專利名稱：束流控制的制作方法
技術領域：
本發明涉及陰極射線管的束流控制電路，和包括陰極射線管和這種束流控制電路的顯示裝置。本發明還涉及控制束流的方法。
US-A-4689668公開了具有陰極射線管(還稱為CRT)的電視接收機中的束流限制器。該電視接收機包括接收輸入視頻信號并向CRT的對應束流控制電極輸送視頻驅動信號的視頻處理電路。該束流限制器包括響應代表視頻驅動信號的組合的瞬時幅度的讀出信號的控制電路。該控制電路給視頻處理電路提供控制信號，用于控制視頻驅動信號的振幅。控制電路按照順序包括第一低通濾波器、第一峰值檢波器、第二低通濾波器和第二峰值檢波器。第一低通濾波器對讀出信號進行濾波以減小控制電路的靈敏度，使視頻信號峰值變窄，如網狀光柵中所發生的。第二峰值檢波器包括接收作為處理讀出信號的輸入信號的閾值檢波器。當閾值檢波器的輸入信號超過參考電壓時，控制信號會降低視頻處理電路的增益以減小視頻驅動信號的振幅。通過這種方法，束流限制器能夠防止由于在例如等于或大于CRT的顯示屏面積的5％-10％的面積上具有高束流的情況引起的CRT蔭罩翹曲或局部隆起。
這種控制電路特別適用于具有很容易翹曲的鐵蔭罩的CRT。可以使用對翹曲不太敏感的殷鋼蔭罩，但是這種蔭罩可比鐵蔭罩昂貴得多。
控制電路的性能取決于包含在低通濾波器和峰值檢波器中的時間常數。這些時間常數必須設計成在有可能發生蔭罩翹曲時只降低增益。當檢測到可能發生翹曲時，必須快速降低視頻處理電路的增益以足以防止被長時間加熱的蔭罩發生可見的翹曲。現有技術的缺陷是很難設計展示所需要的性能并以不振動的方式穩定工作的控制電路。
因此本發明的目的是提供對振動不敏感的快速束流控制電路。
為此，本發明的第一方案提供如下所述的用于陰極射線管的束流控制電路。
一種用于陰極射線管(CRT)的束流控制電路，該束流控制電路包括比較電路(COM，CS)，其響應視頻驅動信號(Ro、Go、Bo)將涉及陰極射線管(CRT)中的束流的信號(VB)與參考值(BREF)比較以輸送控制信號(I1)，用于在涉及束流的信號(VB)超過參考值(VREF)時減小視頻驅動信號(Ro、Go、Bo)的振幅，其特征在于，該束流控制電路還包括反饋電路(FB)，該反饋電路接收涉及控制信號(I1)的信號，從而在抵消涉及束流的信號和參考值(VREF)之間差的降低方向調制參考值(VREF)。
本發明的第二方案提供如下所述的顯示裝置。
一種顯示裝置，包括陰極射線管(CRT)，視頻處理電路(VP)，用于給陰極射線管(CRT)提供視頻驅動信號(Ro、Go、Bo)，從而在陰極射線管(CRT)中產生束流，和束流控制電路，包括比較電路(COM，CS)，該比較電路將涉及束流的信號(VB)與參考值(VREF)相比較以給視頻處理電路(VP)提供控制信號(I1)，從而在涉及束流的信號(VB)超過參考值(VREF)時減小視頻驅動信號(Ro、Go、Bo)的振幅，其特征在于，束流控制電路還包括反饋電路(FB)，該反饋電路接收涉及控制信號(I1)的信號，從而在抵消涉及束流的信號(VB)和參考值(VREF)之間差的降低方向調制參考值(VREF)。
本發明的再一個方案是提供一種如下的控制束流的方法一種控制陰極射線管(CRT)的束流的方法，該方法包括以下步驟提供(VP)在陰極射線管(CRT)中產生束流的視頻驅動信號(Ro、Go、Bo)，和比較涉及束流的信號(VB)與參考值(VREF)以給視頻驅動電路(VP)輸送控制信號(I1)，在涉及束流的信號(VB)超過參考值(VREF)時減小視頻驅動信號(Ro、Go、Bo)的振幅，其特征在于，該方法還包括響應涉及控制信號(I1)的信號而在抵消涉及束流的信號和的參考值(VREF)之間差的降低方向調制參考值(VREF)的反饋步驟(FB)。
根據本發明的束流控制電路包括用于將涉及束流的信號與參考電平相比較以產生控制信號的比較器(或閾值檢波器)。該控制信號控制給CRT輸送視頻驅動信號的視頻處理電路的增益。在涉及束流的信號超過參考電平時降低所述增益，由此表示CRT的蔭罩可能發生翹曲。本發明的束流控制電路還包括反饋電路，用于響應控制信號而調制參考電平的變化。當降低增益后，參考電平不得不改變，因此在低束流時產生可能發生CRT蔭罩翹曲的指示。或換言之，參考電平在抵消涉及束流的信號和參考電平之間差的降低的方向變化。
為清楚起見，相對于下一個實施例介紹束流控制電路的操作。當涉及束流的信號隨著束流增加而增加時，降低控制信號會使視頻驅動信號的振幅減小，在控制信號降低時應該降低參考電平。
首先假設參考電平不變。在涉及束流的信號穿過參考電平時，增益的快速減小降低了驅動信號的振幅。因而，涉及束流的信號的電平迅速降低到固定參考電平以下。這時，束流控制電路不再檢測可能發生蔭罩翹曲的情況，并且增益增加。但是，由于視頻信號仍然相同，較大的增益會引起涉及束流的信號再次超過參考電平，接著增益快速減小，等等。束流控制電路的這種振蕩表現會引起非常惱火的顯示圖象的對比度的重復調制。關于此例，響應控制信號降低參考電平可以防止涉及束流的信號的電平立刻降低到參考電平以下，相應地增益不會太快增加。對于適用于施加的視頻信號的增益獲得平緩會聚。
可用多種方法獲得涉及束流的信號。例如，可以測量每一個陰極電流作為與陰極串聯設置的晶體管的集電極電流，如公知的那樣。也可以使用輸送給視頻輸出放大器的RGB輸出信號，或亮度信號。
通過參考以下所述的實施例使本發明的這些和其它方案更清楚明了。
唯一的附圖表示根據本發明帶有束流控制電路的顯示裝置的電路圖。
該顯示裝置包括視頻處理電路VP以處理輸入視頻信號Vi，從而獲得RGB輸出信號Ro、Go、Bo。輸入視頻信號Vi可以是源于電視調諧器的CVBS信號。該信號在信號處理器SP中被處理以得到輸入RGB信號Ri、Gi、Bi。而且，在不需要信號處理器SP的情況下，輸入視頻信號Vi可以是源于計算機的RGB信號的形式。輸入RGB信號Ri、Gi、Bi輸送給各增益可控放大器A1、A2、A3。可控放大器A1、A2、A3經過對應輸出放大器OA1、OA2、OA3給陰極射線管CRT的各控制電極輸送輸出RGB信號Ro、Go、Bo。視頻處理電路VP包括控制可控放大器A1、A2、A3的增益的控制輸入CI。電容器C1與該控制輸入CI連接。控制輸入CI的電壓可以由用戶控制以調節陰極射線管CRT的熒光屏上顯示的信息的對比度。另外，均值和峰值白色束流限制器可以與控制輸入CI連接。均值束流限制器限制陰極射線管CRT的長期負載，以避免不能接受地縮短陰極射線管CRT的壽命。峰值白色電流限制器限制很小亮點期間的束流以避免光點模糊不清。本發明的束流控制電路也可以作用于該控制輸入CI。
本發明的束流控制電路包括加法電路AS、低通濾波器LP1、比較器COM、控制電路CS和反饋電路FB。
在優選實施例中，加法電路AS包括npn晶體管T1，其基極經過電阻器R1接收輸出RGB信號Bo，其集電極與電源電壓Vb連接，發射極經過電阻器R2與地連接并經過電阻器R3與節點P1連接。npn晶體管T2的基極經過電阻器R4接收輸出RGB信號Go，集電極與電源電壓Vb連接，發射極經過電阻器R5與地連接并經過電阻器R6與節點P1連接。npn晶體管T3的基極經過電阻器R7接收輸出RGB信號Ro，其集電極與電源電壓Vb連接，發射極經過電阻器R8與地連接并經過電阻器R9與節點P1連接。VA表示節點P1的電壓。輸出RGB信號Ro、Go、Bo經過輸出放大器OA1、OA2、OA3驅動陰極射線管CRT的陰極并由此確定陰極射線管CRT中的束流。如果顯示裝置配有公知黑色電流穩定回路(未示出)，則輸出RGB信號Ro、Go、Bo是束流的準確表示。相應地，加法電路AS產生表示陰極射線管CRT中的總束流的輸出電流。對于本發明來說加法電路AS不是必須的，獲得表示陰極射線管CRT中的束流的電流的很多方法都是公知的。例如，可以直接在陰極測量陰極中的電流，或者，不是優選的，可以使用輸入視頻信號Vi。
低通濾波器LP1對加法電路AS的輸出電流進行濾波以獲得電壓VB。低通濾波器LP1可包括串聯設置在節點P1和地之間的電阻器R100和電容器C2。電壓VB為電容器C2兩端的電壓。電阻器R100可以省略，作為電阻器R3、R6和R9，可以很好地確定低通濾波器LP1的時間常數。必須如此選擇低通濾波器LP1的時間常數，使只具有短持續時間(例如在網狀光柵過程中發生的，或者在顯示小標題或karaoke的字符時)的高束流變平緩并且不被比較電路COM檢測。
比較電路COM比較電壓VB和參考電壓VREF以輸送電壓VC，在電壓VB比參考電壓VREF低時，電壓VC為低，在電壓VB比參考電壓VREF高時，電壓VC為高。為簡單起見，忽略了晶體管T4的發射極-基極路徑的二極管電壓。在優選實施例中，比較電路COM包括pnp晶體管T4，其發射極接收電壓VB，基極通過經過電阻器R10與電源電壓Vb連接并經過電阻器R11與地連接而接收參考電壓VREF，集電極與npn晶體管T5的基極連接。晶體管T5的發射極與地連接，集電極經過電阻器R12與電源電壓Vb連接。npn晶體管T6的基極與晶體管T5的集電極相連，發射極與地相連，集電極經過電阻器R13與電源電壓Vb相連，從而在晶體管T6的集電極輸送電壓VC。
控制電路CS將電壓VC轉換成從電容器C1引出的電流I1。電壓VC的高值產生大電流I1。在優選實施例中，控制電路包括npn晶體管T7，其基極經過串聯設置的兩個電阻器R14和R15與晶體管T6的集電極相連，其發射極經過電阻器R16與地相連，其集電極與電容器C1相連。電容器C3連接在地和兩電阻器R14與R15的節點之間。
反饋電路FB響應表示陰極射線管CRT中的束流的信號而調制參考電壓VREF。在優選實施例中，該反饋電路包括二極管D1，其陽極與晶體管T4的基極連接，其陰極與電容器C1連接。
下面介紹束流控制電路的操作。首先，假設視頻信號Vi不含有足夠大以引起陰極射線管CRT的蔭罩翹曲的明亮區域。束流控制電路不工作，電容器C1的電壓很大，可控放大器A1、A2、A3的增益很高。加法電路AS將與RGB輸出信號Ro、Go、Bo成比例的電流相加起來。該相加電流表示陰極射線管CRT中的總束流。該相加電流被合并到電容器C2中，用于進行低通濾波操作以減小在不發生蔭罩翹曲的短周期時間過程中產生的高束流的影響。當在這種情況下二極管D1被截止時，電容器C2上的電壓與由電阻器R10和R11確定的參考電壓VREF相比較。參考電壓VREF的電平應使在顯示高亮度白光區域時晶體管T4截止。此時束流不受前述平均峰值限制器的限制。在這種情況下，束流很小以至于不會引起蔭罩翹曲。另外，當整個蔭罩被加熱時，不會發生蔭罩局部翹曲。由于截止晶體管T4，晶體管T5不接收基極電流并也截止。晶體管T6導通，并且電容器C3上的電壓很低。晶體管T7截止，因此束流控制電路不影響電容器C1上的電壓。
如果高亮度白光區域變小，同時其余圖象亮度很低，則均值限制器只限制平均束流，因此在白光區域期間允許束流增加。在白光區域的某一尺寸，束流達到如此高的值，使蔭罩的局部加熱引起蔭罩局部翹曲。翹曲不會立刻發生，在蔭罩被加熱到它開始膨脹的伸展狀態之前需要一定的加熱時間。該加熱時間尤其取決于束流的值。蔭罩的局部翹曲使陰極射線管中的電子束擊中錯誤的熒光點，在高亮度區域可見到非常討厭的局部錯誤的顏色。在這種情況下，由加法電路AS輸送給電容器C2的相加電流產生足夠高以使晶體管T4導通的電壓VB。開始，電阻器R10和R11仍然確定參考電壓VREF。由于導通的晶體管T4，晶體管T5接收基極電流并也開始導通。晶體管T6截止并且電容器C3上的電壓很高。晶體管T7導通，這樣束流控制電路從電容器C1取出電流，由此降低可控放大器A1、A2、A3的增益。因而，由加法電路AS輸送給電容器C2的相加電流減小，電容器C2上的電壓VB迅速降低，但參考電壓VREF也經過反饋電路FB降低，晶體管T4保持導通并防止振蕩。此外，在唯一的附圖所示實施例中，電流經過二極管D1提供給電容器C1以抵消經過晶體管T7從電容器C1取出的電流，由此防止電容器C1兩端的電壓降低太快。
在實際應用中，最相關的元件的值如下R3＝6800歐姆C2＝1000皮法R13＝1000歐姆R14＝18000歐姆C3＝0.47微法應該指出，上述實施例只是表示性的并不限制本發明，而且本領域普通技術人員在不脫離所附權利要求書的范圍內可以設計很多修改的實施例。例如，
圖1中所示的束流控制電路的實施例可以很容易地被技術人員采用，使在其它方向上電平改變。
在權利要求書中，置于括號間的任何參考符號都不應該構成對權利要求的限制。“包括”一詞不排除權利要求中所列元件以外的其它元件或步驟的存在。本發明可以借助包括各種不同元件的硬件并借助適當的編程計算機實施。在列舉幾個裝置的設備權利要求中，這些裝置中有一些可以用硬件的一個和相同元件實現。
權利要求
1.一種用于陰極射線管(CRT)的束流控制電路，該束流控制電路包括比較電路(COM，CS)，其響應視頻驅動信號(Ro、Go、Bo)將涉及陰極射線管(CRT)中的束流的信號(VB)與參考值(BREF)比較以輸送控制信號(I1)，用于在涉及束流的信號(VB)超過參考值(VREF)時減小視頻驅動信號(Ro、Go、Bo)的振幅，其特征在于，該束流控制電路還包括反饋電路(FB)，該反饋電路接收涉及控制信號(I1)的信號，從而在抵消涉及束流的信號和參考值(VREF)之間差的降低方向調制參考值(VREF)。
2.一種顯示裝置，包括陰極射線管(CRT)，視頻處理電路(VP)，用于給陰極射線管(CRT)提供視頻驅動信號(Ro、Go、Bo)，從而在陰極射線管(CRT)中產生束流，和束流控制電路，包括比較電路(COM，CS)，該比較電路將涉及束流的信號(VB)與參考值(VREF)相比較以給視頻處理電路(VP)提供控制信號(I1)，從而在涉及束流的信號(VB)超過參考值(VREF)時減小視頻驅動信號(Ro、Go、Bo)的振幅，其特征在于，束流控制電路還包括反饋電路(FB)，該反饋電路接收涉及控制信號(I1)的信號，從而在抵消涉及束流的信號(VB)和參考值(VREF)之間差的降低方向調制參考值(VREF)。
3.根據權利要求2的顯示裝置，其特征在于，束流控制電路還包括具有用于輸送作為參考電壓(VREF)的參考值的輸出的電路(R10，R11)，所述控制信號(I1)是產生電容器C1兩端的控制電壓的控制電流，反饋電路包括設置在所述輸出和電容器(C1)之間的二極管。
4.一種控制陰極射線管(CRT)的束流的方法，該方法包括以下步驟提供(VP)在陰極射線管(CRT)中產生束流的視頻驅動信號(Ro、Go、Bo)，和比較涉及束流的信號(VB)與參考值(VREF)以給視頻驅動電路(VP)輸送控制信號(I1)，在涉及束流的信號(VB)超過參考值(VREF)時減小視頻驅動信號(Ro、Go、Bo)的振幅，其特征在于，該方法還包括響應涉及控制信號(I1)的信號而在抵消涉及束流的信號和的參考值(VREF)之間差的降低方向調制參考值(VREF)的反饋步驟(FB)。
全文摘要
視頻處理電路(VP)給陰極射線管(CRT)提供視頻驅動信號(Ro、Go、Bo),從而引起在陰極射線管(CRT)中產生束流。束流控制電路包括比較電路(COM,CS),該比較電路比較涉及束流的信號(VB)與參考值(VREF)以給視頻驅動電路(VP)提供控制信號(I1),在涉及束流的信號(VB)超過參考值(VREF)時減小視頻驅動信號(Ro、Go、Bo)的振幅。該束流控制電路還包括反饋電路(FB),其接收涉及控制信號(I1)的信號以在抵消涉及束流的信號(VB)和參考值(VREF)之間差的降低的方向調制參考值(VREF)。
文檔編號H04N9/20GK1269667SQ0010313
公開日2000年10月11日 申請日期2000年1月8日 優先權日1999年1月12日
發明者許進蘭, 朱龍龍 申請人:皇家菲利浦電子有限公司