DE1076736B

DE1076736B - Schaltungsanordnung zur selbsttaetigen raumlichtabhaengigen Nachregelung der Grundhelligkeit und des Kontrastes eines Fernsehempfaengers

Info

Publication number: DE1076736B
Application number: DEP20593A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Robert Suhrmann
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1958-04-29
Filing date: 1958-04-29
Publication date: 1960-03-03
Also published as: GB921014A; NL238629A; BE578175A; FR1223058A; US3025345A

Description

DEUTSCHES

Zur Vereinfachung der Bedienung eines Fernsehempfängers ist es bekannt, mit Hilfe eines Photoelementes den einmal eingestellten Kontrast automatisch der jeweiligen Raumhelligkeit anzupassen und dabei den Schwarzwert des Fernsehbildes unabhängig vom Kontrast konstant zu halten. Die bekannte Schaltung ist durch Verwendung einer Hilfsröhre jedoch relativ aufwendig und hat den Nachteil, daß eine direkte Regelung der Grundhelligkeit in Abhängigkeit vom Raumlicht nicht erfolgt.

Es ist auch bekannt, an die Speisequelle einen einen Photowiderstand enthaltenden Spannungsteiler anzuschalten und diesem eine die Helligkeit der Bildröhre steuernde Spannung zu entnehmen.

Weiter ist es bekannt, einem derartigen Spannungsteiler eine Spannung für das Schirmgitter einer Videoendröhre zu entnehmen und damit in Abhängigkeit von der Raumhelligkeit den Kontrast zu steuern.

Es ist jedoch erforderlich, Grundhelligkeit und Kontrast des Fernsehbildes gemeinsam selbsttätig in Abhängigkeit von der Raumhelligkeit zu regeln. Für die Kontrastnachregelung bestehen grundsätzlich verschiedene Möglichkeiten der Regelabhängigkeit. Der Kontrast des Fernsehbildes kann unabhängig vom Raumlicht konstant gehalten werden, oder die maximale Leuchtdichte wird so festgelegt, daß in dem zur Verfügung stehenden Bereich stets die gleiche Anzahl Graustufen untergebracht werden kann; man kann auch als obere Grenze der Leuchtdichte diejenige Leuchtdichte festsetzen, bei der gerade noch kein Flimmern auftritt.

Man könnte zu diesem Zweck die nur für die Regelung einer Größe vorgesehenen bekannten Anordnungen mit je einem Photoleiter gleichzeitig verwenden. Das bedeutet jedoch einen hohen Aufwand und bringt Schwierigkeiten mit sich, wenn, z. B. durch Schatten, beide Photoleiter verschieden stark beleuchtet werden.

Es ist jedoch nicht ohne weiteres möglich, einem einzigen einen Photoleiter enthaltenden Spannungsteiler der bekannten Art die Regelspannungen zur Nachstellung der Grundhelligkeit und zur Nachstellung des Kontrastes zu entnehmen, da beide Änderungen im allgemeinen verschiedenen Gesetzen unterliegen und daher eine Kombination der bekannten Spannungsteiler nicht ohne weiteres möglich ist.

Bei einer Schaltungsanordnung zur selbsttätigen Nachregelung der Grundhelligkeit und des Kontrastes in einem Fernsehempfänger in Abhängigkeit vom Raumlicht unter Verwendung eines einen Photowiderstand enthaltenden Spannungsteilers werden die erwähnten Nachteile vermieden, und mit nur einem Photoleiter kann man bei geringstem Aufwand an Schaltungsanordnung

zur selbsttätigen raumlichtabhängigen

Nachregelung der Grundhelligkeit

und des Kontrastes
eines Fernsehempfängers

Anmelder:

Philips Patentverwaltung G.m.b.H.,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Dipl.-Phys. Robert Suhrmann, Hamburg-Rahlstedt,
ist als Erfinder genannt worden

Schaltelementen eine zuverlässige Regelung erhalten, wenn gemäß der Erfindung an der Speisequelle die Reihenschaltung eines Widerstandes, eines Photowiderstandes und eines Vorwiderstandes liegt, und wenn die eine, vorzugsweise die die Bildsignalverstärkung bestimmende Regelspannung dem Lastwiderstand und die andere, vorzugsweise die die Gründhelligkeit bestimmende Regelspannung einem dem Photowiderstand parallel liegenden Spannungsteiler entnommen wird.

Eine weitere Verbesserung der Annäherung der selbsttätig erhaltenen an die den richtigen subjektiven Eindruck vermittelnden Regelkurve der Grundhelligkeit ist durch Einschaltung nichtlinearer Widerstände möglich, wie weiter unten noch erläutert wird.

Es ist auch bereits bekannt, in einem Fernsehempfänger die von einem Photozellenverstärker gelieferte Spannung einer Regelröhre im Videoverstärker zur Kontrastregelung und der Bildröhre zur Regelung der mittleren Bildhelligkeit in Reihe mit der Spannung einer Hilfsbatterie zuzuführen, um die Bildwiedergabe dem Raumlicht anzupassen. Sofern dabei eine gegenläufige Änderung der Regelspannungen gewünscht wird, wird eine Hilfsröhre zur Phasenumkehr benutzt. Eine Photozelle ist hochohmig und benötigt daher im allgemeinen einen Hilfsverstärker. Da eine Photozelle außerdem noch auf schnelle Schwankungen reagiert, die Regelungen aber nur

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über eine Mittelung der Raumhelligkeit in Betracht kommen, sind weiter Siebglieder erforderlich, und die Übertragung der einen Gleichstromwert darstellenden Regelspannung bereitet vielfach Schwierigkeiten, insbesondere dann, wenn eine einen merklichen Strom . aufnehmende Elektrode geregelt werden soll, z. B. das Schirmgitter einer Videoverstärkerröhre. Auch die Anpassung der Regelbereiche hinsichtlich ihres Rauschwertes und ihres Änderungsumfanges bereitet bei der bekannten Schaltung Schwierigkeiten, die nicht ohne erheblichen Aufwand überwunden werden können. Ein gemäß der Erfindung ausgebildeter Spannungsteiler jedoch läßt sich leicht den erforderlichen Betriebsbedingungen anpassen und auch mit einem gewissen Strom belasten, ohne daß die Wirkung beeinträchtigt wird.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert, die in

Fig. 1 eine Anordnung nach der Erfindung zeigt, bei der mit einem Photoleiter unter Verwendung ao Ohmscher Widerstände die gewünschten Spannungen erhalten werden;

Fig. 2 zeigt eine Anordnung, bei der noch eine Verstellung der Spannungen möglich ist und bei der durch Einschalten eines nichtlinearen Belastungs-Widerstandes eine weitere Anpassung an die geforderten Änderungsgesetze erhalten werden kann.

Fig. 1 zeigt die Videoendstufe eines Fernsehempfängers mit der Videoröhre 1 und einer Bildröhre 2. Das am Anodenwiderstand 6 der Videoröhre 1 auftretende Signal wird der Kathode der Bildröhre 2 zugeführt. Weiter enthält die Schaltung einen Spannungsteiler, der aus der Reihenschaltung eines mit dem positiven Pol der Speisequelle + U_b verbundenen Vorwiderstandes 21, eines Photowider-Standes 23 und eines mit dem negativen Pol der Speisequelle — U_b verbundenen Lastwiderstandes 24 besteht. Die den Kontrast bestimmende Spannung des Schirmgitters 3 der Videoendröhre 1 wird dem Verbindungspunkt 25 des Lastwiderstandes 24 und des Photowiderstandes 23 entnommen.

Die die Grundhelligkeit bestimmende Spannung, die höher ist als die Schirmgitterspannung der Röhre 1, wird dem Verbindungspunkt 43 zweier Widerstände 41 und 42 entnommen, die zu dem Photoleiter 23 parallel geschaltet sind. Diese Spannung wird über einen Entkopplungswiderstand 14 dem Steuergitter 12 der Bildröhre 2 zugeführt. Über einen Kondensator 13 kann das Steuergitter 12 außerdem durch Dunkel-Tastimpulse während des Strahlrücklaufes gesteuert werden.

Die Regelung der Grundhelligkeit und des Kontrastes erfolgt durch Eigenwiderstandsänderung des Photowiderstandes 23 bei Belichtung. Dadurch ändert sich der Querstrom durch den Spannungsteiler und damit der Spannungsabfall am Lastwiderstand 24 und am Photowiderstand 23.

Bei Belichtung des Photowiderstandes fällt die Spannung am Verbindungspunkt 44 des Vorwiderstandes 21 mit dem Photowiderstand 23 und steigt am Punkt 25. Zwischen diesen Punkten 25 und 44 liegt ein Punkt konstanter Spannung, da die Schaltung als Brückenschaltung angesehen werden kann. Durch das Verhältnis der Widerstände 41 und 42 werden also Größe und Richtung der Spannungsänderung bei Belichtung am Punkt 43 festgelegt, so daß eine gute Anpassung an die gewünschte Bedingung erreicht werden kann.

In einer Schaltung mit einer Bildröhre AW 43-80, einem Photowiderstand ORP 3Q (Philips) und dem Pentodensystem einer Röhre PCL 84 als Videoendröhre ergab sich folgende Dimensionierung:

U_b = 200 V, R₂₁ = 3 kOhm, R₁₁ = 8,7 kOhm, R₁₂ = 8,3 kOhm, R₂₁ = 16 kOhm, R₆ = 3,9kOhm.

Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, in dem der Lastwiderstand durch einen spannungsabhängigen Widerstand 54 (VDR-Widerstand) ersetzt ist. Hierdurch läßt sich eine noch bessere Angleichung zwischen dem geforderten Regelverlauf und dem praktisch erreichbaren erzielen. Über den Stützwiderstand 51 fließt zur Arbeitspunktstabilisierung ein zusätzlicher Querstrom durch den spannungsabhängigen Widerstand 54. Die Grundhelligkeitsspannung wird am Abgriff 56 des Potentiometers 52 abgenommen und dem Potentiometer 53 zugeführt. Die Lage des Abgriffs 56 bestimmt wiederum Größe und Richtung der Änderung der die Grundhelligkeit bestimmenden Spannung, während der Absolutbetrag dieser Spannung, der sowohl größer als auch kleiner als die Kontrastspannung sein kann, durch die Stellung des Abgriffs 57 des Potentiometers 53 bestimmt wird.

Bei Verwendung einer Bildröhre AW 43-80 und einer Videoendröhre PL 83 ergab sich für einen Photowiderstand von 3 bis 4kOhm Hellwiderstand bei 200 Lux folgende Dimensionierung:

U_b = 190 V, R₂₁ = 2,2 kOhm, R₅₁ = 12 kOhm, R₅₂ = 100 kOhm, j?₅₃ = 500 kOhm, R_5i =VD 1200 P/330 B (Philips).

Ebenso wie die Potentiometer 52 und 53 in Fig. 2 können auch die Widerstände, an denen in der vorangehenden Schaltung Regelspannungen abgegriffen werden, als Trimmpotentiometer ausgebildet sein, so daß die Einstellung des gewünschten Arbeitspunktes bzw. dessen Nachstellung bei Röhrenalterung oder Röhrenwechsel leicht möglich ist.

Es empfiehlt sich, einen möglichst hochohmischen Photowiderstand von etwa 3 bis 6 kOhm bei 300 Lux zu verwenden, um den Querstrom des Spannungsteilers niedrig zu halten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Schaltungsanordnung zur selbsttätigen Nachregelung der Grundhelligkeit und des Kontrastes in einem Fernsehempfänger in Abhängigkeit vom Raumlicht unter Verwendung eines einen Photowiderstand enthaltenden Spannungsteilers, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Speisequelle (U_b) die Reihenschaltung eines Widerstandes (24), eines Photowiderstandes (23) und eines Vorwiderstandes (21) liegt, und daß die eine, vorzugsweise die die Bildsignalverstärkung bestimmende Regelspannung dem Lastwiderstand (24) und die andere, vorzugsweise die die Grundhelligkeit bestimmende Regelspannung einem, dem Photowiderstand (23) parallel liegenden Spannungsteiler (41, 42) entnommen wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorwiderstand (21) an den positiven Pol und der Lastwiderstand (24) an den negativen Pol der Speisequelle (CJ₆) angeschlossen ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Grundhelligkeit bestimmende Regelspannung dem Spannungsteiler

(41, 42) entnommen und dem Steuergitter (12) der Bildröhre (2) zugeführt wird und daß die Kontrastregelspannung an dem dem negativen Pol der Gleichspannungsquelle (U_b) abgewandten Ende (25) des Lastwiderstandes (24) abgenommen und dem Schirmgitter (3) der Videoendröhre (1) zugeführt wird.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der (die) Lastwiderstand (Lastwiderstände) (54) spannungsabhängig ίο ausgebildet ist (sind).

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Arbeitspunktstabilisierung ein zusätzlicher Querstrom den (die) spannungsabhängigen Lastwiderstand (Lastwiderstände) (54) durchfließt.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände, an denen die Regelspannungen entnommen werden, als Trimmpotentiometer ausgebildet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentanmeldung S 21615 Villa/21a¹ (bekanntgemacht am 5. Juni 1952) ; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 764 663; französische Patentschrift Nr. 1 066 763; USA.-Patentschrift Nr. 2 264172; »Funk-Technik«, 1958, Nr. 2, S. 36.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen