截止调节装置 本发明涉及使用CRT(阴极射线管)显示器的一个截止调节装置，尤其涉及用于检测和校正阴极电流的一个电路。
截止调整通常定义为对CRT第一栅极电压的一个阴极电压的临界偏压调整，它是在屏幕上显示光栅或删除光栅的一个临界点。换言之，截止调整定义为这样的一个黑色信号电平调整，即一个截止电压的分散被吸收并且该黑色电平保持恒定。
使用CRT的显示器具有的一个问题是由于时间推移的阴极电流的变化，具体地说是亮度变化。
作为对上述问题的防范措施的认识，截止调节装置接收一个特定的信号，用于检测阴极电流，以便检测对应于该信号的阴极电流，并且调节该阴极电流，从而执行截止调整。
图4示出传统截止调节装置的结构的电路图。
如图4所示，截止调节电路10包括视频放大器11、阴极电压箝位电容器12、阴极电压箝位电阻13、二极管14、用于设置CRT 20的截止电压的截止控制放大器15、阴极电流检测信号源16、阴极电流检测电阻17、模拟／数字转换器(ADC)18和例如一台微型计算机的系统控制器19。
在该截止调节装置10中，视频信号SIM输入到视频放大器11以一个预定的增益放大，直流成份在该电容器12中被消除，只有交流成分发送到CRT20的阴极21。
此时，用于驱动CRT 20的阴极21地直流成份在由二极管14组成的DC再生电路中再生，并且提供到阴极。
当进行阴极电流检测以便校正该阴极电流并且进行截止调整时，图5A中所示的阴极电流检测基准信号SREF由该信号源16提供到视频放大器11，其信号源16的驱动操作由该系统控制器19控制。此时阴极21的电位在图5B中示出。
如图5所示，阴极电流的检测在一个水平周期的视频信号部分之内进行，如果在一个垂直周期观测的话，如图6中示出。
如此检测的阴极电流由阴极电流检测电阻17转换成一个电压，然后由ADC18转换成数字数据。
在用于控制该显示装置的系统控制器19中，数字值与由ADC 18的数字值比较，以便检测在它们之间的误差，连接在二极管14的阴极和接地线之间的一个pnp型晶体管P15的基极电位根据一个控制信号S19控制，以使该误差被无效。
图5示出三基色R(红)、G(绿)、B(蓝)之一。图5C示出电流检测电阻17中的电压波形。
图6示出视频信号被省略的一个状态。如图6所示，当以该垂直周期观测时，只出现图6B示出该检测信号的一部分。
然而，上述的截止调节装置具有下列缺点。
1)需要一个阴极电流检测信号源，因此需要相应的硬件，导致成本上升。
2)在实际中，在具有一个相对低的水平偏转周期的区域，具体地说低于30KHz并且在一个特定的频率下、然而在具有高水平偏转周期的一个区域，即上述的30 KHz以及在一个未指定频率的系统中，例如图5C所示的动态聚焦的相反效果出现，因此难于检测该阴极电流。
3)针对2)的理由，检测的当前数值误差大，结果是在A／D转换中出现大误差，导致难于执行高精度控制。因此，即使当使用此电路时也难于执行对应于该时间变化的校正控制。
4)电流检测通过测量一个特定的亮度级点进行。因此，当阴极中出现电流的漏泄时，则在该测量值中出现误差，并且可以用作引发亮度变化的一个控制误差。
本发明的执行以及一个目的是提供一个截止调节装置，它不需要检测阴极电流的信号源，并且能够实现成本减小，以高精度检测该阴极电流，并且执行对应于高精度时间变化的校正。
为了达到上述目的，根据本发明的一种用于调节使用阴极射线管显示器的截止调节装置包括：视频信号处理装置，至少能够根据一个第一控制信号调节对比度，并且把一个视频信号的消隐电平调节到与该视频信号的输入无关的黑电平，并且输出该信号；一箝位电容器，其第一电极连接到该视频信号处理装置的输出端，而第二电极连接到该阴极射线管的阴极；一个整流元件，在从该箝位电容器的第二电极和所说阴极的连接点到基准电位之间正向置位；截止控制装置，根据第二控制信号调节从箝位电容器到基准电位的放电电流量，以便把该阴极电压保持在一个预定的电压；以及电流测量装置，用于把该第一控制信号输出到该视频信号处理装置，以便当接收一个强迫调整指令时，输出一个黑电平信号，并且在该黑电平信号时测量作为阴极电流从该箝位电容器经该整流元件流到基准电位的电流。
根据本发明，一种用于调节使用阴极射线管显示器的截止调节装置包括：视频信号处理装置，至少能够根据一个第一控制信号调节对比度，并且把一个视频信号的消隐电平调节到与该视频信号的输入无关的黑电平，并且输出该信号；一箝位电容器，其第一电极连接到该视频信号处理装置的输出端，而第二电极连接到该阴极射线管的阴极；一个整流元件，在从该箝位电容器的第二电极和所说阴极间的连接点到基准电位之间正向置位；截止控制装置，根据第二控制信号调节从箝位电容器到基准电位的放电电流量，以便把该阴极电压保持在一个预定的电压；以及电流测量装置，用于把该第一控制信号输出到该视频信号处理装置，以便当接收一个强迫调整指令时，输出一个黑电平信号，在该黑电平信号时测量作为阴极电流从该箝位电容器经该整流元件流到基准电位的电流，把如此测量的电流值与一个预定设置值比较，并且把该第二控制信号输出到所说的截止控制装置，以使该测量值等于该设置值。
根据本发明，一种用于调节使用阴极射线管显示器的截止调节装置包括：视频信号处理装置，能够根据第一控制信号调节对比度，把一个视频信号的消隐电平调节到与该视频信号的输入无关的黑电平并且输出该信号，根据一个第二控制信号调节亮度，并把该消隐电平调节到灰电平且输出该信号；一箝位电容器，其第一电极连接到所说的视频信号处理装置的输出端，而第二电极连接到所说阴极射线管的阴极；一个箝位电阻，连接在一个预定电源和该箝位电容器的第二电极与该阴极间的连接点之间；一个整流元件，从该箝位电容器的第二电极和所说阴极间的连接点到基准电位之间正向置位；截止控制装置，根据第三控制信号调节从箝位电容器到基准电位的放电电流量，以便把阴极电压保持在一个预定的电压；以及电流测量装置，用于把第一控制信号输出到视频信号处理装置，以便当接收一个强迫调整指令时输出一个黑电平信号，在该黑色电平信号时测量作为阴极电流经整流元件流到该基准电位的电流，保持如此测量的电流值，把该第一和第二控制信号输出到该视频信号处理装置，以便输出一个灰电平信号，在该灰电平信号时测量从箝位电容器经整流元件流到该基准电位的作为阴极电流的电流，并且提取在该灰度级时测量的电流值和在该黑电平时保持的测量电流值之间的差值。
根据本发明，一种用于调节使用阴极射线管显示器的截止调节装置包括：视频信号处理装置，能够根据第一控制信号调节对比度，把一个视频信号的消隐电平调节到与该视频信号的输入无关的黑电平并且输出该信号，根据一个第二控制信号调节亮度，并且把该消隐电平调节到灰电平并且输出该信号；一箝位电容器，其第一电极连接到该视频信号处理装置的输出端，而第二电极连接到该阴极射线管的阴极；一个箝位电阻，连接在一个预定电源和该箝位电容器的第二电极与该阴极间的连接点之间；一个整流元件，在从该箝位电容器的第二电极和所说阴极间的连接点到基准电位之间正向置位；截止控制装置，根据第三控制信号调节从箝位电容器到基准电位的放电电流量，以便把阴极电压保持在一个预定的电压；以及电流测量装置，用于把第一控制信号输出到视频信号处理装置，以便当接收一个强迫调整指令时输出一个黑电平信号，在该黑电平信号时测量作为阴极电流经整流元件从该箝位电容器流到该基准电位的电流，保持如此测量的电流值，输出该第一和第二控制信号到该视频信号处理装置，以便输出一个灰电平信号，测量在灰度级信号时作为阴极电流从箝位电容器经整流元件流到该基准电位的电流，提取在灰度级时测量的电流值和在黑电平时保持的测量电流值之间的差值，把如此提取的差值与一个预定设置值比较，并且把该第三控制信号输出到截止控制装置，以使该差值等于该设置值。
根据本发明，该电流测量装置在以一个垂直周期求该电流平均值的同时测量该电流。
根据本发明，该电流测量装置在该垂直周期的一个具体时间执行以垂直周期平均的阴极电流的测量。
根据本发明，当接收到强迫调整指令时，从电源接通起经过一预定时间后，该电流测量装置输出第一控制信号以执行该电流测量。
根据本发明，当作出强迫调节指令时，显示器的水平和垂直偏转系统被设置为任意固定频率。
根据本发明，由该电流测量装置设置的设置值可从外部改变。
根据本发明，该电流测量装置根据如此获得的差值产生第三控制信号，并且把该第三控制信号在没有作出强迫调整指令的其它时间输出到截止控制装置。
根据本发明，当从外部对该电流测量装置作出强迫调节指令时，该第一控制信号从该电流测量装置输出到该视频信号处理装置。
例如，此时为了排除电源接通的漂移，在从电源接通经过一个预定时间时输出第一控制信号。
在该视频信号处理装置中，当接收第一控制信号时对比度被减小，并且输出消隐电平是黑电平的信号而与视频信号的输入无关。该输出信号经箝位电容器加到CRT的阴极。
箝位操作是通过箝位电容器、整流元件等执行的。此时，该阴极电流被充入该箝位电容器或从其释放。从箝位电容器通过该整流元件到该基准电位的放电电流由该电流测量装置作为阴极电流测量。
当测量阴极电流时，在例如一个垂直周期的具体时间测量该平均阴极电流。
而且，在该电流测量装置中，测量的电流值与一个预定设置值比较，并且一个第二控制信号被输出到该截止控制装置，以使测量值等于设置值。
根据本发明，当从外部对该电流测量装置作出强迫调节指令时，该第一控制信号从该电流测量装置输出到该视频信号处理装置。
例如，此时为了排除电源接通的漂移，在从电源接通经过一个预定时间时，输出第一控制信号。
在该视频信号处理装置中，当接收第一控制信号时对比度被减小，并且输出消隐电平是黑色电平的信号而与视频信号的输入无关。该输出信号经箝位电容器加到CRT的阴极。
箝位操作通过箝位电容器、整流元件等的作用而执行。此时，由电流泄漏等引起的该阴极电流被充入该箝位电容器或从其释放。从箝位电容器通过该整流元件到该基准电位的放电电流由该电流测量装置作为阴极电流测量，并且临时保持该测量值。
随后，第二控制信号以及第一控制信号从该电流测量装置输出到视频信号处理装置，从而在该视频信号处理装置中执行亮度调整，并且输出一个被调整到灰电平的消隐电平信号。
因此，在该灰电平信号时通过该整流元件从箝位电容器流到基准电位的电流被该电流测量装置作为阴极电流测量。
在灰电平时测量的电流值和在黑电平时保持的测量电流值之间的差值被确定。
在此情况下，通过阴极电流的截止点和比该截止点更高的一个电流点的两个点的测量执行该阴极电流的检测。
在该电流测量装置中，如此获得的差值与一个预定设置值比较，并且把一个第三控制信号输出到该截止控制装置，以使该差值等于该设置值。
图1是本发明的截止调节装置的实施例的电路图；
图2是根据本发明截止调整装置的阴极电流检测时间的定时图；
图3是根据本发明的系统控制器中阴极电流控制的操作流程图；
图4示出传统截止调节装置的结构的电路图；
图5是通过观察水平周期获得的定时图，解释传统的截止调整装置检测操作的阴极电流；和
图6是通过观察垂直周期获得的定时图，解释传统的截止调节装置检测操作的阴极电流检测操作。
图1是根据本发明的截止调节装置的实施例的电路图。
如图1所示，截止调节装置100包括视频放大器101、阴极电压箝位电容器102、阴极电压箝位电阻103、二极管104用于设置CRT 110的截止电压的截止控制放大器105、阴极电流检测电阻106、峰值检测滤波器107、模拟／数字转换器(ADC)108和例如一台微型计算机的系统控制器109。
而且，111表示一个CRT 110的阴极，112表示用于该阴极111的加热器，以及120表示一个截止调节转接开关。
在本实施例中，该电流测量装置由阴极电流检测电阻106、峰值检测滤波器107、ADC 108和系统控制器109构成。
视频放大器101以一个预定的增益放大输入的视频信号并且输出到箝位电容器102。
该视频放大器101具有至少一个对比度调节101a和一个亮度调节器101b。
系统控制器109根据作为第一控制信号的控制信号S109a控制对比度调节器101a。系统控制器109根据作为第二控制信号的控制信号S109b控制亮度调节器101b。
视频放大器101的输出端连接到箝位电容102的第一电极，该电容器102的第二电极连接到阴极111、箝位电阻103的一端以及二极管104的阳极。
箝位电阻103的另一端连接到+B电压源，并且二极管104的阴极连接到该截止控制放大器105的第一终端T1。
截止控制放大器105具有一个放大器A105和一个pnp晶体管P105，为了设置CRT 110的截止电压(截止工作点)，该系统控制器109根据作为第三控制信号的S109B把第一终端T1的电压固定到任意电压。
在该截止控制放大器105中，晶体管P105的发射极连接到第一终端T1，集电极连接到第二终端T2，并且该基极通过放大器A105连接到第三终端T3。
阴极电流检测电阻106连接在接至晶体管P105集电极的第二终端T2和接地线GND之间。
峰值检测滤波器107平滑(平均)以垂直周期在阴极电流检测电阻106之处产生的电压，然后输出该电压到ADC 108。
该峰值检测滤波器107具有几个场的时间常数。
ADC 108以与垂直周期同步的具体定时测量该峰值检测滤波器107的输出电压，并且把测量值作为数字数据输出到系统控制器109。
截止调节转接开关120以及用于垂直同步信号Vsync的输入端Tv连接到系统控制器109。
当截止调节转接开关120接通时，系统控制器109被设置为一个强迫调节模式(当接收一个强迫调节指令时)，首先在垂直周期中输出该控制信号S109a到视频放大器101，以便控制该对比度调节器101a，从而对应于一个所谓的静音状态的信号被输出，并且此时检测该阴极电流，其中的静音状态没有视频信号输出并且该消隐电平是黑色电平而与视频信号的输入无关。
随后，除了控制信号S109a之外，系统控制器109把控制信号S109b输出到视频放大器101，以便控制该亮度调节器101b，使得输出对应于一个状态的信号，其状态中在输出中不包含视频信号，以及亮度是灰度而与视频信号的输入无关，并且检测在此时的阴极电流。
即，在检测该电流过程中，系统控制器109在两点测量该电流，即当阴极电流截止时以及在阴极电流比该阴极电流被截止时更高的电流时。确定在它们之间的差值，该测量值与一个预定初始设置值比较，并且该控制信号S109B被输出到该截止控制放大器105的第三终端T3，以使测量值等于该初始设置值。
该系统控制器109还可能使用如此获得的变量作为一个校正值，用于CRT110随后的截止调整控制，例如根据一个用户以外部指令为基础的使用方式。
随后，根据系统控制器109的控制，检测该阴极电流的原理将结合图1和2描述。
图2是检测阴极电流时的一个定时图，图2A示出一个阴极电位波形，图2B示出在该电阻106的阴极电流检测波形，图2C示出峰值检测滤波器107的电位波形，图2D示出垂直同步信号的波形，图2E示出ADC 108的一个输入波形(在灰色时：第二状态)，图2F示出ADC 108的一个输入波形(在黑色时：第一状态)，图2G示出该ADC 108的测量定时波形。
如图2A所示，在下列描述中，一个水平周期的时间由Th表示，水平周期的消隐时间由Tblk表示，从一个水平周期减去该消隐时间获得的剩余时间由Ta表示。
而且，箝位电阻103的电阻值由Rc表示，阴极电流检测电阻106的电阻值由Rd表示，从箝位电阻103流出的电流由IRc表示，从阴极111辐射到真空管正面的电子电流由Ik表示，从阴极111到一个加热器112的泄漏电流由ILi表示，而从箝位电容器102释放并且流经二极管104到阴极电流检测电阻106的电流由IRd表示。相对于来自阴极111的电流IK，泄漏电流ILi实际上是一个负值。
在时间Ta内，来自箝位电阻103的电流IRc、来自阴极111的电流IK和由泄漏电流ILi在箝位电容器102中充电量有下列方程式给定：
[方程式1]
Qc=(IRc+Ik+ILi)*Ta…(1)
阴极电位的箝位操作是在时间Tb1k内在箝位电容器102中所充电量Qc的一个放电操作，以使IRd能够由下列方程式近似表示。
[方程式2]
IRd=Qc／Tb1k…(2)
因此，出现在该阴极电流检测电阻106的电压VIRd从下面的方程式给定。
[方程式3]
VIRd=IRd*Rd=Rd*(IRc+Ik+ILi)*Ta／Tblk…(3)
其中，如果Tblk、Ta、Th被设置为任意定值、并且该CRT截止控制放大器105的第一终端T1的电压被设置为任意定值以便检测该阴极电流的话，则在该测量系统中出现的变化是由于电流Ik和来自阴极111泄漏电流ILi两个要素引起的。
由于每个放大器、电阻、电容的退化以及时间变化很小，所以没有必要考虑。
如果上述方程式(3)中示出的电压值VIRd在峰值检测滤波器107中滤波，则获得图2C中所示的波形。
以同步于垂直周期的定时、由ADC 108测量的电压如图2G所示。
ADC 108的测量值作为数字数据输入到系统控制器109，并且作为包括上述电流IK和ILi的一个值暂时保持。
其中，控制信号S109b从系统控制器109输出到视频放大器101，控制该亮度以及该亮度变化。
因此，图2中由实线指示的值与由虚线指示的值不同(其中显示该值的变化使其明亮(色灰度))。
由于该亮度的变化出现的阴极电压的变化采取一个如前所述的定值，以便能够计算出由此变化以及流入箝位电阻103的电流值IRc。
由△Vk表示由于亮度变化出现的阴极电位变化，由△Ik表示此时阴极阴极电流的增量，在阴极电流检测电阻106出现的电压VIRd(BRTup)通过与方程式(1)、(2)、(3)相同的计算，从下列方程式给出。
[方程式4]
VIRd(BRTup)=Rd*(IRc+△Vk／Rc+IK+△IK+ILi)*Ta／Iblk…(4)
从方程式(4)减掉该方程式(3)的预先保持值，能够计算出来自辐射在CRT显示器111的真空管正面的电流值。
从下列方程式给出如此辐射的电流值IKb。
[方程式5]
Ikb=(VIRd(BRTup)-VIRd)／Rd=(△Vk／Rc+△IK)*Ta／Tblk…(5)
方程式(5)中的△Vk／Rc的值通过计算确定，以使△Ik能够被测量。
随后，结合图3的流程图描述图1所示装置的阴极电流控制(截止调整)的操作，同时该描述集中在系统控制器109的控制操作。
显示器(没示出)的偏转系统被设置为任意固定频率(水平、垂直频率)。
首先，系统控制器109判断该截止调整转接开关120是否由一个操作器(ST1)接通。
如果在步骤ST1中被判该截止调整开关120被接通，则设置强迫调整模式(ST3)。
随后，为了排除CRT 110的电源开启的漂移，判断从电源开启系统被设置为充分的稳态是否通过了一个预定的时间，例如30分钟(ST3)。
如果在步骤ST3中被判已经通过了预定的时间，则在垂直周期中首先输出该控制信号S109a到视频放大器101，以便控制对比度调整器101a从而输出对应于一个所谓静音状态的信号，该静音状态中的输出没有视频信号，并且该消隐电平是与视频信号SIM的输入无关的黑电平(ST4)。
因此，峰值检测滤波器107以垂直周期平滑(平均)在阴极电流检测电阻106之处产生的电压，然后输出该电压到ADC 108。
ADC 108以与垂直周期同步的具体定时测量该峰值检测滤波器107的输出电压，并且把测量值作为数字数据输入到系统控制器109。
如果有任何泄漏电流，该系统控制器109根据该数字数据检测包括该泄漏电流的阴极电流，并且暂时保持该值(ST5)。
随后，除了控制信号S109a之外，系统控制器109把控制信号S109b输出到视频放大器101，以便控制该亮度调整器101b，使得输出对应于一个状态的信号，其状态中在输出中不包含视频信号，以及亮度是灰度而与视频信号的输入无关(ST5)。
此时检测由ADC 108来的阴极电流(ST7)。
在步骤ST7获得的电流值与在步骤ST5中保持的电流值之间的差值被计算出来(ST8)。
因此，能够获得该泄漏电流量被补偿的阴极电流，并且如果有把电流值作为CRT 110的阴极电流的初始设置值XO的指令(ST9)，则存储在一个存储装置(没示出)中(ST110)。
一旦执行了阴极电流的检测，例如在进行了CRT 110的正常截止调整之后的过渡时间，存储该检测值。
随后，该系统控制器109释放强迫调整模式(ST11)。
在另一天，执行与步骤ST1到ST8的相同的操作，并且该系统控制器109把存储在存储装置中的初始设置值XO与补偿该泄漏电流量的阴极电流值X比较(ST12)。
如果该比较结果是两个值都不同，该控制信号S190B输出到该截止控制放大器105，以使该检测阴极电流值X等于该初始设置值XO(ST13)。
具体地说，当检测的阴极电流值X大于该初始设置值XO时，系统控制器109输出控制信号S109B，以使CRT 110的截止控制放大器105的第一终端T1的电位以直流形式增加。
另一方面，当检测的阴极电流值X小于该初始设置值XO时，系统控制器109输出控制信号S109B，以使CRT 110的截止控制放大器105的第一终端T1的电位以直流形式减小。
随后，该系统控制器109释放强迫调整模式(ST11)。
根据一个用户以外部指令为基础的使用方式，该系统控制器109使用如此获得的变量作为一个校正值，用于CRT 110随后的截止调整控制。
通过上述控制，由于CRT 110的时间变化引发的阴极电流的变化能够被抑制到最小水平。
根据本实施例，提供一个系统控制器109，当截止调整转接开关120被接通时被设置成强迫调整模式，在该垂直周期中，首先把控制信号S109a输出到视频放大器101，控制该对比度调节器101a并且输出这样的一个信号，即不输出视频信号并且该消隐电平是与视频信号的输入无关的黑电平，检测此时的阴极电流平均值，除了该控制信号S109a之外还把控制信号S109b输出到该视频放大器101，以便控制该亮度调整器101b，从而输出这样的一个信号，即把亮度电平设置为与视频信号的输入无关的一个灰度状态，检测此时的平均阴极电流，确定在它们之间的差值，测量值与一个预定初始设置值彼此比较，并且把控制信号S109B输出到截止控制放大器105的第三终端T3，以使该测量值等于该预定初始设置值。本实施例能够获得下列效果：
1)不必要准备一个特定的阴极电流检测信号。
2)动态聚焦的影响等很小。
3)阴极加热器的泄漏电流的影响很小(通过该减法处理可忽略该影响)。
4)由于在该垂直周期的测量充分，不需要ADC的高速响应特性。
因此，由于CRT的时间变化引起的阴极电流的变化能够以高精度校正。
如上所述，根据本发明，不需要具体的信号源来检测阴极电流。
而且，由于该阴极电流的检测是在相对低频的垂直周期进行，构成该电流测量装置的ADC可以在低速操作，因此能够减小成本。
而且，由于该垂直周期的测量，能够排除例如动态聚焦的外部的干扰因素，并且能够以高精度执行该阴极电流测量，以使其有能够执行高精度控制的优点。
因此，由于CRT的时间变化引起的阴极电流的变化能够以高精度校正。
相对于该CRT时间变化的支持，在已经小阴极电流的一个区域中，即在截止方面的控制中的效果较大。