다. 본 발명은 또한 이러한 포커싱 회로가 각각 제공된 음극선관과, 모니터 또는 텔레비전과 같은, 이미지 디바이스에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 포커싱 회로의 가능한 실시예의 일반적인 구조를 보여주는 개략도.
도 2는 본 발명의 포커싱 회로의 일실시예에 대한 상세한 개략도.
그러므로, 확대된 응용 영역을 가지며, 또 복수의 서로 다른 모드 내에서 작동할 수 있는 음극선관에서 상기 부정적적인 효과를 적어도 부분적으로 보상할 수 있는 포커싱 회로를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
또한 본 발명에 따른 포커싱 회로는, 상기 포커싱 회로가 포커스 제어신호를조절하도록 구성된 부하 제어수단을 포함한다는 점과, 그리고 상기 부하 제어수단은 원하는 포커스 제어신호 변조에 종속하는 부하 제어변동에 의하여 상기 포커스 제어신호를 조절하기 위하여 상기 변조 입력단에 연결된 제어 입력단을 구비한다는 점을 특징으로 한다.
제한된 양의 전력을 소모한다는 점과 또 정정되지 않고 보상되지 않은 포커스 제어신호에 구현하기 쉬운 부하 제어수단을 연결함으로써, 변압기와 같이 부피가 크며 특별하게 제조되고 고안된 수단 없이도, 임의의 종류의 모드에서 작동하는 음극선관 내에서 앞서 언급한 효과 둘 다 원하는대로 보상될 수 있다는 점이 본 발명에 따른 포커싱 회로의 장점이다. 변조 입력단에 대한 원하는 조절은, 모니터 또는 텔레비전과 같이, 임의의 이미지 디바이스내에 존재하는 동기화 또는 편향 프로세서로부터 간단히 취해질 수 있다. 유리하게도 본 발명에 따른 포커싱 회로의 기능은 모니터 디바이스 또는 텔레비전 디바이스에 응용되는 그래픽 모드에 독립적이다. 따라서, 현재 이들 디바이스들이 원하는 임의의 그래픽 모니터 또는 텔레비전 모드 내에서 적절하게 작동할 수 있기 때문에 이러한 디바이스의 작동 영역이 더 이상 제한되지 않는다. 또한 상기 포커스 제어는 상기에서 언급된 부정적 효과들이 보상되는 방식에는 더이상 종속되지 않는다. 더 나아가, 수평 포물선 제어에 관련되어 큰 자유도가 가능하며 이는 본 발명에 따른 포커싱 회로 및 이미지 디바이스 내에 추가적인 설계상의 자유를 준다.
본 발명에 따른 포커싱 회로의 일실시예는, 상기 부하 제어수단이 동기화 프로세서의 변조 출력단에 연결되기 위한 제어 입력단을 구비하는, 전류원 및/또는전압원 및/또는 제어가능한 임피던스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 포커스 제어신호를 적절하게 제어하기 위하여 상기 부하 제어회로 내에서 원하는대로 제어가능한 전류 및/또는 전압 및/또는 제어가능한 임피던스가 사용될 수 있다는 점이 본 발명에 따른 포커싱 회로의 장점이다.
본 발명에 따른 포커싱 회로의 다른 일실시예는, 상기 제어가능한 임피던스가, 상기 각 전원들 중 임의의 것에 연결된, 인덕터 및/또는 캐패시터 및/또는 반도체 회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 임피던스는 캐피시턴스 구성요소 및/또는 인덕턴스 구성요소 및/또는 반도체 구성요소와 같은 쉽게 이용가능한 구성요소로 제공될 수 있다는 점이 본 발명에 따른 포커싱 회로의 다른 일실시예의 장점이다.
이에 연관되는 본 발명에 따른 포커싱 회로의 비용효율적이고 제조용이한 일실시예는, 상기 제어가능한 임피던스가 적어도 하나의 제어가능한 반도체에 의하여 구현되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 포커싱 회로의 또 다른 일실시예는, 상기 제어가능한 임피던스가, 두 캐패시터의 직렬 배열과, 상기 캐패시터들의 연결 점에 주요 전류경로가 연결되어 있는 전계효과 트랜지스터와, 상기 동기화 프로세서의 변조 출력단에 연결된 제어 입력단을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이 실시예는 효과적임에도 불구하고 최소 갯수의 구성요소만을 포함한다.
변조 제어신호의 위상을 반전시킬 필요가 있는 경우, 반전회로가 상기 부하 제어수단의 제어 입력단과 상기 동기화 프로세서 사이에 연결된다.
상기 포커싱 회로가 존재하는, 본 발명에 따른 음극선관 및 이미지 디바이스는 첨부된 도면에 대한 참조설명이 이루어지는 동안에 추가적인 장점에 대해 더욱 명확해질 것이며, 이 도면에서 유사한 구성요소들은 동일한 참조 번호를 통해 지칭된다.
도 1은 음극선관(3)의 G3b 그리드와 같은, 그리드에 인가되는 포커스 제어신호(fc)를 생성하기 위한, 예컨대 모니터 또는 텔레비전(2)인 이미지 디스플레이 디바이스 내에서 사용되는 것으로서 포커싱 회로(1)를 도시한다. 포커싱 회로(1)는 포커스 제어신호(fc)의 조절/변조를 위한 변조 입력단(4)을 구비한다. 포커스 제어신호(fc)는 음극선관 이미지를 가로지르는 수평 주사선 왕복운동의 윤곽에 대한 값을 포함한다. 또는, 다른 말로 해서, 상기 제어신호는 수평 수사선의 왕복운동 윤곽의 형태이다. 포커스 제어신호의 진폭은 디스플레이 스크린 상의 수직 위치에 의존하는 수평 편향 전류의 진폭에 의존하는 윤곽을 가진다. 포커싱 회로(1)는 부하 제어 회로(5)를 포함한다. 부하 제어 회로(5)의 실시예들은 이후부터 상세히 설명될 것이다. 부하 제어 회로(5)는 포커싱 회로(1)의 변조 입력단(4)에 연결된 제어 입력단(6)을 구비한다. 입력단(4) 상의 변조 신호는 잘 포커싱된 방식으로 음극선관(3)의 전체 스크린을 커버하기 위하여 음극선관(3)을 가로지르는 수평 주사선 왕복운동의 상기 윤곽에 대한 값을 변동시킨다. 특히 상기 변조는 부하 제어 회로(5) 내에서 만들어지는 부하 변동에 의해 변동된다. 부하 변동은 포커스 제어신호(fc)를 위해 원해지는 변조 또는 조절에 종속된다. 모니터 또는 텔레비전과 같은 각 이미지 디바이스 또는 모니터 또는 텔레비전 기능을 결합한 디바이스는 입력단(4) 상에 대체로 포물선적인 변조 입력 신호를 제공하는 어떤 동기화 또는 편향 또는 타이밍 프로세서(7)를 구비한다. 필요한 경우 이 입력 신호는 고려되는 제어 목적을 위해 적절하게 만들기 위하여 반전, 즉 부호가 역전될 수 있다.
도 1은 수평 편향 전류 (Ihor)가 소위 DAF 변압기(8)의 1차 권선부(P)를 통해 흐르며, 상기 변압기(8)의 2차 권선부(S)가 평행 캐패시터(9)에 연결되고, 여기서부터 포커스 제어신호(fc)가 유도되는 것을 보여준다. 포커싱 회로(1) 및 앞에서 기술된 역포커싱 및 다른 부정적인 효과에 관한 추가의 상세사항은 특허출원 EP-A-0 546 595 에 명료하게 기재되어 있는데, 상기 특허출원은 그에 대한 참조에 의해서 본 명세서에 병합되어 있다.
앞서 언급된 부정적인 효과 중 하나 이상을 보상하기 위하여 제어신호(fc)에 사용되는 부하 제어 회로(5)는, 포커싱 회로(1)의 변조 출력단(4)에 연결되는 제어 입력단을 구비할 수 있는 전류원 및/또는 전압원 및/또는 제어가능한 임피던스 포함할 수 있다. 기본적으로 임피던스 회로 조합(S 및 9)을 구동하기 위한 몇몇 서로 다른 방식이 있다. 하나는 전류 구동 방식이고 다른 하나는 전압 구동 방식이다.전자인 전류 구동 방식은 도 2에 대한 참조설명이 되는 동안에 설명될 것이다. 전압 구동의 경우에는, 전압원이 임피던스 회로(I)의 단말(T) 상에 전압을 인가하며, 이는 포커스 제어신호의 원하는 변조에 종속한다. 그후 전압은 포커스 제어신호(fc)를 조절하기 위해 사용된다. 이것은 변압기(8)에 대하여 상기 전압을 유도적적으로(inductively) 연결함으로써 달성될 수 있다. 신호(fc)에 대한 원하는 조절을 하기 위한 다른 방식은 어떤 종류의 제어가능한 임피던스를 인가함에 의해서인데, 이것의 임피던스는, 상기 임피던스 회로 조합(S 및 9)과 결합된 상태에서 fc가 원하는대로 변동하도록, 변동한다. 고전압 저항의 경우 어떤 종류의 반도체 또는 반도체 장치가 그런 목적으로 사용될 수 있을 것이다. 또한 고전압 저항의 경우 가변캐패시터(varicap)가 사용될 수 있을 것이고, 상기 가변캐패시터의 캐패시턴스는 제어신호(fc)를 적절하게 조절하기 위하여 필요한 때에 변동한다. 이 다른 경우들에 있어서, 제어가능한 임피던스로서 행동하는 상기 부하 제어 유닛은 임피던스 회로(I)내에 부분적으로 통합될 수도 있다.
도 2는 포커싱 회로의 더 상세한 실시예를 도시하는데, 여기서 임피던스 회로(I) 내의 직렬 배열로 배치된 캐패시터 구성요소들(10, 11)이 상기 조합(S 및 9)에 병렬로 연결되고, AC 전류(i)가 전류원으로부터 구성요소들(10, 11)의 연결 점(12)에 인가된다. 이 전류원은 전계효과 트랜지스터(FET: field effect transistor)(Tr)로 구현되고 입력단(4) 상의 변조 입력 신호에 종속하여 포커스 제어신호(fc)를 조절하기 위해 사용된다. 이 경우 상기 전류(i) - 고전압 FET 예컨대 MOSFET일 수 있는 상기 FET의 주요 흐름 경로의 안으로 또는 바깥으로 흐르는전류(i) - 는 게이트 제어 신호에 의해 제어되는데, 이 게이트 제어 신호는 편향 프로세서(7)에 의해 제공된 변조 신호가 - 반전회로(13)을 통해 - 반전된 것이다.
상기에서 본질적으로 바람직한 실시예들 및 가장 좋은 가능한 모드들을 참조하여 기술되었으나, 이제 첨부된 특허청구범위의 범위안에 포함되는 다양한 변형과, 특징들 및 특징들의 조합이 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 알 수 있기 때문에, 이들 실시예들은 고려되는 디바이스들의 예를 제한하는 것으로서는 절대 해석되어서는 안된다는 것이 이해될 것이다. 따라서 상기한 실시예들은 본 발명을 제한하는 것이 아니라 예시하는 것이며 본 발명의 특허청구범위의 범위를 일탈함이 없이 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 많은 대안적인 실시예들을 고안할 수 있을 것이라는 것이 주목되어야 한다. 특허청구범위에서 괄호안에 기재된 참조부호들은 청구항을 제한하는 것으로서 해석되어서는 안된다. "포함하는"이라는 용어는 청구항 내에 나열되지 않은 다른 요소들이나 단계들의 존재를 배제하지 않는다. 단수형으로 쓰인 용어들이라고 해도 그러한 용어들이 지칭하는 요소들이 복수개 존재할 수 있다는 것을 배제하지 않는다. 본 발명은 몇개의 구별되는 요소들을 포함하는 하드웨어에 의해서 구현될 수 있고 하나의 적절히 프로그래밍된 컴퓨터에 의해서도 구현될 수 있다. 몇개의 수단이 언급되어 있는 디바이스 청구항에서, 이들 수단들 몇개는 하나에 의해 및 동일한 하드웨어 물품에 의해 구현될 수 있다. 어떤 수단들이 상호 다른 종속 청구항에 기재되어 있다는 단순한 사실만으로 이들 수단들의 조합이 유리하게 사용될 수 없다는 것을 가리키는 것은 아니다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 음극선관을 위한 포커스 제어신호를 생성하기 위한 포커싱 회로 등에 이용할 수 있고, 또한 이러한 포커싱 회로가 각각 제공된 음극선관과, 모니터 또는 텔레비전과 같은, 이미지 디바이스 등에 이용될 수 있다.

Claims (8)

  1. 음극선관을 위한 포커스 제어신호를 생성하기 위한 것으로서, 상기 포커스 제어 신호를 조절하기 위한 변조 입력단(4)을 구비하는 포커싱 회로(1)에 있어서, 상기 포커싱 회로(1)는 상기 포커스 제어신호를 조절하기 위한 부하 제어수단(5)을 포함하며, 상기 부하 제어수단(5)은 원하는 포커스 제어신호 변조에 종속하는 부하 제어변동에 의하여 상기 포커스 제어신호를 조절하기 위하여 상기 변조 입력단(4)에 연결된 제어 입력단(6)을 구비하는 것을 특징으로 하는, 음극선관을 위한 포커스 제어신호를 생성하기 위한 포커싱 회로.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 포커스 제어신호는 상기 음극선관을 가로지르는 수평 주사선 왕복운동의 윤곽에 대한 값를 포함하는 것을 특징으로 하는, 포커싱 회로.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 부하 제어수단(5)은, 동기화 프로세서(7)의 변조 출력단에 연결되기 위한 제어 입력단(6)을 구비하는, 전류원(Tr) 및/또는 전압원 및/또는 제어가능한 임피던스를 포함하는 것을 특징으로 하는, 포커싱 회로.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제어가능한 임피던스는, 상기 각 전원(source)들 중 임의의 것에 연결된, 인덕터 및/또는 캐패시터 및/또는 반도체 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는, 포커싱 회로.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제어가능한 임피던스는, 적어도 하나의 제어가능한 반도체(Tr)에 의하여 구현되는 것을 특징으로 하는, 포커싱 회로.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제어가능한 임피던스는, 두 캐패시터(10,11)의 직렬 배열과, 상기 캐패시터(10,11)의 연결 점에 주 전류경로가 연결되어 있는 전계효과 트랜지스터(Tr)와, 상기 동기화 프로세서(7)의 변조 출력단에 연결된 제어 입력단(6)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 포커싱 회로.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 포커싱 회로는 상기 부하 제어수단(5)의 제어 입력단(6)과 상기 동기화 프로세서(7) 사이에 연결된 반전 회로(13)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 포커싱 회로.
  8. 영상 디스플레이 디바이스(2)로서, 제 1 항에 기재된 포커싱 회로(1)가 제공된 음극선관(3)을 포함하는, 모니터 또는 텔레비전과 같은, 영상 디스플레이 디바이스.
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