JP4141057B2 - 受像管エージング作用の補償装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は受像管、特にテレビまたはモニタに使用されるカラー受像管の駆動制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最新のカラーテレビ機器に使用されるカラー受像管は、主に各ビーム流系の陰極を介して制御されている。最大限可能な発光効率は、そのつど得られた変調範囲によって定められる。ウェーネル電極として構成されている制御電極は、通常は基準アース電位に接続される。高い発光効率を得るためには、変調範囲を制限する、可変量、ＲＧＢ出力段の最大供給電圧、ＲＧＢ出力段の飽和度、カットオフ調整範囲などの可変量を、回路構成を通じて注意深く考慮する必要がある。
【０００３】
色なしの白黒画像の再現に対しては、最新のカラーテレビにおいては通例であるカラーチャネル毎のカットオフ調整が実施される。この場合にはいわゆるカットオフ測定線がそれぞれ垂直帰線消去期間中にキーイングされる。それに対しては、約１０μＡの基準陰極電流Ｉ_K1が相応する。この種のカットオフ調整は、例えばバルボ社のビデオプロセッサ回路ＴＤＡ４５８０からも公知である。
【０００４】
受像管は、そのエージング過程の間に様々な局面を迎える。例えば初頭においては粗さが頻繁に生じ、ある程度の陰極表面のブルーミングも現われる。これらは陰極とウェーネル電極の間の有効なピッチを低下させる。作動電圧が一定に保たれているならば、電極間の電界強度は増加され、陰極電流は低減する。時間の経過と共に陰極材料は腐食してゆき、その結果効果も衰退していく。カットオフ調整は、冒頭に述べたように電界強度の上昇に反応し、陰極とウェーネル電極の間の逆電圧作用も同じ基準陰極電流Ｉ_K1で駆動させ得るために相応に低減する。しかしながらカットオフ調整の反応は、回路構成に対しても考慮されなければならない。なぜならこれは変調範囲の低下にも結び付くからである。これは得られる最大発光効率にも悪影響をもたらす。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
それ故に本発明の課題は、経年変化に係わる受像管の減退やカットオフ調整を介して変調レベルを低下せしめるその他の変化を解消することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題は本発明により、陰極において設定される最小疑似カットオフがアンダーシュートに至るのを防ぐ調整デバイスが設けられており、前記調整デバイスは、カットオフ調整のために各ＲＧＢカラーチャネルにおいて生じるカットオフ調整電圧を測定する測定回路を有しており、該測定回路は有利には、各ＲＧＢカラーチャネルに割当てられる３つの測定トランジスタによって構成されており、前記トランジスタはエミッタフォロワとして接続され共通のエミッタ抵抗を有しており、カラー受像管のウェーネル電極に供給する調整電圧を得るために、エミッタレジスタからピックアップされたカットオフ調整電圧が、不揮発性メモリ内に記憶されている基準値と比較される構成によって解決される。
【０００７】
本発明は、次のようなカットオフ調整の変更に基づいている。すなわちカラー受像管の各ビームシステムの陰極とウェーネル電極の間の電界強度における経年変化に基づく変化が自動的に補償されるような変更に基づいている。この場合本発明によれば、所定の電位を下回る陰極の低下が、直流電圧オフセットを用いた調整により、陰極に対するウェーネル電極電位の逆方向のシフトによって防がれている。それにより、通常は装置製造工程において較正される疑似カットオフ（これは“最高位”陰極における測定線の電位であり、これは回路構成を通じて定まる電圧に対するスクリーングリッド電圧較正を用いて較正される）が、カラー受像管における３つのビームシステムのいずれかによりアンダーシュートに至らないことが保証される。重要なのはシステム間の相違がまだ陰極を用いて補正されていることである。
【０００８】
本発明による同じような原理は、所定の電位を上回る陰極の上昇を防ぐことにも適用可能である。
【０００９】
本発明によれば、経年変化（エージング）に係わる許容偏差が、もはや専ら受像管の陰極（これは増幅段により限られた変調レンジ（基準アース電位と正の作動電圧Ｖ_CCの間）で駆動される）のみを介して補正されるわけではなくなるので、次のような利点が得られる。すなわち有効信号に対してそのつど得られる変調レンジがさらに大きくされて維持され、良好な使用が可能となる。
【００１０】
さらに本発明は、次のような利点も有している。すなわちカットオフループ（すなわち受像管、ビデオプロセッサ、マイクロプロセッサ、またはメモリ）に影響を及ぼしかねない修復の際に、ウェーネル電極を単にアースにつなぐ従来方式で装置を較正することが可能となる。そして正確な較正の後では測定ループの再初期化が可能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に本発明を図面に基づき以下の明細書で詳細に説明する。
【００１２】
この実施例ではＲＧＢカラー信号を生成する回路の類似のカラーチャネルの１つを示すために１つのブロック回路図が用いられている。この実施例はカラー受像管１のそれぞれの管システムのカットオフ調整手段と、本発明による調整手段、すなわち陰極を所定値を下回る低下から防ぐ手段を有している。これは、より広い変調レンジを可能にする。
【００１３】
暗電流測定のために測定トランジスタ３は、カラー受像管１の管システムの陰極Ｋと、ビデオ出力増幅段２の出力側の間に設けられている。これに対して、測定トランジスタ３（これはｎｐｎ形トランジスタとして構成されている）のコレクタがいわゆる測定抵抗４を介して基準アース電位に接続されている。測定トランジスタ３のエミッタは、カラー受像管１の陰極Ｋに接続されている。それに対してベースはビデオ出力増幅段２の出力側に接続されており、その結果このカラー受像管１は各測定トランジスタ３を介して駆動される。暗電流の測定のために、カットオフ測定線は垂直帰線消去期間の間、帰線消去手段と測定パルス発生回路５によって各カラーチャネルへキーイングされる。測定パルス発生回路５は、ＲＧＢカラー信号パスの方向で加算段６の手前に配置されている。
【００１４】
各カラーチャネルの加算段６は、出力段７を介し加算信号によってビデオ出力増幅段２を制御している。この加算信号は、ビデオ信号の処理中に、ＲＧＢ信号の信号電圧と、更新された電圧、すなわちそれぞれのケースで電界毎に更新されＲＧＢ信号のカットオフ調整のための調整電圧としてそれぞれの蓄積キャパシタＣ_R（およびカラーチャネル“グリーン”および“ブルー”に対するＣ_G,Ｃ_B）に蓄積されている電圧から形成される。換言すれば、調整電圧（以下ではカットオフ調整電圧とも称する）の検出中に、加算信号がカットオフ測定線のキーイングによるパルス電圧とカットオフ調整電圧とによって形成されている。カットオフ調整電圧はこの場合測定抵抗４を介して測定された電圧Ｕ_mと基準電圧Ｕ_refとの比較に基づいて生成される。
【００１５】
カットオフ調整電圧の検出中に、測定抵抗４を介して測定された電圧Ｕ_mは、バッファ段８と基準電圧Ｕ_refを生成する電圧源とからなる直列回路を介して、コンパレータとして構成されている演算増幅器９の反転入力側に供給される。この演算増幅器の非反転入力側は、蓄積キャパシタＣ_LRを介して基準アース電位に接続されている。前記蓄積キャパシタＣ_LRは漏れ電流に比例する電圧を蓄えるために設けられている。サンプリングスイッチＳ_LRは、この電圧の電界毎の更新のために設けられており、これは漏れ電流の影響を補償している。このサンプリングスイッチＳ_LRを用いることにより（これは蓄積キャパシタＣ_LRのように示されカラーチャネル“レッド”に割当てられようとしている）基準電圧源Ｕ_refは、漏れ電流に比例する電圧の測定および蓄積期間中に、演算増幅器９の２つの入力側と共にブリッジされるようにして、演算増幅器９の非反転入力側に接続可能である。図示のスイッチ位置は、カットオフ調整電圧の検出中に割当てられるものである。
【００１６】
カットオフ調整電圧（これはコンパレータとして構成された演算増幅器９によって生成され各測定周期に関連して更新されている）は、この場合サンプリングスイッチＳ_Rを介してカットオフ調整のために蓄積キャパシタＣ_R（およびカラーチャネルグリーン、レッドのための各蓄積キャパシタＣ_G,Ｃ_B）に蓄積される。スイッチ位置は、ＲＧＢ信号処理に相応している。
【００１７】
前述の回路区分にはさらに本発明によって調整デバイス１０が加えられている。これは、カラー受像管１の各管システムの陰極とウェーネル電極の間の電界強度の経年変化に係わる変化を自動的に補償する。この変化は有効変調範囲における低下に結び付く。この調整デバイス１０（これはこのケースでは有利には各カットオフ調整電圧を制御変量として用いている）は実質的に、レギュレータとして構成された演算増幅器１１と、基準可変量として用いられる基準値の記憶のための不揮発性読出し/書込みメモリ１２と、第１のコントローラブルスイッチ１３と、第２のコントローラブルスイッチ１４と、電界強度における前述したような経年変化に係わる変化の検出に用いられる測定回路を含んでいる。この測定回路は有利には、それぞれがＲＧＢカラーチャネルに割当てられている３つの測定トランジスタ１５,１６,１７によって形成されている。これらのトランジスタはエミッタフォロワとして接続されており、共通のエミッタ抵抗１８を有し、ＯＲ回路を形成している。これらの測定トランジスタ１５,１６,１７はｎｐｎ形トランジスタであり、それらのベースには接続線２０,２１,２２を介して、蓄積キャパシタＣ_R,Ｃ_G,Ｃ_Bに蓄積されているカットオフ調整電圧がそれぞれ供給される。測定トランジスタ１５,１６,１７のコレクタは、動作電圧源（図示されていない）の正電位に接続されている。この３つの測定トランジスタ１５,１６,１７のエミッタフォロワとしての回路構造は、各時間がそれぞれ測定トランジスタ１５,１６,１７の入力抵抗によって一定に生成されることを保証し、さらに蓄積キャパシタＣ_R,Ｃ_G,Ｃ_Bのそれぞれがカットオフ調整電圧毎の蓄積作用への影響と目下のカットオフ調整への実質的な影響を持たないことを保証する。
【００１８】
３つの測定トランジスタ１５,１６,１７の共通のエミッタ抵抗１８は、測定抵抗として働く。本発明によれば、各ケースにおいて生じる最大のカットオフ調整電圧がこの抵抗１８を介して測定可能である。スクリーングリッドの製造時較正の後では、この電圧がスイッチ１３を介してメモリ１２へ読出され、それが基準値として用いられる。
【００１９】
エミッタ抵抗１８においてピックアップされたカットオフ調整電圧は、制御された可変量として抵抗１９を介して演算増幅器１１の非反転入力側に供給され、そこにおいて調整電圧ＵＲ_G1を得るために、反転入力側へ供給される読出し/書込みメモリ１２の基準値と比較される。調整電圧ＵＲ_G1は演算増幅器１１の信号出力側からウェーネル電極Ｇ₁の共通接続端子に供給され、経年変化に係わる作用に対するカットオフ調整の応答としての、カソード電位の所定レベルを下回る低下の補償のために用いられる。経年変化に係わる作用は別の側では、各ＲＧＢカラーチャネルの回路構成のコンセプトを通じて考慮されなければならないものもある。例えば経年変化に係わる電界強度の増加も本発明によれば、ウェーネル電極Ｇ₁における調整電圧ＵＲ_G1（これは基準アース電位に対して正である）用いて補償可能である。その結果、演算増幅器１１の信号出力が有利には、エミッタフォロワを用いて実現可能である。なぜならこの信号出力は、ウェーネル電極Ｇ₁におけるアースキャパシタによって施せるような低インピーダンスを有することができるからである。
【００２０】
基準値の入手とその読出し/書込みメモリ１２への記憶に対しては、有利には装置の初期モードが与えられ、工場において（または修復イベントにおいて）、図示されていない装置遠隔制御手段によって開始させることが可能である。これに対してＧ₂に関する装置較正とカットオフは、スイッチ１４の閉成によって実行される。
【００２１】
その後スイッチ１３が一時的に閉成され、カットオフ調整電圧が共通の「エミッタ抵抗１８においてピックアップされ、これが読出し/書込みメモリ１２の書込み入力側に供給され、これが調整デバイス１０に対する基準値もしくは基準変量として記憶される。
【００２２】
初期化モードの終了に伴って、２つのスイッチ１３，１４は、それらの位置が図示のように（すなわち開放状態に）なるように制御される。この位置は装置の通常動作に相応する。
【００２３】
前述した本発明が従来のコンポーネントを使用していたとしても、それらは集積回路の形状でビデオプロセッサ内に集積可能である。この原理は、Ｃ_R,Ｃ_g,Ｃ_bにおける調整電圧が半導体メモリ中にデジタル形状で現われる構成に応用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示した図である。
【符号の説明】
１ カラー受像管
２ ビデオ出力増幅段
３ 測定トランジスタ
４ 測定抵抗
５ 測定パルス発生器
６ 加算段
７ 出力段
１０ 調整デバイス
１２ 不揮発性読出し/書込みメモリ
１８ エミッタ抵抗

Claims (3)

1. カラー受像管（１）または投写管のためのビデオ信号処理回路装置であって、
   基準陰極電流を用いた前記カラー受像管（１）の各管システムのカットオフ調整のためのデバイスを有し、前記基準陰極電流は、疑似ブラック信号値に相応し、各ＲＧＢカラーチャネルにおいてそれぞれ垂直帰線消去期間中にビデオ信号プロセッサによってカラー受像管（１）または投写管の駆動信号へ挿入される測定パルスによって引き起こされ、カットオフ調整のために生成された調整電圧により各測定パルスのカットオフポイントが直流電圧オフセットを介してそのつど基準ビーム電流が生じるように調整される形式のものにおいて、
   陰極（Ｋ）において設定される最小疑似カットオフがアンダーシュートに至るのを防ぐ調整デバイス（１０）が設けられており、
   前記調整デバイス（１０）は、カットオフ調整のために各ＲＧＢカラーチャネルにおいて生じるカットオフ調整電圧を測定する測定回路を有しており、該測定回路は有利には、各ＲＧＢカラーチャネルに割当てられる３つの測定トランジスタ（１５ , １６ , １７）によって構成されており、前記トランジスタ（１５，１６，１７）はエミッタフォロワとして接続され共通のエミッタ抵抗（１８）を有しており、
   カラー受像管（１）のウェーネル電極（Ｇ 1 ）に供給する調整電圧（ＵＲ G1 ）を得るために、エミッタレジスタ（１８）からピックアップされたカットオフ調整電圧が、不揮発性メモリ（１２）内に記憶されている基準値と比較されるように構成されていることを特徴とする回路装置。
2. 装置の初期化モードに対して制御可能なスイッチ（１３,１４）が設けられており、前記初期化モードは工場出荷時にまたは修理の際に開始可能であり、前記初期化モードによって当該モード中に共通のエミッタ抵抗（１８）からピックアップされたカットオフ調整電圧が、読出し/書込みメモリ（１２）の書込み入力側に供給可能であり、さらに調整デバイス（１０）に対する基準値もしくは基準変量として記憶可能である、請求項１記載の回路装置。
3. 前記測定回路は、部分的にまたは全体的にデジタル形式でプロセッサ内に設けられる、請求項１記載の回路装置。

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