JP3882868B2 - カラー受像管のビーム電流監視回路 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＲＧＢ信号により駆動されるカラー受像管のビーム電流を制御する回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
受像管は過大なビーム電流による過負荷から保護する必要があるため、上記の種類の回路は一般的に公知である。
ビーム電流の大きさを明らかにする唯一の情報項目は、関連した高圧変圧器を介して高圧から得られる。しかし、この情報項目は、Ｒビーム電流、Ｇビーム電流及びＢビーム電流の和だけを生成し、その上、約２ミリ秒ずつ遅延され、積分され、制限される。高圧変圧器の情報項目だけに基づく回路の制御は、受像管のＲ、Ｇ、Ｂの個々のビーム電流に依存しない粗い調節だけを行なう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、特に、高速に調節できる情報項目が得られる改良されたビーム電流制御回路を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、請求項１並びに請求項８に記載された本発明により実現される。本発明の有利な展開例は従属項に記載されている。
ビーム電流を制御する回路は、カラー受像管のＲビーム電流、Ｇビーム電流及びＢビーム電流に対する電流画像を使用し、この電流画像を用いてＲ、Ｇ、Ｂの個別の各ビーム電流が画像鮮鋭度、及び／又は、１ライン毎並びに１画像毎のピークホワイト、最大ビーム電流、平均ビーム電流に関して別個に監視される。電流画像はカラー受像管の実際の電流に大部分で対応する。これらの電流画像の和は、ミリ秒レンジの変動及び長期のドリフトを補正するため、例えば、関連した高圧変圧器から得られたビーム電流情報項目と比較される。電流画像を使用することにより、ビーム電流を制御する回路は、特にＲＧＢの３色に対する画像鮮鋭度を非常に高速に調節し得るようになるが、受像管内の全ビーム電流も非常に高速に調節し得るようになる。
【０００５】
電流画像を生成するため、ＲＧＢ信号は、特に制御可能な利得を有する増幅器においてタップ、例えば、クランプされ、増幅され、ガンマ補正を用いて加重される。受像管の実際の電流比はこの手段を用いて疑似される。加重和は上記の信号から形成され、ビーム電流情報項目Ｉ_CRT に関する比較値として機能する。２個の情報項目は比較器／積分器において相互に比較され、その出力信号は増幅器の利得を制御するため使用される。
【０００６】
制御回路において、Ｒ電流画像、Ｇ電流画像及びＢ電流画像の個別の各値は、Ｒビーム電流、Ｇビーム電流及びＢビーム電流、並びに、画像鮮鋭度を調節するため監視される。また、加重和は、制御回路の出力信号と共に決定回路において監視される。
ビーム電流を制御する回路は、完全にアナログ的な構成をなすことが可能であり、既存のビデオプロセッサに集積化される利点がある。或いは、ビデオプロセッサがディジタル的に動作する場合、このビーム電流を制御する回路はディジタル的に実現してもよい。ガンマ補正は、例えば、特定の電流レンジ毎に非線形曲線を疑似する複数の演算増幅器を用いて実現され得る。Ｒ信号、Ｇ信号及びＢ信号は、ビデオプロセッサに供給されたＹ信号、Ｂ−Ｙ信号及びＲ−Ｙ信号から形成される。画像鮮鋭度及び最大ビーム電流の補正は、コントラスト、画像輝度及び飽和度と共に含まれる。
【０００７】
ビーム電流を制御する回路は、ＲＧＢ信号によって駆動され、例えば、テレビジョンセット又はコンピュータモニタで利用される全てのカラー受像管と共に使用され得る。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、構成図を参照して本発明を説明する。図１にはカラー受像管１が示されている。カラー受像管１は、高圧変圧器４によって高圧ＵＨが供給され、ビデオプロセッサ２及びビデオ増幅器５を介してＲ信号、Ｇ信号及びＢ信号により駆動される。ビーム電流制御回路３は、高圧変圧器４からビーム電流情報項目Ｉ_cRT を受け、ビデオプロセッサ２とビデオ増幅器５との間のタップを経由してＲ、Ｇ、Ｂ信号に関する情報項目を受ける。受像管１の実際のビーム電流比と対応する電流画像は回路３で計算される。この電流画像は、画像鮮鋭度とＲ、Ｇ、Ｂビーム電流の両方を非常に高速に調節することが可能である。
【０００９】
例えば、テレビジョンセットにおける画質の改良と共に、受像管、特に、ビーム電流の要求条件は高まり続ける。例えば、１台の電子銃当たり７ミリアンペアのビーム電流が将来に備えて既に考慮されている。しかし、過大なビーム電流は連続動作中に受像管を損傷させるので、平均ビーム電流は非常に高くなることが許されない。しかし、画像輝度は、一般的に通常のテレビジョン画像再生中に非常に大きく変動するので、非常に高いビーム電流を短時間の間だけ使用し得る。これは、瞬間的に発生するホワイトピクチャーロケーションを良好なコントラスト及び高輝度（ピークホワイト）で表示するため特に重要である。しかし、たとえ瞬間的であるとしても過大なビーム電流はホワイトピクチャーロケーションのブルーミングを生じるので、ビーム電流の平均値も制限する必要がある。カラーエッジは画像鮮鋭度（“ピーキング”）を強調するため、屡々テレビジョンセット内において過剰に増加される。この過剰な増加はビーム電流が非常に大きい場合には減少させる必要がある。
【００１０】
受像管１のビーム電流に関する唯一の情報項目はビーム電流情報項目Ｉ_CRT であり、高圧変圧器４を介して得られるビーム電流情報項目Ｉ_CRT は、Ｒビーム電流、Ｇビーム電流及びＢビーム電流の和に対応する。しかし、この情報項目は、約２ミリ秒間に亘り遅延され、その上、変形、積分並びに制限されるので、高速かつ正確な調節を実現できない。例えば、高圧変圧器の容量性電流が影響を与える。ビーム電流情報項目Ｉ_CRT は、長期の変動、例えば、温度変化又は経年変化を補償するためだけに使用される。
【００１１】
ビーム電流制御回路３においてＲ、Ｇ、Ｂ電流画像を用いることは、一方で、ビーム電流制限の非常に高速の調節が可能になり、他方で、受像管１内でのＲ、Ｇ、Ｂの各ビーム電流毎にピーク電流の制御が可能になる。画像エッジの画像鮮鋭度は、上記の如く、対応した映像信号と所謂“ピーキング”との和により構成される。和はビーム電流制御回路３内の最大許容値に制限される。Ｒ、Ｇ、Ｂ電流画像は、電流画像ができる限り実際のビーム電流に近づくように、例えば、受像管内で直接的に測定を行うことによって検査してもよい。この場合、主としてカラーエッジの容量性電流は考慮すべきではない。
【００１２】
以下、図２を参照してビーム電流制御回路３を詳細に説明する。映像信号Ｙ、Ｂ−Ｙ及びＲ−Ｙは上記のビデオプロセッサ２に供給され、ビデオプロセッサ２はその映像信号からＲ、Ｇ、Ｂ信号を形成する。映像信号Ｙ、Ｂ−Ｙ及びＲ−Ｙは、ビデオプロセッサ２の第１番目の調節段１７においてコントラスト、飽和度及び輝度が調節され、次に、第２番目の変換段１８においてＲ、Ｇ、Ｂ信号（Ｒ、Ｇ、Ｂマトリックス）に変換される。次の第３段１９は、付加的に“カットオフ”を行う駆動段１９である。このようにしてビデオプロセッサ２で獲得されたＲ、Ｇ、Ｂ信号はクランピング回路１０に供給され、クランピング回路１０のタップされた信号は次に増幅器１１で増幅される。次のガンマ補正回路１２において、受像管のＲ、Ｇ、Ｂビーム電流に対する電流画像を作成するためガンマ補正が行われる。ガンマ補正は、例えば、特定の電流レンジ毎に非線形曲線を疑似する３個の演算増幅器を用いて実現され得る。
【００１３】
本実施例の場合に“カットオフ”は積分回路であるビデオプロセッサ２の駆動段１８で積分されるので、クランピング回路は不可欠である。或いは、例えば、ビーム電流制御回路３が集積回路内にビデオプロセッサ２と一体的に実現されている場合、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号は、クランピング回路を用いることなく、駆動段１９の前でタップされても構わない。
【００１４】
銃電流制御回路１４において、Ｒ、Ｇ、Ｂの各電流画像は、Ｒ、Ｇ、Ｂビーム電流並びに画像鮮鋭度（“ピーキング”）を調節及び／又は制限するため監視される。加算回路１３において、加重和がＲ、Ｇ、Ｂ電流画像から形成される。この和は、受像管内の全電流に対する電流画像に対応し、ガンマ補正回路１２の後で、例えば、図２に示される如くの所定のカラー受像管に対し、０．４、０．３３及び０．２７とすることができる特別の係数ａ、ｂ、ｃによりＲ、Ｇ、Ｂ信号を加重し、得られたＲ、Ｇ、Ｂ情報を加算することにより行われる。
【００１５】
決定回路１６において、加重和信号と、銃電流制御回路１４からの信号は、画像鮮鋭度信号ＳＨ及びビーム電流信号ＡＢＬ（自動ビーム制限）を介してビデオプロセッサ２を用いて画像鮮鋭度及びビーム電流を調節するため一体的に評価される。Ｒビーム電流、Ｇビーム電流及びＢビーム電流の中のいずれかが非常に大きい場合、Ｒ、Ｇ、Ｂの３個全てのビーム電流は、色歪みを防止するため（“ピーキング制御”）調節によって減少させられる。調節段１７における調節は、受像管のビーム電流を減少させるため（１ミリ秒よりも素早く）非常に高速に動作するが、ビーム電流が次に再上昇したときには（略数秒のレンジで）緩慢に動作する。この場合、自動ビーム制限信号ＡＢＬは受像管の全ビーム電流を制御し、一方、画像鮮鋭度信号ＳＨはＲ、Ｇ、Ｂビーム電流の“ピーキング”を制御する。
【００１６】
比較器／積分器１５において、ビーム電流情報項目Ｉ_CRT は、加算回路１３からの加重和信号と比較される。この差は、大きく、例えば３０倍で増幅され、長期（例えば、約５０ミリ秒の時間τ）に積分され、この信号は増幅器１１の利得を調節するため使用される。ビーム電流情報項目Ｉ_CRT が例えばＧ２スクリーングリッドの電圧変化、経年変化、温度ドリフト、又は、欠損のために変化した場合、増幅器１１は、全電流をリセットさせるため比較器／積分器１５によって対応して再調整される。かくして、ビーム電流情報項目Ｉ_CRT は、２ミリ秒ずつ遅延され、かつ、上記の如くの他の欠点を含むので、調節のため直ぐには使用されない。２ミリ秒の遅延時間は、例えば、ビーム電流が充分に高速に再調整されないため、ブラック／ホワイトピクチャー問題を生ずる。
【００１７】
ビーム電流を制御する回路のディジタル的な実施例の場合、アナログビーム電流情報を変換するためアナログ・ディジタル変換器が必要とされる。この例において、映像信号Ｙ、Ｂ−Ｙ及びＲ−Ｙはディジタル情報として与えられる。ビデオプロセッサの変換段１８において、上記の映像信号は処理され、例えば、８ビットの分解能のＲ、Ｇ、Ｂ信号に変換される。ディジタル的な実施例の場合に、Ｒ、Ｇ、Ｂデータは、変換段１８の処理後、増幅器１０に直ぐに供給されるので、図２に示されたクランピング回路１０が必要ではなくなる。受像管１を駆動するため必要なアナログ信号を駆動段１９に供給するため、ディジタル・アナログ変換器が駆動段１９の前に配置される。本実施例の場合、増幅器１１とガンマ補正回路１２と加算回路１３と比較器／積分器１５と決定回路１６は、完全にディジタル的に動作する。これらは、ビデオプロセッサと同じ８ビットの分解能を使用してもよく、又は、制御要求に依存して８ビットよりも高い若しくは低い分解能を使用しても構わない。
【００１８】
上記の実施例は本発明の有利な実施例に過ぎず、本発明はかかる実施例に限定されない。当業者は本発明の範囲を逸脱することなく上記実施例の種々の変更を行うことが可能である。特に、クランピング回路１０、増幅器１１、ガンマ補正回路１２、加算回路１３、電流制御回路１４、比較器／積分器１５、決定回路１６、調節段１７、変換段１８及び駆動段１９は、別個に配置し、又は、部分的に集積化し、若しくは、完全に集積化することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＲＧＢカラー受像管用のビーム電流制御回路の略ブロック図である。
【図２】カラー受像管のビーム電流を制御する回路のブロック図である。
【符号の説明】
２ ビデオプロセッサ
３ ビーム電流制御回路
１０ クランピング回路
１１ 増幅器
１２ ガンマ補正回路
１３ 加算回路
１４ 銃電流制御回路
１５ 比較器／積分器
１６ 決定回路
１７ 調節段
１８ 変換段
１９ 駆動段

Claims (6)

1. Ｒ信号、Ｇ信号及びＢ信号により駆動されるカラー受像管でビーム電流を制御する回路であって、
   該Ｒ信号、Ｇ信号及びＢ信号のそれぞれを個別に増幅するため、該Ｒ信号、Ｇ信号及びＢ信号に結合される増幅器と、
   Ｒ、Ｇ及びＢに対応する電流画像を与えるため、ガンマ補正により該増幅器の信号を加重するガンマ補正回路と、
   該ガンマ補正回路の信号から、加重和信号が形成される加算回路と、
   該増幅器の利得を制御するため、該加重和信号とビーム電流の情報項目との間での比較が行う比較器／積分器とを備え、
   該Ｒ、Ｇ及びＢに対応する電流画像のそれぞれは、Ｒビーム電流、Ｇビーム電流及びＢビーム電流、及び／又は画像の鮮鋭度を調節するために制御回路により監視される、
   ことを特徴とする回路。
2. 該制御回路からの信号、及び該ガンマ補正後に形成される該加重和信号は、決定回路で評価される、
   ことを特徴とする請求項１記載の回路。
3. 該決定回路は、画像の鮮鋭度の制御、並びにＲビーム電流、Ｇビーム電流及びＢビーム電流の制御のため、該Ｒ信号、Ｇ信号及びＢ信号のタップの前に配置されているビデオプロセッサでＹ信号、Ｂ−Ｙ信号及びＲ−Ｙ信号に影響を与える、
   ことを特徴とする請求項２記載の回路。
4. Ｒ信号、Ｇ信号及びＢ信号により駆動されるカラー受像管でビーム電流を制御する方法であって、
   該Ｒ信号、Ｇ信号及びＢ信号のそれぞれを増幅するため、該Ｒ信号、Ｇ信号及びＢ信号がタップ接続されて増幅器により増幅され、
   電流画像を計算するため、ガンマ補正回路により該増幅器の信号が加重され、
   これら加重された信号から加算回路で合計が形成され、
   ビーム電流及び／又は画像の鮮鋭度を制御するため、比較器／積分器で該加算回路の合計がビーム電流の情報項目と比較される、
   ことを特徴とする方法。
5. 該ガンマ補正により加重されたＲ信号、Ｇ信号及びＢ信号は、画像の鮮鋭度の制御のために制御回路で監視される、
   ことを特徴とする請求項４記載の方法。
6. 該制御回路の信号及び該ガンマ補正後に形成される合計は、決定回路で評価され、該決定回路は、画像の鮮鋭度の制御及びビーム電流の制御のため、該Ｒ信号、Ｇ信号及びＢ信号のタップの前に配置されているビデオプロセッサでＹ信号、Ｂ−Ｙ信号及びＲ−Ｙ信号に影響を与える、
   ことを特徴とする請求項５記載の方法。

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