JP3882868B2 - カラー受像管のビーム電流監視回路 - Google Patents
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Description
【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ICRT 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IcRT 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ICRT 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ICRT 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ICRT 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ICRT 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ICRT 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ICRT 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)
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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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