專利名稱：防止穹起現(xiàn)象的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于防止穹起(doming)現(xiàn)象的方法和設(shè)備。更具體地，本發(fā)明涉及在電視接收機(jī)中的用于防止穹起現(xiàn)象的電路。
EP-A-0,525,976描述了現(xiàn)有技術(shù)中的一種預(yù)定提供一般強(qiáng)度校正的強(qiáng)度校正電路，而對(duì)于防止穹起的形成無(wú)任何幫助。對(duì)于該強(qiáng)度校正電路的功能的細(xì)節(jié)，可以參照所述公開(kāi)文件。
穹起現(xiàn)象可能發(fā)生在這樣的情形中，陰極射線圖象管蔭罩的一部分被高能電子束輻射導(dǎo)致蔭罩的部分變形，從而在在蔭罩中形成一個(gè)“穹起”。因?yàn)殛帢O射線管的幾何形狀，穹起現(xiàn)象的影響在屏幕的邊緣相對(duì)更強(qiáng)，在屏幕邊緣，電子束以一個(gè)相對(duì)更大的偏轉(zhuǎn)角打擊在蔭罩上。
具有高強(qiáng)度的電子束響應(yīng)于一個(gè)局部高亮度信號(hào)而產(chǎn)生。為了防止穹起現(xiàn)象，亮度信號(hào)必須被這樣控制，使得所產(chǎn)生的電子束強(qiáng)度在屏幕的至少那些有可能發(fā)生穹起的區(qū)域中被限制。
專用于防止穹起現(xiàn)象的電路在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)是公知的。在EP-A-0,354,518中描述了一個(gè)例子。該電路描述了其中包括用于處理亮度信號(hào)的裝置，該裝置包括一個(gè)用于僅僅濾出亮度信號(hào)的低頻分量的低通濾波器，該低頻分量在第一比較器中和與水平和垂直調(diào)制信號(hào)有關(guān)的第一參考信號(hào)相比較，產(chǎn)生一個(gè)用于充電/放電電路的控制信號(hào)，如果在屏幕的一些區(qū)域的亮度高到將產(chǎn)生穹起現(xiàn)象，則充電/放電電路將進(jìn)行充電。充電/放電電路的輸出與第二參考電平信號(hào)相比較，產(chǎn)生一個(gè)校正信號(hào)，該校正信號(hào)用于修正屏幕的對(duì)比度或亮度以抵消任何穹起現(xiàn)象。
在現(xiàn)有技術(shù)的電路中，考慮到穹起現(xiàn)象主要出現(xiàn)在屏幕邊緣而不是在屏幕中央，因此第一參考信號(hào)是如此產(chǎn)生的，使得在屏幕中央的可允許亮度級(jí)別相對(duì)較高，而在屏幕邊緣的可允許亮度級(jí)別相對(duì)較低。
本發(fā)明的目的是提供一個(gè)改進(jìn)的穹起現(xiàn)象的防止措施。為此，本發(fā)明提供一個(gè)如獨(dú)立權(quán)利要求所限定的穹起現(xiàn)象防止措施。其他有利的實(shí)施例如從屬權(quán)利要求所限定的。
在根據(jù)本發(fā)明的第一方面所述的防止穹起現(xiàn)象的方法中，由一個(gè)亮度信號(hào)來(lái)獲得亮度柱狀圖分布值，各種亮度柱狀圖分布值被處理和歸一化，亮度柱狀圖分布值被處理以對(duì)至少實(shí)際對(duì)比度和亮度設(shè)置進(jìn)行校正以獲得校正的柱狀圖數(shù)據(jù)，由所校正的柱狀圖數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)束流，并由所預(yù)測(cè)的束流來(lái)獲得一個(gè)校正信號(hào)并使得所述校正信號(hào)在處理和歸一化步驟中有效。優(yōu)選地，通過(guò)確定局部的柱狀圖以對(duì)至少兩個(gè)窗口(圖2中32，34)校正局部束流來(lái)防止局部穹起。
有利地，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)穹起現(xiàn)象防止電路主要利用一個(gè)對(duì)亮度數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算的處理器，該亮度數(shù)據(jù)是在形成標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度控制電路的一部分的柱狀圖存儲(chǔ)器中可用的。在許多情形中，處理器是已經(jīng)存在的，如果所述處理器具有足夠的空閑空間，則根據(jù)本發(fā)明的穹起防止電路可以無(wú)需對(duì)于電視接收電路增加任何實(shí)際硬件就可以實(shí)現(xiàn)。將一個(gè)適當(dāng)?shù)某绦蜓b載入已有的處理器中以由可用數(shù)據(jù)計(jì)算校正數(shù)據(jù)將可以解決問(wèn)題的主要部分。
本發(fā)明的這些和其他方面將通過(guò)參照下述的實(shí)施例變得更加清楚和明了。
在附圖中

圖1示出了一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的電路的示意圖；圖2示出了一個(gè)具有其中根據(jù)本發(fā)明的電路被激活的窗口的屏幕；圖3示出了一個(gè)提供了許多細(xì)節(jié)的更詳細(xì)的電路；在圖1中的電路包括三個(gè)部件2，4和6，部件2為一個(gè)普通的強(qiáng)度校正設(shè)備，部件4為一個(gè)包括用于影響對(duì)比度和亮度的用戶可訪問(wèn)設(shè)置單元的標(biāo)準(zhǔn)電視接收機(jī)電路，而部件6包括根據(jù)本發(fā)明的穹起現(xiàn)象防止電路。
圖1中的部件2示出了一個(gè)普通強(qiáng)度校正設(shè)備的構(gòu)造。參考標(biāo)記10表示一個(gè)用于獲得一個(gè)輸入亮度信號(hào)Y的亮度分布的柱狀圖存儲(chǔ)器，12表示一個(gè)用于對(duì)柱狀圖執(zhí)行累加并對(duì)于各自的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化從而使得最大累加頻率變得與輸出亮度信號(hào)的最大值相一致的查詢表操作電路，14表示一個(gè)用于保存由查詢表操作電路12所歸一化的數(shù)據(jù)和允許響應(yīng)于一個(gè)輸入信號(hào)亮度級(jí)別讀出一個(gè)校正信號(hào)的查詢表存儲(chǔ)器。應(yīng)注意的是使用查詢表存儲(chǔ)器僅僅是許多獲得亮度比率變化的可能方式中的一個(gè)，諸如分段線性技術(shù)或一個(gè)非線性函數(shù)的直接應(yīng)用。
假設(shè)，在圖1中亮度信號(hào)Y是一個(gè)必須通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器22轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的模擬信號(hào)，如果亮度信號(hào)已經(jīng)是數(shù)字形式，則轉(zhuǎn)換器22可以省略。
在部件2中的子電路的功能在上述EP-A-0,354,418中有進(jìn)一步的描述，在此引入作為參考。圖1中的電路1具有一個(gè)包括亮度和對(duì)比度控制器24的第二部件4，該亮度和對(duì)比度控制器24包括一個(gè)對(duì)比度控制器26和一個(gè)亮度控制器28。亮度和對(duì)比度控制器24的校正輸出信號(hào)被提供給一個(gè)RGB放大器30以將該信號(hào)帶到一個(gè)適合于激勵(lì)實(shí)際陰極射線管控制元件的電平。
圖1中的第三部件6包括一個(gè)由對(duì)比度控制器26和亮度控制器28接收輸入信號(hào)，以使得來(lái)自柱狀圖存儲(chǔ)器10的輸出信號(hào)經(jīng)受與來(lái)自查詢表14的亮度信號(hào)相同的校正的仿真亮度和對(duì)比度控制電路16。在執(zhí)行所述校正之后，一個(gè)加法電路18提供所有接收值的加權(quán)和。所得的和與實(shí)際的總束流有關(guān)。所得的和在電路20中被進(jìn)一步處理為一個(gè)校正值。所獲得的校正值被回傳給查詢表操作電路12以實(shí)現(xiàn)該校正。
圖1中的電路最終包括一個(gè)一前一后開(kāi)關(guān)S1，S2。在所示的位置，這些開(kāi)關(guān)使得部件2中的電路只作用為如現(xiàn)有技術(shù)中已知類型的標(biāo)準(zhǔn)亮度控制電路。如果兩個(gè)開(kāi)關(guān)都被擲入另一位置，則部件2中的電路與部件4中的電路相組合并作用為穹起防止電路。清楚的是，開(kāi)關(guān)S1和S2以這樣一種適當(dāng)步調(diào)操作，使得一方面柱狀圖數(shù)據(jù)將以一種充分的重復(fù)頻率被規(guī)律地刷新，同時(shí)另一方面至少部分柱狀圖數(shù)據(jù)處于一種可用于計(jì)算一個(gè)校正值的正確移動(dòng)中，所校正的值對(duì)于防止穹起現(xiàn)象是有效的。
在如圖3所示地描述更詳細(xì)電路之前，先將注意力轉(zhuǎn)向示意性地描述在電視屏幕上可能產(chǎn)生穹起現(xiàn)象的區(qū)域。為了獲得可能的穹起現(xiàn)象的有關(guān)數(shù)據(jù)，無(wú)需注意整個(gè)屏幕，這是因?yàn)轳菲瓞F(xiàn)象主要發(fā)生在距離屏幕中心一定距離的區(qū)域，其中在束流和屏幕之前的蔭罩之間的角度明顯小于90度。為了避免不必要的測(cè)量和處理過(guò)程，優(yōu)選地是所述處理裝置只處理與屏幕上特定區(qū)域，所謂窗口，有關(guān)的亮度信號(hào)的部分。更具體地是，所述窗口是包括分別在屏幕的右和左側(cè)的細(xì)長(zhǎng)垂直區(qū)域的左右窗口。
在圖2中，在屏幕36上限定了兩個(gè)窗口32和34，其中每個(gè)窗口具有與電視屏幕36高度相等的高度。窗口32的寬度被示出為W1而窗口34的寬度被示為W2。無(wú)需W1＝W2。根據(jù)本發(fā)明的電路的目的現(xiàn)在是測(cè)量投射在覆蓋每個(gè)窗口32和34的CRT蔭罩上的總束流。如果在一個(gè)窗口上的所測(cè)量或估計(jì)的總束流高于預(yù)定的限制值，使得可能發(fā)生穹起現(xiàn)象，則一個(gè)校正信號(hào)被發(fā)往亮度控制電路，以總體上減少電路上的亮度并從而防止穹起現(xiàn)象。
窗口33和35用于測(cè)量CRT的熱-機(jī)械補(bǔ)償是否實(shí)際上作了它所推想作的以防止局部的穹起。假定，屏幕的整個(gè)左半部為白。在此情形中，區(qū)域33將為白，使得蔭罩(通常由雙金屬制成)的熱活性懸置變得太熱，從而幾乎完成對(duì)在區(qū)域32中的局部穹起的補(bǔ)償。再次，該組合發(fā)生是基本的，這是因?yàn)榉駝t一個(gè)錯(cuò)誤的警報(bào)將非常經(jīng)常地給出。該補(bǔ)償系統(tǒng)將考慮具有由鐵所制成的蔭罩的CRT。對(duì)于具有不脹鋼的蔭罩的CRT，無(wú)需該補(bǔ)償，因?yàn)閷?duì)于這種類型的顯示器，蔭罩不用借助雙金屬懸置，而是通過(guò)選擇具有低膨脹系數(shù)的金屬來(lái)進(jìn)行熱補(bǔ)償。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3，在圖3中，柱狀圖強(qiáng)度控制電路包括柱狀圖測(cè)量存儲(chǔ)器40，處理器42和查詢表44。這些部件工作的方式已在上面進(jìn)行了描述，因此不需作任何進(jìn)一步解釋。查詢表44的輸出信號(hào)形成水平/垂直-縮放電路46，對(duì)比度電路48，亮度電路50，RGB控制器52和一個(gè)CRT-γ校正電路54的輸入信號(hào)。所有這些電路在現(xiàn)有技術(shù)的電視接收機(jī)中都可以發(fā)現(xiàn)，因此無(wú)需作任何進(jìn)一步的解釋。
亮度信號(hào)Y通過(guò)AGC電路56提供給柱狀圖測(cè)量存儲(chǔ)器50以及查詢表存儲(chǔ)器44。柱狀圖存儲(chǔ)器40被連接到一個(gè)開(kāi)關(guān)S10(對(duì)應(yīng)于圖1的S1)。開(kāi)關(guān)S10被連接到另一五位開(kāi)關(guān)S12，兩個(gè)開(kāi)關(guān)是由場(chǎng)景變化檢測(cè)器59所控制的窗口發(fā)生器58來(lái)一前一后控制的。如果該電路需要屬于左穹起區(qū)域窗口、右穹起區(qū)域窗口34、左過(guò)掃描窗口33或右過(guò)掃描窗口35的數(shù)據(jù)，則窗口發(fā)生器48關(guān)心將開(kāi)關(guān)S10和S12帶到對(duì)應(yīng)的位置。如果不需要這些數(shù)據(jù)，則開(kāi)關(guān)被帶到最低位置，其中電路40、42和44一起作用為現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)文件中所描述的功能。
如果我們假設(shè)開(kāi)關(guān)S10和S12處于其四個(gè)最高位置中的一個(gè)，則柱狀圖存儲(chǔ)器40的輸出信號(hào)為所有提供給柱狀圖校正電路60中的第一個(gè)。實(shí)際上，電路60仿照在電路44中執(zhí)行的動(dòng)態(tài)對(duì)比功能。此后，校正的信號(hào)被提供給電路62，其中基于由對(duì)比度控制電路48額亮度控制電路50所接收的信號(hào)來(lái)執(zhí)行對(duì)比度和亮度校正。另一個(gè)被提供給電路62的信號(hào)由束流限制器63所獲得。由于束流限制器63為現(xiàn)有技術(shù)中公知的電路。束流限制器63關(guān)心的是使得沒(méi)有束流達(dá)到高于預(yù)定限制水平的環(huán)境條件。如果需要，在電路63的輸出端處的值在束流限制器63為此提供一個(gè)指示的情形下被校正。
RGB放大器52當(dāng)然具有對(duì)于實(shí)際亮度信號(hào)的影響，但是在仿真電路中，這種影響實(shí)際上為一個(gè)恒定的因素，因此在RGB放大器52和校正電路63之間無(wú)需聯(lián)系。CRT-γ校正電路54的影響被轉(zhuǎn)化為模仿γ校正的電路64。
在γ校正電路64輸出端處的值被發(fā)送到一個(gè)加法電路66中，該加法電路在輸出端實(shí)際上提供了一個(gè)所測(cè)量窗口的總束流的估計(jì)值束流＝∑權(quán)重(桶)×柱狀圖(桶)其中權(quán)重(n)為在桶(bucket)數(shù)n中每個(gè)象素的束流而柱狀圖(n)為落入其中的圖象的象素量。
至今，仍根據(jù)窗口尺寸來(lái)計(jì)算束流，這是因?yàn)橛芍鶢顖D所測(cè)量的總象素量是隨窗口尺寸線性變化的。因?yàn)榇翱诔叽缫砸粋€(gè)50Hz/60Hz的重復(fù)條件來(lái)變化，則必須增加一個(gè)校正，為此要增加一個(gè)窗口尺寸校正電路68。
迄今為止所計(jì)算的預(yù)測(cè)都傾向于低估在窗口的一部分為亮而另一部分為暗的情形中的束流的穹起效應(yīng)。作為一個(gè)例子，取一個(gè)在屏幕頂部25％上為亮的天空而剩余部分為暗的陸地的場(chǎng)景。窗口的平均束流將不高，這主要取決于大量的暗區(qū)域。然而，在天空部分仍然存在局部穹起的危險(xiǎn)。為了對(duì)此進(jìn)行補(bǔ)償，增加一個(gè)黑/白平衡校正電路70，其中基于亮/暗分布來(lái)執(zhí)行一個(gè)校正。
根據(jù)所選擇的窗口，黑/白平衡校正電路70的輸出信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)S12被進(jìn)一步提供給左部預(yù)測(cè)電路72或右部預(yù)測(cè)電路74。這些預(yù)測(cè)電路控制計(jì)算校正電路76，該計(jì)算校正電路提供一致的校正值給柱狀圖算法處理器42。
處理柱狀圖算法處理器42，校正信號(hào)還可以回傳給圖3所示的對(duì)比度控制器48。
如上所示的，本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例提供了一個(gè)電子局部穹起防止(ELDP)，其中在幾個(gè)地點(diǎn)確定局部的柱狀圖，而其中在圖象的預(yù)定區(qū)域執(zhí)行束流的預(yù)測(cè)。該實(shí)施例是基于由局部亮度柱狀圖的測(cè)量來(lái)獲得蔭罩的局部穹起的預(yù)測(cè)的思想。對(duì)比在現(xiàn)有技術(shù)中柱狀圖測(cè)量?jī)H使用一個(gè)測(cè)量窗口來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)對(duì)比度控制，在本實(shí)施中，一個(gè)開(kāi)關(guān)被設(shè)置在五個(gè)窗口之間，也即一個(gè)動(dòng)態(tài)對(duì)比度控制窗口加上四個(gè)由于電子局部穹起防止的窗口32-35。一旦測(cè)量一個(gè)ELDP窗口的柱狀圖，軟件處理由此計(jì)算蔭罩的功率負(fù)載。
應(yīng)注意的是，上述實(shí)施例并非用于限制本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)許多其他實(shí)施例，而不背離所附權(quán)利要求的范圍。在權(quán)利要求中，括弧中的參考標(biāo)記不應(yīng)理解為限制該權(quán)利要求。單詞“包括”不排除存在權(quán)利要求所列舉的元件或步驟之外的元件或步驟。在元件前的冠詞“一”或“一個(gè)”不排除存在多個(gè)這種元件。本發(fā)明可以借助包括幾個(gè)分量元件的硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以借助一個(gè)適當(dāng)編程的計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在枚舉幾個(gè)裝置的設(shè)備權(quán)利要求中，幾個(gè)這種裝置可以用一個(gè)和相同的硬件項(xiàng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。唯一的事實(shí)是在相互不同的從屬權(quán)利要求中所述的某個(gè)措施未指出這些措施的組合不能用于有利條件。
權(quán)利要求
1.一種用于防止穹起現(xiàn)象的方法，該方法包括由一個(gè)亮度信號(hào)來(lái)獲得(10；40)亮度柱狀圖分布值；處理并歸一化(12；42)各種亮度柱狀圖分布值；處理(16；62)亮度柱狀圖分布值以校正至少實(shí)際的對(duì)比度和亮度設(shè)置以獲得校正的柱狀圖數(shù)據(jù)；由所校正的柱狀圖數(shù)據(jù)來(lái)提供(18；66)一個(gè)預(yù)測(cè)的束流；由所預(yù)測(cè)的束流來(lái)獲得(20；76)一個(gè)校正信號(hào)并使得該校正信號(hào)在所述處理和歸一化步驟(12；42)中有效。
2.一種用于防止穹起現(xiàn)象的電路，該電路包括用于由一個(gè)亮度信號(hào)來(lái)獲得亮度柱狀圖分布值的柱狀圖存儲(chǔ)器(10；40)；用于處理并歸一化所述柱狀圖存儲(chǔ)器(10；40)中各種亮度柱狀圖分布值的操作電路(12；42)；用于處理亮度柱狀圖分布值以校正至少實(shí)際的對(duì)比度和亮度設(shè)置以獲得校正的柱狀圖數(shù)據(jù)的裝置(16；62)；用于由所校正的柱狀圖數(shù)據(jù)來(lái)提供一個(gè)預(yù)測(cè)的束流的裝置(18；66)；由所預(yù)測(cè)的束流來(lái)獲得一個(gè)校正信號(hào)并使得該校正信號(hào)在所述處理和歸一化步驟(12；42)中有效的裝置(20；76)。
3.權(quán)利要求2的電路，其中僅考慮相應(yīng)于屏幕預(yù)定區(qū)域(33，32，34，35)的亮度信號(hào)以基于局部柱狀圖測(cè)量來(lái)獲得局部的束流預(yù)測(cè)。
4.權(quán)利要求3的電路，其中預(yù)測(cè)的區(qū)域(32，34)覆蓋具有相對(duì)較小水平尺度和相對(duì)較大垂直尺度的，分別在屏幕的左或右側(cè)一定距離處的細(xì)長(zhǎng)窗口。
5.權(quán)利要求4的電路，其中另外的預(yù)定區(qū)域(33，35)覆蓋具有相對(duì)較小水平尺度和相對(duì)較大垂直尺度的，分別緊鄰屏幕的最左或最右側(cè)，用于局部穹起的熱機(jī)械補(bǔ)償?shù)募?xì)長(zhǎng)窗口。
6.權(quán)利要求2的電路，其中一個(gè)開(kāi)關(guān)(S1；S10)被安置在柱狀圖存儲(chǔ)器(10；40)和柱狀圖數(shù)據(jù)處理裝置(16；66)之間用于將柱狀圖存儲(chǔ)器(10；40)的輸出端連接到所述柱狀圖數(shù)據(jù)處理裝置(16；66)或者連接到所述操作電路(12；42)。
7.權(quán)利要求2的電路，其中所述柱狀圖數(shù)據(jù)處理裝置(16；66)包括用于與一個(gè)查詢表存儲(chǔ)器(14；44)中所指示的強(qiáng)度變化一致地校正數(shù)據(jù)的裝置，該查詢表存儲(chǔ)器保存所處理和歸一化的柱狀圖值。
8.權(quán)利要求2的電路，其中用于預(yù)測(cè)束流的裝置(18；66)包括一個(gè)加法器，其中由柱狀圖存儲(chǔ)器(10；40)所接收的各個(gè)值在乘以一個(gè)加權(quán)因子之后被相加以獲得一個(gè)加權(quán)和。
9.權(quán)利要求8的電路，其中該加權(quán)和在窗口尺寸補(bǔ)償電路(68)中被處理以提供對(duì)50Hz/60Hz接收機(jī)電路的補(bǔ)償。
10.權(quán)利要求8的電路，其中該加權(quán)和在黑/白補(bǔ)償電路(70)中被進(jìn)一步處理以提供對(duì)在窗口中相對(duì)較大白色表面的補(bǔ)償。
11.一個(gè)電視接收機(jī)，它包括一個(gè)陰極射線管，在該陰極射線管的屏幕上借助一個(gè)在一個(gè)電子接收機(jī)電路的控制之下的電子束來(lái)生成一幅圖象，該電子接收機(jī)電路包括強(qiáng)度；對(duì)比度和亮度控制裝置，所述強(qiáng)度控制裝置配置有一個(gè)入權(quán)利要求2中所述的局部穹起防止電路。
全文摘要
在一種用于防止穹起現(xiàn)象的方法,由一個(gè)亮度信號(hào)來(lái)獲得(10)亮度柱狀圖分布值;處理并歸一化(12)各種亮度柱狀圖分布值;處理(16)亮度柱狀圖分布值以校正至少實(shí)際的對(duì)比度和亮度設(shè)置以獲得校正的柱狀圖數(shù)據(jù);由所校正的柱狀圖數(shù)據(jù)來(lái)提供(18)一個(gè)預(yù)測(cè)的束流;由所預(yù)測(cè)的束流來(lái)獲得(20)一個(gè)校正信號(hào)并使得給校正信號(hào)在所述處理和歸一化步驟(12)中有效。
文檔編號(hào)H04N5/14GK1383672SQ01801722
公開(kāi)日2002年12月4日 申請(qǐng)日期2001年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月13日
發(fā)明者M·W·紐溫惠岑, D·Y·W·范萊厄溫, K·L·L·范達(dá)梅 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司