SU1095450A1 - Device for automatic control of brightness and contrast of television picture - Google Patents

Device for automatic control of brightness and contrast of television picture Download PDF

Info

Publication number
SU1095450A1
SU1095450A1 SU823477057A SU3477057A SU1095450A1 SU 1095450 A1 SU1095450 A1 SU 1095450A1 SU 823477057 A SU823477057 A SU 823477057A SU 3477057 A SU3477057 A SU 3477057A SU 1095450 A1 SU1095450 A1 SU 1095450A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
brightness
contrast
amplifier
Prior art date
Application number
SU823477057A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Александрович Камалягин
Сергей Николаевич Клюев
Олег Леонидович Куляс
Original Assignee
Куйбышевский электротехнический институт связи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Куйбышевский электротехнический институт связи filed Critical Куйбышевский электротехнический институт связи
Priority to SU823477057A priority Critical patent/SU1095450A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1095450A1 publication Critical patent/SU1095450A1/en

Links

Abstract

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКИ ЯРКОСТИ И КОНТРАСТНОСТИ ТЕЛЕВИЗИОННОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ , содержащее последовательно соединенные блок регулируемой фиксации, вход которого  вл етс  входом видеосигналов , выходной видеоусилитель, выход которого соединен с катодом электронно-лучевой трубки, детектор минимального значени , детектор максимального значени , входы которых объединены, в выходы соединены с входами блока вычитани , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности автоматического регулировани   ркости и контрастности телевизионного изображени  при изменении скорости развертки в широком диапазоне, введены генератор импульсов подсветки, широтно-импульсный модул тор и усилитель импульсов подсветки, последовательно включенные , при этом выход усилител  импульсов подсветки соединен с модул тором электронно-лучевой трубки, второй вход широтноимпульсного модул тора соединен с выходом блока вычитани , причем вход детектора минимального значени  объединен с входом блока регулируемой фиксации, а его выход (Л соединен с уходом управлени  блока регулируемой фиксации.DEVICE FOR AUTOMATIC ADJUSTMENT BRIGHTNESS AND CONTRAST TELEVISION PICTURES, comprising series-connected unit adjustable fixing, the input of which is an input video signal, the output of the video amplifier whose output is connected to the cathode of the cathode ray tube, a minimum value detector, a peak value detector whose inputs are combined into outputs Connected to the inputs of the subtraction unit, characterized in that, in order to increase the accuracy of automatic adjustment of brightness and contrast and television image when changing the sweep speed in a wide range, a backlight pulse generator, a pulse width modulator and a backlight pulse amplifier are inserted, connected in series, the output of the backlight pulse amplifier is connected to a cathode ray modulator, the second input of a pulse width modulator is connected with the output of the subtraction unit, and the minimum value detector input is combined with the input of the adjustable latching unit, and its output (L is connected to the care of the control unit uliruemoy fixation.

Description

cpu9.1 .cpu9.1.

Изобретение относитс  к радиотехнике и может быть использовано в прикладных телевизионных (ТВ) системах, например в растровых электронных микроскопах (РЭМ)The invention relates to radio engineering and can be used in applied television (TV) systems, such as scanning electron microscopes (SEM).

Известно устройство автоматической регулиррвки  ркости дл  электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) с электромагнитным управлением , обеспечивающее регулировку  ркости свет щегос  п тна ЭЛТ в зависимости от скорости развертки, которое содержит два дифференцирующих усилител , соединенных выходами через блоки возведени  в квадрат с входами сумматора. Выход сумматора через усилитель соединен с модул тором ЭЛТ. Усилитель охвачен цепью отрицательной обратной св зи, содержащей переключаемый прецезионный делитель напр жени . На входы дифференцирующих усилителей поданы сигналы, пропорциональные строчному и кадровому отклон ющим токам 1.A device for automatically adjusting the brightness for a cathode-ray tube (CRT) with electromagnetic control is known, which provides for adjusting the brightness of a light spot of a CRT depending on the scanning speed, which contains two differentiating amplifiers connected by outputs through squares to the inputs of the adder. The output of the adder is connected via an amplifier to a CRT modulator. The amplifier is covered by a negative feedback circuit containing a switchable precision voltage divider. Signals proportional to line and frame deflection currents 1 are applied to the inputs of differentiating amplifiers.

Однако .устройство характеризуетс  малой точностью аналоговых блоков возведени  в квадрат, примен емых в устройстве, что снижает точность регулировки  ркости и контрастности ТВ изображени  при изменении скорости развертки, а также сложностью изготовлени  прецезионного переключаемого делител  в цепи отрицательной обратной св зи.However, the device is characterized by low accuracy of the analog squaring blocks used in the device, which reduces the accuracy of adjusting the brightness and contrast of the TV image when the scanning speed is changed, as well as the difficulty of manufacturing a precision switchable negative feedback circuit.

, Известно устройство дл  автоматической стабилизации  ркости светового п тна электронно-лучевой трубки, которое содержит ЭЛТ, управл ющие входы которой соединены с выходами видеоусилител  и щиротноимпульсного модул тора. Экран ЭЛТ через объектив и светоделитель соединен с фотоприемником . Выход фотоприемника через интегратор соединен с первым входом компаратора , второй вход которого соединен с источником опорного напр жени , а выход соединен с управл ющим входом щиротноимпульсного модул тора 2.A device is known for automatically stabilizing the brightness of a light spot of a cathode ray tube, which contains a CRT, the control inputs of which are connected to the outputs of a video amplifier and a pulse width modulator. The CRT screen through the lens and the beam splitter is connected to the photodetector. The output of the photodetector is connected via an integrator to the first input of the comparator, the second input of which is connected to the source of the reference voltage, and the output is connected to the control input of the pulse-width modulator 2.

Однако данное устройство нельз  применить дл  автоматической регулировки  ркости и контраста изображени , поскольку в нем имеетс  цепь оптической обратной св зи, состо ща  из объектива, светоделител , фотоприемника. Сигнал обратной св зи пройд  через эти блоки, будет иметь низкую контрастность, так как только объектив уменьщает контраст в 50-100 раз. Следовательно , суммарна  ощибка регулировани   ркости будет достаточно велика, а точность регулировани  экспозиции будет низкой.However, this device cannot be used to automatically adjust the brightness and contrast of the image, because it has an optical feedback circuit consisting of a lens, a beam splitter, a photodetector. The feedback signal passing through these blocks will have low contrast, since only the lens reduces the contrast by 50-100 times. Consequently, the total luminance adjustment error will be quite large, and the accuracy of exposure control will be low.

Кроме того, устройство представл ет собой замкнутую систему автоматического регулировани . Такие системы подвержены самовозбуждению, в св зи с чем к фазовым характеристикам устройства предъ вл ютс  весьма жесткие требовани , что усложн ет его техническую реализацию. Изображение, получаемое на экране ЭЛТ, поступает получателю зрительной информации через объектив и светоделитель, что резко снижаетIn addition, the device is a closed automatic control system. Such systems are subject to self-excitation, in connection with which the phase characteristics of the device are subject to very strict requirements, which complicates its technical implementation. The image obtained on a CRT screen enters the recipient of visual information through a lens and a beam splitter, which drastically reduces

 ркость и контрастность воспринимаемого изображени  и не приемлемо дл  электронных микроскопов.the brightness and contrast of the perceived image is not acceptable for electron microscopes.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  устройство дл  автоматической регулировки  ркости и контрастности ТВ изображени , содержащее последовательно соединенные блок регулируемой фиксации, вход которого  вл етс  входом видеосигнала, выходной видеоусилитель , выход которого соединен с катодом электронно-лучевой трубки, детектор минимального значени  и детектор максимального значени , входы которых объединены , а выходы соединены с входами блока вычитани  3.The closest to the invention to the technical essence is a device for automatically adjusting the brightness and contrast of a TV image, comprising a series-connected adjustable fixation unit, whose input is a video signal input, an output video amplifier whose output is connected to a cathode of a cathode ray tube, a minimum value detector a maximum value detector, whose inputs are combined, and the outputs are connected to the inputs of subtractor 3.

Однако в устройстве примен етс  схема автоматического регулировани  назад. Таким образом, имеетс  замкнута  система автоматического регулировани , котора  подвержена самовозбуждению. Это накладывает жесткие требовани  на фазовую характеристику устройства, что существенно усложн ет его схемное рещение.However, the device uses an automatic back regulation circuit. Thus, there is a closed automatic control system that is subject to self-excitation. This imposes strict requirements on the phase characteristic of the device, which significantly complicates its circuit design.

Кроме того, применение обратного регулировани  предъ вл ет повышенное требование к динамическому диапазону всех узлов устройства, охваченных обратной св зью. При этом их динамический диапазон должен быть в несколько раз больще, чем при пр мом регулировании.In addition, the use of feedback control imposes an increased requirement on the dynamic range of all device nodes covered by feedback. At the same time, their dynamic range should be several times larger than with direct control.

Цель изобретени  - повышение точности автоматического регулировани   ркости и контрастности телевизионного изображени  при изменении скорости развертки в щироком диапазоне.The purpose of the invention is to improve the accuracy of automatic adjustment of the brightness and contrast of a television image when changing the scanning speed in a wide range.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  автоматического регулировани   ркости и контрастности телевизионного изображени , содержащее последовательно соединенные блок регулируемой фиксации , вход которого  вл етс  входом видеосигналов , выходной видеоусилитель, выход которого соединен с катодом электроннолучевой трубки, детектор минимального значни  и детектор максимального значени , входы которых объединень, а выходы соединены с входами блока вычитани , введены генератор импульсов подсветки, щиротнОимпульсный модул тор и усилитель импульсов подсветки, последовательно включенные, при этом выход усилител  импульсов подсветки соединен с модул тором электроннолучевой трубки, второй вход щиротно-импульсного модул тора соединен с выходом блока вычитани , причем вход детектора минимального значени  объединен с входом блока регулируемой фиксации, а его выход соединен с входом управлени  блока регулируемой фиксации.The goal is achieved in that a device for automatically adjusting the brightness and contrast of a television image, comprising a series-connected adjustable latching unit whose input is an input of video signals, an output video amplifier whose output is connected to the cathode of a cathode ray tube, a minimum value detector and a maximum value detector, the inputs of which are combined, and the outputs are connected to the inputs of the subtraction unit, a backlight pulse generator is introduced, a pulse width the backlight pulse amplifier and amplifier are connected in series, the output of the backlight pulse amplifier is connected to a modulator of the electron-beam tube, the second input of the pulse-width modulator is connected to the output of the subtraction unit, and the minimum value detector input is combined with the input of the adjustable fixation unit, and the output is connected to the control input of the adjustable latching unit.

На фиг. 1 изображена структурна  электрическа  схема устройства дл  автоматического регулировани   ркости и контрастности ТВ изображени ; на флг. 2 - временные диаграммы напр жений.FIG. Figure 1 shows a structural electrical circuit for automatically adjusting the brightness and contrast of a TV image; on the flg. 2 - time diagrams of voltages.

Устройство дл  автоматической регулировки  ркости и контрастности изображени  (фиг. 1) содержит детектор 1 минимального значени  видеосигнала, детектор 2 максимального значени  видеосигнала, блок 3 регулируемой фиксации, блок 4 вычитани , выходной видеоусилитель 5, широтно-импульсный модул тор 6, генератор 7 импульсов подсветки, усилитель 8 импульсов подсветки , электронно-лучева  трубка 9 (ЭЛТ).The device for automatically adjusting the brightness and image contrast (Fig. 1) contains a minimum video signal detector 1, a maximum video signal detector 2, an adjustable latching unit 3, a subtraction unit 4, an output video amplifier 5, a pulse-width modulator 6, a backlight pulse generator , amplifier 8 backlight pulses, electron beam tube 9 (CRT).

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Входной видеосигнал (фиг. 2а) поступает на входы детекторов 1 и 2 минимального и максимального значений сигнала, а также на блок 3 регулируемой фиксации (фиг. 1). Выделенные вдетекторах 1 и 2 минимальное и максимальное за кадр (фиг. 26, в) значени  видеосигнала поступают на соответствующие входы блока 4 вычитани , на выходе которого получаетс  сигнал, пропорциональный размаху входного видеосигнала (фиг. 2д).The input video signal (Fig. 2a) is fed to the inputs of the detectors 1 and 2 of the minimum and maximum values of the signal, as well as to the block 3 of adjustable latching (Fig. 1). The minimum and maximum values of the video signal allocated in the detectors 1 and 2 (Fig. 26, c) are received at the corresponding inputs of the subtraction unit 4, the output of which is a signal proportional to the swing of the input video signal (Fig. 2e).

В блоке 3 регулируемой фиксации осуществл етс  фиксаци  к уровню Uo минимального значени  видеосигнала, что соответствует на изображении черному (фиг. 2г). После усилени  в выходном видеоусилителе 5 он подаетс  на катод ЭЛТ 9 и модулирует электронный луч по интенсивности. В широтно-импульсном модул торе 6 производитс  модул ци  по длительности в соответствии с величиной амплитуды выходного сигнала блока 4 вычитани  импульсов подсветки (фиг. 2 е), которые поступают с генератора 7 импульсов подсветки.In block 3 of the adjustable fixation, the minimum value of the video signal is fixed to the level Uo, which corresponds to the black image (Fig. 2d). After amplification in the output video amplifier 5, it is applied to the cathode of the CRT 9 and modulates the electron beam in intensity. In the pulse-width modulator 6, the modulation is performed in duration in accordance with the magnitude of the output signal amplitude of the backlight pulse subtraction unit 4 (Fig. 2e), which comes from the backlight pulse generator 7.

Широтно-модулированные импульсы подсветки усиливаютс  в усилителе 8, подаютс  на модул тор ЭЛТ 9 и отпирают луч на врем , равное длительности импульса подсветки .GW-modulated illumination pulses are amplified in amplifier 8, fed to a CRT modulator 9, and unblocked by a time equal to the duration of the illumination pulse.

Как известно,  ркость В каждого элемента изображени  на экране ЭЛТ 9 определ етс  временем свечени  этого элемента С и током луча, который, в свою очередь, зависит от величины видеосигнала, соответствующего этому элементуAs is known, brightness B of each image element on the screen of a CRT 9 is determined by the luminescence time of this element C and the beam current, which, in turn, depends on the size of the video signal corresponding to this element.

B f(U,€,),B f (U, €,),

В интервале Тц-2Ти. (фиг. 2г)  ркости самого темного (черного) элемента соответствует величина видеосигнала Uo, а  ркостиIn the interval TC-2Ti. (Fig. 2d) the brightness of the darkest (black) element corresponds to the size of the video signal Uo, and the brightness

самого светлого - величина и.. При этомthe brightest - the size and .. At the same time

9 выбираетс  таким образом (фиг. 2е),9 is selected in this way (Fig. 2e),

чтобы получить максимально возможныйto get the maximum possible

5 в данной ЭЛТ контраст изображени .5 in this CRT image contrast.

Предположим, что в промежуток времени предшествующий (N + l)Ti5, размах входного сигнала уменьщилс  (фиг. 2а). Однако  ркость самого темного элемента Suppose that in the time span preceding (N + l) Ti5, the input signal swing decreased (Fig. 2a). However, the darkness of the darkest element

0 не изменитс , так как минимальное за врем  кадра значение видеосигнала фиксировано к заданному уровню UQ, такому же как и во врем  TK-2Tjj (фиг. 2г). Яркость же самого светлого элемента будет меньше0 does not change, since the minimum value of a video signal during a frame is fixed to a given UQ level, the same as at TK-2Tjj (Fig. 2d). The brightness of the brightest element will be less

5 (фиг. 2г). Однако  ркость и контрастность изображени  на экране ЭЛТ 9 не изменитс , поскольку уменьшение размаха видеосигнала -компенсируетс  увеличени ем длительности взаимодействи  луча с люминофором ta (промежуток времени 5 (Fig. 2d). However, the brightness and contrast of the image on the CRT 9 screen does not change, since the reduction of the video signal swing is compensated by an increase in the duration of the interaction of the beam with the phosphor ta (the time interval

0 -(N-|-)jjj на -фиг. 1е) пропорционально управл ющему сигналу (фиг. 1д).0 - (N- | -) jjj on -fig. 1e) is proportional to the control signal (Fig. 1e).

При изменении скорости развертки врем  адресации к каждому элементу изображени  измен етс . Однако  ркость изображени  на экране ЭЛТ 9 будет посто нной, так как длительность импульса подсветки определ етс  только размахом входного видеосигнала и ограничена по максимуму временем взаимодействи  fa при самой большой скорости 0 разложени . Таким образом, одновременно происходит стабилизаци   ркости изображени  при любой скорости сканировани  на уровне  ркости, соответствующей самой быстрой развертке.When changing the scanning speed, the time of addressing to each element of the image changes. However, the brightness of the image on the CRT screen 9 will be constant, since the duration of the backlight pulse is determined only by the sweep of the input video signal and is limited by the maximum interaction time fa at the highest decomposition rate 0. Thus, at the same time, the image brightness is stabilized at any scanning speed at the brightness level corresponding to the fastest scan.

5 Использование предлагаемого изобретени  обеспечивает высокую точность автоматической регулировки  ркости и контрастности ТВ изображени  независимо от скорости развертки, при этом  ркость и контрастность остаютс  неизменными и оптимальны0 ми дл  наблюдени , а также дл  фоторегистрации . Совмещение операций автоматического регулировани  и стабилизации . ркости и контрастности ТВ изображени  при изменении скорости развертки снижает ап5 паратурные затраты.5 The use of the present invention provides high accuracy of automatic adjustment of the brightness and contrast of a TV image, regardless of the scanning speed, while the brightness and contrast remain unchanged and are optimal for observation as well as for photo registration. The combination of automatic regulation and stabilization. The brightness and contrast of the TV image when changing the scanning speed reduces the cost of the investment.

V V

muximuxi

VmimVmim

tt

Vmoxl UmiVmoxl umi

П2P2

Уиг. 2Uig 2

Claims (1)

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКИ ЯРКОСТИ И КОНТРАСТНОСТИ ТЕЛЕВИЗИОННОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ, содержащее последовательно соединенные блок регулируемой фиксации, вход которого является входом видеосигналов, выходной видеоусилитель, выход которо го соединен с катодом электронно-лучевой трубки, детектор минимального значения, детектор максимального значения, входы которых объединены, в выходы соединены с входами блока вычитания, отличающееся тем, что, с целью повышения точности автоматического регулирования яркости и контрастности телевизионного изображения при изменении скорости развертки в широком диапазоне, введены генератор импульсов подсветки, широтно-импульсный модулятор и усилитель импульсов подсветки, последовательно включенные, при этом выход усилителя импульсов подсветки соединен с модулятором электронно-лучевой трубки, второй вход широтноимпульсного модулятора соединен с выходом блока вычитания, причем вход детектора минимального значения объединен с входом <д блока регулируемой фиксации, а его выход соединен с входом управления блока регулируемой фиксации.DEVICE FOR AUTOMATIC ADJUSTMENT OF BRIGHTNESS AND CONTRAST OF A TELEVISION IMAGE, containing a series-connected block of adjustable fixation, the input of which is an input of video signals, an output video amplifier, the output of which is connected to the cathode of a cathode ray tube, a minimum value detector, which have a maximum value output, inputs, connected to the inputs of the subtraction unit, characterized in that, in order to improve the accuracy of automatic control of the brightness and contrast of the body when changing the scan speed over a wide range, a backlight pulse generator, a pulse-width modulator and a backlight pulse amplifier are introduced, connected in series, while the output of the backlight pulse amplifier is connected to the cathode ray tube modulator, the second input of the pulse-width modulator is connected to the output of the subtraction unit and the input of the minimum value detector is combined with the input <q of the adjustable fixation unit, and its output is connected to the control input of the adjustable fi sation. SU .,.,1095450 фиг. 1 >SU.,., 1095450 FIG. 1>
SU823477057A 1982-07-28 1982-07-28 Device for automatic control of brightness and contrast of television picture SU1095450A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823477057A SU1095450A1 (en) 1982-07-28 1982-07-28 Device for automatic control of brightness and contrast of television picture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823477057A SU1095450A1 (en) 1982-07-28 1982-07-28 Device for automatic control of brightness and contrast of television picture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1095450A1 true SU1095450A1 (en) 1984-05-30

Family

ID=21024588

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823477057A SU1095450A1 (en) 1982-07-28 1982-07-28 Device for automatic control of brightness and contrast of television picture

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1095450A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент US № 3714502, кл. 315-30, 1978. 2.Авторское свидетельство СССР № 745015, кл. Н 04 N 5/68, 1976. 3.Патент US № 4030125, кл. 358-169, 1980 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5504538A (en) Video signal processor for controlling the brightness and contrast of a display device
US3914545A (en) Automatic contrast control utilizing three control signals
JP2551984B2 (en) Scanning electron microscope
US2804498A (en) Gamma control for flying spot scanner
EP0700208B1 (en) Automatic brightness contrast lighting circuits and luminance/color difference signal processor and video display apparatus comprising the same
US2571306A (en) Cathode-ray tube focusing system
GB1492582A (en) Camera tube circuit
SU1095450A1 (en) Device for automatic control of brightness and contrast of television picture
US4593321A (en) Method of adjusting the current intensity of an electron beam in a pickup tube and television camera system suitable therefor
CA2178156C (en) Television receiver including shading correction without deteriorating s/n ratio
US5453782A (en) Automatic exposure and gain control for low light level television camera
US4379310A (en) Image tube suppression circuit
US5303056A (en) Dynamic gain correction for CRT printing
US5416818A (en) X-ray TV camera having function to switch a visual field of X-ray image
US2250293A (en) Contrast control for television systems
US4166281A (en) Video image highlight suppression circuit with delayed compensation
US4306251A (en) Dynamic beam current control
US3763316A (en) Dynamic focusing circuits for cathode ray tubes
US4190865A (en) Video image tube highlight suppression circuit
US3860751A (en) Method and arrangement for compensating for stray light effects in television cameras
GB1212552A (en) Improvements in and relating to devices for limiting beam current in television picture tubes
US3322895A (en) Television receiver circuit for stabilizing black level and limiting crt beam current
US2753394A (en) Television transmission systems
Van Roosmalen Adjustable Saturation in a Pick-up Tube with Linear Light Transfer Characteristic
Cope et al. Improvements in design and operation of image iconoscope type camera tubes