專利名稱：聚焦電壓控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電視顯像管的供電，特別涉及在存在陽(yáng)極電壓變化情況下的聚焦跟蹤。
背景技術(shù)：
諸如被用于電視觀看和計(jì)算機(jī)操作的視頻顯示常常使用電視顯像管、顯像管、或者陰極射線管(CRT)作為顯示器件。顯像管是一個(gè)真空管，它具有磷光性的顯示屏和用于將聚焦電子束導(dǎo)向屏幕以便產(chǎn)生所需要的圖像的控制端。一般來(lái)說(shuō)，顯像管需要一個(gè)相對(duì)高的正極或者“陽(yáng)極”電壓以便加速朝向屏幕的電子束；一個(gè)陰極和一個(gè)柵極，它們共同合作按照將被生成的圖像來(lái)調(diào)制電子束的強(qiáng)度；一個(gè)聚焦電極，其上施加了聚焦電壓以便使得電子束被聚焦到屏幕上。此外，顯像管同使電子束在垂直和水平方向偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)裝置相關(guān)。為了減小因?yàn)殛?yáng)極電壓源內(nèi)部阻抗和生成圖像所需要的不同的陰極或者電子束電流之間的相互作用引起的電壓變化，常常要調(diào)節(jié)顯像管的陽(yáng)極或者正極電壓。將“靜態(tài)”聚焦電壓施加到顯像管的聚焦端，以便將電子束聚焦在一個(gè)給定的位置，諸如屏幕中心。眾所周知，“靜態(tài)”聚焦電壓值是按意愿設(shè)定的、陽(yáng)極電壓的一個(gè)固定比例。常常按照電子束的位置提供動(dòng)態(tài)聚焦控制來(lái)調(diào)節(jié)施加到顯像管上的聚焦電壓的數(shù)值，以便保持使電子束聚焦到屏幕上，而不管因?yàn)槠D(zhuǎn)而導(dǎo)致的電子束的路徑的長(zhǎng)度變化。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，一種視頻成像設(shè)備包括具有第一陽(yáng)極電極和第一聚焦電極的第一陰極射線管，以及具有第二陽(yáng)極電極和第二聚焦電極的第二陰極射線管。用于產(chǎn)生陽(yáng)極電壓的電源耦合到所述第一和第二陽(yáng)極電極。陽(yáng)極電壓具有一個(gè)由電子束電流變化產(chǎn)生的波動(dòng)電壓分量。高電壓放大器在與偏轉(zhuǎn)頻率有關(guān)的頻率上產(chǎn)生一個(gè)動(dòng)態(tài)聚焦電壓分量。組合網(wǎng)絡(luò)將波動(dòng)電壓分量和動(dòng)態(tài)聚焦電壓分量結(jié)合，以獲得一個(gè)組合的動(dòng)態(tài)聚焦電壓。組合的動(dòng)態(tài)聚焦電壓被耦合到第一和第二聚焦電極的每一個(gè)上，用于從組合的動(dòng)態(tài)聚焦電壓來(lái)獲得在所述的第一聚焦電極上的第一動(dòng)態(tài)聚焦電壓和在所述的第二聚焦電極上的第二動(dòng)態(tài)聚焦電壓中的每一個(gè)。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，一種視頻成像設(shè)備包括具有第一陽(yáng)極電極和第一聚焦電極的第一陰極射線管，以及具有第二陽(yáng)極電極和第二聚焦電極的第二陰極射線管。耦合到所述第一和第二陽(yáng)極電極的電源產(chǎn)生陽(yáng)極電壓，該電壓具有一個(gè)由電子束電流變化產(chǎn)生的波動(dòng)電壓分量。高電壓放大器在與偏轉(zhuǎn)頻率有關(guān)的頻率上產(chǎn)生一個(gè)動(dòng)態(tài)聚焦電壓分量。組合網(wǎng)絡(luò)將所述波動(dòng)電壓分量和所述動(dòng)態(tài)聚焦電壓分量結(jié)合，以獲得一個(gè)組合的動(dòng)態(tài)聚焦電壓。第一分壓器響應(yīng)所述組合的動(dòng)態(tài)聚焦電壓，以便在所述的第一聚焦電極上、根據(jù)所述組合的動(dòng)態(tài)聚焦電壓來(lái)產(chǎn)生第一動(dòng)態(tài)聚焦電壓；第二分壓器響應(yīng)所述組合的動(dòng)態(tài)聚焦電壓，以便在所述的第二聚焦電極上、根據(jù)所述組合的動(dòng)態(tài)聚焦電壓來(lái)產(chǎn)生第二聚焦電壓。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，一種視頻成像設(shè)備包括具有第一陽(yáng)極電極和第一聚焦電極的第一陰極射線管，以及具有第二陽(yáng)極電極和第二聚焦電極的第二陰極射線管。用于產(chǎn)生陽(yáng)極電壓的電源耦合到所述第一和第二陽(yáng)極電極的。該陽(yáng)極電壓具有一個(gè)由電子束電流變化產(chǎn)生的波動(dòng)電壓分量。高電壓放大器在與偏轉(zhuǎn)頻率有關(guān)的頻率上產(chǎn)生一個(gè)動(dòng)態(tài)聚焦電壓分量。組合網(wǎng)絡(luò)將所述波動(dòng)電壓分量和所述動(dòng)態(tài)聚焦電壓分量結(jié)合，以獲得一個(gè)組合的動(dòng)態(tài)聚焦電壓。所述組合的動(dòng)態(tài)聚焦電壓被耦合到第一和第二聚焦電極的每一個(gè)上，用于從所述的組合的動(dòng)態(tài)聚焦電壓來(lái)獲得在所述的第一聚焦電極上的第一動(dòng)態(tài)聚焦電壓和在所述的第二聚焦電極上的第二動(dòng)態(tài)聚焦電壓中的每一個(gè)。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，一種視頻成像設(shè)備包括具有第一陽(yáng)極電極和第一聚焦電極的第一陰極射線管，以及具有第二陽(yáng)極電極和第二聚焦電極的第二陰極射線管。耦合到所述第一和第二陽(yáng)極電極的電源產(chǎn)生陽(yáng)極電壓，該電壓具有一個(gè)由電子束電流變化產(chǎn)生的波動(dòng)電壓分量。高電壓放大器在與偏轉(zhuǎn)頻率有關(guān)的頻率上產(chǎn)生一個(gè)動(dòng)態(tài)聚焦電壓分量。組合網(wǎng)絡(luò)將所述波動(dòng)電壓分量和所述動(dòng)態(tài)聚焦電壓分量結(jié)合，以獲得一個(gè)組合的動(dòng)態(tài)聚焦電壓。第一分壓器響應(yīng)所述組合的動(dòng)態(tài)聚焦電壓，以便在所述的第一聚焦電極上、根據(jù)所述組合的動(dòng)態(tài)聚焦電壓來(lái)產(chǎn)生第一動(dòng)態(tài)聚焦電壓；第二分壓器響應(yīng)所述組合的動(dòng)態(tài)聚焦電壓，以便在所述的第二聚焦電極上、根據(jù)所述組合的動(dòng)態(tài)聚焦電壓來(lái)產(chǎn)生第二聚焦電壓。


圖1a是方塊特別圖解說(shuō)明按照本發(fā)明的一個(gè)方面的動(dòng)態(tài)聚焦和與高電壓有關(guān)的聚焦信號(hào)組合器的方框及示意形式的簡(jiǎn)化框圖，；圖2是按照本發(fā)明的一個(gè)方面的、在其中使用了三個(gè)顯像管的裝置的簡(jiǎn)化等效圖；圖3a和3b分別是動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)傳輸經(jīng)過(guò)圖1a的組合器的相位和幅度分量的頻率曲線；圖4a和4b分別是高電壓信號(hào)傳輸經(jīng)過(guò)圖1a的組合器的相位和幅度分量的頻率曲線。
具體實(shí)施例方式
在圖1a中，被總體標(biāo)明為10的電視設(shè)備包括在右下方的陰極射線管(CRT)或者電視顯像管12，其包括屏幕12s、陽(yáng)極或者高電壓(正極)端子12U、聚焦端子12F和陰極12C。陰極射線管12的陰極12C如圖所示被連接到視頻源14形式的圖像信號(hào)源上。如在圖1a中注明的，陰極射線管12可以是可能在例如投影電視裝置中使用的三個(gè)相同的陰極射線管中的一個(gè)。
圖1a中陰極射線管12的陽(yáng)極或者高電壓端子12U經(jīng)由導(dǎo)體9被連接到圖解為方塊49的陽(yáng)極或者高電壓與聚焦電壓源方塊。在圖1b中更詳細(xì)的說(shuō)明了方塊49。在圖1b中，與圖1a中對(duì)應(yīng)的那些元件以同樣的參考數(shù)字來(lái)標(biāo)明。圖1b中的構(gòu)件49包括一個(gè)被總體標(biāo)明為50的集成的高電壓/聚焦電壓變壓器/整流器裝置，該裝置包括一個(gè)初級(jí)繞組50p，其一端連接至穩(wěn)壓的B+，另一端連接至圖解為方塊218的水平輸出晶體管，該晶體管是在圖1a左上方的偏轉(zhuǎn)塊18的一部分。圖1b中的變壓器50還包括由標(biāo)注為50s的次級(jí)部分構(gòu)成的分布的次級(jí)繞組，所述次級(jí)部分具有位于每一對(duì)次級(jí)部分之間的整流器或者二極管，該整流器或者二極管中的一些被標(biāo)明為52。變壓器50中最上面的次級(jí)繞組50s經(jīng)由電感器50i和另一個(gè)整流器或者二極管52’的串聯(lián)組合連接到高電壓導(dǎo)體9，其中高電壓由此耦合到圖1a中的陽(yáng)極端子12U。圖1b的變壓器50的最下面的次級(jí)繞組50s經(jīng)由電感線圈50i2和二極管52”的串聯(lián)組合連接到地。電阻器4R’代表位于抽頭50之上的次級(jí)繞組52的分布電阻，連接在變壓器端子9和抽頭50t之間的電容器C’代表位于抽頭50t之上的繞組的分布電容。同樣，電阻器2R’代表位于變壓器50抽頭50t之下的、繞組52和電感器50i2的分布電阻，電容器2C’代表分布電容。圖1b中的變壓器50的抽頭50t經(jīng)由聚焦電壓導(dǎo)體11被連接到圖1a中的聚焦控制26的輸入端子26i2上。在圖1a的聚焦控制26中，來(lái)自變壓器50的聚焦電壓借助標(biāo)注為28的聚焦控制26分壓器被耦合到聚焦端子12F。分壓器28包括電阻器R101和R102，他們之間有一個(gè)抽頭28t。抽頭28t被連接到陰極射線管12的聚焦端子12F。聚焦控制26包括輸入端口26i1，可以向該輸入端口施加其他的聚焦信號(hào)。
在圖1a中，在左上方圖解為方塊16的偏轉(zhuǎn)裝置(Def1)在輸入端口16i接收組合的視頻信號(hào)或者至少是分離的同步信號(hào)。偏轉(zhuǎn)裝置16產(chǎn)生垂直和水平偏轉(zhuǎn)信號(hào)，他們共同圖解為在輸出端16o上產(chǎn)生，并且經(jīng)由通路19被施加到共同圖解為12w的偏轉(zhuǎn)繞組，該繞組同陰極射線管12相關(guān)，這些都是本領(lǐng)域所公知的。偏轉(zhuǎn)裝置16還包括偏轉(zhuǎn)處理器18，它是例如東芝TA1317AN偏轉(zhuǎn)處理器。偏轉(zhuǎn)處理器18在一個(gè)輸出端口18h產(chǎn)生水平動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)，并在另一個(gè)輸出端口18v產(chǎn)生垂直動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)。
在圖1a中被總體標(biāo)明為20的動(dòng)態(tài)聚焦組合電路和放大器包括一個(gè)差分放大器22，它由NPN晶體管Q5和Q6以及共發(fā)射極電阻器R10及基極電阻器R504和R505組成。來(lái)自偏轉(zhuǎn)處理器18的端子18v的垂直動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)經(jīng)由交流增益確定電阻器R301和隔直流電容器C301被施加到差分放大器22的第一輸入端口22i1。包括電阻器R11和R12的分壓器為差分放大器22的輸入端22i1提供偏置以及附加的交流增益控制。在偏轉(zhuǎn)處理器18的端子18H產(chǎn)生的水平動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)包含或者與回掃拋物線相關(guān)。為了限制該信號(hào)的帶寬，消除了水平動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)中的回掃拋物線，從而隨后的轉(zhuǎn)換速率受限電路能夠有效地作出響應(yīng)。水平速率動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)從偏轉(zhuǎn)處理器18的輸出端18H施加到回掃拋物線消除電路24的一個(gè)輸入端口24i。通過(guò)回掃拋物線消除電路24從水平動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)中消除回掃拋物線，所述回掃拋物線消除電路24包括晶體管Q201和Q202，二極管D201、D202和D203，電容器C201以及電阻器R16、R201、R202、R203和R204。
在圖1a中，回掃拋物線消除電路24包括電連接在輸入端口24i和輸出端口24o之間的電阻器R16和耦合電容器C201的串聯(lián)組合，以致當(dāng)沒有拋物線消除電路24的剩余物(remainder)時(shí)，水平速率動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)將從輸入端口24i沒有變化地耦合到輸出端口24o。水平回掃脈沖源24H經(jīng)由電阻器R204把正向脈沖耦合到發(fā)射極接地的NPN晶體管Q202的基極。晶體管Q202在水平掃描期間不導(dǎo)通，在水平回掃期間導(dǎo)通。當(dāng)晶體管Q202在水平掃描期間不導(dǎo)通時(shí)，PNP晶體管Q201沒有接收基極偏置，所以不導(dǎo)通。在水平回掃期間，當(dāng)晶體管Q202導(dǎo)通時(shí)，包括電阻器R202和R203的分壓器在晶體管Q201的基極-發(fā)射極結(jié)上施加一正向偏壓，其結(jié)果是使晶體管Q201導(dǎo)通。晶體管Q201的發(fā)射極電流經(jīng)過(guò)二極管D201流入+V1電源電壓，從而晶體管Q201的發(fā)射極被維持在一個(gè)比+V1電源電壓低一個(gè)半導(dǎo)體結(jié)的電壓降(一個(gè)VBE)或者更低一些的電壓上。晶體管Q201也飽和或者達(dá)到集電極-發(fā)射極電壓降很小的狀態(tài)，從而Q201的集電極和輸出端口24o的電壓上升到在+V1電源電壓的一個(gè)VBE之內(nèi)。這樣，不管施加在輸入端口24i上的水平動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)的大小，在水平回掃期間，回掃拋物線消除電路24的輸出電壓被設(shè)置在一個(gè)固定的電壓上。二極管D202和電阻器R201一起構(gòu)成一個(gè)分壓器，它提供一個(gè)比施加在D201正極上的+V1電壓電源低兩(2)個(gè)二極管電壓降(2VBE)或者更低的參考電壓。這樣，二極管D202和D203的陰極電壓是比+V1低2VBE。二極管D203同電容器C201把水平動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)波形的最正部分箝位到晶體管Q201發(fā)射極的電壓。穿過(guò)二極管D202和D203的電壓降互相對(duì)消，從而使得因?yàn)槎O管VBE中依賴于溫度的變化而導(dǎo)致的被箝位的輸出信號(hào)的變化達(dá)到最小。同樣，二極管D201對(duì)消了晶體管Q401中的VBE電壓降，所以在晶體管Q401基極上的波形處于最正部分期間，來(lái)自Q401的集電極電流是零。這樣就把穿過(guò)電阻器R402的、以相反形式出現(xiàn)的波形的最負(fù)部分，包括在水平回掃期間被開關(guān)晶體管Q201消除的那些部分箝位到地電平。如果例如通過(guò)偏轉(zhuǎn)處理器IC 18的總線控制改變水平動(dòng)態(tài)聚焦波形的幅度變化，則地電平箝位功能維持可預(yù)測(cè)的直流電壓或直流電。
被消除回掃拋物線的水平動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)在圖1a的回掃拋物線消除電路24的輸出端口24o上產(chǎn)生，并且被施加到一個(gè)包括PNP晶體管Q401和電阻器R401及R402的反相放大器的基極。被放大的水平動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)(已消除回掃拋物線)從晶體管Q401的集電極經(jīng)由交流增益確定電阻器R17和電容器C24及C 401的串-并聯(lián)組合被電容性的耦合到差分放大器22的第二輸入端口22i2。差分放大器22從兩個(gè)晶體管產(chǎn)生與垂直和水平動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)的組合有關(guān)的集電極電流。晶體管Q6的集電極電流流入直流電壓源V1沒有任何影響。晶體管Q5的集電極電流代表需要的組合的動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)。
在圖1a中，被總體標(biāo)注為17的“動(dòng)態(tài)聚焦放大器”包括差分放大器22，標(biāo)注為方塊25的Q1保護(hù)電路，Q1偏置檢測(cè)器電路32，反饋部件R2和C504，直流增益確定電阻器R5、R11和R12，垂直增益確定部件R301、C301、R11和R12，水平增益確定部件C401、C24和R17，以及浪涌限制電阻器R503和R25，所有這些將在下面討論。端子17o是動(dòng)態(tài)聚焦放大器17的輸出端口。
圖1a中的晶體管Q20以射地-基地放大器結(jié)構(gòu)與差分放大器22的晶體管Q5連接，且在它們之間有一個(gè)低值浪涌保護(hù)電阻器R506。晶體管Q20是一個(gè)具有低電流增益和高電壓增益的高電壓晶體管。晶體管Q20的基極經(jīng)由浪涌保護(hù)電阻器R25連接到直流電壓源V1，所以晶體管Q20的發(fā)射極決不會(huì)超過(guò)電壓V1。這種結(jié)構(gòu)還能使晶體管Q5的集電極電壓保持恒定，所以在集電極上沒有電壓變化，其在更高的頻率下能經(jīng)由集電極-基極“Miller”電容被耦合以便起負(fù)反饋的作用，從而使晶體管Q5保持較寬的帶寬。
圖1a中的晶體管Q1和Q20以及它們的附屬部件共同構(gòu)成用于放大組合的動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)的高電壓動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)放大器17的一部分。動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)放大器17上的負(fù)載主要是電容性的，并且等于電容器C602、Cwire以及在由放大的動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)驅(qū)動(dòng)的陰極射線管中的電容器CT1的并聯(lián)組合。這個(gè)并聯(lián)的電容通過(guò)晶體管Q1充電并通過(guò)晶體管Q20放電。在圖1a中，NPN晶體管Q1的集電極經(jīng)由二極管D501連接以接收電源電壓V2，它的發(fā)射極經(jīng)由電阻器R501和齊納二極管D4連接到晶體管Q20的集電極。晶體管Q1的基極通過(guò)導(dǎo)體60連接到晶體管Q20的集電極。晶體管Q1的基極還經(jīng)由電阻器R502連接到電容器C501和二極管D502陰極的連接點(diǎn)上。電容器C501的另一端和齊納二極管D503的陰極連接到電阻器R501和齊納二極管D4陽(yáng)極的連接點(diǎn)上。二極管D502的陰極和齊納二極管D503的陽(yáng)極被連接到Q1偏置檢測(cè)器32的輸出端子17o上。同電容器C504并聯(lián)的電阻器R2從靠近輸出端17o的位置向差分放大器22的輸入端口22i2提供負(fù)反饋。
在圖1a的動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)放大器17的工作中，晶體管Q5的集電極電流通過(guò)晶體管Q20的發(fā)射極-集電極通道、二極管D4、電容器C501和二極管D502被耦合到動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)放大器17的輸出端子17o。作為電流從晶體管Q20向輸出端子17o流動(dòng)的結(jié)果，電容器C501充電。該充電過(guò)程一直持續(xù)到達(dá)到了齊納二極管D503的齊納電壓或者擊穿電壓，此后D503導(dǎo)通并且使穿過(guò)電容器C501的電壓保持恒定并等于齊納電壓。Q20的集電極電流的一小部分流過(guò)電阻器R502。在晶體管Q20集電極電流傳導(dǎo)期間，晶體管Q1保持截止或者非傳導(dǎo)狀態(tài)，因?yàn)榇┻^(guò)齊納二極管D4的電壓降將晶體管Q1的基極-發(fā)射極結(jié)反向偏置。
當(dāng)在動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)放大器17工作周期的部分時(shí)間內(nèi)，圖1a中的晶體管Q20的集電極電流減小到零時(shí)，電容器C通過(guò)經(jīng)由電阻器R502、晶體管Q1的基極-發(fā)射極結(jié)和電阻器R501返回至電容器C501對(duì)電容器C501進(jìn)行放電，晶體管Q1被導(dǎo)通或者傳導(dǎo)。隨著Q1導(dǎo)通，大量的Q1電流易于從電源V2通過(guò)二極管D501、晶體管Q1的集電極-發(fā)射極通道、電阻器R501和正向偏壓二極管D503流到放大器17的輸出端子17o。穿過(guò)發(fā)射極電阻器R501的形成的反饋電壓將防止晶體管Q1的過(guò)電流損壞，它把集電極電流限定在一個(gè)由到達(dá)發(fā)射極電阻器R501的、二極管D4的齊納電壓(減去一個(gè)基極-發(fā)射極結(jié)電壓)決定的值上，所以當(dāng)達(dá)到齊納電壓時(shí)晶體管Q1在恒定電流下工作。電容器C501存儲(chǔ)足夠的電荷以維持晶體管Q1在放大器周期的整個(gè)部分內(nèi)都導(dǎo)通，在此期間晶體管Q20是截止的，同時(shí)在Q1的集電極-發(fā)射極電壓較低時(shí)也維持Q1導(dǎo)通。這使得最大正向放大器電壓同電源V2的電壓非常接近。連接在正向V2電源和輸出端子17o之間的電阻器R1在啟動(dòng)時(shí)對(duì)電容器C501預(yù)充電，以使循環(huán)交流脈沖操作能夠開始。二極管D501和電阻器R502一道保護(hù)晶體管Q1，防止如果在顯像管12中高電壓或者陽(yáng)極端子12U和聚焦端子12F之間發(fā)生內(nèi)部電弧時(shí)，過(guò)電流通過(guò)Q1的集電極-基極結(jié)。
圖1a中的放大器17可以被認(rèn)為是一個(gè)高電壓運(yùn)算放大器，至少?gòu)乃妮敵龆俗?7o來(lái)看是這樣。在這個(gè)運(yùn)算放大器中，電阻器R2和電容器C504從輸出向輸入提供反饋，并且電阻器R5、R11和R12設(shè)置直流工作點(diǎn)。電阻器R17和電容器C24設(shè)置用于水平速率動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)的動(dòng)態(tài)或者交流增益，同時(shí)電阻器R301、R11和R12與電容器C301一起設(shè)置用于垂直速率動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)的動(dòng)態(tài)或者交流增益。
在圖1a中的Q1偏置檢測(cè)器32的輸出端口17o上產(chǎn)生的、被放大的組合的垂直和水平動(dòng)態(tài)偏置信號(hào)可以被看作是由低阻抗源產(chǎn)生的。該信號(hào)從輸出端口17o通過(guò)浪涌限制電阻器R503被施加到電子束電流負(fù)載感測(cè)聚焦跟蹤電路34(“組合”電路34)的第一輸入端口34i1。第二輸入端口34i2被連接到顯像管12的陽(yáng)極端12U，用于接收陽(yáng)極電壓。電子束電流負(fù)載感測(cè)聚焦跟蹤或組合電路34的輸出端口34o被連接到聚焦控制塊26的輸入端口26i1，并且也可能連接到與除顯像管12以外的其他顯像管相關(guān)的相應(yīng)聚焦控制裝置上，所有這些裝置共同以方塊36來(lái)圖示。通過(guò)使高電壓源響應(yīng)電子束電流進(jìn)行變化，可以對(duì)于調(diào)節(jié)過(guò)的高電壓源實(shí)現(xiàn)按照本發(fā)明的一個(gè)方面的成本節(jié)省。因此，不調(diào)節(jié)高電壓源49。
如圖1a所示，電阻器R601和電容器C601并聯(lián)連接，并且R601和C601的這一并聯(lián)組合的一端同組合電路34的輸入端口34i1相連。該R601和C601的并聯(lián)組合的另一端同組合電路34的輸出端口34o相連。組合電路34還包含電阻器R602和電容器C602的串聯(lián)組合，并且該串聯(lián)組合的一端同第二輸入端口34i2相連，該串聯(lián)組合的另一端同輸出端口34o相連。
圖1a中的電子束電流負(fù)載感測(cè)聚焦跟蹤電路34可以被看作是對(duì)頻率敏感的組合器，它將施加到其第一輸入端子34i1的組合的垂直和水平動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)同施加到其第二輸入端口34i2的高電壓分量結(jié)合在一起。這樣形成的組合信號(hào)被施加到聚焦控制塊26的輸入端口26i1用于同聚焦電壓的“靜態(tài)”分量相結(jié)合。
圖1a中的聚焦控制塊26和電子束電流負(fù)載感測(cè)聚焦跟蹤電路34可采用下面的分量值來(lái)構(gòu)造R10150 兆歐姆R10280 兆歐姆R6015.6 兆歐姆R602940 千歐姆C1011000皮法C601470 皮法C602200 皮法雜散布線電容用Cwire來(lái)表示，具有10皮法的值，諸如顯像管12一類的單顯像管的聚焦電極的電容CT1大約為25皮法。Q1偏置檢測(cè)器32的輸出阻抗和R503的電阻相對(duì)其他值對(duì)結(jié)果的影響太小，所以被忽略。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到串聯(lián)在組合電路34的第二輸入端口34i2和輸出端34o之間的串聯(lián)電容器C602僅允許高電壓中的變化或者改變(“下降(sag)”)耦合到輸出端34o。同樣，連接在聚焦控制塊26輸入端口26i1和分壓器28的抽頭28t之間的電容器C101可防止把直流信號(hào)分量耦合到抽頭28t。電容器C101同電阻器R101和R102的并聯(lián)組合構(gòu)成一個(gè)具有大約5赫茲的截止頻率或者中斷頻率的高通濾波器。
圖2是按照本發(fā)明的一個(gè)方面的電視機(jī)或者視頻顯示設(shè)備的簡(jiǎn)化等效圖或者示意圖，其中紅、綠和藍(lán)陰極射線管或者顯像管被用于顯示。紅、綠和藍(lán)顯像管分別用方塊12R，12G和12B來(lái)表示，它們的陽(yáng)極端子分別用12UR，12UG和12UB來(lái)標(biāo)識(shí)，它們的聚焦端子分別用12FR，12FG和12FB來(lái)標(biāo)識(shí)。在圖2中，與圖1中對(duì)應(yīng)的元件用相同的數(shù)字標(biāo)號(hào)來(lái)標(biāo)明。元件R101，R102和C101具有附加的字母R，G和B以分別標(biāo)識(shí)與紅、綠和藍(lán)陰極射線管顯示器相關(guān)的相應(yīng)元件。在圖2中，源V_DF代表向組合器34的第一輸入端口34i1施加的組合的垂直和水平動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)的信號(hào)源。
圖2中的源V_HV代表高電壓或者陽(yáng)極電壓源。電壓源V_HV包括一個(gè)具有初級(jí)繞組250p的集成的變壓器250。初級(jí)繞組250p的一端同調(diào)節(jié)過(guò)的B+電源相連，另一端同代表開關(guān)水平輸出晶體管的方塊連接。變壓器250還包括一個(gè)包含有多個(gè)繞組的分布式次級(jí)繞組，其中每個(gè)繞組都以250s表示。變壓器250的分布式次級(jí)繞組一端接地。其中一些被標(biāo)注為252的一組二極管散布在多個(gè)次級(jí)繞組部分250s之間，用于整流在標(biāo)注為209的輸出導(dǎo)體上產(chǎn)生的高電壓。在變壓器250的抽頭250t上產(chǎn)生“靜態(tài)”聚焦電壓。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，抽頭250t是在相對(duì)于陽(yáng)極電壓1/3處的抽頭，所以在抽頭250t上產(chǎn)生的靜態(tài)聚焦電壓大約是在導(dǎo)體209上產(chǎn)生的高電壓的1/3，并且保持為陽(yáng)極電壓的一個(gè)固定的百分比。
高電壓或者陽(yáng)極電壓V_HV經(jīng)由導(dǎo)體209耦合到組合電路34的輸入端34i2，并耦合到圖2中紅、綠和藍(lán)顯像管12R，12G和12B的陽(yáng)極接線端12UR，12UG和12UB，所以組合電路34和所有的陰極射線管共同從陽(yáng)極電壓源V_HV被供電。靜態(tài)聚焦電壓從抽頭250t經(jīng)由標(biāo)注為211的導(dǎo)體被各個(gè)阻抗分壓器126R，126G和126B分別耦合到紅、綠和藍(lán)聚焦端子12FR，12FG和12FB。分壓器126R包括串聯(lián)電阻器R101R和旁路電阻器R102R，它們之間有一個(gè)抽頭126Rt。抽頭126Rt被耦合到紅色顯像管聚焦端子12FR。電阻器R101R的阻值為50兆歐姆，電阻器R102R的阻值為80兆歐姆。同樣，分壓器126G包括串聯(lián)電阻器R101G和旁路電阻器R102G，它們之間有一個(gè)抽頭126Gt。抽頭126Gt被耦合到綠色顯像管聚焦端子12FG。電阻器R101G的阻值為50兆歐姆，電阻器R102G的阻值為80兆歐姆。同樣，分壓器126B也包括有串聯(lián)電阻器R101B和旁路電阻器R102B，它們之間有一個(gè)抽頭126Bt。抽頭126Bt被耦合到藍(lán)色顯像管聚焦端子12FB。電阻器R101B的阻值為50兆歐姆，電阻器R102B的阻值為80兆歐姆。這樣，紅、綠和藍(lán)色顯像管的每個(gè)聚焦端子12FR，12FG和12FB將它的靜態(tài)聚焦電壓“看”作來(lái)源于大約30兆的阻抗，正像在圖1a中的結(jié)構(gòu)一樣。
圖2中的組合器34的輸出端子34o通過(guò)相應(yīng)的耦合電容器C101R，C101G和C101B耦合到紅、綠和藍(lán)聚焦端子12FR，12FG和12FB中的每一個(gè)。電容器C101R，C101G和C101B中的每個(gè)的電容值都為1000皮法。紅、綠和藍(lán)色顯像管的電容分別被標(biāo)注為CT1R，CT1G和CT1B。
圖3b圖解說(shuō)明組合的垂直和水平動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)從組合電路34的輸入端34i1到輸出端34o的傳輸?shù)姆惹€312，圖3a圖解說(shuō)明在從10赫茲延伸到100千赫茲的整個(gè)頻率范圍上的相對(duì)相位的曲線310。正如在圖3b中由曲線312表示的，動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)的幅度傳輸包括兩個(gè)主要部分，標(biāo)注為312a和312b。312a部分延伸到大約1千赫茲(kHz)，312b部分延伸超過(guò)大約3千赫茲。在312a部分內(nèi)，動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)的大約2/3通過(guò)組合電路34被耦合，在頻率超過(guò)大約3千赫茲處，動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)僅僅被稍微削弱一點(diǎn)。
垂直速率動(dòng)態(tài)聚焦拋物線信號(hào)具有60赫茲的基本頻率，具有更高頻率的諧波。垂直速率動(dòng)態(tài)聚焦拋物線信號(hào)絕大部分的能量位于大約1千赫茲以下。所以，為了保持波形，希望在60赫茲到1千赫茲頻率范圍內(nèi)具有接近平直的幅度響應(yīng)和對(duì)數(shù)曲線線性(log-plot-linear)相位響應(yīng)。水平信號(hào)基本頻率大約是32千赫茲(至少對(duì)于一些電視顯示設(shè)備)，其諧波的頻率向上延伸到接近1兆赫茲。在從大約30千赫茲伸展到大約1兆赫茲的頻率范圍內(nèi)，同樣為了保持波形，希望動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)的幅度響應(yīng)具有接近平直的幅度響應(yīng)，具有對(duì)數(shù)曲線線性相位響應(yīng)。在垂直或水平的動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)中的相位誤差會(huì)使波形變形，或使波形離開最佳的定時(shí)位置。
圖4b圖解說(shuō)明了從第二輸入端子34i2到輸出端子34o的高電壓或者陽(yáng)極電壓的傳輸?shù)姆惹€圖412。如圖中所示，曲線圖412的412a部分代表頻率在大約1千赫茲以下的、大約1/5的高電壓變化或者下降通過(guò)組合電路的傳輸。同樣，曲線圖412的412b部分顯示在大約3千赫茲頻率以的傳輸部分很少或者沒有。圖4b通過(guò)曲線410說(shuō)明被傳輸信號(hào)的相位變化。如圖所示，更希望傳輸1/3的高電壓變化或者下降而不是1/5。然而，即使是1/5的傳輸仍然是一個(gè)讓人滿意的曲線圖。被耦合的高電壓下降的百分比可以通過(guò)減小電容器C602來(lái)增加，從而允許或?qū)е赂?千赫茲以下的動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)插入損耗。只要垂直和水平動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)的峰-峰總和保持在V2電源電壓以下，這樣的增加的損失可以通過(guò)沿著其通道在一些點(diǎn)上增大垂直拋物線的增益來(lái)彌補(bǔ)。
總括起來(lái)說(shuō)，組合電路34在1千赫茲以下的頻率上將動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)的大約2/3(曲線312a)和高電壓下降的大約1/5(曲線412a)相組合，用于施加到三個(gè)顯像管的每一個(gè)的聚焦端子或柵極上。位于1千赫茲以下的動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)分量被認(rèn)為主要是垂直動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)分量。位于1千赫茲以下的高電壓下降信號(hào)主要代表由高對(duì)比的水平視頻元件引起的變化。
由于在動(dòng)態(tài)聚焦放大以后增加了與視頻相關(guān)的(高電壓下降)組件，并且維持了動(dòng)態(tài)聚焦驅(qū)動(dòng)源相對(duì)低的阻抗，所以在所描述的結(jié)構(gòu)的特征中對(duì)于動(dòng)態(tài)聚焦放大器的峰值余度(headroom)的要求是相對(duì)低的，因此對(duì)布線導(dǎo)線的外形的要求并不嚴(yán)格。為動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)和視頻相關(guān)的高電壓下降信號(hào)提供好的瞬態(tài)響應(yīng)，并且相位誤差足夠小，可以防止在顯像管中出現(xiàn)的顯著的散焦區(qū)。
總括起來(lái)說(shuō)，30千赫茲以上的動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)通過(guò)組合電路34被傳送到多個(gè)聚焦端子而不會(huì)有明顯的衰減，同時(shí)基本上沒有高電壓下降?？紤]到具有30千赫茲或者以上的頻率分量的動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)主要是水平速率動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)，所以很清楚水平動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)被耦合到多個(gè)聚焦端子而不會(huì)有明顯的衰減。水平速率動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)如此低損耗的耦合最主要的優(yōu)點(diǎn)是它使動(dòng)態(tài)聚焦放大器以最小的峰值余度工作。在顯像管端子上的垂直和水平動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)的大小由顯像管制造廠家的規(guī)格設(shè)定。如果在動(dòng)態(tài)聚焦放大器和顯像管的聚焦端子之間的通路中插入如可能由一個(gè)濾波器引起的損耗，那么這個(gè)損耗必須通過(guò)適當(dāng)提高動(dòng)態(tài)聚焦放大器的增益和動(dòng)態(tài)輸出范圍來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償。這樣的放大器的幅度增加的輸出信號(hào)更加注重放大器部件并且產(chǎn)生更多的熱量，同時(shí)動(dòng)態(tài)輸出電壓的增加還可能要求增大放大器電源電壓V2的幅度，以避免信號(hào)被限幅。
此外，圖1和圖2中具有三個(gè)顯像管或者電視顯像管的裝置只使用了一個(gè)高電壓電容器C602和一個(gè)高電壓電阻器R602以將陽(yáng)極電源V_HV耦合到組合電路34，而不是使用可以以不同方式使用的三個(gè)。減少昂貴的高電壓部件的數(shù)量還伴隨著減小封裝容器和被要求一起使用的封裝化合物的體積。
權(quán)利要求
1.一種視頻成像設(shè)備，包括具有第一陽(yáng)極電極和第一聚焦電極的第一陰極射線管，以及具有第二陽(yáng)極電極和第二聚焦電極的第二陰極射線管；耦合到所述第一和第二陽(yáng)極電極的用于產(chǎn)生陽(yáng)極電壓的電源，該電壓具有一個(gè)由電子束電流變化產(chǎn)生的波動(dòng)電壓分量；高電壓放大器，用于在與偏轉(zhuǎn)頻率有關(guān)的頻率上產(chǎn)生一個(gè)動(dòng)態(tài)聚焦電壓分量；和組合網(wǎng)絡(luò)，用于將所述波動(dòng)電壓分量和所述動(dòng)態(tài)聚焦電壓分量結(jié)合以獲得一個(gè)組合的動(dòng)態(tài)聚焦電壓，所述組合的動(dòng)態(tài)聚焦電壓被耦合到所述第一和第二聚焦電極的每一個(gè)上，用于從所述的組合的動(dòng)態(tài)聚焦電壓來(lái)獲得在所述的第一聚焦電極上的第一動(dòng)態(tài)聚焦電壓和在所述的第二聚焦電極上的第二動(dòng)態(tài)聚焦電壓中的每一個(gè)。
2.按照權(quán)利要求1的視頻成像設(shè)備，進(jìn)一步包括一個(gè)耦合到所述陽(yáng)極電壓電源和所述網(wǎng)絡(luò)的隔直流電容，用于防止所述陽(yáng)極電壓在所述組合的動(dòng)態(tài)聚焦電壓中引入直流電壓分量。
3.按照權(quán)利要求1的視頻成像設(shè)備，其中所述的陽(yáng)極電壓電源還產(chǎn)生一個(gè)直流高電壓，該電壓以旁路所述組合網(wǎng)絡(luò)的方式耦合到所述的第一和第二聚焦電極。
4.按照權(quán)利要求1的視頻成像設(shè)備，其中所述的組合網(wǎng)絡(luò)包括一無(wú)源元件并且排除任何有源元件。
5.按照權(quán)利要求1的視頻成像設(shè)備，進(jìn)一步包括一個(gè)用于將所述組合的動(dòng)態(tài)聚焦電壓耦合到所述第一聚焦電極的阻抗，其中所述的組合網(wǎng)絡(luò)以排除所述阻抗的方式耦合到所述的第二聚焦電極。
6.按照權(quán)利要求1的視頻成像設(shè)備，其中所述的阻抗包括一個(gè)包含在電容性分壓器中的電容。
7.按照權(quán)利要求1的視頻成像設(shè)備，進(jìn)一步包括一個(gè)第一分壓器，用于將所述組合的動(dòng)態(tài)聚焦電壓耦合到所述第一聚焦電極，以及一個(gè)第二分壓器，用于將所述組合的動(dòng)態(tài)聚焦電壓耦合到所述第二聚焦電極。
8.按照權(quán)利要求1的視頻成像設(shè)備，其中所述的組合網(wǎng)絡(luò)形成第一和第二動(dòng)態(tài)聚焦電壓共同的頻率特性。
9.一種視頻成像設(shè)備，包括具有第一陽(yáng)極電極和第一聚焦電極的第一陰極射線管，以及具有第二陽(yáng)極電極和第二聚焦電極的第二陰極射線管；耦合到所述第一和第二陽(yáng)極電極的用于產(chǎn)生陽(yáng)極電壓的電源，該電壓具有一個(gè)由電子束電流變化產(chǎn)生的波動(dòng)電壓分量；高電壓放大器，用于在與偏轉(zhuǎn)頻率有關(guān)的頻率上產(chǎn)生一個(gè)動(dòng)態(tài)聚焦電壓分量；組合網(wǎng)絡(luò)，用于將所述波動(dòng)電壓分量和所述動(dòng)態(tài)聚焦電壓分量結(jié)合，以獲得一個(gè)組合的動(dòng)態(tài)聚焦電壓；第一分壓器，用于響應(yīng)所述組合的動(dòng)態(tài)聚焦電壓而在所述的第一聚焦電極上、根據(jù)所述組合的動(dòng)態(tài)聚焦電壓來(lái)產(chǎn)生第一動(dòng)態(tài)聚焦電壓；和第二分壓器，用于響應(yīng)所述組合的動(dòng)態(tài)聚焦電壓而在所述的第二聚焦電極上、根據(jù)所述組合的動(dòng)態(tài)聚焦電壓來(lái)產(chǎn)生第二聚焦電壓。
10.按照權(quán)利要求9的視頻成像設(shè)備，其中所述的陽(yáng)極電壓電源還產(chǎn)生一個(gè)直流高電壓，該電壓以旁路所述的組合網(wǎng)絡(luò)的方式耦合到所述的第一和第二聚焦電極上。
11.一種視頻成像設(shè)備，包括第一和第二電視顯像管，每一個(gè)包括陽(yáng)極、電子束調(diào)制和聚焦端子，用于產(chǎn)生碰撞到顯示屏上的電子束；偏轉(zhuǎn)裝置，用于偏轉(zhuǎn)所述的電子束至少穿過(guò)所述的第一和第二電視顯像管的所述顯示屏的一部分；一個(gè)耦合到所述的第一和第二電視顯像管的所述的電子束調(diào)制端的圖像信號(hào)源，用于用同所述的偏轉(zhuǎn)同步的圖像信息調(diào)制所述的電子束，用于在所述顯示屏上限定至少一個(gè)圖像的元素；一個(gè)耦合到所述的第一和第二電視顯像管的所述陽(yáng)極端子的陽(yáng)極電壓源，該陽(yáng)極電壓源受所述陽(yáng)極電壓響應(yīng)所述的電子束調(diào)制而變化的支配；一個(gè)直接耦合到所述的第一和第二電視顯像管的所述的聚焦端子上的第一聚焦電壓源，所述的第一聚焦電壓通常是所述的陽(yáng)極電壓的一個(gè)固定的比例；一個(gè)響應(yīng)所述的電子束的偏轉(zhuǎn)的第二聚焦電壓源；和耦合到所述的陽(yáng)極電壓源和所述的第二聚焦電壓源的耦合裝置，用于將所述的陽(yáng)極電壓源和所述的第二聚焦電壓源耦合在一起，并且以同所述的陽(yáng)極電壓和第二聚焦電壓內(nèi)的頻率分量有關(guān)的數(shù)量耦合到所述的第一和第二電視顯像管的所述的聚焦端子上。
12.按照權(quán)利要求11的裝置，其中所述的耦合的數(shù)量在位于1千赫茲以下的頻率范圍內(nèi)是所述的第二聚焦電壓的大約2/3和所述的陽(yáng)極電壓的大約1/5。
13.按照權(quán)利要求11的裝置，其中所述的耦合的數(shù)量在位于大約30千赫茲以上的那些頻率中是大于所述的第二聚焦電壓的大約80％。
14.按照權(quán)利要求13的裝置，其中所述陽(yáng)極電壓的所述耦合數(shù)量在位于大約30千赫茲以上的那些頻率中是小于10％。
15.一個(gè)電視設(shè)備，包括第一、第二和第三顯像管，每一個(gè)包括一個(gè)陽(yáng)極端子和一個(gè)聚焦端子；耦合到所述第一、第二和第三顯像管的陽(yáng)極端子的陽(yáng)極電壓源，所述陽(yáng)極電壓響應(yīng)所述顯像管中電子束的流動(dòng)而變化；第一聚焦電壓源，該第一聚焦電壓保持為所述陽(yáng)極電壓的固定比例的值，所述第一聚焦電壓源被耦合到所述第一、第二和第三顯像管的聚焦端子；偏轉(zhuǎn)裝置，用于在垂直和水平方向偏轉(zhuǎn)所述的電子束；響應(yīng)所述偏轉(zhuǎn)而產(chǎn)生垂直和水平速率動(dòng)態(tài)聚焦信號(hào)的動(dòng)態(tài)聚焦電壓源；耦合電路，包括耦合到所述陽(yáng)極電壓源的第一輸入端子、耦合到所述動(dòng)態(tài)聚焦電壓源的第二輸入端子，還包括耦合到所述第一、第二和第三顯像管的聚焦端子的輸出端口，用于合并以及向所述的第一、第二和第三顯像管的聚焦端子施加(a)具有位于第一頻率以下的頻率分量的動(dòng)態(tài)聚焦電壓的第一比例部分，(b)在所述陽(yáng)極電壓中的變化的第二比例部分，和(c)具有位于第二頻率以上的頻率分量的動(dòng)態(tài)聚焦電壓的第三比例部分，所述第二頻率大于所述的第一頻率。
16.按照權(quán)利要求15的一種電視設(shè)備，其中所述的耦合電路包含具有第一和第二端子的串聯(lián)的電阻電容電路，該串聯(lián)電阻電容電路的所述的第一端子被耦合到所述耦合電路的第一輸入端子；包括有第一和第二端子的并聯(lián)的電阻電容電路，該并聯(lián)電阻電容電路的所述的第一端子被連接到所述耦合電路的第二輸入端子，所述并聯(lián)電阻電容電路的所述的第二端子被耦合到所述串聯(lián)的電阻電容電路的第二端子以及耦合到所述耦合電路的輸出端口。
全文摘要
一種視頻成像設(shè)備(10)，包括每個(gè)都具有一個(gè)陽(yáng)極電極(12u)和一個(gè)聚焦電極(12f)的第一和第二陰極射線管(12)。電源產(chǎn)生可能具有因電子束電流變化而產(chǎn)生的波動(dòng)電壓分量的陽(yáng)極電壓，該電源被耦合到第一和第二陰極射線管(12)的第一和第二陽(yáng)極電極(12u)。高電壓放大器(22)在與偏轉(zhuǎn)頻率有關(guān)的頻率上產(chǎn)生動(dòng)態(tài)聚焦電壓分量。組合網(wǎng)絡(luò)(34)把波動(dòng)電壓分量和動(dòng)態(tài)聚焦電壓分量結(jié)合起來(lái)形成一個(gè)組合的動(dòng)態(tài)聚焦電壓。該組合的動(dòng)態(tài)聚焦電壓被耦合到第一和第二聚焦電極(12f)中的每一個(gè)，用于從所述組合的動(dòng)態(tài)聚焦電壓來(lái)獲得在所述的第一聚焦電極(12f)上的第一動(dòng)態(tài)聚焦電壓和在所述的第二聚焦電極(12f)上的第二動(dòng)態(tài)聚焦電壓中的每一個(gè)。
文檔編號(hào)G09G1/04GK1656526SQ03811453
公開日2005年8月17日 申請(qǐng)日期2003年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月19日
發(fā)明者約翰·B·喬治 申請(qǐng)人:湯姆森特許公司