DE1088534B - Gradationsregler fuer Fernsehempfaenger - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Bei der Übertragung von Bildern mittels Fernsehanlagen ist es· wegen, der nichtlinearen Kennlinien der Aufnahme-, Übertragungs- sowie Wiedergabeeinrichtungen, schwierig, die relative Helligkeit der einzelnen Graustufen, d. h. die Gradation, richtig zu übertragen.

Die Erfindung befaßt sich mit besonderen Maßnahmen zur Wiederherstellung der richtigen oder einer als angenehm empfundenen. Gradation im. Empfangsgerät durch Beeinflussung des Kathodenstrahls in der Bildwiedergaberöhre.

Bisher bekanntgewordene Wege zeigen; die verschiedensten Schaltungen, die teils direkt die Gradation selbst, teils über Umwege den Kontrast des wiedergegebenen Bildes veränderlich gestalten lassen.

Bekannt ist, einer Bildwiedergaberöhre das Bildsignal gleichzeitig an der Kathode und am Wehneltzylinder zuzuführen, um. den Kontrast des Bildes zu beeinflussen.

Es ist ferner bekannt, eine Änderung der Gradation durch Ausnutzung der Kennlinienkrümmung von Verstärkerröhren zu erhalten.

Auch sind senderseitige Entzerrermaßnahmen bekannt und werden angewendet. Ferner Schaltungsanordnungen, bei denen an der Kathode einer Ver- stärkerstufe mit Hilfe vorgespannter Dioden eine amplitudenabhängige Gegenkopplung erzielt wird.

Unter anderem ist der britischen Patentschrift 698 678 die Lehre zu entnehmen, aus dem Videosignal eine Korrekturspannung abzuleiten und zu einer Schärfeverbesserung bei der Bildwiedergabe auszunutzen. Mehrere andere Patentschriften, befassen sich mit Randgebieten des Problems.

Ein Teil dieser Schaltungsanordnungen hat gewisse Nachteile insofern, weil das Verhältnis der Synchronimpulse zum Bildinhalt nicht verändert werden darf, andererseits man aber die erwünschten Verzerrungen erhalten will. Der Einbau dieser Schaltungen ist daher mit erheblichem Aufwand verbunden.

Andere Schaltungen lehren dagegen nur die feste Kompensation der Krümmung der Gradationskennlinie der Bildwiedergaberöhre durch gleichzeitige Steuerung dieser Röhre mit dem Bildsignal und einem Teil des Bildsignals an zwei verschiedenen. Elektroden. Eine veränderliche Kompensation ist hierbei nicht möglich.

Die Erfindung ging daher von den Gedanken aus, die genannten, Nachteile zu, vermeiden und dem Betrachter der Bildwiedergaberöhre eine Möglichkeit zu verschaffen, beliebig je nach Bildinhalt die Gradation einzustellen.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in. einer Schaltungsanordnung für Fernsehempfänger mit direkter Kopplung zwischenBildstufenendröhreundBild-Gradationsregler für Fernsehempfänger

Anmelder:

Max Grundig,

Fürth (Bay.), Kurgartenstr. 37

Dipl.-Ing. Hans Mangold, Fürth. (Bay.),
ist als Erfinder genannt worden

wiedergaberöhre zur wahlweisen Änderung der Gradation die Bildwiedergaberöhre durch Zuführung von Bildsignalen an zwei Elektroden, vorzugsweise an die Kathode und den Wehneltzylinder, doppelt gesteuert wird. Dabei wird dem Anodenkreis der Bildstufenendröhre das· unverzerrte, mit Gleichspannungsanteil versehene Bildsignal entnommen und einerseits direkt einer Elektrode, vorzugsweise der Kathode der Bildwiedergaberöhre, zugeführt. Andererseits wird auch über einen Spannungsteiler an dem genannten Anodenkreis das Bildsignal entnommen, einer Verzerreranordnung zugeführt, in seiner Gradation ver- oder entzerrt und sodann über eine Phasenumkehr- und Verstärkerröhre in richtiger Polarität einer zweiten. Elektrode der Bildwiedergaberöhre, vorzugsweise dem Wehneltzylinder, zugeführt.

Die Erfindung besteht darin, daß bei dieser Anordnung zur Ver- bzw. Entzerrung vorgespannte Dioden dienen;, daß Mittel vorgesehen sind, dieses Dioden einzeln oder gemeinsam wahlweise wirksam werden zu lassen, und daß die Vorspannung dieser Dioden wahlweise stetig oder stufenweise verändert werden kann, derart, daß die Amplituden des Bildsignals nach Erreichen vorbestimmbarer Pegel durch die genannten Dioden abgeschnitten bzw. unterdrückt werden.

In vorteilhafter weiterer Ausbildung des Erfindungsgedankens erfolgt die Einstellung der Vorspannung der Dioden mit Hilfe einer Röhre, die durch eine aus der getasteten Regelschaltung gewonnenen Regelspannung gesteuert wird oder mit Hilfe der zur Kontrastregelung dienenden Gleichspannung. Durch geeignete Mittel erfolgt ferner mit dem Wirksamwerden der Dioden eine Korrektur bzw. Wiederherstellung des unabhängig von den Dioden vorher eingestellten Kontrastes bzw. eine Korrektur der vorher eingestellten Grundhelligkeit.

Vorteilhafterweise werden außerdem der Kathode obengenannter Phasenumkehr- und Verstärkerröhre die Bild- und/oder Zeilenaustastimpulse zugeführt.

009 590/154

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Die genannten Dioden können natürlich auch durch allgemeinen sind die Austastimpulse im Gerät nicht Halbleiterelemente ersetzt und die verschiedenen in beliebig großer negativer Amplitude verfügbar. Röhrenfunktionen durch Transistoren übernommen Durch die Ausnutzung des Röhrensystems 10 in dopwerden, pelter Weise erfolgt eine wesentliche Einsparung an

Mit Hilfe dieser wählbaren Gradationsverzerrungen 5 Schaltmitteln.

hat der Betrachter von Fernsehsendungen die Mög- Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung besteht

lichkeit, die Gradation seinem künstlerischen Bedürf- darin, daß mit den Schaltern 17 und 18, mit deren

nis entsprechend einzustellen. Er hat darüber hinaus Hilfe die Dioden 15 und 16 zur Wirksamkeit gebracht auch die Möglichkeit, bei größeren Störungen durch werden, weitere zusätzliche Kontakte verbunden, sind,

Kompression der dunkleren Halbtöne eine Rausch- io die eine Korrektur der Helligkeit und des Kontrastes

unterdrückung durchzuführen. bewirken, um auch bei Betätigung der Gradations-

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung läßt verzerrung die vorher eingestellte Grundhelligkeit

sich mit relativ wenigen Schaltmitteln durchführen, und den eingestellten Grundkontrast wiederherzu-

und es besteht daher die Möglichkeit, eine derartige stellen.

Einrichtung in allen Fernsehempfängern, bei welchen 15 Die Schalter 17 und 18 können beispielsweise so der Gleichstromwert mit übertragen wird, noch nach- ausgebildet werden, daß drei Schaltstellungen: unverträglich ohne besonderen Aufwand einzubauen. Dabei zerrt, hellverzerrt, dunkelverzerrt möglich sind. Auch ist es natürlich nötig, daß das Bildsignal unabhängig eme kontinuierliche Einstellbarkeit kann vorgesehen vom Sender einen gleichbleibenden Amplitudenbereich werden.

einnimmt. Dies läßt sich bekanntlich durch eine söge- 20 Die Wirkungsweise der Schaltung wird an Hand

nannte getastete Regelung stets erreichen. der Fig. 2, 3 und 4 nochmals erläutert. Wird der

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schal- Röhre 10 bei nicht wirksamer Verzerreranordnung

tungsanordnung wird an Hand der Figuren, die (Diode 15 und Diode 16 sind abgeschaltet) das unver-

schematisch ein Ausführungsbeispiel und dessen zerrte Signal zugeführt und in dieser umgekehrt und

Arbeitsweise darstellen, näher erläutert. In Fig. 1 sind 25 verstärkt, so addieren- sich die für die Bildwieder-

nur die für das Wirken der Gradationsverzerrerschal- gaberöhre 5 wirksamen Steuerspannungen. In Fig. 2

tung nötigen Elemente eingezeichnet, während die bedeutet die strichpunktierte Kurve 26 das normaler-

zum Betrieb des Fernsehgerätes notwendigen Schalt- weise an der Kathode der Bildröhre zur Verfügung

teile aus Gründen der Übersichtlichkeit nur teilweise stehende Bildsignal. Die gestrichelte Kurve 27 stellt

angegeben sind. 30 das entsprechende unverzerrte Signal dar, das zu-

Das demodulierte Bildsignal wird dem Gitter 1 der sätzlich am Wehneltzylinder wirksam wird. Die

Bildstufenendröhre 2 zugeführt. Diese erhält ihre Be- Addition der beiden Signale ergibt eine Steuerspan-

triebsspannung über den Arbeitswiderstand 3. Das nung, wie sie durch die ausgezogene Kurve 28 in

unverzerrte Signal wird von der Anode dieser Röhre Fig. 2 dargestellt ist. Man erkennt ohne weiteres, daß

an die Kathode 4 der Bildwiedergaberöhre 5 weiter- 35 der Kontrast zugenommen hat.

geführt. Gleichzeitig wird ein Teil des Bildsignals an Wird beispielsweise die Diode 15 eingeschaltet, so dem aus den Widerständen 6 und 7 bestehenden, wird diese, nach Wahl einer geeigneten Vorspannung, gegenüber der Verzerrerschaltung hochohmigen Span- das- am hochohtnigen Spannungsteiler (Widerstand 6, nungsteiler abgenommen. Dieses abgenommene Signal Widerstand 7) abgegriffene Signal in den dunkleren wird über einen Kondensator 8 der durch den Gitter- 40 bis schwarzen Bildteilen unterdrücken. In Fig. 3 zeigt ableitwiderstand 9 entsprechend vorgespannten Pha- die Kurve 29 den Verlauf der Spannung. Mit 26 ist senumkehr- und Verstärkerröhre 10 zugeführt. Von wieder die der Kathode der Bildröhre unabhängig zuder Anode 11 dieser Röhre 10 wird das. Signal dem geführte normale Steuerspannung bezeichnet. Durch die Wehneltzylinder 12 der Bildwiedergaberöhre 5 züge- Addition der an der Kathode und am Wehneltzylinder leitet. Es ist auch möglich, über einen Helligkeits- 45 wirksamen Steuerspannungen ergibt sich ein Gesamtregler 13 die Grundhelligkeit am Wehneltzylinder verlauf der Gradation, wie er durch die ausgezogene selbst zu steuern. Am Spannungsteiler-Verbindungs- Kurve 30 dargestellt ist, Man erkennt, daß der Konpunkt 14 ist die Verzerreranordnung angeschlossen. trast in den weißen Bildteilen erhöht ist, während er Diese Verzerreranordnung besteht aus den beiden in den dunklen Bildteilen bis zu einer durch die Wahl Dioden 15 und 16, die mit Hilfe von Schalteinrich- 50 der Vorspannung der Dioden festgelegten, einstelltungen 17 und 18 zur Wirksamkeit gebracht werden baren Helligkeit unverändert bleibt. Fig. 4 zeigt den können. Die Dioden 15 und 16 erhalten ihre Vorspan- Verlauf der Steuerspannungen, wenn andererseits die nung über die Widerstände 19 und 20 bzw. 21 und 22. Diode 16 zur Wirksamkeit gebracht wird. Es wird Die Einstellung dieser Vorspannung erfolgt mit Hilfe das Signal in den weißen Bildteilen abgeschnitten, einer Steuerröhre 23, die über einen Widerstand 24 55 wie durch die Linie 31 dargestellt. Mit 26 ist in Fig. 4 und den Gitterableitwider stand 25 eine Regelspannung wieder das unverzerrte, an der Kathode der Bildzugeleitet erhält. Diese Regelspannung wird zweck- wiedergaberöhre wirksame Bildsignal bezeichnet. Eine mäßig dem Kreis für die getastete Regelung entnom- Superposition der beiden Steuerspannungen ergibt men. Sie kann aber auch ebensogut aus der zur Ein- die ausgezogen gezeichnete Kurve 32. Man sieht sofort Stellung des Kontrastes dienenden Gleichspannung 60 daraus, daß nun die Gradation in den dunklen Bildbestehen, teilen, bis zu einem bestimmten Grauwert, der wieder-

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung dient um durch Wahl geeigneter Vorspannungen der Diode die Phasenumkehr- und Verstärkerröhre 10 gleich- 16 einstellbar ist, erhöht wird, während die Gradation zeitig zur Verstärkung der Zeilen- und/oder Bild- in den helleren Bildteilen unverändert bleibt. Es wird austastimpulse, die an ihre Kathode gelegt werden. 65 somit das Signal in den weißen Bildteilen verflacht Die Vorteile bestehen darin, daß die Impulse wesent- und dadurch der Kontrast in den schwarzen Bildlich kleiner als sonst sein können, da sie durch die teilen erhöht.

Röhre 10 nachträglich verstärkt werden. Es ist auch Die Vorspannungen für die Verzerrerdioden 15

möglich, sie noch entsprechend zu begrenzen. Dadurch und 16 sind für eine bestimmte Signalgröße eingestellt

wird die Austastung wesentlich erleichtert, denn im 70 bzw. einstellbar. Sie müssen bei Veränderung des

Kontrastreglers entsprechend nachgestellt werden. Zur automatischen Nachstellung dient die Röhre 23. Bei Anwendung einer sogenannten getasteten Regelung ist es üblich, bei der Kontrastregelung durch Veränderung der Regelgröße das Signal zu verkleinern oder zu vergrößern. Die negative Regelgröße wird über geeignete Teilerwiderstände der Röhre 23 zugeführt und steuert an deren Anode die für Dioden 15 und 16 notwendige Vorspannung. Zur Erläuterung der Wirksamkeit dieser Steuerung dient Fig. 5. Zur Einstellung der geeigneten Spannung dient der einstellbare Widerstand 33. Ist beispielsweise der Kontrastregler auf großen Kontrast eingestellt, so wird im Anwendungsbeispiel die Diodenvorspannung mit dem Vorwiderstand 33 auf beispielsweise 4 Volt festgelegt. Dem entspricht die Kurve 34 in Fig. 5. Wird der Kontrast durch Änderung des Kontrastreglers verkleinert, so bleibt das Dach des Synchronimpulses in seinem Spannungswert festgehalten. Der Bildinhalt jedoch verschiebt sich in Richtung zunehmender positiver Spannungswerte. Der Einsatzpunkt der Dioden muß sich nunmehr ebenfalls in Richtung positiver Spannungen verschieben, um wieder das Signal bei dem gleichen Grauwert abzuschneiden. In Fig. 5 ist dafür der Wert 7 V gewählt, und die entsprechende Kurve ist mit 35 bezeichnet. Um diese Wirkung zu erzielen, wird die Abschneidespannung einem Spannungsteiler entnommen, der aus der Röhre 23 und dem Vorwiderstand 33 besteht. Der Innenwiderstand der Röhre 23 wird automatisch von der dem eingestellten Kontrast proportionalen Regelspannung bestimmt. Es wäre aber ebensogut auch möglich, mit der zur Kontrastregelung dienenden negativen Gleichspannung die Röhre 23 direkt zu steuern.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Schaltungsanordnung für Fernsehempfänger mit direkter Kopplung zwischen Bildstufenendröhre und Bildwiedergaberöhre zur wahlweisen Änderung der Gradation, wobei die Bildwiedergaberöhre durch Zuführung von Bildsignalen an zwei Elektroden), vorzugsweise an die Kathode und den Wehneltzylinder, doppelt gesteuert wird und wobei dem Anodenkreis der Bildstufenendröhre das unverzerrte, mit Gleichspannungsanteil versehene Bildsignal entnommen und einerseits direkt einer Elektrode, vorzugsweise der Kathode, der Bildwiedergaberöhre zugeführt wird und über einen Spannungsteiler aus dem genannten Anodenkreis andererseits das Bildsignal entnommen, einer Verzerreranordnung zugeführt, in seiner Gradation verzerrt bzw. entzerrt wird und sodann über eine Phasenumkehr- und Verstärkerröhre in richtiger Polarität einer zweiten Elektrode der Bildwiedergaberöhre, vorzugsweise dem Wehneltzylinder, zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ver- bzw. Entzerrung vorgespannte Dioden (15,16) dienen, daß Mittel (17,18) vorgesehen sind, diese Dioden einzeln oder gemeinsam wahlweise wirksam werden zu lassen, und daß die Vorspannung dieser Dioden wahlweise stetig oder stufenweise verändert werden kann, derart, daß die Amplituden des Bildsignals nach Erreichen vo>rbestimmbarer Pegel durch die genannten Dioden abgeschnitten bzw. unterdrückt werden.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Vorspannung der Dioden (15,16) mit Hilfe einer Röhre (23) erfolgt, die durch eine aus der getasteten Regelschaltung gewonnene Regelspannung gesteuert wird.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhre (23) zur Einstellung der Vorspannung der Dioden (15,16) mit Hilfe der zur Kontrastregelung dienenden Gleichspannung gesteuert wird.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Kathode der Phasenumkehr- und Verstärkerröhre (10) die Bild- und/oder Zeilenaustastimpulse zugeführt werden.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Wirksamwerden der Dioden (15, 16) durch geeignete Mittel eine Korrektur bzw. Wiederherstellung des unabhängig von den Dioden vorher eingestellten Kontrastes bzw. eine Korrektur der vorher eingestellten Grundhelligkeit erfolgt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 653 479;
britische Patentschriften Nr. 535 413, 698 678,
867;

USA.-Patentschriften Nr. 2 255 692, 2 677 786;
»Nachrichtentechnik«, November 1955, S. 496.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen