CN1291044A

CN1291044A - 数字会聚图象

Info

Publication number: CN1291044A
Application number: CN00133107A
Authority: CN
Inventors: J·B·乔治
Original assignee: RCA Licensing Corp
Current assignee: Thomson Licensing SAS; RCA Licensing Corp
Priority date: 1999-09-30
Filing date: 2000-09-30
Publication date: 2001-04-11
Anticipated expiration: 2020-09-30
Also published as: US6404462B1; KR20010050657A; EP1091594A2; EP1091594A3; KR100651056B1; CN1213597C; JP2001128187A

Abstract

一种用于在带有CRT显示器的电视接收机中进行会聚校准的装置,包括一个显示屏(101),在毗邻显示屏各边缘处设置有光传感器(S1－S8)。一个阴极射线管(GCRT)产生一个光栅,用于照射到所述显示屏(101)和光传感器(S1－S8)上。一个信号发生器(310/500)产生视频信号(AV),该视频信号的一个第一部分(M)用于会聚校准,并且一个第二部分(APL1)具有足够的视频信号幅值以使束电流(IG)加载的平均电平对应于接收广播视频过程中能够出现的平均电平。所述视频信号(AV)耦合到所述阴极射线管,用于照射所述显示屏(101)和传感器(S1－S8)。所述视频信号(AV)使得采用束电流(IG)加载的平均电平进行会聚校准,从而确保在接收广播视频的过程中保持会聚校准。

Description

数字会聚图象

本发明一般地涉及阴极射线管显示器的数字会聚，特别地涉及用于数字会聚的象素的选择。

在数字会聚系统中，给各显示的颜色确定会聚值之后加到叠加在黑背景上的校准栅极的各交点的点阵上。在手动操作的数字会聚系统中，用户可以沿水平或／垂直扫描方向调整各栅极交点处的偏转参数，将各彩色行叠加以在黑背景上形成一个白栅极。接着，为各栅极交点存储这些调整值，其后经读出，形成会聚的显示图象。在会聚调整操作的过程中，校准栅极的显示必须稳定，没有例如因形成被扫描光栅的偏转场的不稳定或因导致CRT最后阳极或高电压源变化的电源接载效应而引起的光栅大小变化而产生的瞬间几何畸变。在CRT显示器中，图象亮度直接与扫描电子束的电流有关，最暗的部位表示电流最小，最亮的部位表示电子束电流最大。因此，不难预计电子束电流以视频速率动态地变化。众所周知，一个被扫描光栅的大小与加到CRT第二阳极的高电压或EMT(超高压)的平方根成反比。因此，高压电源的电压如果没有调节好，例如电子束电流的变化，高电压值会随所显示图象的亮度变化，一般随电子束电流的增加而下降。于是，被扫描光栅的大小特别会在含有任何高亮度图象的部位变化。因此，可进一步预计，在图象正常显示的过程中，光栅大小的亮度调制是不希望的，这如果在会聚校准过程中出现则特别成问题，会引起会聚误差。

本发明的一种用于在带有CRT显示器的电视接收机中进行会聚校准的装置，包括一个显示屏，在毗邻显示屏各边缘处设置有光传感器。一个阴极射线管产生一个光栅，用于照射到所述显示屏和光传感器上。一个信号发生器产生视频信号，该视频信号的一个第一部分用于会聚校准，并且一个第二部分具有足够的视频信号幅值以使束电流加载的平均电平对应于接收广播视频过程中能够出现的平均电平。所述视频信号耦合到所述阴极射线管，用于照射所述显示屏和传感器。所述视频信号使得采用束电流加载的平均电平进行会聚校准，从而确保在接收广播视频的过程中保持会聚校准。

图1示出周边配备有光传感器的显示屏的一个例子。

图2示出包括图1的显示屏的投影显示设备的一个例子。

图3示出本发明的图1的示例性的显示屏上的图象显示安排。

图4示出示例性的显示屏的光栅畸变。

图5示出本发明的另一个图象显示安排

图1示出了采用借助于显示屏周边的光传感器进行的会聚校准的视频信号显示设备的显示屏101的一个例子。显示屏101设置在一个框架中，使得区域100可以观测到，光栅的被扫描区域105的部分延伸出区域100之外。光传感器S1-S8设置在被扫描但被遮挡的观测部分。可以看到校准信号图象块M靠近传感器S8，如十字箭头所示，可以设置在光栅内以照射任何光传感器S1-S8，使得通过对图象块M各边缘的检测和测定进行会聚校准。在最佳会聚的情况下，图象块照射传感器所需要的位置是已知的。然而，实际显示的图象块位置是受到误会聚误差的影响的，这些误差可以通过确定传感器何时检测出块的边缘而被测定。因此，会聚误差以理论会聚位置与实际检测的位置之间的差表示。

图2部分示出了带有图1的显示屏的一个投影显示设备的例子。三个阴极射线管RCRT，GCRT，BCRT根据水平偏转放大器600和垂直偏转放大器650产生的扫描信号产生被光栅扫描的图象。可以看到，阴极射线管GCRT配备有水平会聚线圈GHC和垂直会聚线圈GVC，各线圈分别由放大器610和660产生的校正电流驱动。根据从存储器305得出的数字控制值，将由数／模换器311和312形成的会聚校准信号耦合到各会聚驱动放大器610和660。一个电可擦可编程只读存储器PROM550用来存放显示操作过程中存入存储器MEM305中的设置值。

视频信号VL接入阴极射线管GCRT，以调制电子束电流Ib的振幅，在CRT面板上形成一个强度或亮度经调制的图象，表示出图象的电模拟。CRT面板上亮度经调制的图象经过投射，在显示屏101上形成一个图象。阴极射线管GCRT内产生的电子束Ib由一个高压电源EHT加速运行到面板，EHT可以用周知的方法产生。如前所述，如果发生器EHT675的电压调节得不好，高压ETH会根据视频信号VL随电子束电流变化，例如电压ETH会随电流Ib的增加而下降。因此，高压变化会引起光栅大小相应的变化。

连接有一个放大器510以接收来自多个信号源的输入信号，并在输出端产生视频信号VL。例如，外部视频信号可以经一个输入选择器从输入端1和2输入，输入选择器在输出端形成视频信号分量R，G，B用于耦合到一个屏上显示发生器500。显示发生器500由一个底板微控制器950经数据总线951进行控制。这样，根据微控制器950来的指令，显示发生器500将字符插入显示设备中产生的显示信号r，g，b中，或用显示信号r，g，b取代来自输入选择器的视频信号R，G，B。此外，可以给显示信号r，g，b加上另一个视频信号AV，或用视频信号AV取代显示信号r，g，b。视频信号AV由例如数字会聚电路300产生，可采用STV205型的STMicroelectornics集成电路。给数字会聚电路300的指令从微控制器900和950经数据总线302被耦合，这些指令选择产生其中一些不同的会聚测定和校准视频显示测试信号，例如测定块M，测定块M可以设置在显示屏101上形成的光栅105中的任何位置。

图1、3、4和5中的显示屏都绘成带有黑色图象细节的白色显示区域，虽然图象可以采用这种显示安排，但这并不是所希望的，稍后进行说明。一般地，会聚图象是以黑色屏面和白色或灰色线或字符的方式产生的。为方便起见，图1、3、4和5绘成白色背景的黑色图象细节。

如前所述，最重要的是在会聚调整的过程中显示一个设置栅极或校准图象的光栅必须稳定，没有瞬间几何畸变现象。造成这个现象的原因可能是偏转场不稳定或光栅大小随CRT高压电源变化而变化。此外，由于图象是由CRT作为亮度随电子束电流变化而产生的变化拍摄出来的，因而显然在表示显示图象平均亮度的电子束电流下调整会聚情况是有利的。持续不断观察广播电视网络图象信号经过30天的监视结果表明，图象信号的平均信号电平均为30IRE单位。因此，为保持会聚的显示状态，在表示收到平均广播信号电平的平均电子束电流下调整会聚是有利的。

图3示出了本发明的第一个校准图象信号APL1，其中APL1是安排得使其产生一个30IRE单位的平均视频信号电平。信号APL1产生的平均图象亮度正比于显示信号的范围、或形成图象信号APL的视频信号幅值、或显示范围和视频信号幅值两者的组合的效果。这样，采用图3所示的信号APL1将校准信号图象块M放入光栅区域中，使得各传感器检测图象块的一个边缘。鉴于图象块为达到照射传感器的目的所需要的最佳会聚位置是已知的，因而当传感器检测出图象块的边缘时就可确定实际显示的位置。因此，会聚误差就可用所产生的理论校准块位置与实际检测出的位置之间的位置差表示。

虽然图3说明了本发明的采用图象信号APL1在平均信号或电子束电流电平下的校准，但图3还说明了光栅大小的变化。具体地，图3示出了一个动态光栅变化，但此外光栅总的大小还可能由于显示信号APL1所需要的电子束电流增加和CRT高压电源调整不足而变化。此外，CRT显示图象是根据电子束电流的变化通过亮度调制拍摄下来的，因而如此差的电压调节可能会使之前会聚过的光栅产生与图象有关的动态误会聚。图3中，观看区域100的边缘毗邻光传感器S1-S8，其中虚线210表示一个正确的、不畸变的边缘位置，在该处可由例如传感器S8检测出校准图象块M的边缘。然而，由于这种显示设备的EHT调节情况差，高压由于视频信号电平或信号APL1的亮度需要额外的电子束电流而下降，而且如前所述的那样，光栅大小局部地增加，如光栅边缘线200所示的那样。这样，如前所述，校准图象M在光栅上移动，直到为例如传感器S9检测出为止，会聚误差按前述那样确定。然而，由于光栅在传感器S8局部地畸变，因而测出的会聚误差是不正确的，从而需要进行会聚校正，而会聚校正使光栅边缘位置不对，如线条220所示。这个光栅畸变还使显示出的图象错位如边缘230L所示，同样对图象信号APL1的右光栅边缘230R也是如此。

图4示出了显示设备实例上显示出的屏上显示字幕或OSD(屏上显示)，这如先前所述的那样，EHT的调节也是不好。虽然图4中没有确定图象APL1的平均电平或电子束电流，但OSD字符的亮度级使电子束电流增加，从而使高电压下降，得出的光栅局部畸变。因此，从图4可知，屏上字幕会使光栅局部畸变，如畸变200所示，从而使光栅在没有OSD字符时位置或校准出错。这样，如果在自动校准或光栅测定期间显示OSD字幕，则可以有利地将字符设置在显示屏上通过采用与边缘光传感器S1、S3、S4、S5、S7和S8的位置相应的额定计数字不同的光栅线计数值避免边缘光传感器的位置。

图5示出了本发明的另一种校准显示图象，这种图象通过采用在避免光栅在测定光传感器附近局部畸变的显示屏位置的情况下，产生预定平均电子束电流的图象块APL2t和APL2b便于在预定平均电子束电流下测定光栅。可以看到，图象块APL2t包括提高图象APL2t产生的标准化电子束电流的OSD消息字符。然而，有利的是，图象块APL2t可以根据附加的消息字符经控制逻辑电路301在可控制的情况下进行调整，以保持所要求标准化电子束电流表示一个平均的图象电平。从图象块APL2t得到的电子束电流可以通过对于形成图象块的视频信号幅值根据消息字符数及其各自的视频信号幅值进行调节而控制。图象块APL2t引起的电子束电流也可以根据消息字符通过改变图象块的显示部位进行控制。例如，在一个屏上显示期间，可以动态地利用水平或垂直持续时间或光栅线计算，以保持所要求的平均图象电子束电流。虽然在以上的说明中，图象块APL2t一直控制在视频信号电平或显示区域以建立和保持一个预定的平均电子束电流，但这种动态电子束电流补偿也可以应用到图象块APL2t，以当采用屏上消息时保持所要求的平均电子束电流。

Claims

1．一种用于在带有CRT显示器的电视接收机中进行会聚校准的装置，其特征在于，

一个显示屏(101)，在毗邻显示屏各边缘处设置有光传感器(S1-S8)；

一个阴极射线管(GCRT)，它产生一个光栅，用于照射到所述显示屏(101)和光传感器(S1-S8)上；和

一个信号发生器(310／500)，它产生一个视频信号(AV)，该视频信号的一个第一部分(M)用于会聚校准，并且一个第二部分(APL1)具有足够的视频信号幅值以使束电流(IG)加载的平均电平对应于接收广播视频过程中能够出现的平均电平，所述视频信号(AV)耦合到所述阴极射线管，用于照射所述显示屏(101)和传感器(S1-S8)，

所述视频信号(AV)使得采用束电流(IG)加载的平均电平进行会聚校准，从而确保在接收广播视频的过程中保持会聚校准。

2．如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述视频信号(AV)的所述第一部分(M)在可控制的情况下产生，以将所述第一部分(M)的一个显示图象设置在照射所述光传感器(S1)的其中之一的位置。

3．如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述视频信号(AV)的所述第二部分(APL1)在可控制的情况下产生，以将其一个显示图象设置在空间偏离所述光传感器(S1-S8)的一个光栅位置。

4．如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述视频信号(AV)的所述第二部分(APL1)具有约为30IRE单位的视频信号幅值。

5．如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述视频信号(AV)的所述第二部分(APL1)是足够的视频信号幅值的另一部分，并且控制得使其形成大小可产生电子束电流(IG)加载的所述平均电平的一个显示光栅。

6．一种在CRT显示器中用于会聚校准的图象显示信号，其特征在于，

其中，所述视频信号(AV)的所述第一部分(M)在可控制的情况下产生，以将所述第一部分(M)的一个显示图象设置在照射所述光传感器(S1)的其中之一的位置，并且所述视频信号(AV)的所述第二部分(APL1)在可控制的情况下产生，以将所述可看得出的图象设置在空间偏离所述光传感器(S1-S8)的一个光栅位置。

7．如权利要求6所述的图象显示信号，其特征在于，所述视频信号(AV)的所述第二部分(APL1)是一个可控制地设置在所述光栅上的、避免毗邻所述光传感器的所述其中之一的光栅畸变的屏幕上的显示消息。