专利名称：Crt显示设备及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种阴极射线管(CRT)显示设备及其控制方法。
背景技术：
在传统的CRT显示设备中，回扫变压器(FBT)输出的电压约为26千伏。为了稳定地提供这种高电压，FBT通常会使用两种类型的高压稳定性电路，一种类型是将变压和偏转分离的分离型电路，而另一种是将变压和偏转集成的合并型电路。
图1所示为在传统CRT显示设备中具有合并型高压稳定性电路的FBT次级感应线圈输入侧的电路示意图。
如图1所示，传统的CRT显示设备包括FBT100、水平调节电路110、自动束流控制(ABL)调整电路120以及垂直调节电路130。
FBT100包括初级感应线圈101和次级感应线圈102。次级感应线圈102的输出端与CRT电连接，且输入端116与水平调节电路110、ABL调整电路120以及垂直调节电路130电连接。在FBT100中，在次级感应线圈102放大加到初级感应线圈101的电压，接着将被放大的电压加到CRT的阳极。这里，将来自递升电路的约为50至180伏的电压加到初级感应线圈101，该电压在次级感应线圈102感应了大约为25千伏的高压。
水平调节电路110包括电阻器R2和R3、二极管D2以及微控制单元(MCU)(图中未示出)。当施加到输入端116的电压根据屏幕的亮度波动时，水平调节电路110利用诸如电阻器R2和R3之类无源器件将电压波动引起的反馈提供给水平范围(H范围)的控制部分。此外，MCU将预定值补偿给电压波动。这里，根据电压波动，将利用基于根据CRT显示设备扫描线的操作频率平均值的MCU补偿值发送到H范围控制部分，其中，从实验数据中得到所述平均值。
ABL调整电路120包括二极管D4以及电阻器R8和R9。ABL调整电路120在输入端116探测经过电阻器R8、R9以及二极管D4的电压波动并控制提供给CRT的束电流。
垂直调节电路130包括电阻器R4、R5、R6、R7以及二极管D1和D3。垂直调节电路130利用将加到电阻器R5的12伏电压与加到输入端116的电压进行比较来判断节点117的电压，将节点117的电压反馈到H/V处理器以在垂直偏转线圈中产生电流。这里H/V处理器130调节流过垂直偏转线圈电流的幅度，并由此控制屏幕的垂直范围(V范围)。
当屏幕亮度改变时，改变与RGB(红、绿、蓝)象素不一致的电子的能量。随着屏幕亮度的增加，需要更高的电子能量，即需要更高的电流。由于向FBT提供了恒定功率，当流经次级感应线圈102的电流高时，减小了加到输入端116的电压。
这样，由检测加到次级感应线圈102输入端116的电压变化确定屏幕亮度的变化。
在合并型高压稳定性电路中，当屏幕亮度增大时，提供到CRT阳极的电压增大，而流经水平和垂直偏转线圈的电流减小。此外，当流经偏转线圈的电流减小时，减小了屏幕的水平范围(H范围)和垂直范围(V范围)。因此，当屏幕的显示模式在文本模式、因特网模式、游戏模式以及娱乐模式之间更替时，屏幕范围会出现突然、广泛地波动。特别地，在用于配有热键直接控制屏幕亮度的监视器CRT显示设备中，由于亮度变化引起的屏幕范围波动更加值得注意。
近年来制造的监视器典型地具有大约120坎德拉每平方米(cd/m2)的亮度，这通常低于电视(TV)屏幕的亮度，因此监视器不能比TV更亮地显示图像。为了克服这个问题，开发了一种具有图像增强功能并以大约500cd/m2的亮度显示图像的CRT显示设备。
为了补偿亮度变化引起的屏幕H范围波动，除图1中的水平调节电路110之外，锯齿波产生电路还配有水平调节部分。同时，垂直调节器只检测电压变化，因此与H范围波动相比，不能准确补偿由亮度变化引起的V范围波动。此外，水平调节电路110的MCU利用基于多个CRT显示设备的平均值补偿了屏幕的H范围。因此在CRT显示设备之中会发生范围补偿偏差。
发明内容
因此，本发明的一个方面是提供一种具有有源调节部分以根据屏幕亮度的变化补偿屏幕V范围的CRT显示设备及其控制方法。
本发明的上述和/或其他方面可通过提供具有以下装置的CRT显示设备而实现放大输入电压并将放大的电压输出到CRT阳极的回扫变压器(FBT)；调节CRT屏幕垂直范围的垂直调节器；垂直偏转扫描线的垂直偏转器，该CRT显示设备进一步包括亮度变化检测器(sensor)，用于检测加到FBT中提供的次级感应线圈输入端的电压并将检测信号输出到垂直调节器；以及亮度变化补偿器，用于将基于加到输入端的电压、扫描线的频率以及屏幕特定范围的补偿值输出到垂直调节器以补偿亮度的变化。
根据本发明的一方面，来自亮度变化补偿器的补偿值与加到输入端的电压成反比并直接与扫描线的频率以及相对于屏幕特定范围的电路常数成正比。
根据本发明的一方面，亮度变化补偿器包括放大加到次级感应线圈输入端电压的放大器并输出如下计算得到的补偿值Y=Xf+AVin]]>这里，Y为亮度变化补偿器输出的最终补偿值，Xf为根据扫描线频率的补偿值，A为相对于屏幕特定范围和电路特性的常数，而Vin为从放大器输出的电压。
根据本发明的一方面，该CRT显示设备进一步包括基于用户选择的扫描线频率，将所述扫描线频率输出到亮度变化补偿器的频率选择器。
根据本发明的一方面，垂直调节器根据接收来自亮度变化检测器和亮度变化补偿器的信号调节流经垂直偏转器的锯齿波电流的幅度，以避免屏幕垂直范围的波动。
根据本发明的另一方面，还可以通过提供一种控制CRT显示设备的方法实现上述和/或其他方面，该CRT显示设备具有放大输入电压并将放大的电压输出到CRT阳极的回扫变压器(FBT)以及垂直偏转扫描线的垂直偏转器，该方法包括检测加到FBT中提供的次级感应线圈输入端的电压以及基于被检测的输入电压、扫描线的频率以及CRT屏幕的特定范围补偿CRT屏幕的亮度变化。
根据本发明的一方面，该方法进一步包括放大被检测的输入电压并根据如下方程得到的补偿值进行亮度补偿Y=Xf+AVin]]>这里，Y为最终的补偿值，Xf为根据扫描线频率的补偿值，A为相对于CRT显示屏幕特定范围和电路特性的常数，而Vin为放大的电压。
根据本发明的一方面，该方法进一步包括提供用户可操作输入以选择扫描线的频率；并基于用户选择的扫描线频率补偿亮度。
根据本发明的一方面，该方法进一步包括基于被检测的输入电压和计算的补偿值调节流经垂直偏转器的锯齿波电流的幅度以避免屏幕垂直范围的波动。
下述说明将部分地阐明本发明的其他方面和优点并由说明或本发明的实践会使这些更为清楚。
结合附图，下述实施例的说明会使本发明的上述和/或其他方面和优点更为清楚并更易理解，其中图1所示为传统CRT显示设备中具有合并型高压稳定性电路的FBT次级感应线圈的电路示意图；图2所示为根据本发明的CRT显示设备框图；图3所示为根据本发明CRT显示设备实施例的电路图；以及图4所示为根据本发明CRT显示设备的控制流程图。
具体实施例方式
现在将参考附图所示例子对本发明的实施例进行详细说明，其中相同的参考号表示相同的器件。为了解释本发明，下面将参照附图对实施例进行说明。
图2所示为根据本发明实施例的CRT显示设备的框图。如图2所示，该CRT显示设备包括FBT10、垂直偏转器20、垂直调节器30、亮度变化检测器40、亮度变化补偿器50以及频率选择器60。
FBT10包括第一感应线圈和次级感应线圈，其中次级感应线圈具有与CRT90电连接的输出端14和与亮度变化检测器40、亮度变化补偿器50电连接的输入端16。在FBT10中，在次级感应线圈中放大加到初级感应线圈的电压，并接着将其加到CRT的阳极。这里，将来自递升电路的约为50至180伏的电压加到初级感应线圈，该电压在次级感应线圈中感应了大约为25千伏的高压。
垂直偏转器20包括用于垂直偏转电子束的垂直偏转线圈。垂直调节器30包括水平/垂直(H/V)处理器，用于将锯齿波电流输出到垂直偏转线圈以响应控制信号。
亮度变化检测器40利用诸如电阻器之类的无源器件检测加到次级感应线圈输入端16的电压并将检测的电压值输出到垂直调节器30。
亮度变化补偿器50考虑到扫描线的操作频率、屏幕的特定范围以及加到次级感应线圈输入端的电压，将相对亮度变化的非线性补偿值输出到垂直调节器30。
频率选择器60经CRT显示设备提供的热键将频率选择信号输出到亮度变化补偿器50以选择扫描线的频率。
当屏幕显示的图像亮度变化时，加到FBT10次级感应线圈的电压会有波动。具体地，当加到次级感应线圈的电压随着屏幕变亮而降低时，将这种电压波动发送到亮度变化检测器40和亮度变化补偿器50。基于发送的电压波动，亮度变化检测器40和亮度变化补偿器50分别将检测信号和补偿值作为控制信号发送到垂直调节器30以保持屏幕的垂直范围。垂直调节器30基于接收到的控制信号增大锯齿波电流并将锯齿波电流输出到垂直偏转器20的垂直偏转线圈。
当用户通过频率选择器60改变扫描线的操作频率时，频率选择器60将频率变化信息输出到亮度变化补偿器50，由此改变了补偿值。
图3所示为根据本发明另一个实施例的CRT显示设备电路图。如图3所示，该CRT显示设备包括FBT10、水平调节部分70、ABL调整器80、垂直调节器30、亮度变化检测器40、亮度变化补偿器50以及频率选择器60(图2)。
FBT10包括第一感应线圈11和次级感应线圈12，其中次级感应线圈12具有与CRT电连接的输出端以及与水平调节部分70、ABL调整器80、亮度变化检测器40以及亮度变化补偿器50电连接的输入端16。在FBT10中，在次级感应线圈12中放大加到初级感应线圈11的电压，并接着将其加到CRT的阳极。这里，将来自递升电路的约为50至180伏的电压加到初级感应线圈11，该电压在次级感应线圈12中感应了大约为25千伏的高压。
水平调节部分70和ABL调整器80根据亮度变化检测加到FBT10次级电感线圈12输入端16的电压，由此分别调节屏幕的H范围和电子束的电流。
垂直调节器30包括H/V处理器31，其中H/V处理器31接收预定电压信息并将锯齿波电流输出到垂直偏转线圈21。
亮度变化检测器40包括电阻器R4、R5、R6、R7以及二极管D1和D3。将加到电阻器R5的电压，例如12伏与加到输入端16的电压进行比较，并接着将节点17电压引起的反馈输入到H/V处理器31以在垂直偏转线圈21中产生电流。
亮度变化补偿器50包括放大器51、电阻器R10、R11、R12和R13以及二极管D6、电容C2以及MCU52。
当将加到次级感应线圈12输入端16的电压加到放大器51的非反相端时，放大器51将放大的电压Vin输出到用作正偏电阻器的电阻器R12，其中利用下式近似计算放大的电压Vin=(1+R11R10)Va]]>
这里，Va为加到次级感应线圈12输入端16的电压，Vin为从放大器51输出并输入到亮度变化补偿器50提供的MCU52束电流检测(BSC)端的电压。
将放大的电压与例如5伏的电压进行比较使得当前将其控制，并接着将放大电压加到MCU52的BCS端。
MCU52基于加到BCS端的电压输出亮度变化引起的补偿值。这里，利用下式计算该补偿值Y=Xf+AVin]]>这里Y为亮度变化补偿器50输出的最终补偿值，Vin为从放大器51输出并经BCS端输入到MCU52的电压；Xf为取自根据有关多个CRT显示设备的扫描线频率的实验数据平均值的补偿值；以及A为相对于根据各个CRT显示设备电路特性的例如15英寸、17英寸、19英寸等等屏幕特定范围的常数，A与Vin一起用于补偿亮度变化。
当亮度升高时，束电流升高，于是Vin低于恒定功率。在高亮度的情况下，加到CRT阳极的电压升高而流经偏转线圈的电流减小，因此减小了屏幕范围。在这种情况下，通过输出与Vin成反比的值并增大从H/V处理器31流向偏转线圈21的电流的幅度来保持屏幕的范围。
从MCU52输出的补偿值是非线性的并根据扫描线的频率、屏幕的特定范围和电路特性确定。可以根据频率将不同的补偿值Xf存储于表中，并考虑到对应Vin的补偿值输出最终补偿值。
电阻器R13和电容C2对MCU52输出的补偿值进行滤波，并接着将其经二级管D7输入到H/V处理器31。
优选地MCU52接收来自频率选择器60(图2)的扫描线频率信息“f-sel”以选择性地输出补偿值Xf。
图4为根据本发明CRT显示设备的控制流程图。参考图3和4，在操作S1，MCU52接收频率选择器(图中未示出)中被选择的扫描线频率信息(f-sel)。在操作S2，检测加到次级感应线圈12输入端16的电压以推断屏幕的亮度。
当屏幕的亮度变化时，加到次级感应线圈12输入端16的电压产生波动。在屏幕变亮的情况下，则加到输入16的电压减小，水平校准部分70基于电阻器R2和R3的比率增大屏幕的H范围以响应电压的减小，使亮度增大引起的波动最小。则水平调节部分70将根据频率的预置电压加到接线端15，由此补偿了屏幕H范围的波动。
在操作S3，亮度变化检测器40将部分利用电阻器R4和R5比率确定的电压输入到H/V处理器31以响应加到输入端16的电压。在操作S4，亮度变化补偿器50根据亮度变化，考虑到加到次级感应线圈12输入端16的电压、扫描线频率以及屏幕特定范围等精确地补偿H/V处理器31的控制信号。
在操作S5，H/V处理器31将锯齿波电流输出到垂直偏转线圈21以响应控制信号，由此避免了对应亮度变化的屏幕V范围波动。
在上述实施例中，FBT中提供的次级感应线圈12的输入端16被用作检测亮度变化的接线端。可选地，可以由其他适当的节点来检测亮度的变化。
此外，控制屏幕V范围的方法可以与用于控制屏幕水平范围(H范围)的方法类似。
如上所述，本发明提供了一种CRT显示设备及其控制方法，该设备使亮度变化引起的V范围波动最小且没有根据CRT显示设备类型的偏差。
尽管给出并说明了几个本发明的实施例，对那些本领域的熟练技术人员而言，在这些实施例中进行不离开本发明原理和实质的修改是可以理解的，本发明的范围由所附权利要求及其等同物确定。
权利要求
1.一种具有阴极射线管(CRT)、放大输入电压并将放大的电压输出到CRT阳极的回扫变压器(FBT)、调节CRT屏幕垂直范围的垂直调节器以及垂直偏转扫描线的垂直偏转器的CRT显示设备，该CRT显示设备包括亮度变化检测器，用于检测加到FBT中提供的次级感应线圈输入端的电压并将检测信号输出到垂直调节器；以及亮度变化补偿器，用于将基于加到输入端的电压、扫描线的频率以及屏幕特定范围的补偿值输出到垂直调节器以补偿亮度的变化。
2.根据权利要求1所述的CRT显示设备，其特征在于从亮度变化补偿器输出的补偿值与加到输入端的电压成反比，并直接与扫描线的频率和相对于屏幕特定范围的电路常数成正比。
3.根据权利要求1所述的CRT显示设备，其特征在于亮度变化补偿器包括放大加到次级感应线圈输入端电压的放大器，并输出根据如下方程计算得到的补偿值Y=Xf+AVin]]>这里，Y为亮度变化补偿器输出的最终补偿值，Xf为根据扫描线频率的补偿值，A为相对于CRT显示设备的屏幕特定范围和电路特性的常数，以及Vin为从放大器输出的电压。
4.根据权利要求1所述的CRT显示设备，其特征在于进一步包括频率选择器，用于基于用户选择的扫描线频率将所述扫描线频率输出到亮度变化补偿器。
5.根据权利要求2所述的CRT显示设备，其特征在于进一步包括频率选择器，用于基于用户选择的扫描线频率将所述扫描线频率输出到亮度变化补偿器。
6.根据权利要求3所述的CRT显示设备，其特征在于进一步包括频率选择器，用于基于用户选择的扫描线频率将所述扫描线频率输出到亮度变化补偿器。
7.根据权利要求1所述的CRT显示设备，其特征在于垂直调节器根据从亮度变化检测器和亮度变化补偿器接收的信号，调节流经垂直偏转器的锯齿波电流的幅度以避免屏幕垂直范围的波动。
8.根据权利要求2所述的CRT显示设备，其特征在于垂直调节器根据从亮度变化检测器和亮度变化补偿器接收的信号，调节流经垂直偏转器的锯齿波电流的幅度以避免屏幕垂直范围的波动。
9.根据权利要求3所述的CRT显示设备，其特征在于垂直调节器根据从亮度变化检测器和亮度变化补偿器接收的信号，调节流经垂直偏转器的锯齿波电流的幅度以避免屏幕垂直范围的波动。
10.一种控制CRT显示设备的方法，该CRT显示设备具有放大输入电压并将放大的电压输出到CRT阳极的回扫变压器(FBT)以及垂直偏转扫描线的垂直偏转器，该方法包括检测加到FBT中提供的次级感应线圈输入端的电压；以及基于被检测的输入电压、扫描线的频率以及CRT屏幕的特定范围补偿CRT屏幕的亮度变化。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于该方法进一步包括放大被检测的输入电压；以及对根据如下方程得到的补偿值进行亮度补偿Y=Xf+AVin]]>这里，Y为最终的补偿值，Xf为根据扫描线频率的补偿值，A为相对于CRT显示器屏幕特定范围和电路特性的常数，而Vin为放大的被检测电压。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于进一步包括提供用户可操作输入以选择扫描线的频率；以及基于用户选择的扫描线频率补偿亮度。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于进一步包括提供用户可操作输入以选择扫描线的频率；以及基于用户选择的扫描线频率补偿亮度。
14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于进一步包括基于被检测的输入电压和计算的补偿值调节流经垂直偏转器的锯齿波电流的幅度以避免屏幕垂直范围的波动。
15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于进一步包括基于被检测的输入电压和计算的补偿值调节流经垂直偏转器的锯齿波电流的幅度以避免屏幕垂直范围的波动。
16.一种CRT显示设备，包括具有显示屏幕的阴极射线管(CRT)；包括输入感应线圈和次级感应线圈的回扫变压器(FBT)，用于放大输入电压并将放大的电压从次级感应线圈的第一端输出到CRT阳极；调节CRT屏幕垂直范围的垂直调节器；垂直偏转CRT扫描线的垂直偏转器；亮度变化检测器，用于检测加到次级感应线圈第二端的电压并基于检测的电压将控制信号输出到垂直调节器；以及亮度变化补偿器，用于将基于控制信号、扫描线的频率以及CRT屏幕特定范围和显示设备特性的补偿值输出到垂直调节器以补偿亮度的变化。
17.根据权利要求16所述的CRT显示设备，其特征在于进一步包括数据存储表，用于存储多个补偿值，所述多个补偿值分别与多个扫描线频率和多个被检测电压值对应，其特征在于亮度补偿器利用从基于被检测电压和扫描线频率的表中选择值而输出补偿值。
全文摘要
一种具有放大输入电压并将放大的电压输出到CRT阳极的回扫变压器(FBT)、调节CRT屏幕V范围的垂直调节器以及垂直偏转扫描线的垂直偏转器的CRT显示设备，该CRT显示设备进一步包括亮度变化检测器，用于检测加到FBT中提供的次级感应线圈输入端的电压并将检测信号输出到垂直调节器；以及亮度变化补偿器，用于将基于加到输入端的电压、扫描线的频率以及屏幕特定范围的补偿值输出到垂直调节器以补偿亮度的变化。利用这种结构，可以使CRT显示设备中亮度变化引起的V范围波动最小。
文档编号H04N3/185GK1578473SQ20041004781
公开日2005年2月9日 申请日期2004年6月1日 优先权日2003年7月3日
发明者韩锡周 申请人:三星电子株式会社