KR930004801B1 - 빔 전류 제한 제어장치 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

빔 전류 제한 제어장치
도면은 본 발명의 원리에 다른 빔 전류 제한 장치를 포함하는 칼라 텔레비젼 수상기의 일부에 대한 도시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 텔레비젼 신호원 11 : 주파수 선택 회로
12 : 색도 처리기(chrominance processor)
14 : 휘도 처리기(luminance processor)
22 : 고전압원 25 : 편향회로
30 : 자동 빔 전류 리미터 회로망
본 발명은 텔레비젼 수상기나 이와 대등한 비디오 신호처리 및 표시 시스템에서의 키네스코프와 같은 영상 표시 장치에 의해 도통되는 과다 평균 빔 전류나 평균 이상의 빔 전류를 자동적으로 제한하기 위한 장치에 관한 것이다.
텔레비젼 수상기의 영상 재생 키네스코프에 의해 도통되는 과다 빔 전류는 결과적으로 영상 표시기의 질을 저하시킬 수 있다. 특히, 과다 빔 전류는 키네스코프와 동작상 관련된 수상기 편향 시스템의 성능을 저하시킬 수 있고, 전자 빔 스포트의 촛점 흐림과 화상 블루밍(blooming)을 야기시킬 수 있다. 높은 빔 전류는 또한 키네스코프의 안전한 동작 전류 용량을 초과하여 높은 빔 전류는 또한 키네스코프의 안전한 동작 전류 용량을 초과하여 높은 빔 전류 레벨에 민감한 키네스코프와 관련회로 구성 요소를 손상시킬 수 있다.
과다 평균 및 빔 전류 과다 피크나 과다 빔 전류를 자동 제어하기 위한 여러 장치가 공지되어 있는데, 그 중 하나는 디.에이취.윌리스의 미국 특허 제4,167,015호에서 설명된다. 윌리스의 장치는 수상기의 한 채널에서 다른 채널로 스위칭할 때 발생되는 고속 피크 빔 과도 전류에 신속히 응답할 수 있다는 장점이 있다. 상기의 윌리스 특허에 설명된 형태의 피크 응답 빔 전류 리미터는 평균 크기 이상의 피크 빔 전류에 만족할만하게 응답할 수 있다. 과다하게 높은 평균 이상의 빔 전류 레벨은 종종 반복 화면과 관련된다. 이러한 화면은 그래픽이고 비디오 게임 표시기에서 볼 수 있는 것과 같은 더 어두운 영역으로 둘러싸인 비교적 밝은 영역을 포함한다. 이러한 화면은 수직 필드 주사 속도로 반복되고, 평균 이상의 크기를 갖는 반복 피크 빔 전류 특성을 나타낸다. 평균보다 상당히 높은 빔 전류 레벨은 수상기의 편향 회로에서 과다한 가열 현상을 가져올 수 있으므로 바람직하지 못하다. 이러한 평균 이상의 빔 전류 레벨로 인해 편향 회로의 하나 이상의 구성 요소가 열적으로 파괴되게 된다. 평균보다 상당히 높은 빔 전류 레벨로 인해 키네스코프 마스크가 과다하게 국부 가열되어 마스크가 랩(wrap)되고 색도계 에러가 발생하게 된다.
본 발명의 원리에 따르면, 본 명세서에서는 과다 평균 빔 전류 레벨과 평균 이상의 과다 빔 전류 레벨을 제한하는 작용을 하는 키네스코프 빔 전류 리미터 장치를 구비한 비디오 신호 처리 시스템이 공개된다. 공개된 장치는 평균 응답 적분형 캐패시터를 포함하고 이 캐패시터에는 비디오 채널에서의 비디오 신호 제어점에 인가하기 위한 빔 전류 제한 제어 전압이 발생된다. 전류 경로는 키네스코프 빔 전류의 크기를 표시하는 신호가 발생되는 감지점에 적분형 캐패시터를 연결한다. 전류 경로는 캐패시터를 포함하는 회로의 응답시간을 수정하는 임계 회로(thresold circuit)를 포함함으로써, 평균 이상의 높은 레벨의 빔 전류 레벨을 포함하는 높은 빔 전류 레벨이 존재할 때 캐패시터 양단간 전압의 변화 속도를 보다 빠르게 한다.
도면은 칼라 텔레비젼 수상기의 일부에 대해 도시한 것이며 특히, 본 발명의 원리에 따른 장치를 포함하여 부분적으로 블럭 형태로 부분적으로 개략 회로 형태를 도시한 것이다.
텔레비젼 신호원(10)으로부터의 합성 칼라 텔레비젼 신호는 주파수 선택 신호(11)에 인가되고, 이 주파수 선택 회로(11)에 인가되고, 이 주파수 선택 회로(11)는 각각의 출력에서 텔레비젼 신호의 분리된 휘도 성분(Y)과 색도 성분(C)을 제공한다. 색도 처리기(12)는 분리된 색도 성분으로부터 다수의 색차 신호 r-y, g-y 및 b-y를 유도한다. 분리된 휘도 성분은 예를 들면 직류 레벨 시프트, 증폭 및 이득 제어 회로를 포함하는 휘도 처리기(14)에 의해 처리된다. 사용자 조정 가능한 수동 밝기 제어 전위차계(13)의 와이퍼는 단자 T1를 경유하여 휘도 처리기(14)의 휘도 신호 직류 레벨 제어 입력에 결합된다. 휘도 신호의 직류 레벨과, 이 직류 레벨에 따라서 표시된 영상의 밝기는 단자 T1에 인가된 전압의 레벨에 따라 가변한다. 사용자 조절 가능 수동 화상 제어기(15)의 와이퍼는 단자 T2를 경유하여 휘도 처리기(14)의 휘도 신호 제어 입력에 결합되고 단자 T3을 경유하여 색도 처리기(12)의 색도 신호 이득 제어 입력에 결합된다. 휘도 및 색도 신호의 이득과 이에 따른 표시 영상의 콘트라스트는 단자 T2및 T3에 인가된 전압의 레벨에 따라 변한다.
휘도 처리기 (14)로부터의 처리된 휘도 신호는 저레벨 칼라 영상 표시 신호 r, g 및 b를 발생하기 위하여 색도 처리기(12)로부터의 칼라 차 신호를 매트릭스 증폭기(17)에서 결합한다. 이들 신호는 칼라 영상 표기 키네스코프(20)의 강도 제어 전극, 예를 들면 캐소트 전극을 구동시키기에 적합한 고레벨 비디오 출력 신호 R, G, B를 발생하기 위해 구동단자(18)에서 각각의 키네스코프 구동 증폭기에 인가된다.
키네스코프(20)의 얼토(애노드) 전극용 고동작 전압은 고전압 배율기를 포함하는 고전압 공급원(22)의 출력 단자 T4에서 제공된다. 수상기 편향 회로(25)로부터의 수평 플라이백 펄스(horizontal flyback pulse)는 단자 T5를 경유하여 고전압원(22)에 인가되고, 저항(26)과 이 저항과 조합된 직류 전압원(＋30V)을 포함하는 전류원으로부터의 키네스코프 재공급 전류(IR)는 저항(27) 및 단자 T을 경유하여 고전압원(22)에 제공된다. 편향 회로(25)는 공지된 바와같이 수상기에 의해 이용되는 수평 편향 제어 신호(H) 및 수직 편향 제어 신호(V)를 제공한다.
본 발명의 원리에 따르면, 적분형 캐패시터(31), 스위칭 다이오드(32), 바이어스 저항(33), 빔 전류 리미터 제어 신호 순차 회로망(35), 그리고 다이오드(34)와 저항(37)을 포함하는 회로망을 포함한 자동 키네스코프 빔 전류 리미터 회로망(30)은 키네스코프 제공급 전류원과 동작상 연관된다. 빔 전류 리미터는 과잉 평균, 과도 피크 및 평균 이상의 키네스코프 빔 전류를 자동적으로 제한하기 위해 키네스코프에 의해 도통되는 빔 전류의 크기를 나타내는 재공급 전류 IR의 크기에 응답한다.
적분형 캐패시터(31)는 다이오드(32)를 통하여 노드 A와 접지 사이에 결합되는데, 상기 다이오드(32)는 보통 저항(33)을 통해 제공되는 바이어스에 의해 도통 상태로 유지된다. 노드 A에 발생된 전압은 재공급 전류 IR의 크기에 의해 명백히 나타내진 바와같이 키네스코프 빔 전류의 레벨에 따라 변한다.
키네스코프 재공급 시스템의 저항(26)에 의해 도통되는 전류 IS는 노드 A와 감지 노드 B사이의 DC 결합 전류 경로에서 자동 빔 전류 리미터 회로망(30)으로 흐르는 제어 전류 성분 IC와, 고전압원(22)의 입력으로 흐르는 재공급 제어 전류 성분 IR을 포함한다. 전류 IR과 IC의 크기는 예를 들면 전류 IR이 증가할 때 전류 IC가 감소하는 역관계가 있다. 필터 캐패시터(29)는 노드 B에서 수평 라인을 재공급 전류 성분을 제거한다. 재공급 전류 IR의 크기는 키네스코프에 의해 도통되는 빔 전류에 따라 변한다.
통상의 빔 비제한 모드에서 노드 A에 발생된 전압은 순차 회로망(35)에서 입력 에미터 폴로워 트랜지스터(36)의 베이스―콜렉터 접합을 순방향 바이어스하기에 충분할 정도로 크며, 이에 의해 제어전류 IC는 저항(37)을 통해 흐르고 트랜지스터(36)의 베이스에서 콜렉터로 흐른다. 트랜지스터(36)의 순방향 바이어스된 베이스와 콜렉터간 접합은 노드 A에 대하여 전압 클램프로 작용한다. 이때 다이오드(34)는 역바이어스된 비도통 상태를 나타낸다. 트랜지스터(36)의 콜렉터 전극은 제어 전류 IC와 대응하고, 트랜지스터(36)의 에미터 전류는 전류원(38)에 의해 공급된다. 트랜지스터(36)의 베이스와 콜렉터 접합이 순방향 바이어스되는 한 빔 전류 제한 제어 작용은 발생하지 않는다. 그동안 노드 A는 트랜지스터(36)의 콜렉터 바이어스 전압(＋11.2V)보다 약 0.7V 더 큰 전압으로 클램프된다. 이때 트랜지스터(36)는 제어 전류 IC의 변화에 대해 비선형적으로 동작하며, 이에 의해 트랜지스터(36)의 에미터 전류 및 전압은 베이스 전류의 함수로서 실제로 불변 상태로 유지된다.
재공급 전류 IR이 제어 전류 IC가 수마이크로 암페어의 레벨로 감소하는 점을 증가할 때 자동 빔 전류 제한 작용이 시작된다. 이러한 현상이 일어날 때 트랜지스터(36)의 베이스-콜렉터 접합은 역바이어스되고, 이에 의해 노드 A는 클램프되지 않으며 재공급 전류 IR이 증가함에 따라 감소하는 전압을 나타낸다. 트랜지스터(36)는 재공급 전류 IR과 노드 A에서의 대응 전압의 변화의 함수로서 변하는 에미터 제어 전압을 발생하도록 선형적으로 동작한다.
트랜지스터(36)의 에미터 제어 전압은 순차 회로망(35)의 출력에서 가변 빔 제한 제어 전업 VP 및 VB를 발생시키는데 이용된다. 특히, 가변 제어 전압 VP는 제1범위에 걸쳐서 과잉 빔 전류가 발생할 때 발생되며, 이경우 전압 VP는 휘도 처리기(14)와 색도 처리기(12)의 이득 제어 입력 I2및 I3을 경유하여 휘도 신호와 색도 신호의 진폭을 감소시킴으로써 과잉 빔 전류를 제한하는 작용을 한다. 제어 전압 VB는 제1범위내에서 빔 전류의 크기보다 큰 크기를 갖는 제2범위를 통하여 과잉 빔 전류에 응답하여 발생된다. 이 경우, 화상 이득 제어 빔 전류 제한 작용은 휘도 처리기(14)의 단자 T1과 제어 전압 VB를 통하여 비디오 신호의 직류 레벨을 감소시킴으로써(즉, 영상 밝기를 감소시킴으로써) 보충된다.이러한 형태의 순차 작동 빔 전류 제한기는 엘.에이.하우드 등의 미합중국 특허원 제4,253,110호와, “광 응답 텔레비젼 화상 제어기를 둘러싼 다수의 작동 모드”라는 명칭으로 1984년 5월 29일 허여된 제이. 에스. 퍼더의 미합중국 특허원 제4,451,849호에서도 설명된다.
과잉 과도 피크 키네스코프 빔 전류 상태가 나타날 때 부진행 전압은 노드 B와 노드A에 나타나고, 캐패시터(31)를 통하여 다이오드(32)에 결합되어 다이오드(32)는 비도통 상태로 되어 캐패시터(31)와는 분리 상태가 된다. 피크 빔 재공급 전류의 변화는 순차 회로망(35)에 의해 바로 감지되고(즉, 필터링 없이), 상기의 방식으로 순차 회로망(35)에서 제어 전압 출력을 통해 제어된다. 캐패시터(31)가 분리될 때 노드 A에서의 전압은 과잉 과도 재공급 전류의 급격한 변화와는 관계 없이 변한다. 빔 전류 리미터 회로망(30)의 이러한 피크 빔 전류 제한 동작은 윌리스의 미합중국 특허원 제4,167,025호에서 상세히 설명된다.
다이오드(34)와 저항(37)을 포함하는 회로의 빔 전류 리키터 회로망(30)에 빔 전류의 평균값 제한 능력뿐만 아니라 평균 이상의 과잉 범 전류 값 제어 능력도 부여한다. 특히, 회로(34), (37)는 빔 전류 리미터 회로망(30)이 평균 이상의 값을 갖는 정현 진폭 특성을 나타내는 반복(예를 들면 필드율로) 피크 빔 전류에 응답한다.
다이오드(34)는 빔 비제한 모드에서 비도통(역바이어스) 상태에 있게 된다. 상기한 바와같이, 재공급 전류 IR이 제어 전압 IC가 수마이크로 암페어의 레벨로 감소하는 점에서 증가할 때 빔 전류제한 작용은 시작되고, 이에 의해 트랜지스터(36)는 더이상 포화 상태로 도통되지 않고 노드 A는 클램프되지 않는다. 다이오드(34)는 빔 제한 모드의 시작부터 비도통 상태이고, 빔 제한 모드에서 제어 전류 IC를 감소하는 초기범위에 걸쳐서 비도통 상태를 유지한다.
다이오드(34)가 빔제한 모드에서 비도통 상태를 유지하면서 저감 제어 전류 IC는 저항(37)을 통하여 적분형 캐패시터(31)를 방전시키고, 이에 의해 캐패시터(31) 양단간 감소된 정의 전압은 평균 키네스코프 빔 전류 도통 크기와 관련된다. 평균 검출을 위하여 빔 전류 리미터 회로망(30)은 캐패시터(31)의 값과 관련된 응답 시간과, 노드 A와 노드B 사이의 저항(37)을 포함하는 전류 경로의 임피던스를 나타낸다.
더 높은 빔 전류 레벨로 인한 제어 전류 IC의 레벨 감소로 인해 다이오드(34)가 도통 상태로 순방향 바이어스된다. 다이오드(34)는다이오드(34) 양단간 순방향 바이어스 전압이 약 ＋0.5V일 때 순방향 바이어스 전류를 도통하기 시작하여, 실제로는 저항(37)이 단락된 상태로 된다. 다이오드(34)가 도통될 때 캐패시터(31)는 노드 A에서 노드 B까지의 전류 경로에서의 저감 임피던스로 인해 더 빠른 시정수로 저항(37)이 아닌 다이오드(34)를 통해 급속히 방전된다. 캐패시터(31)와 함께 다이오드(34)의 작용은 다소 덜 효과적이라 할지라도 종래의 피크 검출기의 작용과 비슷하다.
다이오드(34)는 고레벨의 과잉 평균 빔 전류에 응답하여 도통 상태로 될 수 있고 이경우 고레벨 과잉 평균 빔 전류에 대한 회로망(30)의 응답 기간은 증가된다. 다이오드(34)가 도통됨으로써 캐패시터(31)가 비교적 급속히 방전되면 빔 전류 리미터 회로망(30)이 평균 이상의 과잉 빔 전류 값을 상당히 제한할 수 있게 되고, 특히 상당한 크기의 피크 화이트 성분을 구비한 반복 화면과 관련될 때의 빔 전류에 대해서 상당히 제한할 수 있게 된다. 평균 이상의 빔 전류값은 다이오드(34)가 비도통 상태일 때 평균 응답 회로 즉, 캐패시터(31) 및 저항(37)에 의해 감지되지 않을 것이다. 평균 이상의 빔 전류는 반복의 밝은 영상 영역과 관련될 때 특히 전위차적으로 손상이 있다. 이러한 경우 편향 회로와 키네스코프는 편향 회로에 있어서의 과잉 과열과 키네스코프에 있어서의 극부적 가열과 같은 압력 소자의 잠재적 손상 효과에 영향을 받기 쉽다. 다이오드(34)의 작용은 평균 이상 빔 전류값을 상당히 제한하는 작용을 하고, 따라서 수상기의 전체적인 신뢰 가능한 동작을 강화시킨다.
저항(37)은 키네스코프 비제한 간격 동안 캐패시터(31)를 재충전하는 작용을 하고, 트랜지스터(36)에 대해 베이스 바이어스를 제공한다.

Claims (3)

  1. 비디오 채널과 상기 비디오 채널(R, G, B)에서 수신된 비디오 신호에 응답하는 영상 표시 장치(20)를 포함하는 비디오 신호 처리 시스템에서, 상기 비디오 채널의 상기 비디오 신호에 응답하여 상기 영상 표시장치에 흐르며, 상기 영상 표시 장치(20)용 고전압 공급원(22)에서 인출된 전류(IR)에 응답하여 검출점(B)에서 발생되는 전류의 크기를 표시하는 신호(IC)와 소스(22, 26, 27)와, 상기 검출점에서 발생된 상기 전류 크기 표시 신호에 응답하여 제어 전압(A에서)을 발생하기 위한 필터 수단(31, 32, 33)과, 상기 영상 표시 장치에 흐르는 상기 전류가 임계 레벨(threshold level)을 초과할 때 상기 제어 전압을 상기 비디오 채널의 제어 입력(T1 또는 T2)에 결합하기 위한 제1결합 수단(35)과, 상기 필터 수단이 상기 전류 크기 표시 신호의 크기에 대한 상기 제어 전압을 발생하도록 상기 검출점을 상기 필터 수단에 결합하기 위한 제2결합수단(34, 37)을 구비한 빔 전류 제한 제어 장치에 있어서, 상기 제2결합 수단은 상기 검출점과 상기 필터 수단간 병렬 접속된 제1 및 제2전류 경로를 포함하고, 상기 제1전류 경로는 제1도통 장치(37)를 포함하며, 상기 제2전류 경로는 도통 임계를 가지며, 상기 전류 크기 표시 신호의 크기 함수로서 제1 및 제2도통 상태를 나타내며, 상기 임계 도통 수단이 제1도통 상태에 있을 때 상기 빔 전류 제한 제어 장치로 하여금 상기 제2결합 수단의 제1임피던스값과 연관된 제1응답 시간을 나타내도록 하며, 상기 임계 도통 수단이 제2도통 상태에 있을 때 상기 빔 전류 제한 제어 장치로 하여금 상기 제2결합 수단의 수정된 제2임피던스값과 연관된 신속한 제2응답 시간을 나타내게 하기 위한 제2도통 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 빔 전류 제한 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 필터 수단의 적분형 캐패시터(31)를 포함하는 것을 특징으로 하는 빔 전류 제한 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1도통 장치는 저항(37)을 구비하며, 상기 제2도통 장치는 다이오드(34)를 포함하는 것을 특징으로 하는 빔 전류 제한 제어 장치.
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