KR100718311B1

KR100718311B1 - 컷오프조정장치

Info

Publication number: KR100718311B1
Application number: KR1020000040020A
Authority: KR
Inventors: 사쿠라이히사오
Original assignee: 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 1999-07-14
Filing date: 2000-07-12
Publication date: 2007-05-14
Also published as: CN1291840A; KR20010039714A; TW538644B; JP2001027885A; US6563496B1; MXPA00006840A; EP1069766A2; CN1147128C; EP1069766A3

Abstract

본 발명은 음극전류(cathode current)의 검출을 위한 어떠한 신호원(signal source)도 필요로 하지 않고, 비용이 절감되며, 음극전류가 높은 정밀도로 검출될 수 있고, 시간변화에 대한 보정이 높은 정밀도로 수행될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 강제조정모드가 설정되면, 수직주기 중에 제어신호를 영상증폭기에 출력하여, 영상신호의 입력과 상관없이 출력에 어떠한 영상신호도 없으며 페디스털레벨(pedestal level)이 흑색레벨인 신호를 출력시키며, 이 시점에서 평균화된 음극전류를 검출하고, 이어서, 제어신호를 영상증폭기에 출력하여 밝기레벨이 그레이상태로 되는 신호를 출력시키며, 이 시점에서 평균화된 음극전류를 검출하고, 그들 사이의 차이를 결정하고, 그 측정값과 기설정된 초기값을 서로 비교하여, 측정값이 초기설정값과 같도록 제어신호를 컷오프제어증폭기의 제 3단자에 출력하는 시스템제어기가 제공된다.

Description

컷오프조정장치{Cut-off adjusting apparatus}

도 1은 본 발명의 컷오프조정장치의 실시예를 나타낸 회로도이다.

도 2는 본 발명에 따른 컷오프조정장치의 음극전류검출의 시간에서의 타이밍차트이다.

도 3은 본 발명에 따른 시스템제어기에서의 음극전류제어의 동작을 나타낸 순서도이다.

도 4는 일반적인 컷오프조정장치의 구조를 나타낸 회로도이다.

도 5는 일반적인 컷오프조정장치의 음극전류검출동작을 설명하기 위해 수직주기에서의 관측을 하여 얻어진 타이밍차트이다.

도 6은 일반적인 컷오프조정장치의 음극전류검출동작을 설명하기 위해 수직주기에서의 관측을 하여 얻어진 타이밍차트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 설명

100. 컷오프조정장치 101. 영상증폭기

102. 음극전압클램프축전기 103. 음극전압클램프저항

105. 컷오프제어증폭기 106. 음극전류검출저항

107. 피크검출필터 108. 아날로그/디지털 변환기(ADC)

109. 시스템제어장치 110. CRT

111. CRT(110)의 음극 112. 히터

120.컷오프조정스위치

본 발명은 음극선관(CRT, Cathode Ray Tube)을 이용한 표시기(display)를 위한 컷오프 조정장치(cut-off adjusting apparatus)에 관한 것이며, 특히 음극 전류(cathode current)를 검출하고 보정하기 위한 회로에 관한 것이다.

컷오프조정은 래스터(raster)가 스크린에서 없어지거나 나타나는 경계인, CRT의 첫 번째 그리드전압에 대한 음극전압의 임계 바이어스 전압에 대한 조정으로 정의된다. 즉, 컷오프조정은 컷오프전압의 흩뜨러짐(dispersion)을 흡수하여 흑색레벨(black level)이 일정하게 유지되도록 하는 흑색레벨조정으로서 정의된다.

CRT를 이용한 표시기는 시간지연, 음극전류의 변화, 특히 밝기변화로 인한 문제점을 가진다.

이러한 문제점의 대응방안으로서, 음극전류를 검출하기 위한 특정신호를 수신하며, 이 신호에 대응하는 음극전류를 검출하고, 음극전류를 조정함으로써, 컷오프조정을 수행하는 컷오프조정장치가 알려져 있다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 컷오프조정장치(10)는 영상증폭기(11), 음극전압 클램프 축전기(12), 음극전압 클램프 저항(13), 다이오드(14), CRT(20)의 컷오프전 압을 설정하기 위한 컷오프제어증폭기(15), 음극전류검출신호원(16), 음극전류검출저항(17), 아날로그/디지털 변환기(ADC)(18) 및 마이크로컴퓨터와 같은 시스템제어기(19)로 구성된다.

컷오프조정장치(10)에서는, 영상신호(SIM)가 영상증폭기(11)에 입력되어 기설정된 이득(gain)으로 증폭되며, 이중 DC성분은 축전기(12)에서 제거되고, 교류성분만이 CRT(20)의 음극(21)으로 전달된다.

이때, CRT(20)의 음극(21)을 구동하는 DC성분은 다이오드(14) 등으로 구성된 DC재생회로에서 재생된다.

음극전류검출이 수행되어 음극전류를 보정하고 컷오프조정이 수행될 때, 도 5a에 나타낸 바와 같이 음극전류검출 기준신호(SREF)가 시스템제어기(19)에 의해 구동전압이 제어되는 신호원(16)에 의해 영상증폭기(11)에 제공된다. 이 때의 음극(21)의 전위는 도 5b에 나타낸 바와 같다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 음극전류의 검출은 수평주기(horizontal period)의 영상신호부 내에서 수행되며, 수직주기에서 관측된 것에 대해서는 도 6에 나타낸다.

이렇게 검출된 음극전류는 음극전류검출저항(17)에 의해 전압값으로 변환된 후, ADC(18)에 의해 디지털데이터로 변환된다.

표시세트(display set)를 제어하기 위한 시스템제어기(19)에서는, ACD(18)에 의한 디지털값은 기설정된 디지털값과 비교되어 그 사이의 오류가 검출되며, 오류를 제거하기 위해 다이오드(14)의 음극과 접지선 사이에 연결된 pnp형 트랜지스터(P15)의 베이스 전위가 제어신호(S19)에 따라 제어된다.

도 5는 주요삼원색인 R(적), G(녹), B(청) 중 하나를 대표로 하여 나타낸 것이며, 도 5c는 전류검출저항(17)에서의 전압파형을 나타낸다.

도 6은 영상신호가 생략된 상태를 나타낸다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 수직주기에서 관찰될 경우에 도 6b에 나타낸 바와 같이 단지 검출신호의 일부만이 나타난다.

그러나, 상기한 컷오프조정장치는 다음과 같은 단점을 갖는다.

(1) 음극전류검출신호원이 필요하며, 이를 위한 하드웨어가 필요하고, 결과적으로 비용이 증가한다.

(2) 상대적으로 낮은 수직편향주기를 갖는 영역, 특히 30KHz 이하 및 특정주파수에서 유용하지만, 높은 수직편향주기를 갖는 영역에서, 즉, 30KHz 이상에서와 주파수가 지정되지 않은 시스템에서, 다이나믹 포커스와 같은 역효과가 도 5c에서와 같이 두드러지게 나타나며, 음극전류를 검출하기 어렵게 된다.

(3) 상기한 이유(2) 때문에, 검출된 전류값의 오류가 커지며, 결과적으로 A/D변환결과에 큰 오류가 발생하여, 고정밀도의 제어가 힘들어진다. 따라서, 이 회로를 사용할 경우에도 시간변화에 해당하는 보정제어를 수행하기 힘들어진다.

(4) 밝기레벨의 특정한 한 지점을 측정함으로써 전류검출이 행해진다. 따라서, 음극에서 전류의 유출이 발생할 경우, 측정값에 오류가 발생하며, 이것이 밝기의 변화를 일으키는 제어오류의 역할을 할 수도 있다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 극복하기 위한 것으로, 음극전류를 검출하기 위한 신호원이 필요 없고, 비용을 절감할 수 있으며, 높은 정밀도로 음극전류를 검출할 수 있고, 높은 정밀도로 시간변화에 해당하는 보정을 실행할 수 있는 컷오프조정장치를 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 음극선관을 이용한 표시기의 컷오프를 조정하기 위한 컷오프조정장치는 제 1제어신호에 기초하여 최소한 콘트라스트를 조정할 수 있으며, 영상신호의 입력에 상관없이 영상신호의 페디스털레벨(pedestal level)을 흑색레벨로 조정할 수 있는 영상신호처리수단과, 상기 영상신호수단의 출력단자에 연결된 제 1전극을 갖고, 상기 음극선관의 음극에 연결된 제 2전극을 갖는 클램프축전기와, 전방방향이 상기 클램프축전기의 상기 제 2전극과 상기 음극 사이의 연결점으로부터 기준전위를 향하게 설정되도록 제공된 정류소자(rectifying element)와, 상기 음극의 전압을 기설정된 전압으로 유지하기 위해 제 2제어신호에 따라 상기 클램프축전기로부터 상기 기준전위로 방출하는 전류의 양을 조정하기 위한 컷오프제어수단과, 강제조정지시를 수신할 경우 상기 제 1제어신호를 상기 영상신호처리수단으로 출력하여 흑색레벨의 신호를 출력시키고, 흑색레벨신호 시에 상기 클램프축전기로부터 상기 정류소자를 통하여 상기 기준전위로 유입되는 전류를 음극전류로서 측정하는 전류측정수단을 포함하여 구성된다.

삭제

또한, 본 발명에 따른 음극선관을 이용한 표시기의 컷오프를 조정하기 위한 컷오프조정장치는 제 1제어신호에 기초하여 최소한 콘트라스트를 조정할 수 있으며, 영상신호의 입력에 상관없이 영상신호의 페디스털레벨(pedestal level)을 흑색레벨로 조정할 수 있는 영상신호처리수단과, 상기 영상신호수단의 출력단자에 연결된 제 1전극을 갖고, 상기 음극선관의 음극에 연결된 제 2전극을 갖는 클램프축전기와, 전방방향이 상기 클램프축전기의 상기 제 2전극과 상기 음극 사이의 연결점으로부터 기준전위를 향하게 설정되도록 제공된 정류소자(rectifying element)와, 상기 음극의 전압을 기설정된 전압으로 유지하기 위해 제 2제어신호에 따라 상기 클램프축전기로부터 상기 기준전위로 방출하는 전류의 양을 조정하기 위한 컷오프제어수단과, 강제조정지시를 수신할 경우 상기 제 1제어신호를 상기 영상신호처리수단으로 출력하여 흑색레벨의 신호를 출력시키고, 흑색레벨신호 시에 상기 클램프축전기로부터 상기 정류소자를 통하여 상기 기준전위로 유입되는 전류를 음극전류로서 측정하고, 이렇게 측정된 전류값을 기설정된 값과 비교하며, 상기 측정된 값이 상기 기설정된 값과 같도록 상기 제 2제어신호를 상기 컷오프제어수단에 출력하는 전류측정수단을 포함하여 구성된다.

삭제

또한, 본 발명에 따른 음극선관을 이용한 표시기의 컷오프를 조정하기 위한 컷오프조정장치는 제 1제어신호에 기초하여 콘트라스트를 조정할 수 있으며, 영상신호의 입력에 상관없이 영상신호의 페디스털레벨(pedestal level)을 흑색레벨로 조정할 수 있고, 제 2제어신호에 기초하여 밝기를 조정하며, 상기 페디스털레벨을 그레이레벨로 조정하고, 이신호를 출력하는 영상신호처리수단과, 상기 영상신호수단의 출력단자에 연결된 제 1전극을 갖고, 상기 음극선관의 음극에 연결된 제 2전극을 갖는 클램프축전기와, 상기 클램프축전기의 상기 제 2전극과 상기 음극 사이의 연결점과, 기설정된 전원 사이에 연결되는 클램프저항과, 전방방향이 상기 클램프축전기의 상기 제 2전극과 상기 음극 사이의 연결점으로부터 기준전위를 향하게 설정되도록 제공된 정류소자와, 상기 음극의 전압을 기설정된 전압으로 유지하기 위해 제 2제어신호에 따라 상기 클램프축전기로부터 상기 기준전위로 방출하는 전류의 양을 조정하기 위한 컷오프제어수단과, 강제조정지시를 수신할 경우 상기 제 1제어신호를 상기 영상신호처리수단으로 출력하여 흑색레벨의 신호를 출력시키고, 흑색레벨신호 시에 상기 클램프축전기로부터 상기 정류소자를 통하여 상기 기준전위로 유입되는 전류를 음극전류로서 측정하고, 이렇게 측정된 전류값을 유지하며, 상기 제 1 및 제 2제어신호를 상기 영상신호처리수단에 출력하여 그레이레벨의 신호를 출력하고, 상기 클램프축전기로부터 상기 정류소자를 통하여 상기 기준전위로 유출되는 전류를 상기 그레이레벨의 시점에서의 음극전류로 측정하며, 그레이레벨시간에서 측정된 전류값과 상기 흑색레벨시간에서 유지 및 측정된 전류값 사이의 차이값을 얻는 전류측정수단을 포함하여 구성된다.

삭제

또한, 본 발명에 따른 음극선관을 이용한 표시기의 컷오프를 조정하기 위한 컷오프조정장치는 제 1제어신호에 기초하여 콘트라스트를 조정할 수 있으며, 영상신호의 입력에 상관없이 영상신호의 페디스털레벨(pedestal level)을 흑색레벨로 조정할 수 있고, 제 2제어신호에 기초하여 밝기를 조정하며, 상기 페디스털레벨을 그레이레벨로 조정하고, 이신호를 출력하는 영상신호처리수단과, 상기 영상신호수단의 출력단자에 연결된 제 1전극을 갖고, 상기 음극선관의 음극에 연결된 제 2전극을 갖는 클램프축전기와, 상기 클램프축전기의 상기 제 2전극과 상기 음극 사이의 연결점과, 기설정된 전원 사이를 연결하는 클램프저항과, 전방방향이 상기 클램프축전기의 상기 제 2전극과 상기 음극 사이의 연결점으로부터 기준전위를 향하도록 제공된 정류소자와, 상기 음극의 전압을 기설정된 전압으로 유지하기 위해 제 2제어신호에 따라 상기 클램프축전기로부터 상기 기준전위로 방출하는 전류의 양을 조정하기 위한 컷오프제어수단과, 강제조정지시를 수신할 경우 상기 제 1제어신호를 상기 영상신호처리수단으로 출력하여 흑색레벨의 신호를 출력시키고, 흑색레벨신호 시에 상기 클램프축전기로부터 상기 정류소자를 통하여 상기 기준전위로 유입되는 전류를 음극전류로서 측정하고, 이렇게 측정된 전류값을 유지하며, 상기 제 1 및 제 2제어신호를 상기 영상신호처리수단에 출력하여 그레이레벨의 신호를 출력하고, 상기 클램프축전기로부터 상기 정류소자를 통하여 상기 기준전위로 유출되는 전류를 상기 그레이레벨의 시점에서의 음극전류로 측정하며, 그레이레벨시간에서 측정된 전류값과 상기 흑색레벨시간에서 유지 및 측정된 전류값 사이의 차이값을 얻고, 이렇게 얻은 차이값을 기설정된 값과 비교하며, 상기 차이값이 상기 기설정된 값과 같도록 상기 제 3제어신호를 상기 컷오프제어수단에 출력하는 전류측정수단을 포함하여 구성된다.

삭제

본 발명에 따라 상기 전류측정수단이 수직주기에서 전류를 평균화하면서 상기 전류를 측정한다.

본 발명에 따라 상기 전류측정수단이 상기 수직주기의 특정 타이밍에서 상기 수직주기에서 평균화된 음극전류의 측정을 수행한다.

본 발명에 따라 상기 전류측정수단이 상기 강제조정지시를 수신할 때, 전원이 켜진 시점으로부터 기설정된 시간이 경과한 때에 상기 전류측정을 수행하기 위하여 상기 제 1제어신호를 출력한다.

본 발명에 따라 상기 표시기의 수평 및 수직편향시스템이 강제조정지시가 이루어질 때 임의의 고정주파수로 설정된다.

본 발명에 따라 상기 전류검출수단에 의해 설정된 설정값이 외부로부터 변화가능하다.

본 발명에 따라 상기 전류검출수단이 강제조정지시가 없을 때 이렇게 얻어진 차이값에 기초하여 제 3제어신호를 생성하고, 상기 컷오프제어수단에 상기 제 3제어신호를 출력한다.

본 발명에 따라, 강제조정지시가 외부로부터 전류측정수단으로 주어졌을 때, 제 1제어신호는 전류측정수단으로부터 영상신호처리수단으로 출력된다.

이 때, 예를 들어, 전원-켜짐의 드리프트를 제거하기 위해, 전원이 켜진 시간으로부터 이미 설정한 시간이 경과되면, 제 1제어신호가 출력된다.

영상신호처리수단에서는, 제 1제어신호의 수신 중에 콘트라스트가 감소하며, 페디스털레벨이 흑색레벨인 신호가 영상신호의 입력과 상관없이 출력된다. 이 출력신호는 클램프축전기를 통해 CRT의 음극으로 제공된다.

클램프동작은 클램프축전기, 정류소자 등의 작용에 의해 수행된다. 이 때, 음극전류는 클램프축전기에 저장되거나 또는 클램프축전기로부터 방출된다. 정류소자를 통해 클램프축전기로부터 기준전위로 유입되는 방출된 전류는 전류측정수단에 의해 음극전류로서 측정된다.

음극전류가 측정되면, 평균화된 음극전류는 예를 들어 수직주기의 특정타이밍에서 측정된다.

또한, 전류측정수단에서는, 측정된 전류값이 기설정값과 비교되며, 제 2제어신호는 측정된 값이 설정값과 같게 되도록 컷오프제어수단으로 출력된다.

본 발명에 따라, 외부로부터의 강제조정지시가 전류측정수단에 부여되면, 제 1제어신호가 전류측정수단으로부터 영상신호처리수단으로 출력된다.

이 때, 예를 들어, 전원-켜짐의 드리프트를 제거하기 위해, 전원이 켜진시점 으로부터 기설정된 시간이 지난 때에, 제 1제어신호가 출력된다.

클램프동작은 클램프축전기, 정류소자 등의 작용에 의해 수행된다. 이 때, 유출전류 등으로 인해 초래되는 음극전류는 클램프축전기에 저장되거나 그것으로부터 방출된다. 정류소자를 통해 클램프축전기로부터 기준전압으로 유입된 방출전류는 전류측정수단에 의해 음극전류로 측정되며, 이 측정된 값은 일시적으로 간직된다.

다음으로, 제 1제어신호 뿐만아니라 제 2제어신호는 전류측정수단으로부터 영상신호처리수단으로 출력되며, 이에 따라 밝기조정이 영상신호처리수단에서 수행되며, 페디스털레벨이 그레이레벨로 조정된 신호가 출력된다.

결과적으로, 그레이레벨신호의 시간에서 클램프축전기로부터 정류소자를 통해 기준전위로 방출된다.

그레이레벨 시간에서의 측정전류값과 흑색레벨에서 유지된 측정전류값 사이의 차이값이 결정된다.

즉, 이 경우에, 음극전류의 검출은 음극전류의 컷오프와, 컷오프보다 높은 전류지점의 두 지점의 측정에 의해 수행된다.

전류측정수단에서는, 이렇게 얻어진 차이값이 기설정된 값과 비교되며, 차이값이 설정값과 같아지도록 제 3제어신호가 컷오프제어수단에 출력된다.

(실시예)

도 1은 본 발명에 따른 컷오프조정장치의 실시예를 나타낸 회로도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 컷오프조정장치(100)는 영상증폭기(101)와, 음극전압클램프축전기(102)와, 음극전압클램프저항(103)과, 다이오드(104)와, CRT(110)의 컷오프전압(컷오프구동점)을 설정하기 위한 컷오프제어증폭기(105)와, 음극전류검출저항기(106)와, 피크검출필터(107)와, 아날로그/디지털변환기(ADC)와, 마이크로컴퓨터로서의 시스템제어기(109)를 포함하여 구성된다.

또한, 부호(111)는 CRT(110)의 음극을 나타내며, 부호(112)는 음극(111)을 위한 히터를 나타내고, 부호(120)는 컷오프조정스위치를 나타낸다.

본 실시예에서, 전류측정수단은 음극전류검출저항(106), 피크검출필터(107), ADC(108), 및 시스템제어기(109)로 구성된다.

영상증폭기(101)는 입력영상신호(SIM)를 기설정된 이득으로 증폭하며, 이것을 클램프축전기(102)로 출력한다.

영상증폭기(101)는 최소한 콘트라스트 조정볼륨(101a)과 밝기조정볼륨(101b)을 갖는다.

콘트라스트조정볼륨(101a)은 시스템제어기(109)에 의한 제 1제어신호로서의 제어신호(S109a)에 따라 제어된다. 같은 방식으로 밝기조정볼륨(101b)은 시스템제어기(109)에 의한 제 2제어신호로서의 제어신호(S109b)에 따라 제어된다.

영상증폭기(101)의 출력은 클램프축전기(102)의 제 1전극에 연결되며, 축전기(102)의 제 2전극은 음극(111)과, 클램프저항(103)의 한쪽 단자와, 다이오드(104)의 애노드에 연결된다.

클램프저항(103)의 다른 한쪽 단자는 +B전압원에 연결되며, 다이오드(104)의 음극은 컷오프제어증폭기(105)의 제 1단자(T1)에 연결된다.

컷오프제어증폭기(105)는 증폭기(105)와 pnp형 트랜지스터(p105)를 가지며, CRT(110)의 컷오프전압(컷오프구동점)을 설정하기 위해, 제 1단자(T1)의 전압을 시스템제어기(109)에 의한 제 3제어신호로서의 제어신호(S109B)에 따라 임의의 전압에 고정시킨다.

컷오프제어증폭기(105)에서, 트랜지스터(P105)의 에미터는 제 1단자(T1)에 연결되며, 콜렉터는 제 2단자(T2)에 연결되고, 베이스는 증폭기(A105)를 통해 제 3단자(T3)에 연결된다.

음극전류검출저항(106)은 트랜지스터(P105)의 콜렉터에 연결된 제 2단자(T2)와 접지선(GND) 사이에 연결된다.

피크검출필터(107)는 수직주기에서의 음극전류검출저항에서 발생하는 전압을 평활(smoothing) 또는 평균화(averaging)한 후, 이것을 ADC(108)에 출력한다.

피크검출필터(107)는 여러 개의 시정수(time constant)를 갖는다

ADC(108)는 수직주기와 동기화된 특정타이밍에서 피크검출필터(107)의 출력전압을 측정하며, 이 측정값을 디지털데이터로 하여 시스템제어기(109)에 출력한다.

수직 동기신호(Vsync)를 위한 입력단자(Tv)와 컷오프조정스위치(120)는 시스템제어기(109)에 연결된다.

시스템제어기(109)는 컷오프조정스위치(120)가 켜지면 강제조정모드(강제조정지시를 수신할 경우)로 설정되며, 첫 번째로 콘트라스트조정볼륨(101a)을 제어하기 위해 수직주기 중에 영상증폭기(101)에 제어신호(S109a)를 출력하며, 이에 따라, 영상신호의 입력과 상관없이 어떠한 비디오신호도 출력되지 않고, 페디스털레벨(pedestal level)이 흑색레벨이 되는 소위 뮤트(mute) 상태에 해당하는 신호가 출력되며, 이 시점에서 음극전류가 검출된다.

이어서, 시스템제어기(109)는 밝기조정볼륨(101b)을 제어하기 위해 제어신호(S109a) 이외에 제어신호(S109b)를 영상증폭기(101)에 출력하여, 영상신호의 입력과 상관없이 출력에 아무런 영상신호가 없고 밝기레벨이 그레이(gray)인 상태에 해당하는 신호를 출력하며, 이시점에서 음극전류가 검출된다.

즉, 전류를 검출함에 있어서, 시스템제어기(109)는 두 지점에서의 전류, 즉, 음극전류가 컷오프된 경우보다 높은 전류에서와, 음극전류가 컷오프된 경우에서의 전류를 측정한다. 이들 사이의 차이값이 결정되고, 이 측정값이 기설정된 초기설정값과 비교되며, 제어신호(S109B)는 컷오프제어증폭기(105)의 제 3단자(T3)에 출력되어 측정값이 초기설정값과 같게 된다.

또한, 시스템제어기(109)는, 예를 들어, 외부로부터의 지시에 기초한 사용자의 사용방식에 따라, 이렇게 구한 변화량을 CRT(110)의 후속 컷오프조정제어를 위한 보정값으로서 이용할 수도 있다.

이어서, 상기한 시스템제어기(109)의 제어에 따른 음극전류의 검출원리를 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.

도 2는 음극전류가 검출될 때의 타이밍차트이며, 도 2a는 음극전위 파형을 나타내고, 도 2b는 래지스터(106)에서의 음극전류검출파형을 나타내며, 도 2c는 피크검출필터(107)의 전위파형을 나타내고, 도 2d는 수직동기신호의 파형을 나타내며, 도 2e는 ADC(108)의 입력파형(그레이색의 시점인 제 2상태에서)을 나타내고, 도 2f는 ADC(108)의 입력파형(흑색시점인 제 1상태에서)을 나타내며, 도 2g는 ADC(108)의 측정타이밍파형을 나타낸다.

이후의 기술에서는, 도 2a에 나타낸 바와 같이, 하나의 수평주기의 시간은 Th로 나타내고, 이 수평주기의 소거시간(blanking time)은 Tblk로 나타내며, 하나의 수평주기로부터 소거시간을 뺀 잔여시간은 Ta로 나타낸다.

또한, 클램프 저항(103)의 저항값은 Rc로 나타내며, 음극전류검출저항(106)의 저항값은 Rd로 나타내고, 클램프저항(103)으로부터의 전류는 IRc로 나타내며, 전자가 음극(111)으로부터 튜브의 전면으로 방출될 경우의 전류는 Ik로 나타내고, 음극(111)으로부터 히터(112) 등으로의 유출전류 등은 ILi로 나타내며, 클램프축전기(102)로부터 방출되어 다이오드(104)를 통하여 음극전류검출저항(106)으로 흐르는 전류는 IRd로 나타낸다. 유출전류(ILi)는 사실상 음극(111)으로부터의 전류(Ik)에 대하여 음의 값을 가진다.

시간(Ta) 내에서, 클램프저항(103)으로부터의 전류(IRc)와, 음극(111)으로부터의 전류(Ik)와, 유출전류(ILi)에 의해 클램프축전기(102)에 저장된 전하량(Qc)은 다음식에 의해 주어진다.

Qc = (IRc + Ik + ILi) ×Ta

음극전위의 클램프동작은 시간(Tblk) 내에서 클램프축전기(102)에 저장된 전하량(Qc)을 방출하는 동작이며, 따라서 전류(IRd)는 대략 다음식으로 표현된다.

IRD = Qc/Tblk

따라서, 음극전류검출저항(106)에서 발생한 전압(VIRd)은 다음식으로 주어진다.

VIRd = IRd ×Rd = Rd ×(IRc + Ik + ILi) ×Ta/Tblk

여기에서, 음극전류를 검출하기 위해 만약 시간(Tblk, Ta, Th)이 어떤 고정값으로 설정되고, CRT 컷오프제어증폭기(105)의 제 1단자(T1)의 전압이 어떤 고정값으로 설정되면, 측정시스템에서 발생한 변화는 음극(111)으로부터의 전류(Ik)와 유출전류(ILi)의 두 요소로 인한 것이다.

증폭기, 저항, 축전기 각각의 열화(deteriation) 및 시간변화가 매우 작기 때문에, 이것들을 고려할 필요는 없다.

수학식 3에 나타낸 전압값(VIRd)이 피크검출필터(107)에서 필터링되면, 도 2c에 나타낸 파형을 얻을 수 있다.

이 전압은 도 2g에 나타낸 수직주기와 동기된 시점에서 ADC(108)를 이용하여 측정된다.

ADC(108)의 측정값은 시스템제어기(109)에 디지털데이터로 입력되며, 일시적 으로 상기한 전류(Ik,ILi)를 포함하는 값으로서 유지된다.

여기에서, 제어신호(S109b)는 밝기의 제어 및 밝기의 변화를 위하여 시스템제어기(109)로부터 영상증폭기(101)에 입력된다.

따라서, 도 2의 실선에 의해 나타낸 값은 점선으로 나타낸 값으로 변하며, 여기에서는 밝은 상태(color gray)가 되도록 상기 값이 변하게 된다.

밝기의 변화로 인해 발생한 음극전압의 변화는 상기한 바와 같이 고정된 값을 가지며, 따라서, 이 변화로 인해 발생하여 클램프저항(103)으로 유입된 전류를 계산할 수 있다.

밝기의 변화로 인해 발생한 음극의 전위 변화를 △Vk로 나타내고, 이 시점에서의 음극전류의 증가를 △Ik로 나타내면, 음극전류검출저항(106)에서 발생한 전압(VIRd)(BRTup)은 수학식 1,2,3과 같은 계산에 의하여 다음의 수학식으로 주어진다.

VIRd(BRTup) = Rd ×(IRc + △Vk/Rc + Ik + △IK + ILi) ×Ta/Tblk

수학식 4의 값으로부터 이전에 유지된 수학식 3의 값을 뺌으로써 전자가 음극(111)로부터 CRT표시기의 튜브전면으로 방출될 경우의 전류값을 계산할 수 있다.

이렇게 방출된 전류값(Ikb)은 다음의 수학식으로 주어진다.

Ikb = (VIRd(BRTup) - VIRd)/Rd = (△Vk/Rc + △IK) ×Ta/Tblk

수학식 5에서의 값(△Vk/Rc)은 계산에 의해 결정됨으로써, △Ik가 측정될 수 있다.

다음으로, 도 1에 나타낸 장치의 음극전류제어(컷오프조정)의 동작은 시스템제어기(109)의 제어동작을 중심으로, 도 3의 순서도를 참조하여 설명한다.

도면에 표시하지 않은 장치의 편향(deflection) 시스템은 임의의 수직 또는 수평 주파수로 설정된다.

우선, 시스템제어기(109)는 컷오프조정스위치(120)가 사용자에 의해 켜졌는지 여부를 판단한다(단계(ST1)).

단계(ST1)에서 컷오프조정스위치(120)가 켜진 것으로 판단되면, 강제조정모드가 설정된다(단계(ST2)).

이어서, CRT(110)의 전원-켜짐(power-on) 상태의 드리프트(drift)를 배제하기 위하여, 시스템의 전원이 켜지는 시점으로부터 충분히 안정된 상태로 세팅되는 기설정(predetermined) 시간, 예를 들어, 30분이 경과되었는지 판단된다(단계(ST3)).

단계(ST3)에서 상기한 기설정 시간이 지난 것으로 판단되면, 수직주기 동안에, 우선 제어신호(S109a)를 영상 증폭기(101)에 출력하여, 콘트라스트조정볼륨(101a)을 제어하고, 영상신호(SIM)의 입력과 상관없이 출력에 아무런 영상신호도 없으며, 페디스털(pedestal)레벨이 흑색레벨이 되는 소위 뮤트상태에 해당하는 신호를 출력한다(단계(ST4)).

따라서, 피크검출필터(107)에서는, 음극전류검출저항(106)에서 발생한 전압이 수직주기에서 평활화(평균화)되어 ADC(108)에 입력된다.

ADC(108)에서, 피크검출필터(107)의 출력전압이 수직주기와 동기화된 특정 타이밍에서 측정되며, 이 측정값은 디지털데이터로 시스템제어기(109)에 입력된다.

만약 유출전류가 있다면, 시스템제어기(109)는 상기한 디지털데이터에 기초하여 상기한 유출전류를 포함하는 음극전류를 검출하고, 일시적으로 이 값을 유지한다(ST5).

다음으로, 제어신호(S109a) 이외에, 시스템제어기(109)는 밝기조정볼륨(101b)을 제어하기 위해 제어신호(S109b)를 영상증폭기로 출력하여, 영상신호(ST5)의 입력과 상관없이, 출력에 어떠한 영상신호도 없으며, 밝기레벨이 그레이로 설정된 상태에 해당하는 신호를 출력한다(ST6).

이 시점에서의 음극전류는 ADC(108)에 의한 디지털데이터로부터 검출된다(ST7).

단계(ST7)에서 얻어진 전류값과 단계(ST5)에서 유지된 전류값 사이의 차이가 계산된다(ST8).

따라서, 유출전류의 양만큼 오프셋된 음극전류가 구해질 수 있으며, 예를 들어, 만약 이 전류값을 CRT(110)의 음극전류 초기설정값(X0)으로서 저장하라는 명령이 있으면(ST9), 이것은 도면에 표시하지 않은 저장장치에 저장된다(ST10).

예를 들어 출하시간(shipping time) 등에서, CRT(110)의 컷오프조정 후에 음극전류의 검출을 한번 수행하며, 이 값을 저장해 둔다.

그 후, 시스템제어기(109)는 강제조정모드(ST11)를 해제한다(ST11).

이후에, 단계(ST1)부터 단계(ST8)까지 같은 동작이 수행되며, 시스템제어기(109)는 저장장치에 저장된 초기설정값(X0)과, 유출전류의 양만큼 오프셋된 음극전류값(X)을 비교한다(ST12).

만약 비교결과 양쪽 값에 차이가 있다면, 검출된 음극전류값(X)을 초기설정값(X0)과 같도록 하기 위해 제어신호(S190B)가 컷오프제어증폭기(105)에 출력된다(ST13).

특히, 검출된 음극전류값(X)이 초기설정값(X0) 보다 크면, 시스템제어기(109)는 CRT(110)의 컷오프제어증폭기(105)의 제 1단자(T1)의 전위가 직류형태로 증가하도록 제어신호(109B)를 출력한다.

한편, 검출된 음극전류값(X)이 초기설정값(X0) 보다 작으면, CRT(110)의 컷오프제어증폭기(105)의 제 1단자(T1)의 전위가 직류형태로 감소하도록 시스템제어기(109)는 제어신호(109B)를 출력한다.

그 후, 시스템제어기(109)는 강제조정모드(ST11)를 해제한다.

시스템제어기(109)는 CRT(110)의 후속하는 컷오프제어를 위한, 예를 들어, 외부로부터의 지시에 기초한 사용자의 사용방식에 따라 그렇게 얻어진 변화량을 보정값으로서 이용한다.

상기한 제어를 통해, CRT(110)의 시간변화로 인한 음극전류의 변화는 최소레벨로 억제될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 컷오프조정스위치(120)가 켜지면, 강제조정모드가 설정되고, 수직주기 중에 우선 제어신호(S109a)를 영상증폭기(101)에 출력하여 콘트라스트조정볼륨(101a)을 제어함으로써, 영상신호의 입력과 상관없이 출력에 어떠한 영상신호도 없으며, 페디스털레벨이 흑색레벨인 신호를 출력시키고, 이 시점에서 평균화된 음극전류를 검출하며, 다음으로, 제어신호(S109a)에 더하여, 제어신호(S109b)를 영상증폭기(101)에 출력하여 밝기조정볼륨(101b)을 제어하고, 영상신호의 입력에 상관없이 밝기레벨을 그레이색의 상태로 하여 신호를 출력시키고, 이 때의 평균화된 음극전류를 검출하고, 그들 사이의 차이를 구하고, 그 측정값과 기설정된 초기절정값을 서로 비교하고, 측정값이 초기설정값과 같도록, 제어신호(S109B)를 컷오프제어증폭기(105)의 제 3단자(T3)에 출력하는 시스템제어장치(109)를 제공하기 때문에, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

(1) 특정한 음극전류검출신호를 필요로 하지 않는다.

(2) 다이나믹포커스 등에 의한 영향이 매우 작다.

(3) 음극의 히터에서의 유출전류에 의한 영향이 매우 작다.(이것은 상기 감산과정에서 무시할 정도의 것이다)

(4) 수직주기에서의 측정으로 충분하기 때문에, ADC의 고속 응답특성이 필요 없다.

따라서, CRT의 시간변화로 인한 음극전류의 변화를 높은 정밀도로 보정할 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 음극전류를 검출하기 위해 특정한 신호원을 필요로 하지 않는다.

또한, 음극전류의 검출이 수직주기의 상대적으로 작은 주파수에서 수행되기 때문에, 전류측정수단을 구성하는 ADC가 낮은 속도에서 구동할 수 있으며, 따라서, 비용이 절감된다.

또한, 수직주기의 측정 때문에 다이나믹포커스 등의 외부교란(external disturbance)이 제거될 수 있으며, 음극전류측정이 고정밀도로 수행될 수 있음으로써, 고정밀도의 제어가 수행될 수 있다.

따라서, CRT의 시간변화로 인한 음극전류의 변화가 높은 정밀도로 보정될 수 있다.

CRT의 시간변화의 대응에 대해서는, 음극전류가 작은 영역, 즉, 컷오프쪽의 제어에 있어서, 그 효과가 크다.

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입력된 영상신호를 수신하는 표시기의 컷오프를 조정하기 위한 컷오프조정장치에 있어서,

제 1제어신호에 기초하여 콘트라스트를 조정하고, 영상신호의 입력에 상관없이 영상신호의 페디스털레벨(pedestal level)을 흑색레벨로 조정하고, 제 2제어신호에 기초하여 밝기를 조정하며, 상기 페디스털레벨을 그레이레벨로 조정하고, 조종된 신호를 출력하는 영상신호처리수단과,

상기 영상신호처리수단의 출력단자에 연결된 제 1전극 및 상기 표시기의 음극에 연결된 제 2전극을 가지는 클램프축전기와,

상기 클램프축전기의 상기 제 2전극과 상기 음극 사이의 연결점과, 기설정된 전원 사이에 연결되는 클램프저항과,

전방방향이 상기 클램프축전기의 상기 제 2전극과 상기 음극 사이의 연결점으로부터 기준전위를 향하게 설정되도록 연결된 정류소자와,

상기 음극의 전압을 기설정된 전압으로 유지하기 위해 제 3제어신호에 따라 상기 클램프축전기로부터 상기 기준전위로 방출하는 전류의 양을 조정하기 위한 컷오프제어수단과,

강제조정지시를 수신할 경우 상기 제 1제어신호를 상기 영상신호처리수단으로 출력하여 흑색레벨 신호를 출력시키고, 흑색레벨신호 시에 상기 클램프축전기로부터 상기 정류소자를 통하여 상기 기준전위로 유입되는 전류를 음극전류로서 측정하고, 측정된 전류값을 유지하며, 상기 제 1 및 제 2제어신호를 상기 영상신호처리수단에 출력하여 그레이레벨 신호를 출력하고, 상기 클램프축전기로부터 상기 정류소자를 통하여 상기 기준전위로 유출되는 전류를 상기 그레이레벨 신호 시의 음극전류로 측정하며, 그레이레벨신호 시에 측정된 전류값과 상기 흑색레벨신호 시에 유지 및 측정된 전류값 사이의 차이값을 얻는 전류측정수단을 포함하는 컷오프조정장치.
제 25항에 있어서,

상기 전류측정수단이 영상 신호의 수직주기에서 전류를 평균화하여 상기 전류를 측정하는 것을 특징으로 하는 컷오프조정장치.
제 26항에 있어서,

상기 전류측정수단이 상기 수직주기에서 평균화시킨 음극전류의 측정을 상기 수직주기의 특정 타이밍에서 수행하는 것을 특징으로 하는 컷오프조정장치.
제 25항에 있어서,

상기 전류측정수단이 상기 강제조정지시를 수신할 때, 전원이 켜진 시점으로부터 기설정된 시간이 경과한 때에 상기 제 1제어신호를 출력하여 상기 전류측정을 수행하는 것을 특징으로 하는 컷오프조정장치.
제 26에 있어서,

상기 전류측정수단이 상기 강제조정지시를 수신할 때, 전원이 켜진 시점으로부터 기설정된 시간이 경과한 때에 상기 제 1제어신호를 출력하여 상기 전류측정을 수행하는 것을 특징으로 하는 컷오프조정장치.
제 27항에 있어서,

상기 전류측정수단이 상기 강제조정지시를 수신할 때, 전원이 켜진 시점으로부터 기설정된 시간이 경과한 때에 상기 제 1제어신호를 출력하여 상기 전류측정을 수행하는 것을 특징으로 하는 컷오프조정장치.
제 25항에 있어서,

상기 표시기의 수평 및 수직편향시스템은 강제조정지시가 수신될 때 임의의 고정주파수로 설정되는 것을 특징으로 하는 컷오프조정장치.
제 26항에 있어서,

상기 표시기의 수평 및 수직편향시스템은 강제조정지시가 수신될 때 임의의 고정주파수로 설정되는 것을 특징으로 하는 컷오프조정장치.
제 27항에 있어서,

상기 표시기의 수평 및 수직편향시스템은 강제조정지시가 수신될 때 임의의 고정주파수로 설정되는 것을 특징으로 하는 컷오프조정장치.
제 28항에 있어서,

상기 표시기의 수평 및 수직편향시스템은 강제조정지시가 수신될 때 임의의 고정주파수로 설정되는 것을 특징으로 하는 컷오프조정장치.
제 29항에 있어서,

상기 표시기의 수평 및 수직편향시스템은 강제조정지시가 수신될 때 임의의 고정주파수로 설정되는 것을 특징으로 하는 컷오프조정장치.
제 30항에 있어서,

상기 표시기의 수평 및 수직편향시스템은 강제조정지시가 수신될 때 임의의 고정주파수로 설정되는 것을 특징으로 하는 컷오프조정장치.
입력된 영상신호를 수신하는 표시기의 컷오프를 조정하기 위한 컷오프조정장치에 있어서,

제 1제어신호에 기초하여 콘트라스트를 조정하고, 영상신호의 입력에 상관없이 영상신호의 페디스털레벨(pedestal level)을 흑색레벨로 조정하고, 제 2제어신호에 기초하여 밝기를 조정하며, 상기 페디스털레벨을 그레이레벨로 조정하고, 조종된 신호를 출력하는 영상신호처리수단과,

상기 영상신호처리수단의 출력단자에 연결된 제 1전극 및 상기 표시기의 음극에 연결된 제 2전극을 가지는 클램프축전기와,

상기 클램프축전기의 상기 제 2전극과 상기 음극 사이의 연결점과, 기설정된 전원 사이에 연결되는 클램프저항과,

전방방향이 상기 클램프축전기의 상기 제 2전극과 상기 음극 사이의 연결점으로부터 기준전위를 향하게 설정되도록 연결된 정류소자와,

상기 음극의 전압을 기설정된 전압으로 유지하기 위해 제 3제어신호에 따라 상기 클램프축전기로부터 상기 기준전위로 방출하는 전류의 양을 조정하기 위한 컷오프제어수단과,

강제조정지시를 수신할 경우 상기 제 1제어신호를 상기 영상신호처리수단으로 출력하여 흑색레벨 신호를 출력시키고, 흑색레벨신호 시에 상기 클램프축전기로부터 상기 정류소자를 통하여 상기 기준전위로 유입되는 전류를 음극전류로서 측정하고, 측정된 전류값을 유지하며, 상기 제 1 및 제 2제어신호를 상기 영상신호처리수단에 출력하여 그레이레벨 신호를 출력하고, 상기 클램프축전기로부터 상기 정류소자를 통하여 상기 기준전위로 유출되는 전류를 상기 그레이레벨 신호 시의 음극전류로 측정하며, 그레이레벨신호 시에 측정된 전류값과 상기 흑색레벨신호 시에 유지 및 측정된 전류값 사이의 차이값을 얻고, 이렇게 얻은 차이값을 기설정된 값과 비교하며, 상기 차이값이 상기 기설정된 값과 같도록 상기 제 3제어신호를 상기 컷오프제어수단에 출력하는 전류측정수단을 포함하는 컷오프조정장치.
제 37항에 있어서,

상기 전류측정수단이 영상신호의 수직주기에서 전류를 평균화하여 상기 전류를 측정하는 것을 특징으로 하는 컷오프조정장치.
제 38항에 있어서,

상기 전류측정수단이 상기 수직주기에서 평균화시킨 음극전류의 측정을 상기 수직주기의 특정 타이밍에서 수행하는 것을 특징으로 하는 컷오프조정장치.
제 37항에 있어서,

상기 전류측정수단이 상기 강제조정지시를 수신할 때, 전원이 켜진 시점으로부터 기설정된 시간이 경과한 때에 상기 제 1제어신호를 출력하여 상기 전류측정을 수행하는 것을 특징으로 하는 컷오프조정장치.
제 38에 있어서,

상기 전류측정수단이 상기 강제조정지시를 수신할 때, 전원이 켜진 시점으로부터 기설정된 시간이 경과한 때에 상기 제 1제어신호를 출력하여 상기 전류측정을 수행하는 것을 특징으로 하는 컷오프조정장치.
제 39항에 있어서,

상기 전류측정수단이 상기 강제조정지시를 수신할 때, 전원이 켜진 시점으로부터 기설정된 시간이 경과한 때에 상기 제 1제어신호를 출력하여 상기 전류측정을 수행하는 것을 특징으로 하는 컷오프조정장치.
제 37항에 있어서,

상기 표시기의 수평 및 수직편향시스템은 강제조정지시가 수신될 때 임의의 고정주파수로 설정되는 것을 특징으로 하는 컷오프조정장치.
제 38항에 있어서,

상기 표시기의 수평 및 수직편향시스템은 강제조정지시가 수신될 때 임의의 고정주파수로 설정되는 것을 특징으로 하는 컷오프조정장치.
제 39항에 있어서,

상기 표시기의 수평 및 수직편향시스템은 강제조정지시가 수신될 때 임의의 고정주파수로 설정되는 것을 특징으로 하는 컷오프조정장치.
제 40항에 있어서,

상기 표시기의 수평 및 수직편향시스템은 강제조정지시가 수신될 때 임의의 고정주파수로 설정되는 것을 특징으로 하는 컷오프조정장치.
제 41항에 있어서,

상기 표시기의 수평 및 수직편향시스템은 강제조정지시가 수신될 때 임의의 고정주파수로 설정되는 것을 특징으로 하는 컷오프조정장치.
제 42항에 있어서,

상기 표시기의 수평 및 수직편향시스템은 강제조정지시가 수신될 때 임의의 고정주파수로 설정되는 것을 특징으로 하는 컷오프조정장치.
제 37항에 있어서,

상기 전류검출수단에 의해 설정된 설정값이 상기 컷오프조정장치의 사용자에 의해 변동 가능한 것을 특징으로 하는 컷오프조정장치.
제 37항에 있어서,

상기 전류검출수단이 강제조정지시가 수신되는 시간 이외의 다른 시간에서, 얻어진 상기 차이값에 기초하여 제 3제어신호를 생성하고, 상기 제3제어신호를 상기 컷오프제어수단에 출력하는 것을 특징으로 하는 컷오프조정장치.