[发明专利]具有亮度控制阈值扩展的电子束电流限制器

说明书

一般说来，本发明涉及在电视接收机、视频监视器及诸如此类的装置中的显像管中的电子束电流的限制。特别涉及在一个扩展的范围内，与图象对比度及亮度控制一起的电子束电流限制领域。

专利号为US-4,947,253，标题为《用于黑色电平的闭环补偿的亮度调制器》的专利可作为本发明的参考资料。

在大多数电视接收机中，显示器是一个阴极射线管，它的高压电源是通过调整在连续的水平扫描回扫过程中产生的脉冲，由水平编转系统提供。这样提供的电流消耗量(power drawn)是图象内容、用户设置的黑色电平(或亮度)的函数；视频增益(或图象的对比度)控制，以及无论何种形式的自动视频增益和/或自动的黑色电平控制的效果均可以实现。在图象为活动图象时，电源被消耗；在水平回扫时间里，电源被充电。在主要包含白色信息的亮图象表征的视频信号存在下，或者手动的对比度或亮度控制设置在最大位置时，或上述请因素全具备时，所产生的高电子束电流的可能性就增加了。

过大的电子束电流可能使接收机出现恶化的图象，甚至可能损坏接收机。过大的电子束电流可能对接收机的编转系统的操作有有害的影响，可能使电子束散焦，从而导致图象模糊。因此，接收机中，一般装有一个自动的电子束电流限制器电路，该电路能感应电子束电流，当电子束电流增加并超过一个预定值时，能自动地减小对比度或亮度电平，或两者均减小。

一般说来，一个水平偏转系统包含一个回扫变压器，与电子束电流成比例的电压是通过连接在回扫变压器的第二级线圈的较低端和基准电势源之间的电阻器产生的。与基准电势无耦合的电阻器的端点处电压用控制电路中另一基准作比较。当所希望的最大电子束电流达到时，采取减小视频增益或对比度的操作，以便限制电子束电流。在视频增益减小了一个预定量之后，对过大电子束电流的进一步防护方式是采用一个附加电路来减小黑色电平或亮度。附加电路在结构上与增益控制电路相似，并与之并联，对于不同的比较器基准来说，采用同样的电子束电流感应电压，以便保证减小黑色电平的动作启动时的电子束电流等于减小视频增益的电子束电流。另一种可采用的方式是，附加电路串联到增益控制电路上，并被设计成当增益控制电路的输出达到一个预定的规频增益减小量时，附加电路开始运行。

即使电子束电流不一定是过大的，自动亮度限制也存在问题。电子束电流限制器的运行，不应该不必要地增加在图象中观众可察觉的变化。一般说来，较由图象对比度引起的背景图象明亮程度的变化来说，观众更易察觉到由图象亮度变化引起的背景明亮程度的变化。而且，在正常的图象条件下，是不希望减小黑色电平或亮度的，因为，假设黑色电平的最初设置是正确的，上述减少的动作将导致图象中低亮度细节的消失。因此，在一个电子束电流电平的安全范围内的电子束电流限制最好通过限制对比度来完成。然而，自动的电子束电流限制电路一般来说对噪声敏感，并常常在电子束电流变成过大之前，过早地减小了亮度，损坏了图象质量。

已知有各种自动的电子束电流限制器系统，它们与电视接收机等的对比度和亮度控制电路一起运行。许多系统用于在电子束电流的预定范围内渐进地控制对比度和亮度，但是，没有一个系统能够在亮度或黑色电平限制之前，以及图象质量的可察觉恶化之间，提供对比度调节的扩展的有效控制范围。顺序的和渐进的电子束限制器系统在下列专利中都分别有记载：U.S.P.4,126,884-shanley11；U.S.P.4,253,110-Harwood，et.al.；U.S.P.4,253,1 1-Avery；及U.S.P.4,137,552-Serafini。

本发明的目的是在电子束电流电平的第一个安全的范围内和扩展的范围内，提供响应于电子束电流电平的对比度和亮度控制。

本发明的另一个目的是在具有扩展的运行阈值的电平的第二范围内，响应于电子束电流电平，来减小亮度电平。

本发明的另一个目的是延迟亮度限制器控制电路的启动，但随后又能迅速地实现电子束电流减小。

本发明的另一个目的是对应于一个控制信号，在电子束电流值的扩展的范围上控制对比度，并且对应于同一控制信号的已处理的变化，在电子束电流值的另一范围内，控制亮度限制。

本发明的另一目的是仅仅在水平扫描期间控制亮度限制，并且，在水平回扫期间防止亮度限制的控制。