DE10343501A1

DE10343501A1 - Cathode ray tube working point regulation method in which an anode current measured during image portrayal is used to determine a correction value to a test anode current that is compared with a set value

Info

Publication number: DE10343501A1
Application number: DE2003143501
Authority: DE
Inventors: Klaus Burkhardt; Wolfgang Eckhardt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2003-09-19
Filing date: 2003-09-19
Publication date: 2005-04-14

Abstract

Method for regulating the working point of a cathode ray tube to which a test signal can be applied during an image return phase, whereby an anode current flowing during a test signal is provided as an actual value for the working point adjustment and is compared with a set value. During portrayal of an image, a measured anode current is provided to determine a correction value, which is superimposed on the actual value. An independent claim is made for a circuit arrangement for regulating the working point of a cathode ray tube.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Regelung des Arbeitspunktes einer Kathodenstrahlröhre, welcher ein Prüfsignal während einer Bildrücklaufphase zuführbar ist, wobei ein während des Prüfsignals fließender Anodenstrom als Istgröße für die Arbeitspunkteinstellung vorgesehen ist, während der die Istgröße mit einer vorgebbaren Sollgröße verglichen wird.The The invention relates to a method and a circuit arrangement for Control of the operating point of a cathode ray tube, which a test signal while a picture rewind phase supplied is, while a while the test signal flowing Anode current is provided as an actual variable for the operating point setting is while the actual size with a predefinable Target size compared becomes.

In Kathodenstrahlröhren besteht das Problem, dass für einen eingestellten Arbeitspunkt die Schwarzwerte für einen Betrachter nicht stabil erscheinen, sondern vom Bildinhalt abhängig sind. Der Strahlstrom in der Kathodenstrahlröhre bewirkt eine „interne" Aufhellung, wodurch in Abhängigkeit des Bildinhalts der eingestellte Schwarzpegel für den Betrachter lediglich als ein helles Grau auf der Leuchtschicht der Kathodenstrahlröhre erscheint. Dies bedeutet, dass ein Teil des Bildinhalts für den Betrachter nicht erkennbar und somit verloren ist.In Cathode ray tubes the problem is that for a set operating point the black levels for a Viewers do not seem stable, but are dependent on the image content. The beam current in the cathode ray tube causes an "internal" brightening, whereby dependent on of the picture content the adjusted black level for the viewer only appears as a light gray on the luminescent layer of the cathode ray tube. This means that part of the image content is not recognizable to the viewer and thus lost.

Aus der DE-PS 36 10 190 ist ein Verfahren zur Regelung des Arbeitspunktes von Video-Endstufen von Monitoren bekannt. Dazu wird ein Strahlstrom während ausgewählter, für die Darstellung von Informationen auf dem Bildschirm nicht benötigter Zeilen gemessen und zur Regelung des Arbeitspunktes benutzt. Eine zum Strahlstrom proportionale Spannung wird an einem Widerstand erfasst, welcher mit einem Masseanschluss verbunden sowie über einen Transistor an eine Kathode angeschlossen ist, wobei ein Videoverstärker die Spannung zur Regelung des Arbeitspunktes auswertet.Out DE-PS 36 10 190 is a method for controlling the operating point known from video amplifiers of monitors. This is a beam current while selected, for the Presentation of information on the screen of unneeded lines measured and used to control the operating point. One to the jet stream proportional voltage is detected at a resistor which connected to a ground terminal and via a transistor to a Cathode is connected, with a video amplifier to regulate the voltage evaluates the operating point.

DE-OS 197 46 426 offenbart, zur Regelung des Arbeitspunktes Mittel vorzusehen, welche während des Einblendens eines Prüf signals in mindestens einem Teil eines nicht sichtbaren Bereichs Helligkeitswerte erfassen und die erfassten Helligkeitswerte in eine einer Regeleinheit zuführbare Regelgröße zur Regelung des Arbeitspunktes umsetzen. DE-OS 197 46 426 discloses to provide means for controlling the operating point means which detect brightness values during the insertion of a test signal in at least part of a non-visible range and convert the detected brightness values into a controlled variable fed to a control unit for controlling the operating point.

DE-PS 199 39 218 offenbart eine Schaltungsanordnung zur Regelung eines Arbeitspunktes einer Kathodenstrahlröhre. Es sind geeignete Maßnahmen vorgesehen, wodurch die Gewinnung der Messgröße zur Regelung des Arbeitspunktes ohne Mitwirkung eines Videoverstärkers erfolgt. Dadurch wird die Bandbreite des Videoverstärkers nicht störend beeinträchtigt.DE-PS 199 39 218 discloses a circuit arrangement for controlling a Operating point of a cathode ray tube. They are suitable measures provided, whereby the extraction of the measured variable for the regulation of the operating point without the involvement of a video amplifier he follows. This will not increase the bandwidth of the video amplifier disturbing impaired.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, durch welches störende Einflüsse des Bildinhalts auf Helligkeitswerte eines eingestellten Arbeitspunktes weitgehend vermieden werden. Darüber hinaus ist eine Schaltungsanordnung anzugeben, die zur Durchführung des Verfahrens geeignet ist.Of the The present invention is based on the object, a method of the aforementioned type, by which disturbing influences of the image content to brightness values of a set operating point largely be avoided. About that In addition, a circuit arrangement is provided, which is used to carry out the Method is suitable.

Diese Aufgabe wird im Hinblick auf das Verfahren mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen, im Hinblick auf die Schaltungsanordnung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 3 angegebenen Maßnahmen gelöst.These Task is in terms of the method with the in the characterizing Part of claim 1 specified, with regard to the circuit arrangement by the measures specified in the characterizing part of claim 3 solved.

Vorteilhaft ist, dass ein so genannter „optischer" Cut-Off der Kathodenstrahlröhre einstellbar ist. Unter dem optischen „Cut-Off" ist das tiefste Schwarz zu verstehen, welches aufgrund des aktuellen Bildinhalts überhaupt erzeugbar ist. Dies bewirkt im Vergleich zu einer herkömmlichen Arbeitspunkteinstellung, dass insbesondere im medizinischen Bereich auch bei „geringem" Bildinhalt ein deutlich tieferes Schwarz einstellbar ist.Advantageous is that a so-called "optical" cut-off of the cathode ray tube is adjustable. Under the optical "cut-off" is the deepest black to understand which due to the current image content at all can be generated. This causes compared to a conventional one Operating point setting, especially in the medical field even with "low" image content a clear deeper black is adjustable.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass aus dem während der Darstellung des Bildes erfassten Anodenstrom ein Mittelwert gebildet wird, wobei aus einer Tabelle ein diesem Mittelwert zugeordneter Korrekturwert ausgelesen und der Istgröße aufgeschaltet wird. Dadurch ist eine einfache „optische" Cut-Off-Einstellung möglich.In An embodiment of the invention is provided that from during the Representation of the image captured anode current is averaged, where from a table a correction value associated with this mean value read out and the actual size switched becomes. This allows a simple "optical" cut-off setting.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die einzige Figur der Zeichnung näher erläutert. Die Figur der Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung eine Anordnung zur Regelung des Arbeitspunktes einer Kathodenstrahlröhre.The Invention will now be described with reference to an embodiment with reference explained in more detail on the single figure of the drawing. The figure of the drawing shows a schematic representation of an arrangement for controlling the Operating point of a cathode ray tube.

Ein Glaskolben 1 einer Kathodenstrahlröhre umfasst einen Röhrenhals 2, einen trichterförmigen Teil 3, der einen Anodenanschluss 4 aufweist, und einen mit einer Leuchtschicht 5 versehenen Röhrenboden 6. Ein innerer Belag des Glaskolbens 1 besteht aus einem elektrisch leitenden Belag, z. B. aus einer Aluminiumschicht 7, die zur Ableitung der von einer Kathode 8 auf die Leuchtschicht 5 ausgesendeten Elektronen dient, und aus einem äußeren Belag aus einer Graphitschicht 9. Die Graphitschicht 9 und die Aluminiumschicht 7 stellen einen Kondensator dar, welcher zur Glättung der Anodenspannung dient. Im Röhrenhals 2 ist ein Elektronenstrahlerzeuger angeordnet, welcher die Kathode 8, ein Steuergitter 10, ein dem Steuergitter 10 nachgeordnetes Schirmgitter 11 sowie eine Fokussiereinrichtung 12 umfasst. Die Kathode 8 und das Steuergitter 10 sind an einen Videoverstärker 13 angeschlossen, das Schirmgitter 11 an eine Arbeitspunkt-Einstelleinheit 14, welche ferner an eine zur Erfassung des Anodenstromes vorgesehene Anodenstrom-Erfassungseinheit 15 angeschlossen ist. Den Beginn eines Prüfzeitintervalls zeigt die Anodenstrom-Erfassungseinheit 15 über eine Leitung 16 dem Videoverstärker 13 an, welcher daraufhin die Kathode 8 mit einem Prüfsignal ansteuert. Die Anodenstrom-Erfassungseinheit 15 erfasst während des Ansteuerns der Röhre mit dem Prüfsignal in einer Bildrücklaufphase den Anodenstrom, setzt diesen Anodenstrom in eine Regelgröße in Form einer Vergleichsspannung um und führt diese Vergleichsspannung der Arbeitspunkt-Einstelleinheit 14 zum Einstellen des Arbeitspunktes zu.A glass flask 1 a cathode ray tube comprises a tube neck 2 , a funnel-shaped part 3 that has an anode connection 4 and one with a luminescent layer 5 provided tube bottom 6 , An inner covering of the glass bulb 1 consists of an electrically conductive coating, eg. B. from an aluminum layer 7 for the dissipation of a cathode 8th on the luminescent layer 5 emitted electrons, and from an outer lining of a graphite layer 9 , The graphite layer 9 and the aluminum layer 7 represent a capacitor which serves to smooth the anode voltage. In the tube neck 2 an electron gun is arranged, which is the cathode 8th , a control grid 10 , a the control grid 10 downstream screen grid 11 and a focusing device 12 includes. The cathode 8th and the control grid 10 are connected to a video amplifier 13 connected, the screen grid 11 to an operating point setting unit 14 further comprising an anode current detection unit provided for detecting the anode current 15 connected. The beginning of a test time interval shows the anode current detection unit 15 over a line 16 the video amplifier 13 which then the cathode 8th with a test signal drives. The anode current detection unit 15 detected during the activation of the tube with the Prüfsig The anode current is converted into a controlled variable in the form of a comparison voltage in a frame return phase and converts this comparison voltage to the operating point setting unit 14 for adjusting the operating point.

Im Folgenden wird die Art und Weise der Arbeitspunkteinstellung näher erläutert. Es ist angenommen, dass während einer Voreinstellung der Videoverstärker 13 ein Prüfsignal der Kathode zuführt, wobei zwischen der Kathode 8 und dem Steuergitter 10 sowie zwischen Steuergitter 10 und Schirmgitter 11 entsprechend der gewünschten Grundhelligkeit geeignete Spannungen eingestellt werden, wodurch der Arbeitspunkt der Röhre festgelegt ist. Der während des Prüfsignals fließende Anodenstrom ist als Sollgröße für folgende Arbeitspunkteinstellungen vorgesehen, wobei die Anodenstrom-Erfassungseinheit 15 aus dem Anodenstrom eine Sollspannung erzeugt und der Arbeitspunkt-Einstelleinheit 14 zuführt. Die Arbeitspunkt-Einstelleinheit 14 hinterlegt den Spannungswert dieser Sollspannung in einen hier nicht dargestellten Speicher dieser Einstelleinheit 14.In the following, the way of setting the operating point is explained in more detail. It is believed that during a preset the video amplifier 13 a test signal to the cathode, wherein between the cathode 8th and the control grid 10 as well as between control grid 10 and screen grid 11 appropriate voltages are set according to the desired basic brightness, whereby the operating point of the tube is fixed. The anode current flowing during the test signal is provided as a desired value for the following operating point settings, wherein the anode current detection unit 15 from the anode current generates a setpoint voltage and the operating point setting unit 14 supplies. The operating point setting unit 14 deposits the voltage value of this setpoint voltage in a memory, not shown here, of this setting unit 14 ,

Die Sollgröße wird während eines Bildrücklaufs zu vorgegebenen Zeitpunkten oder ständig während jedes Bildrücklaufs mit einer Istgröße verglichen. Während des jeweiligen Bildrücklaufs zu diesen Zeitpunkten oder während jedem Bildrücklauf steuert der Videoverstärker 13 die Kathode 8 mit dem Prüfsignal an und die Anodenstrom-Erfassungseinheit 15 erfasst den Anodenstrom bei konstanter Anodenspannung. Die Anodenstrom-Erfassungseinheit 15 erzeugt aus diesem Anodenstrom eine Istspannung, welche die Arbeitspunkt-Einstelleinheit 14 mit der Sollspannung vergleicht und in Abhängigkeit des Vergleichsergebnisses die Spannung am Schirmgitter 11 derart einstellt, dass bei konstanter Anodenspannung der Anodenstrom einer Istspannung entspricht, welche mit der im Speicher hinterlegten Sollspannung übereinstimmt.The setpoint is compared during a picture return at predetermined times or constantly during each picture return with an actual size. During each frame return at these times or during each frame return, the video amplifier controls 13 the cathode 8th with the test signal on and the anode current detection unit 15 detects the anode current at a constant anode voltage. The anode current detection unit 15 generates from this anode current an actual voltage, which is the operating point setting unit 14 compares with the setpoint voltage and, depending on the result of the comparison, the voltage at the screen grid 11 set such that at constant anode voltage of the anode current corresponds to an actual voltage, which coincides with the stored in memory memory voltage.

Während einer Bilddarstellung in einer Bildhinlaufphase bewirkt ein Strahlstrom in der Kathodenstrahlröhre eine „Aufhellung" in der Röhre. Dadurch kann es vorkommen, dass trotz optimal eingestelltem Arbeitspunkt in Abhängigkeit des Bildinhalts der eingestellte Schwarzpegel für den Betrachter lediglich als ein helles Grau auf der Leuchtschicht der Kathodenstrahlröhre erscheint. Dies bewirkt, dass ein Teil des Bildinhalts für den Betrachter nicht erkennbar und somit verloren ist.During one Image representation in a Bildhinlaufphase causes a beam current in the cathode ray tube a "brightening" in the tube It can happen that despite optimally adjusted operating point dependent on of the picture content the adjusted black level for the viewer only appears as a light gray on the luminescent layer of the cathode ray tube. This causes some of the image content to be unrecognizable to the viewer and thus lost.

Um die störenden Einflüsse einer Röhrenaufhellung zu vermindern, ist zunächst vorgesehen, vor der Erfassung des während des aktiven Prüfsignals fließenden Anodenstroms in einer Bildrücklaufphase den während der Darstellung eines Bildes fließenden Anodenstrom während einer Bildhinlaufphase durch die Anodenstrom-Erfassungseinheit 15 zu erfassen. Aus diesem erfassten Anodenstrom erzeugt die Anodenstrom-Erfassungseinheit 15 eine Spannung, aus der die Arbeitspunkt-Einstelleinheit 14 einen Korrekturwert ermittelt, welchen die Arbeitspunkt-Einstelleinheit 14 der während der auf die Bildhinlaufphase folgenden Bildrücklaufphase ermittelten Istspannung aufschaltet. Vorzugsweise ermittelt die Anodenstrom-Erfassungseinheit 15 aus dem Mittelwert des Anodenstroms einen Korrekturwert, wobei in einem Speicher dieser Anodenstrom-Erfassungseinheit 15 eine Tabelle hinterlegt ist, in welcher eine Zuordnung von Anodenstrom-Mittelwerten zu empirisch ermittelten Korrekturwerten anzeigbar ist. Der der Istspannung überlagerte Korrekturwert bewirkt eine Veränderung des Vergleichsergebnisses zwischen Sollwert und Istwert, wobei wiederum die Arbeitspunkt-Einstelleinheit 14 in Abhängigkeit des Vergleichsergebnisses die Spannung am Schirmgitter 11 derart einstellt, dass bei konstanter Anodenspannung der Anodenstrom einer Istspannung entspricht, welche mit der im Speicher hinterlegten Sollspannung übereinstimmt.In order to reduce the disturbing effects of tube whitening, it is initially provided, prior to detection of the anode current flowing during the active test signal in an image retrace phase, that the anode current flows during imaging of an image during an image advance phase by the anode current acquisition unit 15 capture. From this detected anode current generates the anode current detection unit 15 a voltage from which the operating point setting unit 14 determines a correction value which the operating point setting unit 14 which activates the actual voltage determined during the image retrace phase following the image retrace phase. Preferably, the anode current detection unit determines 15 from the average value of the anode current, a correction value, wherein in a memory of this anode current detection unit 15 a table is stored in which an assignment of anode current average values to empirically determined correction values can be displayed. The correction value superimposed on the actual voltage causes a change in the comparison result between the setpoint value and the actual value, wherein in turn the operating point setting unit 14 depending on the result of the comparison, the voltage on the screen grid 11 set such that at constant anode voltage of the anode current corresponds to an actual voltage, which coincides with the stored in memory memory voltage.

Vorstehend ist somit ein Verfahren bzw. eine Schaltungsanordnung zur Regelung des Arbeitspunktes einer Kathodenstrahlröhre beschrieben, welches bzw. welche eine größere Kontrastnutzung ermöglicht. Insbesondere bei medizinischen Bildern mit wenig Weißanteil, wie z. B. Mammographie, kann somit das tiefste Schwarz dargestellt werden.above is thus a method or a circuit arrangement for control the operating point of a cathode ray tube, which which a greater contrast use allows. Especially in medical images with low white content, such as As mammography, thus the deepest black can be displayed become.

Claims

Method for controlling the operating point of a cathode ray tube, to which a test signal during a picture retrace phase can be supplied, wherein an anode current flowing during the test signal is provided as an actual value for the operating point setting, during which the actual value is compared with a predefinable desired value, characterized in that a during the Representation of an image detected anode current for determining a correction value is provided, which is the actual size switched.

Method according to claim 1, characterized in that that out of the while Anode current detected in the representation of the image has an average value is formed from a table associated with this average Correction value read and the actual size is switched.

Circuit arrangement for regulating the operating point of a cathode ray tube, which during a picture retrace phase a test signal can be supplied by a video amplifier, with an anode current detection unit ( 15 ), by which an anode current flowing during the test signal can be detected, which is provided as an actual variable for the operating point setting, while the one working point setting unit ( 14 ) compares the actual size with a predefinable target size, characterized in that the anode current detection unit ( 15 ) detects an anode current flowing during the representation of an image, from which the operating point adjustment unit ( 14 ) determines a correction value that the operating point setting unit ( 14 ) the actual size switches on.

Circuit arrangement according to Claim 3, characterized in that the anode current detection unit ( 15 ) from the detected during the representation of the image anode current an average, wherein the anode current detection unit ( 15 ) reads out from a table a correction value assigned to this mean value and activates the actual quantity.