DE69306297T2 - Anzeigevorrichtung - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung, eine Datenverarbeitungseinrichtung, beispielsweise einen Personalcomputer und ein Anzeigegerät enthaltend, wobei letzteres eine Kathodenstrahlröhre (CRT) besitzt.
• Anzeigevorrichtungen, die zur Verwendung in sogenannten "Multimedia-Anwendungen" geeignet sind, müssen bewegte Bilder mit starkem Kontrast und großer Helligkeit darstellen. Die CRT ist für die Darstellung solcher Bilder ein geeignetes Anzeigegerät, weil sie eine kurze Ansprechzeit besitzt und Bilder mit starkem Kontrast und großer Helligkeit wiedergeben kann. Um solche Bilder anzuzeigen, ist jedoch ein hoher Elektronenstrahlstrom erforderlich. Die Lebensdauer der CRT bei Verwendung großer Elektronenstrahlströme geringer werden. Die CRT-Lebensdauer ist allgemein die Zeitspanne, bis die Helligkeit der CRT auf ein vorgegebenes Niveau abgenommen hat. Ein Parameter, der die Lebensdauer bestimmt, ist die Fähigkeit der Kathode, Elektronen zu emittieren. Die Elektronen werden durch eine Reduktion oder Deoxidation, die an der oxidischen Kathode stattfindet, aus der oxidischen Kathode emittiert. Je größer die Elektronenemissionsrate aus der Kathode ist, desto kürzer ist die Lebensdauer der CRT. Um ein intensives Bild zu erzeugen, bei dem im wesentlichen alle Bildpunkte mit hoher Helligkeit dargestellt werden, ist eine starke Elektronenemission erforderlich. Eine konventionelle CRT für ein Fernsehgerät oder einen Personalcomputer besitzt eine Lebensdauer von ungefähr 12.000 Stunden, und könnte deshalb für Multimedia-Anwendungen nicht geeignet sein.
• Bei einigen konventionellen Anzeigevorrichtungen wird zum Verringern der Kathodenemission das angezeigte Bild von einem normalen Bild auf ein Bild, das an der Kathode eine geringe Belastung erzeugt, umgeschaltet, wenn der Host während einer vorgegebenen Zeitspanne keine Tastatureingaben erkennt. Der Personalcomputer ist so ausgelegt, daß er sowohl die Videosignale für das normale Bild als auch die Videosignale des Niedriglastbildes erzeugt und daß er die Videosignale des Niedriglastbildes an die CRT-Anzeige anlegt, wenn während der vorgegebenen Zeitspanne keine Tastatureingaben erkannt worden sind. Die normale Betriebsspannung des Heizelementes der CRT wird jedoch aufrechterhalten, so daß die Kathode der CRT ausreichend aktiviert wird, um die Reduktion zu bewirken. Die Kathodenemission geht somit weiter. Bei einigen konventionellen Anzeigevorrichtungen wird das Heizelement ausgeschaltet, um die Kathodenemission zu unterbrechen. Wenn die an das Heizelement angelegte Spannung ausgeschaltet wird, wird die Heizung kalt. Dieses Verfahren hat das Problem, das es ungefähr 10 bis 20 Sekunden dauert, um die normalen Betriebsbedingungen des Heizelementes wiederherzustellen. Während der Übergangszeit, bevor die Elektroden in der CRT das thermische Gleichgewicht erreichen, tritt eine Drift der Konvergenz und des Farbgleichgewichts auf. Die Konvergenzdrift dauert ungefähr 20 Minuten an und die Veränderung des Farbgleichgewichtes ungefähr eine Minute. Wenn das Heizelement ausgeschaltet wird, während die Betriebsspannungen an die Kathoden und das erste und zweite Gitter angelegt sind, wird die Kathode halbleitend und unter dem Einfluß des resultierenden elektrostatischen Feldes zerstört. Unerwünschte Ionen aus dem organischen Material in der CRT werden auf die Kathode beschleunigt, die Oberfläche der Kathode reagiert mit den Ionen, was zu einer Abnahme der Emissionsfähigkeit der Kathode führt.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung wird jetzt eine Anzeigevorrichtung bereitgestellt, umfassend: ein Datenverarbeitungsmittel zum Erzeugen eines Videosignals, zum Erkennen von Tastatureingaben und zum Erzeugen eines Steuersignals, wenn während einer vorgegebenen Zeitspanne keine Tastatureingaben erkannt werden; und ein Anzeigegerät, das ein Mittel umfaßt, das mit dem Datenverarbeitungsmittel verbunden ist, um das Videosignal zu verstärken, um ein verstärktes Videosignal zu erzeugen, das sich bei Abwesenheit des Steuersignals zwischen einem ersten Spannungspegel, der eine niedrigere Bildhelligkeit darstellt, und einem zweiten Spannungspegel, der eine größere Bildhelligkeit darstellt, verändert, und um ein Konstantspannungssignal auf einem Spannungspegel zu erzeugen, der in Reaktion auf das Steuersignal von dem ersten Spannungspegel auf den zweiten Spannungspegel verschoben wird, eine Kathodenstrahlröhre, die eine Kathode besitzt, um das verstärkte Videosignal und das Konstantspannungssignal zu empfangen, und Spannungsversorgungsmittel, zum Anlegen einer normalen Betriebsspannung an ein Heizelement der Kathodenstrahlröhre in Abwesenheit des Steuersignals und zum Anlegen einer Spannung, die niedriger ist als die normale Betriebsspannung, in Reaktion auf das Steuersignal.
• Unter Berücksichtigung eines zweiten Aspektes der vorliegenden Erfindung wird hiermit eine Anzeigevorrichtung bereitgestellt, umfassend: ein Datenverarbeitungsmittel zum Erzeugen von Blau-, Grün- und Rot-Videosignalen, zum Erkennen von Tastatureingaben und zum Erzeugen eines Steuersignals, wenn während einer vorgegebenen Zeitspanne keine Tastatureingaben erkannt werden; und ein Anzeigegerät, das ein erstes Mittel umfaßt, das mit dem Datenverarbeitungsmittel verbunden ist, um das Blau-Videosignal zu empfangen, das Blau-Videosignal zu verstärken, um ein verstärktes Blau-Videosignal zu erzeugen, das sich bei Abwesenheit des Steuersignals zwischen einem ersten Spannungspegel, der eine niedrigere Bildhelligkeit darstellt, und einem zweiten Spannungspegel, der eine größere Bildhelligkeit darstellt, verändert, und um ein Konstantspannungs-Blausignal auf einem Spannungspegel zu erzeugen, der in Reaktion auf das Steuersignal von dem ersten Spannungspegel auf den zweiten Spannungspegel verschoben wird, ein zweites Mittel, das mit dem Datenverarbeitungsmittel verbunden ist, um das Grün-Videosignal zu empfangen, um das Grün-Videosignal zu verstärken, um ein verstärktes Grün- Videosignal zu erzeugen, das sich in Abwesenheit des Steuersignals zwischen dem ersten Spannungspegel und dem zweiten Spannungspegel verändert, und um in Reaktion auf das Steuersignal ein Konstantspannungs-Grünsignal auf dem ersten Spannungspegel zu erzeugen, ein drittes Mittel, das mit dem Datenverarbeitungsmittel verbunden ist, um das Rot-Videosignal zu empfangen, um das Rot-Videosignal zu verstärken, um ein verstärktes Rot-Videosignal zu erzeugen, das sich in Abwesenheit des Steuersignals zwischen dem ersten Spannungspegel und dem zweiten Spannungspegel verändert, und um in Reaktion auf das Steuersignal ein Konstantspannungs-Rotsignal auf dem ersten Spannungspegel zu erzeugen, eine Kathodenstrahlröhre, die drei Kathoden besitzt, um die verstärkten Blau-, Grün- beziehungsweise Rot-Videosignale und die Konstantspannungs-Blau-, Grün- beziehungsweise Rotsignale zu empfangen, und Spannungsversorgungsmittel, zum Anlegen einer normalen Betriebsspannung an ein Heizelement der Kathodenstrahlröhre in Abwesenheit des Steuersignals, und zum Anlegen einer Spannung, die niedriger ist als die normale Betriebsspannung, in Reaktion auf das Steuersignal.
• Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird jetzt unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
• Figur 1 ein Blockschaltbild eines Anzeigegerätes der vorliegenden Erfindung ist;
• Figur 2 eine Videoverstärkerschaltung der vorliegenden Erfindung zeigt;
• Figur 3 die Signalverläufe an verschiedenen Knoten in der Videoverstärkerschaltung zeigt;
• Figur 4 eine Open-Kollektor-Schaltung zeigt;
• Figur 5 eine Schaltung zur Steuerung der Heizspannung zeigt; und
• Figur 6 die Heizspannung zeigt, die zwischen dem normalen Anzeigemodus und dem Bilddarstellung-Unterdrückungsmodus umgeschaltet wird.
• Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Lebensdauer einer CRT wesentlich verlängert wird, wenn die Temperatur der Kathode um 7 % bis 30 % der normalen Betriebstemperatur verringert wird und wenn ein Konstantspannungssignal an die Kathode angelegt wird, das von einem ersten Spannungspegel für die Anzeige der niedrigsten Helligkeit des Bildes in Richtung eines zweiten Spannungspegels des Videosignals für die Anzeige der größten Helligkeit des Bildes um 5 % bis 25 % verschoben wird, so daß ein konstanter Anodenstrom in Bereich von 2 µA bis 14 µA in der CRT fließt. Die 5 % bis 25 % stellen den Prozentsatz der Amplituden zwischen den ersten und zweiten Spannungspegeln dar. Unter dieser Bedingung wird eine sehr dunkle, unstrukturierte Farbe auf der CRT angezeigt. Diese Betriebsart wird hiernach als Bilddarstellung-Unterdrückungsmodus bezeichnet, während die Betriebsart, bei der Videosignale, die sich zwischen dem ersten und dem zweiten Spannungspegel verändern, an die Kathode angelegt werden, hiernach als normaler Anzeigemodus bezeichnet wird. Die Herabsetzung der Kathodentemperatur verringert die Kathodenemission, bewirkt jedoch die unerwünschte Reaktion von Ionen mit der Kathodenoberfläche. Um dieses Problem zu lösen, fließt, wenn die Temperatur der Kathode abgesenkt wird, der konstante Anodenstrom im Bereich von 2 µA bis 14µA, um die unerwünschte Reaktion an der Kathodenoberfläche zu verhindem Die Lebensdauer der CRT kann mit den oben erwähnten Temperatur- und Strombereichen auf 40.000 Stunden bis 44.000 Stunden erweitert werden. Im besonderen kann die Lebensdauer der CRT auf ungefähr 44.000 Stunden verlängert werden, wenn die Verringerung der Kathodentemperatur 10 % beträgt und ein konstanter Anodenstrom von 9 µA bis 10 µA fließt.
• Bezugnehmend auf Figur 1 ist ein Anzeigegerät 2 mit einer Datenverarbeitungseinrichtung, beispielsweise einem Personalcomputer 1, verbunden. Das Anzeigegerät 2 enthält eine Videoverstärkerschaltung 3, eine Stromversorgungsschaltung 4, eine Horizontalablenkungsschaltung 5, eine Vertikalablenkungsschaltung 6, eine Zeitgeberschaltung 7, eine Vorspannungsschaltung 8 und eine CRT 9. Die Stromversorgungsschaltung 4, die Horizontalablenkungsschaltung 5, die Vertikalablenkungsschaltung 6 und die CRT sind entsprechend dem Stand der Anzeigetechnik wohlbekannt. Die Stromversorgungsschaltung 4 wird durch eine Wechselspannung gespeist und liefert für die Schaltungen des Anzeigegerätes 2 die verschiedenen Spannungen. Die Horizontalablenkungsschaltung empfängt über Leitung 25 die Zeilensynchronisationsimpulse vom Personalcomputer 1 und steuert die Horizontalablenkung der CRT 9. Die Vertikalablenkungsschaltung 6 empfängt über Leitung 26 die vertikalen Synchronisationsimpulse vom Personalcomputer 1 und steuert die Vertikalablenkung der CRT 9. Die CRT 9 enthält ein Heizelement 27, eine Kathode 22, die ein Blau- (B) Videosignal empfängt, eine Kathode 23, die ein Grün- (G) Videosignal empfängt, eine Kathode 24, die ein Rot- (R) Videosignal empfängt, ein erstes Gitter 28 zum Unterdrücken der Elektronen, ein zweites Gitter 29 zum Beschleunigen der Elektronen, ein Fokussiergitter 30 zum Fokussieren des Elektronenstrahles, eine Horizontalablenkungsspule 31, eine Vertikalablenkungsspule 32 und eine Metallschicht 33. Die Videoverstärkerschaltung 3 verstärkt die Blau-, Grün und Rot-Videosignale, die vom Personalcomputer 1 über Leitung 21 bereitgestellt werden, und liefert im normalen Anzeigemodus, in dem Zeichen oder Bilder vom Personalcomputer 1 auf der CRT 9 angezeigt werden, die drei Farb-Videosignale für die Kathoden 22, 23 beziehungsweise 24. Die Videoverstärkerschaltung arbeitet gemäß der vorliegenden Erfindung in nachfolgend beschriebener Art und Weise und reagiert auf ein Steuersignal, das anzeigt, daß während einer vorgegebenen Zeitspanne keine Tastatureingaben erfolgt sind, und vom Personalcomputer 1 bereitgestellt wird. Bezugnehmend auf Figur 2 empfängt ein Block 37 am Eingangsanschluß 21B das Blau-Videosignal vom Personalcomputer 1. Der Block 37 enthält einen Vorverstärker 40, eine Additionsschaltung 44, einen Hauptverstärker 41, einen Differenzverstärker 42, eine Open-Kollektor-Schaltung 43 sowie die Widerstände 46, 47, 48, 49 und 50. Ein Ausgangssignal, d.h. das Blau- Videosignal, des Hauptverstärkers 41 wird an die Kathode 22 der CRT 9 angelegt. Die Blöcke 38 und 39 beinhalten dieselben Schaltungsanordnungen wie der Block 37 mit der Ausnahme, daß die Blöcke 38 und 39 die Open-Kollektor-Schaltung 43 mit der Verbindung des Anschlusses 49A des Widerstandes 49 zum Referenzspannungspegel nicht enthalten. Block 38 verstärkt das Grün-Videosignal und stellt dieses für die Kathode 23 der CRT 9 bereit, und Block 39 verstärkt das Rot-Videosignal und stellt dieses für die Kathode 24 der CRT 9 bereit. Die Signalverläufe 61 bis 68 an den Knoten (A), (B), (C) und (D) von Figur 2 sind in Figur 3 dargestellt. Die Signalverläufe 61, 62, 63 und 64 sind Signalverläufe des normalen Anzeigemodus zum Darstellen von Zeichen oder Bildern auf der CRT 9. Die Videoverstärkerschaltung 3 enthält ebenfalls eine Verstärkungssteuerschaltung 69 und einen Eingangsanschluß 73. Die Spannungen zur Verstärkungsteuerung auf den Leitungen 34, 35 und 36 werden durch die Verstärkungssteuerschaltung 69 in Reaktion auf das Steuersignal gesteuert, das anzeigt, daß während der vorgegebenen Zeitspanne, z.B. 30 Minuten, keine Tastatureingaben erfolgt sind, und das vom Personalcomputer 1 über Leitung 20 von Figur 1 an den Eingangsanschluß 71 angelegt wird. Das heißt, der Personalcomputer 1 besitzt einen Zeitgeber, der die Zeitspanne mißt und das Steuersignal auf LOW-Pegel setzt, wenn er kontinuierliche Tastatureingaben erkennt, und das Steuersignal. auf HIGH-Pegel setzt, wenn er während der vorgegebenen Zeitspanne keine Tastatureingaben erkennt. Wenn an den Eingangsanschluß 73 ein LOW-Pegel angelegt wird, wird ein Transistor 71 ausgeschaltet, so daß der Kollektor des Transistors 71 auf einer positiven Spannung gehalten wird.
• In diesem Zustand sind ein Kontraststeuer-Spannungsteiler 74, ein Spannungsteiler 75 zum Einstellen der roten Farbe, ein Spannungsteiler 76 zum Einstellen der grünen Farbe und ein Spannungsteiler 77 zum Einstellen der blauen Farbe einstellbar, wobei die Spannungen zur Verstärkungssteuerung auf den Leitungen 34, 35 und 36 an die Vorverstärker 40 der Blöcke 37, 38 beziehungsweise 39 angelegt werden. Die Vorverstärker 40 in den Blökken 37, 38 und 39 verstärken das Videosignal 61, das an den Eingangsanschlüssen 21B, 21G und 21R empfangen wird, um beispielsweise den in Figur 3 dargestellten Signalverlauf 62 an ihren entsprechenden Ausgängen zu erzeugen.
• Wir beziehen uns jetzt auf die Arbeitsweise des Schaltungsblokkes 37, den Differenzverstärker 42 und die Open-Kollektor-Schaltung 43 enthaltend, wobei diese Schaltungen in Reaktion auf einen LOW-Pegel des Steuersignals am Eingangsanschluß 73 für die Dauer eines Begrenzungssignals am Anschluß 89 auf Leitung 80 eine Spannung V1 erzeugen, die in Figur 3 dargestellt ist. Das Begrenzungssignal wird durch die Horizontalablenkungsschaltung 5 während der Zeitdauer des Zeilenrücklaufs erzeugt. Block 37 erzeugt in Reaktion auf den HIGH-Pegel des Steuersignals auf Leitung 80 eine Spannung V2, die größer ist als die Spannung V1. Wenn ein LOW-Pegel des Steuersignals, was anzeigt, daß der Bediener Tastatureingaben vornimmt, an den Eingangsanschluß 73 angelegt wird, wird der Anschluß 49A des Widerstandes 49 über die Open-Kollektor-Schaltung 43 mit der Referenzspannung oder Massepotential verbunden. Die Schaltungsanordnung der Open- Kollektor-Schaltung 43 ist in Figur 4 dargestellt.
• Bezugnehmend auf Figur 4 wird, wenn ein Steuersignal mit LOW- Pegel an den Eingangsanschluß 73 angelegt wird, ein Transistor 90 ausgeschaltet, und ein Transistor 91 wird eingeschaltet, so daß die Leitung 49A mit der Referenzspannung verbunden wird. Wenn ein Steuersignal mit HIGH-Pegel an den Eingangsanschluß 73 angelegt wird, wird der Transistor 90 eingeschaltet, und der Transistor 91 wird ausgeschaltet. Somit fließt kein Basisstrom durch Basis und Emitter des Transistors 91, so daß die Leitung 49A oder der Kollektor des Transistors 91 schwimmt. Da die Leitung 49A im normalen Anzeigemodus mit der Referenzspannung verbunden ist, wird der Spannungspegel auf Leitung 79 durch die Widerstände 48, 49 und 50 und eine positive Spannung +V bestimmt. Der Differenzverstärker 42 erzeugt die Spannung V1, dargestellt in Figur 3, in Reaktion auf die Differenz zwischen den Spannungen auf den Leitungen 78 und 79.
• Die Vorspannungsschaltung 8 empfängt eine Spannung von der Stromversorgung 4 und der Horizontalablenkungsschaltung 5, um verschiedene Spannungen für das Heizelement 27 und das erste, zweite sowie das Fokussiergitter 28, 29 und 30 zu erzeugen. Da in Reaktion auf den Pegel des Steuersignals einer von zwei Spannungspegeln an das Heizelement 27 angelegt wird, wird in Figur 5 der Teil der Vorspannungsschaltung 8 gezeigt, der die Heizspannung erzeugt. Die Schaltung enthält einen Spannungsregler 81, Dioden 82 und 83 und einen Transistor 84. Der Spannungsregler 81 erzeugt eine um einen vorgegebenen Betrag, beispielsweise um 5 V, höhere Spannung als die Spannung am Verbindungsknoten 88. Die Spannung am Knoten 88 wird in Reaktion auf das Steuersignal, das an den Eingangsanschluß 85 angelegt wird, zwischen zwei Pegeln, beispielsweise 0 V und 1,2 V, umgeschaltet. Der Spannungsabfall über den Dioden 82 und 83 beträgt 1,2 V. Wenn das Steuersignal LOW ist, ist der Transistor 84 ausgeschaltet, so daß die Spannung am Knoten 88 1,2 V ist. Der Spannungsregler 81 erzeugt die Heizspannung von 6,2 V am Ausgangsanschluß 87, wie dies in Figur 6 dargestellt ist. Die Heizspannung von 6,2 V aktiviert das Heizelement 27 der CRT 9, die in Figur 1 dargestellt ist, vollständig, so daß die Temperatur der Kathoden 22, 23 und 24 auf die normale Betriebstemperatur, beispielsweise 1100 K, angehoben und die CRT 9 im normalen Anzeigemodus betrieben wird. Wenn das Steuersignal HIGH ist, wird der Transistor 84 eingeschaltet, so daß die Spannung am Knoten 88 0 V beträgt. Der Spannungsregler erzeugt dann, wie in Figur 6 dargestellt, am Ausgangsanschluß 87 die Heizspannung 5,0 V. Durch Absenken der Heizspannung auf 5, V wird die Temperatur der Kathoden 22, 23 und 24 auf 1000 K abgesenkt. Die Temperatur der Kathoden 22, 23 und 24 wird somit von der normalen Betriebstemperatur um 9 % abgesenkt.
• Die Arbeitsweise der in Figur 2 dargestellten Schaltung im normalen Anzeigemodus unter Bezugnahme auf die Signalverläufe 61, 62, 63 und 64 beschreibend, wird die Verstärkung der Vorverstärker der Blöcke 37, 38 und 39 auf der normalen Betriebsverstärkung gehalten, wenn über Leitung 20 vom Personalcomputer 1 ein Steuersignal mit LOW-Pegel an das Anzeigegerät 2 angelegt wird. Die Heizspannung wird auf der normalen Betriebsspannung, d.h. 6,2 V, gehalten, so daß die Temperatur der Kathoden 22, 23 und 24 auf normaler Betriebstemperatur, d.h. 1100 K, gehalten wird. Der Differenzverstärker 42 erzeugt die niedrigere Spannung V1.
• Der Personalcomputer 1 liefert über Leitung 21 drei Videosignale, d.h. blau, grün und rot, an die Videoverstärkerschaltung 3. Die Blöcke 37, 38 und 39 empfangen die Blau-, Grün- beziehungsweise Rot-Videosignale.
• Die Arbeitsweise von Block 37 beschreibend, wird das Blau-Videosignal, das durch den Signalverlauf 61 in Figur 3 dargestellt wird, an den Vorverstärker 40 angelegt. Der Spannungspegel 61A stellt die größte Helligkeit des blauen Bildes dar, und der Spannungspegel 61B stellt die niedrigste Helligkeit des blauen Bildes dar. Der Vorverstärker 40 verstärkt den Signalverlauf 61, um den Signalverlauf 62 zu erzeugen, wobei dessen niedrigster Spannungspegel 62A, wie in Figur 3 dargestellt, durch die Additionsschaltung 44 auf die Spannung V1 begrenzt wird. Der Hauptverstärker 41 verstärkt den Signalverlauf 63, um den Signalverlauf 64 mit umgekehrter Polarität zu erzeugen. Anders ausgedrückt, der Hauptverstärker 41 verstärkt den Signalverlauf 63 invertierend, so daß die Spannung Vi zwischen der Referenzspannung 0 V und dem niedrigsten Spannungspegel 63A, der die geringste Helligkeit des Bildes darstellt, auf die Spannung V3 zwischen der Referenzspannung + B, z.B. + 70 V, und dem Spannungspegel 64A, z.B. 65 V, die geringste Helligkeit des Bildes darstellend, verstärkt wird. Die Amplitude des Signalverlaufes 63 wird auf die Amplitude des Signalverlaufes 64 zwischen dem Spannungspegel 64A und dem Spannungspegel 64B, z.B. 25 V, verstärkt. Der Signalverlauf 64 wird an die Kathode 22 der CRT 9 von Figur 1 angelegt. Wenn der Spannungspegel 64A an die Kathode 22 angelegt wird, werden von der Kathode 22 keine Elektronen emittiert, so daß kein blaues Bild auf der CRT 9 angezeigt wird. Dies wird als die geringste Helligkeit des Bildes bezeichnet. Wenn der Spannungspegel 648 an die Kathode 22 angelegt wird, emittiert die Kathode 22 Elektronen. Somit wird das blaue Bild mit der größten Helligkeit angezeigt. Dieselben Funktionen wie oben beschrieben werden durch die Blöcke 38 und 39 ausgeführt, wobei ein Farbbild auf der CRT 9 dargestellt wird.
• Jetzt die Arbeitsweise im Unterdrückungsmodus gemäß der vorliegenden Erfindung beschreibend, wenn über Leitung 20 vom Personalcomputer 1 ein Steuersignal mit HIGH-Pegel an das Anzeigegerät 2 angelegt wird, wird die Verstärkung der Vorverstärker der Blöcke 37, 38 und 39 auf Null verringert. Die Heizspannung wird auf 5,0 V verringert, so daß die Temperatur der Kathoden 22, 23 und 24 auf 1000 K herabgesetzt wird. Die Ausgangsspannung des Differenzverstärkers 42 wird auf V2 erhöht, während die Differenzverstärker 42 der Blöcke 38 beziehungsweise 39 die Spannung V1 erzeugen. Daher empfangen die Vorverstärker 40 in allen Blökken 37, 38 und 39 die Blau-, Grün- und Rot-Videosignale, wie sie durch den Signalverlauf 65 in Figur 3 dargestellt sind, und erzeugen Ausgangssignale von 0 V, wie durch den Signalverlauf 66 dargestellt. Block 37 hat die Funktion, die Ausgangsspannung des Differenzverstärkers 42 im Bilddarstellung-Unterdrückungsmodus auf die Spannung V2 umzuschalten, jedoch besitzen die Blöcke 38 und 39 diese oben erwähnte Unschaltfunktion nicht. Die Differenzverstärker in den Blöcken 38 und 39 erzeugen die Spannung V1 sowohl im normalen Anzeigemodus als auch im Unterdrückungsmodus. Deshalb wird der Signalverlauf 66 in Block 37 auf die Spannung V2 begrenzt, wie dies durch den Signalverlauf 67 dargestellt ist, während die Signalverläufe 66 in den Blöcken 38 und 39 auf die Spannung Vi begrenzt werden, wie dies durch den Signalverlauf 67A dargestellt ist. Der Signalverlauf 67, der das Blausignal darstellt, wird in Block 37 an den Hauptverstärker 41 angelegt, welcher die Spannung V2 zwischen der Referenzspannung V und dem Spannungspegel des Signalverlaufes 67 auf die Spannung V4 zwischen dem Referenzspannungspegel + B und dem Signalverlauf 68 verstärkt. Der Signalverlauf 67A, der das Grün- oder Rotsignal darstellt, wird an die Hauptverstärker in den Blöcken 38 und 39 angelegt, welche die Spannung V1 auf die Spannung V3 verstärken. Der Signalverlauf 68 für das blaue Bild wird an die Kathode 22 der CRT 9 angelegt, und die Signalverläufe 68A für das grüne und das rote Bild werden an die Kathoden 23 beziehungsweise 24 angelegt. Der Spannungspegel des Signalverlaufes 68 des blauen Bildes ist um die Spannung ΔV gegenüber den Spannungspegeln der Signalverläufe 68A des grünen und roten Bildes verschoben. Anders ausgedrückt, der Konstantspannungspegel des Signalverlaufes 68 des blauen Bildes ist um die Spannung ΔV von dem Spannungspegel 68A, welcher die geringste Helligkeit des Bildes darstellt, in Richtung des Spannungspegels 62B verschoben, welcher die größte Helligkeit des Bildes darstellt. Wenn die Signalverläufe 68A für das grüne und das rote Bild an die Kathoden 23 beziehungsweise 24 der CRT 9 angelegt werden, werden keine Elektronen von den Kathoden 23 und 24 emittiert, so daß kein grünes und kein rotes Bild angezeigt wird. Wenn der Signalverlauf 68 für das blaue Bild an die Kathode 22 der CRT 9 angelegt wird, wird eine geringe Anzahl Elektronen aus der Kathode 22 emittiert, so daß in der CRT 9 ein schwacher Elektronenstrahlstrom im Bereich von 1 µA bis 14 µA fließt. Somit wird eine ganz schwache dunkelblaue Farbe auf der CRT 9 angezeigt.
• Im Unterdrückungsmodus wird die Temperatur der Kathoden 22, 23 und 24 der CRT 9 von der normalen Betriebstemperatur, z.B. 1100 K, um 7 % bis 30 % herabgesetzt, und der Konstantspannungspegel des Blausignals wird von dem Spannungspegel, der die geringste Helligkeit des blauen Bildes darstellt, um 5 % bis 25 % verschoben, wobei in der CRT 9 der schwache Elektronenstrahlstrom im Bereich von 2 µA bis 14 µA fließt, um eine ganz schwache dunkelblaue Farbe auf der CRT 9 anzuzeigen. Wie hier im vorhergehenden beschrieben, verringert die Absenkung der Kathodentemperatur die Kathodenemission, bewirkt jedoch eine unerwünschte Reaktion von Ionen mit der Kathodenoberfläche. Um dieses Problem zu lösen, gestattet man, daß der konstante Elektronenstrahlstrom im Bereich von 2 µA bis 14 µA fließt.
• Der Grund für die Auswahl der Kathode 22 besteht darin, daß die Anregung des menschlichen Auges durch die blaue Farbe relativ gering ist. Das fluoreszierende Material, aus dem die drei Farben auf der Bildschirmoberfläche gebildet werden, ist dem Stand der Technik entsprechend ebenfalls wohlbekannt.
• Wie hier im vorhergehenden beschrieben, schaltet das Anzeigegerät 2 in Reaktion auf den Pegel des Steuersignals seine Betriebsart zwischen dem normalen Anzeigemodus und dem Unterdrükkungsmodus um.
• Desweiteren wird die in Figur 1 gezeigte Zeitgeberschaltung bereitgestellt, um ein Überschreiten einer vorgegebenen Zeitspanne, z.B. eine Stunde nach Empfang eines HIGH-Pegels des Steuersignals auf Leitung 20, zu erkennen, um die Stromversorgungsschaltung 4 auszuschalten. Wenn der Pegel des Steuersignals während der vorgegebenen Zeitspanne auf LOW zurückgesetzt wird, wird auch die Zeitgeberschaltung 7 zurückgesetzt. Der Zweck der Zeitgeberschaltung 7 besteht darin, in der folgenden Situation alle Schaltungen des Anzeigegerätes 2 auszuschalten. Manchmal neigt der Bediener dazu, das Ausschalten des Anzeigegerätes zu vergessen, wenn er oder sie die Büroarbeit beendet oder seinen oder ihren Schreibtisch für lange Zeit verläßt. Durch die Arbeitsweise der Zeitgeberschaltung 7 wird die Kathodenemission gestoppt und Energie gespart. Die vorliegende Erfindung kann somit die Lebensdauer der CRT auf 40.000 Stunden bis 44.000 Stunden verlängern.

Claims (6)

1. Anzeigevorrichtung umfassend:

ein Datenverarbeitungsmittel (1) zum Erzeugen eines Videosignals (21), zum Erkennen von Tastatureingaben und zum Erzeugen eines Steuersignals (20), wenn während einer vorgegebenen Zeitspanne keine Tastatureingaben erkannt werden; und

ein Anzeigegerät (2) enthaltend;

ein Mittel, das mit dem Datenverarbeitungsmittel (1) verbunden ist, um das Videosignal (21) zu verstärken, um ein verstärktes Videosignal (B) zu erzeugen, das sich bei Abwesenheit des Steuersignals (20) zwischen einem ersten Spannungspegel, der eine niedrigere Bildhelligkeit darstellt, und einem zweiten Spannungspegel, der eine größere Bildhelligkeit darstellt, verändert, und um ein Konstantspannungssignal auf einem Spannungspegel zu erzeugen, der in Reaktion auf das Steuersignal (20) von dem ersten Spannungspegel in Richtung des zweiten Spannungspegels verschoben wird,

eine Kathodenstrahlröhre (9), die eine Kathode besitzt, um das verstärkte Videosignal (B) und das Konstantspannungssignal zu empfangen, und ein Spannungsversorgungsmittel (8) zum Anlegen einer normalen Betriebsspannung an ein Heizelement (27) der Kathodenstrahlröhre (9) in Abwesenheit des Steuersignals (20) und zum Anlegen einer Spannung an das Heizelement (27), die niedriger als die normale Betriebsspannung ist, in Reaktion auf das Steuersignal.

2. Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das mit dem Datenverarbeitungsmittel verbundene Mittel umfaßt:

einen Verstärker zum Empfangen des Videosignals, der eine Verstärkung besitzt, die zwischen einer normalen Betriebsverstärkung zum Erzeugen des verstärkten Videosignals und einer verminderte Verstärkung zum Erzeugen des Konstantspannungssignals umgeschaltet werden kann;

Verstärkungssteuerungsmittel zum Umschalten der Verstärkung des Verstärkers auf die normale Betriebsverstärkung in Abwesenheit des Steuersignals und zum Umschalten der Verstärkung des Verstärkers auf die verminderte Verstärkung in Reaktion auf das Steuersignal; und

ein Mittel zum Verschieben des Konstantspannungssignals in Reaktion auf das Steuersignal von dem ersten Spannungspegel in Richtung des zweiten Spannungspegels.

3. Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Konstantspannungssignal um 5 % bis 25 % von dem ersten Spannungspegel verschoben wird, und wobei die an das Heizelement angelegte Spannung herabgesetzt wird, um die Kathodentemperatur um 7% bis 30 % bezogen auf deren normale Betriebstemperatur zu verringern.

4. Anzeigevorrichtung umfassend:

ein Datenverarbeitungsmittel zum Erzeugen von Blau-, Grünund Rot-Videosignalen, zum Erkennen von Tastatureingaben und zum Erzeugen eines Steuersignals, wenn während einer vorgegebenen Zeitspanne keine Tastatureingaben erkannt werden; und ein Anzeigegerät, das ein erstes Mittel umfaßt, das mit dem Datenverarbeitungsmittel verbunden ist, um das Blau-Videosignal zu empfangen, das Blau-Videosignal zu verstärken, um ein verstärktes Blau-Videosignal zu erzeugen, das sich bei Abwesenheit des Steuersignals zwischen einem ersten Spannungspegel, der eine niedrigere Bildhelligkeit darstellt, und einem zweiten Spannungspegel, der eine größere Bildhelligkeit darstellt, verändert, und um ein Konstantspannungs-Blausignal auf einem Spannungspegel zu erzeugen, der in Reaktion auf das Steuersignal von dem ersten Spannungspegel in Richtung des zweiten Spannungspegels verschoben wird,

ein zweites Mittel, das mit dem Datenverarbeitungsmittel verbunden ist, um das Grün-Videosignal zu empfangen, um das Grün-Videosignal zu verstärken, um ein verstärktes Grün- Videosignal zu erzeugen, das sich in Abwesenheit des Steuersignals zwischen dem ersten Spannungspegel und dem zweiten Spannungspegel verändert, und um in Reaktion auf das Steuersignal ein Kohstantspannungs-Grünsignal auf dem ersten Spannungspegel zu erzeugen,

ein drittes Mittel, das mit dem Datenverarbeitungsmittel verbunden ist, um das Rot-Videosignal zu empfangen, um das Rot-Videosignal zu verstärken, um ein verstärktes Rot-Videosignal zu erzeugen, das sich in Abwesenheit des Steuersignals zwischen den ersten Spannungspegel und dem zweiten Spannungspegel verändert, und um in Reaktion auf das Steuersignal ein Konstantspannungs-Rotsignal auf dem ersten Spannungspegel zu erzeugen,

eine Kathodenstrahlröhre, die drei Kathoden besitzt, um die verstärkten Blau-, Grün- beziehungsweise Rot-Videosignale und die Konstantspannungs-Blau-, Grün- beziehungsweise Rotsignale zu empfangen, und ein Spannungsversorgungsmittel zum Anlegen einer normalen Betriebsspannung an ein Heizelement der Kathodenstrahlröhre in Abwesenheit des Steuersignals und zum Anlegen einer Spannung an das Heizelement, die niedriger als die normale Betriebsspannung ist, in Reaktion auf das Steuersignal.

5. Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei das erste Mittel umfaßt:

einen Verstärker zum Empfangen des Blau-Videosignals, der eine Verstärkung besitzt, die zwischen einer normalen Betriebsverstärkung zum Erzeugen des verstärkten Blau-Videosignals, das sich zwischen dem ersten Spannungspegel und dem zweiten Spannungspegel verändert, und einer verminderten Verstärkung zum Erzeugen des Konstantspannungssignals umgeschaltet werden kann;

ein Verstärkungssteuerungsmittel zum Umschalten der Verstärkung des Verstärkers auf die normale Betriebsverstärkung in Abwesenheit des Steuersignals und zum Umschalten der Verstärkung des Verstärkers auf die Verstärkung null in Reaktion auf das Steuersignal; und

ein Mittel zum Verschieben des Konstantspannungssignals in Reaktion auf das Steuersignal von dem ersten Spannungspegel auf den zweiten Spannungspegel.

6. Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 4 oder Anspruch 5, wobei das Konstantspannungs-Blausignal um 5 0.0 bis 25 % von dem ersten Spannungspegel verschoben wird und wobei die an das Heizelement angelegte Spannung herabgesetzt wird, um die Kathodentemperatur um 7% bis 30 % bezogen auf deren normale Betriebstemperatur zu verringern.