專利名稱：監(jiān)控彩色顯象管中束流的電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)控由R、G、B信號(hào)驅(qū)動(dòng)的彩色顯象管中的束流的電路。這種類型的電路是公知的，因?yàn)轱@象管必須防止由過高的束流造成的過載。
表示束流幅度的唯一信息項(xiàng)是從來自于相關(guān)的高壓變壓器的高壓中獲得的。但是，這個(gè)信息項(xiàng)只能提供R、G、B束流之和，并且還被延遲約2毫秒，而且要變形、積分和限幅。因此，僅僅基于高壓變壓器的信息項(xiàng)的控制電路只能實(shí)現(xiàn)粗略的調(diào)整，這種調(diào)整不適用于顯象管中的各R、G、B束流。
本發(fā)明的目的是提供一種用于監(jiān)控束流的改進(jìn)電路，尤其是，本發(fā)明還提供了一個(gè)快速調(diào)整信息項(xiàng)。
用于監(jiān)控束流的電路利用對(duì)應(yīng)于彩色顯象管中的R、G、B束流的電流圖象，通過該電路，每一單獨(dú)的R、G、B束流被獨(dú)立地監(jiān)視，這種監(jiān)視是針對(duì)每行以及每個(gè)圖象的圖象清晰度和/或峰值白色、最大束流和平均束流值。電流圖象在很大程度上對(duì)應(yīng)于彩色顯象管中的實(shí)際電流。這些電流圖象之和與例如從相關(guān)的高壓變壓器得到的束流信息項(xiàng)相比較，以便校正毫秒范圍的波動(dòng)變化和長(zhǎng)期的漂移。因此，采用電流圖象，用于監(jiān)控束流的電路使得能夠(尤其是)對(duì)R、G、B三色的圖象清晰度進(jìn)行很快速的調(diào)整，并且還能夠?qū)︼@象管中的總的束流進(jìn)行很快速的調(diào)整。
為了產(chǎn)生這些電流圖象，R、G、B信號(hào)在一個(gè)放大器中被分接，例如，被箝位，此放大器尤其包括一種可控制的增益，并且這些信號(hào)被放大，然后通過伽馬校正被加權(quán)。顯象管中的實(shí)際電流比率在該電路中是由這種方法模擬的。一個(gè)加權(quán)的和由這些信號(hào)形成，并且用作相應(yīng)于束流信息項(xiàng)ICRT的比較值。這兩個(gè)信息項(xiàng)在一個(gè)比較器/積分器中相互比較，并且由此形成的輸出信號(hào)被用于控制放大器的增益。
在一個(gè)控制電路中，獨(dú)立的R、G、B電流圖象中每一個(gè)的值被監(jiān)視，以便調(diào)整R、G、B束流和圖象清晰度。此外，加權(quán)的和與控制電路的輸出信號(hào)一起在一個(gè)判定電路中被監(jiān)視。
這種用于監(jiān)控束流的電路可以是完全模擬的結(jié)構(gòu)，并且可以有益地集成在一個(gè)現(xiàn)有的視頻處理器中。該電路也可以按數(shù)字方式實(shí)施，如果視頻處理器按數(shù)字方式工作的話。伽馬校正可以例如通過多個(gè)運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)，這些運(yùn)算放大器模擬對(duì)應(yīng)于特定電流范圍的每一種情況下的非線性曲線。R、G、B信號(hào)由視頻處理器中采用的Y、B-Y和R-Y信號(hào)形成。隨后包含的圖象清晰度和最大束流的校正與對(duì)比度、圖象亮度和飽和度是相關(guān)的。
用于監(jiān)控束流的電路可以與所有的彩色顯象管結(jié)合使用，這些顯象管由R、G、B信號(hào)驅(qū)動(dòng)并且被用于例如電視機(jī)或計(jì)算機(jī)監(jiān)視器中。
下面參照示意性附圖以舉例方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，附圖中

圖1示出一種用于R、G、B彩色顯象管的束流控制的簡(jiǎn)化方框圖；圖2示出一個(gè)用于監(jiān)控彩色顯象管中束流的電路的方框圖。
圖1示出一個(gè)彩色顯象管1，它由一個(gè)高壓變壓器4提供高壓UH，并且由通過一個(gè)視頻處理器2和一個(gè)視頻放大器5的R、G、B信號(hào)驅(qū)動(dòng)。一個(gè)用于監(jiān)控束流的電路3從高壓變壓器4接收一個(gè)束流信息項(xiàng)(item)ICRT，并通過視頻處理器2與視頻放大器5之間的抽頭，接收與R、G、B信號(hào)相關(guān)的信息項(xiàng)。與顯象管1中的實(shí)際束流比(ratio)對(duì)應(yīng)的電流圖象是在電路3中計(jì)算的。這些電流圖象使得能夠?qū)D象清晰度和R、G、B束流進(jìn)行快速調(diào)整。
為了改善例如電視機(jī)中的圖象質(zhì)量，對(duì)顯象管并且尤其是對(duì)束流的要求變得越來越高。例如，每根電子槍7毫安的束流已經(jīng)是為將來所設(shè)想的。但是，平均束流不允許變得太高，因?yàn)檫^高的束流會(huì)導(dǎo)致連續(xù)工作過程中顯象管的損壞。由于在正常的電視圖象重放過程中圖象亮度通常會(huì)有很大程度的波動(dòng)變化，因此在一個(gè)短的時(shí)間內(nèi)使用相當(dāng)高的束流是可能的。這對(duì)于顯示瞬時(shí)產(chǎn)生的具有好的對(duì)比度和高的亮度(峰值白色)的白色圖象位置是特別重要的。不過，這里也必須對(duì)束流的平均值進(jìn)行限制，因?yàn)榧词顾矔r(shí)的過高束流也會(huì)導(dǎo)致白色圖象位置的模糊(blooming)。為提高圖象清晰度(“峰化(peaking) ”)，電視裝置中彩色邊緣常常被過度增強(qiáng)。因此，當(dāng)束流很高時(shí)，這種過度的增強(qiáng)必須削弱。
涉及顯象管1中的束流的唯一信息項(xiàng)是束流信息項(xiàng)ICRT，它是通過高壓變壓器4獲得的，它對(duì)應(yīng)于R、G、B束流之和。但是，這個(gè)信息項(xiàng)不能快速和精確的調(diào)整，因?yàn)樗舆t約2毫秒，并且還要變形、積分和限幅。例如，高壓變壓器的容性電流在這里也具有影響。束流信息項(xiàng)ICRT在電路3中僅僅用于補(bǔ)償較長(zhǎng)期的波動(dòng)變化，例如溫度效應(yīng)或老化效應(yīng)。
因此，在電路3中，利用R、G、B電流圖象一方面允許為束流限制而實(shí)現(xiàn)很快速的調(diào)整，另一方面允許控制顯象管1中的R、G、B束流中的每一個(gè)的峰值電流。在一個(gè)圖象邊緣的圖象清晰度是由對(duì)應(yīng)的視頻信號(hào)加上上面已經(jīng)闡述的所謂“峰化”構(gòu)成的。在電路3中這個(gè)和被限制于一個(gè)最大允許值。R、G、B電流圖象(例如)還可以借助于顯象管中的直接測(cè)量來檢查，以便電流圖象盡可能地接近實(shí)際的束流。在這種情況下，不應(yīng)考慮主要在彩色邊緣處的容性電流。
下面參照?qǐng)D2詳細(xì)地描述電路3。視頻信號(hào)Y、B-Y和R-Y被施加至已經(jīng)描述過的視頻處理器2，處理器2由此形成R、G、B信號(hào)。在這些信號(hào)于下一級(jí)17中被轉(zhuǎn)換為R、G、B信號(hào)(R、G、B矩陣)之前，對(duì)比度、飽和度和亮度在視頻處理器2的第一級(jí)16中被調(diào)整。再下一級(jí)18是一個(gè)驅(qū)動(dòng)級(jí)，它另外實(shí)現(xiàn)一種“截止(cut off)”功能。連接至由這個(gè)裝置獲得的R、G、B信號(hào)的是一個(gè)箝位電路10，其分接信號(hào)(tapped signal)隨后在一個(gè)放大器11中被放大。在下一個(gè)電路12中，進(jìn)行伽馬校正(圖象灰度校正)，以便形成顯象管中的R、G、B束流的電流圖象。伽馬校正可以通過例如三個(gè)運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)，這些運(yùn)算放大器模擬對(duì)應(yīng)于特定電流范圍的每一種情況下的非線性曲線。
在這個(gè)示例性的實(shí)施例中，箝位電路10是必要的，因?yàn)樵谝曨l處理器2的驅(qū)動(dòng)級(jí)18中集成了一種“截止”功能，處理器2是一個(gè)集成電路。另一種方案是，在沒有箝位電路的情況下，R、G、B信號(hào)也可以在驅(qū)動(dòng)級(jí)18之前分接，例如，如果電路3與視頻處理器2一起在一個(gè)集成電路中實(shí)現(xiàn)的話。
在一個(gè)電子槍電流控制電路14中，R、G、B電流圖象中的每一個(gè)均被監(jiān)視，以便調(diào)整和/或限制R、G、B束流以及圖象清晰度(“峰化”)。在一個(gè)求和電路13中，由R、G、B電流圖象形成了一個(gè)加權(quán)和。這個(gè)和對(duì)應(yīng)于顯象管中的總電流的電流圖象，并且是通過以下方式求得的將在伽馬校正電路后得到的R、G、B信息相加并由特定的系數(shù)a，b，c對(duì)R、G、B信號(hào)進(jìn)行加權(quán)，例如，對(duì)于如圖2所示的給定的彩色顯象管，系數(shù)a，b，c可以分別是0.4，0.33和0.27。
在一個(gè)判定電路16中，加權(quán)的和信號(hào)與控制電路14的信號(hào)一起被評(píng)價(jià)，以調(diào)整圖象清晰度和束流，這種調(diào)整是借助于視頻處理器2以圖象清晰度信號(hào)SH和束流信號(hào)ABL(自動(dòng)束限制)的方式實(shí)現(xiàn)的。如果R、G、B束流之一太大，那么全部三個(gè)R、G、B束流會(huì)被調(diào)低，以避免彩色失真(“峰化控制”)。在控制電路16中的調(diào)整進(jìn)行的很快(快于1毫秒)，以減小顯象管中的束流，但當(dāng)束流此后要被再次評(píng)價(jià)時(shí)，調(diào)整則緩慢地進(jìn)行(大約在幾秒范圍內(nèi))。在這種情況下，ABL信號(hào)控制顯象管中的總束流，而圖象清晰度信號(hào)SH控制R、G、B束流的“峰化”。
在一個(gè)比較器/積分器電路15中，束流信息項(xiàng)ICRT與求和電路13的加權(quán)的和信號(hào)相比較。其差被高倍放大，例如放大倍數(shù)為30，并且被寬范圍積分(τ約為50毫秒)，這個(gè)信號(hào)用于調(diào)整放大器11的增益。如果束流信息項(xiàng)ICRT改變，例如由于G2屏柵極的電壓變化或者由于老化效應(yīng)、溫度漂移或者由于故障引起的改變，那么放大器11要由比較器/積分器電路15相應(yīng)地重新調(diào)整，以便重新設(shè)定總電流。因此，束流信息項(xiàng)ICRT未直接用于調(diào)整，因?yàn)樗谎舆t了2毫秒并且還包含上面已經(jīng)闡述的其它缺點(diǎn)。2毫秒的延遲時(shí)間可能招致黑/白圖象問題，例如，由于束流沒有被足夠快地重新調(diào)整。
對(duì)于用于控制束流的電路的一種數(shù)字實(shí)施方式而言，需要一個(gè)ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)來轉(zhuǎn)換模擬束流信息項(xiàng)。在這種情況下，視頻信號(hào)Y、B-Y和R-Y是作為數(shù)字信息提供的。在視頻處理器的處理級(jí)17中，這些信號(hào)按例如8位分辨率(resolusion)被處理并轉(zhuǎn)換為R、G、B信號(hào)。圖2中的箝位電路10在這種數(shù)字實(shí)施方式中不再是必要的，因?yàn)镽、G、B數(shù)據(jù)可以在處理級(jí)17后直接被提供給放大器11。在驅(qū)動(dòng)級(jí)18前面，設(shè)置有一個(gè)DAC(數(shù)模轉(zhuǎn)換器)，用于將驅(qū)動(dòng)顯象管1必需的模擬信號(hào)饋送給所述驅(qū)動(dòng)級(jí)18。在這個(gè)實(shí)施例中，以下各級(jí)是以完全數(shù)字化方式工作的放大器11、伽馬校正電路12、求和電路13、控制電路14、比較器/積分器15和判定電路16。它們可以采用與視頻處理器相同的8位分辨率，或者更高或更低的分辨率，這取決于控制要求。
上述實(shí)施例僅僅是幾個(gè)有益的例子。在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員的知識(shí)范圍內(nèi)還有多種變換。尤其是處理級(jí)10-18可以分離地設(shè)置、部分地集成或者全部集成。
權(quán)利要求
1.一種用于監(jiān)控由R、G、B信號(hào)驅(qū)動(dòng)的彩色顯象管(1)中的束流的電路(3)，其特征在于電路(3)連接至R、G、B信號(hào)，它根據(jù)這些信號(hào)計(jì)算對(duì)應(yīng)于R、G、B束流的電流圖象，并且電路(3)包含一個(gè)比較器/積分器(15)，其中將這些電流圖象之和與一個(gè)束流信息項(xiàng)(ICRT)進(jìn)行比較，以用于控制R、G、B束流和/或圖象清晰度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電路，其特征在于分接的R、G、B信號(hào)在一個(gè)放大器(11)中被放大，并且隨后通過伽馬校正電路(12)被加權(quán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的電路，其特征在于在一個(gè)求和電路(13)中，一個(gè)加權(quán)的和信號(hào)由已經(jīng)通過伽馬校正電路加權(quán)的這些信號(hào)形成，并且在比較器/積分器(15)中被用于與束流信息項(xiàng)(ICRT)進(jìn)行比較。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的電路，其特征在于比較器(15)控制放大器(11)的增益。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的電路，其特征在于R、G、B電流圖象中的每一個(gè)由一個(gè)控制電路(14)監(jiān)控，以便調(diào)整R、G、B束流和/或圖象清晰度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的電路，其特征在于在一個(gè)判定電路(16)中評(píng)價(jià)控制電路(14)的信號(hào)和伽馬校正之后形成的加權(quán)和信號(hào)(13)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的電路，其特征在于判定電路(16)借助于圖象清晰度控制和R、G、B束流控制，對(duì)一個(gè)視頻處理器(2)中的Y、B-Y和R-Y信號(hào)施加影響，處理器(2)設(shè)置在R、G、B信號(hào)分接之前。
8.一種用于監(jiān)控由R、G、B信號(hào)驅(qū)動(dòng)的彩色顯象管(1)中的束流的方法，其特征在于包括步驟分接R、G、B信號(hào)；通過伽馬校正電路(12)對(duì)這些信號(hào)加權(quán)，以便計(jì)算電流圖象；由這些加權(quán)的信號(hào)形成和(13)；以及在一個(gè)比較器/積分器(15)中將和(13)與一個(gè)束流信息項(xiàng)(ICRT)進(jìn)行比較，以控制束流和/或圖象清晰度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于已經(jīng)通過伽馬校正電路被加權(quán)的R、G、B信號(hào)由一個(gè)用作圖象清晰度控制的控制電路(14)監(jiān)控。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其特征在于在一個(gè)判定電路(16)中評(píng)價(jià)控制電路(14)的信號(hào)與伽馬校正之后形成的和(13)；并且判定電路(16)借助于圖象清晰度控制和束流控制對(duì)一個(gè)視頻處理器(2)中的Y、B-Y和R-Y信號(hào)施加影響，處理器(2)設(shè)置在R、G、B信號(hào)分接之前。
全文摘要
一種用于監(jiān)控彩色顯象管中束流的電路,它計(jì)算對(duì)應(yīng)于彩色顯象管中的R、G、B束流的電流圖象,其很大程度上對(duì)應(yīng)于彩色顯象管中的實(shí)際束流,該電路包含一個(gè)比較器/積分器(15),用于將這些電流圖象之和(13)與一個(gè)束流信息項(xiàng)(I
文檔編號(hào)H04N5/208GK1195946SQ9810602
公開日1998年10月14日 申請(qǐng)日期1998年3月5日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月11日
發(fā)明者霍西恩·阿馬里, 杰勒德·賴?yán)?申請(qǐng)人:德國(guó)湯姆遜-布朗特公司