專利名稱：校正陰極射線管聚焦的設備和方法
技術領域：
本發明涉及一種控制電視機的CRT聚焦的設備和方法，更具體地說，涉及基于數字方法在使用三管型投影光學系統的電視機中通過分別控制R/G/BCRT的聚焦而校正CRT聚焦的設備和方法。
背景技術：
使用三管型投影系統的投影電視或光束投影電視機(beam projectortelevision)包括陰極射線管(CRT)，該CRT分別顯示紅色、綠色和藍色圖像，然后將紅色、綠色和藍色圖像投影到屏幕上。但是，如圖1所示，從R、G和B CRT 110A、110B和110C通過鏡面120到屏幕100的投影距離和投影角度根據屏幕100的位置不同而不同，由此在屏幕100上產生了相位畸變。已經研制了CRT聚焦校正設備來解決這種相位畸變問題。
如圖3所示，根據已有技術的CRT聚焦校正設備包括第一和第二積分電路310和320、加法器330和放大器340。
第一和第二積分電路310和320分別對水平同步信號H_Sync和垂直同步信號V_Sync積分。混合器330混合從第一和第二積分電路310和320中輸出的信號，然后產生拋物線波形。放大器340放大拋物線波形的聚焦校正信號，然后將聚焦校正信號施加給R、G和B CRT聚焦線圈以校正CRT聚焦。
然而，如圖1所示，從R、G和B CRT 110A、110B和110C到屏幕100的投影距離和投影角度根據R、G和B CRT 110A、110B和110C距屏幕100的位置不同而不同。因此，從R、G和B CRT 110A、110B和110C中輸出的圖像的失真如圖2(A)～(C)所示。
因此，根據已有技術的CRT聚焦校正設備，雖然從R、G和B CRT 110A、110B和110C到屏幕100的投影距離和投影角度根據R、G和B CRT 110A、110B和110C距屏幕100的位置不同而不同，但是通過使用單個拋物線波形的聚焦校正信號可以校正R、G和B CRT 110A、110B和110C的聚焦。因此，不能精確地控制CRT聚焦。此外，根據已有技術的模擬方法，用于聚焦控制的拋物線波形隨積分電路的時間常數值變化。由于這個原因，并不是在屏幕的每個位置上都能夠精確地校正聚焦。
一般地，CRT聚焦校正通過采用電路實現的上述校正和光學系統實現的校正而利用光學系統進行。在通過該電路實現的校正操作的幅值較小或不精確的情況下，光學系統必需精確地校正聚焦。因此，根據已有技術的投影電視的光學系統要求更大數量的透鏡來補償由電路進行的CRT聚焦的不充分校正。此外，由于每個透鏡都必需具有精確的曲率，因此光學系統復雜并且它的部件成本增加。
發明內容
于是，根據本發明提供一種用于校正CRT聚焦的設備和方法，通過這種設備和方法基于數字方法在使用三管型光學系統的電視中通過分別控制R、G和B CRT的聚焦可以簡化三管型光學系統。
根據本發明的一方面，提供一種在具有三管型光學系統的圖像處理系統中校正CRT聚焦的設備。該設備包括存儲器、控制器和R/G/B聚焦校正信號發生器。該存儲器存儲針對屏幕的位置的R、G和B陰極射線管的聚焦校正數據。該控制器基于水平和垂直同步信號從用于屏幕的位置的存儲器中讀取并輸出R、G和B陰極射線管的聚焦校正數據。該R/G/B聚焦校正信號發生器計算從該存儲器中讀取的R、G和B陰極射線管的聚焦校正數據并產生要施加給R、G和B線圈的R、G和B模擬聚焦校正信號。
根據本發明的另一方面，提供一種在具有三管型光學系統的圖像處理系統中校正CRT聚焦的方法。確定針對屏幕的位置的R、G和B陰極射線管的聚焦校正數據并將聚焦校正數據存儲在存儲器中。基于水平和垂直同步信號從用于屏幕的位置的存儲器中讀取R、G和B陰極射線管的聚焦校正數據。通過將所讀取的R、G和B陰極射線管的聚焦校正數據施加給預定的計算式產生要施加給R、G和B陰極射線管的聚焦線圈的拋物線聚焦校正信號。
參考附圖，通過詳細描述本發明的實例性實施例本發明的上述特征和優點將會更加清楚，在附圖中圖1是說明CRT和一般投影電視的屏幕的視圖；
圖2為說明通過圖1所示的R、G和B CRT投影到屏幕上的畫面的狀態；圖3為根據已有技術的CRT聚焦校正設備的視圖；圖4為利用根據本發明的CRT聚焦校正設備的投影電視的方塊圖；圖5為在圖4中所示的R/G/B聚焦校正信號發生器的詳細電路圖；圖6A為根據本發明的光學系統的視圖；以及圖6B所示為根據已有技術的光學系統的視圖。
具體實施例方式
如圖4所示，使用根據本發明的CRT聚焦校正設備的投影電視包括天線401、調諧器402、視頻/音頻信號檢測電路403、音頻信號處理器404、揚聲器405、視頻信號處理器406、R、G和B CRT 407、408和409、控制器410、存儲器411、同步偏轉單元412、R/G/B聚焦校正信號發生器413和鍵盤輸入單元414。
R、G和B CRT407、408和409分別具有聚焦線圈407A、408A和409A和偏轉線圈407B、408B和409B。
現在描述投影電視的基本操作。
如果使用鍵盤輸入單元414的按鍵接通投影電視，然后選擇要收看的頻道，則控制器410產生用于調諧所選擇的頻道的頻道控制信號。調諧器402從通過天線401所接收的廣播信號中僅選擇由用戶選擇的頻道的廣播信號并使用頻道控制信號輸出所選擇的廣播信號。然后，視頻/音頻信號檢測電路403從由調諧器402輸入的廣播信號中檢測音頻信號和視頻信號并分別給音頻信號處理器404和視頻信號處理器406輸出音頻信號和視頻信號。音頻信號處理器404從音頻信號中消除噪聲并補償音頻信號的頻率特性，然后將該音頻信號輸出給揚聲器405。視頻信號處理器406從視頻信號中消除噪聲并補償視頻信號的γ-值、將該視頻信號轉換為R/G/B信號并將R/G/B信號輸出給R、G和B CRT 407、408和409。從R、G和B CRT 407、408和409中輸出的電子束受到由同步偏轉單元412產生的偏轉電壓的偏轉，然后投影到屏幕(未示)上。在此，由R/G/B聚焦校正信號發生器413產生聚焦校正信號施加給R、G和B聚焦線圈407A、408A和409A以校正R、G和B CRT 407、408和409的聚焦。
現在詳細地描述根據本發明的校正CRT聚焦的操作。
首先，存儲器411存儲針對屏幕的每個位置的R、G和B CRT 407、408和409的聚焦校正數據。聚焦校正數據包括與水平同步信號同步的聚焦校正數據和與垂直同步信號同步的聚焦校正數據。
存儲器411可以存儲對應于屏幕的所有的像素位置的聚焦校正數據。然而，存儲器411僅存儲在特定源點(seed point)的聚焦校正數據并使用在源點上的聚焦數據計算在屏幕的所有點上的聚焦校正數據，因此可以有效地減小存儲器411的容量。在本發明的一實施例中，采用利用源點的校正數據來校正CRT聚焦的技術。
控制器410接收從視頻信號處理器406中輸出的水平同步信號H_Sync和垂直同步信號V_Sync，從存儲器411讀取在屏幕的每個位置上的與水平信號H_Sync同步的每個R、G和B CRT 407、408和409的聚焦校正數據和在屏幕的每個位置上的與垂直信號V_Sync同步的R、G和B CRT 407、408和409的聚焦校正數據，并將所讀取的聚焦校正數據輸出給R/G/B聚焦校正信號發生器413。
參考圖5描述R/G/B聚焦校正信號發生器413的操作。參考圖5，R/G/B聚焦校正信號發生器413包括R-、G-和B-CRT聚焦插值計算器501、502和503、第一、第二和第三濾波器504、505和506、加法器507、508和509、第一、第二和第三數字至模擬轉換器(DAC)510、511和512和第一、第二和第三放大器513、514和515。
將水平同步信號H_Sync和垂直同步信號V_Sync施加給R-、G-和B-CRT聚焦插值計算器501、502和503。通過控制器410從存儲器411中讀取的并與水平同步信號H_Sync和垂直同步信號V_Sync同步的聚焦校正源數據Data-Rctl、Data-Gctl和Data-Bctl輸入到R-、G-和B-CRT聚焦插值計算器501、502和503。
R-、G-和B-CRT聚焦插值計算器501、502和503根據預定的插值計算式計算輸入的聚焦校正源數據Data-Rctl、Data-Gctl和Data-Bctl，并獲得在屏幕的所有的位置上的水平/垂直聚焦校正數據。預定的插值計算式可以是平均插值計算式。
在存儲器411存儲在屏幕的所有的像素上的聚焦校正數據的情況下，則取消R-、G-和B-CRT聚焦插值計算器501、502和503，然后將與水平同步信號H_Sync和垂直同步信號V_Sync同步的水平/垂直聚焦校正數據直接輸入到第一、第二和第三濾波器504、505和506。
然后，第一、第二和第三濾波器504、505和506分別從與水平同步信號H_Sync和垂直同步信號V_Sync同步的聚焦校正數據中濾去噪聲。
混合器507、508和509混合分別從第一、第二和第三濾波器504、505和506中輸出的水平聚焦校正數據和垂直聚焦數據。
第一、第二和第三DAC 510、511和512將混合器507、508和509的混合的聚焦校正數據轉換為模擬信號。第一、第二和第三放大器513、514和515放大模擬信號，然后產生要施加給R、G和B聚焦線圈407A、408A和409A的R、G和B動態聚焦校正信號R_D/F、G_D/F和B_D/F。
在上述的電路圖中，在使用三管型投影系統的電視中基于數字方法分別校正R、G和B CRT的聚焦。
下文描述根據本發明的校正CRT聚焦的方法。
首先，執行確定在屏幕的每個位置上的R、G和B CRT的聚焦校正數據并將聚焦校正數據存儲在存儲器中的第一過程。
通過訪問根據第一過程設計的存儲器，執行基于水平和垂直同步信號讀取在屏幕的每個位置上的R、G和B CRT的聚焦校正數據的第二過程。
執行插值計算R、G和B CRT的聚焦校正數據并將與水平同步信號同步的聚焦校正數據和與垂直同步信號同步的聚焦校正數據混合的第三過程。
實施將混合的聚焦校正數據轉換為模擬信號并產生要施加給R、G和BCRT的聚焦線圈的拋物線聚焦校正信號的第四過程。
根據數字方法使用第一、第二、第三和第四過程分別控制R、G和B CRT的聚焦。如果存儲器被設計成存儲在屏幕的所有的像素上的聚焦校正數據，則省去在第三過程中的插值計算。
通過根據數字方法分別控制R、G和B CRT的聚焦，可以顯著地簡化光學系統的透鏡的結構。
換句話說，如圖6(B)所示，使用根據數字方法整體地控制R、G和BCRT的聚焦的聚焦控制設備的投影電視的常規光學系統要求至少五個透鏡以用于校正包括焦度透鏡L3的色差。必需以較高的精度制造每個透鏡。
相反，通過使用根據本發明的設備精確地校正CRT聚焦，通過減小在光學系統中聚焦的校正程度可以簡化透鏡的曲率形狀。此外，與已有技術相比，通過僅使用包括焦度透鏡L3的三個透鏡來補償色差可以改善校正聚焦的效率。因此，在根據本發明的投影電視的光學系統中，與已有技術相比可以減小透鏡的數量。
如上文所述，根據本發明通過根據數字方法分別校正R、G和B CRT的聚焦，在屏幕的每個位置上都可以精確地校正聚焦。此外，與已有技術相比，可以減小構成光學系統的透鏡的數量，并可以簡化透鏡的曲率形狀，由此使得容易制造透鏡。
本發明可以作為方法、設備、系統等實現。在本發明作為軟件執行時，本發明的構成是實施所需的操作的代碼段。程序或代碼段可以存儲在處理器可讀的介質中或者通過與載波結合的計算機數據信號可以通過傳輸介質或通信網絡傳輸。處理器可讀的介質包括能夠存儲或傳輸信息的任何介質。處理器可讀的介質包括電子電路、半導體存儲器件、ROM、高速存儲器、E2PROM、軟盤、光盤、硬盤、光纖介質、射頻(RF)網絡等。計算機數據信號包括可以在傳輸介質(比如電子網絡通道、光纖、空氣、電子系統、RF網絡等)中傳輸的任何信號。
雖然參考本發明的實例性實施例已經具體示出并描述了本發明，但是本領域的普通技術人員應該理解的是，在不脫離由隨后的權利要求所界定的本發明的精神和范圍的前提下可以在形式和細節上作出各種改變。
權利要求
1.一種在具有三管型光學系統的圖像處理系統中校正CRT聚焦的設備，該設備包括存儲針對屏幕的位置的R、G和B陰極射線管的聚焦校正數據的存儲器；基于水平和垂直同步信號從用于屏幕的位置的存儲器中讀取并輸出R、G和B陰極射線管的聚焦校正數據的控制器；以及計算從該存儲器中讀取的R、G和B陰極射線管的聚焦校正數據并產生要施加給R、G和B線圈的R、G和B模擬聚焦校正信號的R/G/B聚焦校正信號發生器。
2.如權利要求1所述的設備，其中，存儲在存儲器中的聚焦校正數據是在屏幕的預定數量的源點上確定的聚焦校正源數據。
3.如權利要求1所述的設備，其中，聚焦校正數據包括與水平同步信號同步的聚焦校正數據和與垂直同步信號同步的聚焦校正數據。
4.如權利要求1所述的設備，其中，R/G/B聚焦校正信號發生器包括R/G/B聚焦計算器，該R/G/B聚焦計算器根據預定的插值計算式計算從存儲器中讀取的R、G和B陰極射線管的聚焦校正源數據、混合在屏幕的每個位置上的與水平同步信號同步的聚焦校正數據和與垂直同步信號同步的聚焦校正數據，并且獲得R、G和B陰極射線管的聚焦校正數據；數字至模擬轉換器，該數字至模擬轉換器將從R/G/B聚焦計算器中輸出的R、G和B陰極射線管的聚焦校正數據轉換為模擬信號；以及放大器，該放大器將經轉換的模擬聚焦校正信號放大到要施加給R、G和B聚焦線圈的電壓。
5.如權利要求4所述的設備，其中，R/G/B聚焦計算器包括插值計算從存儲器中讀取的R、G和B陰極射線管的水平同步的聚焦校正源數據和垂直同步的聚焦校正源數據的R-、G-和B-陰極射線管插值計算器；從插值計算的聚焦校正源數據中濾去噪聲的R、G和B濾波器；和分別混合并輸出從R、G和B濾波器中輸出的R、G和B陰極射線管的水平同步的聚焦校正數據和垂直同步的聚焦校正數據的R、G和B混合器。
6.如權利要求1所述的設備，其中，R/G/B聚焦校正信號發生器包括R/G/B聚焦計算器，該R/G/B聚焦計算器計算從存儲器中讀取的R、G和B陰極射線管的水平同步的聚焦校正數據和垂直同步的聚焦校正數據，并獲取R、G和B陰極射線管的聚焦校正數據；數字至模擬轉換器，該數字至模擬轉換器將從R/G/B聚焦計算器中輸出的R、G和B陰極射線管的聚焦校正數據轉換為模擬信號；以及放大器，該放大器將經轉換的模擬聚焦校正信號放大到要施加給R、G和B聚焦線圈的電壓。
7.如權利要求6所述的設備，其中，R/G/B聚焦計算器包括從自存儲器中讀取的與水平同步信號同步的聚焦校正數據和與垂直同步信號同步的聚焦校正數據中濾去噪聲的R、G和B濾波器；和分別混合并輸出從R、G和B濾波器中輸出的R、G和B陰極射線管的水平同步的聚焦校正數據和垂直同步的聚焦校正數據的R、G和B混合器。
8.一種在具有三管型光學系統的圖像處理系統中校正CRT聚焦的方法，該方法包括(a)確定針對屏幕的位置的R、G和B陰極射線管的聚焦校正數據并將聚焦校正數據存儲在存儲器中；(b)基于水平和垂直同步信號從用于屏幕的位置的存儲器中讀取R、G和B陰極射線管的聚焦校正數據；以及(c)通過將所讀取的R、G和B陰極射線管的聚焦校正數據施加給預定的計算式產生要施加給R、G和B陰極射線管的聚焦線圈的拋物線聚焦校正信號。
9.如權利要求8所述的方法，其中，存儲在存儲器中的聚焦校正數據是在屏幕的預定數量的源點上確定的聚焦校正源數據。
10.如權利要求8所述的方法，其中，聚焦校正數據包括與水平同步信號同步的聚焦校正數據和與垂直同步信號同步的聚焦校正數據。
11.如權利要求8所述的方法，其中，在步驟(c)中，混合與水平同步信號同步的R、G和B陰極射線管的聚焦校正數據和與垂直同步信號同步的R、G和B陰極射線管的聚焦校正數據，然后基于所混合的聚焦校正數據產生要施加給R、G和B陰極射線管的聚焦線圈的拋物線聚焦校正信號。
12.如權利要求8所述的方法，其中，在步驟(c)中，插值計算與水平同步信號同步的R、G和B陰極射線管的聚焦校正源數據和與垂直同步信號同步的R、G和B陰極射線管的聚焦校正源數據，混合與水平同步信號同步的經插值計算的聚焦校正數據和與垂直同步信號同步的經插值計算的聚焦校正數據，然后基于所混合的聚焦校正數據產生要施加給R、G和B陰極射線管的聚焦線圈的拋物線聚焦校正信號。
全文摘要
本發明公開了一種在電視機中控制CRT聚焦的設備和方法，更具體地說，提供了基于數字方法在使用三管型光學系統的電視中分別控制R、G和B陰極射線管的聚焦的設備和方法。該設備包括存儲器、控制器和R/G/B聚焦校正信號發生器。該存儲器存儲用于屏幕的位置的R、G和B陰極射線管的聚焦校正數據。該控制器基于水平和垂直同步信號從用于屏幕的位置的存儲器中讀取并輸出R、G和B陰極射線管的聚焦校正數據。該R/G/B聚焦校正信號發生器計算從該存儲器中讀取的R、G和B陰極射線管的聚焦校正數據并產生要施加給R、G和B線圈的R、G和B模擬聚焦校正信號。
文檔編號H04N3/26GK1472956SQ0314751
公開日2004年2月4日 申請日期2003年7月9日 優先權日2002年7月12日
發明者黃奎煥, 李錫善, 閔鐘述, 柳日鉉, 林南圭 申請人:三星電子株式會社