聚焦電壓控制設備的制作方法

專利名稱：聚焦電壓控制設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及適用于計算機圖形之類所用的彩色CRT(陰極射線管)顯示器的聚焦電壓控制設備。
在用于計算機圖形的彩色CRT顯示器中，一般習慣于將聚焦電壓設置成對綠色獲得最佳聚焦的狀態，因為人的視覺屬性是對綠色最敏感。在綠色被清晰可見情況下，也可較為清晰地見到其他任何色彩及其混合。
然而，在根據綠色設置聚焦電壓的這類彩色CRT顯示器中，存在一個問題，即，當用除綠色以外的其他任一種單色，例如藍色或紅色來顯示字符之類時，會使所顯示圖象不清晰。
當聚焦電壓可通過有選擇地改變色彩，根據使用彩色CRT顯示器或其個別目標區的任何特定目標而可調節，以獲得所需聚焦狀態時，則又具有另一缺點，即，對這種調節必須具備的高技藝而所需人力是不可忽略的。
本發明旨在解決在先有技術中所發現的以上種種問題并已達到這一目的。更具體地說，本發明的目的在于提供這樣一種改進的聚焦電壓控制設備，即，它能在CRT顯示器上方便地獲得清晰圖象，即使不是綠色而是其他任一單色的情況下也如此，并易于依據顯示器產品的任何特定用途或其目標區而確保一個最佳聚焦電壓的調整。
根據本發明的一個方面所提供的聚焦電壓控制設備包括用于在輸入彩色視頻信號的予定周期內對彩色信號進行積分的電路，用于對積分后彩色信號進行加權的電路，一個彩色信號比較器，用于比較加權后的彩色信號和檢測其中最大的彩色信號，以及用于產生最佳聚焦彩色信號的聚焦電壓的電路，從而輸出所需聚焦電壓，以獲得最大彩色信號的聚焦狀態。
在本發明中，從R，G，B信號處理器供給的彩色信號R，G，B輸入到聚焦電壓控制器的積分/峰值保持電路，在那里，對彩色信號進行每一水平行周期內的積分并保持其積分值。
這樣保持的積分值R′，G′，B′被加到加權控制電路，以便分別被加權系數α，β，γ加權，加權后的值被加到比較器，在那里進行值的相互比較，以檢測出最大彩色信號。然后，依據這種比較結果輸出彩色選擇信號SR，SG或SB。在一個下面要提到的實施例中，將綠色信號G的加權系數β設定在近似于紅色信號R的系數α或藍色信號B的系數γ的兩倍，從而清晰地顯示白色。
彩色選擇信號SR，SG，SB被分別加到紅，綠和藍色聚焦電壓變換器，后者還接收來自基準聚焦電壓發生器的基準聚焦電壓refV。用于正確聚焦彩色信號R，G，B的彩色聚焦電壓VR，VG，VB是通過分別按照彩色選擇信號SR，SG，SB的變換而獲得的。在下面要提到的實施例中，基準聚焦電壓refV是根據綠色聚焦電壓VG設定的。
彩色聚焦電壓VR，VG或VB是響應從比較器得到的彩色選擇信號SR，SG或SB從聚焦電壓控制器輸出的，然后加到聚焦電壓驅動器。接著，聚焦電壓VR，VG，或VB被移至高電平聚焦電壓V，然后經CRT驅動器加到CRT，從而使包含在整個輸入視頻信號SA的最大彩色信號被準確地聚焦。
此外，對本發明來說，在顯示任何復合色彩的圖象時，通過適當地設定加權系數α，β，γ去選擇所希望的可聚焦色彩是可能的。
如已提及的，本發明具有這樣一種改進的結構，即，包含在輸入視頻信號中的彩色信號在每個予定周期內被積分，而且其積分值被分別加權。然后輸出一個聚焦電壓，以達到一個最大已加權彩色信號的合理聚焦狀態。
因此，本發明的優點在于即使在顯示字符，例如為計算機圖形之類目的而在一彩色CRT上以任何單色顯示字符的情況下，也能以剛好被聚焦的所需色彩的狀態清晰地顯示該圖象。因此，使通過改變各色彩的加權系數去根據產品使用的任一特定用途或其目標區方便地改變可最佳聚焦的彩色信號成為可能。
從以下將結合附圖給出的說明會更清楚地看出本發明的上述和其他特征及各種優點。


圖1是應用本發明聚焦電壓控制設備的彩色CRT顯示器10的系統原理圖;
圖2是應用于圖1設備中的聚焦電壓控制器16的方框原理圖;
圖3是基準聚焦電壓refV，彩色聚焦電壓VR，VG，VB和聚焦電壓V的信號波形圖;和圖4是用于解釋聚焦電壓控制器16的操作時序的原理圖。
下面將參照表示應用本發明于計算機圖解的彩色CRT顯示器實例的諸附圖而詳細描述本發明的聚焦電壓控制設備。
圖1是表示采用本發明聚焦電壓控制設備的用于計算機圖形的彩色CRT顯示器10的系統圖，在此圖中，例如來自未示出的計算機的輸入視頻信號SA是由紅色信號R，綠色信號G，藍色信號B以及同步信號SYNC組成的。這種視頻信號SA被饋入彩色CRT顯示器10的信號輸入電路11。
在信號輸入電路11中處理后的視頻信號SA被加到SYNC(同步信號)處理器12，在那里從視頻信號SA中抽出同步信號SYNC。這樣抽出的同步信號SYNC被加到聚焦電壓控制器16和一偏轉/高壓電路18。在同步處理器12中，彩色信號R，G，B被互相分離后加到R，G，B信號處理器13。
在R，G，B信號處理器13中，彩色信號R，G，B被放大至較高電平以便可顯示在CRT15上，然后被加到CRT驅動器14和聚焦電壓控制器16。正如以后要描述的，聚焦電壓控制器16根據彩色信號R，G，B的量輸出彩色聚焦電壓VR，VG，VB之一。
圖2是聚焦電壓控制器16的方框圖。在此圖中，從R，G，B信號處理器13輸出的彩色信號R，G，B被分別供給積分/峰值保持電路21A-21C，在那里，各彩色信號在每個水平行周期內被積分并保持由此產生的積分值。
這樣保持的彩色信號R，G，B的積分值R′，G′，B′分別被加到加權控制電路22A-22C，以便分別由予定的加權系數α，β，γ加權。在本實施例中，如在傳統實例中一樣，為使白色顯著起見，將綠信號G的加權系數β設置成近似為紅信號R的加權系數α或為藍信號B的加權系數γ的兩部。然而，根據產品的目標區域任一特殊用途去修改對加權系數α，β，γ的這種設定是可能的，借此可方便地通過色散調節使藍或紅色更為顯著。
已加權彩色信號αR′，βG′，γB′被加到比較器23，經三種彩色信號相互比較之后檢測出最大彩色信號。當如此測得的最大彩色信號是紅信號αR′時，輸出紅色選擇信號SR。其間，當測得的最大彩色信號是綠色信號βG′時，輸出綠色選擇信號SG。同樣，當最大彩色信號是藍色信號γB′時，輸出藍色選擇信號SB。
從比較器23輸出的彩色選擇信號SR，SG，SB分別被加到一個R聚焦電壓變換器24A，G聚焦電壓變換器24B和B聚焦電壓變換器24C。聚焦電壓變換器24A-24C還接收產生于基準聚焦電壓發生器25中的圖3(A)的基準聚焦電壓refV。
基準聚焦電壓refV根據由SYnc處理器12供給的同步信號SYNC而產生，并由周期等于一個水平行周期的脈沖組成。由于CRT15中的電子束在CRT15兩端的行程距離大于其中央距離，故當電子束掃到每個端部時需要較高的聚焦電壓，為此，每個脈沖在其兩端有一高電平。在本實施例中，基準聚焦電壓refV是僅為聚焦綠色信號G而設定。
在圖2中，基準聚焦電壓V經R聚焦電壓變換器24A變換為圖3(A)的紅色聚焦電壓VR，該變換器使紅色信號R變為一種應有的聚焦狀態。該紅色聚焦電壓VR是根據紅色信號R的特性通過改變基準聚焦電壓refV的波形而得到。在本實施例中，送至CRT左端的那部分電壓低于基準聚焦電壓refV，而送至其右端的那部分電壓高于電壓refV，從而使紅色信號R剛好在CRT15的整個屏幕上被聚焦。
類似地，在G聚焦電壓變換器24B中，基準電壓refV被轉換成綠色聚焦電壓VG，而使綠色信號G進入應用的聚焦狀態。在本實施例中，基準聚焦電壓refV作為綠色聚焦電壓VG而直接輸出，沒有任何修正。其間，在B聚焦電壓變換器24C中，基準聚焦電壓refV被變換成藍色聚焦電壓VB，而使藍色信號B進入應有的聚焦狀態。與紅色聚焦電壓VR相反，藍色聚焦電壓VB在左端有較高電平而在右端有較低電平。
聚焦電壓變換器24A-24C中的彩色聚焦電壓VR，VG，VB的信號波形是可調節的，不是用手動調節就是在制造彩色CRT顯示器10時，利用一臺微計算機以視覺監視CRT15上的顯示狀態來調整。
從聚焦電壓變換器24A，24B或24C所產生的紅色聚焦電壓VR，綠色聚焦電壓VG或藍色聚焦電壓VB作為聚焦電壓控制器16的一個輸出而加到聚焦電壓驅動器17。更確切地說，當視頻信號SA中(例如)紅色信號R為最大時，便從聚焦電壓控制器16輸出紅色聚焦電壓VR。
如前面已述，綠色信號G的加權系數β被設定為近似于兩部的其他加權系數α與γ之一。若三種彩色信號R，G，B互為均等地包含在視頻信號SA中，則從比較器23輸出的綠色選擇信號SG使得從聚焦電壓控制器16獲得綠色聚焦電壓VG。這是基于以下事實由于人類視覺靈敏度對綠色最敏銳，故在綠色被聚焦在滿意狀態時，便可清晰見到混合色(Compound colors)。
預設脈沖a是在偏轉/高壓電路18中與同步信號SYNC同步地產生后被加到積分/峰值保持電路21A-21C和聚焦電壓控制器16的比較器23，從而在每一水平行周期將彩色信號R，G，B積分并對其積分值作相互比較。因此，每一水平行周期從聚焦電壓控制器16輸出彩色聚焦電壓VR，VG，VB之一。
同樣，在偏轉/高壓電路18中，用于使電子束偏轉至CRT15中的予定位置的偏轉信號SH是基于同步信號SYNC產生的并此后被加到CRT15中的偏轉線圈(未示出)。此外，一個高電壓在偏轉/高壓電路18中產生，然后被加到聚焦電壓驅動器17。
接著在聚焦電壓驅動器17中，由聚焦電壓控制器16供給的彩色聚焦電壓VR，VG或VB被移至較高電平，以產生用于如圖3(B)所示彩色信號R，G或B的聚焦電壓V，然后這一聚焦電壓V被加到CRT驅動器14。
此后，經R，G，B信號處理器13放大的彩色信號R，G，B以及從聚焦電壓驅動器17獲得的聚焦電壓V經過CRT驅動器14的預定路徑而輸出并被加到CRT15的輸入腳。然后在CRT15中，彩色信號R，G，B根據偏轉信號SH被偏轉至所需位置，從而適當地顯示視頻圖象。此時，包含在視頻信號SA中的彩色信號R，G，B中最大的一個信號以應有的聚焦狀態顯示出來。
圖4是用于說明上述聚焦電壓控制器16的操作時序圖。正如圖中所示，操作時序被分成四個階段。在第一階段中，彩色信號R，G，B在諸如本實施例中的一個水平行周期的預定周期中被積分并保持其峰值。第2至第4階段對應于消隱周期。在第2階段中，彩色信號的積分值被加權并與其他的進行比較。接著在第3階段，檢測最大彩色信號然后產生彩色選擇信號SR，SG，SB。而在第4階段，將這些分量電路復位。
在上述實施例中，當用于產生聚焦電壓V的行之后的信號行被加到CRT15時，便執行將聚焦電壓V供至CRT15。然而，由于視頻信號SA有一些冗余，而不會發生問題。
利用其延遲時間等于一水平行周期的延時電路，使得通過對加到CRT15的視頻信號SA的延遲而獲得聚焦電壓V同視頻信號SA的完全同步成為可能，致使即便在視頻信號SA在垂直方向有任何突變情況下仍能正確地顯示適當聚焦的圖象。
在使用供計算機用的彩色CRT顯示器的情況下，待顯示在CRT15上的信號可在計算機內加以處理。于是使得執行在第1至第4階段中的一系列數字化操作，從而實現聚焦電壓V與視頻信號SA的完全同步而無需采用任何延遲電路成為可能。
權利要求
1.帶有聚焦電壓控制器的彩色CRT顯示器，包括彩色信號檢測電路，用于檢測包含在一個輸入彩色視頻信號的預定周期內的彩色信號；用于分別對檢測到的彩色信號進行加權的電路；用于檢測已加權彩色信號中最大信號的彩色信號比較器；用于產生用于合理聚焦彩色信號的聚焦電壓的電路；和能為合理聚焦最大彩色信號輸出聚焦電壓的控制電路。
2.根據權利要求1的彩色CRT顯示器，其特征在于所述預定周期是一個水平行周期。
3.根據權利要求2的彩色CRT顯示器，其特征在于所述彩色信號為紅色信號，綠色信號和藍色信號。
4.根據權利要求3的彩色CRT顯示器，其特征在于所述彩色信號檢測電路是積分電路或峰值保持電路。
5.根據權利要求4的彩色CRT顯示器，其特征在于所述加權電路被設置成在整個三色信號中對綠色信號加權最多。
6.根據權利要求5的彩色CRT顯示器，其特征在于對綠色信號的所述加權電路的加權系數被設定為近似于紅色信號加權系數或藍色信號加權系數的二倍。
7.根據權利要求6的彩色CRT顯示器，其特征在于所述彩色信號檢測電路和所述彩色信號比較器是在一個水平行周期范圍內進行工作的。
8.根據權利要求7的彩色CRT顯示器，其特征在于聚焦電壓是在所述檢測和比較之后的一個水平行周期內從所述控制電路輸出的。
9.在彩色CRT顯示器內的聚焦電壓控制設備，包括彩色信號檢測電路，用于檢測包含在輸入彩色視頻信號預定周期內的彩色信號；加權電路，用于分別對檢測到的彩色信號進行加權；彩色信號比較器，用于檢測已加權彩色信號中的最大信號；產生聚焦電壓的電路，用于正確地聚焦彩色信號；和能輸出用于正確聚焦最大彩色信號的聚焦電壓的控制電路。
10.根據權利要求9的設備，其特征在于所述預定周期是一個水平行周期。
11.根據權利要求10的設備，其特征在于所述彩色信號是紅色信號，綠色信號和藍色信號。
12.根據權利要求11的設備，其特征在于所述彩色信號檢測電路是積分電路或峰值保持電路。
13.根據權利要求12的設備，其特征在于所述加權電路是如此形成的，以致對來自整個三色信號最多地加權綠色信號。
14.根據權利要求13的設備，其特征在于所述加權電路對綠色信號的加權系數設置成近似于紅色信號或藍色信號系數的二倍。
15.根據權利要求14的設備，其特征在于所述彩色信號檢測電路和所述彩色信號比較器的操作是在一個平行周期內進行的。
16.根據權利要求15的設備，其特征在于所述聚焦電壓是在所述檢測和比較之后的一個水平行周期內，從所述控制電路輸出的。
全文摘要
聚焦電壓控制設備，適用于彩色CRT并能在單色顯示中獲得任何所需色彩的聚焦狀態。信號R、G、B經積分/峰值保持電路在每個水平行內被積分并分別經加權控制電路加權再由比較器檢出最大彩色信號，并按此結果輸出選色信號SR，SG，SB之一將其加到各色彩的聚焦電壓變換器。根據僅聚焦R，G或B的信號SR，SG或SB將基準聚焦電壓refV轉換為彩色聚焦電壓VR，VG或VB，經聚焦電壓驅動器17和CRT，顯示出電視信號中最大彩色信號。
文檔編號H04N3/26GK1101475SQ9410086
公開日1995年4月12日 申請日期1994年2月3日 優先權日1993年2月3日
發明者鈴木勇夫, 前島保仁 申請人:索尼公司