DE1512130C3 - Schaltungsanordnung zur Begrenzung des Strahlstromes - Google Patents

Description

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankopplung der Schaltungsanordnung zur Gewinnung einer Kontrastregelspannung über ein kapazitives Netzwerk und über eine Drossel (14) an den Außenbelag

(11) der Bildröhre (12) erfolgt, wobei der Außenbelag über einen gegenüber dem Innenwiderstand des Hochspannungserzeugers kleinen Widerstand (6) an Masse gelegt ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrastregelspannung dem Videosignal einer Videostufe (18, 19) derart zugesetzt ist, daß durch eine im Empfänger vorgesehene, insbesondere getastete automatische Verstärkungsregelung (20), bei rasch absinkender Bildröhrenanodenspannung der Kontrast zurückgeregelt wird.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrastregelspannung einem Fußpunktwiderstand (17) des Bildzwischenfrequenzgleichrichters (18) zugeführt ist.

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrastregelspannung aus einer an der Bildröhrenanode (10) entstehenden Impulsspannung gewonnen ist, die über einen Kondensator (3), insbesondere dem Außenbelag (11) der Bildröhre

(12) entnommen ist und über ein insbesondere die Zeilenimpulse unterdrückendes Siebglied (4) sowie über eine Schwellwertschaltung (5,7, 8) den Regelstufen (18, 19) zugeführt ist.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellwertschaltung aus einer in den Sperrbereich vorgespannten Diode (5) besteht.

7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelspannung zur Begrenzung des mittleren Strahlstromes an einem Fußpunktwiderstand (21) des Hochspannungserzeugers (2) abgegriffen ist und die Regelspannung zur Mittelwertbildung über /?C-Glieder mit großer Zeitkonstantc nach Überschreiten eines Pegels einer Rcgelstufe zur Einstellung der mittleren Bildhelligkeit zugeführt ist.

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Begrenzung des Strahlstromes in Bildröhren, insbesondere in Farbbildröhren, die mit einer nicht ausreichend stabilisierten Hochspannung betrieben werden.

Eine derartige Strahlstrombegrenzung soll verhindern, daß z. B. beim Wegfall der Videoinformation oder einer falschen Einstellung bzw. Änderung der Spannung an einer Steuerelektrode der Bildröhre ein zu großer Strahlstrom fließt, der die Bildröhre, den Hochspannungserzeuger oder andere mit diesem verbundene Bauelemente beschädigen oder zerstören kann. Will man, wie das vor allem bei Farbbildröhren wichtig ist, um kontrastreichere Bilder wiedergeben zu können, kurzzeitige Überlastungen, die noch keine Schädigungen ergeben, ausnutzen, so wird eine Strahlstrombegrenzung erforderlich, die erst nach einer Wiedergabe mehrerer Bilder anspricht. Bei einem schnellen Ansprechen würden hell wiedergegebene größere Fenster durch die Strahlstrombegrenzung im Fensterinneren einen Grauton aufweisen. Eine Strahlstrombegrenzung, die mit dem Mittelwert des Strahlstromes mehrerer Bilder arbeitet, hat jedoch den Nachteil, daß kurzzeitig ein sehr großer Strahlstrom fließen kann und das vor allem dann, wenn das Bild auch größere Dunkelflächen aufweist. Sehr kurze Strahlstromimpulse werden hierbei ohne ein Zusammenbrechen der Bildröhrenanodenspannung wiedergegeben, solange die Anodenkapazität der Bildröhre diese Stromimpulse ausgleichen kann. Wird jedoch ein Teilbild, d. h. eine größere Anzahl Zeilen mit hohem Strahlstrom wiedergegeben, reicht die Anodenkapazität nicht mehr aus, und die Bildröhrenanodenspannung bricht zusammen. Hierdurch entstehen Änderungen in der Bildgeometrie, d. h., das Bild läuft an diesen Stellen auseinander bzw. wird eingeschnürt, wenn durch stärkere Belastung die Ablenkströme stärker verringert werden. Man kann nun den Erzeuger der Ablenkströme derart mit dem Erzeuger der Hochspannung für die Bildröhre abstimmen, daß sich die Wirkungen annähernd aufheben. Dies erfordert jedoch sehr enge Toleranzen aller damit verbundenen Bauelemente oder aufwendige Regelschaltungen. Weiterhin werden bei einem derart großen Strahlstrom sehr viele Sekundärelektronen an der Bildröhrenanode frei, die die Ablenkung beeinflussen und so zu einem unscharfen Bild führen oder bei Farbbildröhren die Bildröhrenmaske stark erwärmen und die Bildfarbenzusammensetzung stören. Dies läßt sich vermeiden, wenn man in bekannter Weise den Kontrast begrenzt, d. h. mit einem entsprechenden Sicherheitsabstand, ab einem bestimmten Grauton keine größere Helligkeit zuläßt. Hierdurch werden dann allerdings auch die sehr kurzen Hellsprünge abgeschnitten, die sich noch einwandfrei wiedergeben ließen. So können z. B. bei einem sehr hell wiedergegebenen Gesicht alle Grautöne, die die Gesichtszüge wiedergeben, auf einen Grauwert begrenzt werden, d. h. nicht zu erkennen sind. Weiterhin sind Schaltungsanordnungen bekannt, bei denen die mittlere Strahlstrombegrenzung mit Hilfe der Kontrastregelung erfolgt. Bei kurzen und mittleren Hellsprüngen bricht hierbei, auf Grund der großen Zeitkonstanten dieser Schaltungsanordnungen, die Bildröhrenanodenspannung zusammen und führt somit ebenfalls zu Bildfehlern.

Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine Strahlstrombegrenzung zu ermöglichen, die ohne großen

Mehraufwand einen möglichst großen Kontrast bei voller Bildschärfe und ohne störende Beeinflussung der Bildröhrengeometrie erlaubt. Gemäß der Erfindung läßt sich dieses erreichen durch eine an sich bekannte Schaltungsanordnung, die zur Begrenzung des mittleren Strahlstromes den Arbeitspunkt der Bildröhre einstellt durch eine an sich bekannte Schaltungsanordnung zur Kontrastregelung und durch ein kapazitives, die Schaltungsanordnung zur Kontrastregelung an die Hochspannungsklemme der Bildröhrenanode anschließendes Netzwerk mit relativ kleiner Zeitkonstanten gegenüber der Zeitkonstanten der Begrenzungsschaltung.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß unmittelbar zu dem Zeitpunkt, zu dem die Hochspannung zusammenbricht, zusätzlich zur mittleren Strahlstrombegrenzung der Bildröhre eine dazu relativ schnelle, von der Anodenspannung der Bildröhre abhängige Kontrastregelung einsetzt und somit auch beim Auftreten von Strahl-Stromspitzen ein optimaler Bildeindruck bestehenbleibt. Hierbei entsteht n"r ein geringer Mehraufwand, wenn die Spannungsänderung der Bildröhrenanode am Außenbelag der Bildröhre abgegriffen ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die zusätzliche Regelspannung dem Videosignal einer Videostufe derart zugesetzt wird, daß durch eine im Empfänger vorgesehene, insbesondere getastete, automatische Verstärkungsregelung bei rasch absinkender BiIdröhrenanodenspannung der Kontrast zurückgeregelt wird, wodurch keine zusätzlichen Regelstufen benötigt werden. Damit die kurzzeitigen Impulse, die z. B. durch das Austasten während des Zeilenrücklaufes auf der Hochspannung entstehen nicht die Regelung beeinflussen können, kann ein Siebglied in den Regelkreis eingeschaltet werden, das diese Impulse und andere Störimpulse unterdrückt. Über eine Schwellwertanordnung, die z. B. aus einer vorgespannten Diode bestehen kann, läßt sich der Einsatzpunkt der Regelung derart wählen, daß eine Kontrastbegrenzung erst einsetzt, wenn Störungen im Bild auftreten.

Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Schaltungsprinzip der Erfindung und

F i g. 2 einen Schaltungsauszug aus einem Farbfernsehempfänger mit den Regelkreisen für die Strahlstrombegrenzung.

Von der Hochspannungsklemme 1 der Anode der Bildröhre, die ihre Spannung aus einem Hochspannungserzeuger 2 erhält, wird über eine Kapazität 3, die durch den Außenbelag der Bildröhre in Verbindung mit der Anode der Bildröhre gebildet sein kann, eine Impulsspannung abgegriffen, die über ein RC-Siebglied 4 und der Katoden-Anoden-Strecke einer Diode 5 als Regelspannung zur Kontrastregelung dient. Durch einen gegenüber dem Innenwiderstand des Hochspannungserzeugers 2 kleinen Widerstand 6 ist die von der Hochspannungsklemme abgewandte Seite der Kapazität 3, d. h. der Außenbelag der Bildröhre, mit Masse verbunden, so daß seine Wirkung als Ladekondensator für die Hochspannungsgleichrichtung nicht beeinträchtigt wird. Die Diode 5 wird durch einen Spannungsteiler 7, 8, der mit einem Ende am positiven Pol einer Gleichspannungsquelle, seinem anderen Ende an Masse liegt und mit seinem Abgriff mit der Kathode der Diode 5 verbunden ist, derart in den Sperrbereich vorgespannt, daß erst Spannungen, die die Sperrspannung überschreiten, zu einer Konstrastregelung führen.

In F i g. 2 sind die gleichen Bauelemente mit den Bezeichnungen von Fig. 1 versehen, wobei die Kapazität 3 als Anodeninnenbelag 10 und Außenbelag 11 einer Farbbildröhre 12 dargestellt sind. Der Außenbelag 11 ist über eine Funkenstrecke 13 mit Masse verbunden und über eine Schutzdrossel 14, die verhindern soll, daß zu große Störimpulsspitzen, z. B. auf Grund von Funkenstrecken in den Regelkreis gelangen, an das eine Ende eines kapazitiven Spannungsteilers 15, 16 angeschlossen. Am Abgriff des mit dem anderen Ende an Masse liegenden Spannungsteilers 15, 16 ist das ÄC-Siebglied 4 angeschlossen. Die an der Schutzdrossel 14 liegende Impulsspannung kann für weitere Regelzwecke, wie z. B. der zusätzlichen Steuerung einer Ballaströhre, dienen.

Die über die Diode 5 gelangende Regelspannung ist einem Fußpunktwiderstand 17 des Bildzwischenfrequenzdemodulators 18 zugeführt und beeinflußt so den Pegel des Videosignals im Videoverstärker 19, auf den der Tastimpuls der getasteten automatischen Verstärkungsregelung 20 (AVR) auftastet. Diese Regelung regelt nun in bekannter Weise die Verstärkung und damit den Gesamtkontrast bei negativer werdendem Tastpegel derart weit zurück, bis dieser Tastpegel wieder annähernd die gleiche Höhe aufweist. Hierdurch wird der Kontrast im wiedergegebenen Bild derart verringert, daß die maximalen Helligkeitswerte bei kleineren Werten des Strahlstromes liegen.

Die Begrenzung des mittleren Strahlstromes wird durch eine Regelspannung bewirkt, die als negative Spannung an einem Fußpunktwiderstand 21 des Hochspannungsgenerators 2 anfällt. Diese Regelspannung wird über einen den Mittelwert über mehrere Bilder verstärkenden Regelverstärker 22 auf die Bildstufen 23 gegeben, die die Helligkeit des Bildes bestimmen. Diese Stufen ändern die Vorspannung der Steuerelektroden und regeln hierdurch den mittleren Wert des Strahlstromes ein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Begrenzung des Strahlstromes in Bildröhren, insbesondere in Farbbildröhren, die mit einer nicht ausreichend stabilisierten Hochspannung betrieben werden, gekennzeichnet durch

a) eine an sich bekannte Schaltungsanordnung (21, 22), die zur Begrenzung des mittleren Strahlstromes den Arbeitspunkt der Bildröhre einstellt, durch

b) eine an sich bekannte Schaltungsanordnung (4 bis 8) zur Kontrastregelung und durch

c) ein kapazitives, die Schaltungsanordnung (4 bis 8) zur Kontrastregelung an die Hochspannungsklemme (1) der Bildröhrenanode anschließendes Netzwerk mit relativ kleiner Zeitkonstanten gegenüber der Zeitkonstanten der Begrenzungsschaltung (21, 22).