DE2941673C2

DE2941673C2 -

Info

Publication number: DE2941673C2
Application number: DE2941673A
Authority: DE
Inventors: Takashi Kanagawa Jp Okada
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1978-10-17
Filing date: 1979-10-15
Publication date: 1993-09-02
Also published as: JPS6229953B2; AU532996B2; JPS5553978A; CA1138099A; GB2113944A; DE2941673A1; NL191074C; GB2033693B; AU5166279A; GB2113944B; FR2439520A1; US4298885A; NL7907670A; GB2033693A; NL191074B; FR2439520B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Luminanz-Steuerschaltung für einen Fernsehempfänger.

Eine Luminanz-Steuerschaltung der genannten Art ist aus der US 39 70 777 bekannt. Bei dieser bekannten Schaltung werden der Schwarzwert und der Weißwert eines Videosignals auf Standardwerte gebracht. Zur Bestimmung des Schwarzwertes wird ein Schwarzwertdetektor verwendet, der den Schwarzwert innerhalb eines Austastintervalls bestimmt. Mit einer digitalen Nachbearbeitung kann der Schwarzwert innerhalb eines Videofeldes um maximal einen Wert eines Aufwärts/Abwärts-Zählers geändert werden. Anschließend wird der digitale Zählerstand in ein Analogsignal verwandelt und einem Operationsverstärker zugeführt. In ähnlicher Weise wird der Weißwert erfaßt und mit einem Aufwärts/Abwärts-Zähler in Steuersignale umgesetzt, die einen Stufenabschwächer steuern.

Aus der US 37 90 706 ist eine automatische Schaltung zur Erzeugung eines hohen Kontrastes eines Videosignals bekannt, das von einer Kamera erzeugt wird. Ein Weißwertdetektor und ein Schwarzwertdetektor stellen den maximalen bzw. minimalen Pegel des Videosignals fest. Die Differenz dieser Werte wird anschließend in gleiche Stufen aufgeteilt und weiterverarbeitet. Eine Korrekturmöglichkeit zur Anpassung des Schwarzwertpegels oder des Weißwertpegels des Videosignals an die Charakteristik der Kathodenstrahlröhre des Fernsehempfängers ist nicht vorgesehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Luminanz-Steuerschaltung der eingangs genannten Art anzugeben, mit der es möglich ist, das Videosignal an die Charakteristik der Fernsehbildröhre derart anzupassen, daß die Kathodenstrahlröhre im optimalen Arbeitsbereich betrieben wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Kombination des ersten und zweiten Steuersignals, die den Spitzenwert und den Durchschnittswert des Strahlstromes der Kathodenstrahlröhre zur Steuerung der Steuerschaltung für den Kathodenstrahlstrom erfassen, können vorteilhafterweise irgendwelche übertragenen bzw. gesendeten Videosignale empfangen werden und die Darstellungsfähigkeit der Kathodenstrahlröhre optimal ausgenutzt werden. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise sowohl langsame als auch schnelle Signaländerungen, die die Darstellungsfähigkeit der Röhre beeinflussen könnten, ausregeln.

Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Luminanz-Steuerschaltung gehen aus den Ansprüchen 2 bis 5 hervor.

Die Erfindung wird anhand der Figuren in der nachfolgenden Beschreibung beispielhaft näher erläutert.

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Luminanz-Steuerschaltung für einen Fernsehempfänger gemäß der Erfindung,

Fig. 2A-2D Signalverläufe zur Erläuterung der Erfindung,

Fig. 3 ein Schaltbild eines praktischen Ausführungsbeispiels der Erfindung gemäß Fig. 1,

Fig. 7 u. 8 Blockschaltbilder anderer Ausführungsbeispiele der Erfindung,

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Fernsehempfängers,

Fig. 6A, 6B u. 6C Signalverläufe zur Erläuterung des Fernsehempfängers gemäß Fig. 5,

Fig. 9 eine Darstellung zur Erläuterung der Erfindung,

Fig. 10, 11 Schaltbilder zur Erläuterung herkömmlicher automatische Luminanz-Steuerschaltungen für einen Fernsehempfänger.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird zunächst auf die Fig. 9 bis 11 eingegangen.

Im allgemeinen ist, wie in Fig. 9 dargestellt, bei einer Kathodenstrahlröhre der Arbeitspunkt eines Videosignals durch einen Punkt P bestimmt, der durch die Abschaltcharakteristik der Kathodenstrahlröhre bestimmt ist, sowie durch einen Punkt R, der so hoch wie möglich innerhalb eines Bereiches gewählt ist, der bezüglich des Sehgefühles zulässig ist, d. h., daß, wie in Fig. 9 dargestellt, der Schwarzwertpegel des Videosignals dem Punkt P entspricht und daß der Weißwertspitzenpegel W dem Punkt R entspricht.

Die Darstellungsfähigkeit der Kathodenstrahlröhre ist durch den Bereich zwischen den Punkten P und R bestimmt. In diesem Fall ist bei größerem bzw. breiterem Bereich zwischen den Punkten P und R die Darstellungsfähigkeit der Kathodenstrahlröhre entsprechend größer.

Wenn der durchschnittliche Strahlstrom in der Kathodenstrahlröhre einen Normalwert überschreitet, treten Nachteile auf wie beispielsweise die Beschädigung der Hochspannungsschaltung oder die Beschädigung des Leuchtstoffes der Kathodenstrahlröhre. Um solche Nachteile zu vermeiden, ist es notwendig, einen Durchschnittswert M (Fig. 9) des Videosignals zu regeln bzw. zu steuern.

Um eine hervorragende oder überlegene Bilddarstellung in einer Kathodenstrahlröhre zu erhalten, sind die folgenden drei Punkte wesentlich:

1. Der Schwarzwertpegel eines Videosignals ist stets in Übereinstimmung mit dem Punkt P,
2. der Weißwertspitzenpegel des Videosignals ist stets in Übereinstimmung mit dem Punkt R, und
3. solange der durchschnittliche Strahlstrom nicht einen vorgegebenen Stromwert überschreitet, muß das Ausgangssignal maximal sein.

In der Praxis ist es jedoch nicht sicher, daß ein gesendetes Videosignal stets ein richtiges Videosignal ist und auch daß das gesendete Videosignal stets mit der Darstellungsfähigkeit der Kathodenstrahlröhre jedes Fernsehempfängers übereinstimmt. Es ist daher erwünscht, daß trotz eines solchen schlechten gesendeten Videosignals eine ausreichende Darstellung möglich ist.

Eine herkömmliche Schaltung, die den Weißwertspitzenpegel eines einer Farbkathodenstrahlröhre zugeführten Videosignals bestimmt, ist in den Fig. 10 bzw. 11 dargestellt. Bei dem Beispiel gemäß Fig. 10 wird einem Eingangsanschluß 1 ein Luminanzsignal Y zugeführt. Das Luminanzsignal Y, das an den Anschluß 1 angelegt ist, wird dann über einen Luminanzsignalverstärker 2 und einen Begrenzer 3 geführt, der den Spitzenwert des Luminanzsignals Y auf einen vorgegebenen Wert begrenzt, zur Basis eines eine Matrixschaltung bildenden PNP-Transistors 4. Der Transistor 4 ist kollektorseitig geerdet und emitterseitig über veränderbare Widerstände 5a, 5b, 5c, die zum Einstellen von Ansteuerbeträgen vorgesehen sind, mit den Emittern von NPN-Transistoren 6a, 6b bzw. 6c verbunden. Von den Basen dieser Transistoren 6a, 6b und 6c sind Eingangsanschlüsse 7R-Y, 7G-Y und 7B-Y herausgeführt, an denen Farbdifferenzsignale R-Y, G-Y bzw. B-Y angelegt sind (R entspricht dem roten Farbsignal, G dem grünen Farbsignal und B dem blauen Farbsignal), und von den Kollektoren der Transistoren 6a, 6b und 6c sind Ausgangsanschlüsse 8R, 8G und 8B herausgeführt, an denen die R-, G- und B-Signale erhalten werden. Diese R-, G- und B-Signale werden der in Fig. 10 nicht dargestellten Farbkathodenstrahlröhre zugeführt.

Bei dem Beispiel gemäß Fig. 10 begrenzt der Begrenzer 3 den Spitzenwert des Luminanzsignals Y, um so den Weißwertspitzenpegel eines Videosignals zu begrenzen, das der Farbkathodenstrahlröhre zugeführt wird. Zu diesem Zweck ist bei dem Beispiel gemäß Fig. 10 eine Diode in dem einen Begrenzer verwendet, die ausreicht, den Weißwertspitzenpegel des Videosignals zu begrenzen. Wenn jedoch die Pegel der Farbdifferenzsignale R-Y, G-Y und B-Y hoch sind, ist der Pegel des der Farbkathodenstrahlröhre zugeführten Videosignals durch die Farbdifferenzsignale bestimmt. Folglich tritt der Nachteil auf, daß zu diesem Zeitpunkt der Spitzenpegel des Signals nicht begrenzt ist.

Um den Nachteil der Schaltung gemäß Fig. 10 zu vermeiden, könnte die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 11 ins Auge gefaßt werden. Bei der Schaltung gemäß Fig. 11 wird das dem Eingangsanschluß 1 zugeführte Luminanzsignal Y über den Luminanzsignalverstärker 2 der Basis des Transistors 4 zugeführt, wobei die Kollektoren der Transistoren 6a, 6b und 6c über drei Dioden 3a, 3b bzw. 3c, die eine Begrenzerschaltung bilden, mit der Plus-Elektrode einer Batterie 9 verbunden sind, die auf einen vorgegebenen Wert eingestellt ist, wobei die Minus-Elektrode der Batterie 9 geerdet ist. Der übrige Schaltungsaufbau der Schaltung gemäß Fig. 11 ist im wesentlichen gleich dem des Beispiels gemäß Fig. 10.

Bei der Schaltung gemäß Fig. 11 sind die Spitzenpegel der den Kollektoren der Transistoren 6a, 6b bzw. 6c zugeführten R-, G- bzw. B-Signale begrenzt, so daß, selbst wenn die Farbdifferenzsignale hohen Pegel besitzen, keine Probleme auftreten. Jedoch werden die Ansteueranteile der R-, G- und B-Signale durch die Ansteuereinheit der veränderbaren Widerstände 5a, 5b und 5c geändert, so daß der Nachteil auftritt, daß eine sogenannte Weißwertspitze farbig erscheint oder daß die Farbe des Spitzensignals unterschiedlich ist.

Bei Beispiel einer Luminanz-Steuerschaltung für einen Fernsehempfänger gemäß der Erfindung wird nun mit Bezug auf Fig. 1 näher erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung bei einem Farbfernsehempfänger verwendet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das einem Eingangsanschluß 1 zugeführte Luminanzsignal Y über eine Verstärkungssteuerschaltung 10 dem Luminanzsignaleingangsanschluß einer Videoendstufenschaltung 11 zugeführt, die eine Farbdemodulationsschaltung, eine Matrixschaltung, einen Videosignalverstärker usw. enthält, und ein Chrominanzsignal, das am Eingangsanschluß 7 angelegt ist, wird über eine Verstärkungssteuerschaltung 12 dem Farbartsignaleingangsanschluß der Videoendstufenschaltung 11 zugeführt, die ausgangsseitig dann R-, G- und B-Signale erzeugt. Diese R-, G- und B-Signale werden der "roten", "grünen" bzw. "blauen" Kathode 13R, 13G bzw. 13B einer Farbkathodenstrahlröhre 13 zugeführt. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 werden die von der Videoendstufenschaltung 11 abgegebenen R-, G- und B-Signale auch dem ersten, dem zweiten bzw. dem dritten Eingangsanschluß eines ODER-Glieds 14 zugeführt, wobei das Ausgangssignal des ODER- Glieds 14 einem Strahlstromdetektor 15 zugeführt wird. Dieser Strahlstromdetektor 15 erfaßt eine Abweichung des Kathodenstroms von dessen Bezugswert und erzeugt abhängig vom erfaßten Ausgangssignal ein Verstärkungssteuersignal. Dieses von dem Strahlstromdetektor 15 abgegebene Verstärkungssteuersignal wird den Verstärkungssteuerschaltungen 10 und 12 an deren Steuersignaleingangsanschlüssen zugeführt, um so die Amplituden des Luminanzsignals Y bzw. des Chrominanzsignals zu steuern. In diesem Fall wird so gesteuert, daß der Weißwertspitzenpegel des Videosignals mit dem Punkt R der Charakteristik oder Kennlinie der Farbkathodenstrahlröhre 13 gemäß Fig. 9 übereinstimmt.

Wie erläutert, ist bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung der Strahlstrom der Kathodenstrahlröhre 13 direkt erfaßt und wird die Amplitude des Videosignals durch das erfaßte Ausgangssignal gesteuert, derart, daß die Kathodenstrahlröhre 13 stets mit ihrer optimalen Darstellungsfähigkeit betrieben werden kann. Das heißt, selbst wenn der Strahlstrom durch das der Kathodenstrahlröhre 13 zugeführte Videosignal größer wird als ein Kathodenstrom I_R am Punkt R gemäß Fig. 1, wie das in Fig. 2A dargestellt ist, wird dieser Strahlstrom eingestellt oder herabgedrückt als Strom zwischen einem Strom I_P am Punkt P und einem Strom I_R am Punkt R gemäß Fig. 9, wie das in Fig. 2 dargestellt ist, wodurch die begrenzte Darstellungsfähigkeit der Kathodenstrahlröhre 13 wirksam zur Wiedergabe eines übertragenen bzw. gesendeten Videosignals ausgenutzt wird.

Weiter werden bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 die R-, G- und B-Signale dem ODER-Glied 14 zugeführt, dessen Ausgangssignal durch den Detektor 15 erfaßt wird, wobei das erfaßte Ausgangssignal zur Steuerung der Amplituden des Leuchtdichtesignals und des Farbartsignals verwendet wird, so daß der genaue Begrenzungspunkt stets aufrecht erhalten werden kann ohne Beeinflussung durch die Ansteuereinstellung, durch Streuung der Kennlinien der Kathodenstrahlröhre, ohne Verfärbung der Weißwertspitze und selbst dann, wenn drei Farbdifferenzsignale unterschiedlichen Pegels vorhanden sind.

Fig. 3 zeigt ein Schaltbild eines praktischen Ausführungsbeispiels des Strahlstromdetektors 15 bei dem Beispiel gemäß Fig. 1, wobei die Teile oder Bauelemente, die denen in Fig. 1 gleich sind, mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und wobei deren Erläuterung nicht mehr erfolgt. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden R-, G- und B-Signale, die von der Matrixschaltung Eingangsanschlüssen 16R, 16G und 16B zugeführt sind, jeweils Basen von NPN-Transistoren 17R, 17G bzw. 17B zugeführt, die die Videoausgangssignalverstärkerschaltung bildet. In diesem Fall sind die Transistoren 17R, 17G und 17B emitterseitig geerdet und kollektorseitig über Widerstände 18R, 18G bzw. 18B mit Versorgungsanschlüssen 19 verbunden, an die eine positive Gleichspannung angelegt ist, sowie mit den Basen von NPN-Transistoren 20R, 20G und 20B und NPN-Transistoren 21R, 21G bzw. 21B. Die Emitter der Transistoren 20R, 21R; 20G, 21G und 20B, 21B sind zusammen mit den Kathoden 13R, 13G bzw. 13B der Farbkathodenstrahlröhre 13 für die rote, die grüne bzw. die blaue Farbe verbunden, wobei die Transistoren 20R, 20G und 20B Kollektorseitig jeweils mit dem Stromversorgungsanschluß 19 und die Transistoren 21R, 21G und 21B kollektorseitig über Widerstände 22R, 22G bzw. 22B zur Stromerfassung geerdet sind. Die Transistoren 21R, 21G und 21B sind kollektorseitig weiter über Dioden 14R, 14G und 14B, die das ODER-Glied 14 bilden, mit der Basis eines NPN-Transistor 15a verbunden, der den Strahlstromdetektor 15 in Differenzschaltung mit einem NPN-Transistor 15b bildet. Der Transistor 15a ist basisseitig über einen Kondensator 15c geerdet und ist emitterseitig mit dem Emitter des Transistors 15b verbunden. Der Verbindungspunkt zwischen den Emittern der Transistoren 15a und 15b ist über eine Konstantstromschaltung 15b geerdet, wobei der Transistor 15b über eine Batterie 15e basisseitig geerdet ist, die zum Vorsehen einer Bezugsspannung V_Ref vorgesehen ist. Ausgangsanschlüsse 15f und 15g für das erste Steuersignal sind von den Kollektoren der Transistoren 15a bzw. 15b herausgeführt und das über die Anschlüsse 15f und 15g abgegebene Steuersignal wird den Steuersignaleingangsanschlüssen der Verstärkungssteuerschaltungen 10 und 12 (in Fig. 3 nicht dargestellt) zugeführt. Wenn in diesem Fall der Widerstandswert der Widerstände 22R, 22G und 22B jeweils R beträgt, ergibt sich der Begrenzerstrom I_max zu:

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Farbfernsehempfängers, bei dem die Erfindung mit einer automatischen Begrenzerschaltung für den Durchschnittswert kombiniert ist, die im Folgenden als ABL-Schaltung bezeichnet ist. In Fig. 4 sind diejenigen Teile oder Bauelemente, die denen gemäß Fig. 1 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen und ist deren ausführlichen Erläuterung weggelassen.

In Fig. 4 ist eine Horizontalsignalausgangsschaltung 23 vorgesehen, deren Ausgangssignal einer Primärwicklung 24a eines Zeilentransformators 24 zugeführt ist. Eine Sekundärwicklung 24b des Zeilentransformators 24 ist an einem Ende über einen Hochspannungsgenerator oder eine Diode 25 mit der Anodenelektrode 13a der Farbkathodenstrahlröhre 13 verbunden und ist am anderen Ende über eine Parallelschaltung aus einem veränderlichen Widerstand 26 und einen Kondensator 27 geerdet, welche die Einrichtung zur Erfassung des Durchschnittswertes des Strahlstroms der ABL-Schaltung bildet. Den Verbindungspunkt zwischen der Sekundärwicklung 24b und dem veränderlichen Widerstand 26 ist mit einem Eingangsanschluß eines ODER-Glieds 29 über eine Schwellwertschaltung 28 verbunden, die so gewählt ist, daß ein zweiter Steuersignal erzeugt wird, wenn der Durchschnittswert einen eingestellten Wert erreicht, und die Ausgangsseite des Strahlstromdetektors 15 ist mit dem anderen Eingangsanschluß des ODER-Glieds 29 verbunden. Das durch das ODER-Glied 29 geführte Steuersignal wird den Steuersignaleingangsanschlüssen der jeweiligen Verstärkungssteuerschaltungen 10 und 12 zugeführt. Der übrige Schaltungsaufbau des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 4 entspricht im wesentlichen dem gemäß Fig. 1.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4, bei dem ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit der ABL-Schaltung kombiniert ist, werden der Durchschnittswert und der Spitzenwert des Strahlstroms der Kathodenstrahlröhre derart unterdrückt, daß selbst dann, wenn irgendwelche übertragenen bzw. gesendeten Videosignale empfangen werden, die Darstellungsfähigkeit stets mit der der Kathodenstrahlröhre optimal in Übereinstimmung gebracht werden kann.

Wenn der Darstellungsbereich des Beispiels gemäß Fig. 4 in erwünschter Weise verändert wird, genügt es, wenn der veränderliche Widerstand 26 der ABL-Schaltung zur Änderung der Rückkopplungsspannung eingestellt wird oder daß die Schwellwertspannung der Schwellwertschaltung 28 verändert wird. Wenn der veränderliche Widerstand 26 und die Schwellenwertschaltung 28 in ihrem voll veränderlichen Bereich eingestellt sind, werden deren Einstellungen vollständig automatisch.

Bei dem Beispiel gemäß Fig. 4 werden die Verstärkungsfaktoren der Verstärkungssteuerschaltungen 10 und 12 durch das Ausgangssignal von der Schwellwertschaltung 28 gesteuert. Es ist jedoch auch möglich, daß ein Gleichspannungsverstärker in der Ausgangsstufe der Steuerschaltung 10 vorgesehen ist und deren Verstärkungsfaktor durch das Ausgangssignal von der Schwellwertschaltung 28 gesteuert wird, um so den Gleichspannungspegel eines Videosignals zu steuern.

Im allgemeinen ist der Schwarzwertpegel eines gesendeten oder übertragenen Videosignals als ein Abhebungssignal bestimmt, es ist jedoch nicht stets sicher, daß das Videosignal richtig gesendet worden ist. Deshalb ist es in einem solchen Fall mit besserem Ergebnis erwünscht, daß der dunkelste Teil des Videosignals als Schwarzwertpegel eingestellt wird. Auch kann, wenn der Schwarzwertpegel automatisch eingestellt wird, die Darstellungsfähigkeit einer Kathodenstrahlröhre erhöht werden. Als automatische Schwarzwertpegeleinstellvorrichtung für einen Farbfernsehempfänger, die die obige Forderung erfüllt, kann das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ins Auge gefaßt werden.

In Fig. 5 sind diejenigen Teile und Bauelemente, die denen der Fig. 11 und 3 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen und ist deren ausführliche Erläuterung nicht mehr durchgeführt. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 wird ein Luminanzsignal, das dem Luminanzsignaleingangsanschluß 1 zugeführt wird und das in Fig. 6A durch eine Vollinie 1a wiedergegeben ist, einem Eingangsanschluß eines Addierers 30a zugeführt, der ein Teil einer automatischen Schwarzwerteinstellschaltung 30 ist, und ein invertiertes in Fig. 6A durch eine Strichlinie dargestelltes Austastsignal wird einem Eingangsanschluß 31 zugeführt und damit dem anderen Eingangsanschluß des Addierers 30a. In diesem Fall wird an der Ausgangsseite des Addierers 30a ein Signal erhalten, in dem das invertierte Austastsignal zur Austastperiode des Videosignals hinzuaddiert ist, wobei die Austastperiode auf dem Zwischenpegel des Videosignals ist, wie das in Fig. 6B dargestellt ist. Das von dem Addierer 30a abgegebene Signal wird über den Widerstand 30b der Eingangsseite des Luminanzsignalverstärkers 2 zugeführt sowie auch der Basis eines NPN-Transistors 30c, der einen Spitzenwertdetektor bildet, der den höchsten Pegel des Videosignals in negativer Richtung erfaßt. Daraus, daß entsprechend Fig. 6A das invertierte Ausgangssignal dem Videosignal zuaddiert wird, folgt, daß der vom Spitzenwertdetektor ermittelte dunkelste Pegel im Videosignal unterhalb eines bestimmten Graupegels liegt. Der Transistor 30c ist kollektorseitig mit dem Versorgungsanschluß +B verbunden, an den eine positive Gleichspannung angelegt ist und ist emitterseitig über einen Kondensator 30b geerdet, der ein Teil der obigen Spitzenwertdetektorschaltung ist und ist auch mit der Basis eines NPN-Transistos 30e verbunden, der kollektorseitig mit dem Versorgungsanschluß +B verbunden ist, der emitterseitig über den Widerstand 30f geerdet ist, und auch mit dem Verbindungspunkt zwischen den Emittern eines PNP-Transistors 30g und dem Kollektor eines PNP-Transistors 30h verbunden, der eine Umschaltschaltung zusammen mit dem Transistor 30g bildet. Der Verbindungspunkt zwischen dem Kollektor des Transistors 30g und dem Emitter des Transistors 30h, der die Ausgangsseite der Umschaltschaltung bildet, ist mit der Eingangsseite des Luminanzsignalverstärkers 2 verbunden, und die Basen der Transistoren 30g und 30h sind zusammen mit dem Eingangsanschluß 31 für das invertierte Austastsignal verbunden, damit die Umschalt-Schaltung aus den Transistoren 30g und 30h nur während der Austastperiode des Videosignales leitend, d. h. durchgeschaltet ist.

Da die automatische Schwarzwerteinstellschaltung 30 wie erwähnt ausgebildet ist, wird an deren Ausgangsseite, d. h. der Eingangsseite des Luminanzsignalverstärkers 2 ein solches Videosignal erhalten, bei dem der Schwarzwertpegel des Videosignales gleich dem negativ höchsten Pegel des Signales in negativer Richtung entspricht, d. h. daß nämlich der dunkelste Teil des Videosignales der Schwarzwertpegel gemäß Fig. 6C ist.

Eine solche Schwarzwertregelschaltung wird zusammen mit einer Weißwertsteuerung entsprechend den Fig. 1 und 3 eingesetzt. Es kann damit der gesamte Dynamikbereich der Kathodenstrahlröhre effektiv ausgenutzt werden.

Das Ausgangssignal des Luminanzsignalverstärkers 2 wird der Basis des Transistors 4 zugeführt, und das am Emitter des Transistors 4 abfallende Signal wird über die veränderlichen Widerstände 5a, 5b und 5c zur Ansteuereinstellung den Emittern der jeweiligen Transistoren 6a, 6b und 6c zugeführt, die die Matrixschaltung bilden. Die Signaleingangsanschlüsse 7R-Y, 7G-Y und 7B-Y für die Signale R-Y, G-Y bzw. B-Y sind jeweils über Verstärker 32a, 32b bzw. 32c mit den Basen der Transistoren 6a, 6b und 6c verbunden, deren Kollektoren mit der "roten", "grünen" bzw. "blauen" Kathode 13R, 13G bzw. 13B der Farbkathodenstrahlröhre 13 über Ausgangs- bzw. Endstufenschaltungen 33R, 33G bzw. 33B verbunden sind, deren jede eine automatische Schwarzwertpegeleinstelleinrichtung enthält.

Da diese Endstufenschaltungen 33R, 33G und 33B gleichen Aufbau aufweisen, wird nur beispielhaft die Endstufenschaltung 33B erläutert. Wie in Fig. 5 dargestellt, ist der Kollektor des Transistors 6c über einen Widerstand 18B mit dem Stromversorgungsanschluß 19 verbunden, sowie mit den Basen eines NPN-Transistors 20B und eines PNP-Transistors 21B. Weiter ist der Transistor 20B kollektorseitig mit dem Stromversorgungsanschluß 19 verbunden. Die Transistoren 20B und 21B sind emitterseitig zusammen mit der "blauen" Kathode 13B der Farbkathodenstrahlröhre 13 verbunden. Der Transistor 21B ist kollektorseitig über eine Konstantstromquelle 34 für einen einzustellenden Schwarzwertpegelstrom I_B eines Videosignals verbunden, wobei ein Verbindungsschalter 35 zur Konstantstromquelle 34 parallelgeschaltet ist. In diesem Fall ist der Verbindungsschalter 35 während der Horizontalaustastperiode aus- bzw. abgeschaltet. Ein Steuersignal synchron zur Horizontalaustastperiode ist über einen Eingangsanschluß 35a dem Verbindungsschalter 35 zugeführt. In diesem Fall ist das am Kollektor des Transistors 6c auftretende Videosignal ein solches Signal, bei dem das Horizontalsynchronsignal H entfernt ist, wie das in Fig. 6C dargestellt ist. Weiter ist gemäß Fig. 5 der Kollektor des Transistors 21B mit der Basis eines NPN-Transistors 36 verbunden, der emitterseitig geerdet ist und der kollektorseitig mit der Eingangsseite eines Tiefpaßfilters 37 verbunden ist, das seinerseits eine Speicherschaltung bildet. Das Ausgangssignal von dem Tiefpaßfilter 37 wird dem Verstärker 32c als dessen Verstärkungssteuersignal zugeführt.

Bei der automatischen Schwarzwertpegeleinstelleinrichtung für die Endstufenschaltung 33B ist der Verbindungsschaltung 35 eingeschaltet (geschlossen), während einer normalen Videosignalperiode zum Kurzschließen der Konstantstromquelle 34. Folglich arbeitet der Transistor 21B als Emitterfolgertransistor, weshalb wie bei einem üblichen Fernsehempfänger der Anodenstrom der Kathodenstrahlröhre 13 über den Transistor 21B und den Verbindungsschalter 35 nach Masse fließt. Wenn die Horizontalaustastperiode auftritt und der Verbindungsschalter 35 abschaltet (öffnet) wird der Anodenstrom der Kathodenstrahlröhre 13, der durch den Sockelpegel entsprechend dem Kollektorpotential des Transistors 6c bestimmt ist, von dem Kollektor des Transistors 21B zugeführt. In diesem Fall fließt, wenn der Anodenstrom der Kathodenstrahlröhre 13 zu diesem Zeitpunkt größer als der Konstantstrom I_B der Konstantstromquelle 34 eingestellt ist, wobei der Strom I_B dem Schwarzwertpegelstrom entspricht, ein Teil des dem größeren Teil des Stroms entsprechenden Stroms in die Basis des Transistors 36 und wird dann über das Tiefpaßfilter 37 dem Verstärker 32c zugeführt. Folglich wird, bis der Anodenstrom der Kathodenstrahlröhre gleich dem Konstantstrom I_B wird, die Kollektorspannung des Transistors 6c durch den Verstärker 32c gesteuert, um so den Schwarzwertpegelstrom automatisch einzustellen. In diesem Fall wird während der Videosignalperiode der Verstärker 32c kontinuierlich durch das in dem Tiefpaßfilter 37 gespeicherte Steuersignal gesteuert, so daß der Schwarzwertpegel am Bildschirm automatisch eingestellt werden kann. Folglich kann gemäß dem Beispiel nach Fig. 5 der Schwarzwertpegel auf den Signalpegel eingestellt werden, der der Schwarzwertspitze des Videosignals entspricht und es kann der Schwarzwertpegel automatisch sichergestellt werden.

Fig. 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Beispiele gemäß den Fig. 4 und 5 kombiniert sind, derart, daß diejenigen Teile oder Bauelemente in Fig. 7, die denen in den Fig. 3, 4 und 5 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, wobei deren nähere Erläuterung nicht mehr erfolgt.

Bei dem Beispiel gemäß Fig. 7 ist ein Farbdemodulator 11a vorgesehen, wobei mit Ausnahme dieses Farbdemodulators 11a der übrige Schaltungsaufbau im wesentlichen dem gemäß Fig. 4 und 5 ist, derart, daß die durch die Beispiele gemäß Fig. 4 und 5 erreichten Wirkungen simultan durch das Beispiel gemäß Fig. 7 erreicht werden können. Folglich kann durch das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 die Darstellungsfähigkeit der Kathodenstrahlröhre, bei der der Weißwert- und der Schwarzwertpegel verwendet werden, maximal für jede Art übertragener oder gesendeter Videosignale erreicht werden, um so Verzerrungen seitens des Schwarzwert- und des Weißwertpegels zu vermeiden, um so einen guten Weiß-Ausgleich zu erreichen und um so eine Hintergrundeinstellung und Luminanz- und Kontrasteinstellungen zu vermeiden. Das heißt, wenn wie in Fig. 2A dargestellt, ein Eingangsvideosignal den Bereich zwischen den Punkten P und R gemäß Fig. 9 überschreitet, wird das Eingangsvideosignal innerhalb des obigen Bereiches, wie gemäß Fig. 2B, herabgedrückt, während dann, wenn ein Eingangssignal einem Teil des Bereiches zwischen den Punkten P und R entspricht, wie gemäß Fig. 2C, das Eingangsvideosignal über den obigen Bereich ausgedehnt wird, wie in Fig. 2D dargestellt.

Fig. 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei eine Kombination der Beispiele gemäß Fig. 1 und 5 vorgesehen ist. Deshalb sind in Fig. 8 die Teile oder Bauelemente, die denen gemäß Fig. 1 und 5 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wobei deren nähere Erläuterung nicht mehr erfolgt.

Das Beispiel gemäß Fig. 8 ist mit einem Farbdemodulator 11a versehen, sowie mit einer Videoendstufenschaltung 11b, die eine Matrixschaltung, einen Videosignalverstärker usw. enthält. Weiter sind automatische Schwarzwertpegeleinstelleinrichtungen 33Ra, 33Ga und 33Ba der Ausgangsschaltungen 33R, 33G und 33B des Beispiels gemäß Fig. 5 in Fig. 8 dargestellt. Der übrige Schaltungsaufbau gemäß Fig. 8 ist im wesentlichen gleich dem, der Fig. 1 und 5, so daß die Wirkungen der Beispiele gemäß den Fig. 1 und 5 simultan durch das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 erreicht werden können. Folglich kann durch das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 der Schwarzwertpegel eines Videosignales zum Abschaltpunkt P der Kathodenstrahlröhre geführt werden und kann der Weißwertpegel des Videosignales zum Punkt R für jedes der Videosignale gebracht werden. Das heißt, daß entsprechend dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 dann, wenn wie in Fig. 2A ein Eingangsvideosignal den Bereich zwischen den Punkten P und R gemäß Fig. 9 überschreitet, das Videosignal auf innerhalb dieses Bereiches gedrückt wird, wie in Fig. 2B dargestellt, während dann, wenn ein Eingangsvideosignal einem Teil des Bereiches entspricht, wie gemäß Fig. 2C, dieses Eingangsvideosignal so ausgedehnt bzw. expandiert wird, daß es sich in diesem Bereich befindet, wie das in Fig. 2D dargestellt ist.

Aus der in den Fig. 7 und 8 dargestellten Kombination mit einer automatischen Helligkeitsbegrenzung ergibt sich eine noch effektivere Ausnutzung des Dynamikbereichs der Kathodenstrahlröhre.

Claims

1. Luminanz-Steuerschaltung für einen Fernsehempfänger, der zur Wiedergabe eines Videosignals eine Kathodenstrahlröhre mit einem Dynamikbereich zwischen einem Sperrpegel und einem Sättigungspegel aufweist, mit

- einer Detektorschaltung (30a, 30c, 30d), die den tiefsten, im Videosignal außerhalb der Austastintervalle vorliegenden Pegel erfaßt,
- einer Schwarzwert-Einstellschaltung, die auf das Ausgangssignal der Detektorschaltung anspricht und den in ihr festgestellten tiefsten Pegel als Schwarzwertpegel festsetzt,
- einer Schaltung (14, 15), die den Spitzenwert des der Kathodenstrahlröhre zugeführten Videosignals erfaßt und entsprechend dem Sättigungspegel der Kathodenstrahlröhre ein entsprechendes erstes Steuersignal erzeugt, und
- einer Begrenzungsschaltung für den Luminanz-Durchschnittswert, die eine Einrichtung zur Erfassung des Durchschnittswertes des Strahlstromes der Kathodenstrahlröhre (13) und eine Schwellwertschaltung enthält und ein entsprechendes zweites Steuersignal erzeugt, wobei eine Steuerschaltung nach Maßgabe sowohl des ersten als auch des zweiten Steuersignals die Charakteristik des Videosignals verändert, das der Kathodenstrahlröhre zugeführt wird, wobei dieses Signal innerhalb des Dynamikbereiches in der Kathodenstrahlröhre (13) gehalten wird.

2. Luminanz-Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzerschaltung automatisch arbeitet, und daß das erste und das zweite Steuersignal Eingangssignale eines ODER- Gliedes (29) bilden.

3. Luminanz-Steuerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Videosignal ein Farbbild-Signalgemisch mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Farbbildsignal ist, welche der Kathodenstrahlröhre (13) zugeführt sind, und daß die drei Farbbildsignale über ein ODER-Glied (14) der Schaltung (15) zugeführt werden, welche den Spitzenwert des ihr zugeführten Signals erfaßt und entsprechend dem Sättigungspegel der Kathodenstrahlröhre ein entsprechendes Steuersignal erzeugt.

4. Luminanz-Steuerschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Stufe, die zum Videosignal das invertierte Austastsignal addiert.

5. Luminanz-Steuerschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen steuerbaren Verstärker (32c), eine Konstantstromquelle (34) und eine Einrichtung (36), mit welcher aus einer Differenz zwischen dem Anodenstrom der Kathodenstrahlröhre (13) und dem Strom der Konstantstromquelle (34) ein Signal zur Steuerung des steuerbaren Verstärkers (32c) erzeugbar ist.