DE19916740A1 - Meßfreier G2-Abgleich von Farbbildröhren - Google Patents

Meßfreier G2-Abgleich von Farbbildröhren

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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N17/00Diagnosis, testing or measuring for television systems or their details
    • H04N17/04Diagnosis, testing or measuring for television systems or their details for receivers

Abstract

Die Erfindung betrifft den auch G2-Abgleich genannten Schirmgitterabgleich (U¶G2¶) von Fahrbbildröhren (1). Sie geht dabei insbesondere von Fernsehgeräten mit Farbbildröhren aus, bei denen die Sperrpunkte mittels sogenannter Auto-Cutoff Schaltungen automatisch nachgeregelt werden. Bei dem G2-Abgleich wird ein dem Schwarzwert entsprechender Gleichspannungs-Bezug an den mit RGB-Signal angesteuerten Kathoden (K) der Farbbildröhre eingestellt. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird in einem ersten Schritt an der für die RGB-Signalansteuerung Bezugspotential (Masse) aufweisenden Steuerelektroden (G1) der Farbbildröhre (1) eine Spannungspotential-Umschaltung mittels eines elektronischen Schalters (DS) durchgeführt. In einem zweiten Schritt wird die Schirmgitterspannung (U¶G2¶) derart eingestellt, daß Bild und/oder Zeilen-Rücklaufstreifen soeben sichtbar sind, und/oder soweit reduziert werden, daß die Bild und/oder Zeilen-Rücklaufstreifen gerade verschwinden, wobei der Übergang als Indikator dafür genutzt wird, daß die Kathode (K) mit dem größten positiven Potential im Vergleich zu den übrigen Kathoden (K) sich nun gerade an einer Schwelle (V¶cc¶) befindet, die der den Kathoden (K) maximal zur Verfügung stehenden Spannung entspricht. Nach dieser Einstellung Schirmgitterspannung (U¶G2¶) werden die Steuerelektroden (G1) mittels des Schalter (DS) auf Bezugspotential zurückgesetzt.

Description

Die Erfindung betrifft den Schirmgitterabgleich von Farbbildröhren und geht dabei insbesondere von Fernsehgeräten mit Farbbildröhren aus, bei denen die Sperrpunkte mittels sogenannter Auto-Cutoff Schaltungen automatisch nachgeregelt werden. Bei derartigen Fernsehgeräten ist es üblich, Farbbildröhren zu verwenden, bei denen die Schirmgitter (verkürzt G2 genannt) der drei Röhrensysteme R, G und B zusammengefaßt sind bzw. einen gemeinsamen Anschluß am Farbbildröhrensockel haben.

Ein derartiger Schirmgitterahgleich, im folgenden G2- Abgleich bezeichnet, wird insbesondere in der Fernsehgeräte- Massenfertigung nach dem Gerätezusammenbau nach einem sogenannten "burn-in test" durchgeführt, bei dem die Geräte möglichst unter Betriebsbedingungen betrieben werden und dem Erkennen bzw. der Ausfilterung von Frühausfällen dient. Der G2-Abgleich beinhaltet schrittweise Spannungseinstellungen an den Schirmgittern sowie Meßvorgänge an den Steuer- Elektroden der Farbbildröhre, wie z. B. an deren Kathoden im Falle der heutzutage üblichen Signal-Ansteuerung über die Kathoden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei Geräten mit einer Auto-Cutoff Schaltung zur Sperrpunktregelung der Farbbildröhre den G2-Abgleich zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 angegebene erfindungsgemäße Verfahren sowie durch die in Anspruch 6 und 10 angegebenen Geräte gelöst.

Der Erfindung liegen folgende Überlegungen und Erkenntnisse zugrunde:
Ein G2-Abgleich wird durchgeführt, um bei der im Gerät verwendeten Farbbildröhre dafür zu sorgen, daß - im Falle der heutzutage üblichen Ansteuerung der Farbbildröhre über deren Kathoden - das BA(Bild Austast) Signal an den Kathoden in einem bestimmten Spannungsbereich liegt, damit die zur Verfügung stehende Betriebsspannung Vcc der Video- Endverstärkerstufen optimal für die Aussteuerung genutzt werden kann und eine korrekte Voreinstellung für den im folgenden Cutoff genannten Sperrpunkt des jeweiligen Röhrensystems gegeben ist. Dabei genügt es jedoch nicht, die Schirmgitterspannung auf einen bestimmten Wert einzustellen, da - wie Fig. 4 zeigt - bei gegebener Schirmgitterspannung aufgrund von Streuungen für den Cutoff des jeweiligen Röhrensystems ein relativ großer Kathoden-Spannungsbereich in Frage kommt, der bei einer Schirmgitterspannung von z. B. 300 Volt den an den Kathoden für die Signal-Aussteuerung zur Verfügung stehenden Spannungsbereich überschreiten bzw. unzulässig einengen kann. Der Spannungsbereich an den Kathoden, der dabei ein sogenanntes Aussteuerfenster bildet, wird zum einen durch die Betriebsspannung Vcc der Video- Endverstärkerstufen und zum anderen durch deren Sättigungsspannung bzw. -verhalten begrenzt.

Daher wird für diejenige Kathode, die im Aussteuerfenster das höchste Potential aufweist, eine Kathodenspannung definiert, bei der durch entsprechende Einstellung der Schirmgitterspannung der Cutoff erreicht wird, um sicherzustellen, daß an der jeweiligen Kathode das Videosignal - bzw. das entsprechende RGB-Signal - optimal in dem durch die Betriebsspannung Vcc und die Sättigungsspannung der Video-Endverstärkerstufen begrenzten Aussteuerungsbereich liegt. In der Praxis wird jedoch bei Fernsehgräten mit Kathodensteuerung der Farbbildröhre und automatischer Cutoff-Reglung statt des tatsächlichen Cutoff's ein als Quasi-Cutoff bekannter, mit dem Schaltungsdesign definierter Kathoden-Spannungspegel mit Hilfe der Schirmgitterspannung eingestellt, der dem Prüfstrom der Cutoff-Regelschaltung entspricht, wobei - wie bereits erwähnt - die Einstellung sich an derjenigen Kathode orientiert, die im Vergleich zu den übrigen Kathoden den jeweils höchsten Pegel zum Bezugspotential aufweist. In einem derartigen Kathoden-Spannungspegel lassen sich Toleranzen und/oder Alterungseffekte der Bildröhre berücksichtigen, damit bei der Cutoff-Reglung insbesondere für das Auftreten maximaler Toleranzen und/oder Alterungseffekte genügend Reserve besteht, daß die RGB- Signale nicht bis in die Sättigung der Video- Endverstärkerstufen hinein verschoben werden können bzw. - bei einer toleranz- und/oder alterungsbedingten Verschiebung in die andere Richtung - die Sperrpunkte über die zur Verfügung stehende Betriebsspannung Vcc hinauswandern, was zur Folge hätte, daß die Röhre bei Schwarz- und Austastpegeln nicht mehr gesperrt werden könnte und somit Rücklaufstreifen auftreten würden. Somit erscheint eine Messung der Kathodenspannungen notwendig.

Für den erfindungsgemäßen G2-Abgleich läßt sich jedoch eine Messung der Kathodenspannungen vermeiden, indem die relativ großen röhrenbedingten Toleranzen zwischen der gewünschten Cutoff-Spannung der jeweils das höchste Spannungspotential aufweisenden Kathode und der hierfür einzustellenden Schirmgitterspannung dabei nicht über eine Messung der Kathodenspannungen in den G2-Abgleich einbezogen werden, sondern es wird in vorteilhafter Weise ein anderes Kriterium verwendet, nämlich das Sichtbarmachen von Rücklaufstreifen bzw. die diesbezügliche Schwelle, ab der Rücklaufstreifen gerade sichtbar werden. Dabei wird die Tatsache ausgenutzt, daß an die Kathoden während des Zeilen- und Bildrücklaufs bekanntermaßen Spannungen gelegt werden, die oberhalb des jeweiligen Cutoff's liegen, um sicherzustellen, daß während der jeweiligen dafür benötigten Zeit die Kathodenströme ausgetastet, d. h. unterbunden sind. Da jedoch üblicherweise schon der Signalwert "Schwarz" im Cutoff liegt, spricht man im Zusammenhang mit der Austastung, auch "blanking" genannt, von "Ultraschwarz". Wird nun die Schirmgitterspannung vergrößert, so müssen auch die jeweiligen Spannungen zwischen den Kathoden und Wehneltzylindern entsprechend vergrößert werden, um die Farbbildröhre noch sperren zu können. Erreichen dabei die Kathoden die maximal zur Verfügung stehende Spannung, die durch die Betriebsspannung Vcc der Video-Endverstärkerstufen begrenzt wird, so kann bei weiterer Erhöhung der Schirmgitterspannung die Farbbildröhre nicht mehr gesperrt werden, so daß Rücklaufstreifen sichtbar werden.

Erhöht man also die Schirmgitterspannung soweit, daß Rücklaufstreifen auftreten und reduziert anschließend die Schirmgitterspannung soweit, daß die Rücklaufstreifen gerade wieder verschwinden, so kann sichergestellt werden, daß die Kathodenspannung des Kathoden-Strahlsystems, dessen Cutoff im Vergleich zu den übrigen Kathoden-Strahlsystemen auf dem jeweils höchsten Spannungspotential liegt, exakt der maximal verfügbaren Kathodenspannung entspricht. Damit steht für diese Kathode der maximale Spannungsbereich für die Signalaussteuerung zur Verfügung.

Zur sicheren Vermeidung von Rücklaufstreifen ist es jedoch üblich, einen gewissen Spannungsbetrag als Reserve vorzusehen. Darüberhinaus ist das Alterungsverhalten der Farbbildröhre zu berücksichtigen. Aufgrund von Verschleiß der Kathoden nimmt im Laufe des Lebens einer Farbbildröhre die elektrische Feldstärke zwischen den Kathoden und den Wehneltzylindern ab. Dieser Verschleiß wird mit Hilfe der automatischen Cutoff-Regelung, im folgenden nur Cutoff- Regelung genannt, durch Erhöhen der Kathodenspannungen kompensiert. Der Zusammenhang zwischen der Alterung einer Farbbildröhre und der alterungsbedingten Verschiebung der den Cutoff darstellenden Kathodenspannung durch die Cutoff- Regelung ist in Fig. 3 dargestellt. Das bedeutet, daß die Schirmgitterspannung dann nochmals zu reduzieren wäre, damit die resultierende Cutoff-Spannung derjenigen Kathode, die - gegenüber den beiden anderen Kathoden-Strahlsystemen - das jeweils höchste Spannungspotential aufweist, um einen bestimmten (d. h. für vorgenannte Reserve plus zu berücksichtigender Regelbereich) Betrag unterhalb der ermittelten maximal verfügbaren Kathodenspannung liegt (Praxiswerte: -10% . . . -15%).

Durch die Erfindung werden jedoch Einstellungen der Schirmgitterspannung auf den Wert, der der maximal verfügbaren Kathodenspannung entspricht, in vorteilhafter Weise vermieden. Stattdessen ist eine Umschaltung der Bezugspotential aufweisenden Wehneltzylinder der Farbbildröhre auf anderes bzw. positives Spannungspotential vorgesehen, mit dem vorzugsweise der zuvor erläuterten Kathodenspannungs-Reserve und der Auswirkung der Cutoff- Regelung auf den Signal-Aussteuerungsbereich Rechnung getragen wird. Diese Potential-Umschaltung steht dabei jeweils am Beginn des G2-Abgleichs. Erst dann erfolgt die Einstellung der Schirmgitterspannung, wobei sich auch hier das Sichtbarwerden von Rücklaufstreifen oder dergleichen auf dem Bildschirm bzw. die diesbezügliche Sichtbarkeitschwelle sich in vorteilhafter Weise als Einstellkriterium nutzen läßt. Danach wird die Potential-Umschaltung rückgängig gemacht und damit der G2-Abgleich beendet.

Die für die erfindungsgemäße Potential-Umschaltung vorzusehende Spannungsdifferenz, kann z. B. empirisch oder unter zu Hilfenahme von Diagrammen von der Art der in Fig. 3 und Fig. 4 gezeigten Diagramme ermittelt werden.

Der erfindungsgemäße G2-Abgleich hat somit den Vorteil, daß lediglich eine einzige Schirmgitterspannungs-Einstellung vorzunehmen ist. Da sich dabei auch eine Messung an den Kathoden der Farbbildröhre erübrigen läßt, besteht insbesondere für die Fernsehgeräte-Massenfertigung ferner der Vorteil, daß der G2-Abgleich mit montierter Gehäuse- Rückwand durchgeführt werden kann.

Weiterbildungen und weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels mittels Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 einen der RGB-Signale bearbeitenden Signalwege mit der Farbbildröhre eines Fernsehgerätes,

Fig. 2 Diagramme zur Veranschaulichung des G2-Abgleichs,

Fig. 3 den Zusammenhang zwischen der Alterung einer Farbbildröhre und der alterungsbedingten Verschiebung des Cutoff's durch die Cutoff- Regelung und

Fig. 4 Abhängigkeit und Streubereich des Cutoff's von der Schirmgitterspannung einer Farbbildröhre,
wobei einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Fig. 1 zeigt anhand eines Blockschaltbildes einen der gleichartigen Farbkanäle einer RGB-Farbsignale bearbeitenden Schaltung mit Cutoff-Regelung des jeweiligen Röhrensystems einer Farbbildröhre 1. Zum G2-Abgleich der Farbbildröhre 1 ist ein Potentiometer P mit einem Anzapfvorgesehen, das auf dem Chassis eines nicht dargestellten Fernsehgerätes angeordnet und vorzugsweise in ansich bekannter Weise durch dessen Gehäuserückwand hindurch für den G2-Abgleich zugänglich sein soll. Der Anzapfdes Potentiometers P, das zwischen Bezugspotential (Masse) und einer positiven Gleichspannung +UB angeordnet ist, ist mit dem Schirmgitter G2 des jeweiligen Röhrensystems der Farbbildröhre 1 verbunden, so daß die Schirmgitter G2 auf eine gemeinsame positive Schirmgitterspannung +UG2 eingestellt werden können und damit der G2-Abgleich vorzugsweise für alle drei Systeme gemeinsam durchgeführt werden kann.

Die Ansteuerung der Farbbildröhre 1 soll vorzugsweise über deren Kathoden K erfolgen, wobei die als Wehneltzylinder ausgebildeten Steuergitter G1 der Farbbildröhre 1 bekanntermaßen mit Bezugspotential (Masse) zu verbinden sind. Im jeweiligen Farbkanal ist ein zwischen der Kathode K des jeweiligen Röhrensystems und dem Ausgang einer entsprechenden Video-Endverstärkerstufe 2 angeordneter Meßtransistor 3 für die Dunkelstrommessung vorgesehen. Für die Messung des Dunkelstroms wird bekannterweise im jeweiligen Farbkanal während einer Bildaustastlücke eine Cutoff-Meßzeile mittels einer Austast- und Meßimpulsgenerator-Schaltung 5 eingetastet, die im Zuge des RGB-Farbsignalweges vor einer Additionsstufe 6 angeordnet ist.

Die Additionsstufe 6 im jeweiligen Farbkanal steuert über eine Ausgangstufe 7 die Video-Endverstärkerstufe 2 mit einem Summensignal. Bei der Bearbeitung des Videosignals setzt sich das Summensignal aus der Signalspannung eines RGB-Signals und einer Spannung zusammen, die z. B. jeweils halbbildweise aktualisiert und in einer Speicherkapazität C als Regelspannung für die Cutoff-Regelung des RGB-Signals abgespeichert wird. Bei der Ermittlung der Regelspannung - im folgenden Cutoff-Regelspannung genannt - bilden dagegen die Impulspannung der eingetasten Cutoff-Meßzeile und die Cutoff-Regelspannung, die sich dabei aufgrund des Vergleichs der am Meßwiderstand 4 gemessenen Spannung Um mit einer Referenzspannung Uref ergibt, das Summensignal.

Bei der Ermittlung der Cutoff-Regelspannung wird die arn Meßwiderstand 4 gemessene Spannung Um über eine Reihenschaltung aus einer Pufferstufe 8 und der Spannungsquelle für die Erzeugung einer Referenzspannung Uref dem invertierenden Eingang eines als Vergleicher ausgebildeten Operationsverstärker 9 zugeführt, dessen nichtinvertierender Eingang über eine Speicherkapazität CL mit Bezugspotential verbunden ist, die für die Speicherung einer dem Leckstrom proportionalen Spannung vorgesehen ist. Für die z. B. halbbildweise Aktualisierung dieser, den Einfluß des Leckstromes kompensierenden Spannung ist ein Abtastschalter SL vorgesehen. Durch den Abtastschalter SL ist die Referenzspannungquelle Uref derart mit dem nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärker 9 verbindbar, daß sie zusammen mit den beiden Eingängen des Operationsverstärkers 9 bei der Messung und Abspeicherung der dem Leckstrom proportionalen Spannung überbrückt wird. Die dargestellte Schalterstellung wird bei der Ermittelung der Cutoff-Regelspannung eingenommen.

Die Cutoff-Regelspannung, die mit dem als Vergleicher ausgebildeten Operationsverstärker 9 erzeugt und entsprechend dem jeweiligen Meßzyklus aktualisiert wird, wird dabei für die Cutoff-Regelung über einen Abtastschalter S in der Speicherkapazität C gespeichert. Die dargestellte Schalterstellung wird bei der RGB-Signalbearbeitung eingenommen.

Bei dem soweit beschriebenen, ansich bekannten Teil der Schaltung sind die Meßimpulsgenerator-Schaltung 5, die Stufen 6, 7 und 8, der Operationsverstärker 9, die Abtastschalter S und SL, und die Referenzspannung Uref Teil eines als integrierte Schaltung ausgebildeten Videoprozessors 11.

Die Verbindung der Steuergitter G1 der Farbbildröhre 1 mit Bezugspotential wird erfindungsgemäß über einen als Umschalter ausgebildeteten elektronischen Schalter DS hergestellt.

Mit diesem Schalter DS, der z. B. zusammen mit den Video-Endverstärkerstufen 2 auf einer nicht dargestellten sogenannten Bildrohr-Leiterplatte angeordnet ist, wird erfindungsgemäß - wie später näher beschrieben - für den G2- Abgleich eine Spannungspotential-Umschaltung an den Steuergittern G1 der Farbbildröhre 1 durchgeführt.

Der Schalter DS läßt sich z. B. auf einfache Weise mit einem Spannungsteiler aus ohmschen Widerständen und einem als elektronischen Schalter zu betreibenden npn-Transistor T realisieren. Hierzu wird dessen Emitter mit Bezugspotential (Masse) verbunden. Dessen Kollektor-Emitterstrecke und ein erster Widerstand R1 werden einander parallelgeschaltet und über einen zweiten Widerstand R2 mit einer positiven Betriebsspannung +UB' verbunden, die z. B. von der positiven Betriebsspannung +Vcc der Video-Endverstärkerstufen 2 abgeleitet sein kann. Die Parallelschaltung aus Kollektor- Emitterstrecke von Transistors T und erstem Widerstand R1 wird ferner über einen dritten Widerstand R3 mit den Steuergittern G1 der Farbbildröhre 1 verbunden. Die Basis von Transistor T, die den Steuereingang des Schalters DS bildet, wird über einen vierten Widerstand R4 mit der positiven Betriebsspannung +UB' verbunden.

Das zur Steuerung des Schalters DS der Basis von Transistor T zugeführte Steuersignal ST ist derart, daß der Transistor T für den Normalbetrieb des Fernsehgerätes durchgesteuert wird d. h. im Sättigungsbetrieb arbeitet, sodaß die Steuergitter G1 praktisch Bezugspotential führen. Für den G2-Abgleich wird der Transistor T dagegen gesperrt, sodaß die Steuergitter G1 ein Spannungspotential führen, dass durch ein Teilerverhältnis bestimmt wird, das praktisch mit dem ersten (R1) und zweiten (R2) Widerstand gebildet wird und in vorteilhafter Weise - insbesondere unter Berücksichtigung der bereits erläuterten Kathodenspannungs- Reserve und der ebenfalls schon erläuterten Auswirkung der Cutoff-Regelung auf den Signalaussteuerungs-Bereich durch die Farbbildröhren-Alterungseffekte - vorgegeben werden kann.

Da für das Steuersignal ST lediglich zwei Signalzustände erforderlich sind, läßt sich dieses auch mittels eines in heutigen Fernsehgeräten ohnehin verwendeten Mikroprozessors erzeugen, so daß der G2-Abgleich in vorteilhafter Weise über einen entsprechend vorzusehenden Geräte-Bedienbefehl durchgeführt werden kann. Unter zur Hilfenahme eines optischen Meßgerätes mit Sensoren, mit dem der Bildschirm des Fernsehgerätes beim G2-Abgleich gemäß einem Einstellkriterium ausgewertet werden kann, ist es darüberhinaus möglich, den G2-Abgleich vollständig zu automatisieren.

Das Prinzip des G2-Abgleichs wird nachfolgend anhand von in Fig. 2 dargestellten gleichartigen Diagrammen a) und b) beschrieben, wobei dem Diagramm a) ein G2-Abgleich zugrunde liegen soll, der in der nicht vorveröffentlichten DE 198 55 628.4 beschrieben ist, während Diagramm b) den G2- Abgleich gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulichen soll.

In den Diagrammen a) und b) ist beispielhaft neben dem Verlauf der Schirmgitterspannung UG2 der jeweilige Verlauf der Kathodenspannung UKathode für den Cutoff in Abhängigkeit von der Schirmgitterspannungs-Einstellung, im folgenden UG2-Einstellung genannt, dargestellt. Die jeweilige Ordinate der Diagramme a) und b) ist ein Maßstab für die Schirmgitterspannung UG2, die Kathodenspannung UKathode und den Kathodenstrom IKathode. Die dabei auf der Ordinate angegebenen, der Kathode K zugeordneten Spannungswerte sind beispielhaft und beziehen sich z. B. auf Bezugspotential (Masse).

Ein derartiger Kathodenspannungs-Verlauf ist für eine Cutoff-Regelung typisch. Aufgrund der Cutoff-Regelung folgt der Cutoff des jeweiligen Röhrensystems der Farbbildröhre 1 entsprechend dem Schirmgitterspannungs-Verlauf bis zu dem den Kathoden K für die Aussteuerung zur Verfügung stehenden maximalen Spannungswert, der im folgenden "blanking"- Schwelle genannt wird. Der "blanking"-Schwelle kann bekanntermaßen in Abhängigkeit vom verwendeten Schaltungskonzept die Betriebsspannung Vcc der Video- Endverstärkerstufen 2 oder aber auch ein fester Gleichspannungs-Offset entsprechen. Eine weitere Zunahme der Schirmgitterspannung UG2 kann die Cutoff-Reglung dann nicht mehr ausregeln - wie davor durch eine entsprechende Verschiebung des Cutoffs entlang des zum Schirmgitterspannungs-Verlauf parallelen Kathodenspannungs- Verlaufs -, so daß Kathodenstrom IKathode zu fließen beginnt und damit Bild und/oder Zeilen-Rücklaufstreifen, im folgenden nur Rücklaufstreifen genannt, sichtbar werden.

Ausgehend z. B. von einer vorgebbaren UG2-Voreinstellung gemäß einem Wert A auf der jeweiligen Abzisse der Diagramme a) und b) und bei Einspeisung eines Schwarzbildes in das Fernsehgerät - z. B. mittels eines nicht dargestellten Video- Signalgenerators - wird bei dem in der DE 198 55 628.4 beschriebenen G2-Abgleich in einem ersten Schritt die Schirmgitterspannung +UG2 soweit erhöht, daß Rücklaufstreifen sichtbar werden. Dabei wird das Sichtbarwerden von Rücklaufstreifen als Indikator dafür genutzt, daß die Kathode K mit dem größten positiven Spannungspotential im Vergleich zu den übrigen Kathoden K bereits an die "blanking"-Schwelle anstößt. Der "blanking"- Schwelle entspricht im Diagramm a) ein Abzissenwert B, ab dem eine weitere Zunahme der Schirmgitterspannung UG2 zum Fließen von Kathodenstrom IKathode führt und damit Rücklaufstreifen sichtbar werden.

In einem zweiten Schritt wird die Schirmgitterspannung +UG2 dann soweit reduziert, daß die Rücklaufstreifen gerade verschwinden - oder soeben sichtbar bleiben und somit mittels optischen Sensoren meßbar sind -, wobei der Übergang als Indikator dafür genutzt wird, daß die Kathode K mit dem größten positiven Spannungspotential sich nun an der "blanking"-Schwelle befindet. Untersuchungen haben gezeigt, daß der Übergang derart genau mit dem menschlichen Auge feststellbar ist, daß Fehler praktisch ausgeschlossen sind.

Anstelle des menschlichen Auges für die Erfassung des Überganges lassen sich auch Meßgeräte mit optischen Sensoren verwenden.

In einem dritten und damit letzten Schritt bei dem in der DE 198 55 628.4 beschriebenen G2-Abgleich wird die Schirmgitterspannung +UG2 sodann um einen bestimmten Betrag reduziert, um eine entsprechende Marge für maximale Alterungseffekte der Farbbildröhre 1 nebst einer bereits erwähnten Kathodenspannungs-Reserve zur sicheren Vermeidung von Rücklaufstreifen zu haben. Diesem Betrag soll ein Abzissenwert C entsprechen, der die Schirmgitterspannungs- Einstellung am Ende des sowohl in der DE 198 55 628.4 beschriebenen G2-Abgleichs als auch des erfindungsgemäßen G2-Abgleichs kennzeichnet.

Bei dem erfindungsgemäßen G2-Abgleich, der bei Einspeisung eines Schwarzbildes ebenfalls von der UG2- Voreinstellung gemäß Abzissenwert A ausgehen soll, ist - im Unterschied zu dem in der DE 198 55 628.4 beschriebenen G2- Abgleich - als erster Schritt die Umschaltung der Steuergitter G1 von Bezugspotential auf ein positives Spannungspotential vorgesehen. Die dabei vorgesehene Spannungsdifferenz soll der vorgenannten Marge für maximale Farbbildröhren-Alterungseffekte und Kathodenspannungs- Reserve entsprechen.

Der Umschaltung der Steuergitter G1 von Bezugspotential auf das positive Spannungspotential entspricht eine entsprechende Spannungsdifferenz ΔU an der jeweiligen Kathode K. Sie bewirkt eine Parallelverschiebung des Verlaufs der Kathodenspannung UKathode für den Cutoff in der Weise, daß die "blanking"-Schwelle an der Kathode K mit dem größten positiven Spannungspotential (im Vergleich zu den übrigen Kathoden K) in den Abzissenwert C verlagert wird, der die Schirmgitterspannungs-Einstellung am Ende eines G2- Abgleichs kennzeichnet. Der parallel verschobene Verlauf der Kathodenspannung UKathode ist mittels der strich-punktierten Linie D dargestellt.

Erfindungsgemäß ist dann in einem zweiten Schritt praktisch lediglich die Einstellung der Schirmgitterspannung +UG2 bis zu einem Spannungswert erforderlich, der dem Abzissenwert C entspricht, da ab diesem Einstellwert durch die erfindungsgemäße Spannungspotential-Umschaltung an den Steuergittern G1 ein Kathodenstrom IKathode zu fließen beginnt und damit Rücklaufstreifen sichtbar werden. Dabei wird der Übergang, bei dem die Rücklaufstreifen gerade sichtbar werden bzw. soeben verschwinden, auch hier als Einstellkriterium für den G2-Abgleich verwendet.

Im weiteren Unterschied zu dem in der DE 198 55 628.4 beschriebenen G2-Abgleich bedarf es dann nur noch im dritten und damit letzten Schritt der Rücksetzung der Steuergitter G1 auf Bezugspotential, womit die Parallelverschiebung des den Cutoff darstellenden Kathodenspannungs-Verlaufs rückgängig gemacht wird und der G2-Abgleich beendet wird.

Die vorliegende Erfindung hat damit den Vorteil, daß für den G2-Abgleich praktisch nur einer einziger G2- Einstellschritt erforderlich ist.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß mit dem erfindungsgemäßen G2-Abgleich, der sich also nicht an einem dem Quasi-Cutoff entsprechenden Kathoden-Spannungspegel orientiert, zugleich auch die tatsächlichen Herstellungstoleranzen der Farbbildröhre 1 erfaßt werden, da für das Einstellkriterium die Rücklaufstreifen herangezogen werden.

Die als Marge für maximale Alterungseffekte und Kathodenspannungs-Reserve vorgesehene Spannungsdifferenz kann anhand der in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellten Diagramme auf relativ einfache Weise ermittelt werden.

In Fig. 3 ist anhand eines Diagramms der Zusammenhang zwischen der Alterung einer Farbbildröhre und der alterungsbedingten Verschiebung des Cutoffs durch die Cutoff-Regelung ist in Fig. 3 beispielhaft dargestellt. Dabei zeigen senkrechte Balken B den jeweiligen Streubereich der Kathodenspannung für den Cutcffals Funktion der Alterung in Wochen (von 1 bis 60 Wochen), während mit Hilfe von Quadraten Q der jeweilige Durchschnittswert dargestellt ist.

Fig. 4 zeigt anhand eines Diagramms Abhängigkeit und Streubereich des Cutoffs von der Schirmgitterspannung +UG2. Dabei stellt die Abzisse die Spannungsdifferenz in Volt zwischen einer Kathode K und dem entsprechenden als Wehneltzylinder ausgebildeten Steuergitter G1 der Farbbildröhre 1 dar. Diese Spannungsdifferenz entspricht zugleich der Kathodenspannung, da gemäß Fig. 1 die Steuergitter G1 im Normalbetrieb des Fernsehgerätes über den elektronischen Schalter DS praktisch mit Bezugspotential verbunden sind. Entsprechendes ist auch in Bezug auf die Ordinate anzuwenden, die die Spannungsdifferenz in Volt zwischen Schirmgitter G2 und entsprechendem Steuergitter G1 der Farbbildröhre 1 darstellt.

Dieses Diagramm, dem eine typische Farbbildröhre zugrunde liegt, verdeutlicht, daß zwischen einer angenommenen Kathodenspannung UKathode für den Cutoff und der dazu erforderlichen Schirmgitterspannung +UG2 eine relativ große Spannweite besteht. Deshalb führt eine Verwendung unterschiedlicher Farbbildröhren in Bezug auf die erfindungsgemäße Spannungspotential-Umschaltung der Steuergitter G1 zu Unterschieden, die - wie nachfolgend gezeigt wird - jedoch keine individuellen Anpassungen der erfindungsgemäßen Spannungspotential-Umschaltung an die Farbbildröhren erforderlich machen.

Diese Unterschiede lassen sich mit den nachfolgenden mathematischen Beziehungen (I) bis (IV) berechnen:

dabei sind
UKathode(a) = die Kathodenspannung während des G2-Abgleichs,
UG1(a) = ein Spannungspotential von z. B. +30 Volt aufgrund der erfindungsgemäßen Umschaltung des Steuergitters G1 und
S = ΔUG2/ΔUKathode einer gegebenen Farbbildröhre;

dabei sind
UKathode(n) = die Kathodenspannung nach dem G2-Abgleich,
UG1(n) = das Spannungspotential von praktisch 0 Volt aufgrund der erfindungsgemäßen Rücksetzung des Steuergitters G1 auf Bezugspotential und
Unter der Voraussetzung, daß die Schirmgitterspannung +UG2 konstant ist, und aufgrund der erfindungsgemäßen Spannungspotential-Umschaltung an den Steuergittern G1 von Bezugspotential auf ein positives Spannungspotential von z. B. +30 Volt ergeben die vorherigen Gleichungen (I) und (II) über die Eliminierung der Schirmgitterspannung +UG2 die nachfolgenden Gleichungen

wobei mit Gleichung (IV) der Einfluß der erfindungsgemäßen Spannungspotential-Umschaltung auf den Cutoff dann auf einfache Weise berechnet werden kann.

Da der Bereich von Smin zu Smax vom Strahlsystem des jeweiligen Bildröhrentyps abhängig ist, hat - unter Zugrundelegung eines derartigen Diagramms - die erfindungsgemäße Spannungspotential-Umschaltung der Steuergitter G1 von Bezugspotential auf ein positives Spannungspotential von z. B. einheitlich +30 Volt bei nachfolgend aufgeführten Farbbildröhren folgende relativ geringe Kathodenspannungs-Unterschiede hinsichtlich des Cutoffs zur Folge:

Coty M gun: ±4,5 Volt (Videocolor),
Vector gun: ±1,8 Volt (Videocolor) und
DF-III gun: ±2,2 Volt (Toshiba)

Aufgrund des geringen Unterschiedes besteht daher der Vorteil, daß keine individuelle Anpassung der erfindungsgemäßen Spannungspotenuial-Umschaltung der Steuergitter G1 an unterschiedliche Strahlsysteme von Bildröhren erforderlich ist.

Claims (10)

1. Verfahren zum Abgleich der Schirmgitterspannung (UG2) der Farbbildröhre (1) eines Farbfernsehgerätes mit automatischer Cutoff-Regelung, wobei ein einem Schwarzwert entsprechender Gleichspannungs-Bezug an den mit RGB-Signal angesteuerten Kathoden (K) der Farbbildröhre (1) eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß in einem ersten Schritt an der für die RGB- Signalansteuerung Bezugspotential (Masse) aufweisenden Steuerelektroden (G1) der Farbbildröhre (1) eine Spannungspotential-Umschaltung durchgeführt wird, daß in einem zweiten Schritt die Schirmgitterspannung (UG2) derart eingestellt wird, daß Bild und/oder Zeilen- Rücklaufstreifen soeben sichtbar sind, und/oder soweit reduziert werden, daß die Bild und/oder Zeilen- Rücklaufstreifen gerade verschwinden, wobei der Übergang als Indikator dafür genutzt wird, daß die Kathode (K) mit dem größten positiven Potential im Vergleich zu den übrigen Kathoden (K) sich nun gerade an einer Schwelle (VCC) befindet, die der den Kathoden (K) maximal zur Verfügung stehenden Spannung entspricht, und
daß nach der Einstellung Schirmgitterspannung (UG2) die Steuerelektroden (G1) wieder auf Bezugspotential zurückgesetzt werden.
2. Verfahren zum Abgleich der Schirmgitterspannung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Spannungspotential-Umschaltung der Steuerelektroden (G1) der Farbbildröhre (1) eine Spannungsdifferenz (ΔV) vorgesehen ist, der vorzugsweise eine Marge für die Kompensation von Alterungseffekten der Farbbildröhre (1) durch Cutoff-Regelung plus einer Kathodenspannungs- Reserve entspricht.
3. Verfahren zum Abgleich der Schirmgitterspannung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Spannungspotential-Umschaltung der Steuerelektroden (G1) bei Verwendung unterschiedlicher Typen von Farbbildröhren (1) eine einheitliche Spannungsdifferenz (ΔV) vorgesehen ist.
4. Verfahren zum Abgleich der Schirmgitterspannung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgleich der Schirmgitterspannung (UG2) bei montierter Gehäuse- Rückwand des Gerätes durchgeführt wird.
5. Verfahren zum Abgleich der Schirmgitterspannung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß cler Abgleich der Schirmgitterspannung (UG2) vorzugsweise bei Einspeisung eines Schwarzbildes erfolgt.
6. Fernsehgerät mit Mitteln zum Abgleich der Schirmgitterspannung (UG2) der Farbbildröhre (1) mit automatischer Cutoff-Regelung, wobei ein einem Schwarzwert entsprechender Gleichspannungs-Bezug an den mit RGB-Signal angesteuerten Kathoden (K) der Farbbildröhre (1) eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Schritt an der für die RGB- Signalansteuerung Bezugspotential (Masse) aufweisenden Steuerelektroden (G1) der Farbbildröhre (1) eine Spannungspotential-Umschaltung durchgeführt wird, daß in einem zweiten Schritt die Schirmgitterspannung (UG2) derart eingestellt wird, daß Bild und/oder Zeilen- Rücklaufstreifen soeben sichtbar sind, und/oder soweit reduziert werden, daß die Bild und/oder Zeilen- Rücklaufstreifen gerade verschwinden, wobei der Übergang als Indikator dafür genutzt wird, daß die Kathode (K) mit dem größten positiven Potential im Vergleich zu den übrigen Kathoden (K) sich nun gerade an einer Schwelle (Vcc) befindet, die der den Kathoden (K) maximal zur Verfügung stehenden Spannung entspricht, und daß nach der Einstellung Schirmgitterspannung (UG2) die Steuerelektroden (G1) wieder auf Bezugspotential zurückgesetzt werden.
7. Fernsehgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß für die Spannungspotential-Umschaltung der Steuerelektroden (G1) der Farbbildröhre (1) eine Spannungsdifferenz (ΔV) vorgesehen ist, der vorzugsweise eine Marge für die Kompensation von Alterungseffekten der Farbbildröhre (1) durch Cutoff-Regelung plus einer Kathodenspannungs-Reserve entspricht.
8. Fernsehgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die für Spannungspotential-Umschaltung der Steuerelektroden (G1) bei Verwendung unterschiedlicher Typen von Farbbildröhren (1) eine einheitliche Spannungsdifferenz (ΔV) vorgesehen ist.
9. Fernsehgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgleich der Schirmgitterspannung (UG2) bei montierter Gehäuse- Rückwand des Gerätes durchführbar ist.
10. Gerät mit einer Farbbildröhre (1) zur Wiedergabe von Videosignalen mit automatischer Cutoff-Regelung und mit Mitteln zum Abgleich der Schirmgitterspannung (UG2) der Farbbildröhre (1), wobei ein einem Schwarzwert entsprechender Gleichspannungs-Bezug an den mit RGB- Signal angesteuerten Kathoden (K) der Farbbildröhre (1) eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Schritt an der für die RGB- Signalansteuerung Bezugspotential (Masse) aufweisenden Steuerelektroden (G1) der Farbbildröhre (1) eine Spannungspotential-Umschaltung durchgeführt wird, daß in einem zweiten Schritt die Schirmgitterspannung (UG2) derart eingestellt wird, daß Bild und/oder Zeilen- Rücklaufstreifen soeben sichtbar sind, und/oder soweit reduziert werden, daß die Bild und/oder Zeilen- Rücklaufstreifen gerade verschwinden, wobei der Übergang als Indikator dafür genutzt wird, daß die Kathode (K) mit dem größten positiven Potential im Vergleich zu den übrigen Kathoden (K) sich nun gerade an einer Schwelle (Vcc) befindet, die der den Kathoden (K) maximal zur Verfügung stehenden Spannung entspricht, und daß nach der Einstellung Schirmgitterspannung (UG2) die Steuerelektroden (G1) wieder auf Bezugspotential zurückgesetzt werden.
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