JPH06125511A

JPH06125511A - 陰極線管の映像輝度を制御するドリフト補償器および陰極線管の映像輝度を較正する方法

Info

Publication number: JPH06125511A
Application number: JP3123123A
Authority: JP
Inventors: Kerry L Shaklee; ケリイ・エル・シェイクリー; Thomas A Sturm; トーマス・エイ・スターム; John C Wittenberger; ジョン・シイ・ウィッテンバーガー
Original assignee: Alliant Techsystems Inc
Current assignee: Northrop Grumman Innovation Systems LLC
Priority date: 1990-04-26
Filing date: 1991-04-26
Publication date: 1994-05-06
Also published as: DE69118010T2; EP0454086A3; EP0454086B1; EP0454086A2; CA2041019A1; US5077502A; HK1006485A1; DE69118010D1

Abstract

(57)【要約】【目的】ＣＲＴ映像の輝度を制御するドリフト補償器
および方法。【構成】温度変化または経時変化による陰極線管の動
作中に発生するドリフトの強さの変化を検出し、陰極線
管の第２グリッドバイアスを変えて輝度の強さを希望す
る値に復旧させることにより、陰極線管上の画素の強さ
を変化させる、ドリフトを補償する回路である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、陰極線管（ＣＲＴ）に
おいて起こるドリフトに関連する諸問題を解決する方法
および装置に関するものであり、さらに詳しくいえば、
映像源としてＣＲＴを利用する高解像力カラーハードコ
ピープリンタから、正確で、一貫して優れた性能を確保
するように、経時変化および温度変化のような要因によ
る輝度の変化を阻止する方法と装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】使用中にＣＲＴ中で自然に起こる温度変
化がそれの電極の間に寸法の変化をひき起こして、ＣＲ
Ｔのフェイス上の映像の輝度を変化されることが従来か
ら知られている。ＣＲＴを長期間使用していると蛍光体
の劣化と、カソード放射の現象とのためにＣＲＴが老化
して同様の結果が起こることがある。それらの原因によ
る輝度の変化は時にドリフトと呼ばれ、正常なテレビジ
ョン視聴のためには一般に気付かれていない。

【０００３】しかし、ある用途では、ＣＲＴのフェイス
における放射の輝度を与えられた入力に対して一定に保
つ必要があるから、ドリフトの影響は好ましくない。た
とえば、図形の記録技術においては、感光紙がＣＲＴの
フェイスの上を横切って動かされた映像の永久記録を行
う。ドライシルバーペーパーのようなほとんどの書き込
み媒体は光の強さに非常に敏感で、とくに、低密度の色
を書き込むときはドリフトの影響は良く気付かれる。し
たがって、常に高品質の再生を確保するように、そのよ
うな装置におけるドリフトの影響をなくすことが望まし
い。

【０００４】ＣＲＴのフェイス上の光の強さを制御する
試みが、ＣＲＴのフェイスの輝度を測定し、輝度が一定
のままであるようにしてカソードバイアスを変えること
により、従来行われてきた。不幸なことに、カソードバ
イアスを調節するとグリッド変調利益が変えられるが、
これは望ましくないことである。

【０００５】

【発明の概要】本発明は、ＣＲＴの映像の輝度に比例す
るカソード電流を測定し、電流が基準値から変化したか
どうかを判定することにより、ドリフトの問題を解消す
るものである。もし変化したとすると、ドリフト変調利
益を変えることなしに、基準４まで電流をドリフトへ戻
す向きに変化させるように、ＣＲＴの第２ドリフト帰還
信号が供給される。その較正が行われた後で、記録目的
のために望まれる映像を形成するために陰極線管が用い
られる。たとえば、かく記録の前というように、較正を
ひんぱんに行い、かつカソードのカットオフのすぐ上の
点で行うことが好ましい。したがって、記録紙の各露光
前に、カットオフ点のその少し上の点でカソード電流を
測定し、そのカソード電流が基準値から変化したとする
と、ＣＲＴの第２グリッドの電位が、カソード電流を回
復し映像の一定の輝度を確保する。

【０００６】

【実施例】図１には、カソード１２と、第１グリッド
（Ｇ₁）１４と、第２グリッド（Ｇ₂）１６とを有するＣ
ＲＴ１０が示されている。カソード１２は抵抗２０がそ
れを介して固定電位源へ接続されていることが示されて
いる。便宜上、その固定電位源は電池２２で示されてい
る。実際には、以下に述べるように、カソード電圧はコ
ンピュータと制御レジスタにより制御される増幅器によ
り発生される。

【０００７】第１グリッドへＧ₁ の増幅器２６が接続さ
れる。その増幅器は第１の入力端子２８と、画素入力端
子３０へ接続される第２の入力端子とを有する。ＣＲＴ
の動作において一般的であるように、画素入力端子３０
は供給するこの信号は画素増幅器２６により増幅されて
第１グリッドをドライブして、カソード１２から出る電
子ビームの強さを変化させる。その電子ビームは第２グ
リッド１６を通ってＣＲＴの１０の一部である光ファイ
バ部材３６の内面の蛍光体に衝突して、その蛍光体を希
望のやり方で発光させる。

【０００８】図１はＣＲＴ１０の前面へ接合されて光フ
ァイバ部材３６の平らな表面を形成するガラス面３７も
示す。光ファイバ部材３６は、おそらくやく２０．３c
m ×０．８５cm （８インチ×１／３インチ）の小さな
面積に数百万本の光ファイバ素子を配列して構成され、
図１の紙面に垂直な向きに動くことができる紙またはフ
ィルム３８にＣＲＴから光を導くために用いられる。フ
ィルム３８は光ファイバ部材３６により伝えられた映像
を受け、その上に映像を結ぶ。その映像は現像されて希
望の画素を生ずる。光ファイバの全面を有するＣＲＴは
トーマス・エレクトロニクス（Thoomas Electronics）
社により製造されており、ハネウェル（Honeywell）社
から部品番号１６８２２７７０として入手できる。そ
のような記録のための装置が米国特許第４，３０９，７
２０号と第４，４９９，５０１号に記載されている。

【０００９】ＣＲＴ１０のフェイスからの照明の強さ
は、グリッド１４の電圧により主として制御され且つカ
ソード１２からの電流に正比例する。固定電位に通常バ
イアスされているグリッド１６もそのバイアス電位を変
えることにより輝度に影響を及ぼすことがある。一定の
値における与えられた入力に対して輝度を保つために、
第１の出力端子が増幅器２６の第１の入力２８へ接続さ
れている制御器４２が使用される。この制御器４２の第
１の入力端子と第２の入力端子が導線４４、４６により
検出抵抗２０のいずれか一方の端子へ接続される。カソ
ード電流が変化すると、抵抗２０の端子間電圧と制御器
４２への入力も変化する。制御器４２の第２の出力端子
がＧ₂ 増幅器４８を介して第２グリッド１６へ接続され
る。したがって、第２グリッド１６の電圧が抵抗２０を
流れる電流の大きさ、したがってＣＲＴ１０内の電子ビ
ームの強さに依存する増幅器４８の出力により制御され
る。

【００１０】ＣＲＴは経時変化したり、温度により変化
して、ドリフトしても所定の輝度が維持されるように、
入力３０が所定の値にあるときに希望の輝度が最初に測
定される。その後で、抵抗２０内の電流がドリフトによ
り変化すると、制御器４２と増幅器４８の出力は、グリ
ッド１６の電位が抵抗２０の電流をそれの較正値へ戻す
ように、変化する。抵抗２０はカソード１２と電位源２
２とアース２４の間に接続することも容易にできること
に注目されたい。カソード電流が流れている限りは、抵
抗２０の端子および映像の輝度を測定できる。また、図
７と図８を参照して説明するように、陽極電流または直
接輝度の測定値をカソード電流の代わりに用いて較正制
御できる。

【００１１】図２は、カソードバイアスと第１グリッド
バイアスの変化によるカソード電流の変化を示す。図２
において、実線で示す動作カーブ６０が横軸上の負のテ
ストパターン６２からカーブ６０に沿って、点６３にお
ける零軸の右側まで上へ延長していることが示されてい
る。点６２は、カソード電流が、最初に流れ始める点で
あって、「カットオフ」と呼ばれている。（Ｖ_G1−Ｖ
_K ）が一定に保たれる限り、電流Ｉ_K とＣＲＴ１０によ
り発生された映像の輝度が一定に保たれる。しかし、経
時変化や温度変化のような要因のために、電極が移動さ
せられたり、素子が劣化して、Ｖ_G1 とＶ_K が一定であ
っても電流Ｉ_Kが変化することがある。この変化は「ド
リフト」と呼ばれ、ドリフトの効果の例が図２に１点鎖
線６６で示されている。カットオフ点６２が今は点６８
へ動かされているように、カーブ６６は図２で右へ動か
されていることが分かる。カーブ６６はカーブ６０とほ
ぼ同じ形に見えるが、（Ｖ_G1−Ｖ_K）の任意に与えられ
た値に対して、Ｉ_Kの値、すなわち映像の輝度が減少し
ている。カーブ６０はカーブ６６の右へ動くと、カソー
ド電流、したがって輝度が変化したことがわかる。たと
えば、カットオフ点６２の少し上のカーブ６０上の点７
０が、カソード電流Ｉ_K1に対応し、したがってＣＲＴの
輝度に対応するように示されている。しかし、ドリフト
の後では、点７０はカーブ６６上の点７２にある。点７
２でカソード電流Ｉ_K2で生じ、これはＣＲＴ１０の非常
に低い輝度に対応する。この効果はフィルム３８上に異
なる映像を発生させ、非常に望ましくない。

【００１２】Ｖ_G2におけるバイアスが以前の値から、カ
ーブ６０に沿って再び下降するようにカーブ６６を左へ
動かす新しい値まで高くなるとすると、この問題は解決
される。図３乃至図５を参照して説明するように、これ
は、カーブ６０上の、カットオフのすぐ上の点７３のよ
うな所定の点でカソード電流Ｉ_K3を定期的に調べること
により行われる。この電流が変化したとすると、この装
置はＶ_G2を適切に変化させるために自動的に動作する。
強さの変化は低い輝度で最も気づかれるものであるか
ら、カーブ６０上の、カットオフのすぐ上であるが、き
わめて小さい電流は測定が困難であるから、カットオフ
点にあまり近くない、かなり低い点で装置を較正するこ
とが望ましい。Ｇ₂ 上でバイアスを変化させる時はカー
ブ６０は形を気づくほどは変えないという事実は、カソ
ードまたはＧ₂ でバイアスを制御することと比較して、
本発明からえられる利点である。カソードまたはＧ₁ が
制御されるものとすると、カーブ６０の形はほとんど同
じ形を保たず、ドリフトを修正しようとすると、以前の
動作カーブは再び制定されない。したがって、ドリフト
修正後は出力映像の特性は多少異なる。

【００１３】図３において、カソード７２と、第１グリ
ッド７４と、第２グリッド７６と、フェイス７８とを有
するＣＲＴ７０が示され、図１を参照して述べたよう
に、適当な紙またはフィルム８２の上に映像を生ずるた
めに光ファイバの端部８０が取り付けられている。検出
抵抗（Ｒ_S）８６を用いてカソード電流Ｉ_Kを検出する。
破線で示されている制御器８８が、コンデンサ９４、９
６へ接続されているリード９０、９２により抵抗８６の
両方の端子へ接続される。コンデンサ９４、９６は端子
９８、１００へ接続される。端子９８、１００は抵抗１
０２と１０４を介して接地点１０６、１０８へそれぞれ
接続され、かつ線１１２、１１４により計測増幅器１１
０のプラスとマイナスの入力端子へそれぞれ接続され
る。以下に述べるようにして、較正中は、抵抗８６を流
れる電流中に交番する成分を生ずるように、交互にブラ
ンキングおよびアンブランキングさせることにより、グ
リッドＧ₁ における電圧は変調される。この理由は、抵
抗８６の端子間電圧が非常に小さく、とくに、較正のた
めに好ましい低電流レベルにおいては、比較的高いカソ
ードバイアス電圧と比較して小さいためである。ＤＣ電
圧を変調し、コンデンサ９４と９６を用いることによ
り、交流電圧のみが計測増幅器１１０を通って変化の検
出を容易にする。更に、ＡＣ結合がどのようなカソード
洩れ電流の効果もなくす。

【００１４】計測増幅器１１０は線１１８に出力を生ず
る。その出力の大きさは、それのプラス入力とマイナス
入力の間の大きさの差、したがって電流Ｉ_K に対応す
る。線１１８上の出力はアナログ−デジタル変換器１２
０へ加えられて、２つのデジタル語の間で交番する出力
となってデジタル線１２２へ生じさせられる。第１の語
は、Ｇ₁がアンブランクされた時の抵抗８６の端子間電
圧を示し、第２の語はＧ₁がブランクされた時の抵抗８
６の端子間電圧を示す。このようにしてデジタルのピー
ク対ピーク出力が得られる。それらのデジタル信号を処
理するために、マイクロコンピュータ（ＭＣ）１２４へ
加えられる。

【００１５】ＭＣ１２４はカソードへ加える電圧Ｇ₁ ，
Ｇ₂ も決定する。ＭＣ１２４からの第１の出力はデジタ
ル線１２６を介して制御レジスタ１２８へ加えられる。
そのレジスタは較正中に動作して、グリッド７４におけ
るバイアス、したがって抵抗８６を流れる電流を変調す
るために、上記ブランキング信号とアンブランキング信
号を発生し、線１３０を介して増幅器１３２へ加える。
それらの信号は、映像の書き込み中にマイクロコンピュ
ータからも供給されるが、同じ周期ではない。線の書き
込み中は、Ｇ₁ はアンブランキング信号を受け、ビーム
が１本の線の終わりから次の線の始まりへ動いた時に、
Ｇ₁ はブランキング信号を受ける。

【００１６】制御レジスタ１２８は出力を線１３４を介
してカソード増幅器１３６へも加えてカソード７２をバ
イアスし、装置が映像を書き込まない時はブランキング
信号をそれへ加える。これにより、記録紙が非動作時に
ＣＲＴのすぐ近くに放置されていても、その記録紙にノ
イズが徐々に蓄積されることが阻止される。カソード増
幅器１３６の出力端子は線１３８とレジスタ８６を介し
てカソード７２へ接続され、増幅器１３２の出力端子は
線１４０により第１グリッド７４へ接続される。制御レ
ジスタ１２８の第３の出力が線１４２によりアナログ−
デジタル（Ａ／Ｄ）変換器１２０へ加えられて、Ａ／Ｄ
１２０が計測増幅器１１０の出力を、Ｇ₁ ブランキング
信号と同期して、デジタル化できるようにする同期「変
換」信号をＡ／Ｄ変換器１２０へ供給するようにする。
これに関連して、コンデンサ９４と９６を通る信号のど
のような過渡状態もなくなるように、計測増幅器１１０
からの出力のデジタル化を遅らせることが好ましい。

【００１７】ＭＣ１２４からの第３の出力がデジタル線
１５６によりデジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）変換器１５
８へ加えられる。このＤ／Ａ変換器はデジタル信号をア
ナログ信号へ変換して、線１６２により増幅器１６０へ
加える。この増幅器１６０はその信号を増幅して、適切
なバイアス信号を線１６４を介してＧ₂ へ供給する。

【００１８】図３に示す装置の動作を次に説明する。プ
リントサイクルの開始時で、プリントが実際に始まる前
に、ＭＣ１２４からの信号が線１５６と、Ｄ／Ａ変換器
１５８と、増幅器１５８と、増幅器１６０とを介してＧ
₂ へ所定のバイアス信号を加える。後で説明するよう
に、この信号の大きさは最後のサイクルが終わった時に
Ｇ₂ に存在していた信号の大きさと同じにできるが、そ
の大きさより小さくすることが好ましく、かつ実際に、
図２におけるカーブ６６を更に右へ動かすようにＧ₂ を
バイアスすることが好ましいことを見出した。較正のた
めに、線１４８により送られる画素信号は零にされ、デ
ジタル線１２６と制御レジスタ１２８を介して増幅器１
３６へカソードアンブランク信号が加えられる。

【００１９】増幅器１３２と１３６からのバイアス信号
の大きさは、較正のために、図２の（Ｖ_G1−Ｖ_K ）が、
カットオフ点（たとえば点７３）のすぐ上のブランクさ
れていない状態から、点６２（カットオフ）のかなり左
のブランクされた状態まで、Ｇ₁ へ加えられた電圧とと
もに変化する。明確にするために、図２は非常に誇張し
てあり、点７３は実際には点６２へ非常に近いことを理
解すべきである。実際には、カソード電圧がたとえば６
０ボルトで、Ｖ_G1が５ボルトから１５ボルトへ変えられ
たとすると、点７３はマイナス４５ボルトである。そう
すると、Ｇ₁ がブランクおよびアンブランクされるにつ
れて、（Ｖ_G1−Ｖ_K ）の値が−４５ボルトから約−４
５．１ボルトのカットオフ点を通って−５５ボルトへ変
化し、それから周期的に戻る。較正中は、交流サイクル
のブランクされている部分の間はカソード電流はないこ
とが必要であり、ブランキング信号が（Ｖ_G1−Ｖ_K ）を
図２において更に左へ置き、装置がカーブ６０に沿って
動作するような、上記の状況において確実に行われるこ
とがわかる。また、ブランキング中にカソード電流が流
れないという条件が満たされる限り、図２の他の部分で
較正を行えることもわかる。たとえば、Ｇ₂ 電圧が、こ
の装置が図２のカーブ６０に沿って動作するようなもの
であるとすると、ブランキング信号が（Ｖ_G1−Ｖ_K ）を
点６２（カットオフ）またはそれ以下に低くする限り、
カーブ６０に沿う任意の点で較正を行える。

【００２０】一般に、隣接する２回の映像発生の間（ま
たは映像発生中）に較正が行われると、それの最後の既
知値に等しいＧ₂ における電圧が、較正の開始のために
満足に使用される。その理由は、理想的な部品と実際の
部品との間に大きな特性値の差がないからである。しか
し、装置が停止された後では、その停止時の残留値にお
けるＧ₂ の電圧でスタートすることは安全ではない。と
いうのは、部品すなわちＣＲＴがその間に残留値が変化
するかもしれないからである。新しいＣＲＴは非常に異
なる動作点を持つことがあり、以前のＶ_G2は大きすぎる
かもしてない。

【００２１】したがって、停止後の最初の較正のために
は、図２のカーブがもっと右へ動いて電流が確実に流れ
ないようにするように、Ｇ₂ における電圧がより低い値
にセットされる。そうすると、較正を続けるためには、
初めは零である抵抗８６内の電流が検出されて信号を線
１２２を介してＭＣ１２４へ加え、そこで基準信号とそ
の信号を比較する。基準信号の方が大きい限り、線１５
６上の信号は増大してＧ₁ におけるバイアスを増大させ
る。このために図２のカーブが左へ向かって戻される。

【００２２】電流がカソード中へ流れ始めるまで、およ
び抵抗８６において検出されたピーク対ピーク電流が希
望の値、たとえば、較正を終わることができる図２のＩ
_K3に近い所定のウィンドウ内に到達する限り、それは続
けられる。点７３と７２は互いに非常に接近しているか
ら、ピーク対ピーク値は実際にはマイナス零のある値
（小さい洩れ電流を除く）で、それにより測定を簡単に
する。カソード電流が点７３の周囲のウィンドウに達し
た時に、線１４８における画素信号が回復されて、ＣＲ
Ｔは、輝度が正しいということを知って、紙８２上にコ
ピーするための映像の発生を続ける。

【００２３】上記のように、以前の映像発生後まもなく
較正すると、Ｇ₂ における電圧を低下させる必要はない
が、較正開始のための２つのアルゴリズムを持つ必要を
避けるためには、各較正のために上記のようにＧ₂ 電圧
を低くすることを続けるためにそうすると便利である。
ドリフトによる変化が最も気づかれるように装置をカッ
トオフ点の近くの低い端部において較正する事が好まし
いが、前記のように較正をカットオフより高い他の点で
行うことができるから、本発明を限定することを意図す
るものではないことを理解すべきである。

【００２４】図４は本発明の機能的な動作のブロック図
を示す。図４において、破線１７０は本発明のソフトウ
ェア部分を表し、図３のＭＣ１２４により行われる諸機
能を示し、図４の残りのブロックは本発明のハードウェ
ア部分を表す。図４の線１７２の左側に基準電圧「Ｖ
_REF」が正電圧として示されている。その電圧はデジタ
ル形式で、加算回路１７４の１つの入力端子へ加えられ
る。加算回路１７４への第２の入力もデジタル形式であ
って、線１７６上に負電圧として示されている。線１７
２と１７６における電圧の和（絶対値の差）が線１７８
を介してデジタル積分器１８０へ加えられる。デジタル
積分器は線１７８上の信号を積分し、プロセスを減速し
て較正角度を高くする。積分器１８０の出力は線１８２
を介して保持回路１８４へ加えられ、次の更新までそこ
に保持されて、図３のグリッド７４へ加えられる。ブラ
ンク期間またはアンブランク期間の終わりへ向かって新
しい更新が行われる。

【００２５】保持回路１８４に保持されている信号は線
１８６により第２のグリッドのためのＤ／Ａ変換器１８
８へ加えられる。このＤ／Ａ変換器１８８は図３のＤ／
Ａ変換器１５８と同じにできる。その信号はアナログ信
号へ変換されてから、線１９０により増幅器１９２へ加
えられ、それにより増幅されてから線１９２により加算
回路１９６の１つの入力端子へ加えられる。加算回路１
９６へは、Ｇ₂ における最低バイアスのためにセットさ
れた大きさの信号であるＶ_G2オフセット入力も加えられ
る。線１９４、１９８を介して加えられた信号は加算回
路１９６で加え合わされてから、ＣＲＴの第２グリッド
をバイアスするために用いられる。これはＣＲＴ２０２
への線２００上の信号として図４に示されている。

【００２６】ＣＲＴ２０２のカソード電流が出力線２０
４へ加えられ、そのカソード電流の大きさが電流センサ
２０８により検出される。このセンサからの電流信号が
線２１４と高域フィルタ２１２および線２１４を介して
増幅器２１６へ加えられる。この増幅器により増幅され
た信号は線２１８によりアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）
変換器２２０へ加えられ、ＣＲＴ２０２のカソード電流
の大きさを表すデジタル出力信号として線２２２へ加え
られる。電流センサ２０８と、高域フィルタ２１２と、
増幅器２１６と、Ａ／Ｄ変換器２２０とは、図３の抵抗
８６、コンデンサ９４、９６、計測増幅器１１０、Ａ／
Ｄ変換１２０とそれぞれ同じにできる。

【００２７】線２２２上のカソード電流を示すデジタル
信号はＭＣにおいて信号を所定時刻に、すなわち、図３
の第１グリッド７４へ加えられるブランキング信号とア
ンブランキング信号との終わりの近くで、その信号をサ
ンプリングすることにより処理される。これは、Ｔ₁ と
して示されて、ＣＲＴ２０２への信号に同期させられて
いるスイッチ２２４を示す破線接続部２２６によりＣＲ
Ｔ２０２へ接続されているスイッチ２２４により、ソフ
トウェアオペレーションで表される。サンプリングの結
果として、線２３０における、第１グリッドがブランク
された時の電流を表すデジタル信号と、第１グリッドが
アンブランクされた時の電流を表すデジタル信号との２
つが線２３０へ加えられる。それら２つの信号の差はピ
ーク対ピーク電流であって、線２３０に接続されている
ピーク対ピーク検出器２３２により図４にそれの関数が
示されている。

【００２８】検出器２３２からのピーク対ピーク信号
は、Ｔ₂ と記されている別のスイッチ２３６へ線２３４
により加えられて、線１７２上のＶ_REF と比較するため
にピーク対ピーク信号が線２３８により加算回路１７４
へ周期的に、好ましくはブランク−アンブランクサイク
ルの後ごとに、加えられることを示す。線１７６上のこ
のデジタル信号が線１７２上のデジタル信号と異なる時
は、Ｖ_REF と線１７６上のピーク対ピーク信号の間の差
を表す誤差信号である出力を、加算回路１７４は積分記
１８０へ常に供給し、上記サイクルを繰り返して、ＣＲ
Ｔ２０２の第２グリッドへの電圧を再び調節する。

【００２９】積分記は、誤差信号をほぼ零にするために
必要なバイアスをＶ_G2にして、非常に正確な補償器にす
る。最後に、第２グリッドにおけるバイアスが適正であ
れば、線１７６と１７２における信号は等しく、再平衡
は終わる。この時に較正を終わらせるために、線１７６
にあるピーク対ピーク信号が線２４４によりデジタル低
域フィルタ２４６へ加えられ、かつ線２４８により保持
回路２５０へ加えられる。この保持回路に保持されるデ
ジタル信号は、線１７６におけるろ波されたピーク対ピ
ーク電圧を示す。

【００３０】この電圧は線２５２を介して比較器２５４
へ加えられる。その比較器へは線２５６によりＶ_REF 信
号も受ける。比較器２５０はそのピーク対ピーク信号が
あるウィンドウの中、またはＶ_REF 信号と同じであるも
ののある百分率以内であるか否かを判定し、もしそうで
あれば出力信号を線２５８に生ずる。その出力信号は、
補償サイクルをストップし、映像形成およびコピープロ
セスをスタートさせるために装置により使用できる。

【００３１】このプロセスの流れ図が図５に示されてい
る。ブロック２７０に示すように較正プロセスがスター
トさせられると、各コピーサイクルの初めにＧ₁ におけ
るバイアスをアンブランクレベルへドライブする第１の
ステップ（ブロック２７２）が行われる。次に、過渡状
態を除去する短い遅延の後で、図４のＡ／Ｄ変換器２２
０の出力がステップ２（ブロック２７４）において、図
４のピーク対ピーク装置２３２のような手段により読み
取られる。それから、ステップ３（ブロック２７６）に
おいて、Ｇ₁ はブランキングレベルへドライブされ、ス
テップ４（ブロック２７８）において、過渡状態を除く
ための遅延の後で、Ａ／Ｄ変換器の出力が再び読み取ら
れる。２つの出力の差はピーク対ピーク電圧Ｖ_PPであっ
て、ステップ５（ブロック２８２）において判定され
る。

【００３２】それは図４のピーク対ピーク検出器２３２
により行うことができる。この電圧はステップ６（ブロ
ック２８２）においてろ波され、テスト電圧Ｖ_TEST を
形成する。このテスト電圧は、図４を参照して説明した
ように、Ｖ_REF 電圧と比較される。ブロック２８４にお
ける「Ｖ_TEST が受けウィンドウ内か」（または望まし
いＶ_REF の百分率）という質問に対する答が「肯定」で
あると、ブロック２８６に示すように補償サイクルは終
わらされる。また答が「否定」であれば、電圧Ｖ_TESTが
高すぎるかどうかをブロック２８８で装置は調べる。こ
のステップの目的は、ある部品が故障して、ピーク対ピ
ーク電圧を最後に検査したことから予測される値以上に
その電圧が上昇した時に装置を保護することである。電
圧が高すぎるとＣＲＴが破損させられることがある。

【００３３】実際にＶ_TESTが高すぎると、プロセスはブ
ロック２９０へ進む。このブロックにおいては、フェイ
ルセーフ動作のために装置をリセットし、オペレータに
より検査されて、直されるまで以後の動作は行われな
い。Ｖ_TESTが高すぎなければ、ブロック２９２において
Ｖ_REF とＶ_TESTの間の誤差を検査する。このステップは
図４の加算回路１７４で行われるものに対応する。それ
から、ブロック２９４で行われる（図４でのブロック１
８０からのデジタル積分器の出力に類似する）デジタル
積分器の出力Ｖ_G2を計算することにより補償を続行す
る。

【００３４】次に、ブロック２９６において、「Ｖ_G2は
以前の補償サイクル値より大きいか」という質問で検査
が行われる。このステップの目的は装置を再び保護する
ことである。その理由は、Ｖ_G2が高すぎるとＣＲＴが破
損することがあるからである。Ｖ_TESTブロック２８８に
おけるように、肯定の回答によりリセットが行われ、ブ
ロック２９０へフェイルセーフ復帰する。

【００３５】Ｖ_G2があまり高くないと、ブロック２９８
において出力Ｖ_G2が図３のゲート７６のようなゲートへ
加えられ、補償が続けられる。最後の安全点検として、
質問「サイクル時間が長すぎるか」がブロック３００に
おいて行われる。この質問を行う理由は、サイクルが所
定の長さ以上の時間を要するものとすると、別の障害が
起こる可能性があるからである。したがって、答が「肯
定」であれば、装置はリセットへ戻り、フェイルも一つ
になる（ブロック２９０）。他方、答が「否定」である
と、スタートブロック２７０へ復帰することにより補償
を再び続ける。

【００３６】以上説明した装置により、輝度レベルを連
続的にするために、従来使用されていなかった第２グリ
ッドを用いて経済的で、簡単なやり方でドリフト補償を
行うことがわかる。

【００３７】本発明に関連して用いられる部品の値は次
の通りである。Ｒ８６＝１０K オームＣ９４＝２２００PF Ｃ９６＝２２００PF Ｒ１０２＝１M オームＲ１０４＝１M オーム

【００３８】ＭＣ１２４はインテル（Intel）８２８６
をベースとするマイクロコンピュータのような汎用コン
ピュータとすることができる。増幅器１６０と１３６
は、演算増幅器と高電圧トランジスタを用いる閉ルー
プ、個別高電圧増幅器である。

【００３９】制御レギュレータ１２８はデキサスインス
ツルメンツ（Texas Instruments）の７４ＬＳ２７３で
ある。増幅器１１０はプレシジョン・モノリシックス社
（Precision Monolithics Inc.）のＡＭＰ−０１Ｆであ
る。Ｄ／Ａ変換器１５８はアナログ・デバイセス社（An
alog Devices Inc.）のＡＤ７５４１である。Ｄ／Ａ変
換器１５０はブルックツリー社（Brooktree Inc.）のＢ
Ｔ１０４Ｋである。

【００４０】Ａ／Ｄ変換器１２０はアナログ・デバイセ
ス社のＡＤＣ６７０Ｊである。図１乃至５を参照して
説明した本発明は好適な実施例であるが、本発明の範囲
内であると考えられる他の可能な実施例もある。それの
例が図６、図７、図８に示されている。

【００４１】図６には、第１グリッドへの画素入力と、
カソードへの固定バイアスが逆にされていることを除
き、図１に示す装置に類似する装置が示されている。図
６において、第１グリッド３５０が固定バイアス源３５
２へ接続され、コピーすべき映像を発生する可変画素信
号が、画素増幅器３５６へ接続されている入力端子３５
４へ加えられる。増幅器３５６の出力端子は検出抵抗３
５８を介してカソード３６０へ接続される。他の場合に
は、制御器３６４から第２グリッド３６２へ加えられる
バイアスを制御することにより補償は同じままである。
これは図３を参照して説明したのと同様にできる。

【００４２】図７には、輝度を示す電流が、ＣＲＴの陽
極３７１と陽極バイアス源３７２の間に取り付けられて
いる検出抵抗３７０の端子間に発生されることを除き、
図１に示す装置に同様である。カソード３７３は固定電
位源３７４へ再び接続され、画素入力端子３７６は、図
１におけるのに類似する画素増幅器３８０を介して第１
グリッド３７８へ再び接続されるが、それら２つの接続
は図６に示すように逆にされる。第２グリッド３８２へ
与えられるバイアスを、図３を参照して説明したものに
類似する制御器で制御することにより、補償が再び行わ
れる。

【００４３】図８には図１に示す装置に類似する装置が
示されているが、本実施例によれば、輝度はＣＲＴのフ
ェイスからの出力を見るためにセットされた光センサに
より検出される。輝度は、図２の輝度検出抵抗Ｒ_S から
リード３９４、３９６を介する入力に類似するようにし
て制御器３９２への入力を制御し、第２グリッド３９８
へのバイアスが再び制御されて一貫した輝度確保を行
う。画素入力端子４００は画素増幅器４０４を介して第
１グリッド４０２へ再び接続され、カソード４０６は固
定電位源４０８へ再び接続される。それらの素子は図７
に示すようにして接続されるが、逆にすることもでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の補償概念の概略表現である。

【図２】カソード−グリッド間バイアスの変化によるカ
ソード電流の変化を示すグラフである。

【図３】本発明の好適な実施例の回路図である。

【図４】本発明の制御ハードウェアと制御ソフトウェア
のブロック図である。

【図５】本発明のオペレーションの流れ図である。

【図６】本発明の別の実施例の回路図である。

【図７】本発明の更に別の実施例の回路図である。

【図８】本発明の更に別の実施例の回路図である。

【符号の説明】

４２制御器１２４マイクロコンピュータ１２８制御レギュレータ１３２、１３６、１６０増幅器１１０増幅器１２０Ａ／Ｄ変換器１５０、１５８Ｄ／Ａ変換器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者トーマス・エイ・スタームアメリカ合衆国 80121 コロラド州・リトルトン・イーストピークビューアベニュ・4930 (72)発明者ジョン・シイ・ウィッテンバーガーアメリカ合衆国 80122 コロラド州・リトルトン・イーストニコルスクリーク・3017

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】陽極と、カソードと、第１グリッドと、
第２グリッドを有する陰極線管により発生された映像の
輝度を制御するドリフト補償器において、カソードを第１電位源へ接続する第１の手段と、第１グリッドを第２の電位源へ接続する第１の手段と、第２グリッドへ電圧を加えるために第２グリッドへ選択
され、映像の輝度を示す出力を生ずる検出手段と、を備
え、ドリフトによる輝度の変化が検出手段により検出さ
れて出力中に変化を生じさせ、ドリフトを補償するため
に輝度を変化させるように、それらの変化は第２グリッ
ドへ加えられる電圧に変化を生じさせる、陰極線管の映
像輝度を制御するドリフト補償器。
【請求項２】陽極と、カソードと、第１グリッドと、
第２グリッドを有する陰極線管により発生された映像の
輝度を調節する方法において、（Ａ）映像の輝度をモニタして、それを示す出力信号
を生ずる過程と、（Ｂ）出力信号を基準信号と比較して結果信号を生ず
る過程と、（Ｃ）第２グリッド電圧を結果信号にしたがって変化
させ、映像の輝度を調節する過程と、を備える陰極線管
の映像輝度を調節する方法。
【請求項３】陽極と、カソードと、第１グリッドと、
第２グリッドを有する陰極線管により発生された映像の
輝度を制御するドリフト補償器において入力端子と第１
の出力端子を有する制御手段と、この制御手段の第１の出力端子とカソードの回路に接続
されるインピーダンス手段と、入力端子と、第１グリッドへ接続されて画素入力をそれ
へ供給する第１の出力端子と、第２グリッドへ接続され
て較正信号をそれへ供給する第２の出力端子と、制御手
段の入力端子へ接続される第３の出力端子とを有するコ
ンピュータ手段と、このコンピュータ手段の入力端子へ接続される出力端子
を有し、インピーダンス手段へ接続されて、それを流れ
る電流を検出する手段と、を備え、所定の基準値から電
流の変化がコンピュータ手段により検出されて、第２の
グリッド上の電圧変化させて、所定の基準値が再び設定
されるまで、インピーダンス手段を流れる電流を調節す
るように、コンピュータ手段の第２の出力を変化させる
ことにより、映像の輝度を制御する、陰極線管の映像輝
度を制御する装置。
【請求項４】陽極と、カソードと、第１のグリッド
と、第２グリッドとを有する陰極線管により、発生され
た映像の輝度を較正する方法において、（Ａ）第１のグリッド上の電圧をアンブランクレベル
まで駆動する過程と、（Ｂ）カソード電流を示す値を持った第１の出力を生
ずる過程と、（Ｃ）第１グリッドをブランキングレベルまで駆動す
る過程と、（Ｄ）カソード電流を示す値を持った第２の出力を生
ずる過程と、（Ｅ）第１の出力と第２の出力の差を計算する過程
と、（Ｆ）上記差を基準値と比較して第３の出力を発生す
る工程と、（Ｇ）第２のグリッドの電圧を、第３の出力を減少さ
せる向きに変化させる過程と、（Ｈ）第３の出力が所定値より小さくなるまで過程
（Ａ）〜（Ｇ）を繰り返す過程と、を備える陰極線管の
映像輝度を較正する方法。