DE2753407C2

DE2753407C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung der Schärfe von Fernsehbildern

Info

Publication number: DE2753407C2
Application number: DE2753407A
Authority: DE
Inventors: Yoshio Tokio/Tokyo Ishigaki; Kinya Yokohama Kanagawa Shinkau; Susumi Yoshida
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1976-11-30
Filing date: 1977-11-30
Publication date: 1985-07-11
Also published as: NL7713172A; JPS5838679Y2; FR2372558A1; JPS5376728U; CA1092703A; US4322742A; DE2753407A1; GB1538699A; FR2372558B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fernsehsignalwiedergabegerät und insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung der Schärfe des Fernsehbildes, welches auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre dargestellt ist, die in diesem Fernsehsignalwiedergabegerät enthalten ist.

Das Problem der Verbesserung der Schärfe eines Bildes, das auf dem Bildschirm eines Fernsehwiedergabegerätes gezeigt wird, besteht seit langer Zeit in der Fernsehsignalwiedergabetechnik. Dieses Problem findet sich sowonl bei Schwarz-Weiß- als auch bei Farbfernsehwiedergabegeräten. Die Grundhelligkeit eines dargestellten Bildes hängt selbstverständlich von der Intensität des Lichtes ab, welches zum Bilden dieses Bildes ausgestrahlt wird. Bei einem typischen Wiedergabeschirm einer Kathodenstrahlröhre (CRT) der bei Fernsehsignalwiedergabegeräten herkömmlich verwendeten Bauart wie z. B. der bei einem Fernsehempfänger verwendeten, sind Leuchtstoffelemente, wie z. B. Punkte, auf dem Schirm vorgesehen, welche durch einen beaufschlagenden Elektronenstrahl oder ein Elektronenstrahlbündel erregt werden können, wodurch eine entsprechende Menge Licht je nach der Intensität des Erregungsstrahlenbündels ausgestrahlt wird. Somit wird eine höhere Helligkeit durch die Erhöhung der Intensität des Elektroi .^strahlenbündel erzielt, das den Leuchtstoffschirm beaufschlagt. Wenn jedoch die Intensität eines Elektronenstrahlenbündels erhöht wird, so wird auch die Größe des Landestrahlenbündelfleckes, welcher den Schirm beaufschlagt, erhöht. Dies bedeutet, daß der Bereich auf dem Schirm, der erreg! wird, um helleres Licht auszustrahlen, verhälti.'smaßig groß ist.

Die Schärfe eines 3ildes auf dem Leuchtstoffschirm einer Kathodenstrahlröhre ist bis zu einem großen Ausmaß durch die Größe des Landestrahlenbündelfleckes bestimmt. Wie zuvor er» ahnt, wenn die Intensität des Elektroiienstrahlenbündels erhöht v/ird, um somit die Helligkeit .ies dargestellten oder wiedergegebenen Bildes zu erhöhen, so wird auch die Größe des Landestrahlenbündelfleckes entsprechend erhöht. An Grenzflächen oder Begrenzungen zwischen verhältnismäßig hohen und niedrigen Helligkeitspegeln ist infolgedessen die Demarkation zwischen diesen Pegeln nicht genau festgelegt, so daß das helle Bild verschwommen bzw. unscharf oder verwaschen aussieht.

Das Problem der mangelhaften Schärfe des wiedergegebenen Bildes einer Kathodenstrahlröhre ist auch zumindest teilweise auf die verhältnismäßig niedrige Frequenzansprechbarkeit des Fernsehsignalwiedergabegerätes zurückzuführen. Ist so z. B. eine Horizontalzcilenlücke eines Fernsehsignal eine plötzliche Änderung des Hclligkcitspegels enthaltend, so verhindert die langsame Ansprcchbarl.rit des Gerätes effektiv die Enlensität des abtastenden Elektronenstrahlenbündels daran, sich in einer entsprechend abrupten ArI und Weise zu ändern. Wenn somi, Jas wiedcrgcgcbcne Fernsehbild in der Zeilenabtastrichtung betrachtet wird, so wird diese verhältnismäßig langsame Veränderung des Intensitätspegels des Elektronenstrahlenbündels als eine schlecht bestimmte Demarkation oder Begrenzung gesehen. Die Schärfe des wiedergegebenen Bildes wird gleichsam in Teilen des Bildes verschlechtert, in welchen abrupte Änderungen der Helligkeit infolge von Übergängen der Helligkeit des Fernsehsignals stattfinden, welches wiedergegeben wird.

Die durch den verhältnismäßig großen Landestrahlenbündelfleck für helle Pegel in dem Fernsehbild verursachten Wirkungen und die verhältnismäßig langsame Frequenzansprechbarkeit des Femsehsignalwiedergabegerätes führen gegenseitig sich ergänzend zu einem Fernsehbild, dessen Schärfe weniger als zufriedenstellend ist Verschiedene Vorschläge sind zur Lösung dieses Problems der Bildschärfe eines Fernsehbildes gemacht worden. Nach der sog. Lochblendenausgleichsmethode wird die Intensität des Eleki.onenstrahlenbündels zuerst herabgesetzt und dann an positiven Übergängen in Fernsehhelligkeitspegeln erhöht, wobei ein umgekehrter Vorgang an negativen Übergängen in dem Fernsehhelligkeitspegel durchgeführt werden. Durch Erhöhui.g der Intensität des Elektronenstrahlenbündels, um größer als der höchste Pegel zu sein, der durch das Fernsehsignal tatsächlich dargestellt wird, wird jedoch der sich dabei ergebende Landesfrahlenbündelfleck größer gemacht als er sonst sein müßte. Ein anderer Vorschlag zur Verbesserung der Schärfe eines wieder-

JO gegebenen Bildes beinhaltet die sog. Strahlenbündelabtastgeschwindigkeitsmodulationsmethode. Nach dieser Methode wird die Abtastgeschwindigkeit des Elektronenstrahlenbündels in der Zeilenabtastrichtung entsprechend den Übergängen des Helligkeitspegels des Videosignals, von welchem das wiedergegebene Fernsehbild abgeleitet wird, verändert oder moduliert. Die HeI-ligkeitspegelübergänge werden verwendet, um eine zusätzliche Horizontalablenkung des ElektronenstrahlenbürHels zusätzlich zur hauptsächlichen Horizontalablenkung desselben zu bewirken. Insbesondere wird an dem Übergang in dem Fernsehsignal von einem niedrigeren auf einen höheren Helligkeitspegel die Abtastung des Strahlenbündels zuerst Deschleunigt jnd dann in der Zeilenabtastrichtung verlangsamt, wobei an Übergängen in dem Fernsehsignal von höheren zu niedrigeren Helligkeitspegeln die Abtastung des Strahlenbündels zuerst verlangsamt und dann in der Zeilenabtastrichtung beschleunigt wird. Dies hat die Wirkung einer Verbesserung der Schärfe des wiedergegebenen Bildes in der Zeilenabtast- oder Horizontalrichtung. Diese Strahlenbündelabtastmodulationsmethode zeigt jedoch keine Wirkung auf die tatsächliche Schärfe des wiedergegebenen Bildes in der Vertikalrichtung, wobei ein Betrachter nimmt keine subjektive oder psychologische Verbesserung der senkrecht gerichteten Schärfe des Bildes wahr.

Daher ist das Ziel der vorliegenden Erfindung die

Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Verbesserung der Schärfe eines wiedergegebenen Fernsehbildes.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist fernar die Verbesserung der Schärfe eines wiedergegebenen Bildes in der senkrechten Richtung sowie in der horizontalen Richtung eines Fernsehbildes.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist ferner die Verbesserung der Schärfe eines wiedergegebenen Fernsehbildes an der Grenzlinie zwischen niedrigeren und höheren Helligkeitspegeln ohne Herabsetzung der Intensität des Elektronenstrahlenbündels entsprechend

dem helleren Pegel.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist ferner die Verbesserung der Schärfe eines Fernsehbildes sowohl für Schwarz-Weiß- als auch für Farbfernsehsignalempfängergeräte.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist ferner die Verbesserung der Schärfe eines wiedergegebenen Fernsehbildes, insbesondere in der senkrechten Richtung desselben durch Formung des Elektronenstrahlenbündels, das den Fernsehwiedergabeschirm beaufschlagt, um somit eine im wesentlichen ovale Form zu erhalten, wobei die längere Achse in der Horizontalrichtung liegt.

Verschiedene andere Ziele. Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung erhellen ohne weiteres aus der nachfolgenden näheren Beschreibung, während ne*jsrt:gc Merkmale, insbesondere aus dcⁿ Patentansprüchen ersichtlich sind.

Erfindungsgemäß werden somit ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung der Scharfe eines Bildes, das am Schirm einer Kathodenstrahlröhre in einem Videosignalwiedergabegerät gezeigt wird, offenbart Mindestens ein F.lektronenstrahlenbündel tastet den Schirm in einer Zeilenabtastrichtung bzw. einer senkrechten Richtung ab. wobei die Intensität des Abtaststiihlenbündels entsprechend einem Fernsehsignal moduliert wird. Die Abtastgeschwindigkeit des ElektronenstrahienbüncHs wird in der Zeilenabtastrichtung entsprechend den Übergängen des Videosignals entsprechend den Veränderungen zwischen verhältnismäßig hohen und niedrigen Helligkeitspegeln des wiedergegebenen Fernsehbildes moduliert Das Elektronenstrahlenbündel ist so geformt, daß es eine im wesentlichen ovale Form hat, wobei die längere Achse desselben in der Zeilenabtastrichtung und die kürzere Achse desselben in der senkrechten Richtung liegt und ein ovalförmiger Elektronenstrahl oder ein ovalförmiges Strahlenbündel den Wiedergabeschirm beaufschlagt.

Die nachfolgende nähere Beschreibung anhand eines Beispieles erhellt am besten unter Bezugnahme auf die Zeichnungin;darin zeigen

Fig. IA-IE Wellenformen, auf welche Bezug genommen wird bei der Erläuterung der AbtastungsstrahlenbünHelgeschwindigkeitsmodulationsmethode:

F ι g 2A und 2B schematische Ansichten wiedergegebener Fernsehbilder mit hellen und dunklen Bereichen:

F ι g. 3 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform zur Erzielung einer Strahlenbündelabtastgeschwindigkeitsmodulation zur Verwendung nach der vorliegenden Erfindung;

F i g. 4 eine Abwandlung der Form des erfindungsgemäßen Landestrahlenfleckes;

F i g. 5 die Form eines Landestrahlenbündelfleckes an verschiedenen Stellen des Wiedergabeschirmes eines Fernsehsignalwiedergabegerätes;

F i g. 6 eine axiale Schnittansicht in der Horizontalebene einer Elektronenschleuder in einer Kathodenstrahlröhre nach der vorliegenden Erfindung;

F i g. 7 eine axiale Schnittansicht in der senkrechten Ebene der in F i g. 6 gezeigten Elektronenschleuder; und

F i g. 8 eine Schnittansicht entlang den Linien 8-8 der F i g. 6 und 7

Bezugnehmend nun auf die in den Fig. IA-IE gezeigten Welienformen hat, wie gezeigt, das ursprüngliche Fernsehsignal So (F i g. 1 A), von welchem das wiedergegebene Bild abgeleitet wird, aufsteigende und abfallende Kanten oder Flanken an Übergängen zwischen Nieder- und Hochhelligkeitspegeln und zwischen Hoch- und Niederhelligkeitspegeln, wobei diese Kanten oder Flanken eine verhältnismäßig allmähliche Neigung gegenüber einer plötzlichen Veränderung zeigen. Die allmählich aufsteigenden und abfallenden Kanten oder Flanken sind auf die verhältnismäßig niedrige Frequenzansprechbarkeit des Fernsehsignalwiedergabegerätes zurückzuführen, wie zuvor beschrieben. Das heißt, obv/ohi das Fernsehsignal, welches beispielsweise durch eine Fernsehkamera erzeugt wird, solche abrupte Übergänge der Helligkeitspegel zeigen kann, zeigt das tatsächliche Fernsehsignal, welches an das Fernsehbildwiedergabegerät angelegt wird, eine Wellenform, im wesentlichen wie die in Fig. 1 gezeigte. Falls das Fernsehbildwiedergabegerät eine monochromatische Fernseh-

t5 bildröhre aufweist, so wird ein einzelner oder einziger Elektronenstrahl oder ein derartiges Elcktronenstrahlbiindel von der Elektronenschleuder ausgestrahlt, wobei ein Fernsehsignal So verwendet wird, um die Intensität dieses Strahlenbündels zu modulieren. Falls das Fernsehbildwiedergabegerät eine Farbfernsehbildröhre enthält, so werden eine Anzahl Elektronenstrahlenbün del. wie z. B. Rot-, Grün- und Blau-Strahlenbündel, ausgezahlt werden, wobei die Intensität der entsprechenden Strahlenbündel durch das Videosignal So bestimmt wird.

Zusätzlich zur Ableitung des Elektronenstrahlenbündels oder der Elektronenstrahlenbündel aus dem Videosignal Sa wird dieses Videosignal in einem gesonderten Kanal empfangen, wo es differenziert wird, um ein Ausgleichssignal Sa zu erhalten, wie in F i g. 3B gezeigt. Das Ausgleichssignal Sa wird an eine zusätzliche Ablenkeinrichtung angelegt, beispielsweise an Teilablenkplatten, wie in der US-PS 38 30 958 beschrieben, oder an eine Spaltlinsenelektrode, wie in der US-PS 39 36 872 beschrieben, so daß das Horizontalablenkteilbild für das Strahlenbündel oder die Strahlenbündel in der Zeilenabtastrichtung, wie in Fig.3C modifiziert oder ausgeglichen ist. Als Ergebnis dieses modifizierten oder ausgeglichenen Horizontalablenkteilbildes wird die Strahlenbündelabtastgeschwindigkeit in der Zeilenabtastrichtung moduliert, wie in Fig. 3D gezeigt. Während jedes Intervalls T_-, wird die Abtastgeschwindigkeit somit erhöht, so daß eine herabgesetzte Menge Licht von den Leuchtstoffelementen oder Leuchtstoffbereichen auf dem Wiedergabeschirm ausgestrahlt wird, welche durch das Strahlenbündel während dieses Intervalls erregt werden. Während jedes Intervalls 7* wird auch die Strahlenbündelabtastgeschwindigkeit derart herabgesetzt, daß eine vergrößerte Menge Licht v.-n den

so Leuchtstoffelementen oder Leuchtstoffbereichen ausgestrahlt wird, welche durch das Elektronenstrahlenbündel oder die Elektronenstrahlenbündel während dieser Periode erregt sind. Die Veränderung der Intensität des Lichtes, das von dem Wiedergabeschirm in der Horizontal- oder Zeilenabtastrichtung ausgestrahlt wird, ist somit im wesentlichen wie die Wellenform, weiche in F i g. 3E gezeigt ist. Es ist ersichtlich, daß, obwohl die Lichtintensität durch die in Fig.3E gezeigte Wellenform dargestellt werden kann, diese Wellenform nicht das tatsächliche Fernsehsignal darstellt, welches an die Fernsehbildröhre angelegt wird, so daß es nicht durch einen Landestrahlenbündelfleck einer unerwünscht vergrößerten Dimension bewirkt wird. Die Wellenform gemäß F i g. 3E stellt vielmehr dar, daß die Schärfe des

M wiedergegebenen Bildes in der Horizontalrichlung infolge dieser Strahlenbündelabtastmodulation verbessert ist
Während die obige Arbeitsweise zu einer verbesser-

ten Schärfe in der Zeilenabtastrichtung führt, hat sie keine Wirkung auf die Schärfe des Bildes in der Vertikalrichtung. Dies kann am besten unter Bezugnahme auf die F i g. 2A und 2B veranschaulicht werden, welche verschiedene Bereiche als Beispiele zeigen, die auf dem Schirnj einer Fernsehbildröhre wiedergegeben werden können. Die Wiedergabe in F i g. 2A kann als ein verhältnismäßig helles Dreieck oder Fenster aussehen, das auf einem verhältnismäßig dunklen Hintergrund überlagert ist. In Fig. 2B ist die Wiedergabe lediglich eine senkrechte Linie oder Zeile 12, welche verhältnismäßig hell und auf einem verhältnismäßig dunklen Hintergrund überlagert ist. In Fig.2A ist die verbesserte Schärfe, welche in der Horizontalrichtung durch die zuvor beschriebene Strahlenbündelabtastgeschwindigkeitsmodulationsmethode erzielt wird, zu einer verhältnismäßig scharfen senkrechte" heilen Kante oder Flanke 11 führend, und zwar in bezug auf den dunklen Hintergrund. In F i g. 2B erscheint die senkrechte helle Linie 12 als ein scharfes Bild in bezug auf den dunklen Hintergrund. In Fig. 2A ist jedoch die Horizontalkante 13, welche als ein Hell-Dunkel-Übergang in der senkrechten Richtung erscheint, nicht so gut umrissen, wie die senkrechte Kante 11. Das Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist die Verbesserung der Schärfe der Horizontalkante 13 in dem Fernsehbild, welches durch das Fernsehbildwiedergabegerät wiedergegeben ist. Das heißt, die vorliegende Erfindung verbessert die Schärfe eines Jildes in der senkrechten Richtung sowie in der Horizontal- oder Zeilenabtastrichtung.

Bezugnehmend auf die F i g. 3 zeigt diese Figur ein Blockschaltbild eines Fersehsignalwiedergabegerätes, bei welchem die vorliegende Erfindung ohne weiteres Anwendung findet. Das dargestellte Fernsehsignalwie dergabegerät enthält einen Videodetektor 111 zum Empfang eines Videosignals, das beispielsweise als ein Farbfernsehsignalgemisch gebildet sein kann, das Helligkeitskomponenten aufweist, die ein verhältnismäßig niedriges Frequenzband einnehmen, sowie Chrominanzkomponenten, welche ein Band mit einer verhältnismäßig höheren Frequenz einnehmen. Der Videodetektor 111 enthält herkömmliche Videoschaltungen, wie z. B. einen RF-Verstärker, einen IF-Verstärker und dgl. Da der Videodetektor 111 eine herkömmliche Bauart hat, entfällt eine weitere nähere Beschreibung der Schaltungen einfachheitshalber. Es genügt, festzustellen, daß das Ausgangssignal, das durch den Videodetektor 111 erzeugt wird, ein Videosignal ist, welches beispielsweise als Videosignal So dargestellt sein kann, das in F i g. 1A gezeigt ist. Dieses Videosignal 5a welches hier als ein Fernsehfarbsignalgemisch angenommen wird, wird ferner durch einen Videoverstärker 112 verstärkt und drei Kanälen, wie gezeigt, zugeführt, welche einen Helligkeitskanal, der aus einem Verstärker 113 besteht, einen Chrominanzkanal, welcher aus einem Bandpaßverstärker 115, einem Farbdemodulator 116 und einer Matrixschaltung 114 besteht, sowie einen Strahlenbündelabtastgeschwindigkeitsmodulationssteuerkanal umfaßt, weicher aus einem Verstärker 117, einer Differenzierschaltung 118 und einem Verstärker 119 besteht. Der Helligkeitskanal kann zusätzlich einen (nicht gezeigten) Tiefpaßfilter aufweisen, dessen Grenzfrequenz das Helligkeitssignal aus dem Farbfernsehsignalgemisch ableitet Dies ist herkömmlich, wobei zum Zwecke der vorliegenden Erfindung festzustellen ist, daß das Ausgangssignal, welches durch den Videoverstärker il3 erzeugt wird, das Helligkeitssignal V, das in dem Farbfernsehsignalgemisch enthalten ist

Der Bandpaßverstärker 115 ist mit dem Videoverstärker 112 gekoppelt, um das Fernsehfarbsignalgemisch davon zu empfangen. Der Bandpaßverstärker hat ein Paßband, das wirksam ist, um die Chrominanzkomponente des Farbfernsehsignalgemisches zu verstärken, jedoch im wesentlichen dämpft die Helligkeitskomponente ab. Dementsprechend besteht der Ausgang des Bandpaßverstärkers 115 im wesentlichen aus dem Chrominanzsignal, welches herkömmlicherweise aus Farbinformationssignalen gebildet ist, welche auf einen Hilfsträger aufmoduliert sind. Der Ausgang des Bandpaßverstärkers wird an den Farbmodulator 116 angelegt, worin die modulierten Farbinformaticnssignale demoduliert werden, um entsprechende Farbdifferenzsignale am Ausgang des Demodulators 116 zu erzeugen. Die Farbdifferenzsignale R— Y. G— Y und ß— Y werden daher an den entsprprhpnHen Ausgängen des Farbdemodulator 116 erhalten. Diese Farbunterschiedssignale werden an die Matrixschaltung 115 angelegt, wobei auch das abgeleitete Helligkeitssignal Y an die Matrixschaltung angelegt wird. Die Matrixschaltung 114 ist herkömmlich und wirksam, um die Farbdifferenzsignale und das Helligkeitssignal zu kombinieren, um die einzelnen Farbsignale R, C und B an den entsprechenden Ausgängen derselben zu erzeugen.

Eine Kathodenstrahlröhre 30, welche einer bekannten Bauart angehören kann, wie z. B. der Trinitron-Röhre, wie in der US-PS der Wiederausgabe 27 751 offenbart, wobei sie eine Elektronenschleuder aufweist, die Rot-, Grün- und Blau-Kathoden 14/?, 14G und 145 enthält, die mit den entsprechenden Ausgängen der Matrixschaltung 114 verbunden sind, wobei sie zusätzlich einen Wiedergabeschirm enthält, der an einem entgegengesetzten Ende des Röhrenkolbens fern von den Farbkathoden vorgesehen ist. Die Fernsehwiedergaberöhre 30 enthält zusätzlich eine Horizontal- und Vertikal-Ablenkjochanordnung 20, welche auf herkömmliche Weise Horizontal- und Vertikalabtastsignale empfängt, die von dem empfangenen Videosignal abgeleitet sind. Die Ablenkjochanordnung ist herkömmlich und kann jedes der Rot-, Grün- und Blau-Elektronenstrahlenbündel abtasten, die durch die Rot-, Grün- und Blau-Kathoden 14/?, 14G und 14S ausgestrahlt werden, am Wiedergabeschirm. Ein Farbraster wird somit durch die entsprechenden Elektronenstrahlenbündel erzeugt, wobei entsprechend gefärbte Leuchtstoffe erregt werden, um ein Farbfernsehbild wiederzugeben, was herkömmlich ist.

Das Videosignal Sa das am Ausgang des Videoverstärkers 112 erzeugt wird, wird ferner durch einen Verstärker 117 verstärkt und durch eine Differenzierschaltung 118 differenziert, um das in Fig. IB gezeigte Ausgleichssignal Sa zu erzeugen. Das Ausgleichssignal wird durch den Verstärker 119 verstärkt und an eine zusätzliche Ablenkeinrichtung angelegt, welcher hier als zusätzliche Ablenkplatten 21 gezeigt ist Als eine Alternative können die Ablenkplatten 21 durch eine Spaltlinsenelektrode ersetzt werden, um eine zusätzliche Ablenkung zu erzielen, wie in der zuvor genannten US-PS 39 36 872 offenbart

Bei einer Ausführungsform wird das Signal So an die Differenzierschaltung 180 angelegt, wobei dieses Signal aus der Helligkeitskomponente Y besteht, die in dem Farbfernsehsignalgemisch enthalten ist:

Es ist somit ersichtlich, daß dann, wenn die Intensitäten der Rot-, Grün- und Blau-Elektronenstrahlenbündel, die durch die Rot-, Grün- und Blau-Kathoden 14/?, 14G bzw. 14S ausgestrahlt werden, durch die Farbsignale inoduliert werden, die durch die Matrixschaltung 114

erzeugt werden, um somit ein Farbfernsehbild am Schirm der Farbkathodenstrahlröhre 30 wiederzugeben, Übergänge des Videosignals So zwischen verhältnismäßig niedrigen und hohen Helligkeitspegeln verwendet werden, um Ausgleichssignale am Ausgang der Differenzierschaltung 118 zu erzeugen. Diese Ausgleichssignale nach deren Verstärkung modulieren die Geschwindigkeit, mit welcher die Elektronenstrahlenbündel den Wiedergabeschirm der Röhre in der Zeilenabtast· oder Horizontalrichtung abtasten. Das heißt, während die modulierten Elektronenstrahlenbündel am Schirm der Röhre 30 in der Zeilenabtast- bzw. Verlikalrichtung abgetastet werden, wird die Abtastgeschwindigkeit jedes Strahlenbündel in der Zeilenabtastrichtung entsprechend den Übergängen des Videosignals So entsprechend den Übergängen in dem wiedergegebenen Bild zwischen Hoch- und Niederhclligkeitspegeln moduliert. Diese Übergänge in dem Videosignal und I somit der Helligkeitspegel des wiedergegebenen Fernsehbildes führen zu positiven Differenzierimpulsen an Dunkel- bis Heil-Übergängen sowie negative Differenzierimpulse an Hell- bis Dunkel-Übergängen, wie in den Fig. IA und IB gezeigt. Die resultierenden Strahlenbündelabtastgeschwindigkeitsmodulationen der Elektronenstrahlenbündel verbessern die Schärfe des wiedergegebenen Bildes in der Zeilenabtastrichtung.

Obwohl die Kathodenstrahlröhre 30, welche in F i g. 3 gezeigt ist, als eine Farbkathodenstrahlröhre beschrieben wurde, ist ersichtlich, daß die zuvor beschriebene Strahlenbündelabtastgeschwindigkeitsmodulationsmethode auch in Verbindung mit einer monochromatischen oder Schwarz-Weiß-Kathodenstrahlröhre Verwendung finden kann. Wenn eine Schwarz-Weiß-Kathodenstrahlröhre verwendet wird, so entfällt der Chrominanzkanal gemäß F i g. 3, wobei der Ausgang des Verstärkers 113, der den sich verändernden Heiiigkeitspegel des Videosignals darstellt verwendet wird, um die Intensität des Elektronenstrahlenbündels zu modulieren, das durch die Elektronenschleuder in der Kathodenstrahlröhre ausgestrahlt wird. Der Strahlenbündelabtastungsgeschwindigkeitsmodulationssteuerkanal verbleibt wie zuvor beschrieben und dargestellt.

Wenn die vorliegende Erfindung in Verbindung mit dem in F i g. 3 gezeigten Gerät verwendet wird, so ist sie wirksam, um die Form der Elektronenstrahlenbündel zu modifizieren, welche den Wiedergabeschirm der Kathodenstrahlröhre beaufschlagen. Die Form des Landestrahlenbündelfleckes, der von jedem Elektronenstrahlenbündel abgeleitet wird, ist typischerweise im wesentlichen kreisförmig, wie durch die gestrichelte Linie in F i g. 4 gezeigt. Erfindungsgemäß wird dieser kreisförmige Strahlenbündellandefleck verformt, um somit im wesentlichen oval zu sein, wie durch die ganze Linie in F i g. 4 gezeigt, wobei die längere Achse dieser Ovalform in der Horizontal- oder Zeilenabtastrichtung und die kürzere Achse in der Vertikalrichtung liegt

Bei einer typischen Kathodenstrahlröhre nach dem Stand der Technik wird jedes Elektronenstrahlenbündel so fokussiert, daß dann, wenn das Strahlenbündel auf den Mittelpunkt des Wiedergabeschirmes fällt, die Form des dabei gebildeten Landestrahlenbündelfleckes kreisförmig ist Diese gewünschte Kreisform kann in manchen Fällen an verschiedenen Abtaststellen des Strahlenbündels, beispielsweise an den entsprechenden Ecken des Wiedergabeschirmes, verzerrt werden. Nach dem Stand der Technik ist jedenfalls versucht worden, solche Verzerrungen der Form des Landestrahlenbündelfleckes auszugleichen. ErFindungsgemäß wird dagegen jedes Elektronenstrahlenbündel willkürlich verformt, um somit an sämtlichen Strahlenbündellandestellen im wesentlichen ovalförmig zu sein. Daher ist die Ovalform des Strahlenbündellandefleckes entlang der Peripherie oder des Außenumfanges des Wiedergabeschirmes sogar, wie in F i g. 5 gezeigt, noch mehr betont, Wie dargestellt, zeigt der Landestrahlenbündelfleck seine Ovalform dann, wenn der Mittelbereich des Wiedergabeschirmes abgetastet wird, sowie wenn die entsprechenden Ecken des Schirmes abgetastet werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform zur Festlegung der Ovalform für die entsprechenden Eleklronenstrahlcnbündel, welche auf den Wiedergabeschirm fallen, ist in bezug auf die Fig. 6 — 8 gezeigt, welche einen Teil der Elektronenschleuder zeigen, weiche beispielsweise bei der Trinilron-Farbkathodenstrahlröhre verwendet wird. Rot-,Grün- und Blau-Kathoden 14/?, 146'und 14ß haben Elektronenstrahlenbündeierzeugungsobertiächen, welche in einer Ebene angeordnet sind, die zur Achse der Elektronenschleuder und daher zur Achse der Kathodenstrahlröhre im wesentlichen senkrecht verläuft. Sämtliche Kathoden sind in einer Horizontalebene mit ihren entsprechenden Elektronenstrahlenbündeln ausgerichtet, welche davon ausgestrahlt werden, wobei sie in einer im wesentlichen horizontalen Ebene gerichtet sind, welche die Achse der Elektronenschleuder enthält Ein erstes Gitter 15 ist von den Strahlenbündelerzeugungsoberflächen der Kathoden 14/?, 14G und 14Ö in Abstand angeordnet und hat öffnungen oder Lochblenden 17«, 17c,- und 17/j, welche mit den entsprechenden Strahlenbündelerzeugungsoberflächen dieser Kathoden ausgerichtet sind. Ein zweites Gitter 16 ist von dem ersten Gitter 15 in Abstand angeordnet und hat Löcher 18k, tSa und 18a welche mit entsprechenden öffnungen 17«, 17c· und 17_fides ersten Gitters 15 ausgerichtet sind. Obwohl hier nicht gezeigt, sind zusätzliche Gitter oder Elektroden aufeinanderfolgend in der Axialrichtung angeordnet, wobei diese zusätzlichen Gitter wirksam sind, um die sog. Äquipotentialhauptfokussierlinse zu bilden, durch welche sämtliche Elekironenstrahlenbündel auf dem Wiedergabeschirm fokussiert werden.

Der Satz von Öffnungen 17«, 17r,- und 17_S oder der Satz der öffnungen 18«. 18c und 18_ß oder beide Sätze Öffnungen haben Ovalform. Die in Fig.8 gezeigte Querschnittsansicht stellt die Ovalformen für die Öffnungen 18 dar, wobei jede Öffnung ihre längere Achse der Länge Ln in der Horizontal- oder Zeilenabtastrichtung gelegen hat, während ihre kürzere Achse der Lv in der Orthogonalvertikalrichtung liegt. Somit formen diese Öffnungen die Elektronenstrahlenbündel, welche von den Kathoden 14/?, 14G und 145 ausgestrahlt werden, so daß jeder Strahlenbündellandefleck im wesentlichen ova'.förmig ist

Wie zuvor erörtert, wird durch die Ovalform der Landestrahlenbündelflecke die Schärfe des wiedergegebenen Fernsehbildes in der Vertikalrichtung verbessert, da die Vertikaldimension des Strahlenbündelfleckes reduziert wird, wobei jedoch der Gesamtbereich des Strahlenbündelfleckes im wesentlichen gleich ist, so daß die Intensität des Strahlenbündels, das auf den Wiedergabeschirm fällt, nicht vermindert wird.

Infolgedessen ist mit der hier gezeigten Ovalform der Landestrahienbündeifieck wirksam, die Leuchtstoffelemente oder -bereiche auf denselben Pegel wie zuvor zu erregen, wodurch eine Herabsetzung der Heiligkeit des wiedergegebenen Bildes vermieden wird. Das heißt, erfindungsgemäß wird eine verbesserte Schärfe nicht auf

11

Kosten einer Herabsetzung der Bildhelligkeit erzielt. ausgesetzt, daß diese Schlitze zur Ovalform für den Demgemäß verwertet die vorliegende Erfindung die Strahlenbündellandefleck führen. Als ein weiteres Bei-Vorteile, die durch die Strahlenbündelabtastgeschwin- spiel kann die Form der Elektronensirahienbündel entdigkeitsmodulation erzielt werden, in Kombination mit sprechend einer zweckmäßigen Verteilung der Magnetden Vorteilen der Modifizierung der Form des Strahlern- s feldstärke in den Horizontal- und Vertikalablenkfeldern bündellandefleckes, um somit die Gesamtschärfe des modifiziert werden. Durch Verwendung solcher Mawiedergegebenen Fernsehbildes zu verbessern. gnetfelder zum Formen der Elektronenstrahlenbündel

Zusammenfassend ist festzustellen, daß sich die vor- nach Belieben, müssen die in dem ersten und zweiten liegende Erfindung auf das Problem der Bildschärfe ei- Gitter gezeigten Öffnungen nicht die zuvor beschriebenes wiedergegebenen Fernsehbildes bezieht und insbe- io nen Formen aufweisen. Bei einem weiteren Beispiel sondere auf die Schärfe eines Bildes an den Grenzflä- kann eine Strahlenbündelabtastgeschwindigkeitsmoduchen oder Demarkationen zwischen Hoch- und Nieder- lstion erzielt werden, indem das Ausgleichssignal für die pegeln der Bildhelligkeit. Infolge der verhältnismäßig Häuptablenkanordnung vorgesehen wird. Die Patentlangsamen Frequerizansprechbarkeit des Fernsehsi- ansprüche sollen als solche ausgelegt werden, welch;: gjialWiedergabegerätes sind im allgemeinen abrupte i:j sowohl diese als auch verschiedene andere Abänderun-Ände.-ungen des Helligkeitspegels eines Fernsehsignals gen und Abwandlungen umfassen.

nicht so wiedergegeisen. wie entsprechend abrupte An-

derungen des Helligkeitspegels des wiedergegebeiien Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Bildes. Dies bedeutet, daß der Umriß eines hellen Bildes

auf einem dunklen Hintergrund nicht scharf ist. Eine Methode, nach welcher die Helligkeit eines wiedergegebenen Bildes verbessert wird, ist, die sog Strahlenbiimdeiabtastgeschwindigkeitsmodulationsmethode. nach welcher die Geschwindigkeit, mit welcher das Strahlenbündel in der Horizontalrichtung abgetastet wird, an Nieder-Hoch-Helligkeitspegelübergängen moduliert wird. Diese Methode wird durc^ Differenzierung der Nieder-Hoch- und Hoch-Nieder-Übergänge in dem Videosignal zur Wirkung gebracht, wodurch differenzierte Impulse erhalten werden, wobei diese Impulse als Ausgleichssignale in einer zusätzlichen Ablenkanordnung verwendet werden. Während durch diese Methode die Schärfe des Bildes in der Zeilenabtastrichtung verbessert wird, ist die Hell-Dunkel-Grenzlinie eines wieiicrgegebenen Bildes in der senkrechten Richtung immer noch eigentlich schlecht.

Erfindungsgemäß wird die Schärfe des Bildes in der senkrechten Richtung verbessert, indem das Elektronenstrahlenbündel (oder die Elektronenstrahlenbündel bei einer Farbkathodenstrahlröhre) geformt werden, um eine im wesentlichen ovale Form zu erhalten. Die längere Achse des ovalförmigen Strahlenbündellandefleckes liegt in der Horizontal- oder Zeilenabtastrichtung, während die kürzere Achse des ovalförmigen _K, Strahlenbündelfleckes in der Vertikalrichtung liegt. »5 Durch die Formung des Strahlenbündels auf diese Art wird die Gesamtintensität nicht verändert, wodurch ein korrekter Helligkeitspegel in den erregten Leuchtstoffelementen oder -bereichen auf dem Wiedergabeschirm der Kathodenstrahlröhre aufrechterhalten wird.

Durch Herabsetzung der Vertikaldimension des Strahlenbündelfleckes wird jedenfalls eine besser bestimmte Demarkation in der Vertikalrichtung, d. h. eine wiedergebene HorizontaHinie, erhalten. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird die Ovalform des Elektronenstrahlenbündels erzielt, indem ovalförmige Öffnungen in den Gittern vorgesehen sind, weiche neben den Strahlenbündelausstrahlungskathoden vorgesehen sind

Während die vorliegende Erfindung insbesondere unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform derselben beschrieben und dargestellt wurde, sind verschiedene Änderungen und Abwandlungen-in bezug auf Form und Einzelheiten dem Durchschnittsfachmann offensichtlich. So z. B·. können die in dem ersten und zweiten Gitter der Elektronenschleuder gezeigten Öffnungen als rechteckige Schlitze gebildet sein, deren längere A Wise in der Zeilenabtastrichtung ausgerichtet ist, vor-

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Verbesserung der Schärfe eines Bildes, das auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre in einem Fernsehsignalwiedergabegerät wiedergegeben wird, wobei die Intensität zumindest eines ElektronenstrahlenbQndels entsprechend einem Videosignal moduliert, jedes der modulierten Elektronenstrahlenbündel in der Zeilenabtast- bzw. Vertikalrichtung am Schirm abgetastet und die Abtastgeschwindigkeit jedes Elektronenstrahlenbündels in der Zeilenabtastrichtung entsprechend den Übergängen des Videosignals zwischen verhältnismäßig hohen und niedrigen Pegeln der Helligkeit des wiedergegebenen Bildes moduliert wird, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Elektronen-Strahlenbündel so geformt wird, daß es eine Ovalform hat, ^obei die längere Achse dieser Ovalform in der Zeilenabtastrichtung und die kürzere Achse dieser Ovalform in der senkrechten Richtung (F ig. 4) liegt

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Verfahrensschritt der Formung jedes Elektronenstrahlenbündels dadurch gekennzeichnet ist, daß jedes EIektronenstrahlenbündel durch entsprechende ovalförmige öffnungen in Gittern der Elektronenschleuder der Kathodenstrahlröhre vor der Abtastung des Elektronenstrahlenbündels auf den Schirm gerichtet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Verfahrensschritt der Modulie^rung der Abtastgeschwindigkeit jedes Elektronenstrahls r¹ .durch gekennzeichnet ist, daß das Videosignal differenziert wird, um positive und negative Impulse (F i g. 1 B) an den positiven bzw. negativen Übergängen des Videosignals zu erzeugen, während sich die Helligkeit des wiedergegebenen Bildes von einem niedrigen Pegel in einen hohen Pegel und von einem hohen Pegel in einen niedrigen Pegel abrupt ändert, und daß die Abtastgeschwindigkeit jedes Elektronenstrahlenbuidels in der Zeilenabtastrichtung mit den besagten Impulsen abgetastet wird.

4. Fernsehsignalwiedergabegerät zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zum Empfang eines Videosignals und zur Wiedergabe eines Fernsehbildes, das von dem empfangenen Videosignal wiedergegeben wird, wobei das Gerät eine Kathodenstrahlröhre aufweist, welche eine Elektronenschleuder zur Erzeugung zumindest eines Elektronenstrahlenbündels aufweist und zum Richten desselben auf einem Wiedergabeschirm, wo das Fernsehbild wiedergegeben wird, wobei eine Fernsehsignalempfangsschaltung vorgesehen ist, um das Videosignal zu empfangen und urr. die Intensität des besagten zumindest einen Elektronenstrahienbündels entsprechend dem Videosignal zu modulieren, um die Helligkeit des wiedergegebenen Fernsehbildes m steuern und wobei eine Ablenkanordnung zur Ablenkung des besagten zumindest einen Elektronenstrahlenbündels in der Zeilenabtastrichtung sowie in der Vertikalrichtung zu Bewirken, daß zumindest ein Elektronenstrahlenbündel den Schirm abtastet, sowie eine Einrichtung zum Modulieren der Abtastgeschwindigkeit des besagten zumindest einen Elektronenstrahlcnböndels in der Zeilenabtaslrichtung entsprechend den Übergängen des Videosignals zwischen verhältnismäßig hohen und niedrigen Pegeln von Helligkeit des wiedergegebenen Fernsehbildes vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät Elemente (17; 18) zum Verschen des besagten zumindest einen Elektronenstrahlenbündels mit einer im wesentlichen ovalen Form (F i g. 4) aufweist, wobei die längere Achse desselben in der Zeilcnablastrichtung und die kürzere Achse in derselben in der senkrechten Richtung liegt, so daß das zumindest eine Elektronenstrahlenbündel mit der im wesentlichen ovalen Form den Wiedergabeschirm (F i g. 5) beaufschlagt

5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronenschleuder zumindest ein Gitter (15; 16) aufweist durch welches das besagte zumindest eine Elektronenstrahlenbündel hindurchgeht und daß die besagten Elemente zumindest eine ovalförmige öffnung (17; 18) in dem besagten zumindest einen Gitter (15; 16) für das besagte zumindest eine Elektronenstrahlenbündel aufweist

6. Gerät nach Anspruch 5, wobei die Elektronenschleuder zumindest eine Elektrode aufweist, um das besagte zumindest eine Elektronenstrahlenbündel auszustrahlen, sowie ein erstes Gitter neben der besagten einen Kathode und ein zweites Gitter neben dem zweiten Gitter, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Giucr(15; 16) zumindest eine ovalförmige öffnung (17; 18) aufweisen und daß die Kathode (14) und die ovalförmigen öffnungen (17; 18) in dem ersten und zweiten Gitter (15, 16) miteinander ausgerichtet sind.

7. Gerät nach Anspruch 5, wobei die Elektronenschleuder mehrere Kathoden aufweist, welche ausgerichtet sind, um mehrere Elektronenstrahlenbündel in einer gemeinsamen Ebene auszustrahlen und wobei ein erstes Gitter neben diesen Kathoden und ein /.weites Gitter neben dem ersten Gitter vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das erste bzw. zweite Gitter(15,16) jeweils ovul.^rörmige Öffnungen (17«. 17,,. 17«; 18/?. 18<-;, 18/?) hat. wobei entsprechende Kathoden und die ovalförmigen öffnungen derart ausgerichtet sind, daß entsprechende Elektronenstrahlenbündel durch die ovalförmigen öffnungen hindurchgehen.

8. Gerät nach Anspruch 4, wobei das Videosignal ein Farbfernsehsignalgemisch mit Helligkeits- und Chrominan/.komponenten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastgeschwindigkeit des einen Elektronenstrahlcnbündels entsprechend den besagten Übergängen in zumindest r besagten Helligkeitskomponente wird.

9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Modulieren der Abtastgeschwindigkeit des einen Elektronenstrahlenbündels einen Steuersignalgeber zur Erzeugung von Steuersignalen an den positiven und negativen Übergängen von zumindest der Helligkeitskomponente bei abrupter Änderung der Helligkeit des wiedergegebenen Fernsehbildes aufweist und daß ein Abtastmechanismus zur Verwendung dieser Steuersignale zur Modulierung der Abtastgeschwindigkeit vorgesehen ist.

10. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Modulierung der Abtastgeschwindigkeit des einen Elektronenstrahlenbündels eine Differenziereinrichtung zum Differenzieren des Videosignals zur Erzeugung positiver und negativer Impulse an den positiven und negativen Übergängen des Videosignals bei der abrupten An-

derung der Helligkeit des Fernsehbildes zwischen niedrigeren und höheren Helligkeitspegeln aufweist, und daß eine zusätzliche Ablenkanordnung zur Erzielung einer zusätzlichen Ablenkung des einen Elektronenstrahlenbündels sowie eine Schaltung zum Anlegen der positiven und negativen Impulse an die zusätzliche Ablenkanordnung als Hilfsablenksignale dafür vorgesehen sind.