KR810000459B1

KR810000459B1 - Electron gun control system

Info

Publication number: KR810000459B1
Application number: KR7702878A
Authority: KR
Inventors: 제롬 말로우 프랭크
Original assignee: 에드워드 제이노턴; 알 씨 에이 코오포레이숀
Priority date: 1977-12-09
Filing date: 1977-12-09
Publication date: 1981-05-02

Abstract

내용 없음.No content.

Description

Electron Gun Control System

제1도는 본 발명에 의한 전자총 제어시스템의 회로도.1 is a circuit diagram of an electron gun control system according to the present invention.

제2도는 전자총용 비임 전류에 대한 그리드 전압의 관계를 나타낸 그래프.2 is a graph showing the relationship of grid voltage to beam current for electron guns.

본 발명은 표시장치의 상이한 부분을 주사하는 다수의 전자비임을 갖는 영상 표시장치에 관한 것이며, 특히, 표시장치의 전(全)스크리인에 균일한 휘도를 제공하기 위해 각 전자 비임들을 제어하는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an image display device having a plurality of electron beams for scanning different portions of the display device, and more particularly, to a system for controlling each electron beam to provide uniform brightness to the entire screen of the display device. It is about.

최근 영상 표시장치는 스크리인에 주사하기 위해 모듈(module) 그 자체의 전자 비임을 각각 가지는 다수의 모듈을 갖게 설계되었다. 이런 형태의 표시장치는 1977년 6월 7일 씨.에이취.앤더슨씨에게 허여된 미합중국 특허 제4,028,582호에 기술되어 있다. 그러나 이런 형태의 표시장치에서 제기된 문제점 중의 하나는 스크리인에 주사하는 전자비임의 변화 때문에 표시장치의 전 스크리인에 균일한 휘도를 제공하지 못한다는 것이다. 따라서 본 발명의 목적은 이러한 결점을 해소하려는데 있다.Recently, image display devices have been designed to have a plurality of modules each having an electronic beam of the module itself for scanning to the screen. This type of display is described in US Pat. No. 4,028,582 issued to Mr. H. Anderson on June 7, 1977. However, one of the problems posed by this type of display device is that it does not provide uniform luminance to the entire screen of the display device due to the change of the electron beam scanning to the screen. Therefore, it is an object of the present invention to overcome this drawback.

다수의 전자 비임 표시장치용 전자총 제어장치는 전자총으로부터 비임 전류를 감지하는 장치를 갖는다. 비교기가 감지된 비임 전류 신호와 발생된 기준 신호를 비교한다. 비교기의 출력은 RAM(random access memory)에서 발생된 디지털 '어'(word)들의 기록을 제어한다. 디지털화된 영상 휘도신호는 기억장치에 번지를 지적한다. RAM의 출력은 전자총의 그리드를 바이어스 하는 전자총 구동기를 제어한다.A plurality of electron gun control devices for electron beam display devices have a device for detecting a beam current from an electron gun. The comparator compares the detected beam current signal with the generated reference signal. The output of the comparator controls the recording of digital 'words' generated in random access memory (RAM). The digitized picture luminance signal indicates the address in the storage device. The output of the RAM controls the gun gun driver, which biases the grid of electron guns.

하기 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. 제1도를 참조하면, 전자총 제어시스템(10)이 음극 발광성 표시장치의 전자총(12)을 제어한다. 전자총(12)에서 발사된 전자 비임은 표시장치의 스크리인(도시되지 않았음)에 주사하거나 혹은 콜렉터(14)에로 집전된다. 콜렉터 전류 감지기 저항기(16)는 콜렉터(14)와 양극전위(Va) 사이에 연결된다. 콘덴서(18)는 콜렉터 용량을 나타낸다. 콜렉터 감지기 저항은 2000(Ω)이고, 콜렉터 용량은 200(PF)이다. 콜렉터(14)는 또한 비교기(20)의 반전 입력단에 연결된다. 비교기(20)의 비반전 입력단은 전자총의 그리드 전압에 대하여 표시 휘도의 비선형성을 보상하기 위해 보통 텔레비젼 수신기에서 사용되는 감마 보정회로(22)와 유사한 감마 보정회로(22)에 연결된다. 비교기의 출력은 6비트 계수기(24)를 제어하고, 상기 계수기(24)의 출력단은 6비트 제1증배 D/A(디지탈/애널로그) 변환기(26)의 입력단에 연결된다. 또한, 회선(28)에 의한 콘트라스트 기준신호가 제1D/A변환기(26)의 다른 증배 입력단에 인입한다. 제1증배 D/A변환기(26)의 출력단은 감마 보정회로(22)의 입력단에 연결된다. 비교기(20)의 출력은 또한 스위치(30,32)를 통해 제1, 제2시프트 레지스터(34,36)의 입력단에 인입한다. 제1, 제2시프트 레지스터(34,36)는 전자총(12)에 의해 주사될 표시회선내의 각각의 화소(picture element)를 위해 한단씩 갖는다. 제1시프트 레지스터의 입력은 디지털화된 영상 휘도신호에 연결된다. 제1시프트 레지스터(34)의 출력단은 제2시프트 레지스터(36) 입력단에 연결되고, 제2시프트 레지스터(36)의 출력단을 각각 8비트를 갖는 64 '어'를 기억할 수 있는 512비트 RAM(38)의 번지 지정 입력단에 연결된다. RAM(38)의 기억입력단(39)은 8비트 계수기(40)의 출력단에 의해 연결된다. 도시되지 않은 클럭이 회선(42)에 의해 8비트 계수기(40)에 연결되고, 또한 판독-기록 제어 입력단(52,54)에 의해 RAM에 연결된다. RAM(38)의 출력단(43)은 회선(28)의 콘트라스트 기준 신호로 RAM(38)의 2비트 출력을 증배시키는 제2증배 D/A변환기(44)에 연결된다. 제2증배 D/A변환기(44)의 출력은 그리드 증폭기(46)에 공급된 후 전자총(12)의 그리드를 바이어스 한다. 회선(48)에 클럭된 제어리세트신호는 6비트 계수기(24)의 입력단과 8비트 계수기(40)의 입력단에 인입한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Referring to FIG. 1, the electron gun control system 10 controls the electron gun 12 of the cathode light emitting display device. The electron beam emitted from the electron gun 12 is scanned into a screen-in (not shown) of the display device or collected in the collector 14. The collector current sensor resistor 16 is connected between the collector 14 and the positive potential Va. The capacitor 18 represents the collector capacity. The collector detector resistance is 2000 (Ω) and the collector capacity is 200 (PF). Collector 14 is also connected to the inverting input of comparator 20. The non-inverting input end of the comparator 20 is connected to a gamma correction circuit 22 similar to the gamma correction circuit 22 commonly used in television receivers to compensate for the nonlinearity of display brightness with respect to the grid voltage of the electron gun. The output of the comparator controls a 6 bit counter 24, the output of which is connected to an input of a 6 bit first multiplication D / A (digital / analog) converter 26. In addition, the contrast reference signal by the line 28 enters another multiplication input terminal of the first D / A converter 26. The output terminal of the first multiplication D / A converter 26 is connected to the input terminal of the gamma correction circuit 22. The output of the comparator 20 also enters the input of the first and second shift registers 34 and 36 via switches 30 and 32. The first and second shift registers 34 and 36 have one stage for each picture element in the display line to be scanned by the electron gun 12. An input of the first shift register is connected to the digitized video luminance signal. A 512-bit RAM 38 is connected to an input terminal of the second shift register 36, and an output terminal of the first shift register 34 is capable of storing 64 bits of 8 bits each having 8 bits. Is connected to the address input terminal of The memory input terminal 39 of the RAM 38 is connected by the output terminal of the 8-bit counter 40. A clock, not shown, is connected to the 8-bit counter 40 by line 42 and also to the RAM by read-write control inputs 52, 54. The output stage 43 of the RAM 38 is connected to a second multiplication D / A converter 44 that multiplies the 2-bit output of the RAM 38 with the contrast reference signal of the line 28. The output of the second multiplication D / A converter 44 is supplied to the grid amplifier 46 and then biases the grid of the electron gun 12. The control reset signal clocked in the line 48 enters the input terminal of the 6-bit counter 24 and the input terminal of the 8-bit counter 40.

본 발명의 시스템은 각각의 전자총 출력을 똑같게 하는 RAM을 사용하여 표시장치 전역을 통해 전자비임 전류를 균일하게 제어한다. 분리될 시스템이 표시장치내의 각 비임을 제어하는데 사용된다. 기억장치는 바람직한 휘도 레벨로 스크리인은 밝게 하는 전자 비임을 발생하기 위해, 여러가지의 휘도레벨을 필요한 그리드 전압으로 변환하는 매핑(mapping) 정보를 기억한다. 영상의 표시기간 동안, 표시장치용 휘도정보를 내포하는 비데오 신호는 RAM(38)에 번지를 지적하는 각 표시소자에 6비트 '어'로 숫자화 된다. 매핑정보는 기억장치(38)에서 판독된 후 전자총의 그리드를 바이어스 증폭하는 콘트라스트 기준신호와 결합된다. 적당한 매핑정보는 여러 그리드 전압에 대하여 전자 비임 전류 레벨을 감지함에 의해 그리고 전자 비임 전류의여러 고정된 레벨을 제공하는 그리드 전압을 기억함에 의해 기억장치에 기억된다.The system of the present invention uses a RAM that equalizes each electron gun output to uniformly control the electron beam current throughout the display. The system to be separated is used to control each beam in the display. The storage device stores mapping information for converting various luminance levels into the required grid voltage in order to generate an electron beam that brightens the screen to a desired luminance level. During the display period of the image, the video signal containing the luminance information for the display device is digitized by 6 bits 'er' in each display element indicating the address in the RAM 38. The mapping information is combined with the contrast reference signal which is read out from the storage device 38 and then bias-amplified the grid of the electron gun. Appropriate mapping information is stored in storage by sensing electron beam current levels for various grid voltages and by storing grid voltages that provide several fixed levels of electron beam currents.

6비트 계수기(24)와 6비트 제1증배 D/A변환기(26)는 64개의 상이한 휘도 신호 레벨을 발생할 수 있는 기준 휘도 신호 발생기를 형성한다. 주어진 그리드 전압이 발생기로 부터의 기준 휘도 신호를 초과하는 전자 비임을 발생할 때, 그리드 전압을 발생하는 계수기(40)로 부터의 8비트 '어'가 기억장치(38)에 기억된다. 비록, 전자총의 특성이 표시장치의 모듈과 모듈 사이에서 변한다 하더래도, 기준 휘도 신호 발생기와 기억장치를 사용하면 똑같은 전자 비임 전류가 발생하여 표시장치의 전 스크리인에 균일한 휘도를 제공하게 된다.The six bit counter 24 and the six bit first multiplication D / A converter 26 form a reference luminance signal generator capable of generating 64 different luminance signal levels. When a given grid voltage generates an electron beam that exceeds the reference luminance signal from the generator, an eight bit 'er' from the counter 40 that generates the grid voltage is stored in the storage device 38. Although the characteristics of the electron gun vary between modules of the display device, using the reference luminance signal generator and the memory device generates the same electron beam current to provide uniform brightness to all screens of the display device.

표시장치가 터언-온(turn-on)될 때(그러나 영상이 표시되기 전), 바람직한 휘도 신호를 얻기 위하여 매핑정보는 RAM(38)에 기억되어야 한다. 초기에, 6비트 계수기(24)와 8비트 계수기(40)는 각각 제로(0)로 세트된다. 제1시프트 레지스터(34)와 제2시프트 레지스터(36)가 프리로우드(preload)되어 기억장치에 공급되는 제1디지탈 '어'가 제로가 되고, 시프트 레지스터(34,36)에 다음 63 클럭펄스 1에서 63까지 한번에 한숫자씩 번지를 스텝(step)한다. 스위치(30,32)는 회선(50)의 표시클럭 출력에서 비교기(20)의 출력까지 시프트 레지스터의 클럭킹 입력을 스위치하기 때문에 비교기의 출력은 정보를 클럭한다.When the display device is turned on (but before the image is displayed), the mapping information must be stored in the RAM 38 to obtain the desired luminance signal. Initially, the 6 bit counter 24 and the 8 bit counter 40 are each set to zero (0). The first shift register 34 and the second shift register 36 are preloaded and the first digital 'er' supplied to the storage device becomes zero, and the next 63 clocks are shifted to the shift registers 34 and 36. Steps one number at a time from pulses 1 to 63. Since the switches 30 and 32 switch the clocking input of the shift register from the display clock output of the line 50 to the output of the comparator 20, the output of the comparator clocks information.

이런 초기 기억기간 동안, 기억장치(38)는 판독과 기록의 두 동작 사이를 순환한다. 제1주기 동안, 8비트 계수기(40)에 내포된 제로는 제2시프트 레지스터(36)의 기억장치(38)에서 판독된 후 번지 제로위치에 기억된다. 회선(42)의 클럭펄스가 기억장치의 판독/기록 입력단(52,54)에 공급된 후 기억장치는 판독 순환동작을 행한다. 번지 제로에 기억된 제로는 기억장치에서 판독된 후 8비트 증배 D/A변환기(44)에 공급되어 애널로그 신호로 변환되고 회선(28)에 콘트라스트 기준신호에 의해 증배된다. 이렇게 증배된 애널로그 신호는 그리드 증폭기(46)에 공급되어 전자총(12)의 그리드를 바이어스 하는데 사용된다. 동시에, 6비트 계수기(24)에 내포되어 있는 제로는 제1증배 D/A변환기(26)에 공급되어 애널로그 신호로 변환된 후 회선(28)의 콘트라스트 신호에 의해 증배된다. 이렇게 증배된 애널로그 신호는 감마 보정회로(22)에 공급된 후 비교기(20)의 비반전 입력단에 인입한다. 전자총(12)에서 발사된 전자비임은 콜렉터(14)에 충돌 집전되어 콜렉터 전류로 변환된 후, 전류 감지 저항기(16)을 통해 비교기(20)의 반전입력단에 공급된다. 비교기(20)는 콜렉터 전류가 현재 제로인 감마 보정회로(22)의 출력을 넘는 단계에 도달할 때까지 출력을 갖지 않는다.During this initial storage period, the storage device 38 cycles between two operations of reading and writing. During the first period, zeros embedded in the 8-bit counter 40 are stored in the address zero position after being read from the storage device 38 of the second shift register 36. After the clock pulse of the line 42 is supplied to the read / write input terminals 52 and 54 of the memory device, the memory device performs a read cycle operation. The zero stored in the address zero is read out from the storage device and supplied to the 8-bit multiplication D / A converter 44 to be converted into an analog signal and multiplied by the contrast reference signal on the circuit 28. The multiplied analog signal is supplied to the grid amplifier 46 and used to bias the grid of the electron gun 12. At the same time, the zero contained in the 6-bit counter 24 is supplied to the first multiplication D / A converter 26, converted into an analog signal, and then multiplied by the contrast signal of the line 28. The multiplied analog signal is supplied to the gamma correction circuit 22 and then introduced into the non-inverting input terminal of the comparator 20. The electron beam emitted from the electron gun 12 collides with the collector 14 and is converted into collector current, and then supplied to the inverting input terminal of the comparator 20 through the current sense resistor 16. The comparator 20 does not have an output until the collector current reaches a stage beyond the output of the gamma correction circuit 22, which is currently zero.

비교기(20)가 출력을 갖지 않을 때 회선(42)의 500kHz 클럭신호는 8비트 계수기(40)를 증가시키고 기억장치(38)를 기록 모우드로 바꾼다. 상기 수 1은 기억장치의 제로위치에 기억된 후 판독하기 위해 순환한다. 이 수는 기억장치에서 판독되고 제2증배 D/A변환기(44)에서 증배된 후 그리드 증폭기(46)를 통해 전자총(12)에 공급된다. 전자총(12)에서 발사된 비임은 콜렉터(14)에서 집전된 후 비교기(20)에 공급된다. 이러한 과정은 전자 비임 전류가 제로 이상의 단계에 도달할 때까지 계속 반복된다. 전자 비임전류가 제로 이상의 단계에 도달할 때 비교기가 출력을 가지는데, 이때 이 비교기 출력은 6비트 계수기(24)의 계수를 증가시키고, 기억장치(38)에서 선택된 다음의 더 높은 번지를 야기하도록 제1시프트 레지스터(34)의 제2시프트 레지스터(26)을 이동시킨다. 기억장치(38)에서 판독된 마지막 숫자는 제로(0) 위치에 기억된다. 이 주기는 다음 기억번지를 위해 반복된다. 8비트 계수기(40)으로 부터의 다음의 더 높은 숫자는 기억장치(38)에 공급되며 새로운 번지에 기억된다. 그런 다음 기억장치는 판독을 위해 순환되고, 이런 새로이 기억된 숫자들은 전자총(12)을 구동한다. 전자 비임출력은 비교기(20)에서 6비트 계수기(24)의 새로운 내용(예를 들면 3과 같은)과 비교된다. 기억장치에서 계수기(40)의 순환은 전자비임 전류가 3을 초과할 때까지 계속되는데, 이때 비교기는 6비트 계수기를 증가하는 상태와 제1, 제2시프트 레지스터(34,36)의 내용을 이동하는 상태를 스위치한다. 기억장치(38)의 이런 판독-기록 순환동작은 번지 63에 기억이 완료될 때까지 계속된다. 이렇게 하여, 기억장치는 표시장치를 위해 필요한 전자 전류 정보로 가득차게 된다.When comparator 20 has no output, the 500 kHz clock signal on line 42 increments 8-bit counter 40 and changes memory 38 to write mode. The number 1 is stored in the zero position of the storage device and then cycled for reading. This number is read from the storage device and multiplied by the second multiplication D / A converter 44 and then supplied to the electron gun 12 through the grid amplifier 46. The beam emitted from the electron gun 12 is collected in the collector 14 and then supplied to the comparator 20. This process is repeated until the electron beam current reaches zero or more steps. The comparator has an output when the electron beam current reaches zero or more stages, where the comparator output increases the coefficient of the 6-bit counter 24 and causes the next higher address selected in storage 38. The second shift register 26 of the first shift register 34 is moved. The last digit read out from the storage device 38 is stored at the zero position. This cycle is repeated for the next memory address. The next higher number from the 8-bit counter 40 is supplied to the memory 38 and stored at the new address. The memory is then circulated for reading, and these newly stored numbers drive the electron gun 12. The electron beam output is compared with the new content of the 6 bit counter 24 (such as 3 for example) in the comparator 20. The cycle of the counter 40 in the memory continues until the electron beam current exceeds 3, in which the comparator shifts the state of the 6-bit counter and the contents of the first and second shift registers 34 and 36. Switch the status. This read-write circular operation of the storage device 38 is continued until the memory at address 63 is completed. In this way, the memory device is filled with the electronic current information necessary for the display device.

제2도에는 기억과정이 그래프로 도시되었다. 8비트 계수기(40)는 그리드 전압에 대한 비임 전류 곡선의 선(60)을 따라서 256개의 작은 계단을 발생한다. 선 62의 커다란 계단은 RAM(38)에 기억된 그리드 전압을 나타낸다. 두 개의 선 60과 62사이의 일치하는 점들 66과 68은 RAM(38)에 기억된 그리드 전압과 이 전압에 부합하여 발생한 비임전류를 나타낸다. 64개의 분리된 비임전류 계단들의 선택은 3색이 적당한 화면을 나타내기에 충분한 휘도의 변화를 제공하기 위해 64개의 분리된 전류 레벨로 분해되어야 한다는 가정에 근거를 둔 것이다. 부가해서, 전자총을 사용하는데 있어서의 변화와 감마 보정을 위해 허가되는 적당한 전류 계단수를 만들기 위해 전자총 전류 계단보다 4배나 많은 전압 계단들이 요구되기 때문에 256개의 그리드 전압 레벨들이 가정된다.In Figure 2, the memory process is shown graphically. 8-bit counter 40 generates 256 small steps along line 60 of the beam current curve for grid voltage. The large staircase in line 62 represents the grid voltage stored in RAM 38. The coincident points 66 and 68 between the two lines 60 and 62 represent the grid voltage stored in the RAM 38 and the beam current generated in accordance with this voltage. The choice of 64 separate beam current steps is based on the assumption that the three colors must be resolved into 64 separate current levels to provide a change in brightness sufficient to display a suitable picture. In addition, 256 grid voltage levels are assumed because four times more voltage steps are required than the electron gun current step to make the proper current steps allowed for changes and gamma correction in using the electron gun.

영상의 표시기간 동안에, 스위치(30,32)는 제2시프트 레지스터에 기억된 디지털화된 휘도신호가 RAM(38)에 번지를 지적하게 하는 중앙표시 클럭(도시안됨)에 연결된다. 지적된 번지에 기억된 디지털화된 그리드 전압 정보는 판독된 후 제2D/A변환기에 인가되어 콘트라스트 기준 신호에 의해 증배된다. 이렇게 증배된 신호는 전자총(12)의 그리드를 구동하기 위해 그리드 증폭기에 공급된다. 그후, 전자총(12)에서 발사된 전자 비임은 스크리인에 집속되어 특정한 화소를 비춘다. 다른 화소가 비춰질 때, 회선(50)의 클럭킹 펄스는 다른 디지털화된 휘도 '어'가 RAM(38)에 번지를 지적하게 되고 지적된 번지에 기억된 디지털화된 정보는 판독, 증배되어 전자총의 그리드를 구동하는 상기와 같은 동작을 반복 행한다. 표시장치의 수직 귀선 기간동안에, RAM(38)의 내용은 전술한 초기 정보의 기억과 유사한 형태로 새롭게 된다. 2(μs)의 판독-기록 순환시간을 갖는 256비트 RAM은 기억장치에 총 64번지를 새롭게 하기에 충분한 시간을 갖는다.During the display period of the image, the switches 30 and 32 are connected to a center display clock (not shown) which causes the RAM 38 to point out the digitized luminance signal stored in the second shift register. The digitized grid voltage information stored at the indicated address is read and then applied to the 2D / A converter and multiplied by the contrast reference signal. This multiplied signal is supplied to a grid amplifier to drive the grid of the electron gun 12. Then, the electron beam emitted from the electron gun 12 is focused on the screen to illuminate a specific pixel. When another pixel is illuminated, the clocking pulse of circuit 50 will point to a different digitized luminance 'word' in RAM 38, and the digitized information stored at the noted address is read and multiplied to grid the electron gun. The same operation as described above is repeated. During the vertical retrace period of the display device, the contents of the RAM 38 are renewed in a form similar to the storage of the initial information described above. A 256-bit RAM with 2 (μs) read-write cycle time has enough time to update a total of 64 addresses in storage.

Claims

A system comprising a device for biasing the regulating grid in response to a signal, a device for sensing an electron beam current, and a device for storing a signal applied to a bias device that generates a given electron beam current. An electron gun control system for controlling an electron gun having a grid for adjustment.