專利名稱：數(shù)字會聚圖象的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及陰極射線管顯示器的數(shù)字會聚，特別地涉及用于數(shù)字會聚的象素的選擇。
在數(shù)字會聚系統(tǒng)中，給各顯示的顏色確定會聚值之后加到疊加在黑背景上的校準(zhǔn)柵極的各交點的點陣上。在手動操作的數(shù)字會聚系統(tǒng)中，用戶可以沿水平或／垂直掃描方向調(diào)整各柵極交點處的偏轉(zhuǎn)參數(shù)，將各彩色行疊加以在黑背景上形成一個白柵極。接著，為各柵極交點存儲這些調(diào)整值，其后經(jīng)讀出，形成會聚的顯示圖象。在會聚調(diào)整操作的過程中，校準(zhǔn)柵極的顯示必須穩(wěn)定，沒有例如因形成被掃描光柵的偏轉(zhuǎn)場的不穩(wěn)定或因?qū)е翪RT最后陽極或高電壓源變化的電源接載效應(yīng)而引起的光柵大小變化而產(chǎn)生的瞬間幾何畸變。在CRT顯示器中，圖象亮度直接與掃描電子束的電流有關(guān)，最暗的部位表示電流最小，最亮的部位表示電子束電流最大。因此，不難預(yù)計電子束電流以視頻速率動態(tài)地變化。眾所周知，一個被掃描光柵的大小與加到CRT第二陽極的高電壓或EMT(超高壓)的平方根成反比。因此，高壓電源的電壓如果沒有調(diào)節(jié)好，例如電子束電流的變化，高電壓值會隨所顯示圖象的亮度變化，一般隨電子束電流的增加而下降。于是，被掃描光柵的大小特別會在含有任何高亮度圖象的部位變化。因此，可進一步預(yù)計，在圖象正常顯示的過程中，光柵大小的亮度調(diào)制是不希望的，這如果在會聚校準(zhǔn)過程中出現(xiàn)則特別成問題，會引起會聚誤差。
本發(fā)明的一種用于在帶有CRT顯示器的電視接收機中進行會聚校準(zhǔn)的裝置，包括一個顯示屏，在毗鄰顯示屏各邊緣處設(shè)置有光傳感器。一個陰極射線管產(chǎn)生一個光柵，用于照射到所述顯示屏和光傳感器上。一個信號發(fā)生器產(chǎn)生視頻信號，該視頻信號的一個第一部分用于會聚校準(zhǔn)，并且一個第二部分具有足夠的視頻信號幅值以使束電流加載的平均電平對應(yīng)于接收廣播視頻過程中能夠出現(xiàn)的平均電平。所述視頻信號耦合到所述陰極射線管，用于照射所述顯示屏和傳感器。所述視頻信號使得采用束電流加載的平均電平進行會聚校準(zhǔn)，從而確保在接收廣播視頻的過程中保持會聚校準(zhǔn)。


圖1示出周邊配備有光傳感器的顯示屏的一個例子。
圖2示出包括圖1的顯示屏的投影顯示設(shè)備的一個例子。
圖3示出本發(fā)明的圖1的示例性的顯示屏上的圖象顯示安排。
圖4示出示例性的顯示屏的光柵畸變。
圖5示出本發(fā)明的另一個圖象顯示安排圖1示出了采用借助于顯示屏周邊的光傳感器進行的會聚校準(zhǔn)的視頻信號顯示設(shè)備的顯示屏101的一個例子。顯示屏101設(shè)置在一個框架中，使得區(qū)域100可以觀測到，光柵的被掃描區(qū)域105的部分延伸出區(qū)域100之外。光傳感器S1-S8設(shè)置在被掃描但被遮擋的觀測部分。可以看到校準(zhǔn)信號圖象塊M靠近傳感器S8，如十字箭頭所示，可以設(shè)置在光柵內(nèi)以照射任何光傳感器S1-S8，使得通過對圖象塊M各邊緣的檢測和測定進行會聚校準(zhǔn)。在最佳會聚的情況下，圖象塊照射傳感器所需要的位置是已知的。然而，實際顯示的圖象塊位置是受到誤會聚誤差的影響的，這些誤差可以通過確定傳感器何時檢測出塊的邊緣而被測定。因此，會聚誤差以理論會聚位置與實際檢測的位置之間的差表示。
圖2部分示出了帶有圖1的顯示屏的一個投影顯示設(shè)備的例子。三個陰極射線管RCRT，GCRT，BCRT根據(jù)水平偏轉(zhuǎn)放大器600和垂直偏轉(zhuǎn)放大器650產(chǎn)生的掃描信號產(chǎn)生被光柵掃描的圖象。可以看到，陰極射線管GCRT配備有水平會聚線圈GHC和垂直會聚線圈GVC，各線圈分別由放大器610和660產(chǎn)生的校正電流驅(qū)動。根據(jù)從存儲器305得出的數(shù)字控制值，將由數(shù)／模換器311和312形成的會聚校準(zhǔn)信號耦合到各會聚驅(qū)動放大器610和660。一個電可擦可編程只讀存儲器PROM550用來存放顯示操作過程中存入存儲器MEM305中的設(shè)置值。
視頻信號VL接入陰極射線管GCRT，以調(diào)制電子束電流Ib的振幅，在CRT面板上形成一個強度或亮度經(jīng)調(diào)制的圖象，表示出圖象的電模擬。CRT面板上亮度經(jīng)調(diào)制的圖象經(jīng)過投射，在顯示屏101上形成一個圖象。陰極射線管GCRT內(nèi)產(chǎn)生的電子束Ib由一個高壓電源EHT加速運行到面板，EHT可以用周知的方法產(chǎn)生。如前所述，如果發(fā)生器EHT675的電壓調(diào)節(jié)得不好，高壓ETH會根據(jù)視頻信號VL隨電子束電流變化，例如電壓ETH會隨電流Ib的增加而下降。因此，高壓變化會引起光柵大小相應(yīng)的變化。
連接有一個放大器510以接收來自多個信號源的輸入信號，并在輸出端產(chǎn)生視頻信號VL。例如，外部視頻信號可以經(jīng)一個輸入選擇器從輸入端1和2輸入，輸入選擇器在輸出端形成視頻信號分量R，G，B用于耦合到一個屏上顯示發(fā)生器500。顯示發(fā)生器500由一個底板微控制器950經(jīng)數(shù)據(jù)總線951進行控制。這樣，根據(jù)微控制器950來的指令，顯示發(fā)生器500將字符插入顯示設(shè)備中產(chǎn)生的顯示信號r，g，b中，或用顯示信號r，g，b取代來自輸入選擇器的視頻信號R，G，B。此外，可以給顯示信號r，g，b加上另一個視頻信號AV，或用視頻信號AV取代顯示信號r，g，b。視頻信號AV由例如數(shù)字會聚電路300產(chǎn)生，可采用STV205型的STMicroelectornics集成電路。給數(shù)字會聚電路300的指令從微控制器900和950經(jīng)數(shù)據(jù)總線302被耦合，這些指令選擇產(chǎn)生其中一些不同的會聚測定和校準(zhǔn)視頻顯示測試信號，例如測定塊M，測定塊M可以設(shè)置在顯示屏101上形成的光柵105中的任何位置。
圖1、3、4和5中的顯示屏都繪成帶有黑色圖象細節(jié)的白色顯示區(qū)域，雖然圖象可以采用這種顯示安排，但這并不是所希望的，稍后進行說明。一般地，會聚圖象是以黑色屏面和白色或灰色線或字符的方式產(chǎn)生的。為方便起見，圖1、3、4和5繪成白色背景的黑色圖象細節(jié)。
如前所述，最重要的是在會聚調(diào)整的過程中顯示一個設(shè)置柵極或校準(zhǔn)圖象的光柵必須穩(wěn)定，沒有瞬間幾何畸變現(xiàn)象。造成這個現(xiàn)象的原因可能是偏轉(zhuǎn)場不穩(wěn)定或光柵大小隨CRT高壓電源變化而變化。此外，由于圖象是由CRT作為亮度隨電子束電流變化而產(chǎn)生的變化拍攝出來的，因而顯然在表示顯示圖象平均亮度的電子束電流下調(diào)整會聚情況是有利的。持續(xù)不斷觀察廣播電視網(wǎng)絡(luò)圖象信號經(jīng)過30天的監(jiān)視結(jié)果表明，圖象信號的平均信號電平均為30IRE單位。因此，為保持會聚的顯示狀態(tài)，在表示收到平均廣播信號電平的平均電子束電流下調(diào)整會聚是有利的。
圖3示出了本發(fā)明的第一個校準(zhǔn)圖象信號APL1，其中APL1是安排得使其產(chǎn)生一個30IRE單位的平均視頻信號電平。信號APL1產(chǎn)生的平均圖象亮度正比于顯示信號的范圍、或形成圖象信號APL的視頻信號幅值、或顯示范圍和視頻信號幅值兩者的組合的效果。這樣，采用圖3所示的信號APL1將校準(zhǔn)信號圖象塊M放入光柵區(qū)域中，使得各傳感器檢測圖象塊的一個邊緣。鑒于圖象塊為達到照射傳感器的目的所需要的最佳會聚位置是已知的，因而當(dāng)傳感器檢測出圖象塊的邊緣時就可確定實際顯示的位置。因此，會聚誤差就可用所產(chǎn)生的理論校準(zhǔn)塊位置與實際檢測出的位置之間的位置差表示。
雖然圖3說明了本發(fā)明的采用圖象信號APL1在平均信號或電子束電流電平下的校準(zhǔn)，但圖3還說明了光柵大小的變化。具體地，圖3示出了一個動態(tài)光柵變化，但此外光柵總的大小還可能由于顯示信號APL1所需要的電子束電流增加和CRT高壓電源調(diào)整不足而變化。此外，CRT顯示圖象是根據(jù)電子束電流的變化通過亮度調(diào)制拍攝下來的，因而如此差的電壓調(diào)節(jié)可能會使之前會聚過的光柵產(chǎn)生與圖象有關(guān)的動態(tài)誤會聚。圖3中，觀看區(qū)域100的邊緣毗鄰光傳感器S1-S8，其中虛線210表示一個正確的、不畸變的邊緣位置，在該處可由例如傳感器S8檢測出校準(zhǔn)圖象塊M的邊緣。然而，由于這種顯示設(shè)備的EHT調(diào)節(jié)情況差，高壓由于視頻信號電平或信號APL1的亮度需要額外的電子束電流而下降，而且如前所述的那樣，光柵大小局部地增加，如光柵邊緣線200所示的那樣。這樣，如前所述，校準(zhǔn)圖象M在光柵上移動，直到為例如傳感器S9檢測出為止，會聚誤差按前述那樣確定。然而，由于光柵在傳感器S8局部地畸變，因而測出的會聚誤差是不正確的，從而需要進行會聚校正，而會聚校正使光柵邊緣位置不對，如線條220所示。這個光柵畸變還使顯示出的圖象錯位如邊緣230L所示，同樣對圖象信號APL1的右光柵邊緣230R也是如此。
圖4示出了顯示設(shè)備實例上顯示出的屏上顯示字幕或OSD(屏上顯示)，這如先前所述的那樣，EHT的調(diào)節(jié)也是不好。雖然圖4中沒有確定圖象APL1的平均電平或電子束電流，但OSD字符的亮度級使電子束電流增加，從而使高電壓下降，得出的光柵局部畸變。因此，從圖4可知，屏上字幕會使光柵局部畸變，如畸變200所示，從而使光柵在沒有OSD字符時位置或校準(zhǔn)出錯。這樣，如果在自動校準(zhǔn)或光柵測定期間顯示OSD字幕，則可以有利地將字符設(shè)置在顯示屏上通過采用與邊緣光傳感器S1、S3、S4、S5、S7和S8的位置相應(yīng)的額定計數(shù)字不同的光柵線計數(shù)值避免邊緣光傳感器的位置。
圖5示出了本發(fā)明的另一種校準(zhǔn)顯示圖象，這種圖象通過采用在避免光柵在測定光傳感器附近局部畸變的顯示屏位置的情況下，產(chǎn)生預(yù)定平均電子束電流的圖象塊APL2t和APL2b便于在預(yù)定平均電子束電流下測定光柵?？梢钥吹剑瑘D象塊APL2t包括提高圖象APL2t產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)化電子束電流的OSD消息字符。然而，有利的是，圖象塊APL2t可以根據(jù)附加的消息字符經(jīng)控制邏輯電路301在可控制的情況下進行調(diào)整，以保持所要求標(biāo)準(zhǔn)化電子束電流表示一個平均的圖象電平。從圖象塊APL2t得到的電子束電流可以通過對于形成圖象塊的視頻信號幅值根據(jù)消息字符數(shù)及其各自的視頻信號幅值進行調(diào)節(jié)而控制。圖象塊APL2t引起的電子束電流也可以根據(jù)消息字符通過改變圖象塊的顯示部位進行控制。例如，在一個屏上顯示期間，可以動態(tài)地利用水平或垂直持續(xù)時間或光柵線計算，以保持所要求的平均圖象電子束電流。雖然在以上的說明中，圖象塊APL2t一直控制在視頻信號電平或顯示區(qū)域以建立和保持一個預(yù)定的平均電子束電流，但這種動態(tài)電子束電流補償也可以應(yīng)用到圖象塊APL2t，以當(dāng)采用屏上消息時保持所要求的平均電子束電流。
權(quán)利要求
1．一種用于在帶有CRT顯示器的電視接收機中進行會聚校準(zhǔn)的裝置，其特征在于，一個顯示屏(101)，在毗鄰顯示屏各邊緣處設(shè)置有光傳感器(S1-S8)；一個陰極射線管(GCRT)，它產(chǎn)生一個光柵，用于照射到所述顯示屏(101)和光傳感器(S1-S8)上；和一個信號發(fā)生器(310／500)，它產(chǎn)生一個視頻信號(AV)，該視頻信號的一個第一部分(M)用于會聚校準(zhǔn)，并且一個第二部分(APL1)具有足夠的視頻信號幅值以使束電流(IG)加載的平均電平對應(yīng)于接收廣播視頻過程中能夠出現(xiàn)的平均電平，所述視頻信號(AV)耦合到所述陰極射線管，用于照射所述顯示屏(101)和傳感器(S1-S8)，所述視頻信號(AV)使得采用束電流(IG)加載的平均電平進行會聚校準(zhǔn)，從而確保在接收廣播視頻的過程中保持會聚校準(zhǔn)。
2．如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述視頻信號(AV)的所述第一部分(M)在可控制的情況下產(chǎn)生，以將所述第一部分(M)的一個顯示圖象設(shè)置在照射所述光傳感器(S1)的其中之一的位置。
3．如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述視頻信號(AV)的所述第二部分(APL1)在可控制的情況下產(chǎn)生，以將其一個顯示圖象設(shè)置在空間偏離所述光傳感器(S1-S8)的一個光柵位置。
4．如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述視頻信號(AV)的所述第二部分(APL1)具有約為30IRE單位的視頻信號幅值。
5．如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述視頻信號(AV)的所述第二部分(APL1)是足夠的視頻信號幅值的另一部分，并且控制得使其形成大小可產(chǎn)生電子束電流(IG)加載的所述平均電平的一個顯示光柵。
6．一種在CRT顯示器中用于會聚校準(zhǔn)的圖象顯示信號，其特征在于，一個顯示屏(101)，在毗鄰顯示屏各邊緣處設(shè)置有光傳感器(S1-S8)；一個陰極射線管(GCRT)，它產(chǎn)生一個光柵，用于照射到所述顯示屏(101)和光傳感器(S1-S8)上；和一個信號發(fā)生器(310／500)，它產(chǎn)生一個視頻信號(AV)，該視頻信號的一個第一部分(M)用于會聚校準(zhǔn)，并且一個第二部分(APL1)具有足夠的視頻信號幅值以使束電流(IG)加載的平均電平對應(yīng)于接收廣播視頻過程中能夠出現(xiàn)的平均電平，所述視頻信號(AV)耦合到所述陰極射線管，用于照射所述顯示屏(101)和傳感器(S1-S8)，其中，所述視頻信號(AV)的所述第一部分(M)在可控制的情況下產(chǎn)生，以將所述第一部分(M)的一個顯示圖象設(shè)置在照射所述光傳感器(S1)的其中之一的位置，并且所述視頻信號(AV)的所述第二部分(APL1)在可控制的情況下產(chǎn)生，以將所述可看得出的圖象設(shè)置在空間偏離所述光傳感器(S1-S8)的一個光柵位置。
7．如權(quán)利要求6所述的圖象顯示信號，其特征在于，所述視頻信號(AV)的所述第二部分(APL1)是一個可控制地設(shè)置在所述光柵上的、避免毗鄰所述光傳感器的所述其中之一的光柵畸變的屏幕上的顯示消息。
全文摘要
一種用于在帶有CRT顯示器的電視接收機中進行會聚校準(zhǔn)的裝置,包括一個顯示屏(101),在毗鄰顯示屏各邊緣處設(shè)置有光傳感器(S1－S8)。一個陰極射線管(GCRT)產(chǎn)生一個光柵,用于照射到所述顯示屏(101)和光傳感器(S1－S8)上。一個信號發(fā)生器(310/500)產(chǎn)生視頻信號(AV),該視頻信號的一個第一部分(M)用于會聚校準(zhǔn),并且一個第二部分(APL1)具有足夠的視頻信號幅值以使束電流(IG)加載的平均電平對應(yīng)于接收廣播視頻過程中能夠出現(xiàn)的平均電平。所述視頻信號(AV)耦合到所述陰極射線管,用于照射所述顯示屏(101)和傳感器(S1－S8)。所述視頻信號(AV)使得采用束電流(IG)加載的平均電平進行會聚校準(zhǔn),從而確保在接收廣播視頻的過程中保持會聚校準(zhǔn)。
文檔編號H04N9/28GK1291044SQ0013310
公開日2001年4月11日 申請日期2000年9月30日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月30日
發(fā)明者J·B·喬治 申請人:湯姆森許可公司