用于黑電平閉路補償的亮度調制器的制作方法

專利名稱：用于黑電平閉路補償的亮度調制器的制作方法
技術領域：
本發明一般涉及電視接收機、視頻監視器等等的顯象管中電子束電流限制問題。更具體地說，本發明涉及與圖象對比度和亮度控制有關的電子束電流限制的領域。
由彩色電視接收機等等的顯象管再現的圖象內容包括亮度信息和色度信息，該亮度信息具體地由與圖象對比度有關的表征圖象的視頻信號的峰-峰振幅以及該視頻信號的圖象亮度或背景電平有關的直流信息所限定。圖象亮度或背景電平與黑電平有關。
由顯象管支取的電子束的電流是耦合到該顯象管的該視頻信號的振幅和直流信息二者的函數。視頻信號信息和通常包含在接收機或監視器的亮度信號處理通道中的手動亮度、對比度控制電路的調節相結合，會產生過量的束電流。在以下情況下產生大的束電流的可能性增加了，即，表征亮圖象的視頻信號主要包含白色信息、手動對比或亮度控制旋鈕調到最大值位置、或者這些因素相結合。
由于諸如電子束斑點散焦或蔭罩板局部隆起的影響及其必然的對色純度的有害影響的緣故，過量的峰值束電流可能使接收機產生低質量的圖象。過量的平均束電流可能對接收機的偏轉系統的性能產生不利的影響、可能導致圖象模糊、并且、可能毀壞接收機。通常在接收機中包含某種形式的自動對比度控制系統，用于在信號和觀眾調節狀態不引起大的平均束電流的情況下限制峰值束電流。接收機通常備有自動束電流限制電路以防止過量的平均束電流。這種電路感測束電流、并且、當束電流超過閾值時自動降低對比度或亮度電平，或者，同時降低這兩者的電平。
即使對于未必是過量的束電流電平來說，自動束電流限制方法也可能存在問題。束電流限制器的工作應當不會由于該束電流限制器的工作而引起不必要地增加觀眾對圖象內容變化的感覺。一般而言，與由圖象對比度變化引起的圖象背景亮度的變化相比，觀眾通常會更易于感覺到圖象亮度變化引起的圖象背景亮度的變化。因此，在束電流電平的安全范圍，最好用自動對比度控制的方法來進行束電流限制。但是，同樣重要的是束電流的限制是在不會不適當地擾亂再現的圖象的對比度與亮度之間的關系以及亮度與色度信息之間的關系的情況下完成的。例如，先有技術還認識到在已經試完一定范圍的對比度控制之后，還必須控制亮度。
已經知道各種與電視接收機等等的對比度和亮度控制電路協同工作的自動束電流限制系統。許多系統在不同的束電流范圍內提供步進的對比度和亮度控制，如以下美國專利中所述Shanley，11的4，126884;Harwood，et.al的4，253，110;Aiery的4，253，121;以及Serafini的4，137，552。
當影響亮度和對比度(例如，通過調節視頻增益)的束電流限制電路工作在并非過量或危險的束電流電平范圍內時，有時會出現特殊的問題。通常，在圖象幀的大部分非常亮(即，具有高的白色電平)而圖象的一小部分卻相當黑的情況下出現這種狀態。圖象的大部分上的高白色電平會導致高的平均束電流電平，而自動束電流限制電路會把這理解成需要補償的過量的亮度電平。這種自動電路會因此而降低對比度或亮度電平，或者同時降低這兩者的電平。所述對比度和亮度(或者兩者)的減小對較大面積和較亮的那部分圖象的質量的影響幾乎看不出來，但卻使較小面積的，原來較黑的那部分圖象更黑。該較小面積的圖象部分可能變得如此黑，以致于基本上看不見細節。在任何情況下，所述小面積的黑色圖象部分的重要細節即使看得見也可能難于看清。
通常，對比度控制電路通過產生改變視頻圖象的視頻增益的控制信號來改變圖象對比度。改變所述增益還引起直接隨視頻增益增加和減小的亮度的變化。在Okada等人的美國專利3，873，767中，從手動對比度控制的角度指出了這個問題。視頻信號控制電路包括亮度控制電路和對比度控制電路，該亮度控制電路響應亮度控制手動操作而改變加到信號傳輸通道上的直流電位，而所述對比度控制電路響應對比度控制的手動操作而改變視頻放大器的增益。把電平耦合裝置耦合到信號傳輸通道，用于當對比度控制裝置的手動調節引起所述增益確定電壓的變化時，補償該信號傳輸通道上直流電位的變化。該電路在限制由觀眾對所述對比度控制的手動誤調引起的有害影響方面是有效的。但是，該電路的僅有的亮度限制特性僅在陰極射線管束電流超過預定值時響應該電流而起作用，并同時改變加到信號傳輸通道的直流電位和視頻放大器的增益，從而既減小對比度又減小亮度。該電路不會補償由于對比度控制裝置響應視頻信號電平或束電流電平而引起的亮度電平的變化。
目前，某些電視接收機具有在第二圖象中顯示第一圖象的能力，通常用術語“圖中圖”來表示這種能力。在傳統的工作方法期間，具有圖中圖能力的接收機(或者錄象機等等)和沒有圖中圖能力的普通接收機一樣，會顯示單一圖象。但是，例如，可以響應觀眾的指令和在微處理器的控制下，把來自第二視頻信號源(通常是不同的廣播或電纜電視頻道)的圖象以小圖象的形式插入主圖象中。例如，在以下美國專利中相當詳細地說明了圖中圖電視控制系統Christopher等人的4，638，360;Fling等人的4，656，516。為了詳細說圖中圖電路，本文中以概括地舉例說明和描述的方式提及這些專利。
對于先有技術的自動束電流限制電路來說，圖中圖操作的能力存在特殊的難題。具體地說，插入的副圖象的視頻信息和大的主圖象的視頻信息之間可能沒有任何關系。在以普通方式顯示的單一圖象中，在具有高平均圖象亮度的大面積亮背景和其中的小的較暗部分之間，至少可能有某種圖象信息過渡。較暗部分的無必要的變暗是麻煩的，但是，不希望這種麻煩成為普遍和不變的問題。然而，在圖中圖的場合，主視頻信號和副視頻信號各自的視頻信息彼此完全無關。在兩種圖象中，在主圖象和副圖象之間邊界的兩側，幾乎不可能有任何過度信息，這種過渡信息可能改善兩種圖象之間亮度和對比度電平的差異，因為，可以響應視頻信號或束電流的變化而同時進行調節。在主圖象和副圖象之間不存在任何必然的相關性，這一點使以下事實更加有可能通過根據主圖象的平均或峰值圖象亮度而減少亮度和對比度的方法來進行的自動束電流限制會導致插入圖象的退化。這是先有技術未提出或未解決的問題。
為了解決對自動亮度減小敏感的普通暗圖象部分的退化(例如，由于根據具有較高平均圖象亮度的較大面積圖象部分的圖象信息來改變視頻增益)問題，本發明考慮到若干重要因素。首先，存在第一束電流電平(包括對應于瞬時視頻信號峰值的束電流電平)范圍，束電流可能在該范圍內變化，但是，不必認為該電流是過量的或危險的。其次，由減小視頻增益引起的對比度的減小固有地降低了亮度，這令人討厭地使已經較暗的、較小的圖象部分變暗。第三，可以在不會抵制由改變對比度來實現的對束電流的有益控制的情況下，提高所述亮度電平而抵消視頻增益的減小對亮度電平的不希望有的影響。
以視頻控制電路來實施本發明，該電路包括具有接收視頻輸入信號的輸入端和提供處理過的視頻輸出信號的輸出端的電路通道，并且，該電路通道包含可控增益放大器。耦合到該通道并對處理過的視頻輸出信號的信號形式敏感的電路裝置產生圖象控制信號。該電路裝置包括對比度和亮度控制電路，這些控制電路耦合到所述通道并響應所述圖象控制信號而以彼此反向的方式同時改變處理過的視頻輸出信號的對比度和亮度電平。
附圖中

圖1是本發明的圖中圖視頻控制電路的方塊圖;
圖2是圖1中所示的束電流限制電路的電路圖，以及圖3是說明由亮度調制器引起的亮度控制電壓隨對比度電平而變化的曲線圖。
圖1中以該方塊圖的形式示出圖中圖視頻控制電路，該電路總的用標號10表示。圖中圖視頻控制電路10包括圖中圖電路12，亮度/色度處理電路14，束電流限制電路16，束電流感測電路18，自動對比度控制電路24，手動對比度控制電路20和手動亮度控制電路22。
圖中圖電路12包括第一視頻信號A的第一視頻信號源30和第二視頻信號B的第二視頻信號源32。視頻信號A和視頻信號B分別由線路33和35耦合到視頻信號源開關34，作為該開關的輸入信號。圖中圖控制電路36經由線路31操縱第一和第二視頻信號源30和31，并經由線路37操縱視頻信號源開關34。圖中圖控制電路36響應線路29上的指令信號(例如來自微處理器)而操縱所述視頻信號源開關和第一及第二視頻信號源，以便經由線路39，按定時順序交替地把視頻信號A和視頻信號B饋送到視頻放大器，用于構成主圖象(例如，由視頻信號A構成)以及插入的副圖象(例如，由視頻信號B構成)。另一種方法是可以由微處理器命令該圖中圖控制電路僅僅選擇視頻信號A和B中的一個或另一個作為視頻信號源開關34的輸出信號。
應當記住，亮度表示光強度的數值，這是由眼睛感覺出的亮度。在黑白圖象中，較亮的部分具有比暗的區域高的亮度。但是，不同的顏色還具有亮度差別，因為，某些顏色顯得比另一些顏色亮。另一方面，色度表示顏色的色調和色飽和度。色度包含全部色彩信息，但沒有亮度信息。色度和亮度一起完整地確定了圖象信息。視頻信號源開關34的輸出信號是亮度/色度多通道帶濾波器38的輸入信號。該多通帶濾波器經由線路41輸出的是色度信息，而該多通帶濾波器經由線路43輸出的是亮度信息。多通帶濾波器38的輸出信號是亮度/色度處理電路14的輸入信號。可以用集成電路來實施亮度/色度處理電路14這樣的電路。這種亮度/色度處理芯片是可以買到的，例如，RCA元件第1421882.1號(Thomson Consumer Ele-ctronics，Indianapolis，Indiana)。本文僅僅舉例說明與本發明有關的那些亮度/色度芯片。
多通帶濾波器38的亮度輸出信號是亮度放大器52的輸入信號。圖象控制電路54控制亮度和色度信號的視頻增益，并且，具有在線路45和47上的輸出信號，這些輸出信號分別輸入到色度處理電路50和亮度放大器52。亮度放大器52的輸出信號是亮度控制電路56的輸入信號。亮度控制電路56提高和降低亮度電平(又稱為黑色電平)。亮度控制電路56經由線路51的輸出信號是亮度/色度矩陣變換電路60的輸入信號。亮度/色度矩陣變換電路60的各輸出端分別經由線路61、63和65提供紅、綠和蘭視頻輸出信號。線路61、63和65上的輸出信號相加，作為傳統的自動對比度控制電路24的輸入信號。這使得能夠響應峰值亮度和圖象平均亮度而進行束電流限制。這能夠避免局部散焦和蔭罩板的局部隆起。
通常把視頻信號鉗位到0IRE直流電平(復合視頻信號的消隱后肩)，而把NTSC信號的黑色電平的標稱值調整到大約7.5IRE。白色電平的標稱值是100IRE。因此，視頻增益的提高使所顯示的黑電平隨著視頻增益的提高而移向“較亮”，并且，隨著視頻增益下降而移向“較暗”。當束電流限制線路也用降低亮度(即，降低黑電平)的方式來對束電流電平的提高作出反應時，所述效果是顯著的。
圖象控制電路具有在線路87上的輸入端。亮度控制電路56具有在線路83上的輸入端。為清楚起見，并根據上述集成電路芯片的工作，加到圖象控制裝置54的輸入線路87上的電壓電平的提高會提高視頻放大器的增益。因此，視頻增益的提高會提高對比度電平并提高亮度電平。降低線路87上的電壓會使視頻增益下降(這會導致對比度電平下降)并且，使亮度電平下降。同樣，提高亮度控制裝置56的輸入線路83上的電壓會有效地提高視頻信號的亮度電平，而減小線路83上的電壓會有效地降低亮度電平。但是，亮度控制電路56的輸入線路83上的電壓電平的變化不會影響視頻增益，因此，不會改變對比度電平。
在附圖中所公開的特定實施例(它采用上述亮度/對比度芯片)中，還提供電子束限制電路58。圖中用虛線方塊表示電子束限制電路58，因為它未用于本發明。為了使電子束限制電路58無效，將該電路線路59上的輸入端永久地耦合到基本上不變的和懸浮的電壓電平+Vcc上。這表明(雖然不確切)束電流是非常小的。這樣，當電子束限制電路58的輸入端連接高電位時，其分別經由線路55和57到達圖象控制裝置54和亮度控制裝置56的輸出信號是不變的，并且，是無效的。因此，不用集成的電子束限制電路58而代之以本發明的一個方面所指的電子束限制電路16是有可能的。
亮度/色度多通帶濾波器的特殊操作，色度處理電路，亮度放大器以及亮度/色度矩陣變換電路都是已知的，因此，既未在圖中示出，也未詳細說明。被旁路的電子束限制電路58的操作是與先有技術的電路一致的，在束電流電平的第一范圍內，該電路在同一方向上調節對比度和亮度，而在比該第一范圍高的束電流電平范圍內調節亮度電平。這次于這種電子束限制電路的最佳操作，尤其在圖中象的情況下，這促進了本發明的亮度調制器的發展。
束電流感測電路18監視線路71上的電子束電流。束電流感測電路18在線路73上產生束電流控制電壓，該電壓是對比度(即，圖象)限制電路70和濾波器76的輸入信號。根據圖2中所示的電路簡圖，束電流控制信號是電壓信號，該電壓在束電流是最小值時取最大值，而在束電流是最大值時取最小值。
圖象限制電路70是自動對比度限制電路，該電路響應與平均圖象亮度相關的束電流的動態變化而在輸出線路75上產生對比度(即，圖象)控制電壓的一個分量。該圖象控制電壓的另一個分量是自動對比度控制裝置24在線路25上的輸出信號，該信號間接響應于與峰值圖象亮度相關的束電流的動態變化。該自動對比度控制裝置直接響應于從視頻信號中導出的信號。所述圖象控制電壓的第三個分量是手動對比度控制裝置20在線路25上的輸出信號。線路75上的該圖象控制電壓是亮度調制器電路72和圖象控制電路54的輸入線路87的輸入信號。對于所述圖象控制電壓來說，由其分量中任何分量或所有分量引起該控制電壓的凈增加使圖象控制電路34提高視頻增益，后者又提高對比度電平和亮度電平。所述圖象控制電壓的凈減小導致圖象控制電路54降低視頻增益，從而降低對比度和亮度電平。可以通過直接或間接的方法，使所述圖象控制電壓作為電子束電流的函數而變化。
亮度調制電路72在線路79上提供輸出控制電壓，該電壓的變化方向與圖象控制電壓的變化方向相反，如圖3中所示。該圖中的值對應于圖2中所示具體電路的工作。當圖象控制電壓增加時，線路79上亮度控制信號的電壓下降，這使亮度控制電路56降低亮度電平。相反，當圖象控制電壓下降時，亮度控制電壓上升，使亮度控制電路56提高亮度電平。視頻增益的提高使對比度電平得以提高，同時，提高了亮度電平。相反，視頻增益的下降降低了對比度電平，同時，降低了亮度電平。因此，亮度控制信號在對比度降低時有效地提高了亮度電平，同時，在對比度電平提高時有效地降低了亮度電平。因此，當對比度響應束電流的增加或視頻信號的峰值而下降時，所述亮度調制器抵消了亮度電平的不希望有的下降。
在束電流工作值的第一范圍(一般對應于安全工作狀態)內，亮度調制器72是有效的。但是，存在這樣的情況，即，與過量的束電流電平的危險相比，圖象質量的好壞不是最重要的。因此，在束電流工作值的第二范圍內，亮度限制電路74是有效的，所述第二范圍一般對應于不安全工作狀態，即，在該狀態下，自動對比度控制裝置24和圖象控制限制電路70都不能有效地阻止危險的電流電平。在這些情況下，亮度限制電路74在線路81上產生束電流過載控制電壓信號，該信號還被耦合到亮度控制電路56的輸入線路83。應當指出，在束電流的某閾值下，圖象限制電路70會達到其滿調節程度，以致不會出現所述圖象控制電路(或來自亮度調制電路)的輸入信號的進一步變化。此后，在所述第二范圍內，所述束電流過載控制信號有效地降低亮度電平以阻止危險的束電流電平。
當所述自動對比度控制裝置或所述圖象限制電路仍然能夠通過控制視頻增益而控制束電流時，為避免亮度限制器電路74產生束電流過載控制信號，應當處理所述束電流控制信號，例如，通過濾波器76，以從中濾除其交流分量，例如，由回掃脈沖產生的交流分量。這有助于保證僅僅在已經試完由所述圖象控制電壓提供的全程補償范圍時，亮度限制電路74才會起作用。
大部分電視接收機備有手動調節裝置，觀眾可用它來改變對比度和亮度(圖象)設置。如上所述，還把手動對比度控制電路20的輸出信號耦合到亮度調制器72的輸入端，該調制器會響應手動對比度的增加而有效地降低亮度電平，反之亦然。和在自動束限制電路16中的情況一樣，手動亮度控制裝置22可在不影響視頻增益和對比度電平的情況下提高和降低亮度電平。但是，輸出線路89上的電壓電平會是亮度控制電路56的輸入信號的分量，因此，過高的手動亮度電平會導致降低自動對比度控制、圖象限制電路和亮度調制器的有效范圍，并且，會導致所述亮度限制電路的更頻繁的動作。
圖2中示出本發明的適當的束限制電路16的電路簡圖。電子束電流流過線路71并流入回掃變壓器T1的繞組W。束電流感測電路18包括電阻R1和R2，這兩個電阻的接點對應于線路73，在該線上產生束電流控制電壓Vs。束電流控制電壓Vs的變化方向與束電流的相反。二極管D1連接在輸出線路73和電源電壓(例如，+11.2伏)之間。這把電壓Vs的最大值限制在大約+12伏。
圖象限制電路70包括晶體管Q1和Q2，它們的發射極通過電阻R9彼此耦合。包括電阻R5，R6和R7的分壓網絡為晶體管Q1的基極提供偏壓。對于所示的元件值，晶體管Q1的基極(它耦合到電阻R5和R6的接點)的偏壓是大約+4伏。
可以用各種特殊的電路，例如，在本發明引用的對比文獻美國專利4，599，643中所公開的電路，來實現自動對比度控制電路24。一個這樣的實施例包括晶體管。該晶體管的基極耦合到三個相加的視頻輸出信號，集電極耦合到所述圖象限制電路和所述手動對比度控制裝置的輸出端，而其發射極通過電阻分壓網絡耦合到偏置電壓。視頻驅動幅度的提高會導致圖象控制電壓的降低。
亮度限制電路74包括晶體管Q5和Q6，它們的發射極通過電阻R8彼此耦合。晶體管Q5的基極也由包括電阻R5、R6和R7的分壓網絡提供偏壓。對于所述的元件值，晶體管Q5的耦合到電阻R6和R7的接點的基極的偏壓是大約+2.7伏。耦合到晶體管Q6的基極的濾波器76包括電阻R4和電容器C2。
亮度調制電路72包括晶體管Q3和Q4。晶體管Q4的基極由包括電阻R11和R12的分壓網絡提供偏壓，并且，耦合到這兩個電阻的接點上。晶體管Q3的發射極上的電壓是隨基極上的電壓而來的，因而，基本上等于圖象控制電壓。晶體管Q1的集電極是圖象控制電路70的輸出端，并且，對應于輸出線路75。輸出線路75是圖象控制電路54的輸入端，并且，還經由電阻R10作為亮度調制電路72在晶體管Q3的基極處的輸入端。
晶體管Q5的集電極是亮度限制電路74的輸出端，并且，對應于輸出線路81。線路81耦合到晶體管Q4的集電極(這是亮度調制器72的輸出端)，并且，對應于輸出線路79。二極管Q2不構成亮度限制電路或亮度調制器的一部分，但是，當用戶把手動亮度控制調到異常低的值時，它阻止晶體管Q4和Q5的導通。分壓網絡的電阻R5，晶體管Q3的集電極和電阻R13的一端耦合到電源電壓+11.2伏。電阻R13和R14構成為晶體管Q4的發射極提供偏壓的分壓網絡，該發射極耦合到電阻R13和R14的接點。當晶體管Q3不導通時，晶體管Q4的發射極處在大約+8.5伏的電壓電平。
手動對比度控制電路的輸出信號會在圖象控制電路的輸入線路75上產生電壓電平，該電壓還會出現在晶體管Q1的集電極，該集電極是自動對比度控制裝置24和圖象限制電路70兩者的輸出端。例如，假定束電流處在最小值而電壓Vs處在最大值，那么，對于所示的元件值，手動對比度控制裝置的標稱出廠置位會在圖象控制電路的輸入端線路75上和晶體管Q1的集電極上產生大約+7.8伏的電壓電平。以這樣的方式為晶體管Q3提供偏壓，以致它會響應大約+5伏的過量圖象限幅電壓而導通。因此，即使在不存在由電壓Vs的電平產生任何束電流限制的情況下，晶體管Q3也會導通，這又會使晶體管Q4導通，Q4的導通會把亮度調制器在線路83上輸出信號設置為大約+6.1伏。這對應于圖3中所示的最大亮度控制電壓。
電壓Vs會隨著束電流的上升而下降。在有足以使晶體管Q2導通的束電流流動之前，自動對比度控制裝置是有效的，并且，居支配地位。當電壓Vs降低到足以使晶體管Q2的基極-發射極結處于正向偏置時(該Vs值大約是晶體管Q1基極上的偏壓減去雙二極管壓降)，晶體管Q1會開始導通。當晶體管Q1開始導通時，輸出線路75上的圖象控制電壓會下降低。隨著該圖象控制電壓下降，視頻增益會下降，因而，對比度電平會下降。如上所述，視頻增益的下降還會使亮度電平降低。但是，隨著圖象控制電壓的下降，晶體管Q3的基極電壓會下降，這會降低晶體管Q3的導電性。晶體Q3導電性的降低會導致晶體管Q4導電性的降低，這會使輸出線路79上Q4集電極電壓電平上升。因此亮度控制信號會增大，從而提高亮度電平以補償視頻增益的下降。
使圖象限幅電路生效的電壓Vs的值取決于電阻R5、R6和R7的值，這些電阻值設定晶體管Q1的基極偏壓，該偏壓又設定晶體管Q2的發射極偏壓。對低于所述圖象限幅的工作閾值的那些束電流平均值，所述自動對比度控制裝置對視頻信號起反應。具體地說，所述自動對比度控制裝置響應視頻信號的峰值而改變圖象控制電壓。在束電流值的第一范圍內，所述亮度調制器也是對所述自動對比度控制裝置的動作敏感的。在增加束電流的情況下，隨著電壓Vs的進一步下降，晶體管Q1的集電極上的圖象控制電壓會繼續下降，同時，晶體管Q4的集電極上的亮度控制電壓會繼續上升。
當電壓Vs變得足夠小時，亮度限制電路會起作用。更具體地說，由電阻R5，R6和R7構成的分壓器設定晶體管Q5的基極偏壓，又設定晶體管Q6的發射極偏壓。當電壓Vs下降到大約等于+2.7伏減去雙二極管壓降時，晶體管Q6會開始導通，這導致晶體管Q5導通。當晶體管Q5開始導通時，亮度調制器的輸出端(即，晶體管Q4的集電極)上的亮度控制信號會降低。這會使所述亮度控制裝置降低亮度電平以減小束電流。電壓Vs進一步下降，亮度電平會下降得更低。
包括電阻R4和電容C2的濾波器76使所述亮度限幅器免于過早地工作。在所測到的束電流中除了用電壓Vs表示的平均直流電壓之外，還有交流分量，該交流分量是由在水平回掃時間對顯象管電容再充電的水平偏轉電路的回掃系統產生的。甚至在平的場信號以及僅僅稍高的束電流的情況，所述波形也可能包含有效的負脈沖。這些脈沖會使電流流入晶體管Q5，除非它的偏壓遠低于晶體管Q2。理論上，使晶體管Q5的偏壓僅僅稍低于Q1的偏壓，這應當使該亮度限制器在下述時刻工作，即，當圖象限幅器已盡可能地降低了視頻增益，并且，電壓Vs隨束電流的進一步增加而下降時。但是，回掃期間的所述負脈沖使亮度限制器在束電流電平低于所要求的值的情況下導通，除非晶體管Q5的偏壓比晶體管Q1的低得多。但是，使晶體管Q5的偏壓比晶體管Q1的偏壓低得多是不實際的，因為，這不可能使該亮度限制器充分地起作用。由電阻R4和電容C2構成的濾波器基本上消除了來自信號Vs的交流分量。由該濾波網絡引起的亮度限制電路操作的任何時間延遲，都幾乎沒有實際影響。
所述亮度調制器在寬的控制范圍內響應圖象控制電壓而補償由視頻增益的變化引起的亮度電平的所有不希望有的變化。該圖象控制電壓是復合信號，它的分量由自動對比度控制裝置，圖象限幅電路和手動對比度控制裝置給出。當平均束電流電平達到第二控制范圍內的危險值時，所述亮度限幅器起作用而顯著地降低亮度電平，以防止來自束電流過載的危險和圖象質量下降。
權利要求
1.一種視頻控制電路，它包括具有用于接收視頻輸入信號的輸入端和用于提供處理過的視頻輸出信號的電路通路，在所述電路通路中的可控增益視頻放大器(52)，以及耦合到所述電路通路的電路裝置，該裝置響應所述處理過的視頻輸出信號形式而產生與由該信號形式表示的圖象亮度的動態變化有關的圖象控制信號，其特征在于所述電路裝置包括耦合到所述電路通路的對比度和亮度控制電路(54，56，72)，該控制電路響應所述圖象控制信號而以彼此反向的方式同時改變所述處理過的視頻輸出信號的對比度和亮度電平。
2.如權利要求1中所述的控制電路，其特征在于所述對比度和亮度控制電路包括響應所述圖象控制信號而產生反相相關的第一和第二控制電壓的裝置(54，72)，所述第一和第二控制電壓分別用于調節輸送到所述電路通路的所述輸出端的所述處理過的視頻輸出信號的視頻增益和亮度電平。
3.如權利要求1中所述的控制電路，其特征還在于所述對比度和亮度控制電路包括響應所述圖象控制信號而產生視頻增益控制信號的第一電路(54)，所述視頻增益控制信號用于通過改變放大器的增益來調節所述處理過的視頻輸出信號的對比度，響應所述圖象控制信號而產生亮度控制電壓的第二電路(72)，所述亮度控制電壓按照同所述對比度控制信號相反的方向變化、用以改變所述處理過的視頻輸出信號的亮度。
4.如權利要求1中所述的控制電路，其特征在于所述對比度和亮度控制電路包括耦合到所述視頻放大器(52)的對比度控制電路(54)，該電路響應所述圖象控制信號而產生視頻增益控制信號，以便通過改變所述視頻放大器的增益而調節所述處理過的視頻輸出信號的對比度，亮度調制器(72)，該調制器響應所述圖象控制信號而按照同所述對比度控制信號的變化相反的方向調節所述處理過的視頻輸出信號的亮度。
5.如權利要求1中所述的控制電路，其特征還在于所述對比度和亮度控制電路包括耦合到所述視頻放大器的對比度控制電路(54)，該電路響應所述圖象控制信號而產生對比度控制信號，該對比度控制信號通過改變所述放大器的增益而調節所述處理過的視頻輸出信號的對比度，亮度調制器(72)，該調制器在束電流的第一范圍內響應所述圖象控制信號而按照同所述對比度控制信號相反的方向調節所述視頻輸出信號的亮度，以及亮度限制器(74)，該限制器在束電流工作值的第二范圍內響應濾波(76)后的束電流控制信號而減小所述視頻輸出信號的亮度以便減小所述束電流。
6.如權利要求1中所述的控制電路，其特征在于所述對比度和亮度控制電路包括用于產生對比度控制信號的裝置，該裝置包括首先對平均圖象亮度的變化作出反應的第一對比度控制裝置(18，70，54)，以及首先對峰值圖象亮度作出反應的第二對比度控制裝置(24，54)。
7.如權利要求6中所述的控制電路，其特征在于所述第一對比度控制裝置(18)對顯示器的束電流電平作出反應，所述處理過的視頻輸出信號加到該顯示器上，所述第二對比度控制裝置(24)對所述處理過的視頻輸出信號作出反應。
8.如權利要求1中所述的控制電路，其特征在于用于產生已經從其中濾除了高頻分量的束控制信號的裝置(76)，以及耦合到所述對比度和亮度控制電路的亮度限制器(74)，該限制器響應束電流控制信號而減小所述視頻輸出信號的亮度。
9.如權利要求1中所述的控制電路，其特征在于包括第一(30)和第二(32)視頻信號源，以及視頻信號源選擇器(34)，它用于把由所述信號源提供的第一和第二視頻信號有選擇地加到所述電路通路的所述輸入端，使得所述處理過的視頻輸出信號表征具有來自所述視頻信號源之一的主圖象，以及來自所述視頻信號源中的另一個信號源的插入副圖象。
10.如權利要求1中所述的控制電路，其特征在于所述圖象控制信號與平均和峰值圖象亮度兩者的動態變化有關。
全文摘要
對比度控制電路54產生連續改變視頻信號的視頻增益以便調節視頻信號的對比度和限制束電流的視頻增益控制信號。對比度電路可包括響應視頻信號峰值的自動對比度控制24，響應與平均圖象亮度有關的束電流控制信號的對比度限制器(70)和手動控制20。亮度調制器72響應對比度控制信號而同對比度反向地連續調節視頻信號亮度。亮度調制器作為圖中有圖視頻控制電路的一部分尤其有用，此時還包括第一和第二視頻信號源30，32及其選擇器34。
文檔編號H04N5/57GK1048962SQ9010248
公開日1991年1月30日 申請日期1990年4月17日 優先權日1989年4月18日
發明者查爾斯·貝利·尼爾 申請人:湯姆森消費電子有限公司