JP2002524894A - 黒及び白レベルの安定化 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 黒及び白レベル安定化装置において、ＯＳＤ信号発生器が黒及び白の基準信号を生成し、増幅回路が前記黒及び白の基準信号を増幅し、及び前記増幅回路に結合された測定回路が前記黒及び白の基準信号に呼応して白レベルと黒レベルとを測定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、黒及び白レベルの安定化のための装置、並びに当該装置を有するデ
表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

ＣＲＴでは、ビーム電流と光出力はリニアの関係を持つ。その結果、光強度の
間接的な情報がＲＧＢ信号に対応する３本のカソードの電流値を測定することに
より得られる。各ビームのための電流値は、通常黒からピーク白の範囲をとる。
黒レベルは、デフォルトの（最小の）輝度レベルを持って、ビデオ信号入力がな
い、カットオフ値を調節することによって設定される。このときの電流レベルは
ゼロ放射（ラスター）に近い。白レベルは、適正な白の温度と光出力を得るため
に、デフォルトの（最大の）コントラストレベルと最大のビデオ信号の入力値と
を持った、3つのＲＧＢチャネルのゲイン値を調節することによって設定される
。黒及び白の両レベルは、カソード電圧を設定することによって得られる。

【０００３】 ＣＲＴの寿命がある間は、カソード効率は減少する。その結果、該電極管の設
定は最早適正ではなくなる。前記カソードの電圧/電流特性は、暗レベルのシフ
ト、並びに色温度及び白レベルにおける誤りを引き起こして変化する。さらに、
温度のドリフトが光放射における誤りを引き起こす。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】

本発明の黒及び白レベルの安定化特性の目的は、光放射とカラー偏差とを補正
するために、カットオフと白の電圧とを再調整することによって、3本のビーム
の電流の本来の値のままに戻すことを目的とすることにある。この目的を達成す
べく、工場における調整の最終段階で、前記ビーム電流値が前記カットオフ及び
白色のために各色温度毎に測定され、その後、これらの基準値は前記モニター用
ＥＥＰＲＯＭに記憶される。ＢＷＬＳ調整ルーチンが始動される場合に、実際の
ビーム電流値は前記基準値と比較され、値が異なるときには、初期設定を元に戻
すアクションが取られる。特に白用の電流の測定がビデオのアクティブ信号の（
発生の）間に実行されなければならないので、ユーザーが当該実行をすると決定
する場合には、前記ＢＷＬＳルーチンは特別なコマンドによってリコールされな
ければならない。このコマンドは、スクリーン画面の表示上のメニュー（On Scr
een Display menu)のアイテムになりうる。黒及び白レベルの安定化を実現する
ためには、黒/白パターンジェネレータがモニターの内部に必要とされる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

とりわけ、非常にシンプルな黒色及び白レベルを安定化することを提供するこ
とが、本発明の目的である。この目的を達成するために、本発明の第１の見知で
は、請求項1に記載されているような装置を提供する。本発明の第２の見知では
、請求項3に記載されているような表示装置を提供する。有益となる実施例は従
属項に規定されている。

【０００６】 本発明の主たる見地による黒及び白レベルの安定化装置では、ＯＳＤ信号発生
器が黒及び白の基準信号を発生し、増幅回路が黒及び白の基準信号又はＲＧＢ信
号を増幅し、及び前記増幅回路に結合された測定回路が黒と白の基準信号に呼応
して黒と白のレベルを測定する。

【０００７】 本発明のこれらの見地、及び他の見地は、以下に記載される実施例から明らか
になり、実施例を参照して明瞭になる。

【０００８】

【発明の実施の形態】

ＯＳＤ信号発生器ＯＳＤ-ＳＧからのＯＳＤ信号を使用することによって、追
加のハードウェアは、測定のために、適切な黒又は白のパターンを生成するため
には必要とされない。追加されたハードウェアは、３つのカソード及びサンプル
ホールド回路の電流を測定するシンプルな回路だけである。ＯＳＤファストブラ
ンキング信号（fast blanking signal）ＯＳＤ−ＦＢが前記カソード電流測定
のサンプルに使われる一方、3つのＯＳＤ ＲＧＢ信号、すなわちＯＳＤ-Ｒ、Ｏ
ＳＤ-Ｇ、及びＯＳＤ-Ｂが、スクリーンの中央に黒/白ボックスを生成するため
に使用される。それからモニター内にあるマイクロプロセッサ（μＰ）は測定結
果を処理し、工場で調整されたカソード電圧及びビデオゲインを、最終結果に達
するためにシフトさせる。上記のことは以下の条件下で達成され得る。

【０００９】 ＯＳＤ及びビデオ信号に対して同じ色温度を持つために、ＯＳＤのＲＧＢ信号
がビデオゲインに追従しなければならない。

【００１０】 そして、ビデオ入力Ｒｉ/Ｇｉ/Ｂｉが測定された値を変更するかもしれないの
で、ビデオ入力Ｒｉ/Ｇｉ/Ｂｉは測定の間スイッチを切らなければならない。ま
た、 前記ＯＳＤ信号だけはビデオパスを通って伝送されなければならない。

【００１１】 ビデオプリアンプＴＤＡ４８８５はこの特徴を許容する。すなわちテストのた
めの第１の回路が実現された。前記付加されたハードウェアに整合し、前記測定
に必要とされる信号にしようとされてた。当該方法は、前記結果を達成する最も
シンプルで最もコストがかからない方法である。

【００１２】 カソード電流を検出するために、小信号用ＰＮＰトランジスタＰＮＰ-Ｒ/Ｇ/
Ｂが、最終段のビデオアンプＶＡ-Ｒ/Ｇ/Ｂと陰極線管ＣＲＴのカソードとの間
のビデオパスに挿入された。この方法では、カソード電流Ｉ_Ｋ-Ｒ/Ｇ/Ｂが測定
用レジスターＲ_Ｍの方へ戻される。結果として、測定用レジスターＲ_Ｍの両端の
電圧はカソード電流Ｉ_Ｋ-Ｒ/Ｇ/Ｂに正比例している。一方、トランジスタＰＮ
Ｐ-Ｒ/Ｇ/Ｂの挿入は非常に取るに足りないローディング効果を引き起こす。し
かし、他方で、当該挿入はカソード容量のためにビデオ信号上でスミア状の歪み
（smearing distortion)を生じさせる。この欠点を解決するために、バイパス
コンデンサＣ_Ｂ-Ｒ/Ｇ/Ｂが、ビデオ信号が高速に移行している間、トランジス
タＰＮＰ-Ｒ/Ｇ/Ｂをバイパスするために挿入された。カソード電流Ｉ_Ｋ-Ｒ/Ｇ/
Ｂは、ビーム電流Ｉ_ＢＥＡＭ-Ｒ/Ｇ/Ｂと漏洩電流Ｉ_{ＬＥＡＫＡＧＥ}-Ｒ/Ｇ/Ｂと
の合計と、みなすことができる。第１の電流だけは、スクリーン上で光を放つ。
第２の電流は、電子管に印加された高電圧により生じうるし、正又は負でありえ
る。このことは、スクリーンの黒と極端な黒との領域間で、カソード電流Ｉ_Ｋ-
Ｒ/Ｇ/Ｂが、トランジスタＰＮＰ-Ｒ/Ｇ/Ｂを通して逆方向に流すことができ、
動作していない回路を作ることを意味する。以上のことを回避するために、バイ
アス電流Ｉ_ＢＩＡＳ-Ｒ/Ｇ/Ｂは、全体の電流を常に正にさせるためにカソード
電流Ｉ_Ｋ-Ｒ/Ｇ/Ｂに加えられる。漏洩電流Ｉ_{ＬＥＡＫＡＧＥ}-Ｒ/Ｇ/Ｂ及びバイ
アス電流Ｉ_ＢＩＡＳ-Ｒ/Ｇ/Ｂの値は、カットオフの測定に影響を及ぼすのに十
分大きく、したがって、それは十分考慮されなければならない。

【００１３】 全体の電流Ｉ_ＴＯＴ-Ｒ/Ｇ/Ｂは以下のように記載されうる： Ｉ_ＴＯＴ=Ｉ_ＢＩＡＳ＋Ｉ_{ＬＥＡＫＡＧＥ}＋Ｉ_ＢＥＡＭ (1) そして、電流の検出回路の電圧Ｖ_Ｍは以下の通りである。 Ｖ_Ｍ＝Ｒ_Ｍ*Ｉ_ＴＯＴ (2)

【００１４】 電圧Ｖ_ＭはバッファＢ_Ｆを介してサンプリング回路に送られ、その値は、アナ
ログスイッチＳ_Ｗにより抽出され、コンデンサＣ_Ｍにより保持される。サンプリ
ング信号は、ＯＳＤファストブランキング信号ＯＳＤ-ＦＢにより形成される。
これは、電圧値がスクリーン上でＯＳＤボックスに対応して抽出されることを意
味する。サンプルホールド回路は、適正な測定を許容するために、連続的水平ラ
インと垂直ビデオフレームとの間の測定値を保持する。

【００１５】 図２Ａ乃至図２Ｃのタイミングダイアグラムは、測定回路の動作を示す。Ｈは
、2つの水平同期しているパルスＨＳＰ間の水平期間を示す。点線の左手側で黒
の測定値ＢＭが示され、一方、点線の右手側で白の測定値ＷＭが示されている。
図２ＡはＣＲＴビデオ信号を示し、図２Ｂは検出された電圧Ｖ_Ｍを示し、図２Ｃ
はサンプリング期間Ｓを制御しているＯＳＤファストブランキング信号ＯＳＤ−
ＦＢを示す。ＣＲＴカソード上のビデオ信号が、クランプレベルＶ_ＣＬＰでクラ
ンプされ、カットオフレギュレーションがこの値を動かすことに注目されたい。
真のカットオフ・レベルＣＯＬは、デフォルトの輝度値と、いわゆるペデスタル
ブランキング（pedestal blanking)とを加えることによって与えられる。

【００１６】 図1において、Ｖ_ＭＥＡＳとして示された測定回路は、原則的にアナログ‐デ
ィジタル変換器で作り上げられる。そして、それは測定された電圧の情報をマイ
クロプロセッサ（μＰ）に与える。実際上は、マイクロプロセッサ（μＰ）自身
が含まれるＤＡＣで駆動されるコンパレータにより実現された。電流の測定は、
電子管の3つの電子銃のすべてために、勿論実行されなければならない。サンプ
ルホールド回路が、前記3つの信号の間で切換えられる一方、バイアス電流発生
器とＰＮＰトランジスタとを有する回路は明らかに3倍になる。スイッチＲＧＢ
_ＳＷは、前記Ｒ、Ｇ、又はＢの電子銃から測定用レジスターＲ_Ｍへ向かう電流路
を切換える。このスイッチは、黒と白のレベルの安定化（ＢＷＬＳ）の調整の間
、マイクロプロセッサ（μＰ）により駆動されるＩ２Ｃバスである。ＢＷＬＳ処
理手順が始まるとき、以下のステップが実行される：

【００１７】 第1のステップ：漏洩電流及びバイアス電流の測定。この目的のために、その
漏洩電流のみがカソードを流れるように大きな負の電圧まで電子管のグリッドＧ
１を駆動することによって、ビデオ信号がスイッチオフされ、ＣＲＴのスクリー
ンのブランキングが実行される。Ｇ１用のブランキング信号は、モニターにおい
てμＰ出力として通常利用できる。キーボードが使用不能な一方で、輝度、コン
トラスト、及びＯＳＤ-コントラストの値がデフォルト値にセットされる。ＯＳ
Ｄのブラックボックスが前記信号を測定に利用できるようにするために開けられ
る。検出された電圧が抽出され、測定され、そしてマイクロプロセッサ（μＰ）
メモリに記憶される。Ｖ_{ＢＩＡＳ＋ＬＥＡＫＡＧＥ}を基礎値と呼ぶことにする。

【００１８】 第２のステップ：黒レベルの調整（カットオフ）。ビデオ信号が常にオフとさ
れている間に、グリッドＧ１は公称電圧に戻され、ラスターだけをスクリーン上
で見ることができる。全体のカソード電流は、ＯＳＤブラックボックス（値Ｖ_{Ｔ ＯＴ} を得ること）と呼応して測定され、以前の基礎値がカットオフ構成要素だけ
を得るために減じられる。上記の式(1)及び(2)に着目すると、我々は以下の式を
書くことができる。 Ｉ_ＣＵＴ-ＯＦＦ＝Ｉ_ＴＯＴ−（Ｉ_ＢＩＡＳ＋Ｉ_{ＬＥＡＫＡＧＥ}）このとき、 Ｖ_ＣＵＴ-ＯＦＦ=Ｖ_ＴＯＴ−Ｖ_{ＢＩＡＳ＋ＬＥＡＫＡＧＥ} 測定された値は、それから工場における調整の間でモニターＥＥＰＲＯＭに記憶
された黒の基準レベルと比較され、もし両値が異なるならば、電子管のカットオ
フが動かされ、二つの値が等しくなるまでステップ2が繰り返される。カットオ
フ電流値が限りなくゼロ近くに設定されるが、該値は真にゼロとはなりえず、さ
もなければ、制御ループはリニアにならず、当該システムはゼロの電流値間の制
御を失う。

【００１９】 第3のステップ：白レベルの調整。白のＯＳＤボックスはスクリーンの中央に
開かれて、カソード電流が測定され、値Ｖ_{ＷＨＩＴＥ}を得る。白の電流（数１０
０のマイクロアンペアの）に対して黒及び漏洩電流（数マイクロアンペア）が非
常に異なる値なので、レジスターＲ_Ｍの値が、正しい範囲限度の間で結果として
生じる電圧を低減するように変更される。測定値は、工場における調整の間でモ
ニターＥＥＰＲＯＭに記憶された白の基準レベルと比較され、もし両値が異なる
ならば、ビデオゲインが変更され、白レベルが基準レベルに達するまでステップ
3が繰り返される。

【００２０】 上記ステップは、電子管の３つの電子銃の各々のために繰り返される。処理手
順の終わりに、通常時のビデオ信号、輝度、及びコントラストが回復し、キーボ
ードが再イネーブルされる。この全手続き処理には数秒のみしかかからない。前
記操作をユーザーにより印象づけるために「黒を調整します、どうぞ待ってくだ
さい...」のようなＯＳＤメッセージ等が様々なステップ（しかし、勿論測定の
間でなく）の間にスクリーンで示される。

【００２１】 ユーザーがＢＷＬＳ調整手続きを利用することに決めた場合には、一般にマニ
ュアルでスタートさせるべきである。１つのアイテムが上記理由のためにＯＳＤ
メニューに加えられた。よって、該アイテムをクリックすることによって、全手
続き処理が実行される。自動手続き処理は望むならば導入可能である。たとえば
、モニターが最初の５分の間、それから最初の動作時間の範囲内で１５分毎切り
替えられた後、前記調整は自動的に分刻みに始めることができる。とにかく、自
動手続き処理があるときに不快になり得るので、ユーザーは自動手続き処理を選
ばない可能性を持たなければならない。自動の手続き処理の利便性はモニター・
ファームウェアだけに依存する。

【００２２】 黒及び白レベル用の基準値は、色温度の工場における調整の間で、モニターＥ
ＥＰＲＯＭに記憶されなければならない。デフォルトのタイミング及び解像度で
、選ばれた白色の温度を得るために、カットオフレベルとＲＧＢゲインとを調節
した直後に、自動手続き処理がこの温度に対する基準値を記憶するために実行さ
れなければならない。この手続き処理は、工場のテスト機器からモニターへ特定
の命令コードを送ることにより開始可能であり、各工場における色温度のために
繰り返されなければならない。モニター用ファームウェアはこのコードを認識し
て、ＢＷＬＳ手続き処理を実行させる。しかし、電流の基準値を図り、該基準値
をＥＥＰＲＯＭに記憶するのみである。

【００２３】 本発明の第１の見地は、次のように要約されることができる。特に電源投入後
のウォーミングアップの間に、モニターＣＲＴの中の黒レベルと白色温度は、電
子管自身の経時変化と温度とに強く依存している。「黒及び白レベルの安定化」
の特徴の目的は、ＣＲＴ寿命の間の黒（カットオフ）及び白のスクリーン放射の
両方のために、光放射の安定したレベルを達成することにある。この目的を実現
させるために、黒/白パターンジェネレーターがモニターの中に必要である。本
発明の狙いは、パターンジェネレーターとしてのＯＳＤ装置（通常モニターにお
いて存する）の信号の利用であり、該信号は、レベルを調整するための大変シン
プルな回路を提供し、付加的なハードウエアをシンプル化する結果を得、意義あ
るコスト節減を達成して、前記特徴を実現化する。

【００２４】 上述の実施例が本発明を制限するよりはむしろ、本発明の例示を示し、当業者
は添付の請求の範囲から逸脱することなく多くの代替の実施例を設計することが
できることに留意されるべきである。特許請求の範囲において、括弧の間に置か
れた引用符号が各請求項を制限するものとして構成されるものではない。「有す
る」の語句は請求項に列挙された以外の要素又はステップの存在を除外しない。
本発明は、いくつかのはっきり区別できる構成要素を有するハードウェアにより
、及び適切にプログラムされたコンピュータにより提供されることができる。い
くつかの手段を列挙している装置の請求項において、これらの手段のいくつかは
、ハードウェアの、全く同一のアイテムで具現化が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に従う表示装置の実施例を示す。

【図２Ａ】 図1の実施例に関するタイミングダイアグラムを示す。

【図２Ｂ】 図1の実施例に関するタイミングダイアグラムを示す。

【図２Ｃ】 図1の実施例に関するタイミングダイアグラムを示す。

【符号の説明】

ＯＳＤ−ＳＧ ＯＳＤ信号発生器 ＶＡ−Ｒ／Ｇ／Ｂ 増幅手段 ＰＮＰ−Ｒ／Ｇ／Ｂ，Ｒ_Ｍ 測定手段 ＣＲＴ 表示ユニット ＯＳＤ−Ｒ／Ｇ／Ｂ 黒及び白の基準信号 Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉ ＲＧＢ信号 ＯＳＤ−ＦＢ サンプリング信号 ＷＬ 白レベル ＢＬ 黒レベル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 17/04 Ｈ０４Ｎ 17/04 Ｃ (71)出願人 Ｇｒｏｅｎｅｗｏｕｄｓｅｗｅｇ １， 5621 ＢＡ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ， Ｔｈ ｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ Ｆターム(参考） 5C061 BB03 BB17 CC05 EE09 5C066 AA03 CA01 EA14 EA16 FA09 GA01 GA11 GA21 GA22 GA33 KA01 KG08 5C082 BA34 BB32 BD01 DA51 EA20

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 黒及び白の基準信号を生成するためのＯＳＤ信号発生器と、 前記黒及び白の基準信号又はＲＧＢ信号を受け取る増幅手段と、 前記黒及び白の基準信号に呼応して黒レベルと白レベルとを測定するために前
   記増幅手段に結合された測定手段と、 を有する黒及び白レベル安定化装置。
2. 【請求項２】 前記ＯＳＤ信号発生器が、さらにサンプリング信号を発生し
   、前記測定手段が、前記サンプリング信号により示された周期において、前記白
   レベルと前記黒レベルとを測定する請求項１に記載の装置。
3. 【請求項３】 請求項1に記載の黒及び白レベル安定化装置と、 前記黒及び白レベル安定化装置に結合された表示ユニットと、 を有する表示装置。