專利名稱：具有垂直壓縮模式的垂直偏轉的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及視頻顯示偏轉裝置。
互相并排的畫面對于電視裝置，特別是寬屏幕顯示的電視裝置來說，是很有吸引力的特征。人們可以同時觀賞具有同樣畫面尺寸的兩個節(jié)目，這比欣賞畫中畫格式的雙節(jié)目更使人愉悅得多，在畫中畫格式中，第二個畫面重疊在第一個主畫面上，其顯示面積比主畫面要小得多。然而，互相并排的畫面格式存在一個問題，即使對于寬屏幕顯示來說也是如此，即為了避免圖象縱橫比的失真，相當數(shù)量的主要部分可能必須被割舍。
在體現(xiàn)本發(fā)明的視頻顯示中，當工作在互相并排顯示模式中為減小圖象縱橫比失真，視頻顯示裝置的垂直偏轉角被減小了。這是藉減小垂直偏轉中的垂直偏轉電流幅度而完成的，此處稱之為垂直壓縮模式。
對于正常工作模式，即CRT(陰極射線管)顯示屏的幾乎全部高度都用作為顯示時以及對垂直壓縮模式，即用作上述的互相并排顯示模式的減小偏轉角時，都可能希望提供垂直偏轉電流的S形校正。
作者Wilber的題為“具有S形校正的垂直偏轉裝置”的美國專利No.5，229，692揭示了用一對具有非線性增益的晶體管構成的差分放大器。該差分放大器把垂直掃描鋸齒信號加到垂直偏轉繞組，并且在偏轉電流中引入一定的非線性以提供S形校正。例如，在維修操作中，藉改變鋸齒電壓幅度來調(diào)節(jié)畫面高度。畫面高度調(diào)整也可使放大器的增益非線性度對不同的畫面高度調(diào)節(jié)設置所對應的給定的鋸齒信號瞬時值成為互相不同的。放大器增益非線性度的變化減小了偏轉電流非線性的改變，否則此改變可能會由于畫面高度調(diào)整而被引入。
在互相并排顯示模式工作中，可能希望減小偏轉電流的幅度，并希望利用構成差分放大器的晶體管對的非線性以提供S形校正。也可能希望，對于各種正常工作模式，即幾乎CRT顯示屏的全部高度都用作為顯示時以及對互相并排顯示模式時，維持未被影響的差分放大器在給定的鋸齒信號瞬時值處的增益非線性度。
體現(xiàn)本發(fā)明的視頻偏轉裝置包括陰極射線管(CRT)和裝在該CRT頸部的垂直偏轉繞組。鋸齒信號發(fā)生器應答第一垂直尺度控制信號而產(chǎn)生第一鋸齒信號，其第一幅度提供給垂直無壓縮模式工作用，其第二幅度提供給垂直壓縮模式工作用。偏轉放大器應答鋸齒信號而產(chǎn)生偏轉繞組中的垂直偏轉電流，使CRT顯示屏上的電子束的垂直位置按照鋸齒電壓變化。把非線性元件連接到鋸齒信號發(fā)生器，改變鋸齒信號非線性狀態(tài)以提供垂直S形校正。由非線性元件所引進到鋸齒信號的非線性，對垂直壓縮和無壓縮模式時在給定的垂直位置處是相同的。


圖1a、1b和1c顯示了垂直偏轉電路的本發(fā)明實施例;
圖2a-2e顯示了理想化的波形，它有助于解釋圖1a-1c裝置的時間函數(shù);
圖3a-3f顯示了有助于解釋圖1a-1c裝置在具有頂部全攝影時工作的波形;
圖4以圖形說明圖1b的提供S型校正的差分放大器的增益是如何作為輸入電壓的函數(shù)而變化的;
圖5以圖形說明圖1b裝置中線性誤差是如何作為垂直位置的函數(shù)而變化的;
圖6以圖形說明若沒有S形校正時線性誤差是如何變化的;
圖7描述了工作在垂直壓縮模式時的CRT屏幕，以16×9縱橫比的顯示屏顯示了兩幅4×3縱橫比的畫面，這樣兩幅圖像的部分畫面被截割了;以及圖8描述了包括為得到圖7所示的圖像的圖1a-1c的裝置在內(nèi)的電視接收設備的方框圖。
垂直偏轉電路286的鋸齒信號發(fā)生器100，詳細顯示于圖1b中，通過微處理器控制器和回掃觸發(fā)裝置，如圖1a所示，被控制來改變圖像或畫面高度和中心位置，產(chǎn)生垂直偏轉電流iy經(jīng)過輸出級加到垂直偏轉線圈或繞組Ly，如圖1c所示，在所有圖中，相應的符號和數(shù)字用作為代表相應的信號、項目或函數(shù)。
圖1a的垂直同步信號SYNC被加到垂直時序信號發(fā)生器10。信號SYNC由電視接收機的視頻檢波器產(chǎn)生，該接收機處理了，例如，符合于NTSC標準的基帶電視接收信號SNTSC。信號SNTSC中的接連出現(xiàn)的SYNC之間的消逝時間相當于垂直時間間隔，它等于262個1/2水平視頻線時間間隔，這就構成一幅給定的畫面圖像式幀。信號發(fā)生器10包括微處理器10a，如圖1a所示，它產(chǎn)生用于觸發(fā)垂直復位的垂直周期同步脈沖信號A。
圖2a-2e顯示了有助于解釋圖1a-1c電路工作的波形。在圖1a-1c和2a-2e中同樣的字符和數(shù)字表示相同的項目或功能。
在用戶控制下，例如用遙控器，圖1a上未示出，圖1a的微處理器10a產(chǎn)生脈沖信號A，如圖2a所示，它相對于脈沖信號SYNC被延時了一個可控制的延時量TD，如圖2e所示。藉助于把垂直復位信號相對于SYNC脈沖進行延時，微處理器10a可控制屏幕上的圖像全顯示。延時量可能是，例如，對于頂部全顯示，SYNC兩次出現(xiàn)之間垂直時間間隔的一小部分，也可能是對于底部全顯示，小于整個時間間隔的較大部分，或其中任何部分。圖2a的脈沖信號A所延時的數(shù)量按照用戶所需要的全顯示程度而變化。
圖1a的信號A藉電阻R73加到脈沖展寬觸發(fā)器的觸發(fā)輸入端，以產(chǎn)生垂直復位信號VRESET。帶有輸入信號D的邏輯“或”(OR)功能由晶體管Q04提供，以控制在變化工作模式下垂直復位信號VRESET的時序。晶體管Q04的基極接進由誤差電流指示信號IERROR按照圖1c所產(chǎn)生的輸入信號D。信號IERROR代表參考電流值與由供電給垂直輸出級的電源所產(chǎn)生的平均垂直偏轉電流之間的差值。
正如后面將更充分地解釋那樣，誤差電流信號IERROR在垂直消隱脈沖B的前沿處提供斜坡輸入電壓，用信號D來代表(見圖2b、2d和3e)。當信號D的斜坡輸入電壓達到單個組件U07的觸發(fā)輸入門限值時，信號VRESET產(chǎn)生于信號線C上。脈沖信號VRESET的前沿LEVRESET，示于圖2c，成為垂直回掃的起始點。這樣垂直回掃就被控制成較早或較遲出現(xiàn)當作為由電源產(chǎn)生的偏轉電流和參考電平之間差值的函數(shù)。電路藉將垂直偏轉電流在垂直掃描后處于極端值的時間均等的方法使半個電源設備直流電流負荷為最小。電路可適應地響應于在垂直掃描斜坡終端與輸入視頻信號的下一個出現(xiàn)的SYNC之間的間隔時間量的變化，此變化是由變化的變化和垂直掃描斜坡的斜率的相應變化所形成。
在VRESET信號的后沿TEVRESET過后不久，圖1b的晶體管U01A不導電，然后，直流電流IURAMP通過電壓到電流(V/I)的變換器21的晶體管U06A的集電極向電容C03充電，以產(chǎn)生電壓斜坡，它確定了垂直偏轉鋸齒信號VSAW的掃描部分TRACE，如圖1b所示。偏轉信號VSAW的斜坡部分TRACE的斜率由晶體管U06A的可控制的集電極電流IU的幅度決定。
V/I變換器21由作為圖像尺度因子控制信號的模擬電壓ZOOM所控制。電壓ZOOM由連到微處理器10a的D/A變換器10a1所產(chǎn)生，如圖1a所示。電壓ZOOM代表了用戶所需要的變比程度，該電壓加到電路上用來改變垂直偏轉繞組Ly中垂直偏轉電流iy的變化率，如圖1c所示。
圖1b的電壓ZOOM經(jīng)過圖1b的電阻R49加到電流控制晶體管Q07的發(fā)射極?？烧{(diào)節(jié)電壓V-SIZE經(jīng)過電阻R22被加到晶體管Q07的發(fā)射極，用作調(diào)節(jié)畫面圖像高度，該電壓V-SIZE可藉電位器被手動調(diào)節(jié)(圖上未示出)也可在微處理器10a控制下被調(diào)節(jié)。此外，+12V的直流電源電壓經(jīng)過電阻R21被加到晶體管Q07的發(fā)射極。晶體管Q07的基極連接到二極管CR02形成溫度補償基極電壓，它等于二極管CR02的前向偏壓。經(jīng)過電阻R21、R22和R49加上的電壓在晶體管Q07中產(chǎn)生集電極電流，該電流控制了電流源晶體管U06A的基極電壓。由晶體管Q07集電極電流所決定的晶體管U06A的基極電壓同時加到溫度補償晶體管U06C與電阻R14的串聯(lián)結構上，其中U06C的基極和集電極連在一起作為二極管工作，而電阻R14連到-9V的電源上。
電阻R16連接在晶體管U06發(fā)射極與-9V電源電壓之間。晶體管U06B的基極電壓等于晶體管U06A的基極電壓。電位器電阻R43連接在晶體管U06B發(fā)射極與-9V電源電壓之間。電阻R18連接在晶體管U06A發(fā)射極與電阻R43的可調(diào)整及可移動的接觸點TAP之間。
當接觸點TAP移近到晶體管U06B發(fā)射極與電阻R43的連接點時，電阻R18對晶體管U06A的發(fā)射極電流無影響，這是因為晶體管U06B的發(fā)射極電壓等于晶體管U06A的發(fā)射極電壓。另一方面，當接觸點TAP移近到-9V電源時，電阻R18連成更接近于與電阻R16的并聯(lián)。藉此，電位器電阻R43調(diào)節(jié)了V/I變換器21的電流增益，并在晶體管U06A引取電流時，產(chǎn)生鋸齒電壓信號。
電容C03上的電壓信號VSAW加到晶體管U01B的基極。晶體管U01B與晶體管U01C相連，構成差分對。晶體管U01C基極連接到電阻R09的一端，而電阻的另一端接地。晶體管U02A提取電流IO，通過電阻R09建立了晶體管U01C的基極電壓。晶體管基極電壓跟隨高度調(diào)節(jié)電壓V-SIZE的變化，以便保持垂直中心定位。
為了產(chǎn)生通過圖1b晶體管U02A的電流IO，利用了類似于V/I變換器的第二V/I變換器21A。晶體管Q09產(chǎn)生集電極電流，當調(diào)整高度調(diào)節(jié)電壓V-SIZE時，它跟隨著晶體管Q07的集電極電流。電壓V-SIZE分別經(jīng)過電阻R22和R56加到晶體管Q09和Q07的發(fā)射極。晶體管Q09和Q07的基極均連到二極管CR02的負極，故電壓相等。晶體管U02B和電阻R06構成具有溫度補償?shù)?、對于晶體管Q09集電極電流來說的主負載。對于晶體管Q07集電極電流的類似負載由晶體管U06C和電阻R14的網(wǎng)絡構成。V/I變換器21A的晶體管U02A產(chǎn)生電流IO。
有利地，電流IO這樣地跟隨晶體管U06A的電流IUPAMP的變化，以便當改變高度調(diào)節(jié)電壓時仍能保持垂直中心定位不受影響。此跟隨之所以發(fā)生是因為電路的對稱性，例如晶體管U06A與U02A的對稱性。晶體管U02C產(chǎn)生晶體管U01C和U01B的發(fā)射極電流。發(fā)射極電阻R17建立了晶體管U02A基極電壓與集電極電流的比值。電阻R49A把圖1aD/A變換器10a2所產(chǎn)生的電壓CENTER加到圖1b晶體管Q09的發(fā)射極。當未選擇變比模式時，電壓CENTER被控制成產(chǎn)生近似等于晶體管Q09和Q07的集電極電流。當未選擇變比模式時，電壓CENTER補償了電壓ZOOM的非零偏置值。
圖1b晶體管U01C的基極電壓由電流IO控制。電阻R09和電流IO的數(shù)值這樣選擇使得在選擇正常(即非變比)模式時，晶體管U01C基極電壓等于晶體管U01B基極上的電壓VSAW在垂直中心處的電平。有利地，由于在V/I變換器21和21A之間跟蹤的結果，尺寸調(diào)節(jié)電壓V-SIZE和12V電源電壓的任何變化均不影響電流IO與電流IURAMP之間的比值。結果形成的電流IO和IURAMP的變化對V-SIZE的每個電平和12V電源電壓的每個電平都保持晶體管U01C基極電壓在鋸齒電壓信號VSAW相應于垂直中心處的電平。因此，有利地，垂直中心定位不受用來調(diào)節(jié)畫面高度的電壓V-SIZE調(diào)整時的影響。晶體管U01B和U01C的發(fā)射極分別經(jīng)電阻R07和R08連接到用來控制發(fā)射極電流總和的晶體管U02C的集電極。晶體管U02C的基極電壓等于晶體管U02A的基極電壓。晶體管U02C的發(fā)射極電壓產(chǎn)生由電阻R05所決定的晶體管U02C的發(fā)射極電流。
圖3a-3f顯示了有助于解釋圖1a-1c裝置工作的波形。圖1a-1c、2a-2c和3a-3f中相同的符號和數(shù)字表示相同的項目和功能。當在變比模式下垂直掃描期間，例如在圖3b中的時間間隔t0-t1內(nèi)，圖1b的晶體管U01B和U01C構成差分放大器。晶體管U01B和U01C的集電極電流在相應的集電極電阻上產(chǎn)生鋸齒電壓，分別經(jīng)射極跟隨晶體管71和70產(chǎn)生鋸齒電壓VRAMP1和VRAMP2。
在圖3b和3c各自的信號VRAMP1和VRAMP2是互補信號，在垂直掃描期間t0-t1，它們互相以相反方向改變。圖3b和3c上以實線畫出的波形出現(xiàn)在變比模式工作狀態(tài)，以此與出現(xiàn)在正常的或非變比模式工作狀態(tài)的以虛線示出的波形相比較。一個更大程度的變比的波形以點劃線表示。垂直掃描，例如對選擇變比模式時，出現(xiàn)在時間t0和t1之間，對未選擇變比模式時，出現(xiàn)在時間t0和t2之間，如圖3a-3d的波形圖所示。
圖1c的直流耦合偏置電路由信號VRAMP1和VRAMP2所控制。在電路11中，偏轉繞組Ly為陰極射線管(CRT)22，例如其型號為W86EDV 093X710，具有16×9的縱橫比，提供垂直偏轉。
繞組Ly與偏轉電流采樣電阻R80串聯(lián)連接。圖1c的繞組Ly和電阻R80構成串聯(lián)結構，連接在放大器輸出端11b和電源去耦電容Cb的連接端之間。限流電阻R70把電源電壓V+，例如+26V，經(jīng)過發(fā)射極跟隨器晶體管Q46接到端口11C。晶體管Q46在端口11C上產(chǎn)生直流電壓+V/2，它等于電壓+V的一半，具體地，約為+12.4V。半電源電壓+V/2決定于晶體管Q46基極連接到分壓電阻R91和R92的連接端11C。繞組Ly和電阻80之間的連接端11d經(jīng)反饋電阻R60連接到放大器11a的反相輸入端。電阻R80的連接端11C經(jīng)電阻R30連接到放大器11a的非反相輸入端。在電阻R80上所產(chǎn)生的負反饋電壓表示了偏轉線圈Ly中的電流大小，并被加到放大器11a的輸入端。放大器11a如所需要地產(chǎn)生輸出電壓，使偏轉線圈電流iy跟蹤被加到放大器上的電壓驅動信號，它由鋸齒電壓信號VSAW以互補的電壓信號VRAMP1和VRAMP2方式所驅動。
互補的鋸齒信號VRAMP1和VRAMP2分別經(jīng)電阻R40和R50被加到用于控制偏轉電流iy的放大器11a的非反相和反相輸入端。信號VRAMP1和VRAMP2之間的差值，例如是由于元件失配或偏置電壓公差所造成，可由連接在晶體管U01B和U01C集電極之間的電位器88所補償。偏轉電流iy的垂直掃描部分從時間t0處開始，如圖3e和3f所示，即當信號VRAMP1和VRAMP2開始從一個極端以斜坡地趨向另一極端時開始。
當頂部全顯示被利用時，圖2c的信號VRESET由垂直同步脈沖信號SYNC產(chǎn)生，并同步于該信號，如圖2e所示。信號SYNC與跟在信號SNTSC中的信號SYNC后面的圖象信息有關，且緊接在信號SNTSC的圖象區(qū)間IMAGE之前出現(xiàn)。圖2e的圖象區(qū)間IMAGE包含馬上要在圖1c的CRT22上顯示的畫面信息。偏轉電流iy的垂直掃描部分在每個接連的幀或圖像區(qū)間中相對于垂直同步脈沖同樣的延時以后開始(當改變垂直全顯示的范圍時，此延時量是可以改變的)。結果是圖1c的偏轉電流iy在每個周期內(nèi)被正確地同步。因此，有利地，同步信號SYNC的不同幀的變化并不會使所顯示的畫面發(fā)生垂直方向的抖動。
圖3a以實線畫出了當選擇第一個示例的變比量時偏轉電流iy的波形，而以點劃線畫出了當更高程度的變比時偏轉電流的波形。對于非變比的正常模式的波形以虛線示出，其中偏轉電流的掃描部分占了接連出現(xiàn)的SYNC之間的16.7ms間隔的絕大部分即15.7ms。圖3b-3d以同樣的線的慣用辦法說明各自的電壓，且圖3e說明了圖3a-3d實線所示的變比的總量。圖3f用草圖說明了對于第一個示例的變化量的圖1a的信號SNTSC的時序圖的例子。圖3f的區(qū)間IMAGE中的一個時間間隔301包含在非變比模式工作下所顯示畫面的上半部畫面信息。另一個時間間隔300包含此畫面下半部畫面信息。
出現(xiàn)在圖3f所示時間的信號SYNC控制了在該頂部全顯示模式中垂直掃描的起始時間。因此，在每幅垂直幀中，垂直掃描在時間t0開始。當所顯示畫面的底部部分被切去部分大于部分的量時，就得到頂部全顯示工作模式。這樣，圖3a-3f的例子描繪了最大頂部全顯示。這是因為視頻線TOP是在非變比工作模式時能提供畫面信息的圖3f的時間間隔301的第一視頻線，也是在最大頂部全顯示模式下提供畫面信息的第一視頻線。
在非變比模式工作時，圖3a電流iy的掃描部分的起始時間t0，圖上以虛線示出，可能延時很少一點以保持屏幕頂部同樣的視頻圖像單元。時延差補償了垂直掃描起始處出現(xiàn)的電流變化速率在變化工作模式和正常非變比工作模式之間的差值。
限流電阻R70連接到電壓V+以便經(jīng)過晶體管Q46在端點11C處產(chǎn)生半電源電壓+V/2，正如前面所解釋的那樣。通過限流電阻R70的平均電流或直流電流要減小，所以可使用大的電阻。電阻R70的大阻值可防止在發(fā)生錯誤條件時過分的偏置電流iy?，F(xiàn)在參考圖3a，在變比模式下，藉調(diào)整VRESET的前沿的時間來實現(xiàn)減小電阻R70中的平均直流電流，這樣回掃開始在或接近于在完成掃描的時間t1和下一個垂直掃描開始前的時間t2之間的時間間隔的中點。因此垂直回掃時間間隔ta-tb是處在非掃描時間間隔t1-t2之內(nèi)。藉對偏置電流處在其相反的極端的時間進行平衡，可使偏置電流平均值達到最小值。
圖1a的網(wǎng)絡200產(chǎn)生誤差電流指示信號IERROR，它表示在晶體管Q46的半電源電流Is平均值與13mA的參考值之間的差值。電流信號IERROR被加到定時電容C17上。定時電容C17被定時開關Q02和反相器Q01所屏蔽，除非信號B是高電平。信號B是由微處理器10a產(chǎn)生的垂直消隱信號，在垂直掃描期間它是高電平。它被用于消隱電路，圖上未示出，以使CRT22的屏幕成為空白。在變比模式中，消隱信號B的前沿出現(xiàn)時間早于由微處理器產(chǎn)生的垂直時序信號A的前沿，以使在非變比模式時激勵新的垂直掃描。
電流信號IERROR在電容C17中產(chǎn)生電壓信號D，如圖2d所示(也示于圖3a)，它以正比于電流信號IERROR的速率斜坡地上升。時序信號D經(jīng)晶體管Q04加到單塊集成電路(IC)U07的門限輸入。當緩沖斜坡超過門限電平時，在IC U07中的觸發(fā)器FF的設置輸入就觸發(fā)，使觸發(fā)器FF的Q輸出端成為高電平以及第3腳的低-真(low-true)輸出端成為低電平。該低-真輸出被加到晶體管Q10基極，它把信號VRESET箝位為高電平，并藉通過圖1b的晶體管U01A對電壓信號VSAW的箝位，開始快速的垂直回掃。同時地，集成電路IC U07中的觸發(fā)器的輸出使晶體管Q11導通將定時電容C17放電。電流信號IERROR使偏轉電流的直流分量在負反饋狀態(tài)下保持為很小。
在從微處理器10a來的垂直消隱信號B降到低于集成電路IC U07的觸發(fā)輸入電壓之前，定時器IC U07把箝位信號保持在高電平。IC U07的觸發(fā)輸入也被加到比較器U7b上，它在1.7V左右觸發(fā)。當觸發(fā)發(fā)生時，就信號化了新的一次垂直掃描的開始，IC U07的第3腳的輸出端再次成為高電平，放開了對信號VRESET的箝位，并允許信號VSAW開始一次新的斜坡掃描。同時把，IC U07使第7腳放電，并使定時電容C17能在下一個垂直消隱脈沖B期間進行定時。
從微處理器10a來的垂直定時信號A和定時斜坡電壓D進行“或”運算，經(jīng)過電阻R73被加到IC U07的門限輸入端和緩沖器晶體管Q04的發(fā)射極。在非變比工作模式時，定時斜坡信號D在垂直定時信號A的前沿到達之前可能未達到IC U07輸入端的門限電平。在該模式時，定時信號A的前沿設置了IC U07中的觸發(fā)器，并藉信號VRESET開始箝位與定時信號A的前沿相同步的信號VSAW。
如圖3d所示，在消隱時間間隔的開始階段，信號VSAW繼續(xù)斜坡地下降。信號VRAMP1和VRAMP2超出了圖1b的差分放大器裝置的飽和電壓，例如，分別為2.3V和4.3V。在信號VRESET的前沿處，信號VSAW被晶體管U01A箝位成高電平，導致了信號VRAMP1和VRAMP2被切換成它們的相反狀態(tài)。這時，圖1c的偏轉放大器11a停止工作在線性反饋模式，放大器11a的電源端6的電壓VB經(jīng)過輸出端11b加到偏轉線圈Ly?；貟唠妷篤11b緊隨在圖3a的時間ta后立刻產(chǎn)生，使偏轉電流在時間tb之前完成回掃。圖1c的提升級11f的開關11f1導致電容11g與提升電容11e相串聯(lián)。在垂直掃描期間，電容11e經(jīng)過二極管X和開關11f2從+26V的電源電壓V+充電。濾波電容11g上所建立的電源電壓與提升電容11e上的電壓相加以構成提升電壓VB。當提升電壓VB形成時，電壓VB經(jīng)二極管DR與+26電源電壓V+去耦。在圖3a和3e中的短時間間隔ta-tb內(nèi)，電流iy的回掃部分RETRACE被產(chǎn)生。在圖1c的偏轉繞組中由于iy而存儲的電磁能被用于提升電路，粗略地表示為開關11f1，產(chǎn)生了圖1c端口11b處的垂直回掃電壓，它大于電壓V+造成了快速回掃。
在接近時間tb時，偏轉電流iy增加到這樣一個值，以允許放大器11a線性工作。電阻R80構成的反饋使偏轉電流iy跟上在時間tb和t2之間信號VRAMP1和VRAMP2的平頂部分。在信號VRESET的末端，也就是在消隱信號B在時間t2處的后沿，圖1c的偏轉放大器11a工作在其線性反饋模式，再次產(chǎn)生偏轉電流iy的鋸齒掃描部分。
以4×3縱橫比模式顯示的并排的圖像顯示可在16×9顯示屏224上，藉水平時間壓縮和/或切割及減小垂直畫面高度的方法獲得，如圖7所示。這就構成兩幅較短的互相并排的畫面232和234，其頂部和底部與水平黑長條236相交界。很容易看到，沒有從畫面上切去多少東西。在圖7上，垂直顯示高度大約減小到標稱的垂直顯示高度的7/9(即約78%)。每幅畫面232和234的版面顯示比為8∶7。
圖8為方框圖，顯示了為產(chǎn)生互相并排的多畫面顯示所需要的元件，圖上采用與圖1a-1c、2a-2e和3a-3f相同的參考數(shù)字和符號表示同樣的元件。圖8的電視裝置或接收機250具有構成圖7顯示屏224的圖1c的CRT22。電視裝置250由微處理器10a控制，微處理器通過控制和數(shù)據(jù)總線260與調(diào)諧控制器254、視頻處理器256和音頻處理器258相聯(lián)系。微處理器10a服從看電視者的命令，例如是由搖控單元262產(chǎn)生的命令，其輸出由遙控接收機264所觀測。
雙調(diào)諧器電路266對天線268所收取的信號或其它信號源的信號(未示出)起反應，并對調(diào)諧器控制254起反應。每個調(diào)諧器也提供VIF/SIF級270和視頻/音頻解調(diào)器級。第一和第二模擬形式的視頻信號被輸入到A/D變換器274。第一和第二數(shù)字視頻信號被輸入到視頻處理器256。視頻處理器利用數(shù)字信號處理技術產(chǎn)生視頻輸出信號，它具有來自每個源的以互相并排格式的主要部分。視頻處理器也解碼和再生水平同步信號和垂直同步信號SYNC，加到信號發(fā)生器10的微處理器10a上。垂直偏轉電路286與第一視頻信號同步。關于這點，把視頻信號表示為第一和第二是任意的。根據(jù)已公開的技術，為了能被第一視頻信號同步，第二視頻信號可根據(jù)幀靠幀的原則存儲在視頻存儲器中。
水平壓縮或擴展可利用行存儲器完成，其中數(shù)據(jù)以任何速率被寫入或讀出。插入器可平滑存儲器內(nèi)已被壓縮的數(shù)據(jù)，并可預平滑在存儲器內(nèi)要擴展的數(shù)據(jù)。垂直偏轉電路286能按照所要的相對于正常的垂直顯示高度而言垂直過掃描量和欠掃描量，對光柵的垂直尺度進行調(diào)整，這是為完成不同顯示格式所必須的。
視頻處理器產(chǎn)生包括互相并排畫面在內(nèi)的數(shù)字輸出信號276。水平壓縮和/或截割的相對量取決于顯示格式和垂直顯示高度，它響應于微處理器，也就是響應于用戶的命令。數(shù)字輸出信號276藉D/A變換器278被轉換成模擬輸出信號280。模擬輸出信號280輸入到用來驅動CRT22的驅動電路。在CRT上的水平和垂直偏轉線圈分別連到水平和垂直偏轉電路。CRT22的顯示屏16具有寬闊格式的16∶9的顯示比。
信號發(fā)生器10產(chǎn)生垂直消隱/復位信號，例如用于驅動偏轉電路286的信號VRESET，如前面所說明的。信號發(fā)生器10也產(chǎn)生信號VSHRINK它可在電視接收機250工作在多畫面模式時形成被減小的垂直偏轉角，藉此，把視頻圖象的垂直尺寸減小到小于顯示屏224可用的垂直尺寸。用以獲得被減小的垂直偏轉角的垂直偏轉電路的變形是藉改變圖1b的鋸齒信號VSAW的斜率來完成的，如下面所說明的。
當觀看單個畫面時，選擇垂直全偏轉角，而當觀看互相并排的雙畫面時，選擇被減小的偏轉角。
由于圖1b的晶體管U01C和U01B工作在非線性區(qū)，得到了圖8或1C的CRT22中的垂直S形校正。晶體管特性使由晶體管U01C和U01B構成的差分放大器的非線性信號增益在垂直掃描的起始端和終止端處，當相應的一個晶體管的電流小于掃描中心處的電流時變得更小。這樣，信號VRAMP1和VRAMP2按照在信號VSAW周期內(nèi)變化的比例因子或增益，從電壓信號VSAW產(chǎn)生。
當電壓VSAW在峰值時，晶體管U01C中電流小于在垂直掃描中心處的電流。因此，晶體管U01C的等效發(fā)射極電阻較大。因而，由晶體管U01C和U01B構成的差分放大器的電壓增益或尺度因子小于在垂直中心處的增益。同樣地，當電壓信號VSAW處于最小值時，晶體管U01B的電流小于在垂直中心處的電流，因此晶體管U01B的發(fā)射極電阻較大，且差分放大器增益也小于在垂直中心處的增益。
圖4以圖形說明了由晶體管U01B和U01C構成的差分放大器的大信號增益是如何作為圖1b的電壓信號VSAW的函數(shù)而變化的。大信號增益以在垂直掃描中心處得到的最大值進行歸一化。這樣，在垂直掃描中心處，歸一化增益等于1。
在垂直非壓縮模式中，當電壓信號VSAW處在峰值時，即在垂直掃描的頂端或底端，歸一化增益減小到等于約0.9。對于所選擇的任意程度的變比，同樣地得到S形校正。
圖5以圖形說明了當利用圖1b的裝置時的線性誤差。
為比較起見，圖6以圖形說明了當把圖1b的晶體管U01C和U01B的偏壓設置成在整個掃描過程中具有恒定增益時的(圖上未示出)線性誤差。這樣，圖6就說明了當無S形校正時的情況。
圖5和圖6中線性誤差被顯示作為圖1C的CRT22面板上垂直位置的函數(shù)。線性誤差的測量可使用帶有13條水平線的交叉影線圖形來得到。給定的一對相靠近的線的線性誤差可藉測量在所有靠近的線對之間的垂直距離，并找出靠近線對之間垂直距離的平均值來獲得。線性誤差是給定線對間隔與平均間隔之間的差值除以平均間隔。結果產(chǎn)生的分數(shù)在圖5和圖6中以百分數(shù)形式給出。這樣，在垂直非壓縮模式中，圖6所示的無S形校正的線性誤差在+6%到-3%的范圍內(nèi)變動，誤差范圍為9%。然而，有利地，在帶有圖1b的S形校正時，圖5中所示的線性誤差在+2.5%到-2.5%的范圍內(nèi)變動，總的誤差范圍是5%，它大約為無S形校正時誤差的一半。
信號V-SIZE被調(diào)整以得到可延伸至CRT的全部高度或垂直尺寸的畫面或垂直掃描。在為使給定的偏轉線圈適應于給定的CRT所需要的維修操作中，畫面高度調(diào)整可藉改變圖1b的信號V-SIZE以控制信號VSAW幅度的方法來獲得。例如，信號V-SIZE的減小也導致了晶體管U02C、U01B和U01C的各個集電極電流的減小，和U01C的各個集電極電流的減小。這種跟蹤造成晶體管U01B和U01C構成的差分放大器的歸一化增益在電子束處于顯示屏極端的頂部/底部位置時減小。
另一方面，信號VSAW峰值幅度的減小趨向于使歸一化增益增大。這樣，前述的晶體管U01C和U01B構成的差分放大器歸一化增益的減小就補償了信號VSAW峰值幅度減小所引起的歸一化增益增大的趨向。因此，由晶體管U01B和U01C構成的差分放大器在信號VRAMP1和VRAMP2中引入的非線性或S-成形較少地依賴于對信號V-SIZE的調(diào)整。有利地，由此得出S形校正也較少地依賴于對信號V-SIZE的調(diào)整。這樣，對于給定型號的需要預定的S形的偏轉電流的CRT來說，S形校正較少地依賴于為使具體的線圈適應具體的CRT所需要的對信號V-SIZE的調(diào)整。有利地，S-成形可沿著在按照信號S-SIZE控制信號VASW畫面高度后的信號路徑，順流地得到。這樣的裝置簡化了偏轉電路。
當用戶選擇垂直無壓縮工作模式，信號ZOOM通過微處理器10a被設置成相應于正常的非變比工作模式的電平。然而，信號VSHRINK通過由微處理器10a控制的A/D變換器10a3被產(chǎn)生為約10V的電平。
信號VSHRINK被加到由電阻RC和電阻RD所構成的直流電壓分壓器上。分壓器在端口121上的輸出電壓通過發(fā)射極電阻RA加到晶體管QA的發(fā)射極上，以及通過發(fā)射極電阻RB加到晶體管QB的發(fā)射極上。當信號VSHRINK為10V時，結果形成垂直壓縮工作模式，信號VSHRINK產(chǎn)生晶體管QA的發(fā)射極電流和在晶體管QB中產(chǎn)生相等的發(fā)射極電流。晶體管QA和QB的集電極分別連接到晶體管U06A和U02A的發(fā)射極。10V信號VSHRINK減小晶體管U06中的發(fā)射極電流，也減小相同數(shù)量的晶體管U02A中的發(fā)射極電流。信號VSHRINK導致電流IURAMP和IO中的每一個相對于其在垂直無壓縮工作模式時的電流值減小相同的數(shù)量。
在垂直壓縮工作模式時，圖1c和3a中偏轉電流所需要的幅度較小，以提供給垂直掃描，只掃描顯示屏的圖8的全部高度的一部分，例如20%的欠掃描。將在變比模式和正常模式時作比較，圖1c偏轉電流iy的幅度提供，例如，6%的過掃描。有利地，由于圖1b的晶體管QA和QB的電流相等，垂直中心定位不受影響，。當不用垂直壓縮工作模式時，信號VSHRINK是零伏。因此，晶體管QA和QB不導電，且不影響工作。
根據(jù)本發(fā)明的特性，在垂直工作模式時，晶體管U02C的集電極電流不受晶體管QA和QB中所產(chǎn)生的電流影響。所以，在垂直壓縮模式中，當圖4的信號VSAW響應于電子束在CRT面板上給定的垂直位置時，圖1b的晶體管U01C和U01B構成的差分放大器所引入的歸一化增益減小量或者是非線性與垂直無壓縮工作模式時在同樣垂直位置處的量相同。這樣，對于信號VSAW給定的瞬時值電平來說，歸一化增益或與由晶體管U01C和U01B所構成的差分放大器有關的尺度因子，在垂直壓縮模式和無壓縮模式下，保持相同。有利地，在給定的垂直位置處，對采用互相并排畫面顯示的垂直壓縮模式和垂直無壓縮模式，S形校正或線性校正保持為相同的。由于信號VSHRINK未通過與信號V-SIZE相同的信號路徑耦合，由信號V-SIZE引起的信號VSAW幅度上的給定改變量使差分放大器的歸一化增益的變化量小于當由信號VSHRINK引起的給定的幅度改變時，所造成的歸一化增益的變化量。
權利要求
1.視頻偏轉裝置，包括陰極射線管(CRT)；裝在所述陰極射線管的管頸上的垂直偏轉繞組(Ly)；鋸齒信號發(fā)生器(100，圖1b)，響應于第一垂直尺寸控制信號(VSHRINK)，以便可選擇地按照所述第一垂直尺寸控制信號產(chǎn)生第一鋸齒信號(VRAMP)，具有第一幅度者用于垂直無壓縮工作模式以及具有第二幅度者用于垂直壓縮工作模式；偏轉放大器(11a，圖1b)，響應于所述鋸齒信號，以便在所述偏轉繞組中產(chǎn)生垂直偏轉電流(iy)，使電子束的垂直位置按照所述鋸齒信號在所述CRT顯示屏(22，IC)上變動；其特征為非線性元件(U01B，U01C)連接到所述的鋸齒信號發(fā)生器，以使所述鋸齒信號呈非線性變化，用于垂直的S形校正，這樣藉所述非線性元件在所述鋸齒信號中引入的非線性在給定的垂直位置處，對垂直壓縮模式和垂直無壓縮模式是相同的。
2.按照權利要求1的裝置，其特征為所述非線性元件包含一對晶體管(U01B，U01C)所構成的工作在非線性區(qū)的差分放大器。
3.按照權利要求1的裝置，其進一步的特征為所述鋸齒信號發(fā)生器包括產(chǎn)生第二鋸齒信號(VSAW)的裝置，其中所述非線性元件(U01B，U01C)包括一個響應于所述第二鋸齒信號的放大器，產(chǎn)生所述第一鋸齒信號(VRAMP)，這樣相對于所述第二鋸齒信號來說所述非線性被引入到所述第一鋸齒信號中。
4.視頻偏置放大器，包括陰極射線管(CRT);裝在所述陰極射線管管頸上的垂直轉繞組(Ly);垂直偏轉放大器(11a)，響應于鋸齒信號(VSAW)，以便在所述垂直偏轉繞組中產(chǎn)生垂直偏轉電流(iy)，使電子束的垂直位置在所述陰極射線管的屏幕(22)上變動;鋸齒信號發(fā)生器(100)，響應于第一控制信號(VSIZE)和第二控制信號(VSHRINK)，以便產(chǎn)生所述鋸齒信號，其幅度是按照每個所述的控制信號來控制的;其特征為非線性元件(U01B，U01C)，響應于所述的鋸齒信號(VSAW)，并連接到所述的偏轉放大器，用以控制所述的偏轉電流以提供S形校正，所述非線性元件響應于所述控制信號之一(VSIZE)，以改變所述偏轉電流的非線性，這樣當所述第一控制信號的改變產(chǎn)生所述鋸齒信號的所述幅度的給定的改變量時，非線性度變化量不同于當所述第二控制信號的改變產(chǎn)生所述給定的幅度改變量時的非線性度變化量。
5.按照權利要求4的裝置，其特征為所述第一控制信號(VSIZE)供維修畫面高度調(diào)整所用以及所述第二控制信號(VSHRINK)供垂直壓縮/無壓縮工作模式所用。
6.按照權利要求5的裝置，其特征為當所述第一控制信號(VSIZE)產(chǎn)生所述的給定改變時，非線性度變化量小于當所述第二控制信號(VSHRINK)產(chǎn)生所述的給定改變時的非線性度變化量。
7.視頻偏轉裝置，包括陰極射線管;裝在所述陰極射線管管頸上的垂直偏轉繞組(Ly);垂直偏轉放大器(11a)，響應于鋸齒信號(VSAW)，以便在所述垂直偏轉繞組中產(chǎn)生垂直偏轉電流(iy)，使電子束的垂直位置在所述陰極射線管的屏幕(22)上變動;鋸齒信號發(fā)生器(100)，響應于第一控制信號(VSIZE)和第二控制信號(VSHRINK)，以便產(chǎn)生所述鋸齒信號，其幅度是按照每個所述的控制信號來控制的;其特征為非線性放大器(U01B，U01C)，響應于所述的鋸齒信號，并連接到所述的偏轉放大器，用以控制所述的偏轉電流，這樣所述放大器在給定垂直位置處的增益與所述放大器在預定的參考點處的增益之比值按照所述鋸齒信號作某種變化以供S形校正所用，所述放大器響應于所述控制信號之一(VSIZE)，以使當所述鋸齒信號的所述幅度的改變量由所述第一控制信號的改變引起時所述的比值的變化量不同于當所述鋸齒信號幅度改變量由所述第二控制信號的改變引起時所述比值的變化量。
8.視頻偏轉裝置，包括陰極射線管(CRT);裝在所述陰極射線管管頸上的垂直偏轉繞組(Ly);鋸齒信號發(fā)生器(100)，響應于垂直壓縮控制信號(VSHRINK)，以便可選擇地按照所述垂直壓縮控制信號產(chǎn)生鋸齒信號(VSAW)，具有第一幅度者用于垂直無壓縮工作模式以及具有第二幅度者用于垂直壓縮工作模式;其特征為偏轉放大器(11a)，響應于所述鋸齒信號，以便在所述偏轉繞組中產(chǎn)生垂直偏轉電流(iy)，使電子束的垂直位置按照所述鋸齒信號在所述陰極射線管顯示屏(22)上變動，這樣所述鋸齒信號被直流耦合到所述偏轉繞組，以構成直流耦合垂直偏轉電路。
全文摘要
由一對晶體管(U01C，U01B)構成的差分放大器把垂直鋸齒信號(VRAMP1)加到垂直偏轉放大器的輸入端。晶體管對的非線性供垂直方向的S形校正用。當維修操作中垂直高度被調(diào)整時，晶體管對的電流發(fā)生變化，所以非線性也改變了。在垂直壓縮工作模式中，鋸齒信號的幅度減小。在垂直壓縮模式時相應于給定垂直位置的給定電平的鋸齒信號有關的非線性(VRAMP1/VSAW的比值)與垂直無壓縮模式時相同電平的鋸齒信號有關的非線性相同。
文檔編號H04N3/22GK1110452SQ9411564
公開日1995年10月18日 申請日期1994年9月2日 優(yōu)先權日1993年9月3日
發(fā)明者J·A·韋爾伯 申請人:湯姆森消費電子有限公司