专利名称：光栅畸变校正装置的制作方法
技术领域：
本发明及视频显示设备显像管的一种光栅畸变校正装置。
一般说来，在例如投影电视接收机中，南北枕形畸变会使显示出的格子线图形的水平线条弯曲，这种枕形畸变通常是通过在会聚线圈中产生会聚电流分量校正的。带有后投影透镜的投影电视接收机的阴极射线管(CRT)有一个相当平的荧光面，获取会聚电流分量的办法是用场频锯齿信号调制或乘以行频抛物线信号，再将该调制后的信号加到与会聚线圈耦合的一个放大器上。
为缩短CRT面板至观众能收看所显示的图像所在的屏面的距离，人们采用一种曲面荧光面，其荧光面的曲率半径会使南北枕形畸变相对于上述荧光面是扁平时所产生的枕形失真会有所增加。同样，外南北枕形畸变，即显示出来的图像底部/顶部处的枕形畸变，也是用会聚线圈中的上述电流校正的，但电流的调制程度要求高于CRT的荧光面扁平时相应的调制程度。这样就校正了格子线图形顶部/底部处显示出来线条的畸变。但这有这样的缺点，即调制程度高往往会在屏幕中心屏幕顶部和底部边缘之间的中间位置引起内南北枕形畸变。
在体现本发明的一个特点的光栅畸变校正装置中，用场频正弦信号调制行频抛物线信号。经调制的信号加到会聚线圈上，形成S形的场频锯齿信号，从而减小内枕形畸变。正弦波信号是通过对场频抛物线信号进行低通滤波并使其相移产生的。场频抛线信号则通过对场频锯齿信号进行积分产生的。
一般来说，场频锯齿信号是从计数器产生的脉冲信号在锯齿信号发生器中得出的。当电视接收机为接收复合视频信号而调谐时，计数器以由接收机的行振荡器确定的速率改变状态，而该振荡器则与所接收到复合视频信号的行同步信号实行锁相。
在例如使用者改变电视信号频道之后发生的瞬态过程期间，可能丢失同步信号。这种情况也会在同步锁定因其它原因而丢失时发生。在此期间，行振荡器在极其接近其行频下振荡。垂直计数器的计数值改变得使场频只在比正常接收电视信号时低10%的场频下与行振荡器锁定。这个特点使在恢复正常的电视信号接收时，能维持在屏上显示图像的完整性和提供快速垂直锁相。因此，没有同步信号时，计数器输出的脉冲信号，其频率比正常接收电视信号期间低10%左右。
于是，各场频锯齿信号和场频抛物线信号的幅值必然增加。幅值增加可能会使场频抛物线信号产生直流电压电平偏移或平均电压电平偏移。只要电视信号的接收不恢复正常，这种在场频抛物线信号中的直流电压差异就会持续着。
电视信号的接收恢复正常之后，直流平均电平恢复到其正常电平。但直流电平恢复的瞬态过程可能长得足以产生瞬态图像畸变。瞬态图像畸变可能会以这样的形式出现显示出来的图像，特别是在场扫中心处，在垂直方向跳动。我们希望能减小这种垂直跳动的持续时间和幅度，使视觉上感觉不出来。
按照本发明的另一个特点，本发明采用了一种非线性元件，该非线性元件在锯齿信号的幅值因频率降低而增加时对场频锯齿信号的峰值起钳位作用。这样就减小了抛物线信号直流平均电平的变化。
按照本发明的又另一个特点，从抛物线信号产生场频正弦波信号的滤波器是一个带通小组波器。滤波器低端的截止频率设计得足以使上述瞬态过程期间的低频分量衰减掉。
体现本发明的一个方面的视频显示设备在装设在阴极射线管管颈上的线圈中产生用以产生校正电子束着屏误差的偏转场的电流。这里配备了一个频率与偏转频率有关的同步信号源。还配备了一个根据同步信号产生与同步信号同步的锯齿信号的锯齿信号发生器。当同步信号超出正常工作范围时，锯齿信号的频率变化得使其趋向使锯齿信号的幅值相对于同步信号在正常工作范围内时的幅值增加。同步信号在正常工作范围以外时，为防止锯齿信号的幅值增加，将锯齿信号的峰值钳位。校正信号与偏转率有关并被耦合到偏转线圈用以减小电子束着屏误差。
体现本发明另一个方面的视频显示设备在装设在阴极射线管管颈上的线圈中产生用以产生校正电子束着屏误差的偏转场的电流。这里配备了一个频率与偏转频率有关的同步信号源。还配备了一个根据同步信号产生频率与偏转频率有关的同步抛物线信号的抛物线信号发生器。在瞬态过程期间，当同步信号在正常工作范围外时，抛物线信号含有频率大体上低于抛物线信号频率的瞬态分量信号。用低通滤波器滤掉抛物线信号中频率高于抛物线信号频率的分量以产生一个正弦信号。此正弦信号被耦合到偏转线圈上。带通滤波器的低端截止频率可以减少较低频分量。
图1示出了体现本发明一个方面用以校正南北向枕形畸变的正弦信号发生器。
图2a-2d示出了用以说明图1装置工作情况的一些波形。
图3a-3d示出了用以说明图1装置工作情况的另一些波形。
图4a-4d示出了用以说明图1装置工作情况的另一些波形。
图5示出了图1的装置在瞬态过程期间的一些波形。
图1示出了体现了本发明的一个方面具有后投影透镜的投影电视接收机的光栅畸变校正电路100。普通的脉冲分频式场频复位脉冲发生器20接收行频fH为15.734千赫式约16千赫的行频同步信号HS和接收用周知方式从复合视频信号(图中未示出)获取的场频同步信号VS。
发生器20产生场频脉冲信号VR1和场频脉冲信号VP2。发生器20有一个与信号HS同步的行振荡器(图中未示出)，和一个通过将行振荡器(图中未示出)的输出信号分频产生信号VP1和VP2的计数器(图中未示出)。
信号HS在接收机调谐和接收正常工作的复合视频信号时出现。但举例说，在使用者刚改变电视接收机的频道之后，接收机会暂时处于失谐状态，这时收不到信号HS。因此这时行振荡器处于不锁相状态或自由运行状态。不处在锁相状态时，计数器中的分频链路产生不同的分频因数。因此，只要没有HS信号，发生器20产生的信号，其频率选取得比正常接收电视信号时低10%左右。这样，信号VP1和VP2的频率比场频fv低10%。NTSC制的场频fv约为60赫。
信号VP1耦合到场频锯齿发生器101开关晶体管Q1的基极上。晶体管Q1在垂直回扫期间导通在垂直扫描期间截止。电流源晶体管Q2的集电极耦合到晶体管Q1的集电极和斜波形成电容器C1上，以便在电容器C1上产生场频锯齿信号VSAW。发射极电阻Rb耦合到晶体管Q2的发射极上。晶体管Q2的基极电压由与电阻器Rd串联耦合的电容器Re所形成的分压器确定。电阻器Re对电容器C1的放电电流起限流作用。
图2a-2d用以说明图1电路的工作过程。图1和图2a-2d中类似的符号和编号表示类似的元件或功能。
图2b示意示出了频率为正常接收电视信号时的场频fv时的VP1的脉冲波形，图2b中未示出视频信号波形。图2a示出了信号VSAN(垂直锯齿波)在上述正常接收电视信号期间的波形。信号VSAW的峰值PEAK为4.1伏。出现信号VSAW的峰值PEAK时，图1PNP晶体管Q2的集电结接近正偏置状态。
按照本发明的一个方面，如上所述当由于电视接视机的频道变化，而使信号VP1的频率比正常工作场频低例如10%左右时，图2C信号VSAW的峰值具有增加的趋势。但图1晶体管Q2的集电极对信号VSAW的峰值起箝位作用，从而使峰值PEAK钳位到4.1伏，如图2d中所示。因而，信号VSAW的峰值受到图1以非线性限幅或钳位方式工作的晶体管Q2的限制。因此，信号VSAW尽管其频率升高，其峰值并没有增加。
信号VSAW经包括晶体管Q3、发射极电阻器Rbx组成的射极跟随器及电容器C2交流耦合到抛物线信号发生器102上，该发生器通过对信号VSAW进行积分产生场频抛物线信号VPAR。信号VPAR在产生放大器103的输出端。电阻器R2和电容器C3确定抛物线信号VPAR幅值。跨接在电容器C3和电容器Rz两端的晶体管开关Q4在垂直回扫期间使电容器C3放电。
图3a-3d示出了用以说明图1抛物线发生器102的工作过程的波形。图1、图2a-2d和图3a-3d中类似的符号和编号表示类似的元件或功能。
在正常接收视频信号期间，图1积分电容器C3两端的电压在扫描结束或回扫开始时几乎为零，而且继续为零直到下一个扫描时间开始时为止，如图3a信号VPAR的波形所示。图3C示出了信号VPAR在图1的晶体管Q2起钳位作用时出现的波形。
如图3C中所示，不钳位时，由于信号VSAW的周期较长，因而信号VPAR中会出现过冲部分OS。图1的晶体管Q2起钳位作用时，过冲部分OS就减小了。过冲部分OS之所以得以减小是由于发生器102对由钳位操作产生的信号VSAW扁平峰值部分进行积分，而不是对无钳位操作时发生的斜向上的波峰部分进行积分的缘故。为清楚起见，图3d放大了OS部分。在图3C的放大部分OS中，可以看到钳位时过冲程度减小了。如图3a中所示，对信号VSAW钳位限幅减小了OS部分的大小。结果减小了信号VPAR中电视接收机频道改变之后出现的低频瞬态过程。
作为体现本发明另一个方面的作法，抛物线信号VPAR送入带通滤波器104，由该滤波器从抛物线信号VPAR产生正弦信号VSIN。正弦信号VSIN经电阻器R5耦合到端子E，与垂直锯齿信号VSAN2加起来。信号VSAW2经电阻器Ry耦合到端F。信号VSAW2传统方式在锯齿发生器105中产生。端子E处产生的和值信号VSAM经电容器Cz交流耦合到传统倍增器或调制器106的垂直放大器106a上。放大器106a的第二输入端在电容器Cy工作时处于交流地电位。调制器106有一个接收水平抛物线信号HPAR的放大器106B。信号HPHR在普通的水平抛物线发生器107中产生。调制器106产生经调制的输出信号VMOD。输出信号VMOD经传统功率放大器76耦合到CRT的辅助垂直会聚线圈78上。为简明起见，图中没有示出其它也可经放大器76耦合到线圈78上的波形。
线圈78中的电流i78使线圈78产生的磁场(图中未示出0发生变化，以产生垂直会聚作用，并减小南北枕形畸变。放大器76起电压/电流变换器的作用。放大器76的工作过程可与Rodriguez-Cavazos题为“双电源输出的放大器”的美国专利4，961，032中所述的类似。
图4a-4d示出了通过模拟得出的波形，有助于说明图1滤波器104稳态的工作过程。图1、图2a-2d、图3a-3d和图4a-4d中类似的符号和编号表示类似的元件或功能。
图4a的抛物线信号VPAR经图1的电容器C4耦合到电阻器R3上。图1中电容器C4与电阻器R3之间的端子B处的图4b波形没有直流分量。电容器C4的电容器值小得足以使上述会使图像在垂直方向跳动的低频分量显著衰减。图4b在端子B的波形在相位上导前图4a的信号VPAR。
图1的电阻器R3耦合到电容器CS，形成带通滤波器104的第一低通滤波部分，从图4C所示的电容器C5的端子C处产生的信号可以看出，相位滞后了，高频分量衰减了。图1滤波器104的第二低通滤波部分由耦合在端子D、与E之间的电阻器R4以及电容器C6构成。从图4d所示的端子D处的波形可以看出，高频分量在图1的端子C与D之间进一步衰减。图4d信号VSIN的总相移使正弦信号VSIN在屏幕垂直方向的中点处过零。
图5a-5c的波形有助于说明图1滤波器104的瞬态响应。图1、2a-2d、3a-3d、4a-4d和5a-5c中类似的符号和编号表示类似的属物或功能。
图5a-5c的波形是通过模拟得出的，用以展示图5b信号VSIN在给定时段的直流或平均值如何在导致信号VSIN的频率升高的瞬态过程TR期间安定到稳定状态电平。当例如图1的同步信号HS在丢失后恢复时，频率升高。这种情况发生在使用者更换频道时。
从图5b中可以看到，在大约100毫秒的瞬态过程之后，信号VSIN的直流或平均值为零，即处于其稳态电平。这有这样的好处，即上述瞬态过程期间出现的低频分量在电视信号的接收恢复正常之后在正弦信号VSIN中显著减小，而且很快被衰减。
权利要求
1.一种视频显示设备，用以在装在阴极射线管管颈上的线圈(78)中产生电流(i78)，以产生供校正电子束着屏误差的偏转场，该设备包括一个频率(fv)与偏转频率(VS)有关的同步信号源；一个锯齿信号发生器(101)，用以根据所述同步信号产生与所述同步信号同步的锯齿信号(VSAW)，从而在所述同步信号在正常工作范围外(频道改变)时，所述锯齿信号的频率变化得使所述锯齿信号的幅值相对于所述同步信号在正常工作范围内时的幅值增加；其特征在于装置(Q2)，耦合到所述锯齿发生器上，供对所述锯齿信号的所述幅值进行钳位，从而防止所述锯齿信号的幅值在所述同步信号在正常工作范围外时增加；和装置(106)，用以根据所述锯齿信号产生频率与偏转频率有关且耦合到所述线圈上的校正信号(VMOD)，以减少电子束着屏误差。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，它还包括一个抛物线发生器(102)和一个滤波器(104)，前者用以根据所述锯齿信号(VSAW)产生抛物线信号(VPAR)，后者用以根据所述抛物线信号产生相对于所述抛物线信号相移的正弦信号(VSIN)。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，它还包括装置(20)，用以根据频率与水平偏转频率有关的所述同步信号(HS)产生频率与在稳态工作情况下与所述同步信号同步的垂直偏转频率有关的周期性开关控制信号，从而使所述开关控制信号的频率在所述同步信号(HS)在正常工作范围外时与稳态工作情况的频率不同，所述开关控制信号在所述锯齿信号的给定周期出现时耦合到所述锯齿发生器(10)上供进行控制之间。
4.根据要求1所述的设备，其特征在于，所述校正信号发生装置(106)产生频率与耦合到所述线圈(78)的偏转频率有关的正弦信号，供减小电子束着屏误差之用。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述锯齿信号的所述频率与垂直偏转频率(VS)有关。
6.一种视频显示设备，用以在装在阴极射线管管颈的线圈(78)中产生电流(i78)，以便产生校正电子束着屏误差用的偏转场，所述设备包括一个频率(fv)与(垂直)偏转频率有关的同步信号(VS)源;其特征在于抛物线发生器(102)，用以根据所述同步信号产生频率与所述偏转频率有关的同步抛物线信号(VPAR)，从而使所述抛物线信号在瞬态过程(TR，图5C)期间当所述同步信号在正常工作范围外时含有频率基本上低于所述抛物线信号的所述频率的瞬态分量信号;和带通滤波器(104)，用以根据所述抛物线信号(用R3、C5、R4、C6)滤除所述抛物线信号频率高于所述抛物线信号频率的信号分量，从而产生耦合到所述线圈的正弦信号(VSIN)，所述带通滤波器(用C4时)有一低端截止频率，用以减小所述较低端分量信号。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述瞬态过程(TR)在所述同步信号(VS)恢复到正常工作范围之后发生。
8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述显示设备装在电视信号接收机中，且电视频道改变时，同步信号(VS)在正常工作范围外。
9.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述带通滤波器(104)有一个阻止所述较低频分量信号通过的电容器(C4)。
10.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述瞬态分量信号往往会在显示屏上产生图像跳动现象，所述滤波器(104)则减小产生图像跳动的倾向。
11.一种视频显示设备，用以在装在阴极射线管管颈上的线圈(78)，以便产生校正电子束着屏误差用的偏转场，所述设备包括一个频率(fv)与偏转频率有关的同步信号(VS)源;其特征在于同步校正信号发生器(102)，用以根据所述同步信号产生频率与所述垂直偏转频率有关的同步校正信号(VPAR)，从而使所述校正信号在瞬态过程(TR)期间当同步信号在正常工作范围外时含有频率基本上低于所述校正信号的所述频率(fv)的瞬态分量信号;和滤波器(104)，用以根据所述校正信号滤除所述较低频分量信号，从而产生耦合到所述线圈的校正信号。
全文摘要
场频信号发生器(101)耦合到积分器(102)上以产生场频抛物线信号。该抛物线信号加到带通滤波器(104)上以产生场频正弦信号加到会聚线圈(78)上。水平同步信号减小时，锯齿信号(VSAW)的频率降低。于是正弦信号的直流平均电平在瞬态过程期间在水平同步信号恢复之后发生变化。该带通滤波器滤除低频分量。因此瞬态过程的持续时间缩短得足以减小图像跳动现象。锯齿信号的峰值也被Q2钳位，以减小正弦信号平均电平的变化。
文档编号G09G1/00GK1112327SQ9411287
公开日1995年11月22日 申请日期1994年12月7日 优先权日1993年12月8日
发明者J·B·乔治 申请人:汤姆森消费电子有限公司