CN1058688A - 配有阻塞电路的电子束扫描速度调制装置 - Google Patents

Abstract

于一电视接收机中，应用电子束扫描速度调制 (SVM)系统，及一种屏幕上显示(OSD)产生器。 OSD产生器以选择性操作方式产生字符或图案，而 叠加在诸主视频图象显示之上。在OSD产生器操 作期间，SVM电路，可能会将不需要之外来电波引 入画面显示。故设置了用以在OSD操作期间选择 性地阻塞正常SVM电路操作的电路，以防止或减低 对此外来电波之觉察。

Description

本发明涉及用以增进图象清晰度的电子束扫描速度调制（SVM）系统。

众所周知，图象的视在清晰度的改善，可由按照控制电子束强度之视频信号之导数对电子束扫描速度进行调制而获得。此视频信号即为亮度信号。而此亮度信号之导数，乃用于电子束扫描速度调制（SVM）。电子束扫描速度调制在采用彩色显像管之彩色电视系统中，可改良图象之清晰度。

若干现代彩色电视接收机亦应用另一种视频源，如此之另一种视频源的一例是一般称之为屏幕上显示（OSD）产生器的视频源。屏幕上显示产生器之作用是对观众在其观尝一个标准电视节目时，提供附加显示信息。因此，屏幕上显示产生器于电视屏幕上提供时刻，频道号数，以及各种控制信息。

在实施OSD显示时，OSD之信息与正常图象同时呈现，例如，如附图2所示，电视屏幕可显示无声（mute）二字，此二字乃为OSD产生器所产生。此即对用户指出与电视画面相关之声音业已关断。

产生这种图形资料而叠加于电视图象上之技术乃为众所周知。此技术包含OSD产生器以计算电视扫描行及在正确之像素位置插入适当之图形以显示时刻，频道号数，以及诸如「对比度」、「彩色」、「无声」等等文字。屏幕上显示及相关之OSD产生器之应用，需要一个不同的视频信号或屏幕激励去替代为电视接收机所处理之正常视频信号。如此，可将相应信息叠加于图象之上。

就电视接收机之扫描速度调制而言，一项问题包含诸如屏幕上显示发生器的另一种视频源即可能发生。正如人们所知的，SVM装置乃用于响应来自主视频源之微分亮度信息而调制水平电子束扫描速度。此调制可能于主亮度信号OSD消除及字符信号插入之先发生。在这种配置中，OSD信号至显像管或显示器之通路，可能旁通SVM装置。结果，代表主亮度信号删除部分之重影可能于靠近或在插入OSD字符信息之后出现。由于水平扫描由SVM线圈按微分亮度信号，例如，按照亮度边缘而调制。字符后为OSD显示所产生之重影，即表现为包含在主亮度信号删除部分之图象轮廓线。

因此，最好是要消除上述之干扰，并在电视接收机中OSD产生器操作期间，显著地降低SVM外来电波产生之影响。

一种扫描调制电路，对按照第一视频信号之视频内容显示于显示装置上的图象进行调制。另一视频信号会有其图象信息，当此另一视频信号被选择时，即显示在显示装置上。但扫描调制电路之操作是按此种选择得到修正的。

图1为采用根据本发明的电子束扫描速度调制的彩色电视接收机的电路方块图。

图2为一展示视频显示的视图，用以解释图1电路之操作。

图3为实施本发明的图1之电子束扫描速度调制与阻塞装置的详细电路图。

图4a及图4b，为波形图，用以解释图3之电路操作。

图1之彩色电视接收机10中，天线11以传统方式耦合至调谐器12。调谐器12之输出加于中频级13。中频级13之输出乃引至梳状滤波器14之输入端。滤波器14提供的一输出引至亮度处理器15之输入端以处理亮度信号，其另一输出引至色度解调器16。亮度处理器15为一传统式电路，并响应包含在产生于中频级13输出端之复合彩色视频信号中之亮度信号。色度解调器16提供色差信号，诸如红-黄（R-Y）及蓝-黄（B-Y）信号。

自亮度处理器15输出之亮度信号Y及自色度解调器16输出之色差信号，均加至级17。此级被命名为RGB（红，绿，蓝）矩阵及OSD插入级。级17接收色差信号及亮度信号，并在一种工作方式下只用为RGB矩阵。在此种方式下，此矩阵以传统方式处理色差信号及亮度信号，以提供红（R）、绿（G）、及蓝（B）信号。此R.G.B.信号加到显像管激励电路20，此电路激励传统彩色电视之彩色显像管21。

位于显像管21颈部的是一主偏转线圈23，分别包含水平及垂直偏转绕组，每一绕组均受各水平及垂直偏转电路（未示出）激励，以产生在显像管21观看屏幕上的扫描线光栅。显像管中各电子束之辅助偏转由提供扫描速度调制之辅助偏转线圈26所供应。SVM线圈26可为单线圈或具有多绕组之线圈。在任何情况下，诸如使用静电偏转等其它方法而不用磁偏转，只要能提供扫描速度调制即可。SVM线圈26之能量系由扫描速度调制级35提供，（容后再予说明）。

亮度视频信号YS是由亮度处理器15产生，且表示宽频带亮度信号Y已加至矩阵级17。亮度视频信号YS被加至SVM级35之输入缓冲放大器30。放大器30之输出乃耦合至微分电路31之输入端，由此，放大之视频信号被微分。然后，该微分后视频信号加至限制器或限制放大器32之输入端。限制器的作用是：就正常操作而言，于正、负两方向限制微分后视频信号之振幅。限制放大器32之输出加至激励放大器33之输入，放大器33用以进一步处理信号，例如，形成去除低幅噪声系统。激励放大器33之输出耦合至输出功率放大器34之输入，以将输入至功率放大器之电压转换为输出电流。此电流与微分后视频信号之大小成比例，并用以激励SVM.线圈26。

SVM级35具有一信号延迟特性，以与受级15，17及20所处理之亮度信号之特性相匹配，如此，藉以获得显示画面之正确定时边缘之增强。

如前述所指出的，若干现代电视接收机均能实施OSD操作。就OSD操作而言，此类接收机包含有OSD产生器40。OSD产生器可包括水平行记数器，并响应垂直同步信号，以使内容或图形可选择性地叠加在显示于显象管屏幕上的图象上。为叠加OSD信息，OSD产生器40之输出经由信号线40b耦合至RGB矩阵及OSD插入级17。于此线上，开关信号能使RGB矩阵级17删除原图象信息激励信号，而代之以OSD字符激励信号。

SVM级35与来自主信号源的微分后亮度信号一起配合运作，即使加至显像管21的信号仅为部分获自另一信号源一诸如OSD产生器40亦然。在OSD产生器运作期间，OSD信号至显像管或显示装置之路径旁通SVM电路。这可能导致前述在视觉上不需要之外来电波出现于电视屏幕。

为进一步了解OSD之产生与SVM之操作两者间之交互作用，可参考图2，该图描绘了一种典型之电视场景36，于此OSD产生器操作以产生「无声」文字。文字「无声」以任何型式如由标号38描示之图形格式出现于屏幕上。请注意，文字「无声」系由OSD产生器在所选择之水平行37之既定行数时产生。因此，此二字可为任何大小或形状出现于屏幕上任何位置。由于SVM35响应删除之亮度信息而非所产生的字符信息，故场景36之重影可出现于显示文字「无声」之后或其附近。

为消除此种影响，根据本发明之一特点，SVM级35选择性地在OSD字符产生期间，或在与另一视频源相关之图象显示时段期间自正常运作中失效。如图1所示，一条来自OSD产生器40之输出信号线40c耦合至SVM级35，以改变SVM在OSD产生期间的操作，并显著减少在OSD运作时可视性外来电波之出现。

图3例举图1电路的一部分，包括SVM级35详细之实施例。图3中，亮度视频信号YS经电阻器41加至共基极之晶体管42的发射极。此共基极晶体管之基极偏压是借助包含电阻器43及44耦合于工作电位+VA与地间之分压器而获得。旁通电容器45耦合于地及晶体管42的基极之间。晶体管42之集电极经负载电阻器46而至工作电位+VA之源端，晶体管42之集电极还耦合至射极跟随器晶体管48之基极。晶体管48之集电极耦合至工作电压+VA之源端，而其射极经电阻器49接地。该射极还经电容52交流耦合至晶体管51之基极。晶体管51为图1微分限制放大器32之一部分。

晶体管51之基极耦合至包含与电容器55并联之电感器54之槽路，此槽路作用就微分器31的操作而言，是提供平顶群延迟，以补偿此微分器之特性，从而就高频操作方面，使微分之输出线性化。微分器31包含电容器55和电阻器53。电阻器53之一端耦合至槽路中远离晶体管51基极的那一端;另一端耦合至包含电阻电器71，72，及73分压器中之电阻器71与72之间的接合处。分压器建立微分限制放大器之偏压点。

微分限制放大器32包含晶体管51及晶体管52。晶体管51之集电极系直接耦合至电源+VA，其射极经电阻器62耦合至可控电流源18于晶体管65之集电极。晶体管65之射极经电阻器66接地。同样，晶体管52的射极经电阻器63连到恒流源晶体管65的集电极。电阻器62及63的大小可相等。晶体管52之集电极经集电极负载电阻器68耦合至工作电源+VA。晶体管52之集电极提供限制放大器32之输出。晶体管52之基极经电阻器60耦合至电阻器71及72间之接点。晶体管52之基极经由电容器61接地，此电容器用作高频信号分量的旁通路。晶体管51之直流偏压系经电阻器53之连接而获得。电阻器60及电阻器53之阻值相等，以使晶体管51及52能接受相等的直流偏压。电流源晶体管65之基极耦合至分压电阻器72及73间之交接点，同时亦耦合至控制晶体管118之集电极，以控制经过限制放大器32之电流。该控制改变了限制器的峰值至峰值输出信号一正如将进一步解释的，同时亦提供双端限制。

晶体管52之集电极直接耦合至射极跟随器晶体管80之基极。晶体管80的集电极耦合至工作电源+VB，而输出射极耦合至激励极33。

激励极33包括互补式晶体管85及88），而晶体管85之基极直接耦合至晶体管80之射极;晶体管88之基极则经二极管81耦合至晶体管80之射极。二极管81系直接耦合于两个激励晶体管基极之间。电阻器87耦合于晶体管85及88之射极之间，以及电阻器82耦合至晶体管88及地之间。晶体管85及88形成B（乙）类放大器，用于激励输出级34。此B类放大器同时亦提供一低电平去除噪声之功能。

B类激励级33中的晶体管85及88之射极被交流耦合至输出级34的互补式晶体管111及113之各基极。为提供交流耦合，晶体管85及88之射极经各串联电阻器89及90与电容器91及92耦合。

晶体管111之射极经电阻器110接至工作电源+VC。电阻器122及电容器121提供限流及电源滤波。工作电源+VC比之+VB之电源，例如，14伏特为相当高幅值之直流电源，例如，135伏特。这使输出放大器级34可供应高频电流至SVM线圈26。

晶体管111之集电极耦合至晶体管113之集电极，从而形成B类输出级。输出级晶体管之偏压自含电阻器100，101，102及103之分压器而获得。晶体管113之射极经电阻器114及电流采样电阻器116耦合至地。电阻器116系由滤波电容器115所分路。电阻器116及电容器105的RC滤波器之时间常数大约为20至30个水平行周期。

SVM线圈26之一端连接至晶体管111及113的集电极之交接点;另一端耦合至接地电容器105。如此，此SVM线圈乃AC耦合至输出级34，且无直流电流流入线圈。阻尼电阻器109跨接于SVM线圈两端。直流之稳定是藉将SVM线圈26、电容器105之接合点，耦合至电阻器101及102之接合点而提供。

输出级34包括由电阻器116所提供之电流反馈，以防止当亮度信号YS平均具有显著高频成份时，输出级之过量消耗。经输出级34之平均电流流经采样电阻器116。电阻器116上所产生的滤波后电压代表此输出电流，并经电阻120耦合至晶体管118之基极。晶体管118之基极经电容器117旁通至地。电容器117之大小经如此选择以便大大衰减任何可能而不必要地耦合至晶体管118之高频信号及噪声。晶体管118之集电极经电阻器119耦合至分压电阻器72及73之间，于恒流晶体管65之基极的接合点。

如由于增加视频信号YS之平均高频成份而增加经输出级34之电流，则导致晶体管118导电率之增高，而由此降低了晶体管65之电流;降低晶体管65之电流，会引起峰值至峰值之输出响应的减小。结果，降低了对输出级34之平均激励，由此而防止输出级之过度消耗。

图1及3之OSD产生器40于OSD字符产生之时段期间，以逐行为基础，提供OSD消隐脉冲40a至矩阵级17。这些消隐脉冲亦耦合至SVM阻塞电路19，以选择性地使SVM之正常运作在OSD产生期间失效。

图3中，负向OSD消隐脉冲40a经电阻器130加至晶体管133之基极。电阻器132耦合于地及晶体管133的基极之间。晶体管133之集电极耦合至SVM阻塞电路晶体管136之基极。晶体管136之直流基极偏压经电阻器134自工作电源+VA而获得。晶体管136之集电极经电阻器135耦合至恒流源晶体管65之基极。恒流源晶体管65之基极同时亦经相当大值之电容器137（将予解释）耦合至地。

当OSD产生器40就一给定之水平行区段产生字符时，OSD产生器即在该行区段之每一行周期内产生一连串消隐脉冲40a。这些脉冲对应于每一行的OSD插入点。任一给定的消隐脉冲40a将于此脉冲持续时间内接通晶体管136，使电容器137迅速放电，并使晶体管65的基极电流转移。视与晶体管136集电极串联之电阻器135之值而定，微分放大器32之电流源由此而关断，或显著减小了幅值。例如，电流源18之幅值可减小至微分放大器32峰值至峰值之输出自正常电平减少20db的那点。在某些环境下，即使仅减少6db，亦可具有有益效果。

阻塞电路19运作之结果，无有效的微分视频信号供应至输出级34。SVM线圈26在OSD运作时，并未获得有效能量，故由此可防止视觉骚扰电波出现于电视屏幕上。

在完成OSD产生之后，即不再产生消隐脉冲40a，则使阻塞晶体管136截止。根据另一发明特性，电流源晶体管65在晶体管136截止时，并非立即导通，而是晶体管65在一段时间内仍保持截止或接近截止，这段时间视放电之电容器137再充电至以顺向供应晶体管基极一射极接合面至正常偏压值所需时间而定。再充电之时间为与电容器137及分压电阻器71、72和73，以及工作电压+VA值和晶体管65基极电流电路参数有关的RC时间常数之函数。藉选择电容器137为较大值，即可提供相等于，例如，20或30水平行的结果，在OSD产生之终结后，即引起相当缓慢地恢复正常SVM的运作。

此正常SVM运作相当缓慢之恢复，对多方面均有利。例如，在阻塞电路19按图2所示方式连接至SVM级35，而当电流源晶体管65失效时，微分放大器32即变为失效。晶体管52之集电极拉升至+VA电压电平。然后，该电平即为接续之晶体管80及85之基极-射极接合面所转移，并耦合至隔直流电容器91及92，而转换其充电电平。

假设电流源晶体管65在OSD产生终结后，立即恢复完全导通，则微分放大器32之运作亦将立即恢复。同时峰值至峰值全幅度SVM激励亦即恢复至输出放大级34。然而，因为电容器91及92转换了充电电平，则错误的直流激励电平即加至输出放大器，而引起错误和不需要之电子束扫描速度调制。此不需要之调制，即处于全交流激励，且继续直至正确充电电平建立于隔直流电容器91至92时为止。

对上述不需要之直流瞬态可能避免的做法是将电容器91及92之值降低，（例如）10或更多倍。然而，此亦可引入由于构成SVM脉冲的不同成分频率的传播时间结果的不相等性而引起SVM脉冲波型的不必要之改变。

通过将电容器137耦合至电流源晶体管65之基极，在OSD产生之终结时即可缓慢增加晶体管之导通率。晶体管52集电极峰值至峰值SVM激励波形缓慢升至正常全波幅，而在某种程度上跟纵隔直流电容器91及92正确充电电平之重建。微分放大器32的这种缓慢启动可避免SVM过激励状态;不然，此状态可于OSD显示终结时发生。

参阅图4。图4a于一垂直时段之时标上，描绘出图1及图3流经线圈26之SVM电流之包络波形。图4b以同一时标描绘出倒转之阴极电压，此电压乃加至任何代表显像管阴极之一上。图4a及4b中，紧密相间之垂向线，示意地表示信号较高频率成份。

图4b中，「无声」一词，是当「无声」出现于电视屏幕上时，既定之垂直扫描场中的一个时段。人们由图可见，在此时段中，图4a之SVM电流减少到零。此种减少相当迅速（快断fast  off）在字符产生完成后，SVM电流恢复至正常阶度至为缓慢（慢开solw  on）。如前所示，电容器137为该慢恢复时间提供，相当于，例如，20或30水平行扫描之时间。

Claims (14)

1、一种设备，其包含：

一图象显示装置(21)；

一第一视频信号源(12)，该信号具有当所述源被选定时，显示于所述显示装置上的图象信息1；

一扫描调制电路(35)，耦合至所述源，用以调制根据所述第一视频信号之视频成分，而显示于所述显示装置上之的图象信息；所述设备的特征在于：另一视频信号源(4)，该信号具有当所述另一视频信号源被选定时，显示于所述显示装置上的图象信息，所述源产生表示所述图象信息插入的扫描同步脉冲；以及

响应所述脉冲并连到所述扫描调制电路用于更改其操作的装置(19)。

2、根据权利要求1所述设备，其特征在于所述扫描调制电路包含一辅助偏转线圈（26），用以调制在所述显示中之电子束扫描。

3、根据权利要求1所述设备，其特征在于还包含有用以延迟所述扫描调制电路的未更改操作之恢复，直至所述另一视频信号源被选定后为止。

4、根据权利要求1所述设备，其特征在于所述扫描调制电路，包含一个响应所述第一视频信号之放大器（32）;且其中所述更改装置包含一个响应所述另一视频信号源的选择之开关（133，136），用以使所述放大器不能正常操作。

5、根据权利要求4所述设备，其特征在于所述放大器包含一个微分放大器（51，52），耦合至电流源（18），所述开关使所述电流源之正常操作失效。

6、根据权利要求5所述设备，其特征在于所述微分放大器包含第一（51）及第二（52）两个晶体管，该两管连接在一起并于共同结合点耦合至所述电流源。

7、根据权利要求4所述设备，其特征在于所述扫描调制电路包含一个输出级（34），经一隔直流电容装置而以交流耦合至所述放大器，放大器正常操作之失效，改变着所述电容装置之充电电平状态。

8、根据权利要求7所述设备，其特征在于还包含有延迟装置（137），用以延迟所述扫描调制电路未变更操作之恢复，直至所述充电电平状态回至其未变前状态为止。

9、根据权利要求1所述设备，其特征在于所述另一视频信号源，包含一个屏幕上显示产生器（40）。

10、根据权利要求1所述设备，其特征在于所述另一视频信号源至所述显示装置之信号路径，旁通所述扫描调制电路。

11、根据权利要求10所述设备，其特征在于所述另一视频信号源，包含一个屏幕上显示产生器。

12、一种设备，包括：

图象显示装置（21）;

第一视频信号源（12），当所述源被选定时，具有其显示在所述装置上的图象信号;

扫描调制电路（35），连到所述源，用于根据所述第一视频信号的视频成分调制显示于所述装置上的图象信息;所述设备的特征在于：

另一视频信号源（40），当所述另一视频信号源被选定时，具有其显示在所述装置上的图象信息;

所述电路的操作更改装置（19），响应所述另一视频信号源并连到所述扫描调制电路，用以当所述另一视频源被选定时，更改所述电路的操作;和

延迟装置（137），用于当所述另一视频信号源被淘汰时，延迟一预定延时段以恢复所述扫描调制电路的未更改操作。

13、根据权利要求12所述的设备，其特征在于：所述扫描调制电路包括经由一隔直流电容装置（91，92）交流耦合到所述放大器的输出级（34），所述更改装置通过改变所述电容装置中的充电电平状态而使正常放大器操作失效。

14、根据权利要求13所述的设备，其特征在于所述延迟时段包括为使所述充电电平状态返回到其未改变状态所需的时间。

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