专利名称：南北向梯形失真的补偿装置及方法
技术领域：
本发明系关于一种终端机荧幕失真的补偿装置及方法，特别是有关于一种南北向梯形失真的补偿装置及方法，用以补偿一荧幕上下端水平线的失真现象。
不管是电脑终端机或者是电视机内所使用的阴极射线管，由于由种因素的关系，使其无法直接显示出一长方形的正常荧幕影像，而会产生几何上的不平行或不对称等各项失真现象。
图1A至图1F显示一些东西向的梯形(Trapezpoidal)失真。此种东西向的梯形失真主要是因为阴极射线管上的偏转线圈(yoke)在一般的制造过程中无法达到完美所造成。通过一般阴极射线管制造厂商是以自定规格来品质管制其阴极射线管，然而，对于一些使用上要求较严的情形或者是对于如17、21时以上的较大尺寸阴极射线管，其失真情形由肉眼来看会较为明显；因此，一般终端机制造厂商会以一些补偿电路来修正此东西向的梯形失真。
图2A至图2D显示一些东西向的桶型(pincushion，又称为针垫型)失真情形。此东西向的桶型失真主要是因为阴极射线管表面的显示幕并非一真正球面所造成。通常，一般终端机制造厂商是以控制终端机电路的偏转电流来作补偿。例如，对于图2C的失真现象，可以经由控制偏向电流使其在中央部位的水平扫描线的长度较长，而位于上下两端的扫描线长度较短，以达到补偿作用。
图3A至图3D显示一些南北向的桶型(pincushion，又称为针垫型)失真情形。此南北向的桶型失真主要也是因为阴极射线管表面的显示幕并非一真正球面所造成。通常，一般阴极射线管制成厂商是以控制偏转线圈来调整。虽然其调整后的状况并非很理想，但一般终端机制成厂商均不会再做进一步的修正或改善，除非遇到一些使用上要求较严的情形或者是对于如17、21时以上的较大尺寸阴极射线管。
图4A至图4F显示一些南北向的梯形(Trapezoidal)失真。通常一般阴极射线管制造厂商是以自定规格来品质管制其阴极射线管，然而，对于一些使用上要求较严的情形或者是对于如17、21吋以上的较大尺寸阴极射线管，其失真情形由肉眼来看会较为明显；然而一般终端机制造厂商均未再对其做进一步的修正或改善；而且，至目前为止也没有人提出有效的补偿方法以改善此南北向的梯形失真现象。
图5显示一阴极射线管50的示意图，在其颈部附进环绕有一旋转线圈52(rotate coil，又称为tilt)；此旋转线圈乃被用来作为荧幕歪斜旋转的补偿装置，然而，其并未被用来作为南北向梯形失真的补偿。另外，图中标号54的装置为先前所提到的偏转线圈。
鉴于上述发明背景中，传统的阴极射线管在制造上所产生的诸多几何失真情形，本发明的主要目的在提供一种装置及方法以补偿南北向的梯形失真。
根据以上所述目的，本发明提供了一种南北向梯形失真的补偿装置，用于补偿一终端机或电视机内阴极射线管荧幕上下端水平线不平行的失真现象。以直流电产生装置产生一直流信号，及以斜坡信号产生装置产生一与垂直扫描频率同周期性的斜坡信号。将此直流信号及斜坡信号以合成装置，例如加法器相加后产生一合成信号。经由驱动装置，例如放大器以放大合成信号的功率，并驱动一环烧于一阴极射线管的颈部附近的旋转线圈装置，其所产生的磁力偏转阴极射线管内的电子束以补偿南北向的梯形失真。
本发明另外提供了一种南北向梯形失真的补偿方法，用于补偿一终端机或电视机内阴极射线管荧幕上下端水平线的失真现象。首先，产生一直流信号及一周期性的斜坡信号，再将此直流信号及斜坡信号相加以产生一合成信号，而此合成信号的直流位准由直流信号的大小所决定。接着，放大合成信号的功率。最后，根据放大后的合成信号大小，以产生一相对应的磁力，此磁力会偏转阴极射线管内的电子束以达到补偿南北向梯形失真的目的。
图1A至图1F显示一些东西向的梯形(Trapezoidal)失真情形。
图2A至图2D显示一些东西向的桶型(pincushion)失真情形。
图3A至图3D显示一些南北向的桶型(pincushion)失真情形。
图4A至图4F显示一些南北向的梯形(Trapezoidal)失真情形。
图5为阴极射线管及旋转线圈的示意图。
图6显示本发明的装置功能方块图。
图7A至图7D显示加至旋转线圈的电压大于或小于基准常数信号Vr的电压时，受旋转线圈影响的荧幕扫描和未受旋转线圈影响时的原来荧幕扫描的相对关系。
图8A至图8F显示对应于图4A至图4F的各种南北向的梯形失真情形所需要产生的斜坡信号图。
图9A至图9F则显示对应于图8A至图8F的斜坡信号时，原来荧幕扫描及所产生补偿后的荧幕扫描的相对关系。
图10A显示最佳实施例所用的铜制旋转线圈的侧视图。
图10B显示最佳实施例所用的铜制旋转线圈的透视图。
图11显示本发明的方法流程图。
图6显示本发明的装置功能方块图，其中直流电产生装置60用以产生一直流信号，此直流信号可以是直流电压或是直流电流。斜坡信号产生装置62用以产生一周期性的斜坡信号，其周期和被控制的阴极射线管68荧幕扫描的垂直频率周期相同。上面提到的直流电产生装置60和斜坡信号产生装置62可以如传统的直流电压或直流电流电路及斜坡信号产生电路。合成装置64，例如一传统的模拟加法器，用以将直流信号及斜坡信号相加以产生一合成信号，而合成信号的直流位准由直流信号的大小所决定。接着，此合成信号通过一驱动装置66，用以放大合成信号的功率或是其电流。此驱动装置66可以是传统的功率放大器或是传统的电流驱动电路，而且，当直流信号等于一基准常数信号Vr且斜坡信号为零时，所放大的合成信号为零。接着，再将此放大后的合成信号连至环绕于阴极射线管68的颈部附近的旋转线圈69。此旋转线圈69内的电流根据愣次定律会产生一磁力场，同时阴极射线管68内的电子束产生一电子流；此电子流受到旋转线圈69所产生的磁力，根据佛来明左手定律会受到一偏转力的影响，而所偏移的电子束打到荧幕上因而补偿南北向的梯形失真现象。
图7A显示当加至旋转线圈69的电压或电流大于基准常数信号Vr的电压时，则实际上的荧幕扫描会如图7B的实线框70，而虚线框72为未受旋转线圈69影响的原来荧幕扫描；亦即，受到旋转线圈69影响的荧幕扫描70为逆时钟方向旋转。相反的，如图7C所示，当加至旋转线圈69的电压或电流小于基准常数信号Vr的电压时，则实际上的荧幕扫描会如图7D的实线框74，而虚线框76为未受旋转线圈69影响的原来荧幕扫描；亦即，受到旋转线圈69影响的荧幕扫描74为顺时钟方向旋转。上述顺、逆时钟方向及所加至旋转线圈69的电压值均为一种相对值，亦即，对于不同的系统电路实施方法，将会产生不同的旋转方向。
图8A图至8F图显示对应于图4A至图4F的各种南北向的梯形失真情形所需要产生的斜坡信号图，其周期80等于被控制的阴极射线管荧幕的垂直周期。图9A至图9F则显示对应于图8A至图8F的斜坡信号时，原来荧幕扫描(实线框所示)及所产生补偿后的荧幕扫描(虚线框所示)的情形。当合成信号大于基准信号Vr时，荧幕上下的其中一端的水平线会受到偏转，例如图9A及图9D所示。当合成信号小于基准信号Vr时，荧幕上下的其中一端的水平线会受到顺时针方向偏转，例如图9B及图9C所示。然而，由于斜坡信号的斜率正负相反，因此图9B及图9C的旋转方向和图9A及图9D所示的情形刚好相反。当合成信号的一部分大于基准信号Vr且另一部分小于基准信号Vr时，则荧幕上下两边的水平线均会受到偏转，如图9E及图9F所示。各斜坡信号的斜率大小则由电路来控制，并应视梯形失真的大小来调整斜坡信号的大小。亦即，失真大则供以较大的斜坡信号以补偿之；反之，失真小则供以较小的斜坡信号。
图10A显示最佳实施例所用的铜制旋转线圈侧视图，其铜线图的口径大约为0.2厘米；图10B则显示其透视图。
图11显示本发明的方法流程图。其步骤如下首先，产生一直流信号(步骤110)，此直流信号可以是直流电压或是直流电流；并产生一周期性的斜坡信号(步骤111)，其周期和被控制的阴极射线管荧幕扫描的垂直频率周期相同。接着，于步骤112中将直流信号及斜坡信号相加以产生一合成信号，此合成信号的直流位准由直流信号的大小所决定，而合成信号的斜坡大小则由斜坡信号产生电路的控制值所决定。放大合成信号的功率或电流(步骤113)，并于步骤114中根据放大后的合成信号的大小，以产生一相对应的磁力，而此磁力会偏转阴极射线管内的电子束以补偿南北向的梯形失真。此磁力的产生通常是由环绕于阴级射线管的颈部附近的旋转线圈所产生。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明申请专利范围；凡其它未脱离本发明所揭示精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在所附权利要求书范围内。
权利要求
1.一种南北向梯形失真的补偿装置，系用于补偿一荧幕上下端水平线的失真现象，其特征在于，包含一直流电产生装置，用以产生一直流信号；一斜坡信号产生装置，用以产生一周期性的斜坡信号；一合成装置，用以将该直流信号及该斜坡信号相加以产生一合成信号，该合成信号的直流位准系由该直流信号的大小所决定；一驱动装置，用以放大该合成信号的功率；及一旋转线圈装置，环绕于一阴极射线管的颈部附近并输入经由该驱动装置所放大的该合成信号，该旋转线圈装置所产生的一磁力用以偏转该阴极射线管内的电子束以补偿南北向的梯形失真。
2.如权利要求1的装置，其特征在于上述斜坡信号的周期为该荧幕的垂直周期。
3.如权利要求1的装置，其特征在于上述合成装置包含一模拟加法器。
4.如权利要求1的装置，其特征在于上述驱动装置包含一功率放大器。
5.如权利要求1的装置，其特征在于当上述直流信号等于一基准信号且该斜坡信号为零时，从该驱动装置输出的该合成信号为零。
6.如权利要求5的装置，其特征在于上述合成信号大于该基准信号时，该荧幕上下的其中一端的该水平线会受到偏转。
7.如权利要求5的装置，其特征在于当上述合成信号小于该基准信号时，该荧幕上下其中一端的该水平线会受到偏转。
8.如权利要求5的装置，其特征在于当上述合成信号的一部分大于该基准信号且另一部分小于该基准信号时，该荧幕上下两边的该水平线均会受到偏转。
9.如权利要求8的装置，其特征在于上述荧幕两边水平线的偏转方向相反。
10.如权利要求1的装置，其特征在于上述旋转线圈装置包含一旋转线圈。
11.如权利要求10的装置，其特征在于上述旋转线圈为一铜线圈。
12.如权利要求11的装置，其特征在于上述铜线圈的口径大约为0.2厘米。
13.一种南北向梯形失真的补偿装置，用于补偿一荧幕上下端水平线的失真现象，其特征在于包含一直流电产生装置，用以产生一直流信号；一斜坡信号产生装置，用以产生一周期性的斜坡信号；一加法器，用以将该直流信号及该斜坡信号相加以产生一合成信号，该合成信号的直流位准由该直流信号的大小所决定；一放大器，用以放大该合成信号的功率；及一旋转线圈，环绕于一阴极射线管的颈部附近并输入经由该放大器所放大产生的该合成信号，该旋转线圈所产生的一磁力用以偏转该阴极射线管内的电子束以补偿南北向的梯形失真。
14.如权利要求13的装置，其特征在于上述斜坡信号的周期为该荧幕的垂直周期。
15.如权利要求13的装置，其特征在于上述直流信号等于一基准信号且该斜坡信号为零时，从该放大器输出的该合成信号为零。
16.如权利要求15的装置，其特征在于当上述合成信号大于该基准信号时，该荧幕上下其中一端的该水平线会受到偏转。
17.如权利要求15的装置，其特征在于当上述合成信号小于该基准信号时，该荧幕上下其中一端的该水平线会受到偏转。
18.如权利要求15的装置，其特征在于当上述合成信号的一部分大于该基准信号且另一部分小于该基准信号时，该荧幕上下两边的该水平线均会受到偏转。
19.如权利要求18的装置，其特征在于上述荧幕中两边水平线的偏转方向相反。
20.如权利要求13的装置，其特征在于上述旋转线圈为一铜线圈。
21.如权利要求20的装置，其特征在于上述铜线图的口径大约为0.2厘米。
22.一种南北向梯形失真的补偿方法，用于补偿一荧幕上下端水平线的失真现象，其特征在于包含下列步骤产生一直流信号；产生一周期性的斜坡信号；将该直流信号及该斜坡信号相加以产生一合成信号，该合成信号的直流位准系由该直流信号的大小所决定；放大该合成信号的功率；及根据该放大后的合成信号的大小，以产生一相对应的磁力，该磁力会偏转该阴极射线管内的电子束以补偿南北向的梯形失真。
23.如权利要求22的方法，其特征在于上述斜坡信号的周期为该荧幕的垂直周期。
24.如权利要求22的方法，其特征在于上述直流信号等于一基准信号且该斜坡信号为零时，所放大的该合成信号为零。
25.如权利要求24的方法，其特征在于上述产生合成信号的步骤包含产生一大于该基准信号的合成信号，使该荧幕上下的其中一端的该水平线受到偏转。
26.如权利要求24的方法，其特征在于上述产生合成信号的步骤包含产生一小于该准信号的合成信号，使该荧幕上下的其中一端的该水平线受到偏转。
27.如权利要求24的方法，其特征在于上述产生合成信号的步骤包含产生该合成信号该合成信号的一部分大于该基准信号且另一部分小于该基准信号时，以偏转该荧幕上下两边的该水平线。
28.如权利要求27的方法，其特征在于上述荧幕两边水平线的偏转方向相反。
29.如权利要求22的方法，其特征在于上述磁力由一旋转线圈所产生。
30.如权利要求29的方法，其特征在于上述旋转线圈为一铜线圈。
31.如权利要求30的装置，其特征在于上述铜线圈的口径大约为0.2厘米。
全文摘要
一种南北向梯形失真的补偿装置及方法,用于补偿一终端机或电视机内阴极射线管的荧幕上下端水平线的失真现象。以直流电产生装置产生一直流信号,及以斜坡信号产生装置产生一周期性的斜坡信号。将此直流信号及斜坡信号以合成装置相加后产生一合成信号。经由驱动装置以放大合成信号的功率,并驱动环绕阴极射线管的颈部附近的旋转线圈装置,其所产生的磁力会偏转阴极射线管内的电子束以补偿南北向的梯形失真。
文档编号H04N3/22GK1182325SQ9611443
公开日1998年5月20日 申请日期1996年11月7日 优先权日1996年11月7日
发明者蔡政地 申请人:神达电脑股份有限公司