KR19980080080A - 컬러 수상관에서의 빔 전류 감시 회로 - Google Patents

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Abstract

수상관은 과도하게 높은 빔 전류에 의한 과부하로부터 보호되어야만 하기 때문에, 컬러 수상관에서 빔 전류를 제어하기 위한 회로는 일반적으로 공지된 것이다.
본 발명은, 컬러 수상관에서 R,G,B 빔 전류를 위한 전류 화상을 계산하고, 컬러 수상관에서 실제 빔 전류에 주로 상응하고, 또한 R,G,B 빔 전류 및/또는 화상 첨예도를 제어하기 위하여 이들 전류 화상의 합(13)을 빔 전류 정보 항목(ICRT)과 비교하는 비교기/적분기(15)를 포함하는 회로를 설명한다. 감마 보정(13)은 상기 회로 내에서 수행된다. 상기 회로는 아날로그 또는 디지털 구조일 수 있고, 비디오 프로세서 IC(2)에 집적될 수 있는 이점이 있다.
특히 텔레비전 세트 또는 컴퓨터 모니터에 적용될 수 있다.

Description

컬러 수상관에서의 빔 전류 감시 회로
본 발명은 R,G,B 신호에 의해 구동되는 컬러 수상관(colour picture tube)에서 빔 전류를 제어하기 위한 회로에 관한 것이다. 수상관은 과도하게 높은 빔 전류에 의한 과부하에 대해 보호되어야만 하기 때문에, 이러한 형태의 회로는 일반적으로 공지된 것이다.
빔 전류의 크기를 나타내는 유일한 정보 항목은, 관련된 고압 트랜스를 통해 고전압으로부터 얻어진다. 그러나, 이러한 정보 항목은 단지 R,G,B 빔 전류의 합을 산출할 뿐이고, 더욱이 약 2 ms 만큼 지연되고, 변형되고, 적분되고, 또한 제한된다. 그러므로, 고압 트랜스의 이러한 정보 항목에만 기초한 제어 회로는, 수상관에서 개별적인 R,G,B 빔 전류에 적용되지 않는 거친 조정(coarse regulation)만을 초래한다.
본 발명은, 빔 전류를 제어하기 위한 개선된 회로로서, 특히 빠른 조정 정보 항목을 제공하는 회로를 기술할 목적에 기초한다.
이러한 목적은 청구항 제 1항 및 제 8항에 기술된 본 발명에 의해 달성된다. 본 발명의 유리한 개선은 종속항에서 기술된다.
빔 전류를 제어하기 위한 회로는 컬러 수상관에서 R,G,B 빔 전류를 위한 전류 화상(current picture)을 사용하고, 이 회로에 의해 각각의 R,G,B 빔 전류는, 화상 첨예도(sharpness) 및/또는 백색 피크(peak white), 라인 당 및 화상 당 최대 빔 전류 및 평균 빔 전류에 대해, 개별적으로 감시된다. 전류 화상은 주로 컬러 수상관에서의 실제 전류에 대응한다. 이들 전류 화상의 합은, 예컨대 수 밀리 세컨드(ms) 범위의 요동과 장기간의 드리프트(drift)를 보정하기 위하여 관련 고압 트랜스로부터 얻어진, 빔 전류 정보 항목과 비교된다. 따라서, 빔 전류를 제어하기 위한 회로는, 전류 화상을 사용함으로써 특히 세 개의 R,G,B 컬러를 위한 화상 첨예도뿐만 아니라, 수상관에서의 전체 빔 전류를 위한 매우 빠른 조정을 가능케 한다.
전류 화상을 생성하기 위하여, R,G,B 신호는, 예컨대 특히 제어 가능한 이득을 포함하는 증폭기 내에서 분기(tapped), 예컨대 클램프되고(clamped), 증폭된 후, 감마 보정에 의해 가중된다. 수상관에서 실제 전류 비는 이러한 수단에 의해 회로 내에서 모의 실험된다(simulated). 가중된 합은 이들 신호로부터 형성되고, 빔 전류 정보 항목(ICRT)에 대한 비교값으로 작용한다. 두 개의 정보 항목은 비교기/적분기 내에서 서로 비교되고, 이의 출력 신호는 증폭기의 이득을 제어하기 위하여 사용된다.
제어 회로에 있어서, 개별적인 R,G,B 전류 화상 각각의 값은, R,G,B 빔 전류와 화상 첨예도를 조정하기 위하여 감시된다. 덧붙여, 가중된 합은 제어 회로의 출력 신호와 함께 결정 회로 내에서 감시된다.
빔 전류를 제어하기 위한 회로는 완벽하게 아날로그 구조로 구성될 수 있고, 현존 비디오 프로세서 내에 집적될 수 있는 이점이 있다. 비디오 프로세서가 디지털로 동작한다면, 이러한 회로는 선택적으로 디지털로 실현될 수 있다. 감마 보정은, 예컨대 특정 전류 범위에 대한 각 경우에 비선형 곡선을 모의 실험하는 다수의 연산 증폭기에 의해, 수행될 수 있다. R,G,B 신호는, 비디오 프로세서 내에서 인가된 Y, B-Y 및 R-Y 신호로부터 형성된다. 따라서 화상 첨예도와 최대 빔 전류에 대한 보정은 콘트라스트, 화상 휘도 및 채도에 관련하여 포함된다.
빔 전류를 제어하는 회로는, R,G,B 신호에 의해 구동되고 예컨대 텔레비전 세트 또는 컴퓨터 모니터에 사용되는 모든 컬러 수상관에 관련하여 사용될 수 있다.
도 1은 R,G,B 컬러 수상관용 빔 전류 제어의 단순화된 블록도.
도 2는 컬러 수상관에서 빔 전류를 제어하기 위한 회로의 블록도.
도면 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 컬러 수상관 2 : 비디오 프로세서
3 : 빔 전류 제어 회로 4 : 고압 트랜스
5 : 비디오 증폭기 10 : 클램핑 회로
11 : 증폭기 12 : 감마 보정 회로
13 : 합산 회로 14 : 전자총 전류 제어 회로
15 : 비교기/적분기 16 : 결정 회로
본 발명은 개략적인 도면을 참조한 예를 통해 이하에서 설명된다.
도 1은, 고압 트랜스(4)에 의해 높은 전압(UH)이 제공되고, 비디오 프로세서(2)와 비디오 증폭기(5)를 통해 R,G,B 신호에 의해 구동되는 컬러 수상관(1)을 도시한다. 빔 전류를 제어하기 위한 회로(3)는 고압 트랜스(4)로부터 빔 전류 정보 항목(ICRT)과, 비디오 프로세서(2)와 비디오 증폭기(5) 사이에서의 분기(tap)를 통해 R,G,B 신호와 관련되는 정보 항목을 수신한다. 수상관(1)에서 실제 빔 전류비에 대응하는 전류 화상은 회로(3)에서 계산된다. 이들 전류 화상은 화상 첨예도와 R,G,B 빔 전류 모두를 위한 매우 빠른 조정을 가능케 한다.
예컨대 텔레비전 세트에서 화상 품질을 개선하는 것과 관련하여, 수상관 특히 빔 전류에 대한 필요 조건은 언제나 더 높아진다. 예컨대, 전자총마다의 7 mA의 빔 전류는 장래를 위하여 이미 착상되고 있다. 그러나, 너무 높은 평균 빔 전류는 허용되지 않는다, 왜냐 하면 과도하게 높은 빔 전류는 연속 동작 중 수상관에 손상을 초래하기 때문이다. 그러나, 통상의 텔레비전 화상 재생 도중 화상 휘도는 일반적으로 크게 요동하기 때문에, 짧은 시간 동안 상당히 높은 빔 전류를 사용하는 것이 가능하다. 이것은, 양호한 콘트라스트와 높은 휘도(백색 피크)를 갖고 순간적으로 발생하는 백색 화상 위치를 디스플레이하는데, 특히 중요하다. 그러나, 여기에서 빔 전류 평균값의 제한은 너무 자주 발생하여야만 한다, 왜냐하면 순간적이고 과도하게 높은 빔 전류라 할지라도 백색 화상 위치가 밝게 빛나게 하기 때문이다. 화상 첨예도{피킹(peaking)}를 증대시키기 위하여, 컬러 에지(colour edge)는 텔레비전 세트에서 빈번하고 과도하게 증가한다. 따라서 이러한 과도한 증가는 빔 전류가 매우 높을 때 감소되어야만 한다.
수상관(1)에서 빔 전류와 관련되는 유일한 정보 항목은 빔 전류 정보 항목(ICRT)이고, 이 항목은 R,G,B 빔 전류의 합에 대응하는 고압 트랜스(4)를 통해 얻어진다. 그러나, 이러한 정보 항목은 빠르고 정확한 조정을 가능케 하지 못한다, 왜냐하면 상기 정보 항목은 약 2 ms 지연되며, 부가적으로 변형되고, 적분되고 또한 제한되기 때문이다. 예컨대, 여기에서는 고압 트랜스의 용량성 전류 역시 영향을 미친다. 빔 전류 정보 항목(ICRT)은 장기간의 요동, 예컨대 온도 영향 또는 시효 효과를 보상하기 위해서만 회로(3) 내에서 사용된다.
따라서, 회로(3)에서 R,G,B 전류 화상의 사용은 한편으로는 빔 전류 제한을 위한 매우 빠른 조정을 가능케 하고, 다른 한편으로는 수상관(1)에서 R,G,B 빔 전류 각각을 위한 피크 전류의 제어를 가능케 한다. 화상 에지에서 화상 첨예도는 이미 상술한 바와 같이, 대응하는 비디오 신호와 소위 말하는 피킹의 더해진 값으로 구성된다. 이러한 합은 회로(3)에서 최대 허용된 값으로 제한된다. 예컨대 R,G,B 전류 화상은 수상관 내의 직접적인 측정에 의해 직접 체크될 수 있어서, 전류 화상은 실제 빔 전류에 가능한 한 근접하게 된다. 이 경우에 있어서, 용량성 전류는, 컬러 에지에서 기본적으로, 고려되지 않아야만 한다.
회로(3)는 도 2를 참조하여 이하에서 상세하게 설명된다. 비디오 신호(Y, B-Y 및 R-Y)는 이미 언급한 비디오 프로세서(2)에 인가되는데, 상기 비디오 프로세서는 그것으로부터 R,G,B 신호를 형성한다. 콘트라스트, 채도 및 휘도는, 이들 신호가 후속 스테이지(17)에서 R,G,B 신호(R,G,B 매트릭스)로 변환되기 전에, 비디오 프로세서(2)의 제 1 스테이지(16A)에서 조정된다. 후속 스테이지(18)는 부가적으로 차단(cut off)시키는 구동기 스테이지이다. 이 수단에 의해 얻어진 R,G,B 신호에 연결되는 것은 클램핑(clamping) 회로(10)이며, 이들의 분기된 신호는 증폭기(11)에서 후속적으로 증폭된다. 후속 회로(12)에서, 수상관에서의 R,G,B 빔 전류에 대한 전류 화상을 생성하기 위하여, 감마 보정이 수행된다. 이러한 감마 보정은, 예컨대 특정 전류 영역에 대한 각 경우에 있어서 비선형 곡선을 모의 시험하는 세 개의 연산 증폭기에 의해 수행될 수 있다.
본 실시예에서 클램핑 회로(10)가 필요한데, 그 이유는 집적 회로인 비디오 프로세서(2)의 스테이지(18)에서 차단이 적분되기 때문이다. 예컨대 회로(3)가 하나의 집적 회로 내에서 비디오 프로세서(2)와 함께 실현된다면, R,G,B 신호는 선택적으로 클램핑 회로 없이 구동기 스테이지(18) 전에서 분기될 수 있다.
전자총 전류 제어 회로(14)에 있어서, R,G,B 빔 전류와 화상 첨예도(피킹)를 조정 및/또는 제한하기 위하여, 각각의 R,G,B 전류 화상은 감시된다. 합산 회로(13)에 있어서, R,G,B 전류 화상으로부터 가중된 합이 형성된다. 상기 합은 수상관 내의 전체 전류를 위한 전류 화상에 대응하는데, 감마 보정 회로 이후의 최종 R,G,B 정보를 더하고, 도 2에 도시된 바와 같이 주어진 컬러 수상관에 대해 예컨대 0.4, 0.33 및 0.27과 같은 특정 계수(a,b,c)만큼 R,G,B 신호를 가중시킴으로써, 이루어진다.
결정 회로(16)에 있어서, 화상 첨예도 신호(SH)와 빔 전류 신호(ABL: 자동 빔 제한)를 통해, 비디오 프로세서(2)에 의해 화상 첨예도와 빔 전류를 조정하기 위하여, 가중된 합산 신호와 제어 회로(14)의 신호는 함께 평가(evaluated)된다. R,G,B 빔 전류 중 하나가 너무 높다면, 세 개의 모든 R,G,B 빔 전류는, 컬러 왜곡을 피하기 위하여, 조정(피킹 제어)에 의해 감소된다. 제어 회로(16)에서의 조정은 수상관에서의 빔 전류를 감소시키기 위하여 매우 빠르게(1 ms보다 더 빠르게) 동작하지만, 빔 전류가 후속적으로 다시 상승할 때에는 느리게(대략 초 범위로) 동작한다. 이 경우에 있어서, 화상 첨예도 신호(SH)가 R,G,B 빔 전류의 피킹을 제어하는 동안, ABL 신호는 수상관 내의 전체 빔 전류를 제어한다.
비교기/적분기(15)에 있어서, 빔 전류 정보 항목(ICRT)은 합산 회로(13)의 가중된 합산 신호와 비교된다. 차이값은, 예컨대 계수 30만큼 크게 증폭되고, 심하게 적분되며(대략 50 ms의 τ), 이 신호는 증폭기(11)의 이득을 조정하기 위하여 사용된다. 예컨대 G2 스크린 그리드 또는 시효 효과, 온도 드리프트 또는 결함(defect)의 전압 변화 때문에, 빔 전류 정보 항목(ICRT)이 변화한다면, 전체 전류를 재설정하기 위하여 증폭기(11)는 비교기/적분기(15)에 의해 상응하게 재조정된다. 따라서 빔 전류 정보 항목(ICRT)은 조정을 위해 직접 사용되지 않는데, 그 이유는 빔 전류 정보 항목(ICRT)이 상술한 바와 같이 2 ms만큼 지연되고 또한 다른 단점을 포함하기 때문이다. 빔 전류가 충분히 빠르게 조정되지 않기 때문에, 2 ms의 지연 시간은 예컨대 흑/백 화상 문제를 야기할 수 있다.
빔 전류를 제어하기 위한 회로의 디지털 실시예를 위해, 아날로그 빔 전류 정보 항목을 변환하는 ADC(아날로그-디지털 변환기)가 필요하다. 비디오 신호(Y, B-Y 및 R-Y)는 이 경우 디지털 정보로서 제공된다. 비디오 프로세서의 스테이지(17)에 있어서, 이들 신호는 예컨대 8비트 분해능으로 처리되고 R,G,B 신호로 변환된다. R,G,B 데이터는 스테이지(17)를 처리한 후 직접 증폭기(11)로 제공될 수 있기 때문에, 도 2의 클램핑 회로(10)는 이러한 디지털 실시예에서 더 이상 필요하지 않다. 구동기 스테이지(18) 앞에, 상기 구동기 스테이지(18)에 수상관(1)을 구동하는데 필요한 아날로그 신호를 공급하기 위한 DAC(디지털-아날로그 변환기)가 설치된다. 본 실시예에 있어서, 증폭기(11), 감마 보정 회로(12), 합산 회로(13), 제어 회로(14), 비교기/적분기(15) 및 결정 회로(16)의 스테이지는 완벽하게 디지털로 동작한다. 이들은 비디오 프로세서와 동일한 8 비트의 분해능, 또는 제어의 필요 조건에 따라 더 높거나 더 낮은 분해능을 사용할 수 있다.
상기 실시예들은 유리한 실시예일 뿐이다. 당업자라면 본 발명의 사상과 범주에서 벗어남이 없이 많은 변경과 개선이 가능하다. 특히 스테이지(10 내지 18)는 분산 설치되거나, 부분적으로 집적되거나 또는 완전히 집적될 수 있다.

Claims (10)

  1. R,G,B 신호에 의해 구동되는 컬러 수상관(1)에서 빔 전류를 제어하기 위한 회로(3)에 있어서, 상기 회로(3)는 상기 R,G,B 신호에 연결되어, 이로부터 R,G,B 빔 전류를 위한 전류 화상을 계산하고, 상기 회로(3)는, 상기 전류 화상의 합과 빔 전류 정보 항목(ICRT) 사이의 비교가 R,G,B 빔 전류 및/또는 화상 첨예도(sharpness)를 제어하기 위하여 이루어지는 비교기/적분기(15)를 포함하는 것을 특징으로 하는 빔 전류 제어 회로.
  2. 제 1항에 있어서, 분기된(tapped) R,G,B 신호는 증폭기(11)에서 증폭된 후, 감마 보정 수단(12)에 의해 가중되는 것을 특징으로 하는 빔 전류 제어 회로.
  3. 제 2항에 있어서, 가중된 합산 신호는, 상기 감마 보정에 의해 가중된 신호로부터 합산 회로(13) 내에서 형성되고, 상기 빔 전류 정보 항목(ICRT)과의 비교를 위하여 상기 비교기/적분기(15) 내에서 사용되는 것을 특징으로 하는 빔 전류 제어 회로.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 비교기(15)는 상기 증폭기(11)의 이득을 제어하는 것을 특징으로 하는 빔 전류 제어 회로.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 R,G,B 전류 화상 각각은, 상기 R,G,B 빔 전류 및/또는 상기 화상 첨예도를 조정하기 위하여 제어 회로(14) 에 의해 감시되는 것을 특징으로 하는 빔 전류 제어 회로.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 감마 보정 이후에 형성되는, 상기 제어 회로(14)의 신호와 상기 합산 회로(13)의 가중된 합산 신호는, 결정 회로(16)에서 평가되는 것을 특징으로 하는 빔 전류 제어 회로.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 결정 회로(16)는, 화상 첨예도 제어 및 R,G,B 빔 전류를 제어할 목적으로, R,G,B 신호의 분기 이전에 설치된 비디오 프로세서(2)에서 Y, B-Y 및 R-Y 신호에 영향을 미치는 것을 특징으로 하는 빔 전류 제어 회로.
  8. R,G,B 신호에 의해 구동되는 컬러 수상관(1)에서 빔 전류를 제어하는 방법에 있어서, 상기 R,G,B 신호는 분기되고, 상기 신호는 전류 화상을 계산하기 위하여 감마 보정 수단(12)에 의해 가중되고, 상기 가중 신호로부터 합산 회로(13)의 합산이 이루어지고, 상기 합산 회로(13)의 합산은 상기 빔 전류 및/또는 화상 첨예도를 제어하기 위하여 비교기/적분기(15)에서 빔 전류 정보 항목(ICRT)과 비교되는 것을 특징으로 하는 빔 전류 제어 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 감마 보정에 의해 가중된 상기 R,G,B 신호는 화상 첨예도 제어를 위한 제어 회로(14)에 의해 감시되는 것을 특징으로 하는 빔 전류 제어 방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 감마 보정 이후에 형성된 상기 제어 회로(14)의 신호와 상기 합산 회로(13)의 합산은 결정 회로(16)에서 평가되고, 상기 결정 회로(16)는, 화상 첨예도 제어 및 빔 전류를 제어할 목적으로, R,G,B 신호의 분기 전에 설치된 비디오 프로세서(2)에서, Y, B-Y 및 R-Y 신호에 영향을 미치는 것을 특징으로 하는 빔 전류 제어 방법.
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