專利名稱：圖像顯示裝置中的電平移位器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像顯示裝置，包括陰極射線管(CRT)，它配備有索引元件，用于檢測發(fā)射到所述元件上的CRT的電子束，以及電平移位器，用于根據(jù)在索引元件的檢測把至少一個信號從CRT的高壓系統(tǒng)傳送到電子束控制裝置的低壓系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
舉例來說，在具有顯示圖像的CRT的圖像顯示裝置中會出現(xiàn)的一個問題是要精確地引導(dǎo)CRT的一個電子束或多個電子束到達希望的位置，即沒有非常大的偏差。在顯示具有最佳形狀的射束點時常常會出現(xiàn)另一個問題。通過在設(shè)備制造期間對其進行校準，這些問題在一個有限的程度上可以得到校正。但是，該校準并不會對在使用圖像顯示裝置的位置的其它影響所引起的問題產(chǎn)生任何影響，其它的這些影響包括如地球磁場或者其它設(shè)備的影響、低頻干擾等。例如，低頻干擾可能源于電源(50或60Hz)，源于產(chǎn)生雜散場的相鄰電子設(shè)備等。
為了克服上述這些問題，已經(jīng)提出了包括用于確定電子束位置的配準裝置的許多解決辦法。一種常用的解決辦法是為CRT配備某種類型的索引元件，它檢測電子束發(fā)射到該索引元件上的電子數(shù)量。指引裝置隨后產(chǎn)生一個與發(fā)射電子數(shù)成正比的信號。該信號隨即經(jīng)反饋回路發(fā)送給用于控制電子束方向和發(fā)射電子束的射束點的形狀的控制裝置。因此，在圖像顯示裝置的操作期間出現(xiàn)的與電子束方向和發(fā)射電子束的射束點形狀有關(guān)的任何誤差均可由該控制裝置校正。
圖像顯示裝置的CRT和索引元件通常處于甚高壓下(25-30kV)。在這種高壓下進行測量是非常困難的并且可能會存在危險。因此，來自索引元件的信號不得不轉(zhuǎn)換成低壓信號。這個操作通常被稱作電平移位。
EP 0 163 741描述了一種具有在熒光屏上排列的索引元件的束引彩色陰極射線管。這些索引元件被排列成跨越屏幕的帶，并被分成兩個電獨立的組，第一和第二組。這些帶的排列使得第一組的一個帶與第二組的一個帶相鄰。這些帶是導(dǎo)電的，并在電子發(fā)射到它們上時提供信號。為了檢驗電子束是否正確地發(fā)射，來自每組的信號被傳送到控制裝置。每組的信號經(jīng)電容器發(fā)送到差分放大器，該差分放大器作為減法器來工作。因此，源自減法器的信號表示兩組信號之間的差值，并被發(fā)送到用于控制電子束方向的控制裝置。
US4 635 107描述了一種與上面類似的圖像顯示裝置。該設(shè)備包括排列在屏幕上的索引元件。這些索引元件產(chǎn)生與發(fā)射電子相對應(yīng)的信號并且它們被分成兩組。這兩組通過耦合變壓器的初級繞組彼此連接。變壓器提供屏幕的高壓電位與連接次級繞組的處理電路的基準地電位之間的絕緣。來自次級繞組的信號隨后被用在控制CRT電子束的控制裝置中。
EP O 382 838描述了一種具有蔭罩或者另一種類型的屏柵極的CRT。屏柵極包括多個孔。CRT的電子束在孔的位置相交并在經(jīng)過孔后發(fā)散，目的是發(fā)射到CRT顯示屏的不同熒光單元上。屏柵極經(jīng)過用于產(chǎn)生在控制系統(tǒng)中使用的信號的電流傳感裝置與顯示屏連接。電流傳感裝置可以是線圈或者LED，它把信號傳送給拾取線圈或者光電二極管。因而，控制系統(tǒng)電路變得與CRT的高壓絕緣。
在被認為是最相近的已有技術(shù)的WO 00/38212中，CRT被描述為具有排列在CRT的顯示屏上的索引元件。這些索引元件排列成兩組。一組索引元件與另一組索引元件相鄰并導(dǎo)電。因而，這些索引元件產(chǎn)生與發(fā)射到它們上的電子數(shù)相對應(yīng)的信號。在本文件中，這些索引元件還以不同的模式排列，它們被用于控制電子束行為的不同特性。由一個模式的組產(chǎn)生的信號作為輸入信號提供給差分放大器。放大的差分信號隨后經(jīng)“電平移位器”發(fā)送給控制裝置，以控制CRT的電子束。電平移位器是磁變壓器(感應(yīng)電壓轉(zhuǎn)換)，或者是電變壓器(電容電壓轉(zhuǎn)換)，或者是光變壓器(通過光轉(zhuǎn)換)。電平移位器直接與差分放大器連接。
向控制裝置提供反饋信號的一個問題在于反饋回路的電平移位器限制帶寬。
發(fā)明概述本發(fā)明的一個目的是在圖像顯示裝置中提供電平移位器，它不限制反饋回路的帶寬。
這可以在權(quán)利要求1定義的圖像顯示裝置中實現(xiàn)。本發(fā)明的優(yōu)選實施例在從屬權(quán)利要求中定義。
具體來說，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，圖像顯示裝置包括一個配備有索引元件的陰極射線管(CRT)，這些索引元件用于檢測發(fā)射到所述元件上的CRT的電子束。該圖像顯示裝置還包括一個電平移位器，它根據(jù)索引元件的檢測把至少一個信號從CRT的高壓系統(tǒng)傳送到電子束控制裝置的低壓系統(tǒng)。而且，該圖像顯示裝置的特征在于電平移位器包括一個輸入級，以用于降低電平移位器的輸入阻抗。
在根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置中，在索引元件和CRT陽級之間存在電容效應(yīng)。與電平移位器的輸入阻抗結(jié)合在一起的該電容效應(yīng)導(dǎo)致了電平移位器的傳送功能的一個極。通過向電平移位器提供可降低電平移位器輸入阻抗的輸入級，該極可被移動至較高的頻率。把該極移動至較高頻率的效果是電平移位器的帶寬增加。因此，通過配置電平移位器的輸入級來降低電平移位器的輸入阻抗，經(jīng)過電平移位器的帶寬可以增加。
在本發(fā)明的一個實施例中，電平移位器的輸入級包括用于降低輸入阻抗的電流鏡。使用電流鏡的一個優(yōu)點在于電平移位器的輸入阻抗可被控制和優(yōu)化，以便呈現(xiàn)出電平移位器的最佳性能。使用電流鏡的另一個優(yōu)點在于它可便宜且方便地結(jié)合到集成電路(IC)中。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，電平移位器的輸入級包括用于降低輸入阻抗的反相I/V-轉(zhuǎn)換器(電流-電壓轉(zhuǎn)換器)。這個實施例的優(yōu)點在于它可以非常便宜且方便地實施，并能夠經(jīng)受加到輸入級上的電壓，并且元件失配不會降低電路性能。但是，它并不象電流鏡那樣能夠容易地結(jié)合到IC中。I/V轉(zhuǎn)換器解決方案的缺陷在于它的導(dǎo)電行為以及索引元件和CRT陽極之間的電容會引起諧振。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，電平移位器的輸入級包括兩個級聯(lián)運算放大器和一個把最后一個運算放大器的輸出與第一個運算放大器的輸入連接在一起的反饋連接。本實施例的一個優(yōu)點在于它比單個I/V轉(zhuǎn)換器更穩(wěn)定，并且更容易衰減可能的諧振。本實施例的其它優(yōu)點在于輸入級能夠經(jīng)受加到它們上的電壓并且元件的失配不會損害電路性能。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，信號經(jīng)光信號路徑從高壓系統(tǒng)傳送到低壓系統(tǒng)。該實施例可以在高壓系統(tǒng)和低壓系統(tǒng)之間提供電隔離。而且，光路徑對于環(huán)境的干擾是非常不敏感的。這種干擾可能是來自家用電器或者其它設(shè)備的磁場。
根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例，第一和第二索引元件彼此相鄰排列。這種排列不僅可以指示出電子束發(fā)射到圖像顯示裝置屏幕的錯誤位置上，而且還可以確定電子束點實際發(fā)射的位置與希望的位置之間的距離和方向。在一個優(yōu)選實施例中，向控制裝置提供了一個與分別從第一和第二索引元件接收的信號之間的差值相對應(yīng)的信號。
總之，本發(fā)明提供了一種圖像顯示裝置，它具有陰極射線管(CRT)、用于控制陰級射線管的一個電子束/多個電子束的控制裝置、用于確定一個電子束/多個電子束是否發(fā)射到正確的位置上的索引元件、以及用于向控制裝置提供由索引元件產(chǎn)生的信號的反饋系統(tǒng)。該反饋系統(tǒng)包括用于把信號從CRT和索引元件的高壓系統(tǒng)傳送到控制裝置的低壓系統(tǒng)的電平移位器。為了向電平移位器提供傳送包括高頻的信號的能力，該電平移位器配備了一個輸入級，以用于降低電平移位器的輸入阻抗。


下面參考附圖將更詳細地描述本發(fā)明，其中，相似的標號表示相似的結(jié)構(gòu)元件，并且其中圖1是根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的圖像顯示裝置中的陰極射線管的示意圖；圖2是可用在根據(jù)圖1的圖像顯示裝置中的電平移位器的示意圖；圖3是根據(jù)圖2的電平移位器的優(yōu)選輸入級的示意圖；圖4a是根據(jù)圖2的電平移位器的另一個優(yōu)選輸入級的示意圖；圖4b是把圖4a中的輸入級的增益和輸入阻抗表示為頻率的函數(shù)的圖；圖5a是根據(jù)圖2的電平移位器的另一個優(yōu)選輸入級的示意圖；圖5b是把圖5a中的輸入級的增益和輸入阻抗表示為頻率的函數(shù)的圖；圖6是根據(jù)圖2的電平移位器的一個優(yōu)選實施例的示意圖；圖7表示圖6中的電平移位器的高壓側(cè)的優(yōu)選實施例；圖8表示圖6中的電平移位器的低壓側(cè)的優(yōu)選實施例；
圖9是根據(jù)圖2的電平移位器的另一個優(yōu)選實施例的示意圖；圖10表示圖9中的電平移位器的高壓側(cè)的優(yōu)選實施例；圖11表示圖9中的電平移位器的低壓側(cè)的優(yōu)選實施例；圖12是根據(jù)圖2的電平移位器的另一個優(yōu)選實施例的示意圖；而且圖13是在一個優(yōu)選實施例中位于電平移位器的低壓側(cè)的自動校準電路的示意圖。
本發(fā)明優(yōu)選實施例的詳細描述圖1表示根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置中的陰極射線管2(CRT)的一個優(yōu)選實施例。CRT2包括顯示窗4、錐形6和管頸8。管頸8容納了產(chǎn)生電子束的電子槍。電子束通過偏轉(zhuǎn)裝置10在顯示窗4上偏轉(zhuǎn)。電子槍和偏轉(zhuǎn)裝置的功能對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是熟知的，因而不再贅述。
顯示窗4具有熒光單元，在本實施例中是紅(R)、綠(G)和藍(B)，它們把發(fā)射電子束轉(zhuǎn)換為光，進而成為圖像。在排列在屏幕可視部分上的每個熒光單元中，排列了兩個電分離的索引元件12、14，它們在后面將分別被稱作第一索引元件12和第二索引元件14。每個熒光單元的第一索引元件12與輸出導(dǎo)線16電連接，并且每個熒光單元的第二索引元件14與輸出導(dǎo)線18電連接。當電子束均勻地發(fā)射到熒光單元的第一索引元件12和第二索引元件14上時，從輸出導(dǎo)線16和18流出的電流之間沒有差別。電流差別的檢測用來校正CRT2的電子束。還可以向圖像顯示裝置提供具有它們自己的輸出導(dǎo)線的索引元件的另外模式，用于控制電子束的其它性質(zhì)，如在WO 00/38212中所描述的。
為了控制和調(diào)節(jié)電子束，CRT2的偏轉(zhuǎn)裝置10由控制裝置50控制。偏轉(zhuǎn)裝置10的性質(zhì)和功能對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是熟知的。在一個優(yōu)選實施例中，控制裝置50是用以控制偏轉(zhuǎn)裝置10的微處理器。
WO 00/38212示出了偏轉(zhuǎn)裝置10的一種可能的驅(qū)動以及可存在于所述偏轉(zhuǎn)裝置中的不同裝置。
為了優(yōu)化圖像顯示裝置的性能，來自索引元件12、14的信號被發(fā)送到控制裝置50以用于一個電子束/多個電子束的評價和校正。通過使用從索引元件12、14輸入的信號并通過控制偏轉(zhuǎn)裝置10，控制裝置50能夠連續(xù)調(diào)節(jié)圖像顯示裝置的性能。但是，索引元件12、14排列在CRT2的高壓系統(tǒng)20中，并且控制裝置50基于低壓系統(tǒng)22。為了變換來自輸出導(dǎo)線16、18的信號，圖像顯示裝置的反饋回路配備了電平移位器30。在包括索引元件的其它模式的系統(tǒng)中，可為每種模式提供一個電平移位器。
現(xiàn)在參考圖2，電平移位器的優(yōu)選實施例包括從輸出導(dǎo)線16接收索引信號的輸入級32a、從輸出導(dǎo)線18接收索引信號的輸入級32b、用于處理并傳輸高壓系統(tǒng)中的一個或多個信號的電路34、用于處理并接收低壓系統(tǒng)中的一個或多個信號的電路36以及用于高壓系統(tǒng)20和低壓系統(tǒng)22之間的信號傳輸?shù)墓庑盘柭窂?8。輸入級的目的實質(zhì)上是增加電平移位器的帶寬。根據(jù)本發(fā)明，這可通過使索引信號經(jīng)過一個降低的輸入阻抗來實現(xiàn)，這與不提供根據(jù)本發(fā)明的輸入級的電平移位器相關(guān)。通過降低輸入阻抗，存在于電平移位器的傳遞函數(shù)中的極位于較高的頻率。
因而，電平移位器能夠把包括較高頻率的索引信號從高壓系統(tǒng)傳送到低壓系統(tǒng)。
下面將詳細描述輸入級實施例。在輸入級之后，一個信號/多個信號經(jīng)光路徑發(fā)送。光路徑優(yōu)選由發(fā)射信號的發(fā)光二極管(LED)和接收信號的光電二極管形成。因而，電平移位器既把信號的電壓系統(tǒng)的變化從高壓系統(tǒng)提供給了低壓系統(tǒng)，又在這些系統(tǒng)之間提供了電隔離。
在本發(fā)明目前的優(yōu)選實施例中，輸入級32a、32b包括電流鏡，見圖3，以用于降低電平移位器的輸入阻抗。電平移位器的輸入阻抗可通過改變電流鏡的偏壓DC電流Idc的值來調(diào)節(jié)，而且，電流增益可通過改變鏡參數(shù)n來調(diào)節(jié)。輸入級中的電流鏡32的一個實施方案在圖7中示出。在當前優(yōu)選的實施例中，在電流鏡32a、32b中使用的晶體管具有低基極電阻、低發(fā)射極電阻和低集電極電阻。另外，這些晶體管彼此匹配非常好。
在本發(fā)明的另一個實施例中，輸入級是如圖4a所示的反相I/V轉(zhuǎn)換器。該輸入級包括運算放大器322和電阻器R。I/V轉(zhuǎn)換器的輸入阻抗|Z|與運算放大器322的開環(huán)增益A0成反比。因而，輸入阻抗將會非常低，直至滾降頻率。在圖4b中，輸入阻抗|Z|和運算放大器的增益|A|被表示為頻率f的函數(shù)。如上所述，低輸入阻抗|Z|低到了直至滾降頻率324。
在本發(fā)明的另一個實施例中，如圖5a所示，輸入級包括兩個級聯(lián)運算放大器326、328。在本實施例中，所需的正向增益被分布于兩個運算放大器當中。這將會很方便地使電路穩(wěn)定并且仍然使輸入級呈現(xiàn)非常低的輸入阻抗。運算放大器326提供了包括電阻器R1和R2的本機反饋，運算放大器328還提供了包括電阻器R3和R4的本機反饋，并且這兩個運算放大器326、328的級聯(lián)提供了包括把最后的運算放大器328的輸出O2與第一個運算放大器326的輸入連接在一起的電阻器R12的總反饋。第一運算放大器326的電壓增益是A1＝R2/R1并且運算放大器328的電壓增益是A2＝(R3+R4)/R4為了向總反饋回路提供足夠的回路增益，這些增益因數(shù)的乘積應(yīng)當是高的。輸入級32的總增益隨后由總反饋電阻器R12確定。這個輸入級32的輸入阻抗|Z|12與圖4a的輸入級相比具有不同的頻率行為。在圖5b中，增益|A|12和輸入阻抗|Z|12被表示為頻率的函數(shù)。虛線|Z|示出了圖4b中的輸入阻抗。圖5a中的輸入級的滾降頻率325所處的頻率高于圖4a中的輸入級的滾降頻率324。但是，DC輸入阻抗略有增加。與I/V轉(zhuǎn)換器相關(guān)的級聯(lián)電路的主要優(yōu)點在于更易于應(yīng)用，這是因為降低的導(dǎo)電行為所致。
圖6是電平移位器的優(yōu)選實施例的示意圖。來自指引模式中的每組索引元件的索引信號分別經(jīng)導(dǎo)線16和18輸入電平移位器30中。指引導(dǎo)線16、18連接獨立的輸入級32a、32b，輸入級32a、32b是上述類型之一。在輸入級32a、32b之后，源自目前的指引模式中的兩組不同的索引元件的信號在減法電路342中彼此相減。因此，來自減法電路342的輸出信號343表示兩個索引信號之間的差值，它在隨后被稱作差分信號。放大器344隨后放大該差分信號以優(yōu)化與光路徑有關(guān)的差分信號的振幅。在光路徑中，LED346的作用是差分信號的發(fā)射器。該差分信號被置于電流源348產(chǎn)生的偏壓電流上。該偏壓電流以及差分信號的放大的選擇是要使差分信號的峰-峰值由LED346發(fā)送。因而，差分信號的零電位由偏壓電流提升，這樣，差分信號的子零電位部分就不會使電流驅(qū)動LED346經(jīng)過零以下。
差分信號因而通過LED346傳送經(jīng)過光路徑。為了接收基于光的差分信號，光電二極管362被置于光路徑的接收側(cè)。光電二極管362產(chǎn)生與接收的光量成正比的電流。因而，該電流對應(yīng)于置于光路徑發(fā)射側(cè)的偏壓電流上的差分信號。接收的信號隨后發(fā)送給放大器364，它補償源自光路徑的信號的衰減。在放大器364之后，該信號通過電流發(fā)生器366產(chǎn)生的DC信號補償。電流發(fā)生器366用于刪除源于應(yīng)用到經(jīng)過光路徑傳送之前的差分信號的偏壓電流的信號的部分。信號的其余部分現(xiàn)在對應(yīng)于原始差分信號，它經(jīng)I/V轉(zhuǎn)換器368發(fā)送到輸出門369。出于實際考慮，I/V轉(zhuǎn)換器368的目的是把電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號。
來自電平移位器的差分信號隨后作為諸如上述微處理器這樣的控制裝置的輸入。
圖7表示電平移位器的高壓HV側(cè)的優(yōu)選實施例的優(yōu)選實施方案。所述實施方案是圖6中所示的實施例的高壓側(cè)HV的一個可能的實施方案。圖中的電壓電源402表示電平移位器的高壓HV側(cè)的本地電壓電源。電流源404a-b分別對應(yīng)于電子槍和當電子束發(fā)射到索引元件上時產(chǎn)生的電流。因此，導(dǎo)線16、18對應(yīng)于在前面的圖中具有相同參考數(shù)字的輸出導(dǎo)線。在本實施例中，輸入級作為電流鏡32a-b來實施。當索引信號分別經(jīng)過了輸入級32a和32b時，放大器344處理它們。隨后，索引信號被饋送至減法電路342，它產(chǎn)生差分信號。LED346的偏壓電流通過作為電阻器406實施的電流源來提供。
圖8表示根據(jù)圖6的電平移位器的低壓側(cè)LV的一個優(yōu)選實施例的優(yōu)選實施方案。所述實施方案是圖6中所示的實施例的低壓側(cè)LV的一種可能的實施方案。該實施方案使用分別由電壓源412和414示出的一個正電壓饋送和一個負電壓饋送。來自高壓側(cè)的LED的光由光電二極管362接收。光電二極管362產(chǎn)生與接收的光成正比的信號并且該信號被發(fā)送至放大器364。隨后，該信號由與應(yīng)用到高壓側(cè)的信號的偏壓電流相對應(yīng)的電流的相減來補償。該補償在DC補償級366執(zhí)行。信號隨后經(jīng)I/V轉(zhuǎn)換器368輸出到控制裝置。
圖9是電平移位器的另一個實施例的示意圖。在本實施例中，來自每組索引元件16、18的索引信號在電平移位器的高壓側(cè)HV單獨處理。這些信號并不彼此相減，直到它們到達低電壓側(cè)LV為止。因而，本實施例包括在高壓側(cè)的每個索引信號的一個信號路徑。每個信號經(jīng)過輸入級32a-b以及放大器502a-b，它放大信號以優(yōu)化與光路徑有關(guān)的差分信號的振幅。索引信號隨后通過LED504a-b經(jīng)光路徑發(fā)送。在發(fā)送信號之前，與圖6中的差分信號方式相同，每個索引信號被置于偏壓電流506a-b上。
在低壓側(cè)LV，每個偏壓索引信號由光電二極管512a-b接收。光電二極管產(chǎn)生與照射到其上的光成正比的信號。因而，每個光電二極管產(chǎn)生與偏壓的索引信號成正比的信號。每個偏壓的索引信號隨后經(jīng)過放大器514a-b，它補償源自光路徑的信號的衰減。在放大器之后，索引信號之一在516從另一個索引信號中減去。在本實施例的一個實施方案中，如圖11所示，減法是在減法器516執(zhí)行的。相減的結(jié)果就是產(chǎn)生差分信號。這個差分信號經(jīng)I/V轉(zhuǎn)換器518傳送到控制裝置。I/V轉(zhuǎn)換器518的功能與圖6中的電平移位器的I/V轉(zhuǎn)換器368的功能相同。
圖10表示圖9中的電平移位器的高壓HV側(cè)的實施例的一個實施方案。圖中的電壓源520表示電平移位器的低壓LV側(cè)的本地電壓源。電流源522和523分別對應(yīng)電子槍和在電子束發(fā)射到索引元件組時產(chǎn)生的電流。電路的功能已經(jīng)在圖9的說明中進行了描述，并且在圖9中相應(yīng)的元件在本圖中以相同的參考數(shù)字表示。
圖11表示圖9的電平移位器的低壓LV側(cè)的實施例的一個實施方案。該實施方案使用分別由電壓源526和527表示的一個正電壓饋送和一個負電壓饋送。電路的功能已經(jīng)結(jié)合圖9的說明進行了描述，并且在圖9中相應(yīng)的元件在本圖中以相同的標號表示。
圖12表示電平移位器30的另一個實施例。本實施例的基本想法是把差分信號的振幅和正負符號作為獨立的信號經(jīng)光路徑發(fā)送。在本實施例中，來自每組索引元件的索引信號分別經(jīng)導(dǎo)線16、18發(fā)送。
每個索引信號在輸入級32a、32b接收。輸入級可以是在本文件中前面所述的任意類型。在輸入級32a、32b之后，索引信號之一在減法器342中被從另一個索引信號中減去。減法器342隨后輸出一個差分信號。振幅信號和正負號信號從該差分信號中提取。在該優(yōu)選實施例中，振幅信號通過整流器552獲得。
因而，振幅信號不包括與差分信號的正負有關(guān)的信息。在該優(yōu)選實施例中，通過把差分信號與零進行比較，如通過把運算放大器用作極性指示器554，則可以獲得正負信號。因此，所述正負信號包括關(guān)于差分信號的正負的信息。
振幅信號經(jīng)放大器556傳送給LED558，它根據(jù)光路徑優(yōu)化該信號。LED558把振幅信號作為光從電平移位器30的高壓側(cè)傳送到電平移位器30的低壓側(cè)的光電二極管560。光電二極管產(chǎn)生與接收的光成正比并因此與振幅信號成正比的電流。振幅信號隨后傳送給放大器562，它補償由光路徑引起的衰減。隨后，振幅信號輸入到乘法電路564。
正負信號經(jīng)放大器566也傳送給LED568，它根據(jù)光路徑優(yōu)化該信號。LED568把正負信號作為光從電平移位器30的高壓側(cè)HV傳送到電平移位器30的低壓側(cè)LV的光電二極管570。光電二極管產(chǎn)生與接收的光成正比并因此與正負信號成正比的電流。正負信號隨后經(jīng)過放大器572，它補償由光路徑引起的衰減。隨后，與振幅信號一樣，正負信號輸入到同一個乘法電路564中。
因而，兩個不同的光路徑分別用于振幅信號和正負信號。乘法電路564通過把振幅信號和正號信號組合起來，如使信號相乘，則可以重構(gòu)差分信號。重構(gòu)的差分信號隨后從電平移位器傳送到控制裝置。但是，也可以不重構(gòu)差分信號就把振幅信號和正負信號傳送給控制裝置。
在本發(fā)明的一個實施例中，電平移位器包括圖13所示的自動校準電路。自動校準電路的目的就是保證傳送的信號的零交叉正確傳送而沒有偏移。為了能夠執(zhí)行校準，該實施例利用了在索引信號為零的視頻幀期間存在某些時間間隔的事實。舉例來說，當沒有射束電流存在時，如在消隱期間，并且當電子束沒有發(fā)射到由特定電平移位器管理的任何索引元件上時，索引信號為零。在這些情況下，可以校準電平移位器以輸出零信號。
自動校準電路優(yōu)選包括構(gòu)建在電平移位器的最后一級的運算放大器602周圍的校準回路。窗口檢測器604檢測在電平移位器輸出端的非零電壓。窗口檢測器604和同步信號609經(jīng)邏輯電路608控制計數(shù)器606，它產(chǎn)生使能信號615和UP/DOWN信號617。邏輯電路608和同步信號609確保校準僅僅在電平移位器輸入為零時才執(zhí)行。計數(shù)器606由振蕩器610定時，而且驅(qū)動D/A轉(zhuǎn)換器612。D/A轉(zhuǎn)換器612的緩沖輸出經(jīng)另一個放大器616連接到運算放大器602的正輸入端以用于調(diào)節(jié)輸出電平。
權(quán)利要求
1.一種圖像顯示裝置，包括陰極射線管(2)，配備有索引元件(12，14)，用于檢測發(fā)射到所述元件(12，14)上的陰極射線管(2)的電子束，以及電平移位器(30)，用于根據(jù)在索引元件(12，14)的檢測把至少一個信號從陰極射線管(2)的高壓系統(tǒng)傳送到電子束控制裝置50的低壓系統(tǒng)，其特征在于電平移位器(30)包括輸入級(32a，32b)，以用于降低電平移位器(30)的輸入阻抗(|Z|；|Z|12)。
2.如權(quán)利要求1的圖像顯示裝置，其中輸入級(32a，32b)包括電流鏡(32)。
3.如權(quán)利要求1的圖像顯示裝置，其中輸入級(32a，32b)包括反向電流-電壓轉(zhuǎn)換器(32)。
4.如權(quán)利要求1的圖像顯示裝置，其中輸入級(32a，32b)至少包括兩個級聯(lián)運算放大器(326，328)和一個把級聯(lián)運算放大器(326，328)的最后一個運算放大器(328)的輸出O2與級聯(lián)運算放大器(326，328)的第一個運算放大器(326)的輸入連接(FB12)在一起的反饋連接，所述反饋連接(FB12)包括電阻器R12。
5.如權(quán)利要求4的圖像顯示裝置，其中至少兩個級聯(lián)運算放大器(326，328)之一被用作反向電流-電壓轉(zhuǎn)換器(32)。
6.如前述任意一個權(quán)利要求的圖像顯示裝置，其中電平移位電路(30)至少包括一個光信號路徑(38)，用于傳送至少一個信號并用于提供高壓系統(tǒng)(20)和低壓系統(tǒng)(22)之間的電隔離。
7.如權(quán)利要求6的圖像顯示裝置，其中光路徑(38)包括用于發(fā)射來自高壓系統(tǒng)(20)的所述至少一個信號的光發(fā)射二極管(346)和用于在低壓系統(tǒng)(22)接收所述至少一個信號的光電二極管(362)。
8.如權(quán)利要求1的圖像顯示裝置，其中包括第一索引元件(12)和第二索引元件(14)的索引元件(12，14)彼此相鄰，并且用于分別在輸出導(dǎo)線(16)上產(chǎn)生第一索引信號并在輸出導(dǎo)線(18)上產(chǎn)生第二索引信號。
9.如權(quán)利要求8的圖像顯示裝置，還包括減法裝置(342)，用于從第一索引信號中減去第二索引信號并用于產(chǎn)生表示第一索引信號與第二索引信號之間的差的差分信號(343)。
10.如權(quán)利要求8或9的圖像顯示裝置，其中差分信號經(jīng)光路徑(38)從高壓系統(tǒng)(20)傳送給低壓系統(tǒng)(22)。
11.如權(quán)利要求1的圖像顯示裝置；其特征在于高壓系統(tǒng)(20)包括索引元件(12，14)和電平移位器(30)的高壓側(cè)(HV)，索引元件(12，14)經(jīng)輸出導(dǎo)線(16，18)連接到電平移位器(30)的輸入級(32a，32b)，低壓系統(tǒng)(22)包括電平移位器(30)的低壓側(cè)(LV)和電子束控制裝置(50)，電平移位器(30)的輸出(369)連接電子束控制裝置(50)，以用于控制發(fā)射到索引元件(12，14)上的電子束的位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種圖像顯示裝置，它具有陰極射線管(2)、用于控制陰級射線管(2)的一個電子束/多個電子束的控制裝置(50)、用于確定一個電子束/多個電子束是否發(fā)射到正確的位置上的索引元件(12，14)、以及用于向控制裝置(50)提供由索引元件(12，14)產(chǎn)生的信號的反饋系統(tǒng)。該反饋系統(tǒng)包括用于把信號從陰極射線管和索引元件(12，14)的高壓系統(tǒng)(20)傳送到控制裝置(50)的低壓系統(tǒng)(22)的電平移位器(30)。為了向電平移位器(30)提供傳送包括高頻的信號的能力，電平移位器(30)提供了輸入級(32a，32b)，以用于降低電平移位器(30)的輸入阻抗。
文檔編號H04N9/16GK1426661SQ01808462
公開日2003年6月25日 申請日期2001年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月22日
發(fā)明者P·J·G·范利索特, P·J·恩格拉爾 申請人:皇家菲利浦電子有限公司