KR20100005734A - 음극선관 래스터의 동적 회전 정렬을 제공하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

음극선관 래스터의 동적 회전 정렬을 제공하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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KR20100005734A
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Abstract

정현파 또는 지그-재그 편향 시스템에서 래스터 라인들의 위치를 스텝(step) 및 교정하기 위해 사용되는 방법 및 장치. 회전 "트위스터"코일(806) 및 수직 편향 코일(801)에 의해 발생된 자속을 결합함으로써, 스캔 라인들은 균일하게 위치될 수 있고, 그들의 끝에서 분리될 수 있다. 따라서, 상기 트위스터 코일(806)에 의해 발생된 자속은 왼쪽에서 오른쪽으로 진행하도록 조정되고, 그 다음에 오른쪽에서 왼쪽으로 복귀하는 동안 극성이 바뀌고 재조정된다. 정렬된 래스터를 생산하도록 각각의 스캔 라인을 곧게 하고, 그 다음에 스텝화 하기 위하여 선형 수직 편향 자속과 결합하는 것은 이 제어된 트위스터 코일이다.

Description

음극선관 래스터의 동적 회전 정렬을 제공하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PROVIDING A DYNAMIC ROTATIONAL ALIGNMENT OF A CATHODE RAY TUBE RASTER}
본 발명은 음극선관 디스플레이에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 음극선관에 디스플레이 되는 래스터(raster) 스캔 라인들을 정확히 정렬하도록 동적 회전 필드(dynamic rotation field)를 발생하기 위한 방법 및 장치를 설명한다. 본 발명은 DTV, HDTV, VHDTV 뿐만 아니라 매우 낮은 전력의 정현파, 광각 편향 시스템(wide and very wide angle deflection systems)및 다른 매우 높은 해상도의 비디오 디스플레이에 많은 관심을 나타낸다.
정렬( Align )은 비디오 이미지가 조정되도록 하여, 일그러짐(distortion) 특성이 최소화되고, 음극선관에서 디스플레이 되는 상기 비디오 이미지가 눈에 즐거운 이미지를 형성하게 되는 것을 말한다.
음극선관( Cathode ray tube )은 관(tube)구조, 형광면(phosphor screen), 관의 목, 편향장치 그리고 요크(yoke), 회전 및 다른 코일, 전자총을 포함하는 제어 권선(control windings)을 의미한다.
좌표위치( Coordinate locations )는 음극선관 표면위의 개별 물리적 위치 또는 CRT 스크린 상의 물리적 영역을 의미한다.
교정 및 드라이버 회로소자( Correction and driver circuitry )는 다음에 오는 것 중 하나 이상을 의미한다: 덧셈 계수기, 발진기(oscillators), 오피-앰프, 인버터 비교기(inverter comparators) 또는 정렬된 비디오 이미지를 발생하기 위하여 제어 회로소자에 동기식으로 적용되는 교정 신호를 생산 및 조절하기 위해 필요한 다른 요소들 뿐만 아니라 디지털-아날로그 변환기, 보간(interpolation) 엔진, 펄스 폭 변조기(pulse width modulator) 및 펄스 밀도 변조기(pulse density modulator).
교정 제어 신호( Correction control signals )는 수평 제어 회로소자, 수직 제어 회로 소자, 코일이나 또는 전자 총 회로소자에 적용되는 방식으로 결합되어지는 교정 계수(correction factor) 신호를 의미한다.
교정 계수 데이터( Correction factor data )는 부호화된(encoded) 디지털 바이트 또는 곱셈기 같은 다른 형태의 데이터로 구성되는데, 상기 곱셈기는 표준화된 변환 방정식을 조정하고, 일그러짐을 없애기 위해 음극선관의 특정한 물리적 위치에서 비디오 신호를 정렬하는데 필요한 교정량을 표시한다. 교정 계수 데이터는 이득 매트릭스(gain matrix) 테이블로부터의 데이터를 포함하는데, 상기 데이터는 전자 총 특성과 관련되며, 음극선관의 기하학적 특성과 관련된다.
교정 계수 파라미터( Correction factor parameters )는 음극선관의 다양한 기하학적 특성들을 포함하며, 상기 특성들에는 수평 사이즈, 래스터 회전, 수직 사이 즈, 수평 센터, 수직 센터, 핀 쿠션닝(pin cushioning), 수직 리니어리티(linearity), 키스토닝(keystoning), 컨버전스(convergence), 음극선의 음극선관다양한 전자총 특성들이 있으며, 상기 음극선관의 다양한 전자총 특성들은 콘트라스트(contrast), 밝기(brightness), 광도(luminosity), 초점(focus), 칼라 밸런스, 칼라 온도, 전자총 차단(cut-off)등을 포함한다.
교정 계수 신호( Correction factor signals )는 통합되거나 또는 필터되는 디지털 교정 신호를 의미한다.
교정 신호( Correction signals )는 디지털 교정 신호 및 교정 계수 신호를 의미한다.
디코더( Decoder )는 스크린 디스플레이 칩 상의 PWMs, PDMs, DACs, 보간 엔진을 포함하는 하나 이상의 데이터 바이트에 응답하는 전자 신호를 발생하기 위한 장치를 의미한다.
편향 요크( Deflection Yoke )는 주로 두개의 코일로 구성된다: CRT를 통한 전자 빔의 수평 또는 수직편향을 나타내는 수평 및 수직코일. 이 코일들 중, 주요한 전력 소비자는 수평코일 인데, 이는 수평코일이 높은 수평 스캔 주파수에서 구동되기 때문이다. 반면에 수직코일은 더 낮은 수직 스캔 주파수에서 구동된다. 다른 코일들도 편향되고, 전자 빔들을 회전 또는 새 형태를 취하며(reshape), 그리고 편향 요크 어셈블리 내에서 통합된다.
디바이스(device)는 그것의 일부 구현으로서 음극선관을 통합하는 어떠한 장치를 의미한다.
디지털 교정 신호( Digital correction signals )는 교정 계수 데이터에 응답하는 펄스 폭 변조기, 펄스 밀도 변조기, 디지털-아날로그 변환기 등과 같은 디코더에 의해 발생되는 신호를 의미한다.
디지털 모니터 보드( Digital monitor board )는 다음에 오는 것을 하나 이상 포함하는 회로보드를 의미 한다: 수직 제어 회로소자, 수평 제어 회로소자, 전자총 제어 회로소자, 교정 및 드라이버 회로소자, 논리 디바이스, 디지털-아날로그 변환기, 그리고 메모리. 디지털 모니터 보드는 특별한 모니터(particular monitor)와 함께 사용되는 액튜얼 섀시 모니터(actual chassis monitor), 아이디얼 섀시보드, 특별한 모니터 보드에 대한 특성 또는 내역을 매치하기 위해 조정될 수 있는 섀시보드 등으로 구성된다.
디지털화된 신호( Digitized signal )는 디지털 성질을 가진 어떠한 전기 신호를 의미한다.
방향( Direction )은 위, 아래, 왼쪽, 오른쪽, 시계방향, 반시계방향, 더 밝게, 더 어둡게, 더 높게, 더 낮게 등을 의미한다.
개별 위치( Discrete locations )는 음극선관 스크린 상의 개개의 픽셀을 의미하거나 또는 음극선관 스크린 상의 복수의 픽셀들로 구성된다.
일그러짐 특성( Distortion characteristics )은 음극선관 상의 많은 지점에서 측정되는 일그러짐 데이터에 의해 표시되는 어떤 특정한 종류의 일그러짐 양을 의미한다.
일그러짐 데이터( Distortion data )는 관의 기하학적 특성 또는 관의 전자총 특성에 관하여 음극선관 상에 존재하는 일그러짐 양의 측정이다. 예를 들면, 일그러짐 데이터는 비디오 이미지의 오정렬(misalignment) 또는 비디오 신호에 대한 부적당한 진폭 또는 이득의 결과로서 측정될 수 있다. 일그러짐 데이터는 바람직한 양의 값으로부터 교정 계수 파라미터들의 편이(deviation)에 대한 양적 측정이 될 수 있다. 일그러짐 데이터는 음극선관 상의 좌표 위치에서 측정될 수 있다.
드라이버 신호( Driver signals )는 상기 편향을 구동하고 권선 및 음극선관의 전자총을 제어하는 전기적 신호이다.
레스터 내부( Internal to raster )는 래스터 상에서의 위치에 의해 정의되는 CRT 래스터의 어떤 부분 또는 섹션을 의미한다.
메모리( Memory )는 EEPROMs, RAM, EPROMs, PROMs, ROMs, 자기 저장장치, 자기 플로피, 바코드, 직렬 EEPROMs, 플래시 메모리 등을 포함하는 바람직한 저장 매체로 구성된다.
비휘발성 전자 저장 디바이스( Non - volatile electronic storage device )는 일정한 전력 공급을 요구하지 않는 데이터 저장이 가능한 전기 메모리 디바이스를 의미한다.
패턴 발생기( Pattern generator )는 비디오 신호를 발생하는 것이 가능한 어떤 종류의 비디오 발생기를 의미하는데, 상기 비디오 신호는 일그러짐 데이터의 측정을 가능하게 한다.
프로세서( processor )는 상태 기계(state machine), 마이크로 프로세서 등을 포함하는 논리 디바이스이다.
래스터(Raster)는 CRT 페이스(face) 상에서 생성되는 수평 트레이스(trace)의 전부 또는 일부이다.
회전 코일( Rotation coil )은 CRT 내의 상기 래스터를 회전시키기 위해 사용되는 코일 또는 권선을 의미한다.
회전 일그러짐 특성( Rotational distortion charateristics )은 음극선관 상의 많은 서로 다른 지점에서 측정되는 회전 일그러짐 데이터에 의해 표시되는 회전 일그러짐의 양을 의미한다.
회전 일그러짐 데이터( Rotational distortion data )는 관의 기하학적 특성에 관하여 특정한 음극선관 상에 존재하는 회전 일그러짐 양의 측정이다. 예를 들면, 회전 일그러짐 데이터는 CRT 페이스 상의 비디오 이미지의 오정렬의 결과일 수 있다. 회전 일그러짐 데이터는 상기 음극선관 상의 좌표 위치에서 측정될 수 있다.
회전 드라이버 신호( Rotational driver signals )는 다양한 방법에 의해 발생되거나 또는 CRT 레스터 디스플레이의 트레이스를 동적으로 정렬하기 위해 CRT 회전 코일에 동기식으로 적용되는 시간 의존 아날로그 신호를 의미한다.
저장 디스크( storage disk )는 자기 저장 디바이스를 포함하는 데이터를 저장하기 위한 어떤 종류의 저장 디바이스로 구성되는데, 상기 자기 저장 디바이스에는 플로피 디스크, 광 저장 디바이스, 자기 테이프 저장 디바이스, 자기-광 저장 디바이스, 콤팩트디스크 등이 있다.
가변 저항( variable Resistor )은 변하는 값의 전기 저항을 생성하는 것이 가능한 장치를 의미한다.
비디오 이미지( Video image )는 비디오 신호에 대응하여 생성되는 음극선관 스크린 상에 나타나는 디스플레이된 이미지를 의미한다.
비디오 패턴( Video pattern )은 패턴 발생기에 의해 생성되는 비디오 신호의 결과로서 음극선관 래스터 상에 나타나는 패턴의 비디오 이미지이다.
비디오 신호( Video signal )는 음극선관의 전자총에 입력되는 전자 신호를 의미한다.
오늘날 사용되는 거의 모든 TV는 이미지를 디스플레이 하기 위해 음극선관 또는 CRT로 알려진 디바이스에 의존한다. 이미지를 전체 스크린 상에 디스플레이 하기 위해, 상기 TV 내의 전자 회로는 "래스터 스캔(raster scan)" 패턴내의 전자 빔을 횡단 및 아래로 움직이기 위해 자기 편향 코일( 빔을 왼쪽에서 오른쪽으로 이동시키기 위한 수평 편향 코일과 빔을 위에서 아래로 움직이기 위한 수직 편향 코일)을 이용한다. 도 1은 보통의 음극선관 상의 래스터 100을 설명하고 있는데, 이때 전자 빔은 하나의 라인을 왼쪽에서 오른쪽 102a로 그리고(paint), 그 다음에 빠르게 왼쪽 104로 이동하며), 그리고 연속적으로 아래로 조금씩 이동하면서 또 다른 수평 라인 102b를 그린다. 상기 빔이 하단 라인의 오른쪽 사이드 107에 도착할 때, 그것은 라인 106에서 표시되는 것처럼 스크린의 왼쪽 위 코너로 돌아간다. 상기 빔이 라인 102를 "그릴(painting)"때 그것은 켜져(on) 있고, 그것이 라인 104로 "되돌아올(retracing)" 때, 스크린 상에 트레일(trail)을 남기지 않도록 꺼진다(off). 수평 귀선(horizontal retrace)이라는 용어는 각각의 라인의 끝에서 왼쪽으로 되돌아가는 빔을 가리키며, 반면에 수직 귀선이라는 용어는 하단으로부터 래스터의 상 단 106으로의 이동을 가리킨다.
그러나 정현파 또는 "지그-재그"래스터 스캔으로서 불리는 것에서는, 상기 빔이 도 2A에서 보여지는 것처럼 오른쪽에서 왼쪽으로 뿐만 아니라 왼쪽에서 오른쪽으로 스캔할 때 상기 이미지가 그려지기 때문에 어떤 수평 귀선(또는 플라이백)도 없다. 예를 들면, 이상적으로 상기 전자 빔은 왼쪽에서 오른쪽으로 가면서 라인 202를 그리고, 간격 "d"만큼 이동하며, 오른쪽에서 왼쪽으로 가면서 다음 라인 204를 그린다. 불행하게도 보편적인 수직 증폭기들은 수직 편향 코일에서 단지 선형적으로 변하는 자속을 생산하여, 그 결과로 생기는 지그-재그 래스터는 도 2B에서 보여지는 것과 같은데, 이는 도 2A의 이상적인 래스터 스캔에 비교할 때 일그러진 래스터를 나타낸다.
종래 기술은 상기 스캔 라인들을 평행하게 만들기 위한 해결책을 제시하였는데, 이는 라인 202의 끝과 라인 204의 시작 사이의 시간 "d"(새로운 수평 블랭킹 시간)동안 상기 빔이 스크린을 아래로 움직이기 위해 계단 단계의 구동 파형(stair stepped drive waveform)을 가지고 구동된 광대역폭 수직 증폭기(wide bandwidth vertical amplifier)를 이용하는 것이다. 부분적으로 상기 수직 요크의 높은 인덕턴스 때문에 이와 같은 접근법들은 비싸고, 느리고(긴 수평 플랭킹 시간을 요구하는), 전력을 많이 소모하고 불안정하다(상기 라인들의 출발시에 수직 링잉(ringing)을 만듦).
그러나 각각의 라인에 대한 이와같은 하향의 경사(tilting)가 간단한 스캔 라인 회전 일그러짐으로 특성화될 때 훨씬 더 간단한 솔루션이 존재한다.
본 발명에 따르면, 음극선관 내에 있는 회전 자속을 라인별 방식에 의거하여 (on a line by line basis) 동적으로 발생하기 위한 방법 및 장치가 설명된다.
상기 발명의 실시 예에서, 회전 코일이 음극선관 상의 편향 요크 어셈블리에 부가된다. 따라서 이 회전 또는 라인 트위스트 코일(LTC)에 의해 생성된 자속이 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 진행하도록 설정되지만, 오른쪽에서 왼쪽 방향으로 진행할 때는 극성을 교체한다. 상기 스캔 라인을 스텝화(step)하기위해 수직 편향 자속(flux)과 결합하는 것은 이와 같은 역방향 트위스터(reverse twister) 자속이다. 따라서 스텝 라인 효과(stepped line effect)를 생성하기 위해 상기 LTC는 선형 수직 자속 필드와 결합하는 추가적인 자속 필드를 생성한다.
상기 발명의 한 태양에서, 상기 LTC는 낮은 인덕턴스 코일인데, 이때 라인 인덕턴스 코일은 라인별 방식에 의거하여 바람직한 동적 보상을 제공하기 위하여 라인 주파수 신호에 의해 구동될 수 있다.
상기 발명의 또다른 태양에서, 상기 LTC는 상기 편향 요크에 직접 결합되거나, 또는 그것에 밀접하게 연결된다.
상기 발명의 또다른 태양에서, 지그-재그 래스터 타입의 음극선관에서 라인별 방식에 의거하여 수직 편향 코일에 의해 발생되는 자속을 보상하기 위한 방법이 기술되어 있다. 트위스터 코일은 스텝 라인 래스터 패턴을 생성하기 위하여 수직 편향 코일에 의해 생성되는 선형 수직 자속 필드에 반대의 자속 필드를 생성한다.
상기 발명의 하나의 태양에서, 제1 변경된 자속은 래스터 스캔이 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 진행할 때 LTC에 의해 발생된다. 상기 래스터 스캔이 오른쪽에서 왼쪽 방향으로 진행할 때, 스캔 라인들을 곧게 하기 위한 수직 편향 자속과 결합하는 LTC에 의해 제2 변경된 자속이 발생된다.
종래 기술은 상기 스캔 라인들을 평행하게 만들기 위한 해결책을 제시하였는데, 이는 라인 202의 끝과 라인 204의 시작 사이의 시간 "d"(새로운 수평 블랭킹 시간)동안 상기 빔이 스크린을 아래로 움직이기 위해 계단 단계의 구동 파형(stair stepped drive waveform)을 가지고 구동된 광대역폭 수직 증폭기(wide bandwidth vertical amplifier)를 이용하는 것이다. 부분적으로 상기 수직 요크의 높은 인덕턴스 때문에 이와 같은 접근법들은 비싸고, 느리고(긴 수평 플랭킹 시간을 요구하는), 전력을 많이 소모하고 불안정하다(상기 라인들의 출발시에 수직 링잉(ringing)을 만듦).
본 발명에 따르면 이와같은 문제점을 간단한 구성으로 해결할 수 있다.
상기 발명의 특별한 실시예에 대해서 레퍼런스(reference)가 상세히 만들어질 것이며, 그것의 한 예가 첨부된 도면에서 설명된다. 상기 발명은 특별한 실시예와 관련하여 기술될 것이지만, 기술된 실시예에 상기 발명을 한정하려는 것은 아니다. 그와는 반대로, 첨부된 청구항들에 의해 정의된 발명의 사상 및 범위 내에 포함될 수 있는 대안, 수정 그리고 등가물들을 포함한다.
상기 기술(description)은 이곳에서 상기 발명에 대한 선택된 실시예들을 자세히 설명하는데, 상기 선택된 실시예들은 수직 편향 코일에 의해 발생되는 자속을 라인별 방식에 의거하여 동적으로 보상하기 위한 방법 및 장치를 제공할 목적으로 되어 있다. 하나의 실시예에서, 라인 트위스터 코일은 지그-재그 래스터 타입 음극선관 내에 있는 수직 편향 코일에 의해 발생되는 자속을 라인별 방식에 의거하여 동적으로 보상하기 위해 사용된다. 따라서 상기 라인 트위스터 코일에 의해 발생되는 자속은 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 진행하도록 설정되지만, 오른쪽에서 왼쪽 방향으로 진행할 때에는 극성을 교체한다. 각각의 스캔 라인을 곧게 만들기 위해 수직 편향 자속과 결합하는 것은 이 역방향 트위스터 자속이다. 그러므로 상기 라인 트위스터 코일은 선형 수직 자속 필드(field)와 결합된 자속 필드를 생산하는데, 그 결과 스텝 라인 효과가 생긴다. 몇몇 경우에 있어서, 상기 라인 트위스터 코일은 라인별 방식에 의거하여 바람직한 동적 보상을 제공하기 위하여 라인 주파수 신호에 의해 구동된 낮은 인덕턴스 회전 코일이다. 게다가 상기 라인 트위스터 코일은 수직 편향 코일과 직접 결합될 수 있거나, 또는 그렇지 않다면 거기에 밀접하게 연결될 수 있다.
도 3은 상기 CRT 300의 스크린 페이스 304 상에 디스플레이된 래스터 302를 갖는 음극선관(CRT) 300을 나타낸다. 음극선관 이미지 디스플레이 내의 다양한 수평 및 수직 교정 계수 파라미터들 간에 수많은 그리고 복잡한 관계들이 존재하며, 그리고 CRT 비디오 이미지 정렬을 자동화하기 위한 교정 계수 데이터에 의해 측정되고, 특성화될 수 있다. 그와 같은 교정 계수 데이터는 "Automatic Precision Video Alignment System"이란 명칭의, James R. Webb 등에 이슈가 된 U.S. Pat. No.5,216,204에 공개에서 유도될 수 있는데, 상기 특허는 CRT 일그러짐 특성을 측정하기 위한 비전(vision) 시스템의 사용을 설명하고, 그것이 공개하고 가르치는 모든 것에 대해서 이곳에서 특성적으로 결합된다. 일그러짐 데이터가 얻어지면(예를들면, 비전 시스템으로부터 또는 이득 매트릭스 테이블로부터 유도되면), 그것은 CRT와 결합한 메모리(예를들면 특성화 모듈 306 등등), 또는 디바이스 모니터 모드 회로소자, 또는 차후 검색을 위한 다른 위치 내에 교정 계수 데이터로서 저장된다. 그리고 나서 이 교정 계수 데이터는 드라이버 신호를 발생하고, 적용하기 위하여 디바이스 회로소자에 의해 이용되는데, 이는 "Screen Mapping of a Cathode Ray Tube"라는 명칭으로 James R. Webb 등에 의해 1996년 4월 26일에 출원된 U.S.Patent6,014,168 및 "Method and Apparatus for Making Correction in a Video Monitor"라는 명칭으로 James R. Webb 등에 의해 1996년 1월 16일에 출원된 U.S.Patent5,825.414 에 의해 공개되었는데, 그것들은 그것들이 공개하고 가르치는 모든 것에 대하여 이곳에서 특성적으로 결합된다. 이곳에서 공개된 것처럼, 이와 동등한 기술들이 CRT 300 상에 장착될 수 있는 또는 외부 회로소자에 의해 공급될 수 있는(단순함을 위해 나타내지 않은) 특성화 모듈 306 에 회전 교정 계수 데이터를 저장하기 위해 사용될 수 있다. 통상적으로 회전 교정 계수 데이터는 모니터 보드 회로소자 308에 전달되며 그에 의해 번역되는데, 상기 모니터 보드 회로소자 308은 CRT 300의 각 섹션에 대해 회전 드라이버 신호를 발생하며, 상기 회전 드라이버 신호를 위해 상기 회전 교정 계수 데이터가 발생된다. 이 회전 드라이버 신호들은 CRT 래스터 302가 발생됨에 따라 하나의 수직 스캔 사이클을 통해 변하고, 그 결과 상기 CRT 래스터가 스캔되면서 변하는 파형의 회전 드라이버 신호가 된다. 상기 회전 교정 계수 데이터에 응답하여 상기 모니터 보드 회로소자 308에 의해 발생되는 이 시변수 회전 드라이버 신호는 CRT 래스터 302를 동적으로 정렬하기 위하여 CRT 회전 코일 310에 동기식으로 적용된다.
따라서 개별적으로 상기 회전 코일 310을 사용하여, 상기 CRT 회전 코일 310에 도 4B에서 도시된 비-시변수(DC)신호(i1 및 i2)를 적용함으로써 상기 CRT 래스터 302는 래스터 402 및 404로서 도 4A에 보여진 것처럼 시계방향 또는 반시계방 향으로 정적으로 회전될 수 있다. 이와 같은 정적인 방법의 래스터 회전은 상기 CRT 래스터 내부의 일그러짐을 말하지 않음으로써 그의 유용함에 제한이 있다. 예를 들면, 래스 302의 상단 및 하단 트레이스가 서로 평행하지 않다면, 이 정적인 방법의 회전은 상기 래스터의 내부 정렬을 교정하기 위한 어떤 방법도 제공하지 않는다.
따라서 도 5에서 10까지는 요구되는 시변수 교정 신호를 CRT 회전 코일에 동기식으로 적용하여 일정한 시간동안 스캔되는 어떠한 CRT 래스터의 트레이스가 필요한 때에 회전될 수 있다는 것을 나타낸다.
도 5A는 래스터 302의 하단 반이 도 5B에 나타난 시변수 회전 드라이버 신호 506 및 508의 개별적 적용에 의해 시계방향 502 또는 반 시계방향 504중 하나로 회전될 수 있는 방식을 나타낸다. 상기 시변수 회전 드라이버 신호 506 및 508은 제로 값에서 시작하여 상기 CRT에 대한 수직 스캔을 통하여 중간까지 어떠한 결과도 갖지 않는다. 중간쯤에서 상기 시변수 회전 드라이버 신호 506 및 508은 스캔의 끝 또는 래스터의 하단에 도달할 때 까지 부드럽게 크기가 증가한다. 이와같은 방식으로 신호 506은 상기 CRT 회전 코일에 적용될 때 래스터 302의 하단 반을 시계방향으로 회전시킬 것이다. 같은 방식으로, 신호 508은 상기 CRT 회전 코일 310에 적용될 때 래스터 302의 하단 반을 반시계방향으로 회전시킬 것이다. 유사하게 도 6A와 6B는 개별적으로 상기 시변수 회전 드라이버 신호 606 및 608을 동기식으로 적용하여 상기 래스터 302의 상단 반을 반시계방향 602또는 시계방향 604중 하나로 회전시키기 위한 방법을 공개한다. 상기 시변수 회전 드라이버 신호 606 및 608은 래스 터 스캔을 시작할 때 최대 값이고, 상기 래스터의 중간 지점에서 제로로 부드럽게 변한다. 이와 같은 방식으로 상기 회전 드라이버 신호 606은 CRT 회전 코일에 적용되었을 때 래스터 302의 상단 반을 시계방향으로 회전시키고, 회전 드라이버 신호 608은 상기 CRT 회전 코일 310에 적용되었을 때 래스터 302의 상단 반을 반시계방향으로 회전시킨다.
도 7A와 7B는 U.S.Patent5,896,170에서 이용된 기술을 공개하는데, 상기 기술은 도 7B에 나타난 시변수 회전 드라이버 신호 706 및 708의 개별적 적용에 의해 반시계방향 704 또는 시계방향 702중 하나로 상기 CRT 래스터 302의 중심을 회전시키기 위해 사용될 수 있다. 상기 시변수 회전 드라이버 신호 706 및 708은 제로 값에서 시작 및 끝이 나고, 상기 CRT 래스터 스캔의 중간지점에서 최대값을 갖는다. 이와 같은 방식으로 상기 회전 드라이버 신호 706은 상기 CRT 회전 코일에 적용될 때 래스터 302의 중간섹션을 시계방향으로 회전시키며, 회전 드라이버 신호 708은 상기 CRT 회전 코일에 적용될 때 래스터 302의 중간섹션을 반시계방향으로 회전시킨다.
비록 위에서 설명된 방법론 및 장치들은 보통의 CRT 디스플레이에서 분명한 회전 일그러짐을 교정하는데 유용하지만, 어떤것도 라인별 방식에 의거하여 이미지에 대한 라인 굴곡(line curvature) 일그러짐을 상기 발명이 하는 것처럼 교정하지 않는다. 따라서 상기 발명은 예들 들면 당업자에게 잘 알려진 텔레비전 시스템 같은 비디오 디스플레이 시스템에서의 사용에 적당한 음극선관을 이용하는 비디오 시스템에 의해 설명될 것이다. 비록 텔레비전 시스템에 의해 기술되지만, 상기 발명 이 어떠한 래스터 기초 비디오 디스플레이 시스템에 사용될 수 있다는 것을 알아야 한다.
도 8에서 보여지는 상기 발명의 하나의 실시 예에서, CRT 800은 수직 편향 코일 801, 수평 편향 코일 804 그리고 밀접하게 연결된 라인 트위스터 코일 806을 통합하는 편향 요크 802를 포함하는데, 상기 라인 트위스터 코일 806은 수직 편향 코일 801에 의해 생성되는 자속 Φvert 의 효과에 의해 주로 발생되는 수평 스캔 라인 102의 래스터 회전 일그러짐을 보상하기 위해 사용된다. 상기에서 설명된 실시 예에서, 상기 LTC 806은 수평 편향 코일 804와 직접 통합되거나, 그렇지 않으면 그것과 밀접하게 연결되어, 자기 전력 트위스터 코일 806의 형태를 취한다. 상기 수평 편향 코일 804에 근접한 위치 내 또는 상에 위치되어, 상기 자기 전력 트위스터 코일 806은 수평 편향 코일 자속과 자기 연결에 의하여 상기 트위스터 자속을 제공하기 위한 필수적인 전력을 수용한다. 기술된 예에서, 상기 트위스터 코일 806은 스텝 라인 효과를 발생하기 위하여 상기 수직 편향 코일 804에 의해 생성되는 선형 수직 자속 장에 역방향 자속 장을 제공하도록 배열된다. 트위스터 자속 ΦTWIST (도 9에 나타난)로서 불려지는 이 역방향 자속 필드는 상기 래스터가 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 스캔할 때 크기 FV를 가지는 제1 컴포넌트(component) ΦLR 및 상기 래스터가 오른쪽에서 왼쪽 방향으로 스캔할 때 반대 극성이나(즉 ΦRL = -ΦLR) 실질적으로 같은 크기의(즉 abs(ΦRL)=abs(ΦLR)) 제2 컴포넌트를 갖는다. 따라서, 각각의 상 기 트위스터 자속 컴포넌트(ΦRL 및 ΦLR)는 상기 수직 편향 자속 ΦVERT(왼쪽에서 오른쪽으로 컴포넌트 ΦVERT , LR 및 오른쪽에서 왼쪽으로의 컴포넌트 ΦVERT , RL을 갖는)에 대응하는 컴포넌트와 결합하며, 그 결과 도 10에 나타난 래스터 자속 ΦRASTER를 형성한다. 특별히 왼쪽에서 오른쪽으로 스캔하는 동안, 상기 제 1 컴포넌트 ΦLR은 왼쪽에서 오른쪽 컴포넌트 ΦVERT , RL와 결합하며, 반면에 제 2 컴포넌트 ΦRL은 오른쪽에서 왼쪽 컴포넌트 ΦVERT , RL과 결합하여 그 결과 래스터 자속 ΦRASTER를 형성한다. 따라서 일반적으로 상기 수직 필드가 단조롭게 증가하는 동안, 역방향에서의 증가에 의해 제공되어 관측된 라인을 유지하는 상기 역방향 자속 필드(즉, 상기 트위스터 자속 ΦT WI ST)는 왼쪽에서 오른쪽으로 스캔하는 동안 실질적으로 편평해지며 그리고 회전 일그러짐이 없게 된다. 오른쪽에서 왼쪽으로 복귀(return) 스캔하는 동안, 상기 트위스터 자속 ΦTWIST 는 완전히 반대가 되며, 오른쪽에서 왼쪽 컴포넌트 ΦVERT , RL에 부가된다. 따라서 그 결과로 발생하는 자속은 각각의 라인에 대해 일정하게 유지되며, 각 라인의 단부에서 증가적으로 점프하여, 실질적으로 회전 일그러짐이 없는 "스텝 자속(stepped flux)"필드 스캔을 제공한다.
상기에서 설명된 실시 예에서, 상기 라인 트위스터 코일 806은 통상적으로 작은 턴(turns)(예를들면 30 턴의 범위가 통상적이다.)으로 구성된 낮은 인덕턴스 코일(대략 500 마이크로 핸리 정도의)이다. 이와 같은 구성은 통상적으로 수백 턴과 10밀리-핸리 이상의 큰 인덕턴스를 갖는 상기의 보다 큰 회전 코일 805보다 충 분히 작다. 이런 식으로 상기 발명의 라인 트위스터 코일은 라인별 방식에 의거하여 바람직한 동적 보상을 제공하기 위하여 높은 주파수 신호(도 11을 보라)에 의해 구동될 수 있다.
도 12 및 13은 자기 전력 트위스터 코일 902의 형태로 상기 트위스터 코일 806의 구현을 위한 트위스터 전력 회로를 나타내는데, 거기에서 상기 자기 전력 트위스터 코일 902는 상기 수평 편향 코일과 자기적으로 직접 연결되거나 또는 그렇지 않다면 그것에 밀접하게 연결된다. 자기 전력 트위스터 코일 902의 경우에, 상기 트위스터 코일 902를 구동하기 위한 전력은 상기 수평 편향 코일 802에 근접하게 트위스터 코일 902 의 약간의 턴을 나란히 놓음으로써 상기 수평 편향 코일 802로부터 주로 유도된다. 이와같은 방식으로, 수평 편향 코일 802에 의해 발생되는 자기장과 상기 트위스터 코일 902의 턴 사이 자속 연결(linkage) 및 위상은 변압기 어셈블리의 라인을 따라 필요한 EMF를 제공한다.
상기에서 기술된 실시 예에서, 제어 가능한 전류 경로 904는 상기 트위스터 코일 902내의 전류량을 변화시키기 위해 사용될 수 있다. 상기에서 기술된 실시예에서, 제1 트위스터 전류 Itwist1은 오른쪽에서 왼쪽으로 흐르고, 그리고 나서 제2 트위스터 전류 Itwist2는 왼쪽에서 오른쪽으로 흐른다. 상기 수평 편향 코일 804로부터 유도된 전력을 이용함으로써(상기 트위스터 코일을 통한 수평 누설(leakage) 자속은 상기 트위스터 코일을 가로질러 전압을 유도하는 변압기로서 작용한다) 상기 트위스터 전압 회로 900은 스스로 전력을 공급하며, 그리고 그 트위스터 코일 902내 의 전류량이 제어 가능한 전류 경로 904와 함께 제어될 수 있다는 점에서 동적으로 제어가능하다. 이와 같은 배열에서 상기 트위스터 전력 회로 900은 상기 요크 내의 교정 파형을 제어하기 위한 옵션의 전자장치(electronics)뿐만 아니라 상기 트위스터 코일 902를 가동하기 위해 수평 편향 코일 804밖의 인장 전력(pulling power)과 결합한다. 따라서, 제1 트위스터 전류 Itwist1 및 제2 트위스터 전류 Itwist2를 공급하기 위한 방식으로 배열된 스위칭(switching) 소자 SW1에서 SW4까지에 대응하여 스캔의 방향이 바뀜에 따라, 제어가능한 전류 경로에 전류를 조정하기 위하여 상기 회로 900은 전류 스티어링(steering) 다이오드 D1에서 D4까지를 이용한다.
도 14는 증폭기가 라인 시간동안(during the line time) 어느 하나의 극성에 대한 라인 회전 전류를 공급하기 위해 사용되는 상기 발명의 한 실시예를 나타낸다.
도 1은 통상의 음극선관(CRT)에 적합한 보통의 래스터 스캔을 도시한다.
도 2A는 이상적인 지그재그 타입의 래스터 스캔을 도시한다.
도 2B는 도 2A의 이상적인 지그재그 래스터에 대한 회전 일그러짐을 도시하는데, 상기 회전 일그러짐은 수직 편향 코일에 의해 발생되는 선형 가변 자속 때문이다.
도 3은 음극선관(CRT) 상에 디스플레이 된 래스터, CRT 회전 코일, 그리고 연합된 신호 교정 회로소자를 도시한다.
도 4A는 전체 래스터의 균일한 회전에 대해 도시한다.
도 4B는 상기 회전 코일에 적용되는 수직 레이트 신호(vertical rate signals)를 도시한다.
도 5A는 CRT 래스터의 하단 반을 독립적으로 회전시키는 방식을 도시한다.
도 5B는 CRT 래스터의 하단을 독립적으로 회전시키기 위하여 동기식으로 적용되는 통상적인 시변수 회전 드라이버 신호(time variable rotation driver signal)를 도시한다.
도 6A는 CRT 래스터의 상단 반을 독립적으로 회전시키기 위해 본 발명이 사용될 수 있는 방식을 도시한다.
* 도 6B는 도 6A에 그려진 것처럼 CRT 래스터의 상단 반을 독립적으로 회전시키기 위해 동기식으로 적용되는 통상의 시변수 회전 드라이버 신호를 도시한다.
도 7A는 CRT 래스터의 중심을 독립적으로 회전시키기 위해 본 발명이 사용될 수 있는 방식을 도시한다.
도 7B는 도 7A에서 도시한 것처럼 CRT 래스터의 중심을 독립적으로 회전시키기 위해 동기식으로 적용되는 통상의 시변수 회전 드라이버 신호를 도시한다.
도 8은 통상적으로 일그러진 CRT 래스터를 정렬하기 위해 본 발명이 구성되어질 수 있는 방식을 도시한다.
도 9는 상기 라인 트위스트 코일(LTC)로부터의 자속에 대한 회전 효과를 도시한다.
도 10은 결과적인(resulting) 래스터를 도시한다.
도 11은 상기 라인 트위스트 코일(LTC)내 전류를 도시한다.
도 12는 왼쪽에서 오른쪽으로 스캔닝 할 때, 제1 바람직한 실시예 및 전류 경로에 대한 회로도를 도시한다.
도 13은 오른쪽에서 왼쪽으로 스캐닝 할 때, 제1 바람직한 실시예 및 전류 경로에 대한 회로도를 도시한다.
도 14는 어느 하나의 극성에서 전류를 생성할 수 있는 제2 실시예에 대한 회로도를 도시한다.

Claims (13)

  1. 음극선관내 래스터 스캔의 회전 일그러짐을 라인별 방식에 의거하여 동적으로 교정하는 방법에 있어서, 상기 방법은
    -왼쪽에서 오른쪽으로 스캔하는 동안,
    제1 크기 및 제1 극성을 갖는 제 1 교정 자속 컴포넌트를 트위스터 코일을 이용하여 발생시키고,
    -실시간으로 제1 교정 자속을 제1 수직 편향 자속에 부가하며,
    -다음에 오른쪽에서 왼쪽으로 스캔하는 동안,
    제2 크기 및 제2 극성을 갖는 제2 교정 자속 컴포넌트를 트위스터 코일을 이용하여 발생시키고, 그리고
    -실시간으로 제2 교정 자속을 제2 수직 편향 자속 컴포넌트에 부가함으로써 결과적인 수직 편향 자속을 발생하는
    것을 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관내 래스터 스캔의 회전 일그러짐을 라인별 방식에 의거하여 동적으로 교정하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 제1 교정 자속 크기 및 제 2 교정 자속 크기가 서로 같은 것을 특징으로 하는 음극선관내 래스터 스캔의 회전 일그러짐을 라인별 방식에 의거하여 동적으로 교정하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 제1 극성이 제2 극성으로부터 180도 위상차가 되는 것을 특징으로 하는 음극선관내 래스터 스캔의 회전 일그러짐을 라인별 방식에 의거하여 동적으로 교정하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 결과적인 자속이 회전 일그러짐이 없는 것을 특징으로 하는 음극선관내 래스터 스캔의 회전 일그러짐을 라인별 방식에 의거하여 동적으로 교정하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 결과적인 자속이 라인 시간동안 상기 라인들을 균일하게 분리하기 위해 조정되는 것을 특징으로 하는 음극선관내 래스터 스캔의 회전 일그러짐을 라인별 방식에 의거하여 동적으로 교정하는 방법.
  6. 음극선관 내의 래스터 스캔의 회전 일그러짐을 라인별 방식에 의거하여 동적으로 교정하는 방법에 있어서, 상기 방법은
    -트위스터 코일을 이용하여 제1 교정 자속 컴포넌트를 발생하고,
    -제1 교정 자속을 제1 수직 편향 자속 컴포넌트에 실시간으로 부가하며,
    -트위스터 코일을 이용하여 제2 교정 자속 컴포넌트를 발생하고, 그리고
    -제2 교정 자속을 제2 수직 편향 자속 컴포넌트에 실시간으로 부가함으로써, 결과적인 자속이 회전 일그러짐이 없는 수직 편향 자속을 발생하는
    것을 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관 내의 래스터 스캔의 회전 일그 러짐을 라인별 방식에 의거하여 동적으로 교정하는 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 각각의 제1 교정 자속 및 제2 교정 자속이 서로 같은 각각의 제1 교정 자속 크기 및 제2 교정 자속 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 음극선관 내의 래스터 스캔의 회전 일그러짐을 라인별 방식에 의거하여 동적으로 교정하는 방법.
  8. 제 6항에 있어서, 제1 교정 자속이 제1 스캔동안 부가되고, 제2 교정 자속이 제2 스캔동안 부가되며, 이때 제1 극성이 제2 극성에서 180도 위상차가 나는 것을 특징으로 하는 음극선관 내의 래스터 스캔의 회전 일그러짐을 라인별 방식에 의거하여 동적으로 교정하는 방법.
  9. 제 6항에 있어서, 상기 결과적인 자속이 라인 시간동안 상기 라인들을 균일하게 분리하기 위하여 조정되는 것을 특징으로 하는 음극선관 내의 래스터 스캔의 회전 일그러짐을 라인별 방식에 의거하여 동적으로 교정하는 방법.
  10. 음극선관 내의 래스터 스캔의 회전 일그러짐을 라인별 방식에 의거하여 동적으로 교정하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품으로서, 상기 제품은
    -트위스터 코일을 이용하여 제1 교정 자속 컴포넌트를 발생하기 위한 컴퓨터 코드,
    -제1 교정 자속을 제1 수직 편향 자속 컴포넌트에 실시간으로 부가하기 위한 컴퓨터 코드,
    -트위스터 코일을 이용하여 제2 교정 자속 컴포넌트를 발생하기 위한 컴퓨터 코드,
    -제2 교정 자속을 제2 수직 편향 자속 컴포넌트에 실시간으로 부가하여, 회전 일그러짐이 없는 결과적인 수직 편향 자속을 생성하는 컴퓨터 코드, 그리고
    -상기 컴퓨터 코드를 저장하기 위한 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체(medium)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관 내의 래스터 스캔의 회전 일그러짐을 라인별 방식에 의거하여 동적으로 교정하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품.
  11. 제 10항에 있어서, 각각의 제1 교정 자속 및 제2 교정 자속이 서로 같은 각각의 제1 교정 자속 크기 및 제2 교정 자속 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 음극선관 내의 래스터 스캔의 회전 일그러짐을 라인별 방식에 의거하여 동적으로 교정하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 결과적인 자속이 라인 시간동안 상기 라인들을 균일하게 분리하기 위하여 조정되는 것을 특징으로 하는 음극선관 내의 래스터 스캔의 회전 일그러짐을 라인별 방식에 의거하여 동적으로 교정하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품.
  13. 제 10항에 있어서, 제1 교정 자속이 제1 스캔동안 부가되고, 제2 교정 자속이 제2 스캔동안 부가되며, 이때 제1 극성이 제2 극성에서 180도 위상차가 나는 것을 특징으로 하는 음극선관 내의 래스터 스캔의 회전 일그러짐을 라인별 방식에 의거하여 동적으로 교정하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품.
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