[发明专利]视频显示系统的黑电平补偿电路

说明书

本发明涉及显示器(例如阴极射线管(CRT))的一种激励电路，该电路可根据图象的平均图象电平的变化自动调节再生图象的黑电平。在电视接收机，尤其是投影式电视接收机中，再生图象黑电平的控制是保持图象暗区细节和清晰度的关键。遗憾的是，CRT本身的光电特性和在投影式电视接收机情况下的光学系统本身妨碍了图象暗区的忠实再现过程。这主要是由CRT的非线性或“灰度系数”以及光散射作用(特别是在投影式电视接收机中)引起的。

灰度系数涉及到用非线性电压对CRT光输出的激励。原先制定电视信号传输标准时，电视摄象机都是设计得使其对CRT的灰度系数起补偿作用，以便使从摄象机的光输入到CRT的光输出的整个传输系统都是线性的。然而，随着时间的推移，CRT都是为提高光的输出量而设计的，从而使其灰度系数比早先CRT的不同(更大)。尽管如此，摄象机还是继续或多或少使自身符合电视摄象机原来制定的灰度系数特性。因此，现代电视接收机的光输出特性相对于电视摄象机原先扫描的景物来说表现出非线性的情况。摄象机与CRT之间的灰度系数由此而产生的失配，其原因在于，低电平亮度景物以低于原景物的对比度显示，高电平亮度景物以高于原景物的对比度显示所致。

人们对对比度得不自然的图象部位一般是很少抱怨的。但在对比度低得不自然的弱光区，可能会使可感觉到的细节和清晰度受到损失。这种情况可以通过给电视接收机加上灰度校正电路来校正，使电视接收机的有效灰度系数恢复到更接近原电视信号传输所设想的灰度系数标准。但这种电路既复杂又昂贵，因而很少这样做。此外，灰度校正的电路大。是因为进入传输通路的干扰被灰度校正器放大所致。

对感觉得到的弱光区图象细节和清晰度产生不利影响的第二种现象，即光散射现象，是由于强光区的光渗入所有各区使黑区看起来不太黑引起的。在图象的强光图象区特别突出，即图象的所谓平均图象电平高的情况下，光散射可能会使暗区中的细节丢失。光散射问题一般在投影式电视系统中因系统的光学器件而变得更严重。

本发明的目的是提供视频显示系统的一种黑电平补偿电路，以便使显示图像的暗区域的对比度、细节和锐利度都有所改善。

按照本发明的一个方面，认为减少因CRT未经校正的灰度和光散射而产生的有害影响的较简单方法，是在图象的APL高时使黑电平“更黑”，在图象的APL低时使黑电平不要太黑(更白一点)。这具有恢复暗区细节原本势必为光散射“消除掉”的高APL图象暗区中感觉得出的细节和清晰度的作用。这种方法还势必提高弱光图象的亮度级，从而使这些景物的对比度不致因CRT的非线性灰度特性而过分压缩。

本发明的另一方面涉及在CRT激励级中简单应用上述方法的方式，如唯一附图中的实例所示。

该唯一附图是装有按本发明制造的黑电平补偿电路的投影式电视系统的视频输出部分的原理图。

图中所示的输出部分是投影式电视系统中应用的三个这种输出部分中的一个，各输出部分都用以产生对应于红(R)、绿(G)或蓝(B)其中一个视频信号的图象。其它两个部分基本上与图中所示的完全一样，因而这里没有示出。图中示出的一般元件数据和电压值只是举例而已。除非另有说明，电阻器的阻值都以欧姆为单位。字母“K”表示千欧字母“MF”表示微法。

经处理的视频信号(红、绿或蓝)以电压的形式加到前置放大器10的输入端。前置放大器10是个电流放大器，它将视频输入电压变换成相应的输出电流。输出电流又由终端电阻器R1变换成视频输出放大器或CRT激励器12的输入电压EIN。CRT激励器12将较低的输入电压EIN放大，以产生电平较高的输出电压EOOT加到投影式CRT14的阴极上。CRT14的光输出由光学部分16传送到屏幕18，在屏幕18与其它两个输出部分的光输出混合，从而显示出复合彩色图象。高电压级20给CRT的阳极提供极高的供电电压，并给CRT14的各不同栅极提供较低的电压。