矫正电子显示装置亮度不均的方法和电路的制作方法

xiaoxiao2020-9-10  13

专利名称:矫正电子显示装置亮度不均的方法和电路的制作方法
技术领域
本发明涉及电视机、监视器等电子显示装置,更具体地说,涉及一种矫正电子显示装置亮度不均的方法和电路背景技术目前的背投电视机中,都有一块称为菲涅尔透镜的装置作为电视机的图像屏幕。菲涅尔透镜一个巨型放大镜,它是用透明有机玻璃制成的。与一般放大镜不同,它的表面布满了由细小的锯齿纹路构成的同心圆,这使得穿过它的光线产生折射,从而形成放大的影像。也就是说,菲涅尔透镜的原理,是在透光材料的表面制作非常多个同心圆的细小锯齿纹路,使得穿过它的光线能产生折射和汇聚作用。当电视图像投影光线从菲涅尔透镜穿过时,就可以在其表面形成一个放大了的清晰图像。由于菲涅尔透镜对光的汇聚特性,使得菲涅尔透镜的中央位置能量很集中,而靠边的地方能量会逐渐变小。因此,在观看背投电视机时,其中央位置亮度较高,而边上却显得较暗。另外,在大型液晶电视机或等离子屏等其他电子显示装置中,其图像显示也同样存在中央位置亮度较高,而边上亮度较低的问题。这是因为这些电子显示装置也存在透镜的性质,即会对光产生折射和汇聚的作用。
由于背投电视机、等离子电视机等的价格较贵,其购买者对产品的质量要求会更高,所以,上述亮度不均的问题会阻碍此类产品的推广销售。

发明内容
针对现有技术的上述缺陷,本发明要解决现有电子显示装置的亮度不均的问题。
为解决上述技术问题,本发明提供一种矫正电子显示装置亮度不均的方法,其中包括以下步骤(1)、产生一个与显示装置的垂直扫描同步的垂直抛物线波形电压波,以及一个与显示装置的水平扫描同步的水平抛物线波形电压波;(2)、将所述垂直抛物线波形电压和水平抛物线波形电压分别叠加到所述显示装置的亮度控制信号中,以达到矫正电子显示装置亮度不均的目的。
在本发明的方法中,对于采用显像管的电子显示装置,在所述步骤(1)中,可按以下步骤产生所述抛物线波形电压从偏转线圈中取出一个锯齿波电压;用负反馈放大电路对所述锯齿波电压进行放大和限幅处理;将所述负反馈放大电路的输出信号与所述锯齿波电压叠加,得到一个近似的抛物线波形电压。
在本发明的方法中,对于液晶显示装置和/或等离子显示装置,在所述步骤(1)中,可按以下步骤产生所述抛物线波形电压从行、场同步信号中取出一个同步脉冲;对所述同步脉冲进行倒相放大处理,得到一个方波电压;对所述方波进行积分处理,得到一个锯齿波电压;用负反馈放大电路对所述锯齿波电压进行放大和限幅处理;将所述负反馈放大电路的输出信号与所述锯齿波电压叠加,得到一个近似的抛物线波形电压。
在本发明的方法中,对于液晶显示装置和/或等离子显示装置,在所述步骤(1)中,还可按以下步骤产生所述抛物线波形电压从行、场同步信号中取出一个同步脉冲;用单稳态电路对所述同步脉冲进行整形处理,得到一个宽度约等于扫描正程半个周期的方波信号;对所述方波信号进行双向积分处理,得到一个三角形波;对所述三角形波进行积分处理,得到一个近似的抛物线波形电压。
另外,本发明还提供一种矫正电子显示装置亮度不均的电路,其中包括一个抛物线波形电压产生电路,所述抛物线波形电压产生电路将其产生的抛物线波形电压输出到所述电子显示装置的亮度控制电路,以实现亮度矫正的目的。
在本发明中,对于采用显像管的电子显示装置,可由一个负反馈放大电路对锯齿波电压进行放大和限幅处理,再将所述负反馈放大电路的输出信号与所述锯齿波电压叠加,得到一个近似的抛物线波形电压。
在本发明中,对于液晶显示装置和/或等离子显示装置,可由一个取样电阻R1从行、场同步信号中取出一个同步脉冲,然后经二次积分电路,生成所需的抛物线波形电压。
本发明中,由于采用了一个抛物线波形电压来同步控制电子显示装置的亮度变化,从而可以自动矫正此类电子显示装置亮度不均的弊病,克服大屏幕电视机图像中央位置亮度很高、而周边位置亮度很暗的缺点。整个电路所需元件不多,实现起来非常方便,


下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中图1是本发明中用抛物线形电压对亮度不均进行控制的基本原理图;图2是用抛物线形电压对亮度不均进行控制的电路原理框图;图3是在CRT显像管电视机中产生抛物线电压的电路图;图4是由同步脉冲产生抛物线波形的变化过程示意图;图5是用另一种方案产生抛物线波形的变化过程示意6是产生图5所示电压波形的二次积分抛物线波形产生电路的电路图。
具体实施例方式
普通背投电视机、等离子屏电视机、或其它大屏幕液晶电视机的亮度特性都是中间亮、周边暗,其亮度变化与抛物线的形状很相似。因此,如图1所示,用一个抛物线波形的电压来同步控制电视机的亮度变化,就可以自动矫正电视机亮度不均的问题。具体是在亮度控制信号中叠加(输入)抛物线波形电压,图1表示在亮度控制信号中增加一个与垂直扫描同步的垂直抛物线波形电压波,以及一个与水平扫描同步的水平抛物线波形电压波。
由于电视机一般都采用行、场扫描工作方式,因此用来控制电视机亮度变化的抛物线电压波必须要与行、场扫描同步。另外,一般电视机中的图像处理电路都有一个称为ABL自动亮度控制的模拟信号输入端口,它在图2所示的信号处理电路中,一般图像处理电路中都必须有亮度控制、对比度控制等信号输入口,并且ABL信号一定是从模拟口输入,如果不是模拟口,必须要有一个A/D转换电路。因此,用于矫正电视机亮度不均问题的抛物线电压波信号可以通过这个端口输入,以对电视机的亮度不均问题进行自动控制,如图2所示。
如图3所示,对于CRT显像管电视机,由于流过偏转线圈的电流是一个锯齿波,通过一个取样电阻就可以把锯齿波电压取出,锯齿波电压再经过一个负反馈放大器进行放大和限幅,放大信号与输入信号同时在反馈电路上进行叠加,就可以得到一个近似抛物线电压的波形。图3中的VR为放大器的直流工作点。
图3中,输入信号为锯齿波UI,它取自流过扫描线圈中的锯齿电流(通过一个电阻取样),由于锯齿波开始是上升的,因此经过负反馈放大器U1倒相放大后,输出电压U0是下降。当放大器U1开始有信号输入时,U1输出对地相当于开始导通,C3将通过R3、U1、地、R2放电,输出电压U0等于C3的两端电压UC3与电阻R2上的电压UR2之和。由于C3放电时两端电压UC3会下降,电阻R2上的电压UR2此时也是下降(电压极性下正上负),因此输出电压也在不断地下降,同时C3放电还会使B点电位降低,使C2充电电流增加,A点电位也被拉低,即产生负反馈作用。A点电位被拉低又使输出电压不会跟随输入电压上升而迅速下降,即输入输出电压互相被牵制,之间不成线性关系。用数学分析,表示它们之间有二阶导数,即它们是之间是平方率关系。另外,R1与C2、R2还组成一个积分电路,锯齿波经过积分后可得到一个近似抛物线波电压输出。
当输入信号继续增大时,放大器U1出现饱和,C点电位下降,输出电压达到最低值,而后,输入电压通过R1、R2对C2充电的同时,也对C3充电,相当于输入信号没有经过放大就直接向负载输出。由于流过R2对C2充电的电流会把B点电位抬高,此时C3原来积累的电荷还没释放完毕,因此,C3两端的残留电压对输入信号有举高作用,因此输出电压是按指数上升,当输入信号达到最大值时输出电压也达到最大值,最终形成图3所示的抛物线电压波形。
通过调节放大器U1的工作点或改变输入信号的幅度,可以改变放大器U1的饱和时间,即反向抛物线的谷点位置;通过改变电阻R1、R2、R3或电容C1、C2、C3等的数值,可以改变反向抛物线的斜率。实际应用中,放大器U1可用晶体管、场效应管、或运算放大器。
对于采用数字显示器的电视机,如大屏幕液晶电视机、等离子屏电视机,由于数字显示器采用点阵扫描方式,不能从扫描电路中直接提取锯齿波,因此得从行、场同步信号中提取同步脉冲,然后通过同步脉冲产生其它波形,最后产生抛物线波形。
图4示出了由同步脉冲产生抛物线波形的过程。图中波形a是由同步信号分离出来或经过整形后的同步脉冲;波形b是经过倒相放大后的脉冲;波形c是对波形b进行积分后得到的锯齿波形;波形d是通过图3所示的电路进行处理后所得的抛物线波形。
产生抛物线波形的方法还有很多,图5是另一种产生抛物线波形的方法。其中,波形a是由同步信号分离出来或经过整形后的同步脉冲;波形b是经过单稳态电路整形后的脉冲,此脉冲宽度约等于扫描正程的半个周期;波形c是对波形b进行双向积分后得到的三角波形;波形d是对波形c再进行一次积分后得到的抛物线波形。因此,图5也叫二次积分法,这种方法原理比较清晰,但电路也比较复杂。
图6示出了用二次积分法产生抛物线波形的电路图。图中,V1是倒相放大器,用来控制V2、V3恒流源放大器的导通与截止;C3是积分电容,当输入信号为正半周时,V2导通,V3截止,电源通过R6、V2对C3充电,由于V2不是工作于饱和导通状态,而是工作于恒流导通状态,因此C3是恒流充电,此时电压Ub是线性上升的,相当于输出电压Ub是对充电电流的积分;当输入信号为负半周时,V2截止,V3导通,电容C3存储的电荷通过V3恒流放电,因此C3两端的电压开始线性下降,使积分器输出一个三角电压波形,即图6中的Ub。
上面充放电过程可用数学表达式来表示Ub=1RC∫Uidt---(1)]]>式中R为等效电阻,C相当于C3,Ui为输入电压。
图6中放大器U1组成的电路也是一个积分电路,其输出电压可表示为Uo=-1RC∫Ubdt---(2)]]>式中R为等效电阻R8,C相当于C4,Ub为输入电压。实际上这里的Ub还可以表示为Ub=+[ERCt]t=t1+[-ERCt]t=t2---(3)]]>式中E为输入信号方波的幅值,t=t1表示t为0-t1期间,t=t2表示t为t1-t2期间。把(3)式代入(2)式,很容易就可以看出Uo是一个反方向的抛物线波形。
图6中的电容C1、C2是交流偶合电容,二极管D1、D2的作用是分别为C1、C2提供放电回路,使C1、C2能快速放电,不保留有残余电荷。
权利要求
1.一种矫正电子显示装置亮度不均的方法,其特征在于,包括以下步骤(1)、产生一个与显示装置的垂直扫描同步的垂直抛物线波形电压波,以及一个与显示装置的水平扫描同步的水平抛物线波形电压波;(2)、将所述垂直抛物线波形电压和水平抛物线波形电压分别叠加到所述显示装置的亮度控制信号中,以达到矫正电子显示装置亮度不均的目的。
2.根据权利要求1所述的矫正电子显示装置亮度不均的方法,其特征在于,对于采用显像管的电子显示装置,在所述步骤(1)中,按以下步骤产生所述抛物线波形电压从偏转线圈中取出一个锯齿波电压;用负反馈放大电路对所述锯齿波电压进行放大和限幅处理;将所述负反馈放大电路的输出信号与所述锯齿波电压叠加,得到一个近似的抛物线波形电压。
3.根据权利要求1所述的矫正电子显示装置亮度不均的方法,其特征在于,对于液晶显示装置和/或等离子显示装置,在所述步骤(1)中,按以下步骤产生所述抛物线波形电压从行、场同步信号中取出一个同步脉冲;对所述同步脉冲进行倒相放大处理,得到一个方波电压;对所述方波进行积分处理,得到一个锯齿波电压;用负反馈放大电路对所述锯齿波电压进行放大和限幅处理;将所述负反馈放大电路的输出信号与所述锯齿波电压叠加,得到一个近似的抛物线波形电压。
4.根据权利要求1所述的矫正电子显示装置亮度不均的方法,其特征在于,对于液晶显示装置和/或等离子显示装置,在所述步骤(1)中,按以下步骤产生所述抛物线波形电压从行、场同步信号中取出一个同步脉冲;用单稳态电路对所述同步脉冲进行整形处理,得到一个宽度约等于扫描正程半个周期的方波信号;对所述方波信号进行双向积分处理,得到一个三角形波;对所述三角形波进行积分处理,得到一个近似的抛物线波形电压。
5.一种矫正电子显示装置亮度不均的电路,其特征在于,包括一个抛物线波形电压产生电路,所述抛物线波形电压产生电路将其产生的抛物线波形电压输出到所述电子显示装置的亮度控制电路,以实现亮度矫正的目的。
6.根据权利要求5所述的矫正电子显示装置亮度不均的电路,其特征在于,对于采用显像管的电子显示装置,所述抛物线波形电压产生电路中,由一个取样电阻R1从偏转线圈中取出一个锯齿波电压,并经一个电容C1输入到一个放大器U1的负输入端;所述放大器U1的正输入端接VR,负输入端经电容C2、电阻R2接地,输出端则经电阻R3、电容C3接所述电阻R2的非接地端,并经所述电阻R3输出抛物线波形电压。
7.根据权利要求5所述的矫正电子显示装置亮度不均的电路,其特征在于,对于液晶显示装置和/或等离子显示装置,所述抛物线波形电压产生电路中,由一个取样电阻R1从行、场同步信号中取出一个同步脉冲,然后由一个三极管V1进行倒相放大处理;所述三极管V1的集电极经电阻R2接工作电源,并经电阻R3控制恒流源放大器V2、V3的导通或截止;所述放大器V2、V3的基极分别经电容C1、C2接所述电阻R3,放大器V2的基极还分别经电阻R4和正向二极管D1接工作电源,放大器V3的基极还分别经电阻R5和反向二极管D2接地;放大器V2的发射极经电阻R6接工作电源,集电极接放大器V3的集电极;放大器V3的发射极经电阻R7接地;放大器V2、V3的集电极经电阻R8接放大器U1的负输入端,并经充电电容C3接地;放大器U1的正输入端以电阻R9接地,负输入端经电容C4接输出端;放大器U1的输出端经电阻R10输出抛物线波形电压。
全文摘要
本发明涉及一种矫正电子显示装置亮度不均的方法和电路,为解决现有电子显示装置的亮度不均的问题,本发明中,先由适当的电路产生与显示装置的垂直及水平扫描信号同步的抛物线波形电压,然后将抛物线波形电压叠加到所述显示装置的亮度控制信号中,以达到矫正电子显示装置亮度不均的目的。对于采用显像管的电子显示装置,可从偏转线圈中取出一个锯齿波电压,然后经负反馈放大电路处理后得到一个近似的抛物线波形电压。对于液晶显示装置和/或等离子显示装置,可从行、场同步信号中取出一个同步脉冲,然后经全相放大、积分处理以得到一个锯齿波电压,然后再由前述方法生成抛物线波形电压;还可以由同步脉冲经二次积分法生成所需的抛物线波形电压。
文档编号H04N9/28GK1735133SQ200410051950
公开日2006年2月15日 申请日期2004年10月22日 优先权日2004年10月22日
发明者陶显芳 申请人:康佳集团股份有限公司

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