Ferneahempfänger mit elektrostatisch fokussierter Bildröhre
Die Erfindung bezieht sich auf einen Fernsehempfänger mit
Bildröhre,
deren Elektronenstrahl elektrostatisch iokuseiert wird.
Eingehende Untersuchungen haben gezeigt, deß die Pohus-
sierrpinanng für optimale Punktschärfe den Blektronenstrahle
vom Strahlstrom abhängig ist. Bei unveränderter 7okussier-
spanneng tritt somit eine von der Bldhelligkeit (Strahl-
stroutärkr) und gegebenenfalls von der Ablenkung abhängige
Unschärfe auf, die die Wiedergabe wesentlich beeinträchtigen
kann.
Diese Nachteile werden vermieden, wenn gemäß der Erfind
die Spannung der Pokussier-Elektrode (bzw. der 7okusser-
Blektroden) in Abhängigkeit ton der Strahl-Steuergröße be-
einflußt wird derart, dad die optimale Schärfe wenigstens
annähernd erhalten bleibt.
*» -kann den an einem in Strahlstromkreia liegenden
Wider-
stand auftretenden Spannungsabfall, vorzugsweise nach
Verstärkung, der Pokunsieri-Elektrode (bsw. den Poku,#:sier-
Elektroden) suftihren; dadurch wird der Einfluß aller die
Strahlintensität beeinflussenden Steuergrößen, s.B. das
veränderliche Signal und die Grundhelligkeiteeinntellung,
gemeinsam erfaßt.
Da die Schwankungen den Strahletrones von Videosignal ab-
hängen, kann auch den Videosignal der Pokuesier-Elektrode
zugeführt werden. Als Videosignal ist hierbei die gesamte
Stenerapannung zwischen Kathode und Steuerelektroden (s.B.
Wehneltnylinder) so verstehen, die gegebenenfalls einen
von
der Grundhelligkeits-Einstellung abhängigen Gleichspannungs-
Anteil enthält. Bekanntlich ist unter Grundhelligkeit die-
jenige Intensitäts-Einetellnng zu verstehen, die bei einem
Bildsignal für «Schwarz* (kleinste Bildhelligkeit)
auf-
tritt.
Die Grundhelligkeit nu$ in allgemeinen verändert werden,
wenn
sich die Baumbeleuchtung und damit den von außen auf
den Bildschirm
fallende &loht ändert.
Praktisch wesentlich ist nun insbesondere die Punktechärie
in den dunkleren Bildteilen, wo in allge'einen die Einzel-
heitenerkennbarkeit schleehter ist als in den stark aufge-
hellten Partien. nenn eine Steuerung der iokussierapannnna
mit dem einen breiten Prequessbereioh umfassenden
vollstün-
digen Videosignal vermieden werden soll, kann es daher sweok#-
sißig sein, die Pokussierspannusg in Abhängigkeit von der
Srrndhelligkeits-Einstellung zu regeln, s.B. mittels nedha-
aiseh gekuppelter Potentioaeter.
'Untersuchungen haben gezeigt, daß die mittlere Bildhallig-
feit vorwiegend bei einen bestiuten Wert von etwa 60 % der
ltaaiaal-Helligkeit liegt. Die,Yazinal-Helligkeit den Bild-
sehimes :Mr "WeiB#-Signale wird asi Empfänger durch
den
Kontrastregler bestimmt. En kann daher auch zweckmäßig
sein, die Spannung der Pokusaier-'Elektrode in Abhängigkeit
von der
Kontrast-Einstellung zu verändern.
Im allgemeinen besteht :zwischen der Strahletroaetärke vod
der für optimale Schärf erforderlichen Pokueeier-spannung
ein praktisch linearer Zusammenhang. Soweit dies nicht der
Fall ist bzw. soweit eine noch genauer* Au
sregelung erwünscht
ist, kann es zweokmä:äig seins die der Zokueeier-Blektrode
zugeführte veränderliche `Spannung über ein nichtlineares
.
Glied, s.B. eine Gleiohrichteretrecke oder einen YDR--Wider-
etand, sui :Mhren, wodurch der nichtlineare Zusammenhang
zwi-
schen Strahletrom und Yokussierepannung nachgebildet worden
kann. Entsprechendes gilt, wenn nicht von einer vom Strahl-
otrom abgeleiteten Spannung ausgegangen wird, sondern
von
der Steuerspannung (Videospannung), die zwischen
Kathode und
Steuerelektrode der Bildröhre angelegt ist. Hierbei tritt
bekanntlic'insbesondere der durch das Ranaladunga-Gesetz
be!
dingte Zusammenhang in Erscheinung, was gegebenenfalls eine
Korrektur erforderlich ahen nu,
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweiae
näher erläutert.
Tig. 1 zeigt eine Bildröhre 1, die außer einer Kathode
zeche
weitere Elektroden 2 bis 7 aufweist. Die erste Elektrode
2
dient zusammen mit der Kathode zur Steuerung der
Strahl-In- '
teneität und damit der Helligkeit. Die zweite Elektrode
3
liegt an einer festen Vorepannung von z.B. 3®0 Y gegen Kathort
de. Die dritte und ftinfte Elektrode ,. und 6
eine. verbunden;
ihnen wird die Fokuasierepannung zugaäührt. Die vierte und
sechste Elektrode 5 und 7 sind ebenfalls susammengeaohlossen
und liegen an der AnodenspaAnung von s.B. 15 kY.
Die Kathode der Röhre 1 wird irrbekannter Weine
von der Anode
oii.ar Video-Verstärkerröhre 8 gesteuert, die über einen
le-
lastungewiderstand 9 an der Speisequelle von s.B. +200 Volt,
liegt. Die Kathode der Röhre 8 liegt an Masse; ihrem Steuer-
gitter wird des Videosignal zusammen mit der erforderlichen
arundvorspannung zugeführt. Die Röhre 8 ist als Schizm-
gitterröhre dargestellt; es kann auch jedes andere geeig-
nete veretärker-Elemertt verwendet werden.
Irr Kathodenzweig der Röhre 1 ist ein Widerstand 10 von
f 9.B.
50 kOhm eingefügt, an dem ein dem Strahlstrom der
Röhre 1
proportionaler Spannungsabfall auftritt, s.B. bei
100 luA Strahlz-;trom
eine spanneng von 5 Volt. Ferneahempfänger electrostatically focused cathode ray tube The invention relates to a television receiver with a picture tube, the electron beam is iokuseiert electrostatically. In-depth investigations have shown that the Pohus
they r rpinanng the tin electron beams for optimal point sharpness
depends on the beam current. With unchanged 7ocussing
There is therefore a tense effect from the brightness of the
stroutärkr) and possibly dependent on the distraction
Blur, which significantly affect the playback
can.
These disadvantages are avoided if, according to the invention
the voltage of the focusing electrode (or the 7 ocular
Lead electrodes) depending on the beam control variable
is influenced in such a way that the optimum sharpness at least
remains almost unchanged.
* »-Can use the resistor lying in jet stream circles
the voltage drop that occurred, preferably after
Reinforcement, the Pokunsier i -electrode (e.g. the Poku , #: sier-
Electrodes) suftihren; thereby the influence of all
Control variables influencing beam intensity, see that
variable signal and the basic brightness setting,
recorded together.
Since the fluctuations of the beam trones depend on the video signal
can also hang the video signal from the Pokuesier electrode
are fed . The video signal here is the entire
Stener voltage between cathode and control electrodes (see Fig
Wehneltnylinder) so understand that, if necessary, one of
the basic brightness setting dependent DC voltage
Contains proportion. As is well known, the basic brightness
to understand the intensity settings that are
Image signal for «Black * (lowest image brightness) on-
occurs.
The basic brightness nu $ be changed in general, if the tree lighting and the falling from the outside to the screen & loht changes. The point chairie is now particularly important in practice
in the darker parts of the picture, where in general the individual
recognizability is worse than in the strongly
bright areas. call a control of iokussierapannnna
with the fully comprehensive range of prequess
video signal is to be avoided, it can therefore sweok # -
be sweet, the Pokussierspannusg depending on the
To regulate the brightness setting, sB by means of nedha-
as coupled potentiometer.
'' Studies have shown that the mean image reverberation
feit mainly at a certain value of about 60% of the
ltaaiaal brightness is. The, Yazinal brightness the image
sehimes : M r "white # signals is received by the asi receiver
Contrast regulator determined. En can therefore also be desirable to change the voltage of the Pokusaier-'Elektrode in response to the contrast setting. In general there is: between the radiation intensity vod
the egg tension required for optimal sharpening
a practically linear relationship. As far as this is not the case
This is the case or if an even more precise * regulation is desired
it can be that of the Zokueeier-Blektrode
supplied variable `voltage via a non-linear .
Link, sB a leveling line or a YDR - counter
etand, sui : M hren, whereby the nonlinear relationship between
between the beam e-trom and Yokussier tension have been simulated
can. The same applies if not from one of the
otrom derived voltage is assumed, but from
the control voltage (video voltage ) between the cathode and
Control electrode of the picture tube is applied. This occurs
as is well known, in particular, the be!
conditional context in appearance, what possibly a
Correction required now,
The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, for example. Tig. 1 shows a picture tube 1, which mine apart from a cathode
has further electrodes 2 to 7. The first electrode 2
serves together with the cathode to control the beam in '
teneity and thus the brightness. The second electrode 3
is due to a fixed pre-tension of, for example, 3®0 Y against cathode
de. The third and fifth electrode,. and 6 one. tied together;
the focusing voltage is added to them. The fourth and
sixth electrodes 5 and 7 are also joined together
and lie on the anode chip of sB 15 kY.
The cathode of the tube 1 is misunderstood from the anode
oii.ar video amplifier tube 8 controlled via a le-
load unresistance 9 at the supply source of sB +200 volts,
lies. The cathode of the tube 8 is connected to ground; your tax
grating will be the video signal along with the required
arund prestress supplied. The tube 8 is as a Schizm-
lattice tube shown; any other suitable
nete veretärker-Elemertt can be used.
Irr cathode branch of tube 1 is a resistor 10 of f 9.B. 50 kOhms inserted, at which a voltage drop proportional to the beam current of the tube 1 occurs, sB at 100 luA beam current a voltage of 5 volts.
Diese dem Strahlstrom proportionale Spannung
wird einem
Verstärker 11 suge=ührt. In diesen wind
sie entsprechend ver-
stärkt und gleichzeitig gegebenenfalls um
einen konstanten
Betrag verschoben, so daß eich am Ausgangswiderstand
12 den
Verstärkers 11 eine Spannung ergibt, die zwischen
kleinsten
und größten Strahletrom z.B. um etwa 300 Volt schwankt.
Dieser
Widerstand 12 liegt einerseits an den Pokassier-Blektroden
4 und 6 und andererseits an einem Tunkt festen Po-
tentialsg
:.B. an der Anoden-Speiaequelle. Die erste Elektrode 2, vorzugsweise
der Wehneltzylinder, ist über ein Potentiometer 13 mit der
Anoden-ßpeßsequelle verbunden; an dem Potentioneter 13 kann
die Grundhelligkeit für die Röhre 1 eingestellt werden, während
an Anoden-
widerstand 9 das verstärkte Videosignal auftritt. This voltage , which is proportional to the beam current, is fed to an amplifier 11. In this it is amplified accordingly and at the same time shifted by a constant amount if necessary, so that the amplifier 11 produces a voltage at the output resistor 12 which fluctuates between the smallest and largest beam current, for example by about 300 volts. This resistor 12 is on the one hand at the Pokassier lead electrodes 4 and 6 and on the other hand at a fixed point potentialsg : .B. at the anode source. The first electrode 2, preferably the Wehnelt cylinder, is connected to the anode ßpeßquelle via a potentiometer 13; The basic brightness for the tube 1 can be set on the potentiometer 13 , while the amplified video signal appears on the anode resistor 9.
Mit Hilfe des Verstärkers 11 wird die Spannung
der Yokussier-Llektroden 4 -und 6 in Abhängigkeit vom Strahletrom
derart gesteuert, daß praktisch stets die optimale Schärfe erhalten
bleibt. With the aid of the amplifier 11 , the voltage of the Yokussier electrodes 4 and 6 is controlled as a function of the beam current in such a way that the optimum sharpness is practically always maintained.
Zur Vereinfachung der Anordnung kann es zweckmäßig
sein,
nicht das volle Videosignal an den Pokuesier-Blektroden
wirksam au mischen, sondern die hokuasierspennung lediglich
in
Abhängigkeit von dem die Grundhelligkeit bestimmenden Anteil der $teuerepannnng
zu regeln. Dies_kenn-a.B, dadurch erreicht werden, detß zwei die in
Betracht kommenden Spannungrbereche vorzugsweise linear überstreichenden
Zotentiometer oder dgl. ffir Grundhelligkeit und Pokusgierepannung
mechanisch gekuppelt worden,
Da praktiooh ein linearer Zusammenhang
zwischen den beiden
Spannungen besteht, kann ein einziges Potentiometer
Verwendung finden, das eine- Spannungn-Variation hervorruft, die wenigstens
so groß wie der größte benötigte Änderungsbereich einer der !Spannungen
ist. Aue dieser einstellbaren Spannung können durch teste Spannuneteiler,
gegebenenfalls gegen besondere ausgewählte Besugepunkte! vorzugsweise Erde
und Batteriespannung, die erwähnten beiden, verschiedene Spannungedfäerensen
überstreichenden und verschieden hohen
Spannungen erhalten worden.
Eine praktische Auetihrungetflrt neigt Figur 2. Zwischen
Erde und einen positiven Potential +t von s.BT00 Volt*
das den Boonter-1Condennator eines Pernsehempt`dnaera
ent-
nommen sein kann, ist ein Spannungsteiler eingeschaltet,
der
ans der Reihenschaltung eines an Erde liegenden Pestwder:-
standes 21 von s.8. ton 600 kOhm und einen Potentioiaeter
22 n.8. 6,4 hegohm besteht. Parallel liegt dazu ein zweiter
Spannungsteiler aus den Postwiderständen 23 (a.8. 15 Neaohn)s
24 (s.8. 20 liegohm) und 25 (n.8. 6,4i1%gohn), Der yerin-
d»aspunht der eiderstände 24 und 25-an den Schleifar den
2otentioneters 22 angeschaltet. Das erste Gitter 2 (lohnalt-
aylisder) der Zlektronen-trahlröhre 1 liegt an Vesbindnngs-
p»kt der Widerst"de 21 und 22, und.die hoknseier-Blektrode
Gitter 6 (die mit dem Gitter 4 galeanieah verbunden ist)
ist
aa des yerbindungspmakt der Widerstände 23 und 24
angeachal-
tot. Die Kathode der Bildröhre 1 ist an die Anode der Video-
röhre 8 und deren Arbeitawiderntand 9 angeschlossen
xd liegt
j für ein deal Schwarzwert entsprechend" Signal
auf einen
Potential +110 Volt.
Durch Verschieben des Schleifers
des Potentiotetero 22
wird der Querstrom durch den Nideretand
21 geändert. To simplify the configuration, it may be advisable to not mix the full video signal to the Pokuesier-Blektroden effective au but by which to regulate the hokuasierspennung depending only on the basic brightness determining share of $ teuerepannnng. Be achieved by Dies_kenn-aB, detß two the eligible Spannungrbereche preferably linear sweeping Zotentiometer or the like. FTIR basic brightness and Pokusgierepannung been mechanically coupled Since praktiooh is a linear relationship between the two voltages, may find a single potentiometer use, one - causes voltage variation which is at least as large as the largest required change range of one of the voltages . Aue of this adjustable tension can be achieved through the test tension divider, if necessary against specially selected tension points! preferably earth and battery voltage, the two mentioned, different voltages overriding and different high voltages have been obtained. A practical guide tends to figure 2. Between
Earth and a positive potential + t of s.BT00 volts *
which is the Boonter condenser of a Pernsehempt`dnaera
can be assumed , a voltage divider is switched on, the
ans the series connection of a plague forest lying on the ground: -
Stand 21 from page 8. ton 600 kOhm and a potentiometer
22 n.8. 6.4 hegohm exists. There is a second parallel to this
Voltage divider from the post resistors 23 (a.8. 15 Neaohn) s
24 (see 8. 20 liegohm) and 25 (n.8. 6.4i1% gohn), the yerin-
The resistors 24 and 25 are attached to the grinding arden
2otentioneters 22 turned on. The first grid 2 (old wage
aylisder) of the electron beam tube 1 is
p »kt der Widerst" de 21 and 22, and . the hoknseier-lead electrode
Grid 6 (which is connected to the grid 4 galeanieah) is
aa des yerbindungspm a kt of the resistors 23 and 24 aneachal-
dead. The cathode of the picture tube 1 is connected to the anode of the video
tube 8 and whose work is open to 9 connected xd
j for a deal black level corresponding " signal to a potential +110 volts. By moving the wiper of the potentioteter 22 , the cross current through the nideretand 21 is changed.
Dabei ändert *ich die Spannung an Schleifer
den Potentioaetarn 22 swiachen der linken und der rechten
Endlage zwischen 110 und 700 Volt. Dabei geht die Spannung an Gitter
2 von
110 nach 60 Volt, und die Spannung an den Gittern 4 und
6 von
4? bis 300 Volt. Gegenüber der erwähnten Lathodenepannung
von
110 Volt ändert sich somit bei Betätigung des Schleifers
den
Potentiometers 22 die Spannring an Gitter von 0 Volt
' bis -50 Volt, und die Spannung an der Jokus ierelektrode
6 von -63
Volt bis +190 Volt. Man erhält also in der Tat durch eine
einfache
Spannungsteiler-Aaordnung die erforderlich gegeneinnige Regelung
der Gitterspannungen und auch den richtigen Regelbereich.
Da wie erwähnt eine Korrektur gerade in den
dunkleren Partien
wichtig ist, kommt en insbesondere auf die
Regelmöglichkeit
der Yokneaierepannung in den höheren Werten an, die bei einer solchen
Schaltung ohne Schwierigkeiten erreicht wird.
En kann zweckmäßig sein, der Tokussier-Elektrod e
auch einen
von der Stenergiöge der Zeilen- und/oder Bildablenkung
ab-
hängigen Anteil zuzuführen, na eine etwaige durch den Ab-
leakwinrel bedingte Schärfeänderuag zu kompensieren. Dabei
ist eine Kompensation in Abhängigkeit von der Zeilenablenkung
in erster Linie wichtig, weil hier eine kontinuierliche
Helligkeitsänderung erfolgt, während in der vertikalen
(Bildablenk )Richtung durch die Zeilenatruktar die ?lenk-.
tataohärte eich auf die Bildwiedergabe weniger auswirkt.
ZwecknUig wird der Pokunaier-Blektrode eine Spannte luge-
fort, die der en den Zeilenablenkspulen und/oder den Bild-
ablenkspulen (bsw. an einem damit verbundenen Trass-
formator) proportional int. Diese Spannung zeigt nämlich
eine derartige gegenüber der Bildmitte symmetrische Änderung" wir
sie
für eine gleichmäßige Schreibgeaahwindigkeit in einer
Röhre
mit verhältnismäßig flachem Schirm erforderlich ist.
Diese symmetrische
GpannungBänderung eignet eich zur Beeinflussung der Fokussierung
vorzüglich, weil auch die ablenkungeabhängige Korrektur der Fokussierung
einem ähnlichen Gesetz folgen vuß. Die zur Verfügung stehende
Spannung an den Ablenkepulen reicht aber manchmal nicht aus.
En hat sich
gezeigt* daß zur Aufrechterhaltung der optimalen Strahlachärte
zwischen Bildmitte und Rand eine Pokussierapannungazunahme
von ca. 20ü V erforderlich nein kann. Diese kann-man
erhal-
ten mit einer ßchaltungeanordnung nach Eig.
3. Dort wird
an der Klemme 30 eine impulsförmige bpannung
mit einem
pitzenwert von ca. 500 Y im Takte der Horizontalablenkung
sur;eführt. Über einen Ko2pelwiderstand 31 stoßen diese Irrpult
einen andererseits geerdeten Parallelresonanskrein 32, 33
an, der z.B. aus einer Kapazität 32 von 3#3 nF
und einer
Induktivität 33 von 33 mä bes teät. An d.'lesem bildet sich
dann eine wellenförmige Spannung der gewünschten Form und
mit einem Hub von 200 V aus, die über einen Trennk®ndenae-
tor 34 von z.B. 1 nF der Fokussier-Elektrode 6 zugeführt
wird. Dies kann durch Anschalten des Kondensatore.34 an
den
Verbindungspunkt der Widerstände 23 und 24 in Fig.
2 durch-
gefUhrt werden. Dann ist allerdings noch zusätzlich ein
Kondensator 35 :wischen Wehneltzylinder 2 und Erde eieinzu-
schalten, um die wellenförmige Spannung Ton der Intensitäte-
eteuerelektrode 2 der Bildröhre 1 fernzuhalten.
Selbstverständlich kann die korrigierende Spannung außer
der sigentlichenWokuseier-Elektrode auch einer anderen,
die Pokussierung beeinflussenden Elektrode, $. B. den Hoch-
apsnnungs-Ulektroden 5 und 7 oder der Elektrode 3
oder
vielleicht sogar der Kathode, sugefährt werden. Hierbei
tritt jedoch im allgemeinen auch eine Änderung der Straälinteneität
auf, die durch weitere Maßnahmen wieder kompen-
siert werden
müßte, ao daß sich eine solche Lösung im
allgemeinen nicht empfiehlt. In doing so , I change the voltage on the slider, the potentiometer 22 between the left and right end positions between 110 and 700 volts. The voltage on grid 2 goes from 110 to 60 volts, and the voltage on grids 4 and 6 from 4? up to 300 volts. Opposite the mentioned Lathodenepannung of 110 volts thus the grinder, the clamping ring on grid of 0 volts changes upon actuation of the potentiometer 22 'to -50 volts, and the voltage at the Jokus ierelektrode 6 of -63 volts to +190 volts. Indeed, a simple voltage divider arrangement provides the necessary mutual regulation of the grid voltages and also the correct regulation range. Since, as mentioned, a correction especially in the darker areas is important en comes in particular to the possibility of regulating Yokneaierepannung in the higher values, which is achieved in such a circuit without difficulty. En can be useful , the Tokussier electrode e too
from the energy of the line and / or image deflection
pending portion to be added, well a possible by the Ab-
to compensate leakwinrel-related change in sharpness. Included
is a compensation depending on the line deflection
primarily important because here a continuous
Change in brightness occurs while in the vertical
(Image deflection) Direction through the line structure the? Lenk-.
hardness has less of an effect on image reproduction.
The Pokunaier lead electrode is expediently
continued, which the en the line deflection coils and / or the image
deflection coils (e.g. on an associated route
formator) proportional int. This voltage namely shows such a relation to the center symmetrical change "we require an even Schreibgeaahwindigkeit in a tube with a relatively flat screen. This symmetrical GpannungBänderung is calibrated for influencing the focusing chiefly because the ablenkungeabhängige correction of the Focusing follow a similar law. However , the voltage available at the deflection coils is sometimes not sufficient * shown that no one can Pokussierapannungazunahme of about 20ü V required to maintain the optimum Strahlachärte between center and edge. This can be obtained with a circuit arrangement according to Eig. 3. There, a pulse-shaped voltage with a peak value of approx. 500 Y is carried out at terminal 30 in the cycle of the horizontal deflection. Via a coil resistor 31 , this muddle pushes a parallel resonance unit 32, 33 that is on the other hand earthed on, for example from a capacity 32 of 3 # 3 nF and one
Inductance 33 out of 33 mowed. At d.'lesem forms
then an undulating tension of the desired shape and
with a stroke of 200 V, which is
gate 34 of, for example, 1 nF of the focusing electrode 6 is supplied
will. This can be done by connecting the capacitor. 34 to the
Connection point of resistors 23 and 24 in Fig. 2 through
be guided. Then there is, however, an additional
Capacitor 35: between the Wehnelt cylinder 2 and the earth
switch to the undulating voltage tone of the intensity
eteuerelectrode 2 of the picture tube 1 to keep away.
Of course, the corrective tension can except
the si g entlichenWokuseier electrode also another,
electrode influencing focusing, $. B. the high
Apsnnungs-Ulektroden 5 and 7 or the electrode 3 or
maybe even the cathode to be driven. Here, however, in general, a change in the Straälinteneität occurs, which would have to be compensated Siert again by further measures, ao that such a solution is not recommended in general.