專利名稱：視頻投影機(jī)的射束電流限制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于CRT(陰極射線管)型視頻投影機(jī)中的射束電流限制電路。


圖11表示先有技術(shù)中的CRT射束電流限制電路。在圖11中，SIG1表示電視信號(hào)，標(biāo)號(hào)1表示信號(hào)處理電路，標(biāo)號(hào)2表示放大電路，3R、3G和3B分別表示用于產(chǎn)生紅色顯示、綠色顯示、以及藍(lán)色顯示的CRTs，標(biāo)號(hào)4表示逆程變壓器，標(biāo)號(hào)5表示電流檢測電路，而標(biāo)號(hào)6表示用于比較檢測電流與參考值的比較電路。信號(hào)處理電路1和比較電路6可能結(jié)合成集成電路IC1，但是無論它們是否結(jié)合在一起或分開，其操作是相同的。
操作如下把電視信號(hào)SIG1輸入到信號(hào)處理電路1，信號(hào)處理電路1則對(duì)顏色、對(duì)比度、亮度等進(jìn)行圖像質(zhì)量修正，并且向放大電路2輸出紅色信號(hào)R、綠色信號(hào)G、和藍(lán)色信號(hào)B。放大電路2將信號(hào)振幅放大直至每個(gè)輸入信號(hào)變?yōu)樽阋则?qū)動(dòng)相應(yīng)的CRT的陰極的電壓。例如，放大的紅色信號(hào)輸入到紅色CRT3R的陰極。因此，電流IKR流入所述陰極。同樣地，電流IKG流入綠色CRT3G的陰極，而電流IKB流入藍(lán)色CRT3B的陰極。
每個(gè)CRT的陽極電流被引入逆程變壓器4并且三個(gè)CRTs的總的陽極電流IA流入逆程變壓器4的初級(jí)端。把陽極電流IA引入電流檢測電路5并且通過電阻R1送往電源VCC1。，以檢測電阻R1兩端的基于電流IA的電壓降的形式來檢測射束電流，并且電流檢測電路5把所檢測的電壓VDET1輸出到電壓比較電路6，比較電路6則把VDET1與預(yù)定值比較。如果VDET1低于預(yù)定值，電壓比較電路6把過電流檢測信號(hào)CONT6送至信號(hào)處理電路1，信號(hào)處理電路1則改變電視信號(hào)的對(duì)比度和(或)亮度，由此減小輸出的R、G、B信號(hào)的平均電平。因此，陰極電流IKR、IKG和IKB的平均電平被降低并且限制了陽極電流IA。
如果用于視頻投影機(jī)的CRT具有對(duì)角寬為7英寸的屏幕寬度，可允許陰極電流，用作單獨(dú)的一部分，以達(dá)到約600μA的平均值或約6000μA峰-峰值的瞬時(shí)值來流動(dòng)。當(dāng)用于驅(qū)動(dòng)CRT的射束電流的平均值變得過大時(shí)，熒光層溫度升高，發(fā)光亮度減小，并且CRT面板被置于高溫下而損壞；這是一個(gè)問題。對(duì)于用來提供CRT陽極電流的電源電路，如果所述電流變得過大，則每個(gè)部分的電路電壓波動(dòng)，在電視顯示屏上出現(xiàn)失真，并且電源電路的元件由于過載而損壞；這是一個(gè)問題。為了防止這些問題的發(fā)生，要檢測和限制CRT陽極電流使得電流值變?yōu)轭A(yù)定值或比預(yù)定值更小。
圖12表示圖像信號(hào)輸入電平和CRT陽極電流之間的關(guān)系，以及輸入信號(hào)電平隨時(shí)間的變化。在圖中，曲線I1是表示輸入信號(hào)電平SPEAK與平均陽極電流IA之間關(guān)系的線，曲線V1是表示輸入信號(hào)電平隨時(shí)間變化的線，T1表示行消隱周期，T2表示視頻周期，S表示視頻信號(hào)的平均電平，而SPEAK表示視頻的最大電平。甚至在SPEAK為常數(shù)時(shí)，平均信號(hào)電平波動(dòng)并且因而S也波動(dòng)。因而I1表示的是對(duì)于普通電平圖像。
曲線I1上的點(diǎn)I1A是表示，當(dāng)在具有例中未示出的AKB(自動(dòng)顯像偏置)電路的結(jié)構(gòu)中自動(dòng)調(diào)整黑色圖像中的電流(截止電流)時(shí)，對(duì)應(yīng)于檢測電流電平的電流的點(diǎn)，點(diǎn)I1B是表示當(dāng)輸入標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的最大電平時(shí)的電流的點(diǎn)，點(diǎn)I1C是表示當(dāng)輸入電平比標(biāo)準(zhǔn)電平大的的信號(hào)時(shí)實(shí)施電流限制的結(jié)果的電流電平的點(diǎn)，而點(diǎn)I1D是表示如果未實(shí)施電流限制所流的電流的電平的點(diǎn)。
當(dāng)輸入正常的圖像信號(hào)時(shí)，V1是具有隨圖12所示圖像而細(xì)微地波動(dòng)的凸凹不平的波形，并且即使SPEAK大，平均電平S也比它小。陽極電流具有隨曲線I1所示的信號(hào)電平非線性增加的特性；尤其是如果輸入電平大，陽極電流變化率也大。
實(shí)施電流限制，由此當(dāng)輸入一個(gè)電平比標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)大的信號(hào)時(shí)，把電流從I1D的電平限制到I1C的電平。結(jié)果，如上所述，三個(gè)CRTs的總的陽極電流被限制到I1LIMIT。
圖13表示當(dāng)輸入均勻的平面圖像信號(hào)時(shí)，信號(hào)電平與陽極電流間的關(guān)系，以及輸入信號(hào)電平隨時(shí)間的變化。在此圖中，曲線I2是表示輸入信號(hào)電平SPEAK與平均陽極電流IA之間關(guān)系的線，曲線V2是表示輸入信號(hào)電平隨時(shí)間變化的線，平面圖像的平均信號(hào)電平的高低如V2所示，由此可見S的電平增加到接近SPEAK。因此，與圖12中的I1相比，當(dāng)輸入正常的平均電平的圖像時(shí)，在同樣的輸入信號(hào)峰值電平上，I2的值大，因而如圖13中的點(diǎn)I2B所示，甚至當(dāng)輸入電平小于標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)電平時(shí)，I2的值也達(dá)到電流限定值I2LIMIT。圖13中的點(diǎn)I2A指示的I2LIMIT和電流電平與圖12中的點(diǎn)I1A指示的I1LIMIT和電流電平對(duì)應(yīng)并且為相同的值。
圖14是表示對(duì)三個(gè)CRTs的陰極電流限制的范圍的三軸圖。這些軸表示陰極電流IKR,IKG和IKB。具有與三個(gè)軸相交作為外周邊的三角形TRI1的平面指示這樣的范圍，其中由于把陽極電流限制在I1LIMIT的結(jié)果而受到限制的IKR、IKG和IKB的總額變?yōu)槌Ａ縄1LIMIT。并且由三角形和原點(diǎn)O圍成的三角錐體代表三個(gè)陰極電流可以變化的范圍。
在三角形TRI1的中心附近的點(diǎn)P1表示當(dāng)以大電平輸入白色平面信號(hào)或正常圖像時(shí)限流電路工作后的電流。對(duì)應(yīng)于點(diǎn)P1的IKR、IKG和IKB各自大約取I1LIMIT的三分之一的值。把I1LIMIT設(shè)置為略小于單個(gè)CRT射束的額定平均電流值的三倍的值。因此，限制正常電視信號(hào)或白色平面信號(hào)使得射束電流不超過每個(gè)CRT的額定平均電流，并且在連接到CRT陽極的電源電路上也能防止超過I1LIMIT的過載。
在圖14中，在IKB軸上的點(diǎn)P2表示，例如，當(dāng)輸入藍(lán)色平面信號(hào)時(shí)的電流。IKB達(dá)到I1LIMIT，因?yàn)楸M管電流在電流限制范圍內(nèi)，但是電流僅流入藍(lán)色CRT的射束中。如上所述，IKB的額定電流大體上為I1LIMIT的三分之一，因而在這個(gè)實(shí)例中，約為額定值三倍的射束電流流入藍(lán)色CRT。在一般的圖像中，藍(lán)色平面信號(hào)的出現(xiàn)頻率低。但是，一些機(jī)器如盒式錄像機(jī)在到達(dá)磁帶上重放圖像的終點(diǎn)時(shí)輸出藍(lán)色平面信號(hào)，并且如果連接這樣的機(jī)器，會(huì)連續(xù)地輸入藍(lán)色信號(hào)。在這種情況下，額定的或更大的射束電流長時(shí)間地流入藍(lán)色CRT。如果信號(hào)僅限于電視信號(hào)，則彩色平面信號(hào)的出現(xiàn)頻率低，但是如果在作為靜音信號(hào)的藍(lán)色信號(hào)之外包含菜單屏幕和計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的信號(hào)，則其出現(xiàn)頻率相當(dāng)高。
圖15表示當(dāng)用與額定電流相近電平的射束電流驅(qū)動(dòng)CRT時(shí)CRT的發(fā)光亮度與發(fā)光時(shí)間之間關(guān)系的測量結(jié)果。發(fā)光亮度隨時(shí)間而降低并且在1000小時(shí)的使用時(shí)間之后降低10％或更多。例如，如果視頻投影機(jī)一直連接在計(jì)算機(jī)上，當(dāng)計(jì)算機(jī)屏幕為淡藍(lán)色背景時(shí)，如果輸入主要流入藍(lán)色CRT的射束電流，但是顏色是淡的，因而射束電流也被分配到IKR和IKG并且IKB的值未達(dá)到I1LIMIT。在所述實(shí)例中，IKB的值變?yōu)榇蠹sI1LIMIT的三分之一，并且在它接近CRT額定電流的條件下，可以如下預(yù)測藍(lán)色CRT發(fā)光亮度的降低如果計(jì)算機(jī)一天有四小時(shí)連接在所述投影機(jī)上，并且計(jì)算機(jī)所連接的投影機(jī)一年工作300天，總的CRT發(fā)光時(shí)間變?yōu)?×300=1200小時(shí)。從圖15所示的結(jié)果，藍(lán)色CRT的發(fā)光亮度與初始發(fā)光亮度相比降低了10％或更多。因此，為顯示白色平面，藍(lán)色是不足的，于是白色平面不能顯示成原始的顏色。
圖16表示在第二先有技術(shù)中的CRT射束電流限制電路。與前面參照?qǐng)D11描述的那些相同的部分在圖16中以相同的標(biāo)號(hào)表示。標(biāo)號(hào)7表示用于檢測CRTs的陰極電流的電流檢測電路，標(biāo)號(hào)8表示用于輸入被測電流的最大值選擇電路，而標(biāo)號(hào)9表示用于輸入多個(gè)被測電流的最大值選擇電路。下面將討論與前面參照?qǐng)D11所描述的那些不同的部分的工作。
當(dāng)IA流經(jīng)檢測電阻R1時(shí)，以電壓降的形式來檢測射束電流，并且電流檢測電路5向最大值選擇電路9輸出檢測電壓VDET1。另一方面，電流檢測電路7檢測彩色CRTs的陰極電流并且向最大值選擇電路8輸出檢測到的陰極電流，最大值選擇電路8則從輸入的檢測值中選出最大值并且把最大值輸出到最大值選擇電路9。最大值選擇電路9輸入陰極電流的最大檢測值和VDET1，選出最大檢測值和VDET1中較大的，并且把選出那一個(gè)輸出到比較電路6。當(dāng)任何一個(gè)CRTs的射束電流達(dá)到預(yù)定值時(shí)，檢測到的陰極電流經(jīng)最大值選擇電路8輸入到最大值選擇電路9。這樣設(shè)置電流檢測電路7的增益，以便獲得大于VDET1的檢測值。輸入大的陰極電流檢測信號(hào)的最大值選擇電路9把該信號(hào)作為VDET2輸出到比較電路6。比較電路6把過電平檢測信號(hào)送到信號(hào)處理電路1，信號(hào)處理電路1則改變電視信號(hào)的對(duì)比度或亮度，由此減小輸出R、G和B信號(hào)的平均電平。結(jié)果，減小了陰極電流IKR、IKG和IKB的平均電平并且限制了射束電流。
圖17是表示在第二先有技術(shù)中由電流限制電路所限制的三個(gè)CRTs的陰極電流的范圍的三軸圖。具有在原點(diǎn)O的一個(gè)角并且其相對(duì)的角被TRI1切掉的立方體的內(nèi)部是陰極電流可以變化的范圍。當(dāng)輸入藍(lán)色平面信號(hào)時(shí)，IKB被限制在由圖中的P3所示的電流值內(nèi)。IKR和IKG也以同樣的方式被限定。當(dāng)輸入白色平面信號(hào)時(shí)，由點(diǎn)P1指示的電流做為限制。作為IKB的值，點(diǎn)P3變?yōu)檫h(yuǎn)小于點(diǎn)P2，并且對(duì)于各種信號(hào)，可把射束電流限制在CRT的額定值以內(nèi)。
圖18表示顯示在屏幕上的節(jié)目指南菜單以及信號(hào)波形的實(shí)例。在圖中，PIC1表示菜單屏幕，A1表示菜單名稱顯示區(qū)，A2表示具有在藍(lán)色背景上的白色文本的菜單內(nèi)容顯示區(qū)，A3表示作為菜單背景的藍(lán)色區(qū)，V3表示代表在組成菜單的信號(hào)的一個(gè)掃描行中藍(lán)色信號(hào)電平隨時(shí)間變化的線，V4表示代表紅色和綠色信號(hào)電平隨時(shí)間變化的線，而C1表示信號(hào)電平對(duì)應(yīng)于文本細(xì)微地變化的區(qū)域。既然A3是藍(lán)色，在T2的整個(gè)時(shí)間范圍內(nèi)藍(lán)色信號(hào)電平是高的并且既然文本是白色的，這種情況與輸入藍(lán)色平面信號(hào)的情況幾乎是相同的。紅色和綠色信號(hào)除了文本之外為低電平并且僅在文本周期內(nèi)變?yōu)榇箅娖剑骄饋頌樾‰娖?。?dāng)輸入這種菜單屏幕時(shí)，射束電流被限制在圖17的P3所示電平內(nèi)。
可以用各種菜單屏幕顏色并且顯示時(shí)間和頻率也可以變化。主要由綠色組成的菜單和具有基色的區(qū)域的菜單可以組合起來輸入。對(duì)于任何組合，每個(gè)CRT的射束電流限制在預(yù)定值內(nèi)。因此，隨著菜單顯示時(shí)間累積，帶有大射束電流的CRT的發(fā)光亮度按照?qǐng)D14所示曲線降低了。如果采用組合起來的不同顏色區(qū)的菜單用了很長一段時(shí)間，對(duì)于每個(gè)顏色區(qū)，熒光層的發(fā)光亮度也會(huì)降低。如上所述，除了所述菜單之外，類似的問題也會(huì)出現(xiàn)在計(jì)算機(jī)信號(hào)和藍(lán)色靜音信號(hào)中。
圖19表示在第三先有技術(shù)中的CRT射束電流限制電路。與前面參照?qǐng)D11所描述的那些相同的部分在圖19中以相同的標(biāo)號(hào)表示。標(biāo)號(hào)30表示計(jì)算電路，而標(biāo)號(hào)31表示修正電路。下面將討論與前面參照?qǐng)D11描述的那些不同的部分的工作。
計(jì)算電路30輸入被放大電路2放大之前的基色信號(hào)，并且通過計(jì)算找到每種顏色的CRT的射束電流。如果得出表明過電流流動(dòng)的計(jì)算結(jié)果，計(jì)算電路30輸出檢測信號(hào)至修正電路31。在接收到檢測陽極電流的結(jié)果的信號(hào)VDET1時(shí)，修正電路31在計(jì)算電路30輸出的檢測信號(hào)的基礎(chǔ)上修正VDET1并且輸出控制信號(hào)至信號(hào)處理電路1。
根據(jù)在第一先有技術(shù)中的射束電流限制電路，檢測陽極電流的總值的電流。因而，例如，如果輸入藍(lán)色信號(hào)，大大超過CRT的額定平均電流的射束電流的流量集中在一個(gè)藍(lán)色CRT上而元件的可靠性下降或者是元件被損壞；這是個(gè)問題。
在第二先有技術(shù)的實(shí)例中，檢測及限制每種顏色的陰極電流和總的陽極電流，使得他們處于預(yù)定的范圍內(nèi)。因此，可以限制射束電流使得它不超過CRT的平均射束電流的額定值；但是，如果把每個(gè)陰極電流全部限制為常數(shù)，則也限制了普通圖像的電流而且減小了射束電流的動(dòng)態(tài)范圍，降低了顯示圖像的功率；這是個(gè)問題。
在第三先有技術(shù)的實(shí)例中，不檢測陰極電流本身并且射束電流是通過計(jì)算來估算的，從而不可能高精度地執(zhí)行電流限制，因?yàn)閷?shí)際的射束電流受到隨后的狀態(tài)下放大器增益誤差和射束電流的截止調(diào)整誤差的影響；這是個(gè)問題。
以下問題在各先有技術(shù)的實(shí)例中是普遍的未公布CRT射束電流的截止自動(dòng)調(diào)整電路的配置方法，而且如果射束截止電流檢測電路單獨(dú)配置了用于檢測大射束電流的電路，則電路結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜并且成本增加或者可靠性下降。
在先有技術(shù)中的射束電流限制電路檢測電流的平均值或峰值，并且基本上根據(jù)幾幀以內(nèi)的時(shí)間范圍內(nèi)的信號(hào)波形來限制電流。近年來，在視頻投影機(jī)上已經(jīng)顯示了各種信號(hào)源，而且產(chǎn)生屏幕顯示的機(jī)會(huì)主要包括文本和圖形，諸如節(jié)目指南，并且計(jì)算機(jī)屏幕的出現(xiàn)增加了，在此情況下，在屏幕中連續(xù)幾十幀以固定圖形的形式顯示文本和圖形。當(dāng)像菜單屏幕一樣固定地顯示適當(dāng)尺寸的彩色區(qū)時(shí)，CRTs間的電流差異很大，取決于屏幕的色彩安排，并且隨著投影機(jī)長時(shí)間地使用，在大平均電流下CRT的熒光區(qū)的亮度降低，并且發(fā)生如下現(xiàn)象與原始圖像顏色不同的顏色附于屏幕的部分或全部上，即所謂的屏幕熒光體灼傷，這是個(gè)問題。
因而，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種與截止電流檢測部分構(gòu)成整體的、結(jié)構(gòu)簡單、成本低并且高可靠性的射束電流限制電路，并且提高射束電流限制特性以提供一種能夠明亮地顯示各種信號(hào)和抑制屏幕熒光體老化的視頻投影機(jī)。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種視頻投影機(jī)的射束電流限制電路，它包括用于檢測與視頻投影機(jī)一起使用的多個(gè)CRTs中每一個(gè)的陰極電流的電流檢測部分，其中電流檢測部分用于調(diào)整CRT上黑色圖像的電流(截止電流)并且限制流入CRT的射束電流。
所述用于檢測陰極電流的電流檢測部分包括插入每個(gè)CRT的陰極電流通路以檢測黑色圖像電流(截止電流)的第一電阻和插入每個(gè)CRT的陰極電流通路以檢測流入CRT的射束電流的第二電阻，所述第一和第二電阻以串連方式連接。
射束電流限制電路還包括用于檢測CRT陽極電流的電流檢測部分，其中所述電流檢測部分用于限制射束電流流入CRT。
當(dāng)顯示在CRT上的圖像的動(dòng)作小時(shí)，與顯示的圖像動(dòng)作大時(shí)相比，陰極電流受到更多的限制。
射束電流限制電路還包括用于檢測陽極電流隨時(shí)間變化的部分，其中當(dāng)所述用于檢測陽極電流隨時(shí)間變化的部分確定在預(yù)定的時(shí)間周期內(nèi)電流變化小時(shí)，陰極電流受到更多限制。
用于檢測陽極電流隨時(shí)間變化的部分包括用于輸入陽極電流的檢測信號(hào)的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換部分和與所述模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換部分相連的微計(jì)算機(jī)。
限制射束電流使得CRTs的陰極電流的最大值和最小值之間的差異在預(yù)定值以內(nèi)。
根據(jù)CRT射束電流的峰值來修正射束電流的限制范圍。
在附圖中圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例用于視頻投影機(jī)的射束電流限制電路的方框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的射束電流限制電路的具體電路圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的射束電流限制電路的具體電路圖；圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電路中的信號(hào)波形的圖；圖5是表示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電路中的信號(hào)波形的圖；圖6是表示本發(fā)明的第一實(shí)施例中電流限制范圍的三維圖；圖7是表示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例用于視頻投影機(jī)的射束電流限制電路的方框圖8是表示在本發(fā)明的第二實(shí)施例中由電流限制電路所限制的CRTs的陰極電流的范圍的三維圖；圖9是表示在本發(fā)明的第二實(shí)施例中電流限制范圍的變化區(qū)域的圖；圖10是表示在本發(fā)明的第二實(shí)施例中電流限制操作的程序的流程圖；圖11是表示在先有技術(shù)中射束電流限制電路的第一實(shí)例的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖12是表示在先有技術(shù)中的射束電流限制電路的第一實(shí)例中輸入信號(hào)電平與CRT的平均射束電流之間關(guān)系的圖；圖13是表示在先有技術(shù)中的射束電流限制電路的第一實(shí)例中，當(dāng)輸入平面信號(hào)時(shí)，輸入信號(hào)電平與CRT的平均射束電流之間關(guān)系的圖；圖14是表示在先有技術(shù)中的射束電流限制電路的第一實(shí)例中，電流限制電路所限制的彩色CRTs的陰極電流的范圍的三維圖；圖15是表示視頻投影機(jī)的CRT熒光體的發(fā)光強(qiáng)度與發(fā)光時(shí)間之間關(guān)系的實(shí)例的曲線圖；圖16是表示在先有技術(shù)中射束電流限制電路的第二實(shí)例的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖17是表示在先有技術(shù)中的射束電流限制電路的第二實(shí)例中，電流限制電路所限制的彩色CRTs的陰極電流的范圍的三維圖；圖18是表示電視的菜單屏幕顯示和彩色CRTs的平均電流之間關(guān)系的圖；圖19是表示在先有技術(shù)中的射束電流限制電路的第三實(shí)例的結(jié)構(gòu)的方框圖。
現(xiàn)在，將參照附圖對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施例給出更詳細(xì)的描述。
(第一實(shí)施例)圖1是表示按照本發(fā)明的第一實(shí)施例用于視頻投影機(jī)的射束電流限制電路的方框圖。在圖中，標(biāo)號(hào)101表示信號(hào)處理電路，標(biāo)號(hào)102表示放大電路，標(biāo)號(hào)107表示電流檢測電路，標(biāo)號(hào)108表示最大值選擇電路，標(biāo)號(hào)10表示AKB檢測脈沖產(chǎn)生電路，標(biāo)號(hào)11表示偏置加法電路，標(biāo)號(hào)12表示系數(shù)加法電路，標(biāo)號(hào)13表示加法電路，標(biāo)號(hào)14表示平均電路，標(biāo)號(hào)15表示電流的時(shí)間變化檢測部分的誤差檢測電路，標(biāo)號(hào)16表示控制部分的微計(jì)算機(jī)，標(biāo)號(hào)17表示低通濾波器(LPF)(1)，而標(biāo)號(hào)18表示低通濾波器(LPF)(2)。
把以下信號(hào)輸入信號(hào)處理電路101:SIG2是大量含有由計(jì)算機(jī)等產(chǎn)生的圖形和文本的圖像信號(hào)，SIG3是節(jié)目菜單等的菜單信號(hào)，CONT2是射束電流限制電平控制信號(hào)，而CONT3是輸入信號(hào)切換控制信號(hào)。以下信號(hào)由微計(jì)算機(jī)16輸出CONT1是輸入偏置加法電路11的用于切換偏置值的控制信號(hào)，CONT2是輸入信號(hào)處理電路101的用于切換CRT射束電流的限制電平的控制信號(hào)，而CONT3是用于選擇SIG1、SIG2或SIG3中的任何一個(gè)的輸入信號(hào)處理電路101的控制信號(hào)。
圖2是圖1的方框圖中所述部分102、107、108和10的主要部分的電路圖。在圖2中，Q1至Q6表示在放大電路的輸出級(jí)構(gòu)成SEPP(單端推挽)的三極管，R2、R4和R6表示黑色圖像電流(截止電流)檢測電阻，R3、R5和R7表示平均電流檢測電阻，C1至C3表示濾波電容，D1表示限壓的穩(wěn)壓二極管，Q7表示用于輸出AKB檢測脈沖的三極管，R24表示三極管Q7的防止振蕩基極電阻，R8表示三極管Q7的發(fā)射極電阻，D3至D5表示二極管，R9表示最大值檢測電阻，而D2表示限壓的穩(wěn)壓二極管。
圖3是圖1的方框圖中所述部分偏置加法電路11、12、13、5和4的主要部分的電路圖。在圖3中，Q8表示用于實(shí)現(xiàn)緩沖放大器的三極管，Q9是實(shí)現(xiàn)普通的基極放大器的三極管，R10表示三極管Q8的防振蕩電阻，R11表示三極管Q8的發(fā)射極電阻，R12表示三極管Q9發(fā)射極的流入電流電平設(shè)置電阻，R13表示三極管Q9的發(fā)射極電阻，R14和R15表示三極管Q9的基極偏置電阻，C4表示消除噪聲電容，R16表示消除噪聲電阻，R17表示以三極管Q9的形式實(shí)現(xiàn)的放大器的負(fù)載電阻，D6表示溫度漂移補(bǔ)償二極管，C5表示濾波電容，Q10表示電壓電流轉(zhuǎn)換三極管，Q11表示用于實(shí)現(xiàn)電壓緩沖放大器的三極管，C6表示高頻電流旁路電容，R23表示低頻電流傳輸電阻，R18表示三極管Q10的防振蕩電阻，R19表示三極管Q10的輸出電流增益設(shè)置電阻，R22表示三極管Q11的防振蕩電阻，R21表示三極管Q11的發(fā)射極電阻，而R20表示三極管Q10的輸出電流的負(fù)載電阻。在圖1至3中，VCC1至VCC5表示直流電源。
下面將討論與先有技術(shù)中的那些不同的部分的操作。在圖1中，信號(hào)處理電路101選擇性地輸入與之相連的信號(hào)SIG1、SIG2或SIG3。此時(shí)，選擇哪一個(gè)信號(hào)是由控制線CONT3決定的。信號(hào)處理電路101將輸入的圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成基色信號(hào)并且進(jìn)一步修正對(duì)比度和亮度至設(shè)定值，然后向102輸出信號(hào)。放大電路102輸入基色信號(hào)，放大信號(hào)電平，并且以電壓驅(qū)動(dòng)CRT的陰極，從而使陰極電流從陰極流出。下面將詳細(xì)討論綠色CRT。
如圖2所示，從綠色CRT3G流出的陰極電流IKG從吸入(suction)三極管Q4的發(fā)射極傳輸?shù)饺龢O管Q4的集電極，并且依次輸出到平均電流檢測電阻R5和截止電流檢測電阻R4最終流入地端。電阻R4為約68KΩ的較大電阻，它把對(duì)應(yīng)于AKB檢測視頻信號(hào)的微小電平的陰極電流轉(zhuǎn)換成足夠大的電壓并且把該電壓輸出到三極管Q7的基極。輸入了所提供的電壓的三極管Q7，用作電壓緩沖并且從其發(fā)射極輸出AKBDET信號(hào)至信號(hào)處理電路101。
二極管D1是具有連接到地端的陽極的穩(wěn)壓二極管并且把電阻R4兩端的電壓限制在給定電平上或小于給定電平，由此保護(hù)三極管Q7和信號(hào)處理電路101。二極管D1的齊納電壓比AKBDET信號(hào)的電平稍高，因而對(duì)AKB檢測沒有影響。電阻R5具有幾KΩ的電阻值，并且檢測陰極電流的平均電流。與電阻R5并聯(lián)的電容C2連同電阻R5形成低通濾波器，以便不檢測對(duì)應(yīng)于圖像信號(hào)的高頻的電流。
電阻R5的三極管Q4集電極電壓被輸入到二極管D4的陽極，而如果二極管D4導(dǎo)通，則二極管D4的陰極把所述陽極電壓傳給電阻R9。二極管D3至D5中具有最高陰極電壓的任何一個(gè)的電壓被送至電阻R9。因此，三個(gè)CRT陰極電壓的最大值被輸入電阻R9，所述電壓以VKMAX的形式通過電阻R9輸入到偏置加法電路11。
電阻R9具有連接到二極管D1的陰極的另外一端，用于將所有流入電阻R9的電流送到截止電流檢測電阻R2、R2和R6，使得當(dāng)執(zhí)行AKB檢測操作時(shí)，如果執(zhí)行微電流檢測，不會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生誤差。信號(hào)VKMAX變?yōu)橛呻娮鑂3、R5或R7兩端電壓的最大值加上二極管D1的穩(wěn)壓電壓得出的電壓。偏置加法電路11消除包含在VKMAX信號(hào)中的二極管D1的穩(wěn)壓電壓并且因而不會(huì)影響陰極電流的檢測。二極管D2是陽極連接到地端的穩(wěn)壓二極管并且把VKMAX的最大值限制在給定電壓內(nèi)，由此保護(hù)電流檢測電路107，最大值選擇電路108，以及偏置加法電路11免遭過電壓。
在圖3中，信號(hào)VKMAX通過電阻R10輸入三極管Q8的基極。三極管Q8起到電壓緩沖的作用，并且三極管Q8的發(fā)射極響應(yīng)基極輸入信號(hào)而被電壓驅(qū)動(dòng)。三極管Q9是普通基極放大器，其中基極電壓可由CONY1信號(hào)的電壓來控制，而在三極管Q9的發(fā)射極電流不為零的范圍內(nèi)，三極管Q8的發(fā)射極電壓具有電阻R12與集電極阻抗之比所決定的電壓增益。二極管D6和電阻R17串連在三極管Q9的集電極并且電容C5與電阻R17并聯(lián)。當(dāng)稍后描述的三極管Q10執(zhí)行電壓電流轉(zhuǎn)換時(shí)，二極管D6減小了轉(zhuǎn)換增益的溫度漂移。
小電平的信號(hào)VKMAX由三極管Q9截止其傳輸。此時(shí)，三極管Q9的基極電壓根據(jù)CONT1信號(hào)的電平而改變，從而也改變截止電平。因此，通過偏置加法電路11在VKMAX上加上負(fù)偏置。所述負(fù)置被箝位在零電位，并且VKMAX作為VKOFS信號(hào)輸入加法電路13。
在圖3中，三個(gè)CRTs的陽極電流從逆程變壓器4的次級(jí)端輸出并且總的陽極電流IA從逆程變壓器4的初級(jí)端輸入。電流IA具有被電容C6旁路到地端的高頻成分和通過電阻R23輸入到電流檢測電阻R1的低頻成分。因?yàn)殡娮鑂1一端連接到直流電壓源VCC1，所以，以電阻R1兩端的電壓降的形式檢測電流IA的含有直流的低頻成分，而把所測電壓以VDET1的形式輸入到加法電路13和低通濾波器(1)17。
輸入VDET1的加法電路13通過防振蕩電阻R22把VDET1輸入到電壓緩沖三極管Q11的基極而三極管Q11響應(yīng)VDET1用電壓驅(qū)動(dòng)發(fā)射極。另一方面，加法電路13把所述輸入電壓信號(hào)VKOFS通過三極管Q10轉(zhuǎn)換成三極管Q10的集電極電流IADD，并且由負(fù)載電阻20引起來自三極管Q11的發(fā)射極電壓的電壓降發(fā)生在負(fù)載電阻20的兩端。因而，加法電路13把VDET1和VKOFS加起來并把結(jié)果作為VSUM1輸出到比較電路6。
圖4表示直到每個(gè)CRT的陰極電流和陽極電流被檢測和作為VSUM輸出到比較電路6時(shí)電路各部分的信號(hào)電平。在圖中，IKGt表示綠色CRT3G的陰極電流IKG的瞬時(shí)電平，VKMAXt表示最大值檢測電壓VKMAX的瞬時(shí)電平，VKOFSt表示偏置加法輸出VKOFS的瞬時(shí)電平，而VDET1t表示陽極電流檢測值VDET1的瞬時(shí)電平。由虛線標(biāo)明的VSUMt表示由執(zhí)行VKOFS和VDET1的反相相加所提供的電壓VSUM的瞬時(shí)值。在圖4中，為了便于描述，把VSUMt表示成低于VDET1的電平，但是，如后面所描述的，射束電流的增益是由閉合環(huán)路控制的，因此誤差信號(hào)的VSUMt的視在振幅變化是小的。
在圖4中，綠色CRT3G的陰極電流IKGt流入電流檢測電阻R5并且被轉(zhuǎn)換成電壓。此時(shí)，細(xì)小的波動(dòng)被濾波電容C2濾去了，并且電壓經(jīng)過二極管D4而變?yōu)殡娮鑂9兩端的電位差。綠色CRT3G的陰極電流IKGt還流入電阻R4而被轉(zhuǎn)化為電壓，并且電阻R9一端的電壓是確定的。電阻R9兩端的電位差加上所述的電壓而所得電壓為VKMAX。當(dāng)在電阻R4上測得的電壓等于或低于穩(wěn)壓二極管D1的穩(wěn)壓電壓時(shí)，電阻R5兩端的電位差小，并且VKMAXt信號(hào)變?yōu)榻咏谠陔娮鑂4上測得的電壓的電壓。
電流檢測增益大并且將產(chǎn)生平均電流檢測誤差。但是，偏置OFS加在VKMAXt上，由此當(dāng)獲得VKOFSt時(shí)，負(fù)值設(shè)置為零值，使得不會(huì)產(chǎn)生影響。把所述VKOFSt信號(hào)輸入到加法電路13，后者則把VKOFSt信號(hào)加到VDET1信號(hào)上并且作為相加的結(jié)果輸出VSUMt信號(hào)。把VSUMt信號(hào)輸入到低通濾波器(2)18，通過后者平滑了行周期波動(dòng)，則把所得信號(hào)輸入到比較電路6。
CRT射束電流的增益是由兩個(gè)閉合環(huán)路控制的。第一環(huán)路涉及AKB操作并且是由信號(hào)處理電路101、放大電路102、電流檢測電路107、AKB檢測脈沖產(chǎn)生電路10構(gòu)成的環(huán)路，并且設(shè)有環(huán)路以AKBDET信號(hào)的形式返回其中的信號(hào)處理電路101。AKB檢測環(huán)路的操作在眾所周知的技術(shù)文獻(xiàn)如美國專利4,633,321中已有描述。
第二環(huán)路是由信號(hào)處理電路101、放大電路102、CRT陰極電流、CRT陽極電流、逆程變壓器4、總的陽極電流IA、電流檢測電路5、加法電路13，低通濾波器(2)18、比較電路6組成的，并且設(shè)有環(huán)路以CONT6信號(hào)的形式返回其中的信號(hào)處理電路101。第二環(huán)路有子環(huán)路，它是從CRT陰極電流到電流檢測電路107到最大值選擇電路108到偏置加法電路11到系數(shù)加法電路12到加法電路13旁路的。
CRT平均射束電流是根據(jù)主要環(huán)路和子環(huán)路的總特性來控制的。僅有主環(huán)路為正常的射束電流工作。如果任何CRT的射束電流增加，子環(huán)路開始導(dǎo)通，由此整個(gè)反饋增益增加并且射束電流得到極大的限制。把VKMAX信號(hào)輸入偏置加法電路11而增加微小的偏置，由此僅傳輸比它大的信號(hào)，所以子環(huán)路開始導(dǎo)通的范圍是有限的。此時(shí)，由CONT1信號(hào)控制偏置電平。CONT1信號(hào)從微計(jì)算機(jī)輸出到偏置加法電路11，并且由此微計(jì)算機(jī)16可改變每個(gè)CRT射束電流的電流限制范圍。
如果電流限制范圍改變了，也需要穩(wěn)定地控制CRT射束電流。首先，例如，根據(jù)低通濾波器(2)18的特性以及構(gòu)成電流檢測電路5的一部分的陽極電流檢測電阻R1和電容C6的常數(shù)值，設(shè)置在主環(huán)路的增益和相位，使得主環(huán)路的控制特性變得穩(wěn)定。接著，例如，根據(jù)系數(shù)加法電路12的元件中電容C5和電阻R17的值，設(shè)置子環(huán)路的增益和相位的頻率特性，使得子環(huán)路和主環(huán)路的聯(lián)合控制特性變得穩(wěn)定。
如果經(jīng)過幾十個(gè)視頻幀或更多的時(shí)間陽極電流值隨時(shí)間的改變小，則CRT射束電流得以限制使得它減少得更多。下面將參照?qǐng)D5討論確定陽極電流隨時(shí)間的變化是否小的操作。由電流檢測電路5輸出的檢測信號(hào)VDET1的瞬時(shí)波形在圖5中用VDET1t來標(biāo)明，并且有視頻掃描行周期的波動(dòng)(asperities)。在圖中，假定陽極電流作為大的值是穩(wěn)定的、直至?xí)r間t1，從時(shí)間t1至t2變小并且在時(shí)間t2之后為低電平的常量。把VDET1輸入到低通濾波器(1)17，通過后者消除掃描線周期的波動(dòng)并且輸出圖5中的V1LPFt信號(hào)。把V1LPFt信號(hào)輸入到平均電路14，后者在相當(dāng)于幾十個(gè)視頻幀的時(shí)間范圍內(nèi)對(duì)V1LPFt取平均并且輸出作為圖5中的V1AVEt的平均值到誤差檢測電路15。誤差檢測電路15輸入V1LPFt信號(hào)以及V1AVEt信號(hào)并且確定這兩信號(hào)間的差別小或大。如果差別大，則誤差檢測電路15輸出V1MOVt信號(hào)高電平；如果差別小，誤差檢測電路15輸出V1MOVt信號(hào)低電平，如圖5所示。
如果輸入的V1MOVt信號(hào)是低電平，則微計(jì)算機(jī)16確定陽極電流IA隨時(shí)間的變化小。另一方面，如果V1MOVt信號(hào)是高電平，則微計(jì)算機(jī)16確定陽極電流IA隨時(shí)間的變化大。當(dāng)陽極電流IA隨時(shí)間的變化小時(shí)，由偏置加法電路11加上的偏置電平OFS被CONT1信號(hào)減小，并且陰極電流的變化范圍進(jìn)一步限制在更小范圍內(nèi)。在圖5中，V1MOVt從時(shí)間t1至t3是高電平的并且因而確定圖像隨時(shí)間的變化大，并且增加偏置電平OFS。因?yàn)閂1MOVt在時(shí)間t3之后為低電平，則確定隨后的圖像隨時(shí)間的變化小，并且減小偏置電平OFS。如果陽極電流變化小的時(shí)間周期持續(xù)了另外幾百幀或更多，微計(jì)算機(jī)16進(jìn)一步減小偏置電平OFS，由此把CRT射束電流限制在一個(gè)更小值范圍。
微計(jì)算機(jī)16輸出CONT3至信號(hào)處理電路101，信號(hào)處理電路101則選擇輸入信號(hào)。為選擇計(jì)算機(jī)信號(hào)SIG2或菜單信號(hào)SIG3作為輸入信號(hào)，輸出CONT1信號(hào)和(或)CONT2信號(hào)，由此把CRT射束電流限制在與輸入SIG1的情況相比更小的范圍。
圖6是表示在實(shí)施例中三個(gè)CRTs的陰極電流所限制的范圍的三軸圖。由IKB軸上的點(diǎn)P4和線L1圍成的三角形TRI2是藍(lán)色CRT的射束電流限制的范圍。同樣，IKR軸由三角形TRI3表示的電流值限定，而IKG軸由三角形TRI4表示的電流值限定。當(dāng)輸入普通電視信號(hào)時(shí)，由TRI1、TRI2、TRI3和TRI4圍成的范圍是本實(shí)施例中陰極電流的限定范圍。
如果普通圖像信號(hào)變?yōu)槔缢{(lán)色平面信號(hào)，則最初IKB軸被限制在由圖中點(diǎn)P4表示的電流值。如果在幾十幀或更多的周期上持續(xù)輸入藍(lán)色平面信號(hào)，則如上所述，把電流限制在一個(gè)狹窄的范圍內(nèi)并且把IKB限制在點(diǎn)P3標(biāo)明的電流內(nèi)。而且，如果經(jīng)過幾百幀或更多時(shí)間不發(fā)生電流變化，則把電流限制在不同于由點(diǎn)P3表示的電流的接近原點(diǎn)O的電平上。由三角形TRI1標(biāo)明的電流限制范圍與電源電路的額定電流或者CRT發(fā)出的X射線的總量有關(guān)，因而不允許超過它的電流流動(dòng)。由點(diǎn)P3標(biāo)明的電流限制范圍是對(duì)應(yīng)于CRT的平均射束電流的額定值的限制值。如果長時(shí)間內(nèi)常量電流持續(xù)流動(dòng)，則電流限制范圍變?yōu)橐粋€(gè)狹窄的范圍，如上所述。對(duì)于大多數(shù)電流值隨時(shí)間變化的電視圖像信號(hào)，為明亮地顯示圖像，設(shè)置由三角形TRI2、TRI3和TRI4所表示的寬的電流限制范圍。
(第二實(shí)施例)圖7是表示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例用于視頻投影機(jī)的射束電流限制電路的方框圖。在圖中，標(biāo)號(hào)19表示最大值選擇電路，標(biāo)號(hào)20表示模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路，而標(biāo)號(hào)21表示微計(jì)算機(jī)。與前文參照?qǐng)D1描述的那些相同的部分在圖7中以同樣標(biāo)號(hào)表示并且不再討論。
最大值選擇電路19輸入陰極電流的檢測值，選擇它們中的最小值，并且把最小值輸入到模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路20作為VKMIN。模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路20輸入VDET1、VKMAX和VKMIN，把這三個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并且把數(shù)字信號(hào)輸出到微計(jì)算機(jī)21。為把三個(gè)輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，例如，可對(duì)三個(gè)數(shù)字信號(hào)間進(jìn)行切換并依次輸入到一個(gè)模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路，或者可把它們輸入到三個(gè)模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路，并且可輸出產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)；可采用任何已知的方法。把VDET1、VKMAX和VKMIN轉(zhuǎn)換成的數(shù)字信號(hào)輸入到微計(jì)算機(jī)21，微計(jì)算機(jī)21則在數(shù)字信號(hào)的基礎(chǔ)上進(jìn)行計(jì)算處理，并且根據(jù)計(jì)算結(jié)果把控制輸出信號(hào)VCPU輸出到加法電路13。
而且在第二實(shí)施例中，CRT射束電流的增益是由兩個(gè)閉合環(huán)路控制的。第一環(huán)路涉及AKB操作。第二環(huán)路是由信號(hào)處理電路101、放大電路102、CRT陰極電流、CRT陽極電流、逆程變壓器4、總陽極電流IA、電流檢測電路5、加法電路13、比較電路6組成的主環(huán)路，并且設(shè)有環(huán)路以CONT6信號(hào)的形式返回其中的信號(hào)處理電路101。
第二環(huán)路具有子環(huán)路，后者把CRT陰極電流旁路到電流檢測電路107到最大值選擇電路108到模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路20到微計(jì)算機(jī)21到加法電路13。第一環(huán)路和第二環(huán)路的主環(huán)路如模擬電路一樣執(zhí)行閉環(huán)控制操作。第二環(huán)路的子環(huán)路通過離散抽樣執(zhí)行數(shù)字控制，但是不影響主環(huán)路的工作特性，因?yàn)樗c主環(huán)路相比反應(yīng)足夠緩慢。
微計(jì)算機(jī)21在VKMAX信號(hào)的輸入數(shù)字信號(hào)上加上微小的偏置OFS1，然后乘上系數(shù)A以提供CONT4和根據(jù)CONT4輸出VCPU信號(hào)至加法電路13。VCPU信號(hào)的輸出電路形式不限。為了以二進(jìn)制信號(hào)執(zhí)行，可用邏輯輸出端；為了以多電平信號(hào)執(zhí)行，可加上數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換電路以輸出模擬信號(hào)。VCPU信號(hào)與第一實(shí)施例中的VKOFS信號(hào)在極性和電平上一致。在接收到VDET1信號(hào)轉(zhuǎn)換成的數(shù)字信號(hào)時(shí)，微計(jì)算機(jī)21確定是否存在變化。如果變化小，則微計(jì)算機(jī)21減小OFS1的值，并且執(zhí)行對(duì)VKMAX信號(hào)的計(jì)算處理。為確定變化是否存在，有各種計(jì)算處理方法；可以用任何方法如果該方法能夠提供類似于第一實(shí)施例中帶有V1MOV信號(hào)的結(jié)果的確定結(jié)果。
除了在第二實(shí)施例中如在第一實(shí)施例中一樣的電流限制操作的已描述的操作，在第二實(shí)施例中將執(zhí)行下列操作微計(jì)算機(jī)21根據(jù)VKMAX和VKMIN信號(hào)的輸入數(shù)字信號(hào)計(jì)算最大值與最小值之間的差值DIFF，加上偏置OFS2，乘以系數(shù)B以提供CONT5，把CONT5加上CONT4，并且把結(jié)果(CONT4+CONT5)送至加法電路13作為VCPU。偏置OFS2的初始值是對(duì)應(yīng)于每個(gè)CRT的平均額定電流值的電平。并且如果確定經(jīng)過幾百個(gè)視頻幀或更多的長的時(shí)間，圖像信號(hào)變化未發(fā)生，偏置減小到大約初始值的一半。
將參照?qǐng)D8討論射束電流限制的范圍。在圖中，在立方體內(nèi)以實(shí)線表示的是設(shè)置最高限制時(shí)所用的電流范圍。例如，當(dāng)輸入藍(lán)色平面信號(hào)時(shí)，當(dāng)幾十幀或更多的時(shí)間過去時(shí)，IKB限制在由點(diǎn)P3標(biāo)明的電流電平。當(dāng)另外的幾百幀或更多的時(shí)間過去時(shí)，它被限制在由點(diǎn)P5標(biāo)明的電流電平。如果IKB、IKR和IKG是同樣的電平，每個(gè)均被限制在如第一先有技術(shù)的實(shí)例中的點(diǎn)P1附近的電流電平，并且顯示圖像不會(huì)變暗。對(duì)于大量含有陷于特定顏色的平面的菜單信號(hào)或計(jì)算機(jī)信號(hào)，對(duì)應(yīng)于該顏色的CRT的射束電流限制在類似于當(dāng)輸入藍(lán)色平面信號(hào)時(shí)所用的IKB的電流的值。
圖9表示含有圖8中的IKB軸和IKG軸的平面上的電流限定范圍。如果持續(xù)輸入藍(lán)色平面信號(hào)，最初電流IKB變?yōu)辄c(diǎn)P4所標(biāo)明的值，接著變?yōu)辄c(diǎn)P3所標(biāo)明的值，然后變?yōu)辄c(diǎn)P5所標(biāo)明的值。如果電流變化沒有發(fā)生，這種限制順序一直進(jìn)行。如果檢測到電流變化，則在點(diǎn)P4所標(biāo)明的限制值處作返回。如果一直檢測到電流變化，則由點(diǎn)P4標(biāo)明的限制值保持不變。從點(diǎn)P4到點(diǎn)P3的電流控制特性中的變化可由OFS1的值給定；同樣，從點(diǎn)P3到點(diǎn)P5的電流控制特性中的變化可由OFS2的值給定。
圖9也表示了IKB和IKG的各種組合。包含點(diǎn)P4的折線表示當(dāng)檢測到電流變化時(shí)所用限定范圍，而包含點(diǎn)P5的折線表示當(dāng)長時(shí)間未發(fā)生電流變化時(shí)所用限定范圍。包含點(diǎn)P2的折線表示在先有技術(shù)中電流限制電路的限制范圍，而包含點(diǎn)P3的折線表示在另一相關(guān)技術(shù)中的改進(jìn)的電流限制電路的電流限制范圍；坐標(biāo)未移動(dòng)取決于是否發(fā)生電流變化。
圖10是表示用于執(zhí)行關(guān)于射束電流的計(jì)算處理的微計(jì)算機(jī)21的程序的流程圖。在圖中，F(xiàn)1表示程序開始，F(xiàn)2表示變量初始化，F(xiàn)3表示計(jì)數(shù)器初始化；F4表示外部電路的第一閉合環(huán)路控制操作，F(xiàn)5表示從外部讀取的數(shù)據(jù)，F(xiàn)6表示VKMAX峰值電平確定，F(xiàn)7表示CONT1計(jì)算處理，F(xiàn)8表示CONT2計(jì)算處理，F(xiàn)9表示VCPU計(jì)算處理，F(xiàn)10表示外部電路的第二閉合環(huán)路控制操作，F(xiàn)11表示外部數(shù)據(jù)的讀取，F(xiàn)12表示外部電路的無瞬時(shí)響應(yīng)周期的確定處理，F(xiàn)13表示電流變化檢測，F(xiàn)14表示對(duì)沒有變化的持續(xù)時(shí)間計(jì)數(shù)，F(xiàn)15表示持續(xù)時(shí)間確定1,F16表示OFS1限制確定，F(xiàn)17表示持續(xù)時(shí)間確定2,F18表示OFS2限制確定，F(xiàn)19表示外部信號(hào)處理電路101的控制，F(xiàn)20表示OFS1減法處理，而F21表示OFS2減法處理。
微計(jì)算機(jī)21開始操作(F1)，并且把變量OFS1和OFS2初始化為OFS1INT和OFS2INT(F2)。接著，微計(jì)算機(jī)21把計(jì)數(shù)器N初始化為零(F3)。外部電路的AKB電路起作用并且自動(dòng)調(diào)整截止電流(F4)。接著，輸入VKMAX和VKMIN信號(hào)的數(shù)據(jù)(F5)并且確定VKMAX的最大值是否超過限制值，如果VKMAX未超過限制值，則計(jì)算CONT1(F7)，接著計(jì)算CONT2(F8)，然后把CONT1和CONT2加在一起并把結(jié)果以VCPU的形式輸出。
在F6，如果VKMAX超過限制值PKLIMIT，則把CONT2信號(hào)輸出到信號(hào)處理電路101以減小對(duì)比度等等，由此減小信號(hào)峰值，并且控制轉(zhuǎn)到F3。在F9之后，外部電路的電流限制電路起作用并且用VCPU作為子環(huán)路反饋執(zhí)行閉合環(huán)路控制(F10)。輸入VDET1(F11)并且確定計(jì)數(shù)器N是否超過NMASK(F12)。如果計(jì)數(shù)器N超過NMASK，則根據(jù)VDET1的輸入數(shù)據(jù)來確定陽極電流IA是否發(fā)生時(shí)間變化(F13)。盡管未指定時(shí)間變化確定方法，但是這里確定幾十視頻幀的時(shí)間內(nèi)是否發(fā)生時(shí)間變化。
如果在F12計(jì)數(shù)器N不超過NMASK，則控制轉(zhuǎn)到F4。如果在F13確定沒有變化發(fā)生，則計(jì)數(shù)器N增加一(F14)并且確定N是否等于或大于上限NLIMIT(F15)。如果N等于或大于上限NLIMIT，則確定OFS1等于或小于最小值OSF1MIN(F16)。如果OFS1大于最小值OSF1MIN，則OFS1由STEP1減去1(F20)并且控制轉(zhuǎn)到F3。如果在F16,OFS1等于或小于最小值OSF1MIN，則確定N是否超過NLIMIT2(F17)。如果N超過NLIMIT2，則確定OFS2是否等于或小于OFS2MIN(F18)。如果OFS2大于OFS2MIN，則OFS2由STEP2減去1(F21)并且控制轉(zhuǎn)到F3。如果在F3返回的是”否”，則不執(zhí)行處理并且控制轉(zhuǎn)到F2。如果在F15或F17返回”否”，則控制轉(zhuǎn)到F4。如果在F18返回”是”，則控制也轉(zhuǎn)到F4。在所描述的程序中，與計(jì)算機(jī)的計(jì)算處理次數(shù)無關(guān)地實(shí)時(shí)執(zhí)行外部電路的操作。
可以用不同方式設(shè)定每個(gè)確定處理的次數(shù)。例如，為了在一個(gè)視頻幀的時(shí)間內(nèi)作一次確定，NMASK設(shè)置為10,NLIMIT1設(shè)置為60，而NLIMIT2設(shè)置為600。當(dāng)VCPU變化時(shí)，必須跳過對(duì)是否發(fā)生電流的時(shí)間變化的確定直至外部電路作出響應(yīng)且CRT射束電流變成穩(wěn)定的。次數(shù)設(shè)置成NMASK。在例中，NMASK設(shè)為10；可設(shè)置與外部電路的特性匹配的數(shù)字值。
在F6確定VKMAX的峰值是否超過限制值。因?yàn)橛勺畲笾颠x擇電路108對(duì)輸入VKMAX信號(hào)本身作二極管檢波并且作為在某種程度上接近峰值的電壓輸出，在F5，對(duì)于一個(gè)掃描行周期VKMAX讀的次數(shù)是幾次或更多，并且在該幀周期內(nèi)保持VKMAX的最大值，所以對(duì)于該幀周期，在F6的確定次數(shù)可以設(shè)為一。
因?yàn)槿绻麜r(shí)間變化小，用于執(zhí)行控制操作的計(jì)算處理的子環(huán)路則加在實(shí)時(shí)反應(yīng)的外部閉合環(huán)路電流控制的主環(huán)路上，可以穩(wěn)定地獲得電流限制范圍的動(dòng)態(tài)變化。因?yàn)槲⒂?jì)算機(jī)21的計(jì)算頻率低，所以不需要高速微計(jì)算機(jī)。
在圖7中，最大值選擇電路108、最小值選擇電路19、以及模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路20是分立元件，但是可以與微計(jì)算機(jī)21一起結(jié)合在一個(gè)集成電路中。在這種情況下，可以把每個(gè)CRT的陰極電流的檢測電壓連接在集成電路的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換功能端，并且可通過微計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理來選擇最大值和最小值?？梢赃m應(yīng)執(zhí)行裝置的特性把處理程序、處理次數(shù)、執(zhí)行中斷、變量的限定值等等修改成各種方式。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以按照簡單的電路結(jié)構(gòu)檢測CRT陰極電流的截止電流和平均電流，所以使執(zhí)行從小電流到大電流的寬范圍內(nèi)電流的閉環(huán)控制成為可能，并且能夠以低成本提供用于提供穩(wěn)定顯示圖像質(zhì)量的隨時(shí)間變化小的高可靠性電路。
如果長時(shí)間顯示帶有小電流變化的圖像，則把CRT射束電流可靠地限制成等于或小于額定電流，而如果CRTs間的電流差異大，則把電流限制成小于CRT的額定平均電流，所以可以提供既使明亮地顯示電視圖像也不會(huì)發(fā)生屏幕熒光體老化的視頻投影機(jī)。
權(quán)利要求
1．一種用于視頻投影機(jī)的射束電流限制電路包括用于檢測供視頻投影機(jī)使用的多個(gè)CRTs中每個(gè)的陰極電流的陰極電流檢測器；其中所述陰極電流檢測器用于調(diào)整在所述CRT上黑色圖像中的電流(截止電流)并且限制流入所述CRT的射束電流。
2．權(quán)利要求1的射束電流限制電路，其特征在于所述陰極電流檢測器包括插入每個(gè)CRT的陰極電流通路中用于檢測黑色屏幕電流(截止電流)的第一電阻和插入每個(gè)CRT的陰極電流通路用于檢測流入CRT的射束電流的第二電阻，所述第一和第二電阻串聯(lián)。
3．權(quán)利要求1的射束電流限制電路，其特征在于還包括用于檢測每個(gè)CRT的陽極電流的陽極電流檢測器，其中所述陽極電流檢測器用于限制流入所述CRT的所述射束電流。
4．權(quán)利要求1的射束電流限制電路，其特征在于當(dāng)在所述CRT上顯示的圖像的動(dòng)作小時(shí)，所述陰極電流檢測器比當(dāng)顯示的圖像的動(dòng)作大時(shí)更多地限制陰極電流。
5．權(quán)利要求1的射束電流限制電路，其特征在于還包括用于檢測陽極電流隨時(shí)間變化的陽極電流變化檢測器，其中當(dāng)所述陽極電流變化檢測器確定在預(yù)定的時(shí)間周期內(nèi)電流中的變化小時(shí)，所述陰極電流檢測器更多地限制陰極電流。
6．權(quán)利要求5的射束電流限制電路，其特征在于所述陽極電流變化檢測器包括輸入陽極電流檢測信號(hào)的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，和連接到所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的微計(jì)算機(jī)。
7．權(quán)利要求1的射束電流限制電路，其特征在于所述陰極電流檢測器限制所述射束電流使得CRTs的陰極電流的最大值和最小值之間的差值在預(yù)定值以內(nèi)。
8．權(quán)利要求1的射束電流限制電路，其特征在于根據(jù)所述CRT射束電流的峰值修正射束電流限制范圍。
全文摘要
在用于視頻投影機(jī)的射束電流限制電路中,在包含陽極電流檢測電路5的閉環(huán)控制下限制平均電流。另一方面,陰極電流檢測電路107包括串聯(lián)到陰極電流電路的第一和第二電阻并且以第一電阻兩端的電壓檢測截止電流而以第二電阻兩端的電壓檢測平均電流。設(shè)置偏置加法電路11以根據(jù)檢測的陰極電流的最大值修正平均電流的檢測值,并且限制射束電流。另外,設(shè)置用于檢測陽極電流的時(shí)間變化的裝置15并且如果電流值長時(shí)間不變化,則把射束電流限制在更小值。
文檔編號(hào)H04N5/74GK1325233SQ0111697
公開日2001年12月5日 申請(qǐng)日期2001年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月18日
發(fā)明者日比武利 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社