专利名称：监控彩色显象管中束流的电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于监控由R、G、B信号驱动的彩色显象管中的束流的电路。这种类型的电路是公知的，因为显象管必须防止由过高的束流造成的过载。
表示束流幅度的唯一信息项是从来自于相关的高压变压器的高压中获得的。但是，这个信息项只能提供R、G、B束流之和，并且还被延迟约2毫秒，而且要变形、积分和限幅。因此，仅仅基于高压变压器的信息项的控制电路只能实现粗略的调整，这种调整不适用于显象管中的各R、G、B束流。
本发明的目的是提供一种用于监控束流的改进电路，尤其是，本发明还提供了一个快速调整信息项。
用于监控束流的电路利用对应于彩色显象管中的R、G、B束流的电流图象，通过该电路，每一单独的R、G、B束流被独立地监视，这种监视是针对每行以及每个图象的图象清晰度和/或峰值白色、最大束流和平均束流值。电流图象在很大程度上对应于彩色显象管中的实际电流。这些电流图象之和与例如从相关的高压变压器得到的束流信息项相比较，以便校正毫秒范围的波动变化和长期的漂移。因此，采用电流图象，用于监控束流的电路使得能够(尤其是)对R、G、B三色的图象清晰度进行很快速的调整，并且还能够对显象管中的总的束流进行很快速的调整。
为了产生这些电流图象，R、G、B信号在一个放大器中被分接，例如，被箝位，此放大器尤其包括一种可控制的增益，并且这些信号被放大，然后通过伽马校正被加权。显象管中的实际电流比率在该电路中是由这种方法模拟的。一个加权的和由这些信号形成，并且用作相应于束流信息项ICRT的比较值。这两个信息项在一个比较器/积分器中相互比较，并且由此形成的输出信号被用于控制放大器的增益。
在一个控制电路中，独立的R、G、B电流图象中每一个的值被监视，以便调整R、G、B束流和图象清晰度。此外，加权的和与控制电路的输出信号一起在一个判定电路中被监视。
这种用于监控束流的电路可以是完全模拟的结构，并且可以有益地集成在一个现有的视频处理器中。该电路也可以按数字方式实施，如果视频处理器按数字方式工作的话。伽马校正可以例如通过多个运算放大器实现，这些运算放大器模拟对应于特定电流范围的每一种情况下的非线性曲线。R、G、B信号由视频处理器中采用的Y、B-Y和R-Y信号形成。随后包含的图象清晰度和最大束流的校正与对比度、图象亮度和饱和度是相关的。
用于监控束流的电路可以与所有的彩色显象管结合使用，这些显象管由R、G、B信号驱动并且被用于例如电视机或计算机监视器中。
下面参照示意性附图以举例方式对本发明进行描述，附图中
图1示出一种用于R、G、B彩色显象管的束流控制的简化方框图；图2示出一个用于监控彩色显象管中束流的电路的方框图。
图1示出一个彩色显象管1，它由一个高压变压器4提供高压UH，并且由通过一个视频处理器2和一个视频放大器5的R、G、B信号驱动。一个用于监控束流的电路3从高压变压器4接收一个束流信息项(item)ICRT，并通过视频处理器2与视频放大器5之间的抽头，接收与R、G、B信号相关的信息项。与显象管1中的实际束流比(ratio)对应的电流图象是在电路3中计算的。这些电流图象使得能够对图象清晰度和R、G、B束流进行快速调整。
为了改善例如电视机中的图象质量，对显象管并且尤其是对束流的要求变得越来越高。例如，每根电子枪7毫安的束流已经是为将来所设想的。但是，平均束流不允许变得太高，因为过高的束流会导致连续工作过程中显象管的损坏。由于在正常的电视图象重放过程中图象亮度通常会有很大程度的波动变化，因此在一个短的时间内使用相当高的束流是可能的。这对于显示瞬时产生的具有好的对比度和高的亮度(峰值白色)的白色图象位置是特别重要的。不过，这里也必须对束流的平均值进行限制，因为即使瞬时的过高束流也会导致白色图象位置的模糊(blooming)。为提高图象清晰度(“峰化(peaking) ”)，电视装置中彩色边缘常常被过度增强。因此，当束流很高时，这种过度的增强必须削弱。
涉及显象管1中的束流的唯一信息项是束流信息项ICRT，它是通过高压变压器4获得的，它对应于R、G、B束流之和。但是，这个信息项不能快速和精确的调整，因为它延迟约2毫秒，并且还要变形、积分和限幅。例如，高压变压器的容性电流在这里也具有影响。束流信息项ICRT在电路3中仅仅用于补偿较长期的波动变化，例如温度效应或老化效应。
因此，在电路3中，利用R、G、B电流图象一方面允许为束流限制而实现很快速的调整，另一方面允许控制显象管1中的R、G、B束流中的每一个的峰值电流。在一个图象边缘的图象清晰度是由对应的视频信号加上上面已经阐述的所谓“峰化”构成的。在电路3中这个和被限制于一个最大允许值。R、G、B电流图象(例如)还可以借助于显象管中的直接测量来检查，以便电流图象尽可能地接近实际的束流。在这种情况下，不应考虑主要在彩色边缘处的容性电流。
下面参照图2详细地描述电路3。视频信号Y、B-Y和R-Y被施加至已经描述过的视频处理器2，处理器2由此形成R、G、B信号。在这些信号于下一级17中被转换为R、G、B信号(R、G、B矩阵)之前，对比度、饱和度和亮度在视频处理器2的第一级16中被调整。再下一级18是一个驱动级，它另外实现一种“截止(cut off)”功能。连接至由这个装置获得的R、G、B信号的是一个箝位电路10，其分接信号(tapped signal)随后在一个放大器11中被放大。在下一个电路12中，进行伽马校正(图象灰度校正)，以便形成显象管中的R、G、B束流的电流图象。伽马校正可以通过例如三个运算放大器实现，这些运算放大器模拟对应于特定电流范围的每一种情况下的非线性曲线。
在这个示例性的实施例中，箝位电路10是必要的，因为在视频处理器2的驱动级18中集成了一种“截止”功能，处理器2是一个集成电路。另一种方案是，在没有箝位电路的情况下，R、G、B信号也可以在驱动级18之前分接，例如，如果电路3与视频处理器2一起在一个集成电路中实现的话。
在一个电子枪电流控制电路14中，R、G、B电流图象中的每一个均被监视，以便调整和/或限制R、G、B束流以及图象清晰度(“峰化”)。在一个求和电路13中，由R、G、B电流图象形成了一个加权和。这个和对应于显象管中的总电流的电流图象，并且是通过以下方式求得的将在伽马校正电路后得到的R、G、B信息相加并由特定的系数a，b，c对R、G、B信号进行加权，例如，对于如图2所示的给定的彩色显象管，系数a，b，c可以分别是0.4，0.33和0.27。
在一个判定电路16中，加权的和信号与控制电路14的信号一起被评价，以调整图象清晰度和束流，这种调整是借助于视频处理器2以图象清晰度信号SH和束流信号ABL(自动束限制)的方式实现的。如果R、G、B束流之一太大，那么全部三个R、G、B束流会被调低，以避免彩色失真(“峰化控制”)。在控制电路16中的调整进行的很快(快于1毫秒)，以减小显象管中的束流，但当束流此后要被再次评价时，调整则缓慢地进行(大约在几秒范围内)。在这种情况下，ABL信号控制显象管中的总束流，而图象清晰度信号SH控制R、G、B束流的“峰化”。
在一个比较器/积分器电路15中，束流信息项ICRT与求和电路13的加权的和信号相比较。其差被高倍放大，例如放大倍数为30，并且被宽范围积分(τ约为50毫秒)，这个信号用于调整放大器11的增益。如果束流信息项ICRT改变，例如由于G2屏栅极的电压变化或者由于老化效应、温度漂移或者由于故障引起的改变，那么放大器11要由比较器/积分器电路15相应地重新调整，以便重新设定总电流。因此，束流信息项ICRT未直接用于调整，因为它被延迟了2毫秒并且还包含上面已经阐述的其它缺点。2毫秒的延迟时间可能招致黑/白图象问题，例如，由于束流没有被足够快地重新调整。
对于用于控制束流的电路的一种数字实施方式而言，需要一个ADC(模数转换器)来转换模拟束流信息项。在这种情况下，视频信号Y、B-Y和R-Y是作为数字信息提供的。在视频处理器的处理级17中，这些信号按例如8位分辨率(resolusion)被处理并转换为R、G、B信号。图2中的箝位电路10在这种数字实施方式中不再是必要的，因为R、G、B数据可以在处理级17后直接被提供给放大器11。在驱动级18前面，设置有一个DAC(数模转换器)，用于将驱动显象管1必需的模拟信号馈送给所述驱动级18。在这个实施例中，以下各级是以完全数字化方式工作的放大器11、伽马校正电路12、求和电路13、控制电路14、比较器/积分器15和判定电路16。它们可以采用与视频处理器相同的8位分辨率，或者更高或更低的分辨率，这取决于控制要求。
上述实施例仅仅是几个有益的例子。在本领域的普通技术人员的知识范围内还有多种变换。尤其是处理级10-18可以分离地设置、部分地集成或者全部集成。
权利要求
1.一种用于监控由R、G、B信号驱动的彩色显象管(1)中的束流的电路(3)，其特征在于电路(3)连接至R、G、B信号，它根据这些信号计算对应于R、G、B束流的电流图象，并且电路(3)包含一个比较器/积分器(15)，其中将这些电流图象之和与一个束流信息项(ICRT)进行比较，以用于控制R、G、B束流和/或图象清晰度。
2.根据权利要求1的电路，其特征在于分接的R、G、B信号在一个放大器(11)中被放大，并且随后通过伽马校正电路(12)被加权。
3.根据权利要求2的电路，其特征在于在一个求和电路(13)中，一个加权的和信号由已经通过伽马校正电路加权的这些信号形成，并且在比较器/积分器(15)中被用于与束流信息项(ICRT)进行比较。
4.根据权利要求2或3的电路，其特征在于比较器(15)控制放大器(11)的增益。
5.根据前述权利要求之一的电路，其特征在于R、G、B电流图象中的每一个由一个控制电路(14)监控，以便调整R、G、B束流和/或图象清晰度。
6.根据权利要求5的电路，其特征在于在一个判定电路(16)中评价控制电路(14)的信号和伽马校正之后形成的加权和信号(13)。
7.根据权利要求6的电路，其特征在于判定电路(16)借助于图象清晰度控制和R、G、B束流控制，对一个视频处理器(2)中的Y、B-Y和R-Y信号施加影响，处理器(2)设置在R、G、B信号分接之前。
8.一种用于监控由R、G、B信号驱动的彩色显象管(1)中的束流的方法，其特征在于包括步骤分接R、G、B信号；通过伽马校正电路(12)对这些信号加权，以便计算电流图象；由这些加权的信号形成和(13)；以及在一个比较器/积分器(15)中将和(13)与一个束流信息项(ICRT)进行比较，以控制束流和/或图象清晰度。
9.根据权利要求8的方法，其特征在于已经通过伽马校正电路被加权的R、G、B信号由一个用作图象清晰度控制的控制电路(14)监控。
10.根据权利要求9的方法，其特征在于在一个判定电路(16)中评价控制电路(14)的信号与伽马校正之后形成的和(13)；并且判定电路(16)借助于图象清晰度控制和束流控制对一个视频处理器(2)中的Y、B-Y和R-Y信号施加影响，处理器(2)设置在R、G、B信号分接之前。
全文摘要
一种用于监控彩色显象管中束流的电路,它计算对应于彩色显象管中的R、G、B束流的电流图象,其很大程度上对应于彩色显象管中的实际束流,该电路包含一个比较器/积分器(15),用于将这些电流图象之和(13)与一个束流信息项(I
文档编号H04N5/208GK1195946SQ9810602
公开日1998年10月14日 申请日期1998年3月5日 优先权日1997年3月11日
发明者霍西恩·阿马里, 杰勒德·赖利 申请人:德国汤姆逊-布朗特公司