专利名称：用于减少切换噪声影响的图像失聚校正装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种投影电视的图像失聚校正装置，具体涉及能够校正视频信号失聚的图像失聚校正装置。本发明基于韩国专利申请第2002-40430号，在此将其引入作为参考。
背景技术：
通常，电视机在阴极射线管(CRT)的显示设备上扫描来自一个电子枪的红色(R)、蓝色(B)和绿色(G)光束，以便再现图像。因此，在电视机中，仅仅控制一个电子枪来用于图像失聚校正。
然而，投影电视经由通过R、G和B光束投影各个颜色的图像的CRT来再现图像。通过各个CRT投影的图像被放大，并且，被放大的图像被镜面反射以显示在大屏幕上。相应地，投影电视控制各个彼此相间的CRT，以便R、G和B光束会聚在屏幕上的一个点，以便获得全彩色图像，这被称为会聚调整。诸如投影电视之类的视频显示器，当光束由于控制各个CRT的偏转线圈的形变或由于各个CRT的光学位置而未被精确地偏转的时候，导致在屏幕上的拖尾或异常颜色，这被称为发生失聚。
图1是用于概略地示出一般投影电视的显示设备的示意图。所述显示设备具有R、G和B阴极射线管1a、1b和1c，反射镜2和屏幕3。以一定距离彼此相间的各个R、G和B阴极射线管(CRT)向反射镜2投影图像，所投影的图像被从反射镜2反射，并且，随后被显示在屏幕3上。此时，在屏幕3上显示的图像可能由于各个R、G和B阴极射线管1a、1b和1c的位置和角度而发生光学畸变。
图2示出了由各个R、G和B阴极射线管1a、1b和1c在屏幕3上投影的图像，这些图像被显示在图1的屏幕3上。如图2所示，由于R、G和B阴极射线管1a、1b和1c的相对位置，来自R阴极射线管1a的图像向右变形，来自B阴极射线管1b的图像向左变形，来自G阴极射线管1c的图像凹陷变形。因此，由各个R、G和B阴极射线管1a、1b和1c投影在屏幕3上的图像匹配来形成一个图像，该图像的形状和颜色被变形地显示。
图3是用于概略地示出利用A类放大器的传统会聚校正装置的示意图。
图3所示的会聚校正装置具有视频信号处理单元11、校正值产生器12、运算放大器13和内置在CRT 20中的会聚线圈21。
视频信号处理单元11处理外部接收的广播信号，以输出视频信号、和垂直与水平同步信号。
校正值产生器12与视频信号处理单元11输出的垂直和水平同步信号同步，并输出用于会聚校正的会聚校正值。
运算放大器13将会聚校正值放大到高功率信号。通常，内置在会聚线圈21中的会聚线圈绕组21a被高压和高电流驱动，以形成磁场，电子束路径被所形成的磁场改变。因此，运算放大器13可以是在多数情况下线性放大电流和电压的A类、B类和C类放大器中的任何一个。反馈电阻器14向运算放大器13反馈一个用于通过会聚绕组21a的电流的电压值，以便提高或降低运算放大器13的放大程度。
同时，上述A类、B类或C类放大器被配置了一个功率晶体管以形成一个放大级，用于线性放大电压和电流。该功率晶体管具有由于电流驱动的设备的本质而导致的高导通电阻和功耗的缺点。一般功率晶体管的功率效率不超过50％，其余的功率被转换为热量。因此，具有A类、B类或C类放大级的运算放大器具有由于功耗而导致的需要提供大散热器的问题。
图4是概念地示出对于图3中的会聚校正装置的缺点部分地补偿的会聚校正装置的方框图。
图4所示的会聚校正装置具有视频信号处理单元32、校正值产生器33、D类放大器34、低通滤波器(LPF)35、和其上具有会聚线圈41的CRT40。
视频信号处理单元32处理外部的广播信号，并输出视频信号、水平频率和垂直频率。
校正值产生器33根据会聚失真值来计算会聚校正值，以校正视频信号会聚。
D类放大器34输入并放大会聚校正值，以将其变为具有预定电压和电流的高功率信号。此时，D类放大器34基于转换操作而使用场效应晶体管(FET)来执行放大。使用FET的D类放大器与通过功率晶体管驱动会聚线圈的方法相比具有高的功率效率，因为D类放大器具有很低的导通电阻。因此，D类放大器34与线性功率晶体管相比较具有低功耗和热发生。D类放大器34的输出在低通滤波器35中被滤波，并且，被施加到内置在CRT 40中的会聚线圈40。此时，施加到会聚线圈40的电流被电阻器36转换为预定的电压值，并且，被反馈到校正值产生器33。
图5是用于说明图4所示的D类放大器34的操作概念的示意图。
如图5中所示，D类放大器34响应于正脉冲、和通过反转正脉冲而形成的负脉冲而工作。在此，正脉冲是从校正值产生器33输出的会聚校正值，负脉冲是通过反转D类放大器34中输入的会聚校正值而获得的。
图6是用于示出从图5中所示的D类放大器34输出的输出电压Vout的波形的示意图。
如图6中所示，D类放大器34被两个增强型NMOS 34a和34b操作，所述两个增强型NMOS 34a和34b交替地接通和关闭。相应地，由于在各增强型NMOS 34a和34b接通和关闭时发生的电压变化而导致噪声、即切换噪声出现在输出电压Vout中。因此，切换噪声被反馈到校正值产生器33，导致校正值产生器33由于切换噪声而误操作的问题。
发明内容
本发明已经被设计来解决上述传统问题，因此本发明的目的是提供一种用于减少切换噪声影响的失聚校正装置和方法。
通过一种图像失聚校正装置来实现本发明的上述目的，这种图像失聚校正装置包括校正值产生单元，用于计算会聚校正值，以校正在显示设备上扫描视频信号的时候发生的失聚；放大单元，用于对会聚校正值执行D类放大；会聚线圈，被安装在显示设备中，以根据在所述放大单元中放大的会聚校正值来控制对应于视频信号的电子束的路径；反馈检测单元，用于差分放大通过会聚线圈的电流的电压值，并且，将差分放大的电压值反馈到校正值产生单元。
最好是，校正值产生单元包括会聚模块，用于输出预先设置的失聚值；三角波产生单元，用于根据预先设置的频率产生三角波；组合单元，用于将失聚值与所述反馈检测单元的输出电压进行组合；比较单元，用于比较从所述组合单元和三角波产生单元输出的电压的电平；脉冲产生单元，用于根据所述比较单元的比较结果来产生脉冲宽度调制的信号。
最好是，所述会聚模块与施加到显示设备的水平和垂直同步信号同步，并输出失聚值，以及通过预测显示设备具有的失聚值来设置所输出的失聚值。
最好是，所述反馈检测单元包括第一电阻器和第二电阻器，串联连接在所述会聚线圈与接地端子之间；第三电阻器，接收在所述第一电阻器的一端产生的电压；第四电阻器，接收在所述第一电阻器的另一端产生的电压；运算放大器，接收来自所述第二电阻器的输出电压作为正输入，同时接收来自所述第三电阻器的输出电压作为负输入；第五电阻器，连接在运算放大器的负输入端与接地端之间；第六电阻器，连接在运算放大器的正输入端与输出端之间。
最好是，会聚线圈具有阻尼电阻器，用于与会聚线圈的两端一起形成环状电流路径，并且，使会聚线圈放电。
最好是，会聚校正值是以脉冲宽度调制波形的形式。
最好是，失聚值具有预先设置的频率和幅度，并且，是正弦波、方波、三角波、矩形波、锯齿波和抛物形波中的任何一个。
按照本发明，通过一种图像失聚校正方法来实现上述目的，这种图像失聚校正方法包括步骤计算脉冲的会聚校正值，以校正从视频设备输出的视频信号的失聚值；对所述会聚校正值执行D类放大以放大电压和电流；通过基于D类放大的会聚校正值的电流而形成的磁场，来控制对应于视频信号的电子束的路径；消除形成磁场的电流的噪声；计算噪声消除的电流的电压值，并且，反馈到用于计算所述会聚校正值的步骤。
最好是，所述反馈步骤包括计算形成所述磁场的电流的电压；放大所述电压并获得所述电压的差分电压；放大所述差分电压和产生预定的电压值。
最好是，用于计算会聚校正值的步骤包括步骤输入失聚值；产生一个设置的频率的三角波；比较失聚值与三角波的电平；根据比较结果产生脉冲宽度调制的信号。
最好是，用于计算会聚校正值的步骤还包括步骤输入反馈的电压值；将三角波与所述反馈的电压值进行组合。
最好是，在用于执行D类放大的步骤之后，还包括用于低通滤波所放大的会聚校正值的步骤。
通过参照附图详细说明本发明的优选实施例，本发明的上述目的和其他特点将会变得更加清楚，其中，图1是概略地示出一般投影电视的显示设备的示意图；图2是用于显示在图1的屏幕上显示的各个R、G和B阴极射线管的图像的形状的示意图；图3是用于概略地示出利用A类放大器的传统会聚校正装置的示意图；图4是另一种传统会聚校正装置的概念方框图；图5是用于说明图4中所示的D类放大器的操作概念的示意图；图6是用于示出图5所示的D类放大器输出的输出电压的波形的示意图；图7是按照本发明一个实施例的视频图像失聚校正装置的概念方框图；图8是详细示出校正值产生器的内部结构的方框图；图9A是说明比较器的工作原理的示意图；图9B是说明图9A的脉冲发生器的工作原理的示意图；图10是用于示出按照本发明的一个实施例的反馈传感器的示意图；图11是示出图10所示的反馈传感器的输出电压波形的示意图；图12是概念地示出CRT结构的示意图；图13是内置在图12中所示的会聚线圈内的会聚线圈绕组的剖面图；图14是示出按照本发明的一个实施例的、利用图像失聚装置校正图像失聚的处理的流程图；图15是更详细地示出图14的步骤S200的流程图。
具体实施例方式
以下，参照附图更详细地说明本发明的优选实施例。
图7是示出按照本发明一个实施例的图像失聚校正装置的概念方框图。
图7中的图像失聚校正装置包括视频信号处理单元200、校正值产生器300、D类放大器400、低通滤波器(LPF)500、CRT600、会聚线圈610、以及反馈传感器70。
视频信号处理单元200处理来自外部源的广播信号，并输出视频信号、和垂直与水平同步信号。所述视频信号被发送到CRT600，所述垂直与水平同步信号被输出到校正值产生器300。
校正值产生器300与视频信号处理单元200输出的垂直与水平同步信号同步，并且，计算和输出会聚校正值。此时，会聚校正值出现在脉冲宽度调制的脉冲波形中。
D类放大器400通过转换操作来放大并输出脉冲波形的会聚校正值。因此，某些切换噪声发生在D类放大器400的输出端。D类放大器400具有与图5所示的相同的结构，并具有图6中所示的输入和输出特性。因此，省略D类放大器400的详细说明。
低通滤波器(LPF)500根据预先设置的值来对D类放大器400中放大的会聚校正值进行滤波，这样，它降低了在D类放大器400中发生的切换噪声。
CRT600在屏幕上显示视频信号处理单元200中处理的视频信号。此时，安装在CRT600上的会聚线圈响应于从低通滤波器500施加的会聚校正值，校正要被扫描到CRT600的屏幕上的电子束的路径。
最好是，会聚线圈610包括用于对会聚线圈绕组611进行放电的阻尼电阻器612。阻尼电阻器612与会聚线圈绕组611一起形成电流路径，并且，在会聚校正之后，消除在会聚线圈绕组611中剩余的残留电流，以防止在会聚线圈绕组611中形成残留磁场。
反馈传感器700计算、并执行针对通过会聚线圈绕组611的电流的差分放大，并输出针对通过会聚线圈绕组611的电流的电压值，以便消除通过会聚线圈绕组611的电流的切换噪声。噪声消除电流被反馈到校正值产生器300。相应地，具有图像失聚装置的投影电视不要求具有小切换噪声的高性能的D类放大器。
图8是详细示出校正值产生器300的内部结构的方框图。
校正值产生器300包括三角波发生器310、会聚模块320、组合器330、比较器340和脉冲发生器350。
三角波发生器310根据预先设置的频率和幅度来输出三角波。
会聚模块320存储对于视频显示器的失聚值预先计算的值，与施加到视频显示器的水平和垂直同步信号同步地输出存储的值。所存储的失聚值被按照水平同步信号依序输出，并且，当施加垂直信号的时候，输出对应于视频显示器的第一扫描行的、预先设置的存储值。
此时，从会聚模块320输出的失聚值具有正弦波、三角波、矩形波、锯齿波和抛物形波中的任何一个，并且，可以是上面未提到的任何其他模拟脉冲波形。
组合器330对三角波和从反馈传感器700反馈的电压进行组合，并且，计算一个失聚值，以获得穿过会聚线圈610的恒定电压。
比较器340将组合器330输出的失聚值与三角波的电平相比较以获得其差值。
脉冲发生器350根据比较器340的比较结果，来产生具有预定幅度和周期的脉冲宽度调制(PWM)信号。
图9A是用于解释比较器340的工作原理的示意图，图9B是用于解释脉冲发生器350的工作原理的示意图。
如图9A和9B所示，部分①和部分③的比较结果显示，对于一个失聚值，失聚值的电平高于三角波，部分②具有小于或等于三角波的失聚值的电平。因此，当这样的电压信号被施加到脉冲发生器350的时候，脉冲发生器350根据比较器340的比较结果，产生具有预定周期和幅度的脉冲宽度调制的信号，如图9B中所示。
图10是用于更详细地示出按照本发明的一个实施例的、图7中所示的反馈传感器700的示意图。
如图10中所示，电阻器701串联连接到会聚线圈绕组611，以获得通过会聚线圈绕组611的电流的电压值。此时，电阻器701具有几欧姆到几十欧姆的低电阻值，以不提高输入到运算放大器704的正端(+)和负端的电压的相位差。相应地，具有相同相位的差分电压被施加到运算放大器704的正端(+)和负端，并且，由差分放大器构成的反馈传感器700消除了包括在通过会聚线圈绕组611的电流中的噪声，其中，所述的电流被反馈到组合器330。在此，电阻器702、703、705和706是用于确定运算放大器704的放大程度的那些电阻器，并且，因为运算放大器704把施加到其正端(+)和负端的电压之间的差电压进行放大，因此电阻器703、705和706具有相同的值。例如，电阻器702和703分别为30kΩ，并且，电阻器705和706分别为330kΩ，以便执行差分放大。此时，运算放大器704具有10倍的放大率。
图11是示出穿过图10所示的电阻器701的电压波形V+和V-、以及运算放大器704的输出电压波形Vo的波形图。
如图11中所示，分别施加到运算放大器704的正端(+)和负端(-)的电压V+和V-是同相的，这样，当运算放大器704对于电压V+和V-执行差分放大的时候，就产生噪声消除的电压波形Vn。因此，反馈传感器700根据运算放大器704的预定的放大率，来放大噪声消除的电压波形Vn，并将其反馈到校正值产生器300。相应地，当计算会聚校正值的时候，校正值产生器300不受D类放大器400中产生的切换噪声的影响。在此，电压波形Vn是运算放大器704内部的信号，具有一个模拟电压值。
图12是用于示出CRT600的结构的示意图。
CRT600具有三个会聚线圈，用于响应分别控制R、G和B的水平会聚的电流R_H、G_H(未示出)和B_H(未示出)以及分别控制R、G和B的垂直会聚的电流R_V、G_V(未示出)和B_V(未示出)，来校正电子束路径。图12中所示的仅仅是控制各个颜色的会聚线圈中的、控制红色R的会聚线圈610。用于校正绿色G和蓝色B的电子束路径的CRT的会聚线圈也具有与图12中所示的相同的形状，因此，其结构未示出。
如图12中所示，会聚线圈610的操作被电流R_H和R_V控制，所述电流R_H和R_V用于控制水平和垂直方向。在此，用于控制会聚线圈的电流R_H和R_V是在D类放大器400中被放大的校正值。
图13是内置在图12中所示的会聚线圈610内的会聚线圈绕组611的剖面图。
会聚线圈绕组611被以环状安装在CRT600上。会聚线圈绕组611包括对称布置在左右侧的绕组H1和H2，以响应于电流R_H，控制针对红色的电子束的水平路径，会聚线圈绕组611还包括对称布置在上下侧的绕组V1和V2，以响应于电流R_V，控制针对红色的电子束的垂直路径。电流R_H被施加到控制水平路径的绕组H1和H2，电流R_V被施加到控制垂直路径的绕组V1和V2。相应地，基于施加到会聚线圈绕组611的电流而形成预定的磁场，这样，由会聚线圈绕组611形成的磁场来校正红色的电子束的扫描方向。
图14是示出了按照本发明的一个实施例的、利用图像失聚装置校正图像失聚的处理的流程图。
首先，会聚模块320与视频信号处理单元200输出的垂直和水平同步信号同步，并输出预先设置的会聚校正值(S100)。接着，校正值产生器300从失聚值来计算一个脉冲的会聚校正值(S200)。D类放大器400对所述脉冲的会聚校正值执行D类放大(S300)。本发明的图像失聚方法通过对会聚校正值执行D类放大，从而具有低发热和高效率的放大特性。接着，基于预先设置的值，所放大的会聚校正值被滤波(S400)。基于D类放大的会聚校正值，会聚线圈绕组610被驱动，以形成预定的磁场，并且，由所形成的磁场控制从CRT600投影的电子束的路径(S500)。接着，针对从会聚线圈绕组610形成磁场的电流，而获得一个电压值，该电压值被差分放大，以消除包括在电流中的噪声(S600)。最后，噪声消除的电压值被反馈到校正值产生器300(S700)。相应地，校正值产生器300根据所反馈的电压值，而重新计算会聚校正值。
图15是用于更详细地示出计算会聚校正值的步骤S200的流程图。
首先，会聚模块320输出预先设置的会聚值(S210)。此时，会聚模块320的输出与施加到诸如CRT之类的显示设备的水平和垂直频率同步。接着，三角波发生器310根据预先设置的周期和幅度产生三角波(S220)。组合器330把从反馈传感器700消除噪声的反馈电压与失聚值进行组合，并产生校正的失聚值(S230)。此时，所组合的失聚值具有模拟信号的形式。接着，所组合的失聚值与三角波进行比较(S240)。此时，模拟信号的组合值与三角波的比较产生逻辑“高”或“低”，以作为诸如脉冲宽度调制的信号之类的数字信号的产生的基础。最后，基于依赖于比较器240的比较结果的逻辑值，产生脉冲宽度调制的信号(S250)。此时，通过把基于反馈传感器700的噪声消除电压的组合值与三角波的进行比较，产生脉冲宽度调制的信号，这样，输出信号不会由于噪声而失真。相应地，在本发明的失聚校正方法中，不会由于D类放大而引起的噪声而产生会聚校正值的失真。
如上所述，本发明通过具有良好功耗和发热特性的D类放大器放大并输出会聚校正值，使得不需要大的散热板。因此，本发明的失聚校正装置使得电视机能够降低尺寸，并具有较少的功耗。而且，在计算会聚校正值后，本发明降低和反馈从D类放大器输出的切换噪声，以最小化由于切换噪声而引起的失聚，这样，就不需要具有较少切换噪声的高性能D类放大器。
虽然已经说明了本发明的优选实施例，本领域的技术人员会明白，本发明不限与所述的优选实施例，在不脱离所附的权利要求所限定的本发明的实质和范围的前提下，可以进行各种变化和修改。
权利要求
1.一种图像失聚校正装置，包括校正值产生单元，用于计算会聚校正值，以校正在显示设备上扫描视频信号的时候发生的失聚；放大单元，用于对会聚校正值执行D类放大；会聚线圈，被安装在显示设备中，以根据在所述放大单元中放大的会聚校正值来控制对应于视频信号的电子束的路径；反馈检测单元，用于差分放大通过会聚线圈的电流的电压值，并且，，将差分放大的电压值反馈到校正值产生单元。
2.按照权利要求1所述的图像失聚校正装置，其中，校正值产生单元包括会聚模块，用于输出预先设置的失聚值；三角波产生单元，用于根据预先设置的频率产生三角波；组合单元，用于将失聚值与所述反馈检测单元的输出电压进行组合；比较单元，用于比较从所述组合单元和三角波产生单元输出的电压的电平；脉冲产生单元，用于根据所述比较单元的比较结果来产生脉冲宽度调制的信号。
3.按照权利要求2所述的图像失聚校正装置，其中，所述会聚模块与施加到显示设备的水平和垂直同步信号同步，并输出失聚值，以及通过预测显示设备的失聚值来设置所输出的失聚值。
4.按照权利要求1所述的图像失聚校正装置，其中，所述反馈检测单元包括第一电阻器和第二电阻器，串联连接在所述会聚线圈与接地端子之间；第三电阻器，接收在所述第一电阻器的一端产生的电压；第四电阻器，接收在所述第一电阻器的另一端产生的电压；运算放大器，接收来自所述第二电阻器的输出电压作为正输入，同时接收来自所述第三电阻器的输出电压作为负输入；第五电阻器，连接在运算放大器的负输入端与接地端之间；第六电阻器，连接在运算放大器的正输入端与输出端之间。
5.按照权利要求4所述的图像失聚校正装置，其中，会聚线圈具有阻尼电阻器，用于与会聚线圈的两端一起形成环状电流路径，并且，使会聚线圈放电。
6.按照权利要求5所述的图像失聚校正装置，其中，会聚校正值是以脉冲宽度调制波形的形式。
7.按照权利要求6所述的图像失聚校正装置，其中，失聚值具有预先设置的频率和幅度，并且，是正弦波、方波、三角波、矩形波、锯齿波和抛物形波中的任何一个。
8.按照权利要求7所述的图像失聚校正装置，还包括在放大单元与会聚线圈之间提供的低通滤波器，用于滤波并输出在放大单元中放大的会聚校正值。
9，一种图像失聚校正方法，包括步骤计算脉冲的会聚校正值，以校正从视频设备输出的视频信号的失聚值；对所述会聚校正值执行D类放大以放大电压和电流；通过基于D类放大的会聚校正值的电流而形成的磁场，来控制对应于视频信号的电子束的路径；以及计算噪声消除的电流的电压值，并且，反馈到用于计算所述会聚校正值的步骤。
10.按照权利要求9所述的图像失聚校正方法，其中，所述控制电子束路径的步骤还包括消除形成磁场的电流的噪声的步骤。
11.按照权利要求10所述的图像失聚校正方法，其中，所述反馈步骤包括步骤计算形成所述磁场的电流的电压；放大所述电压并获得所述电压的差分电压；放大所述差分电压和产生预定的电压值。
12.按照权利要求10所述的图像失聚校正方法，其中，用于计算会聚校正值的步骤包括步骤输入失聚值；产生一个设置的频率的三角波；比较失聚值与三角波的电平；以及根据比较结果产生脉冲宽度调制的信号。
13.按照权利要求12所述的图像失聚校正方法，其中，用于计算会聚校正值的步骤还包括步骤输入反馈的电压值；以及将三角波与所述反馈的电压值进行组合。
14.按照权利要求13所述的图像失聚校正方法，其中，用于执行D类放大的步骤还包括用于低通滤波所放大的会聚校正值的步骤。
全文摘要
本发明公开了一种图像失聚(misconvergence)校正装置，包括校正值产生单元，用于计算会聚校正值，以校正在显示设备上扫描视频信号的时候发生的失聚；放大单元，用于对会聚校正值执行D类放大；会聚线圈，被安装在显示设备中，以根据在所述放大单元中放大的会聚校正值来控制对应于视频信号的电子束的路径；以及反馈检测单元，用于差分放大通过会聚线圈的电流的电压值，并且，将差分放大的电压值反馈到校正值产生单元。失聚校正装置通过具有良好功耗和发热特性的D类放大器来放大并输出会聚校正值，计算会聚校正值，并最小化从D类放大器输出的切换噪声的影响。
文档编号H04N5/74GK1476241SQ0314752
公开日2004年2月18日 申请日期2003年7月9日 优先权日2002年7月11日
发明者李敬根, 卢政煜, 李浚焕 申请人:三星电子株式会社