DE2943826A1 - Schaltungsanordnung fuer einen farbfernsehempfaenger mit strahlindexsteuerung - Google Patents

Description

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH D-OOOO MONChEN 22

Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN , SteinsdorfstraßelO

Dr. rer. „at. W. KÖRBER 'ü* ® (089) ' 29 66 84

Dipl.-Ing. J. SCHMIDT-EVERS PATENTANWÄLTE

3). Oktober 1^f»7<)

SONY CORPOPUTION

7-35 Kitashinagawa 6-chome

Shinagawa-ku

Tokio, Japan

Schaltungsanordnung für einen Farbfernsehempfänger mit Strahlindexsteuerung

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH D-8000 MÖNCHEN 22 Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN Steinsdorfstraße 10 Dr.rer.nat. W. KÖRBER «* ⁽⁰⁸⁹> * ^{29 66 M}

Dipl.-Ing. J. SCHM1DT-EVERS PATENTANWÄLTE

)O. Oktohnr 1<>7'I

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Indexsignalverstärker für die Verwendung in einem Strahlindex-Farbfernsehempfänger und insbesondere auf einen solchen Indexsignalverstärker, der standardisierte Eigenschaften aufweisen kann, um in verschiedenen Strahlindex-Farbfernsehempfängern verwendet werden zu können.

Ein StrahÜndex-Farbfernsehempfänger ist mit einer Kathodenstrahlröhre versehen, die einen einzigen Elektronenstrahl aufweist, der die Farbleuchtstoffelemente abtastet, die auf dem Anzeigeschirm der Kathodenstrahlröhre vorgesehen sind. Der Abtastungs-Elektronenstrahl wird dabei mit der geeigneten Farbinformation moduliert, wenn er die betreffenden Farbelemente abtastet. Dies unterscheidet die betreffende Röhre von einer herkömmlichen Farbbildröhre, in der drei individuelle Elektronenstrahlen gleichzeitig die Farbleuchtstoffstreifen abtasten, wobei Jeder Elektronenstrahl mit seiner zugehörigen Farbinformation moduliert ist.

In dem Strahlindex-Farbfernsehempfänger wird ein Indexsignal in Synchronismus mit der Abtastung des Elektronenstrahls erzeugt. Dieses Indexsignal wird dazu herangezogen, einen Färbschaltkreis zu steuern, wodurch die richtige Farbinformation "geschaltet" wird, um den einzigen Elektronenstrahl zum richtigen Zeitpunkt zu modulieren. Dies bedeutet, daß dann, wenn der einzige Elektronenstrahl das Rot-Element erreicht, eine rote information geschaltet wird, um die Strahlintensität zu modulieren. Wenn der betreffende Elektronenstrahl dann das Grün-Element erreicht, wird die grüne

03 U 0 2 0/0718

Information zur Modulation der Strahlintensität geschaltet. Wenn der betreffende Strahl dann das Blau-Element erreicht, wird schließlich die Blau-Information zur Modulation der Strahlintensität geschaltet bzw. eingeschaltet. Um das Indexsignal zur Steuerung der Farbumschaltoperation zu erzeugen, ist die Kathodenstrahlröhre bzw. Bildröhre außerdem mit indexstreifen, wie mit Spezial-Leuchtstoffstreifen, versehen, die auf dem Anzeigeschirm oder in dessen Nähe angeordnet sind. Dadurch werden die betreffenden Indexstreifen abgetastet, wenn der Elektronenstrahl die Farbleuchtstoffelemente abtastet. Diese indexstreifen sind in gleichmäßigem Abstand vorgesehen, und sie werden jeweils durch den Abtastungsstrahl derart erregt, daß sie Licht abgeben, wenn der Elektronenstrahl auf sie auftrifft. Ein Photodetektor ist dabei so angeordnet, daß er das von jedem der abgetasteten Indexstreifen abgegebene Licht aufnimmt. Dieser Photodetektor ist im allgemeinen an bzw. auf dem Röhrenkolben der Kathodenstrahl- bzw. Bildröhre vorgesehen. Wenn der Elektronenstrahl ein Raster abtastet, erzeugt der Photodetektor somit ein Indexsignal mit einer Indexfrequenz, die eine Funktion der Abtastgeschwindigkeit des Elektronenstrahls und der Indexstreifensteigung ist. Dieses von dem Photodetektor abgeleitete indexsignal wird dazu herangezogen, die Farbumschaltoperation zu steuern, wodurch die richtige Farbinformation umgeschaltet bzw. geschaltet wird, um die Strahlintensität zu den richtigen Zeitpunkten während der jeweiligen Abtastspur des Elektronenstrahls zu modulieren.

Im allgemeinen ist die Amplitude des von dem Photodetektor erzeugten Indexsignals zu gering, um die richtige Steuerung über die Farbumschaltoperation zu bewirken. Damit ist es notwendig, dieses Indexsignal zu verstärken. Diese Verstärkung kann durch einen Bandpaßverstärker vorgenommen werden, dessen Mittenfrequenz gleich der erwarteten Indexfrequenz ist. Zur richtigen Verstärkung des erzeugten Indexsignals ist es jedoch erforderlich, daß die Verstärkung dieses Verstärkers relativ hoch ist, wie in der Größenordnung von etwa 60 dB. Bei der relativ hohen Frequenz des Indexsignals führt die hohe Ver-

030 Π 20/0718

29A3826

- r-

Stärkung dieses Verstärkers zu einem unerwünschten Rückkopplungseffekt, wodurch das verstärkte indexsignal dem Eingang dieses Verstärkers wieder zugeführt wird. Dies ruft eine Mitkopplung hervor. Diese Mitkopplung führt ihrerseits zu einer unerwünschten Schwingung des Verstärkers. Eine derartige Schwingung bringt eine Störung bzw. Interferenz mit dem richtigen Indexsignal mit sich, wodurch Fehler in die Farbumschaltanordnung für die Bildröhre bzw. Kathodenstrahlröhre eingeführt werden.

Ein weiterer Nachteil, der sich aus der Bereitstellung eines einfachen Verstärkers zur Verstärkung des Indexsignals ergibt, welches von dem Photodetektor erzeugt wird, liegt darin, daß die Frequenz des Indexsignals von einer Röhre zur anderen Röhre variieren kann. Wenn beispielsweise die Größe der Kathodenstrahlröhre, d.h. die Größe des Anzeigeschirms der betreffenden Röhre erhöht wird, wird in entsprechender Weise die Abtastgeschwindigkeit des Elektronenstrahls erhöht. Wenn die Steigung der Indexstreifen gleichbleibt, wird die Frequenz des indexsignals erhöht. Infolgedessen stimmt die Indexfrequenz nicht mehr mit der Mittenfrequenz des Bandpaßverstärkers überein. Damit muß ein gesonderter Bandpaßverstärker für diese größere Kathodenstrahlröhre bereitgestellt werden. Es dürfte daher einzusehen sein, daß unterschiedliche Bandpaßverstärker für Kathodenstrahlröhren bzw. Bildröhren unterschiedlicher Größen bereitgestellt werden müssen, die in Strahlindex-Farbfernsehempfängern verwendet werden können. Sogar bei Kathodenstrahlröhren kleiner Größe können überdies kleine Differenzen in den physikalischen Parametern zwischen den einzelnen Röhren zu entsprechend unterschiedlichen Indexfrequenzen führen. Dies bringt die Forderung mit sich, daß die Bandpaßverstärker auf unterschiedliche Mittenfrequenzen abzustimmen sind. Es dürfte ersichtlich sein, daß diese Nachteile die gewünschte Standardisierung des Bandpaßverstärkers für den Einsatz bei sämtlichen Strahlindex-Kathodenstrahlröhren verhindern. Da unterschiedliche Verstärker für die verschiedenen Röhren entworfen bzw. ausgelegt sein müssen, sind demgemäß

030020/0719

/40·

die Kosten für Herstellung und Zusammenbau derartiger Strahlindex- Karbiernsehemp fänger relativ hoch.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Indexsignal-Verstärker für den Einsatz in einem Strahlindex-Karbfernsehempfänger zu schaffen, wodurch die zuvor erwähnten Probleme und Nachteile vermieden sind.

Überdies soll ein standardisierter Indexsignal-Verstärker bereitgestellt werden, der bei verschiedenen unterschiedlichen Typen von Strahlindex-Kathodenstrahlröhren verwendet werden kann, obwohl die Indexsignalfrequenz in einer Röhre verschieden sein kann von der in einer anderen Röhre.

Darüber hinaus soll der neu zu schaffende Indexsignal-Verstärker ein verstärktes Indexsignal mit der richtigen Indexfrequenz abzuleiten gestatten, die der jeweiligen Strahlindex-Kathodenstrahlröhre zugehörig ist.

Ferner soll der neu zu schaffende Indexsignal-Verstärker in einer Strahlindex-Kathodenstrahlröhre verwendet werden können, bei der Änderungen in der Abtastgeschwindigkeit des Elektronenstrahls, die Änderungen in der Indexsignalfrequenz hervorrufen, ermittelt und korrigiert werden sollen.

Darüber hinaus soll der neu zu schaffende Indexsignal-Verstärker für den Einsatz in einem Strahlindex-Farbfernsehempfänger geeignet sein und einen Bandpaßverstärker umfassen, der mit einem von dem Indexsignal abgeleiteten Signal gespeist wird, wobei das betreffende abgeleitete Signal eine unabhängig von Änderungen in der Indexsignalfrequenz weitgehend konstante Frequenz aufweisen soll.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch die in den Patentansprüchen erfaßte Erfindung.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Indexsignal-Verstärker

G30020/0718

für den Einsatz in einem Strahlindex-Farbfernsehempfänger geschaffen, der eine ßildwiedergabevorrichtung, wie eine Kathodenstrahlröhre, mit indexstreifen aufweist, die derart angeordnet sind, daß sie von einem Elektronenstrahl abtastbar sind, vobei ein Photodetektor vorgesehen ist, der die Abtastung der Indexstreifen durch den Elektronenstrahl ermittelt und daraufhin ein Indexsignal mit einer Indexfrequenz erzeugt. Ein örtlicher Oszillator erzeugt ein örtliches Schwingungssignal, welches mit dem Indexsignal unter Erzeugung eines Mischsignals gemischt wird. Das Mischsignal wird durch einen Bandpaßverstärker verstärkt, und das verstärkte Mischsignal wird dann mit dem örtlichen Schwingungssignal zur Erzeugung eines verstärkten Indexsignals gemischt, welches die Indexfrequenz aufweist. Vorzugsweise ist der örtliche Oszillator derart einstellbar, daß die örtliche Schwingungssignalfrequenz in "Anpassung" an die besonderen Eigenschaften der Kathodenstrahlröhre geändert wird, in Verbindung mit der der betreffende Oszillator verwendet wird. Wenn aufgrund der Eigenschaften der betreffenden Kathodenstrahlröhre die Frequenz des indexsignals von der in einer anderen Röhre erzeugten indexsignalfrequenz abweicht, kann auch die örtliche Schwingungsfrequenz derart geändert werden, daß das dem .Bandpaßverstärker zugeführte Mischsignal dennoch eine konstante bestimmte Frequenz zeigt. Dies ermöglicht, das ßandpaßfilter mittels eines standardisierten Bandpasses und mit einer standardisierten Verstärkung zu bilden, und zwar unabhängig von der besonderen Kathodenstrahlröhre, in Verbindung mit der das betreffende Filter verwendet wird.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Detektor vorgesehen, um eine Änderung in der indexsignalfrequenz festzustellen, wie sie aufgrund einer Änderung in der Abtastgeschwindigkeit des Elektronenstrahls auftreten kann, und um diese Frequenzänderung zu korrigieren. Bei einer Ausführungsform wird die Abtastgeschwindigkeit des Elektronenstrahls derart korrigiert, daß die Indexsignalfrequenz auf ihren erwarteten Wert zurückgeführt wird_c Bei einer anderen Ausführungsform wird die Frequenz des örtlichen Schwingungseignais derart

03002 0/0718

•42·

geändert, daß trotz Änderung der Indexsignalfrequenz die Frequenz des Mischsignals, welches dem Bandpaßverstärker zugeführt wird, dennoch gleich bleibt.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispiels weise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einem Blockdiagramm eine Ausführungsform eines Indexsignal-Verstärkers gemäß der vorliegenden Erfindung. Fig. 2 zeigt in einem Blockdiagramm eine Ausführungsform eines örtlichen Oszillators, der bei dem Verstärker gemäß Fig. 1 verwendet werden kann.

Fig. 3 zeigt in einem Blockdiagramm eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 4 zeigt in einem Blockdiagramm eine noch weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 5 zeigt schematisch einen Strahl-Abtastgeschwindigkeitsmodulator, der bei den in Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsformen verwendet werden kann.

Fig. 6 zeigt in einem Blockdiagramm eine noch weitere AusfUhrungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 7 zeigt in einem Blockdiagramm eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 8 zeigt in einem Blockdiagramm einen Teil eines Strahlindex-Farbfernsehempfängers, in Verbindung mit dem die vorliegende Erfindung verwendet werden kann.

Im folgenden werden die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert. Zunächst sei darauf hingewiesen, daß entsprechende Bezugszeichen zur Bezeichnung entsprechender Elemente verwendet sind. In Fig.1 ist eine Ausführungsform des Indexsignal-Verstärkers gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Die Verwendung dieses Verstärkers in einem Strahlindex-Farbfernsehempfänger wird weiter unten unter Bezugnahme auf Fig. 8 beschrieben. Eine weitere Beschreibung eines Strahlindex-Farbfernsehempfängers, bei dem die vorliegende Erfindung verwendet werden kann, findet sich an anderer Stelle (Anwaltsakte Nr. SO 1224J. Die in Fig. 1 dargestellte

0 3 0 η 2 0 / 0 7 1

Ausführungsform umfaßt eine Mischstufe 10, eine Bandpaß-Verstärkungsstufe 20 und einen Ausgangsmischer 30. Die Mischstufe 10 vermag das Indexsignal - welches von den in der oben beschriebenen Strahlindex-b'arbbildröhre vorgesehenen und an der zuvor erwähnten anderem Stelle ebenfalls beschriebenen üblichen Photodetektor erzeugt wird - mit einem örtlichen Schwingungssignal zu mischen oder diesem zu überlagern. Demgemäß besteht die Mischstufe aus einem Mischer 12, der mit einem Eingang an einem Photodetektor 11 angeschlossen ist und der mit einem weiteren Eingang an einem örtlichen Oszillator angeschlossen ist. Der Photodetektor gibt das Indexsignal mit der Indexfrequenz f. an den Mischer 12 ab. Der örtliche Oszillator 13 ist vorzugsweise ein derart einstellbarer Oszillator, daß die Frequenz des von diesem Oszillator erzeugten örtlichen Schwingungssignals in wünschenswerter Weise geändert werden kann. Zu diesem Zweck ist der örtliche Oszillator 13 als mit einem einstellbaren Widerstand 14 verbunden dargestellt. Es sei darauf hingewiesen, daß die Frequenz des örtlichen Scnwingungssignals durch die Einstellung des einstellbaren Widerstands festgelegt ist.

Der Mischer 12 mischt das mit der Indexfrequenz f. auftretende Indexsignal mit dem mit dfer Frequenz f. auftretenden örtlichen Schwingungssignal, um ein gemischtes Signal bzw. Mischsignal mit der Frequenz f., zu erzeugen. Der Mischer 12 kann in herkömmlicher Weise ausgelegt sein, um obere und untere Seitenbänder der Mischsignale zu erzeugen, wobei das obere Seitenband eine Frequenz aufweist, die gleich der Summe der Frequenzen der gemischten Signale ist, und wobei das untere Seitenband eine Frequenz aufweist, die gleich der Differenz zwischen den Frequenzen der gemischten Signale ist. Vorzugsweise wird das obere Seitenband von dem Mischer 12 ausgewählt, so daß die Mischsignalfrequenz fj = f. + f.. ist. Dieses gemischte Signal bzw. Mischsignal wird der Bandpaßverstärkungsstufe 20 zugeführt.

Der Zweck der Bandpaßverstärkungsstufe besteht darin, für eine

030 0 20/0718

geeignete Verstärkung des von dem Mischer 12 her aufgenommenen Nischsignals zu sorgen. Vorzugsweise weist der Bandpaßverstärker einen begrenzten Bandpaßbereich auf, der auf die erwartete Mischsignalfrequenz fj- zentriert ist. Überdies ist die Verstärkung des Bandpaßverstärkers relativ hoch gewählt, um ein verstärktes Mischsignal mit weitgehend konstanter Amplitude zu erzeugen. Aus diesem Grunde umfaßt die Bandpaßverstärkungsstufe ein Bandpaßfilter 21 und einen Begrenzerverstärker 22. Das Bandpaßfilter 21 kann von herkömmlichem Aufbau sein; sein Durchlaßband ist auf der Mischsignalfrequenz fj zentriert. Das betreffende Bandpaßfilter vermag Signale mit einer sogenannten Störfrequenz zu bedampfen, die außerhalb dieses Durchlässigkeitsbereiches bzw. Durchlaßbandes liegt. In wünschenswerter Weise ist der Durchlaßbereich-Frequenzgang des Bandpaßfilters 21 relativ schmal. Der Begrenzerverstärker 22 vermag eine Amplitudenmodulationskomponente zu unterdrücken, die in dem Indexsignal vorhanden sein könnte und die zu dem von dem Mischer 12 erzeugten Mischsignal hin übertragen werden kann. Da die Amplitude des von dem Photodetektor 11 erzeugten Indexsignals durch die Intensität oder den Pegel des Elektronenstrahlstroms bestimmt ist und da dieser Elektronenstrahlstrompegel von beispielsweise etwa 1 ,uA bis etwa 1000/UA oder über einen Bereich mit einem Faktor von 1000 variieren kann, muß überdies ein analoger Bereich in der Indexsignalamplitude von dem Begrenzer 22 aufgenommen werden. Es sei darauf hingewiesen, daß die Amplitude des von dem Mischer 12 erzeugten Mischsignals sich ändern wird, wenn sich die Amplitude des Indexsignals ändert. Demgemäß muß der Begrenzer 22 eine geeignete Verstärkung oder einen geeigneten Verstärkungspegel mit sich bringen, um ein verstärktes Mischsignal konstanter Amplitude auch in dem Kali zu erzeugen, daß sich die Amplitude des Indexsignals über den zuvor erwähnten Bereich sehr stark ändern kann. Entsprechend den vorstehenden Ausführungen weist der Begrenzer 22 eine Begrenzereigenschaft oder eine Verstärkung von etwa 60 dB auf. Eine derartige Verstärkerbegrenzerschaltung für die Ver-

mit
Wendung in Verbindung mit dem/der Frequenz f,- auftretenden Mischsignal kann ohne weiteres von einem Durchschnittsfachmann

030 0 20/0718

• AS-

konstruiert v/erden. Eine weitere üeschreiDung dieses Begrenzerverstärkers ist daher nicht vorgesehen.

Wenn der Begrenzerverstärker 22 eine Verstärkung von etwa 60 dB besitzt, dürfte einzusehen sein, daß das Bandpaßfilter 21 eine Dämpfungseigenschaft von etwa 60 dB für wahrscheinliche Frequenz-Störungen besitzt. Eine derartige Filtereigenschaft kann von einein Durchschnittsfachmann ohne weiteres realisiert werden.

Das von den Bandpaßverstärker 12 erzeugte und von dem Begrenzerverstärker 22 abgeleitete verstärkte Mischsignal fj wird dem Ausgangsmischer 30 zusammen mit dem Schwingungssignal der Frequenz f.. zugeführt, welches von dem örtlichen Oszillator 13 erzeugt wird. Der Ausgangsmischer kann von herkömmlichem Aufbau sein, um die ihm zugeführten Eingangssignale einander zu überlagern, und vorzugsweise wird das untere Seitenband dieser einander überlagerten Signale ausgewählt. Demgemäß stellt das Ausgangssigna] des Mischers 30 ein verstärktes Indexsignal mit der Indexfrequenz f. = fj - f.. dar. Wenn das obere Seitenband von dem Mischer 12 her ausgewählt wird, dann bedeutet dies, daß das untere Seitenband von dem Ausgangsmischer 30 ausgewählt w:..rd, und umgekehrt.

Als typisches Zahlenbeispiel für den Betrieb des in Fig. 1 dargestellten Indexsignalverstärkers sei angenommen, daß die Indexfrequenz f. des von dem Photodetektor 11 an den Mischer abgegebene Indexsignals in der Größenordnung von etwa 12 MHz liegt. Ferner sei angenommen, daß die Frequenz f^ des von dem örtlichen Oszillator 13 erzeugten örtlichen Schwingungssignals auf einen Wert eingestellt ist, der gleich etwa 18 MHz ist. Die Frequenz f-j. des von dem Mischer 12 erzeugten Mischsignals ist gleich der Summe der Frequenzen des indexsignals und des örtlichen Schwingungssignals und damit gleich 30 MHz. Es sei darauf hingewiesen, daß die Frequenz f-r, sofern erwünscht, durch die Frequenz f., des örtlichen Schwingungssignals festgelegt sein kann. Die Frequenz f, sollte so gewählt sein, daß sie keine Interferenz oder Störung mit den anderen Signalen hervor-

03 0 020/0718

ruft, die normalerweise in den versrhi denen Fernsehscnaltunren erzeugt werden.

Das von dem Mischer 12 erzeugte Hise}]signal wird durch das üandpaßfilter 21 gefiltert, um unerwünschte oder störende Frequenzkomponenten oder Sign'· Je aus dem Iiischsignal zu entfernen oder zu unterdrücken; das gefilterte Mischsi^nal wird in der Amplitude durch den begrenzerverstärker 22 begrenzt, so daß au:; diesem Signal die Amplitudenmodulationskomponentcn entfernt oder unterdrückt :^ind. Demgemäß ist das Ausgangss.i.gnal des üandpaßverstärkc-r^s 20 im wesentlichen durch ein verstärktes hischsignol mit konstanter Amplitude und mit der Frequenz f gebildet, die gleich 30 HHz ist. Dieses 30-HHz-Signnl wird in dem Ausgangsmiscner 30 in die Indexfrequenz von 12 MHz umgesetzt. Dieses wieder umgesetzte Indexsignal weist somit die richtige Indexfrequenz auf und besitzt eine konstante bestimmter Amplitude. I'jS sei darauf hingewiesen, daß diese Amplitude ausreichend ist, um die Farbumschaltoperation zufriedenstellend zu steuern, was der beabsichtigte Zweck des Indexsignals ist.

Es sei angenommen, daß der in Fig. 1 dargestellte Indexsignalverstärker in einen Strahlindex-Farbfernsehempfänger verwendet wird, dessen Farbbildröhre von einer solchen Größe ist, daß die Indexsignalfrequenz f. gleich 10 J-IHz ist. V/enn die Frequen f.. des örtlichen Schwingungssignals bei 18 MHz fest bleibt, dann zeift sich, daß die Frequenz f-. des der Bandpaßverstärkungsstufe 20 zugeführten Mischsignals gleich 28 MHz ist. Diese Frequenz entspricht nicht der Mittenfrequenz des bandpaßfilters 21, und demgemäß kann das Mischsignal bedampft werden. Dieser Nachteil wird durch Einstellen des einstellbaren Widerstands 14 vermieden, indem die Frequenz f^ des örtlichen Oszillators 13 auf 20 MHz erhöht wird. Bei dieser verringerten Frequenz führt das Irischen des Indexsignals und des örtlichen Schwingungssignals zu einer Mischsignalfrequenz fj von 30 MHz, der Mittenfrequenz der Bandpaßverstärkungsstufe. Demgemäß ist darauf hinzuweisen, daß ein bedeutender Vorteil der vorliegenden Erfindung darin liegt, daß die Bandpaßverstärkungsstufe

20/0718

standardisiert werden kann. Dies bedeutet, daß diese Stufe so ausgebildet werden kann, daß sie einen bestimmten Durchlaßbereich und eine bestimmte Verstärkung aufweist, so daß sie bei einer Strahlindex-Kathodenstrahlröhre irgendeiner Größe verwendet werden kann. Obwohl di·=· Frequenz f des indexsignais von einer Röhre zur anderen itöhre variieren kann, kann diese Änderung durch r;in..teilen der Frequenz f.. des örtlichen Scnwingun.·¹ ssignals berücksichtigt, werden. Unabhängig von den bestimmten Eigenschaften der Kathodenstrahlröhre, mit der die Bandpaßverstärkungsstufe verwendet wird, erhalt diese Sutfe stets ein Mischsignal mit konstanter bestimmter Frequenz f.. Dies erleichtert den Entwurf bzw. die Auslegung der BandpaßverstärkunjsstufR, und da diese Auslegung für sämtliche Strahlindexkathodenstranlröhren standardisiert v/erden kann, und zwar unabhängig von der Größe des jeweiligen Anzeigeschirms, der Steigung der Indexstreilen, v's zur bildung der Indexstreifen angewandten Verfanrens, etc., 'tonnen überdies die Herstellkosten des Farbfernsehempfä r. ers, bei den dei' betreffende Indexsignalverstärker verwendet ist, gesenkt v/erden. Dies ist selbstverständlich oei einer nassenproduktion-Fertigungsstraße von Vorteil. Durch Standardisieiung der Bandpaßverstärkungsstufο können die betreffenden bandpaßfilter- und ßegrenzerverstärkerschaltungen so ausgelegt sein, daß sie optimale Eigenschaften mit sich bringen. Dies stellt eine v/eitere Verbesserung insofern dar, als die ßandpaßverstürkungsstufe sicher ist, störende Frequenzen zu unterdrücken, während die richtige Verstärkung hervorgerufen wird.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist die Frequenz des örtlichen Oszillators ¹'5 als Funktion der Einstellung des einstellbaren './iderstanJs 1'ι einstellbar. Der örtliche Oszillator kann unterschiedliche Voroinsteliungs-Frequenzen aufweisen, die bei Bedarf ausgewählt werden können, üin Ausführungsbeispiel eines derartigen örtlichen Oszillators und einer Schaltungsanordnung, die zur Auswahl der geeigneten Frequenz des betreffenden örtlichen Oszillators verwendet \jir(^},

0 :i η η 2 η / ο 7 1 a

29A3826

ist j.n Fig. 2 veranschaulicht, '/i·· dort gezeigt, ist der örtliche Oszillator rin spannungsgesteuertnr Oszillator (VCOj 131. Die zui' Steuerung bzw. Regelung der Frequenz des sp a nnu.ngs gesteuerten Oszillators 131 verwendete Schaltung ist eine phasenstarre tiegelschleife, umfassend einen programmierbaren Frequenzteiler 132, einen Phasenvergleicher 135, einen Hezugs- bi'w. Referenzoszil lator 13^/j und ein Tiefpaßfilter !35. Der sparmungsgestcuerte Oszillator 1^1 kann von herkömml ichem Aufbau sein und auf ein ihm zurefünrtes Steuersigna] ansprechen, um die Frequenz f^ des durch ihn erzeugten Schwingungssignals einzustellen. Dieses Schwingungssignal wird dem Mischer 12 (Fig.1J zugeführt, und ein rechteckförmiger Signalverlauf dieses örtlichen Schwingungssignals wird eier phasenstarren Regelschleife zugeführt.

Der programmierbare Frequenzteiler· 132 vermag die Frequenz f., des von dem spannungsgesteuerten Oszillator 131 erzeugten örtlichen Schwingungssignals durch einen Faktor N zu teilen. Der programmierbare Frequenzteiler kann somit ein herkömmlicher Digital-Zähler sein, der auf eine Zählerstellung eingestellt v/erden kann, die durch ein digitales Eingangssignal festgelegt ist (welches durch das digitale Eingangssignal N dargestellt ist) und der von diesem Voremstell ungs-Signal aus bis zu einer bestimmten Zählerstellung zählt, woraufhin die Zählerstellung des betreffenden Digital-Zählers auf di^ Voreinstellungs-Zählung U zurückgestellt wird. Die Zählerstellung dieses Digital-Zählers wird auf das Auftreten jedes rechteckförmigen Impulses erhöht, der in dem von dem spannungsgesteuerten Oszillator 131 abgegebenen örtlichen Schwingungssignai enthalten ist. Der Digital-Zähler erzeugt einen Ausgangsimpuls jeweils dann, wenn seine bestimmte Zählerstellung erreicht ist. Damit dürfte ersichtlich sein, daß die Frequenz der von diesem Digital-Zähler erzeugten Ausgangsimpulse durch die Voreinstellungs-Zählung M bestimmt ist, auf die der betreffende Zähler voreingestellt ist. Wenn diese Vorninstellungs-Zählung geändert wird, beispielsv/e ise dadurch, daß das digitale Uingangssi";nal M geändert wird, dann wird di-.i Frequenz der von dem

0 3 0 (i 2 ü / 0 7 1 8 ORIGINAL INSPECTED

•1$.

Digita.l-«:.;ihier erzeugten Ausgangsinipulse entsprechend geändert. Da die Voreinstellur.gs-/.^:lhlung programmierbar ist, d.h. durcli das di,;italr oirn^.l M auswählbar ist, wirkt der Digital-7ähler somit air programmierbarer Frequenzteiler.

Der Ph'isenvcrgleicher 133 ist mit dem programmierbaren Frequenzteiler 13.'- und außerdem mit dem Bezugsoszillator 13^ verbund on, um die von den betreffenden Schaltungen erzeugten Schwingungssignale öler -impulse aufzunehmen. Der Phasenvergleicher kann von herkömmlichem Aufbau sein; er vermag die Phase des mit der Frequenz f../U auftretenden, in der Frequenz untersetzten örtlichen Schwingungssigncls mit der Phase des mit der Frequenz f auftretenden Bezugssignals zu vergleichen. Der Phasenvergleicher 133 liefert ein Fehlersignal, v:elches eine Funktion der Phasen'!ifferenz zwischen diesen Schwingungssignalen isx. Dieses Fehlercignal v/ird durch das Tiefpaßfilter 135 gefiltert, um ein Glcichspannungs-Steuersignal bzw. -Regelsignal zu erzeugen, weiches zu den: sparmungsgesteuerten Oszillator 131 zurückgekopnelt wird. Die örtliche Schwingungsfrequenz f^ des spannungsgesteuerten Oszillators 131 ist als Funktion des zuruckgekoppelten GIeichspannungs-Steuersignals festgelegt.

im Betrieb wird das programmierte Frequenzuntersetzungsverhältnis des programmierbaren Frequenzteilers 132 in Abhängigkeit von der Größe des Anzeigeschirms der Kathodenstrahlröhre oder in Abhängigkeit von dem zur Erzeugung der Indexstreifen benutzten Verfahren, etc. voreingestellt. Dieses Freqmnzuntersetzungsverhältnir-H resultiert in der Abgabe eines in der Frequenz untersetzten örtlichen Schwingungssignals an den Phasenvergleicher 133 mit der Frequenz f^/N. V/enn diese Frequenz f-,/ΙΜ von der Bezugsfrequenz f abweicht, dient das dem spannungsgesteuerten Oszillator 131 zurückgekoppelte Gleichspannungs-Steuersignai dazu, die Schwingungsfrequenz des spannungsgesteuerten Oszillators derart einzustellen, daß die Beziehung f^/N - f₀ erfüllt ist. Demgemäß wird die örtliche Schwingungsfrequenz f. durch das programmierte Digital-Signai 12 festgelegt geändert, ura die besonderen Eigenschaften der Katho-

0 3 Π 0 2 0 / 0 7 1 8 ORIGINAL INSPECTED

. SO-

denstrahlröhre zu berücksichtigen, ir. der die dargestellte icnaltungsariordnung verv/endet v/ird. Wie oben in Hinblick auf ί·'ΐ£. 1 beschrieben, kompensiert diese Änderung in der örtlichen Schv/j ngungsfrequenz ΐ_Λ die Änderung in der Tndexfrequenz f. aufgrund der· besonderen - igenscbaften der Strahlindex-Kathodenstrahlröhre. ObwoM derartige Eigenschaften sich von einer Röhre zur anderen ändern können, bedeutet

die Tatsache, d.^<::;3 O.i" ortliche Schwingungsfrequenz f^ derart geändert wird, daß sie an derartige Eigenschaften angepaßt ist, daß die Frequenz f,. des an die Bandpaßvorstärkungsstufe 20 abgegebenen Mischsignals konstant bleibt.

Die Frequenz f- des von dem Bezugsoszillator Λ^ erzeugten Bezugsschwingungssignalε kann von dem Farbhilfstrageroszillator abgeleitet werden, der normalerweise in einem Farbfernsehempfänger vorgesehen ist. Dies bedeutet, daß die von dem Hilfsträgeroszillator erzeugte Farbhilfsträgerfrequenz f um einen

Faktor n/m multipliziert werden kann (wobei m und η ganze Zahlen sind), um die Bezugsfrequenz f zu erzeugen.

in einer Kathodenstrahlröhre, die eine Strahlindex-Farbkathodenstrahlröhre umfaßt, kann der Elektronenstrahl eine Abtastung in einer nicht_linearen V/eise ausführen. Dies kann der Nicht^JLinearität der Ablenkjoche oder der Abweichung im Hochspannungsbereich der Kathodenstrahlröhre oder dgl. zuzuschreiben sein. Aufgrund der Nichtlinearität in der Abtastgeschwindigkeit des Elektronenstrahls kann demgemäß eine dynamische Änderung in der Indexfrequenz f. des indexsignals auftreten, üiespt dynamische Änderung in der Indexfrequenz wird selbstverständlich als entsprechende dynamische Änderung in der Frequenz fj des an die Bandpaßverstärkungsstufe 20 abgegebenen Mischsignals vorhanden sein. Um diese dynamische Änderung in der frequenz f, zu erfassen, sollte der Durchlaßbereich der Bandpaßverstärkungsstufe und insbesondere der des Bandpaßfilters 21 hinreichend breit sein. Dies kann zu einer Herabsetzung der Bandpaßverstärkungseigenschaften der Bandpaßverstärkungsstufe führen. Da die dynamische Änderung in der

030020/07 18 ORIGINAL INSPECTED

Aotastgeschwindigkeit des Elektronenstrahls mit dar- damit verbundenen dynamischen Änderung in der indexfrequenz f., mit der Phaseninge oder dem zeitlichen Ablauf des Farbumschal tbetrieb:-, sich ändern kann, wird überdies dadurcn die Farbreinheit in dem wiedergegebenen farbbild verschlechtert. Aufgrund der dynamischen Änderung in der Indexfrequenz f. Dedeutet dies, daß die Kot-ioder Grün- oder Blau-)-information umgeschaltet werden kann, um den Elektronenstrahl zu einem Zeitpunkt vor (,oder nach; dem Zeitpunkt zu modulieren, zu dem der betreffende Elektronenstrahl die Kot-1₁ oder Grün- oder Blau-;-Leuchtstoff elemente erreicnt.

Die Schwierigkeit einer dynamischen Änderung in der Frequenz f. bezogen auf die i'littenirequenz der Bandpaßverstärkungsstufe wird durch die in Fig. 3 bis 7 dargestellten Ausführungsformen vermieden. Zunächst sei auf Fig. 3 Bezug genommen. Diese Ausführungsform ist v/eitgehend ähnlich der oben im Zusammenhang mit Fig. 1 erläuterten Ausführungsform, allerdings abgesehen davon, daß das von dein Begrenzerverstärker 22 erzeugte verstärkte Misehsignal zusätzlich zu der Abgabe an den Ausgangsmischer 30 noch an einen Detektor abgegeben wird, der zur Ermittelung einer Änderung in der Frequenz f_T dient. Dieser Detektor ist als ein Frequenzmodulations-^FMj-Dotektor 25 dargestellt, der - was üblich ist - eine Änderung oder Verschiebung in der Frequenz £"_T ermittelt. Der FM-Detektor weist eine Kitten frequenz auf, die weitgehend gleich der erwarteten Frequenz f des von dem Begrenzerverstärker 22 abgegebenen verstärkten Mischsignair, ist. Jegliche Abweichung in der Frequenz f. von dieser i-ii ttenfrequenz führt zu einem Signal, dessen Amplitude kennzeichnend ist für eine derartige Abweichung. Als Beispiele hierfür kann der FM-Detektor 23 als Foster-Seeley-Detektor, als Ratiodetektor, als Orthogonal-Phasendetektor oder dgl. ausgebildet sein. Ein derartiger FM-Detektor kann als integrierte Schaltung ausgeführt sein. Das am Ausgang des FM-Detektors 23 erzeugte festgestellte Signal, dessen Amplitude die Abweichung in der Frequenz f-j- von deren erwarteten bestimmten Frequenzwert darstellt, wird einem

0 3 f.) 0 2 0/0718

im unteren Frequenzbereich wirksamen Bandpaßfilter 24 zugeführt. Dieses Filter wirkt in der Weise, daß es das ermittelte Ausgangssignal von dem FM-Detektor 23 integriert, um eine Fehlerspannung abzuleiten, die kennzeichnend ist für die Abweichung in der Frequenz fy von deren erwarteten Wert.

Es sei daran erinnert, daß diese Abweichung der Frequenz f-p von deren erwarteten Wert hervorgerufen wird durch Änderungen in der Abtastgeschwindigkeit des Elektronenstrahls. Die Fehler-

yon dem
spannung oder das/fur den unteren Frequenzbereich vorgesehenen Bandpaßfilter 24 erzeugte Gleichspannungssignal werden dazu herangezogen, diese Änderung in der Abtastgeschwindigkeit zu korrigieren oder zu kompensieren. Demgemäß wird diese Fehlerspannung einer Abtastgeschwindigkeits-Modulationsablenkeinrichtung 40 zugeführt, die in Abhängigkeit von der betreffenden Fehlerspannung die Abtastgeschwindigkeit des Elektronenstrahls in einer Richtung ändert, welche die dort vorhandene unerwünschte Änderung kompensiert. Dies bedeutet, daß dann, wenn die von dem für den unteren Frequenzbereich vorgesehenen Bandpaßfilter 24 abgeleitete Fehlerspannung kennzeichnend dafür ist, daß die Abtastgeschwindigkeit des -Elektronenstrahls vermindert ist, die Abtastgeschwindigkeits-Modulationsablenkeinrichtung 40 in der Weise dient, daß sie die Abtastgeschwindigkeit um einen entsprechenden Betrag erhöht. Wenn umgekehrt die von dem auch als Low-Bandpaßfilter bezeichneten Bandpaßfilter abgeleitete Fehlerspannung kennzeichnenddafür ist, daß die Abtastgeschwindigkeit des Elektronenstrahls erhöht ist, dann wird die Abtastgeschwindigkeits-Modulationsablenkeinrichtung in der Weise wirken, daß sie die Abtastgeschwindigkeit senkt. Typische Ausführungsbeispiele für eine geeignete Abtastgeschwindigkeits-Modulationsablenkeinrichtung umfassen eine besonders geformte Fokussierungselektrode,die im Hals der Kathodenstrahlröhre untergebracht ist, um auf den Elektronenstrahl einzuwirken, der durch den betreffenden Röhrenhals hindurchtritt, die Horizontal-Ablenkspule der Kathodenstrahlröhre und eine Hilfs-Korrekturspule, die ein Korrektur-Horizontalfeld zur Einstellung der Ablenkgeschwindig-

0 3 0 0 2 0/0718

keit des Elektronenstrahls bereitstellt. Jede dieser Einrichtungen spricht auf die von dem Low-Bandpaßfilter 24 abgeleitete Fehlerspannung an, um die Abtast-(oder Ablenkungs-) Geschwindigkeit des Elektronenstrahls derart einzustellen, daß unerwünschte Änderungen in diesem Elektronenstrahl korrigiert sind.

Eine schematische Darstellung einer besonders geformten Fokussierungseleketrode, die als Abtastgeschwindigkeits-Modulationsablenkeinrichtung verwendet werden kann, ist in Fig. 5 gezeigt. Diese Elektrode ist in einer Elektronenkanonenanordnung enthalten, die im Halsteil der Kathodenstrahlröhre untergebracht ist. Diese Elektronenkanoneanordnung umfaßt in der dargestellten Form exne Kathode 2, eine Steuerelektrode 3, eine Beschleunigungselektrode 4, eine erste Anode 5, die Fokussierungselektrode 6 und eine zweite Elektrode 7. Alle diese Elektroden sind aufeinanderfolgend und koaxial zu der Röhrenachse 8 angeordnet. Die Fokussierungselektrode 6 ist aus zwei Teilen 6A und 6B gebildet, die dadurch gebildet sein können, daß ein einziger zylindrischer Körper in einem mittleren Teil unter einem Winkel bezogen auf seine Längsachse durchschnitten ist. Dies bedeutet, daß die Teile 6A und 6B durch einen diagonal ausgerichteten Spalt getrennt sind, wie dies dargestellt ist. Die Elektrodenteile bzw. -bereiche 6A und 6B werden mit einer geeigneten Fokussierungsspannung versorgt, die wie bekannt von 0 V bis zu mehreren tausend Volt reichen kann. Die von dem Low-Bandpaßfilter 24 (Fig. 3) abgeleitete Fehlerspannung wird an die Elektrodenteile 6A und 6B angelegt. Diese an die betreffenden Elektrodenteile angelegte Fehlerspannung führt zu einem auf den Elektronenstrahl wirkenden sich ändernden Feld, was zu einer entsprechenden Änderung in der Horizontal-Abtastgeschwindigkeit des Elektronenstrahls führt. Damit wirken die Elektrodenteile 6A und 6B in der Weise, daß sie die Ablenkgeschwindigkeit des Elektronenstrahls modulieren, weshalb sie hier als Abtastgeschwindigkeits-Modulationsablenkeinrichtung bezeichnet sind.

03 0 020/0718

Zurückkommend auf Fig. 3 wird nunmehr die Art und Weise beschrieben, in der diese Ausführungsform arbeitet. Dabei sei angenommen, daß aufgrund einer dynamischen Änderung in der Abtastgeschwindigkeit des Elektronenstrahls die Indexfrequenz f. einer entsprechenden Änderung ausgesetzt ist. Diese Änderung in der Indexfrequenz tritt außerdem als Änderung in der Frequenz fj des Mischsignals auf, welches von dem Mischer 12 an die Bandpaßverstärkungsstufe 20 abgegeben wird. Wenn diese Änderung in der Frequenz f. nicht korrigiert wird, ist darauf hinzuweisen, daß der Ausgangsmischer 30 das verstärkte Indexsignal mit der Frequenz f. erzeugen wird, welches ebenfalls die unerwünschte Änderung aufgrund der Änderung in der Strahlabtastgeschwindigkeit aufweist. Dies beeinflußt seinerseits in nachteiliger Weise die Farbumschaltoperation, was zur Modulation des Elektronenstrahls mit der nicht in richtiger Phasenlage befindlichen Farbinformation führt. Demgemäß ist die Farbreinheit des wiedergegebenen Videobildes verzerrt. Darüber hinaus führt die Änderung in der Frequenz f. zu einer Frequenzverschiebung des Mischsignals in bezug auf die Mittenfrequenz der Bandpaßverstärkungsstufe. Dies bedeutet, daß die optimalen Eigenschaften der Bandpaßverstärkungsstufe nicht ausgenutzt werden.

Da sich die Frequenz fj des verstärkten Mischsignals, wie es von dem Begrenzerverstärker 22 erzeugt wird, von ihrem erwarteten bestimmten Wert ändert, wird jedoch diese Änderung mittels des FM-Detektors 23 ermittelt. Die von dem FM-Detektor erzeugte Amplitude des festgestellten Signals wird durch das Low-Bandpaßfilter 24 derart gefiltert, daß eine Fehlerspannung an die Abtastgeschwindigkeits-Modulationsablenkeinrichtung 40 abgegeben wird, überdies wird diese Fehlerspannung an die Elektrodenteile 6A und 6B (Flg. 5) der besonders geformten Fokussierungselektrode abgegeben, um das auf den Abtastelektronenstrahl ausgeübte Feld zu ändern, und zwar mit dem erwünschten Ergebnis, daß die Ablenkgeschwindigkeit des Elektronenstrahls geändert wird. Diese Änderung, die eine Funktion der von dem Low-Bandpaßfilter 24 erzeugten Fehler-

030020/07IS

-as·

spannung ist, korrigiert oder kompensiert die dynamische Änderung in der Abtastgeschwindigkeit, die die dynamische Änderung in der Indexfrequenz f. hervorgerufen hatte. Demgemäß dient die Abtastgeschwindigkeits-Modulationsablenkeinrichtung 40 dazu, den Elektronenstrahl derart abzulenken, daß die unerwünschte Änderung in diesem Elektronenstrahl korrigiert ist.

Als Ergebnis dieser Korrektur in der Abtastgeschwindigkeit des Elektronenstrahls kehrt die Indexfrequenz f. des von dem Photodetektor 11 erzeugten Indexsignals zu ihrem erwarteten Frequenzwert zurück. Demgemäß kehrt auch die Frequenz fj des von dem Mischer 12 erzeugten Mischsignals zu ihrem erwarteten Frequenzwert zurück, der - daran sei erinnert - gleich der Mittenfrequenz der Bandpaßverstärkungsstufe 20 ist. Demgemäß ist die geschlossene Schleife - umfassend den Photodetektor 11, den Mischer 12, das Bandpaßfilter 21, den Begrenzerverstärker 22, den FM-Detektor 23, das Low-Bandpaßfilter 24 und die Abtastgeschwindigkeits-Modulationsablenkeinrichtung 40 - derart betrieben, daß die Abtastgeschwindigkeit des Elektronenstrahls auf ihrem richtigen, erwünschten Wert gehalten wird. Infolgedessen wird die Indexfrequenz f* auf ihrem erwarteten Wert gehalten.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform wird die örtliche Schwingungsfrequenz f^ des örtlichen Oszillators 13 durch die Einstellung des einstellbaren Widerstands 14 eingestellt bzw. festgelegt, wie dies oben im Zusammenhang mit Fig.1 erläutert worden ist. Demgemäß wird bei dieser in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform die Indexfrequenz f. des von dem Photodetektor 11 erzeugten Indexsignals und, was noch wichtiger ist, die Indexfrequenz f. des von dem Ausgangsmischer 30 erzeugten verstärkten Indexsignals auf einem geeigneten Frequenzwert gehalten, der mit den besonderen Eigenschaften der Kathodenstrahlröhre übereinstimmt, mit der zusammen diese Anordnung verwendet wird. Darüber hinaus wird die örtliche Schwingungsfrequenz f,. auf einen Wert eingestellt, der der Größe des Anzeigeschirms der Kathodenstrahlröhre zugehörig ist oder dem

030020/0718

Verfahren, welches dazu verwendet wird, die Indexstreifen bereitzustellen. Die Abtastgeschwindigkeits-Modulationsablenkeinrichtung 40 ist derart betreibbar, daß dynamische Änderungen in der Abtastgeschwindigkeit des Elektronenstrahls korrigiert werden, so daß der Elektronenstrahl auf seiner geeigneten Ablenkgeschwindigkeit gehalten wird. Demgemäß bleibt die Frequenz f. des von dem Ausgangsmischer 30 erzeugten verstärkten Indexsignals weitgehend konstant und an die besonderen Eigenschaften der Kathodenstrahlröhre angepaßt, von der es abgeleitet ist. Da die Frequenz fj des von dem Mischer 12 erzeugten Mischsignals konstant bleibt, und zwar unabhängig von den besonderen Eigenschaften der Kathodenstrahlröhre, mit der zusammen die dargestellte Anordnung verwendet wird, und unabhängig von den dynamischen Änderungen in der Abtastgeschwindigkeit des Elektronenstrahls (welche Änderungen durch die Abtastgeschwindigkeits-Modulationsablenkeinrichtung 40 korrigiert werden)^ können über, -dies das Bandpaßfilter 21 und der Begrenzerverstärker 22 mit optimalen Eigenschaften ausgebildet und für sämtliche Strahlindex-Farbkathodenstrahlröhren standardisiert werden. Dies bedeutet, daß das Bandpaßfilter ohne weiteres so ausgelegt werden kann, daß es einen schmalen Durchlaßbereich-Frequenzgang mit einem hohen Q-Wert aufweist, so daß das Filter die sogenannten störenden Signalkomponenten genau unterdrückt oder bedämpft. Außerdem kann der Begrenzerverstärker 22 ohne weiteres so ausgelegt sein, daß er eine gewünschte Verstärkung in der Größenordnung von etwa 60 dB aufweist.

Eine weitere AusfUhrungsform der vorliegenden Erfindung, welche in dem von dem Mischer 12 gelieferten Mischsignal eine konstante Frequenz fj aufrechterhält und welche überdies dynamische Änderungen in der Abtastgeschwindigkeit des Elektronenstrahls korrigiert, ist in Fig. 4 veranschaulicht. Diese Ausführungsform umfaßt die übliche Mischstufe 10, um ein Mischsignal mit der Frequenz fj zu erzeugen. Dieses Mischsignal wird der Bandpaßverstärkungsstufe 2OA zugeführt, die das Bandpaßfilter 21 und den Begrenzerverstärker 22 umfaßt. Diese Komponenten sind

0 3 0020/0718

•IT··

oben bereits im einzelnen beschrieben worden. Das von dem Begrenzerverstärker 22 erzeugte verstärkte Mischsignal wird einem Detektor zugeführt, der aus dem Phasenvergleicher 25 und dem Bezugsoszillator 26 besteht, und zwar zum Zwecke der Ermittelung einer Änderung in der Frequenz fj von ihrem erwarteten Frequenzwert. Der Bezugsoszillator 26 erzeugt ein Bezugssignal mit der Frequenz f . Diese Frequenz ist gleich der erwarteten Frequenz fj des Mischsignals eingestellt bzw. festgelegt. Der Phasenvergleicher 25 ist von herkömmlichem Aufbau; er vermag die Phase des ihm von dem Begrenzerverstärker her zugeführten verstärkten Mischsignals mit der Phase des ihm von dem Bezugsoszillator 26 her zugeführten Bezugssignals zu vergleichen. Im Falle des Vorhandenseins irgendeiner Phasendifferenz zwischen den betreffenden Signalen - wie sie durch eine Abweichung oder Änderung in der Frequenz fj des von dem Begrenzerverstärker 22 her erzeugten verstärkten Mischsignals hervorgerufen sein kann - erzeugt der Phasenvergleicher 25 ein Detektorsignal, welches als Fehlerspannung dient. Diese Fehlerspannung, die ähnlich der Fehlerspannung ist, wie sie von dem FM-Detektor 23 bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform erzeugt wird, wird über das Low-Bandpaßfilter 24 als Gleichspannungssignal abgegeben. Dieses Gleichspannungssignal wird der Abtastgeschwindigkeits-Modulationsablenkeinrichtung 40 zugeführt. Die Abtastgeschwindigkeits-Modulationsablenkeinrichtung kann bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ähnlich jenen Ablenkeinrichtungen sein, wie sie oben unter Bezugnahme auf die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform beschrieben worden sind. Insbesondere kann es sich dabei um eine Ablenkeinrichtung des Typs handeln, wie er in Fig. 5 veranschaulicht ist.

Es sei darauf hingewiesen, daß der Hauptunterschied zwischen den Ausführungsformen gemäß Fig. 3 und 4 darin besteht, daß der bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 verwendete FM-Detektor 23 bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform durch den Phasenvergleicher 25 und den Bezugsoszillator 26 ersetzt ist. Dennoch wirkt bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungs-

030020/0718

.28-

form die Kombination des Photodetektors 11, des Mischers 12, des Bandpaßfilters 21, des Begrenzers 22, des Phasenvergleichers 25, des Bezugsoszillators 26, des Low-Bandpaßfilters 24 und der Abtastgeschwindigkeits-Modulationsablenkeinrichtung als geschlossene Regelschleife, um Änderungen in der Abtastgeschwindigkeit des Elektronenstrahls zu korrigieren. Da der örtliche Oszillator 13 ein örtliches Schwingungssignal mit fester Frequenz f* erzeugt, ruft jede Änderung in der Abtastgeschwindigkeit des Elektronenstrahls eine entsprechende Änderung oder Abweichung in der Indexfrequenz f. hervor. Demgemäß weisen die Frequenz fy des von dem Mischer 12 erzeugten Mischsignals und die Frequenz f-j. des von dem Begrenzerverstärker 22 gelieferten verstärkten Mischsignals eine entsprechende Frequenzänderung bzw. -Schwankung auf. Der durch den Phasenvergloicher 25, den Bezugsoszillator 26 und das Low-Bandpaßfilter 24 gebildete Frequenzänderungsdetektor dient dazu, diese Änderung bzw. Schwankung in der Indexfrequenz zu ermitteln, um das Gleichspannungs-Steuersignal an die Abtastgeschwindigkeits-Modulationsablenkeinrichtung 40 abzugeben, damit diese Frequenzänderung bzw. -Schwankung korrigiert oder kompensiert (d.h. aufgehoben) wird. Obwohl die Indexfrequenz f, eine dynamische Änderung erfahren kann, ist die in Fig. 4 dargestellte Anordnung derart betrieben, daß die Indexfrequenz auf den gewünschten bestimmten Wert zurückgeführt wird. Dies bedeutet, daß diese Anordnung sicherstellt, daß die Frequenz fj des Mischsignals konstant bleibt, und zwar unabhängig von dynamischen Änderungen in der Indexfrequenz f..

Da die Indexfrequenz f. des von dem Begrenzerverstärker 22 erzeugten verstärkten Mischsignals stets konstant bleibt und da die Bezugsfrequenz f = f,- ist, kann dem Ausgangsmischer 30 das Bezugssignal anstelle des verstärkten Mischsignals zugeführt werden. Dies ist in Fig. 4 dargestellt und bildet einen weiteren Unterschied zwischen dieser Ausführungsform und der zuvor beschriebenen Ausführungsform gemäß Fig. 3. Dennoch dürfte ohne weiteres einzusehen sein, daß dem Ausgangsmischer 30 bei beiden Ausführungsformen ein verstärktes Ausgangssignal

030 0 20/0718

.as.

mit konstanter Frequenz f-r zugeführt wird. Dadurch setzt der Ausgangsmischer diese Frequenz wieder in die Indexfrequenz f.^ um, indem das verstärkte Signal mit dem örtlichen Schwingungssignal der Frequenz f. gemischt wird. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 kann das durch den Bezugsoszillator 26 erzeugte Bezugssignal als ein simuliertes verstärktes Mischsignal betrachtet werden. Dies ist mit Rücksicht darauf möglich, daß die Bezugsfrequenz f gleich der Frequenz fj ist. Die Amplitude dieses Bezugssignals kann überdies gleich der Amplitude des von dem Begrenzerverstärker 22 erzeugten verstärkten Mischsignals sein. Demgemäß ist für alle praktischen Zwecke das dem Ausgangsmischer 30 bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 zugeführte Bezugssignal das gleiche Signal wie das verstärkte Mischsignal. Aus diesem Grunde und zum Zwecke der Beschreibung der Erfindung sind hier der Bezugsoszillator 26 und der Phasenvergleicher 25 zusammen mit dem Low-Bandpaßfilter 24 als Elemente betrachtet, die alle in der Bandpaßverstärkungsstufe 2OA enthalten sind.

Das Bezugssignal mit der Frequenz f kann von dem örtlichen Farbhilfsträgersignal abgeleitet werden, welches durch den üblichen Farbhilfsträgeroszillator erzeugt wird, der normalerweise in einem Farbfernsehempfänger enthalten ist. Dieser örtliche Farbhilfsträger kann mit dem Faktor n/m multipliziert werden, wobei m und η ganze Zahlen sind, um die Bezugsfrequenz f zu erzeugen.

Die bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform gezeigte geschlossene Regelschleife funktioniert in nahezu derselben Art und Weise wie die zuvor beschriebene geschlossene Regelschleife gemäß Fig. 3; sie arbeitet in der Weise, daß die von dem Mischer 12 erzeugte Frequenz f-, auf einem konstanten Wert, gehalten wird. Dynamische Änderungen in der Abtastgeschwindigkeit des Elektronenstrahls, die zu entsprechenden Änderungen in der Indexfrequenz f. führen, werden kompensiert. Da die Frequenz fj konstant bleibt und so gesteuert bzw. geregelt wird, daß sie gleich der Bezugsfrequenz f ist, und da die

030020/07 18

örtliche Schwingungsfrequenz f. konstant bleibt, dürfte einzusehen sein, daß der Ausgangsmischer 30 ein verstärktes Indexsignal mit konstanter Indexfrequenz f_i erzeugt. Dieses verstärkte Indexsignal ist stabilisiert und tritt mit konstanter Amplitude auf.

Bei den in Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsformen weist die Abtastgeschwindigkeits-Modulationsablenkeinrichtung wie die in Fig. 5 dargestellte Ablenkeinrichtung eine Zeitverzögerung auf, obwohl eine geschlossene Regelschleife verwendet ist, die dynamische Änderungen in der Indexfrequenz f^ kompensiert oder korrigiert. Dies bedeutet, daß dabei eine endliche Verzögerung zwischen dem Zeitpunkt, zu dem die dynamische Änderung in der Indexfrequenz f. ermittelt wird, und dem Zeitpunkt vorhanden ist, zu dem die Abtastgeschwindigkeits-Modulationsablenkeinrichtung 40 auf diese festgestellte Änderung unter Kompensierung der betreffenden Änderung anspricht. Infolge dieser Zeitverzögerung wird die Frequenz f-j. des Mischsignals, wie es von dem Mischer 12 erzeugt wird, imstande sein, eine entsprechende Änderung zu erfahren. Damit wäre die Bandpaßverstärkungsstufe 20 (oder 20A) mit einer ausreichenden Bandbreite oder einem ausreichenden Durchlaß bereich zu versehen, um diese Änderung in der Frequenz f, aufzunehmen. Die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform stellt eine Steuerschaltung mit geschlossener Rückkopplun^sregelschleife dar, um eine schnelle Korrektur oder Kompensation auf eine Änderung in der Frequenz fj hin vorzunehmen. Die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der oben im Zusammenhang mit Fig. 3 beschriebenen Ausführungsform insofern, als das von dem Photodetektor 11 erzeugte Indexsignal dem Mischer 12 über ein spannungsgesteuertes Filter 16 zugeführt wird. Dieses spannungsgesteuerte Filter ist von bekanntem Aufbau, und es weist eine Mittenfrequenz auf, die veränderbar ist und die durch ein Gleichspannungs-Steuersignal festgelegt ist. Wie in Fig. 6 gezeigt, ist das dem spannungsgesteuerten Filter 16 zugeführte Filtersteuersignal das Gleichspannungssignal, welches von dem Low-Bandpaßfilter 24 auf das festgestellte Frequenz-

030020/0718

änderungssignal von dem FM-Detektor 23 her erzeugt wird. Ferner ist der örtliche Oszillator 13 bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsforrn ein spannungsgesteuerter Oszillator, dessen Schwingungsfrequenz ebenfalls durch das von dem Low-Bandpaßfilter 24 erzeugte Gleichspannungssignal gesteuert wird.

Wenn im Betrieb die von dem Photodetektor 11 erzeugte Indexfrequenz f. eine dynamische Änderung während der Abtastung des Elektronenstrahls erfährt, wird eine entsprechende Änderung in die Frequenz f-, des durch den Mischer 12 erzeugten Mischsignals eingeführt. Da die Frequenz f-r nunmehr von ihrer erwarteten bestimmten Frequenz abweicht, erzeugt der FM-Detektor 23, dessen Mittenfrequenz gleich der erwarteten Frequenz fj ist, ein festgestelltes Signal bzw. ein Detektorsignal, welches kennzeichnend ist für die Frequenzänderung, die in die Frequenz f. eingeführt worden ist. Dieses Detektorsignal wird durch das Low-Bandpaßfilter 24 gefiltert und als Gleichspannungs Steuersignal sowohl dem örtlichen Oszillator 13 als auch dem spannungsgesteuerten Filter 16 zugeführt. Infolge der Abgabe dieses Gleichspannungs-Steuersignals - welches ein für die Abweichung in der Frequenz fj von ihrem erwarteten Wert kennzeichnendes Fehlersignal ist - wird die Mittenfrequenz des spannungsgesteuerten Filters derart verschoben, daß sie der verschobenen Indexfrequenz f. entspricht. Damit läuft das spannungsgesteuerte Filter der von dem Low-Bandpaßfilter 24 erzeugten Fehlerspannung nach oder folgt dieser Fehlerspannung, so daß ein richtig gefiltertes Indexsignal dem Mischer 12 sogar dann zugeführt wird, wenn sich die Frequenz des Indexsignals dynamisch ändert. Darüber hinaus reagiert die Frequenz f. des von dem örtlichen Oszillator 13 erzeugten örtlichen Schwingungssignals auf das von dem Low-Bandpaßfilter zugeführte Gleichspannungs-Steuersignal , um eine Verschiebung in eine entgegengesetzte Richtung vorzunehmen. Infolge dieser in entgegengesetzter Richtung erfolgenden Verschiebung der örtlichen Schwingungsfrequenz f_i erzeugt der Mischer 20 ein Mischsignal mit einer Frequenz fj, die gleich der erwarteten bestimmten Frequenz der betreffenden Anordnung ist.

0 3 0 0 2 0/0718

.32.

Als Rechenbeispiel bezüglich der vorstehend erläuterten Anordnung sei angenommen, daß der erwartete Frequenzwert f-j- mit 30 MHz gegeben ist und daß die normale Indexfrequenz f* mit 12 MHz gegeben ist. Damit dürfte einzusehen sein, daß die normale örtliche Schwingungsfrequenz f. mit 18 MHz gegeben ist. Wenn das Indexsignal jedoch eine dynamische Frequenzänderung erfährt, so daß f. auf 11,5 MHz vermindert ist, und zwar bei Fehlen einer Korrektur in der örtlichen Schwingungsfrequenz, dann wird die Frequenz f-j- des Mischsignals gleich 29,5 MHz sein. Diese Verschiebung in der Frequenz fj wird durch den FM-Detektor 23 ermittelt, und das für diese ermittelte Verschiebung kennzeichnende Gleichspannungs-Steuersignal steuert den örtlichen Oszillator 13 derart an, daß die örtliche Schwingungsfrequenz f^ von 18,5 MHz erzeugt wird. Außerdem wird die Mittenfrequenz des spannungsgesteuerten Filters 16 von 12 MHz auf 11,5 MHz verschoben, so daß der dynamischen Frequenzänderung in der Indexfrequenz f. nachgelaufen wird. Aufgrund dieser Korrektur in der örtlichen Schwingungsfrequenz f₁ wird nunmehr die Frequenz fj des durch den Mischer 12 erzeugten Mischsignals erneut auf ihren erwarteten Wert von 30 30 MHz zurückgeführt.

Damit dürfte bei der im Zusammenhang mit Fig. 6 beschriebenen Ausführungsform ersichtlich sein, daß die Frequenz fj auch in dem Fall konstant gehalten wird, daß die Indexfrequenz f^ eine dynamische Änderung bzw. Schwankung erfährt. Die örtliche Schwingungsfrequenz f₁ folgt dieser dynamischen Änderung in der Indexfrequenz, so daß das von dem Ausgangsmischer 30 erzeugte verstärkte Indexsignal die richtige Indexfrequenz fγ aufweisen wird. Dies bedeutet, daß die Frequenz des verstärkten Indexsignals gleich der Frequenz des Indexsignals sein wird, welches von dem Photodetektor 11 erzeugt wird, und zwar trotz dabei vorhandener dynamischer Änderungen.

Die in Fig. 7 dargestellte Ausführungsform ist analog zu der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform aufgebaut, wobei allerdings eine Ausnahme insofern besteht, als der Frequenzänderungsde-

030020/0718

. 33-

tektor aus dem Phasenvergleicher 25 und einem Bezugsoszillator 50 besteht. Der Phasenvergleicher 25 ist oben im Zusammenhang mit Fig. 4 erläutert worden, und der Bezugsoszillator kann ähnlich dem zuvor beschriebenen Bezugsoszillator 26 sein (sofern er nicht derselbe Oszillator ist wie dieser Bezugsoszillator). Aus der vorstehenden Erläuterung der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform dürfte ersichtlich sein, daß der Phasenvergleicher 25 ein für die Frequenzänderung der Frequenz fj von ihrem erwarteten Wert kennzeichnendes Detektorsignal erzeugt. Dieses Detektorsignal wird durch das Low-Bandpaßfilter 24 gefiltert, um ein Gleichspannungs-Steuersignal ähnlich dem von der Ausführungsform gemäß Fig. 6 erzeugten Gleichspannungs-oteuersignal zu erzeugen. Dieses Gleichspannungs-Steuersignal wird zur Steuerung bzw. Regelung der Mittenfrequenz des spannungsgesteuerten Filters 16 und außerdem zur Steuerung der Schwingungsfrequenz f-| des örtlichen Oszillators 13 abgegeben. Da dies oben im Zusammenhang mit Fig. 6 erläutert worden ist, wird hier eine weitere doppelte Beschreibung nicht erfolgen.

Wie im Zusammenhang mit der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform beschrieben worden ist, erzeugt der Bezugsoszillator 50 ein Bezugssignal mit der Frequenz f , die gleich der erwarteten Frequenz fj des von dem Mischer 12 erzeugten Mischsignals ist. Dieses Bezugssignal wird mit dem örtlichen Schwingungssignal gemischt, um die Indexfrequenz f^ am Ausgangsmischer 30 wiederzugewinnen. Obwohl die Indexfrequenz f_i des von dem Photodetektor 11 erzeugten Indexsignals eine dynamische Änderung erfahren kann, dürfte einzusehen sein, daß die geschlossene Regelschleife mit dem spannungsgesteuerten Filter 16, dem Mischer 12, dem Bandpaßfilter 21, dem Begrenzerverstärker 22, dem Phasenvergleicher 25, dem Low-Bandpaßfilter 24 und dem örtlichen Oszillator 23 dazu dient, die Frequenz fj auf ihrem konstanten erwarteten Wert festzuhalten, und zwar unabhängig von dieser dynamischen Änderung in der Indexfrequenz. Da die Frequenz fj konstant gehalten wird, ist somit kein Fehler bei der Ausnutzung der Bezugsfrequenz f

030020/07 18

(wobei f = fj ist) vorhanden, wenn das mit dieser Frequenz auftretende Signal mit dem örtlichen Schwingungssignal gemischt wird, um ein verstärktes Indexsignal mit der richtigen Indexfrequenz f. wiederzugewinnen. Diese Indexfrequenz des wiedergewonnenen verstärkten Indexsignals wird selbsverständ-Iicn sich ändern, wenn die Indexfrequenz des durch den Photodetektor 11 erzeugtenlndexsignals sich ändert bzw. schwankt.

Die in Fig. 6 und 7 gezeigten Ausführungsformen überwinden die zuvor erwähnten Zeitverzögerungen, die den Ausführungsformen gemäß Fig. 3 und 4 zugehörig sind. Im Falle einer dynamischen Änderung in der Indexfrequenz liefern die Ausführungsformen gemäß Fig. 6 und 7 somit eine schnelle Korrektur, so daß die Frequenz f^ auf ihrem konstanten erwarteten Wert gehalten bleibt. Die Ausführungsformen gemäß Fig. 6 und 7 sind jedoch nicht mit Abtastgeschwindigkeits-Modulationsablenkeinrichtungen versehen, weshalb sie nicht dynamische Änderungen in der Abtastgeschwindigkeit des Elektronenstrahls korrigieren oder kompensieren. Sofern erwünscht, kann das von dem Low-Bandpaßfilter 24 gemäß Fig. 6 erzeugte Gleichspannungs-Steuersignal an eine Abtastgeschwindigkeits-Modulationsablenkeinrichtung, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist, abgegeben werden. In entsprechender Weise kann das von dem Low-Bandpaßfilter gemäß Fig. 7 erzeugte Gleichspannungs-Steuersignal einer Abtastgeschwindigkeits-Modulationsablenkeinrichtung zugeführt werden, wie sie in Fig 4 gezeigt ist. Dies bedeutet, daß die Ausführungsformen gemäß Fig. 3 und 6 ebenso kombiniert werden können wie die Ausführungsformeη gemäß Fig. 4 und 7. Wenn derartige Ausführungsformen kombiniert sind, wird die Abtastgeschwindigkeit des Elektronenstrahls derart gesteuert bzw. geregelt, daß darin vorhandene dynamische Änderungen kompensiert werden. Die Geschwindigkeit, mit der die Frequenz fj des von dem Mischer 12 erzeugten Mischsignals auf ihren erwarteten bestimmten Wert zurückgeführt wird, wird relativ hoch sein.

Nunmehr sei auf Fig. 8 Bezug genommen, in der in einem Blockdiagramm die Anwendung der vorliegenden Erfindung in einer

030020/U718

Strahlindex-Farbkathodenstrahlröhre veranschaulicht ist. Die Kathodenstrahlröhre ist mit ihrem üblichen Glaskolben versehen, und der Photodetektor 11 ist in bzw. an dem betreffenden Röhrenkolben angebracht, um von dem betreffenden Indexstreifen (nicht gezeigt) abgegebenes Licht aufzunehmen. Diese Indexstreifen sind dabei auf dem Anzeigeschirm der Kathodenstrahlröhre oder in dessen Nähe angeordnet bzw. vorgesehen. Sie geben das betreffende Licht ab, wenn sie durch den Abtastungs-Elektronen.'.trahl erregt werden. In Fig. 8 veranschaulicht die innerhalb der Kathodenstrahlröhre 60 dargestellte voll ausgezogene Linie den Abtastungs-Elektronenstrahl, und durch die gestrichelte Linie ist das Licht angedeutet, welches von einem erregten Indexstreifen abgegeben und durch den Photodetektor 11 ermittelt wird.

Wie oben erwähnt, wird das Indexsignal in der Strahlindex-Farbkathodenstrahlröhre dazu herangezogen, das Umschalten der Farbinformationssignalezur Modulation der Intensität des Abtastungs-Elektronenstrahls zu steuern. Darüber hinaus gelangt der Elektronenstrahl durch ein Gitter 61, wie durch das erste Gitter der Farbkathodenstrahlröhre, und die Farbinformationssignale werden diesem Gitter zugeführt, um die Intensität des hindurchtretenden Elektronenstrahls zu modulieren. Die Farbinformationssignale werden beispielsweise von einer herkömmlichen Fernsehausstrahlung aufgenommen, und die normalen Fernsehempfänger-Verarbeitungsschaltungen (nicht dargestellt) gewinnen aus den empfangenen Farbfernsehsignalen die Rot-, Grün- und Blau-Signale, die mit E_R, E_Q bzw. E_ß bezeichnet sind. Diese Rot-, Grün- und Blau-Farbsignale, die üblicherweise auch als Primärfarbsignale bezeichnet werden, werden Torschaltungen bzw. Verknüpfungsgliedern 100R, 100G bzw. 100B zugeführt. Von diesen Torschaltungen bzw. Verknüpfungsgliedern ist jeweils nur eine Torschaltung bzw. ein Verknüpfungsglied zum jeweiligen Zeitpunkt eingeschaltet, wobei das jeweils gespeiste Verknüpfungsglied das ihm zugeführte Primärfarbsignal zu einem Bildverstärker 110 hin leitet, der seinerseits dieses ihm zugeführte Farbsignal verstärkt und das be-

030020/07 18

treffende Signal an das Gitter 61 abgibt. Wenn der Elektronenstrahl ein rotes Leuchtstoffelement auf dem Anzeigeschirm der Kathodenstrahlröhre 60 abtastet, ist das Verknüpfungsglied bzw. die Torschaltung 100R eingeschaltet, so daß das Rot-Signal E_R durch dieses Element zu dem Bildverstärker 110 hin geleitet wird und zu dem Gitter 61, so daß der einzige Abtaststrahl mit der Rot-Information moduliert wird. Wenn der Elektronenstrahl in der Abtastungsbeziehung zu dem grünen Leuchtstoffelement hin gelangt, wird das Verknüpfungsglied bzw. die Torschaltung 100G eingeschaltet, um das Grün-Signal E_Q weiterzuleiten und über den Bildverstärker 110 an das Gitter 61 abzugeben, so daß dieser Elektronenstrahl mit der Grün-Information moduliert wird. Es dürfte nunmehr ersichtlich sein, daß dann, wenn der Elektronenstrahl sich in einer Abtastungsbeziehung zu einem blauen Leuchtstoffelement befindet, das Verknüpfungsglied bzw. die Torschaltung 100B eingeschaltet ist, so daß das Blau-Signal Eg zu dem Bildverstärker 110 hin weitergeleitet wird, von welchem das verstärkte Blau-Signal an das Gitter 61 abgegeben wird, um die Intensität des Elektronenstrahls mit der Blau-Information zu modulieren.

Jede der auch als Auftastschaltungen zu bezeichnenden Torschaltungen bzw. Verknüpfungsglieder 100R, 100G und 100B weist einen Auftastsignal-Eingangsanschluß zur Aufnahme eines Auftastung s signals auf , welches dem betreffenden Eingangsanschluß von einem Tastimpulsgenerator 90 zugeführt wird. Der Zweck des Tastimpulsgenerators besteht darin, einen entsprechenden Auftastimpuls zu erzeugen, der hier als Rot-, Grün- bzw. Blau-Auftastimpuls bezeichnet wird, und zwar im Synchronismus mit der Bewegung des Elektronenstrahls in Abtastbeziehung zu den roten, grünen bzw. blauen Leuchtstoffelementen. Wenn beispielsweise die Leuchtstoffelemente durch Dreiergruppen bzw. -punkte aus roten, grünen und blauen Farbstreifen gebildet sind, dann wird in dem Fall, daß der Elektronenstrahl Jede Farbstreifen-Dreiergruppe abtastet, ein Auftastimpulssignal für jeden roten, grünen bzw. blauen Streifen erzeugt, der innerhalb der betreffenden Dreiergruppe vorhanden ist. Wenn die Indexstreifen

η 3 ο η 2 o / o 718

zu diesen Farbleuchtstoffstreifen ausgerichtet sind und wenn ein bestimmtes Verhältnis zwischen der Steigung bzw. dem Steigungsabstand der Indexstreifen und der Steigung bzw. dem Steigungsabstand der Farbleuchtstoffstreifen vorhanden ist, dann wird die Frequenz f* des Indexsignals ein bestimmtes Verhältnis zu der Abtastung der Farbleuchtstoffstreifen aufweisen. Wenn beispielsweise ein Indexstreifen vor jedem zweiten Farbstreifen vorhanden ist, d.h. dann, wenn die Steigung der Indexstreifen 2/3 der Steigung eines bestimmten Farbstreifens ist, also dann, wenn drei Indexstreifen während eines Intervalls abgetastet werden, währenddessen lediglich zwei bestimmte Farbstreifen (wie die roten Streifen) abgetastet werden, dann wird die Frequenz f. des Indexsignals das 1,5-(oder 3/2-)fache der Frequenz sein, mit der der betreffende bestimmte Farbstreifen abgetastet wird. Wenn diese Indexfrequenz f^ nunmehr verdoppelt wird, ist die sich ergebende Frequenz (2 f.) gleich dem Dreifachen der Abtastrate, mit der ein bestimmter Farbstreifen abgetastet wird. Dies bedeutet, daß diese Frequenz das Dreifache der Abtastrate ist, mit der jeder rote Farbstreifen abgetastet wird, und daß sie außerdem das Dreifache der Frequenz ist, mit der jeder grüne Farbstreifen abgetastet wird, und daß sie im übrigen auch dem Dreifachen der Frequenz ist, mit der jeder blaue Farbstreifen abgetastet wird. Der Zweck des Tastimpulsgenerators 90 besteht darin, diese doppelte Indexfrequenz (2 f.) aufzunehmen und an jedem zugehörigen Ausgang einen entsprechenden Rot-, Grün- bzw. Blau-Tastimpuls zu verteilen. Jeder Tastimpuls tritt dabei mit 1/3 der doppelten Indexfrequenz (2 f.) auf. Dabei ist jeder Tastimpuls gegenüber den anderen Tastimpulsen in der Phase um 120° verschoben. Infolgedessen sind die Rot-Tastimpulse mit der Abtastung der roten Farbstreifen synchronisiert, während die Grün-Tastimpulse mit der Abtastung der grünen Farbstreifen synchronisiert sind. Die Blau-Tastimpulse sind mit der Abtastung der blauen Farbstreifen synchronisiert.

Eine phasenstarre Regelschleife 80 ist eingangsseitig so beschaltet, daß sie das verstärkte Indexsignal aufnimmt, welches

030020/07 18

von dem Ausgangsmischer 30 erzeugt wird (der oben im Zusammenhang mit den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 bis 4, 6 und 7 beschrieben worden ist). Ausgangsseitig ist die betreffende Regelschleife so beschaltet, daß sie das Signal mit der doppelten Indexfrequenz (2 f.) an den Tastimpulsgenerator 90 abgibt. Die phasenstarre Regelschleife 80 weist einen typischen Aufbau auf; sie enthält einen Phasenvergleicher 81 zum Vergleich der Phase des vom Ausgangsmischer 30 erzeugten verstärkten Indexsignals mit der Phase eines in der Frequenz untersetzten Schwingungssignals, welches von dem spannungsgesteuerten Oszillator 82 erzeugt und in der Frequenz mittels des Teilers 83 um einen Faktor von 1/JM untersetzt ist. Jegliche Phasen-Phasendifferenz zwischen diesen in der Phase verglichenen Signalen führt zur Erzeugung eines Fehlersignals, welches als Steuersignal über ein Tiefpaßfilter 84 an den spannungsgesteuerten Oszillator abgegeben wird, um die Frequenz des von diesem erzeugten Schwingungssignals einzustellen. Das Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators ist in üblicher Weise in der Phase mit dem verstärkten Indexsignal synchronisiert.Jegliche Änderung in der Frequenz dieses verstärkten Indexsignals führt - wie dies oben im Zusammenhang mit den Ausführungsformen gemäß Fig. 3, 4, 6 und 7 erläutert worden ist - zu einer entsprechenden Frequenzänderung in der Frequenz des von dem spannungsgesteuerten Oszillator 82 erzeugten Schwingungssignals.

Es dürfte ersichtlich sein, daß dann, wenn der Faktor N gleich 2 ist (N = 2), die Frequenz des von dem spannungsgesteuerten Oszillator 82 erzeugten Schwingungssignals gleich dem Zweifachen der Indexfrequenz (2 f.) sein wird. Dies ist die richtige Frequenz für die Ausführungsforin, bei der die Steigung bzw. der Steigungsabstand des Indexstreifens zwei Drittel der Steigung bzw. des Steigungsabstands der Leuchtstoffstreifen einer bestimmten Farbe ist.

Es dürfte einzusehen sein, daß dann, wenn das Verhältnis zwischen der Steigung der Indexstreifen und der Steigung der Leuchtstoffstreifen einer bestimmten Farbe von dem zuvor er-

03002 0/0718

- go -

•39-

wähnten Verhältnis von 2/3 abweicht, das Untersetzungs- bzw. Teilerverhältnis N des Frequenzteilers 83 anders sein kann als 2. Es dürfte einzusehen sein, daß dieser Faktor N derart ist, daß dann, wenn die Frequenz des durch den spannungsgesteuerten Oszillator 82 erzeugten Schwingungssignals um N untersetzt ist, die untersetzte Frequenz gleich der Indexfrequenz f. ist. Wenn beispielsweise ein Indexstreifen auf jeweils vier Farbstreifen vorgesehen ist, dann wäre N gleich Wenn ein Indexstreifen auf jeweils fünf Farbstreifen vorgesehen wäre, dann wäre N gleich 5. Andere Beispiele dürften ersichtlich sein, weshalb eine zusätzliche Erläuterung nicht vorgesehen ist.

Damit veranschaulicht die Ausführungsform einer Strahlindex-Farbfernsehkathodenstrahlröhre bzw. -Farbbildröhre und ihrer zugehörigen Steuerschaltung, wie in Fig. 8 gezeigt, wie die vorliegende Erfindung angewandt wird, um ein der Frequenz f_i des Indexsignals proportionales Schwingungssignal abzuleiten, um den Tastimpulsgenerator 90 zu steuern, wodurch die Auftastschaltungen 100R, 100G und 100B synchron mit der sequentiellen Abgabe der Primärfarbsignale E_R, E„ bzw. E„ an das Gitter 61 eingeschaltet werden, so daß die Intensität des einzigen Elektronenstrahls synchron und sequentiell moduliert wird. Dem Tastimpulsgenerator 90 wird außerdem ein sogenannter Betriebsart-Setzimpuls P^₃ zugeführt, wie dies an der eingangs erwähnten anderen Stelle im einzelnen beschrieben ist. Kurz gesagt besteht der Zweck dieses Betriebsart-Setzimpulses darin, den Tastimpulsgenerator 90 für die Abgabe der Tastsignale an die betreffenden Auftastschaltungen lediglich in dem Fall freizu__geben, daß der Elektronenstrahl den Einführungsteil des Anzeigeschirms der Kathodenstrahlröhre bzw. Bildröhre 60 abgetastet (dieser Bereich ist auch als Einlaufbereich bekannt) und den Bildbereich des Anzeigeschirms erreicht hat (dieser Bereich ist auch als sichtbarer Bereich bekannt). Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Tastimpulsgenerator 90 einen Ringzähler umfassen, wie dies an der eingangs erwähnten anderen Stelle beschrieben ist.

Π 3 0 'J 2 0 / Ü 7 1 8

Obwohl die vorliegende Erfindung insbesondere unter Bezugnahme auf eine Vielzahl von Ausführungsformen dargestellt und beschrieben worden ist, dürfte ohne weiteres einzusehen sein, daß eine Vielzahl von Abänderungen und Modifikationen in der Form und in Einzelheiten ohne Abweichung vom Erfindungsgedanken vorgenommen werden kann. Einige derartige Änderungen und Modifikationen sind oben erläutert worden. Darüber hinaus dürfte erkennbar sein, daß die Frequenz f. des von dem Mischer 12 erzeugten Mischsignals gegebenenfalls das untere Seitenband der überlagerungssignale sein kann und daß umgekehrt das Ausgangssignal des Ausgangsmischers 30 das obere Seitenband der überlagerten Signale sein kann. Darüber hinaus können die Mischer 12 und 30 von typischem Aufbau gemäß der üblichen Uberlagerungstechnik sein, oder es können bei Bedarf andere herkömmliche Techniken zur Frequenzumsetzung angewandt werden.

Durch die Erfindung ist also eine Indexsignal-Verstärkeranordnung für den Einsatz in einem Strahlindex-Farbfernsehempfänger eines solchen Typs geschaffen, bei dem eine Bildwiedergabeeinrichtung mit Indexstreifen vorgesehen ist, die so angeordnet sind, daß sie durch einen Elektronenstrahl abgetastet werden. Ferner ist ein Photodetektor vorgesehen, der die Abtastung der Indexstreifen durch den Elektronenstrahl unter Erzeugung eines Indexsignals ermittelt. Ein örtlicher Oszillator erzeugt ein örtliches Schwingungssignal, welches mit dem von dem Photodetektor erzeugten Indexsignal gemischt wird. Das Mischsignal wird durch einen Bandpaßverstärker verstärkt, der vorzugsweise aus einem Bandpaßfilter mit einem bestimmten, begrenzten Durchlaßfrequenzbereich, welcher weitgehend auf der erwarteten Frequenz des Mischsignals zentriert ist, und aus einem mit dem Bandpaßfilter gekoppelten Begrenzerverstärker besteht, um Amplitudenmodulationen aus dem gefilterten Mischsignal zu entfernen. Ein weiterer Mischer ist mit dem Bandpaßverstärker und außerdem mit dem örtlichen Oszillator gekoppelt, um das verstärkte Mischsignal mit dem örtlichen Schwingungssignal unter Erzeugung eines verstärkten Indexsignals zu

0 3 ir; 2 0 / U 7 1 8

mischen, welches mit der Indexfrequenz auftritt. Wenn die örtliche Schwingungssignalfrequenz so eingestellt werden kann, daß sie an die jeweilige bestimmte Bilderzeugungseinrichtung "angepaßt" ist, die in dem Farbfernsehempfänger verwendet ist, dann wird die Frequenz des gemischten örtlichen Schwingungssignal und des Indexsignals von einer Bildwi^dergabeeinrichtung zur nächsten Bildwiedergabeeinrichtung konstant sein. Demgemäß kann ein standardisierter oder einheitlicher Bandpaßverstärker für sämtliche Bildwiedergabeeinrichtungen bereitgestellt werden.

0 3 U ') 2 C) / 0 7 1 8

Claims (15)

1. Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH D-8000 MÖNCHEN 22

   Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN SteinsdorfstroßelO

   Dr.rer.not. W. KÖRBER ^ ⁽⁰⁸⁹⁾ * ^{29 65 84}

   Dipl.-In₉. J. SCHMIDT-EVERS PATENTANWÄLTE

   •I, ! ■;-<■.,...·»- t ■ ι ■' ■

   Patentansprüche

   ¹ _ψ Schaltungsanordnung für einen Farbfernsehempfänger mit Strahlindexsteuerung, unter Verwendung einer Bildwiedergabeeinrichtung, die derart angeordnete Indexstreifen aufweist, daß diese mittels eines Elektronenstrahls der betreffenden Bildwiedergabeeinrichtung abgetastet werden, und unter Verwendung eines Photodetektors, der die Abtastung der betreffenden Indexstreifen durch den Elektronenstrahl armittelt und der daraufhin ein Indexsignal mit einer Indexfrequenz erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß ein örtlicher Oszillator (13;131,132,133, 134,135) vorgesehen ist, der ein örtliches Schwingungssignal (f.) erzeugt,

   daß ein erster Mischer (12) mit dem Photodetektor und dem örtlichen Oszillator derart verbunden ist, daß er das Indexsignal (f^) und das örtliche Schwingungssignal (f ) unter Abgabe eines Mischsignals (f_T) mischt, daß ein Bandpaßverstärker (21,22;20;20A) zur Verstärkung des Mischsignals (fj) vorgesehen ist und daß mit dem Bandpaßverstärker und dem örtlichen Oszillator ein zweiter Mischer (30) gekoppelt ist, der das verstärkte Mischsignal mit dem örtlichen Schwingungssignal unter Abgabe eines verstärkten Indexsignals mischt, welches mit der betreffenden Indexfrequenz auftritt.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandpaßverstärker aus einem Bandpaßfilter (21) und aus einem Begrenzerverstärker (22) besteht,

   daß das Bandpaßfilter (21) das genannte Mischsignal (fj) aufnimmt und einen bestimmten begrenzten Durchlaßbereich-

   Ί "3 Π Π "> ■"' ' I¹I 1 O

   2343826

   Frequenzgang aufweist, der weitgehend auf einer bestimmten Frequenz zentriert ist,

   und daß der Begrenzerverstärker (22) mit dem Bandpaßfilter derart gekoppelt ist, daß Amplitudenmodulationen aus dem gefilterten Mischsignal beseitigt werden.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der örtliche Oszillator ein einstellbarer Oszillator (13,14;131,132,133,134,135) ist, dessen Schwingungsfrequenz selektiv einstellbar ist.
4. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der einstellbare Oszillator ein manuelles Einstellglied (14) enthält, mit dessen Hilfe die Frequenz des örtlichen Schwingungssignals manuell einstellbar ist.
5. 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der einstellbare Oszillator ein spannungsgesteuerter Oszillator (131) ist und daß eine programmierbare phasenstarre Regelschleife (132,133,134,135) mit dem spannungsgesteuerten Oszillator (131) derart gekoppelt ist, daß dessen Frequenz auf einen programmierten Wert eingestellt wird.
6. 6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die programmierte phasenstarre Regelschleife durch einen Bezugsoszillator (134) zur Erzeugung eines Bezugsschwingungssignals, durch einen programmierbaren Frequenzteiler (132), der am spannungsgesteuerten Oszillator oder am Bezugsoszillator zur Untersetzung der Frequenz des örtlichen Schwingungssignals oder des Bezugsschwingungssignals angeschlossen ist, durch einen Phasenvergleicher (133) zum Phasenvergleich des in der Frequenz untersetzten Signals mit dem örtlichen Schwingungssignal bzw. dem Bezugsschwingungssignal und durch ein Filter (135) gebildet ist, welches eine Steuerspannung an den spannungsgesteuerten Oszillator in Abhängigkeit von der Phasendifferenz zwischen den in der Phase verglichen Schwingungssignalen

   Π 3 Π Π ? (j / (} 7 1 8

   29A3826

   abgibt, derart, daß die Frequenz des von dem spannungsgesteuerten Oszillator erzeugten Schwingungssignals eingestellt wird.
7. 7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Detektor (23,24;24,25,26) eine Frequenzänderung in der Frequenz des Mischsignals festzustellen gestattet und daß eine Korrekturanordnung (40;13, 16 (Fig. 6 und 7)) auf die ermittelte Frequenzänderung hin die Frequenz des Mischsignals auf einen weitgehend konstanten Frequenzwert zurückführt.
8. 8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, wobei die Frequenzänderung des Mischsignals zumindest teilweise auf eine Änderung in der Abtastgeschwindigkeit des Elektronenstrahls zurückgeht, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturanordnung einen Abtastgeschwindigkeits-Modulator (40; Fig. 5) umfaßt, der die Abtastgeschwindigkeit des Elektronenstrahls derart zu modulieren gestattet, daß die betreffende Änderung minimiert ist.
9. 9c Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturanordnung eine Rückkopplungsschaltung (24, 13,16 gemäß Fig. 6 und 7) umfaßt, durch die ein für die ermittelte Frequenzänderung des Mischsignals (fj) kennzeichnendes Steuersignal dem örtlichen Oszillator (13) zurückgekoppelt wird, und daß der örtliche Oszillator auf das Auftreten des betreffenden Steuersignals hin derart einstellbar ist, daß die Frequenz des örtlichen Schwingungssignals verändert wird.
10. 10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9» wobei die Frequenzänderung des Mischsignals zumindest teilweise auf eine Änderung in der Indexfrequenz des Indexsignals zurückgeht, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturanordnung ein steuerbares Filter (16) aufweist, dessen Mittenfrequenz weitgehend auf einer erwarteten bestimmten Indexfrequenz zentriert ist und auf das Auftreten der ermittelten

    030 Π 20/0718

    Frequenzänderung des Mischsignals hin derart verschoben wird, daß sie der Änderung in der Indexfrequenz folgt.
11. 11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor durch einen Frequenzmodulations-Detektor (23) gebildet ist, der an dem Bandpaßverstärker (21,22) angeschlossen ist und dessen Mittenfrequenz weitgehend auf einer erwarteten bestimmten Frequenz des Mischsignals (f,) zentriert ist, und daß der betreffende Detektor derart betrieben ist, daß er ein Detektorsignal in dem Fall erzeugt, daß die Frequenz des Mischsignals von der betreffenden erwarteten bestimmten Frequenz abweicht.
12. 12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor ein Filter (24) enthält, welches an dem Frequenzmodulations-Detektor (23) zur Abgabe eines Gleichspannungssignals auf das Auftreten des betreffenden Detektorsignals hin angeschlossen ist.
13. 13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor durch einen Bezugsoszillator (26) für die Erzeugung eines Bezugsschwingungssignals, dessen Frequenz weitgehend gleich einer erwarteten bestimmten Frequenz des Mischsignals (fj) ist, und durch einen Phasenvergleicher (25) gebildet ist, der auf das Auftreten des verstärkten Mischsignals und des Bezugsschwingungssignals hin ein Detektorsignal in Abhängigkeit von der Phasendifferenz zwischen den betreffenden Signalen erzeugt.
14. 14. Schaltungsanordnung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor ferner ein Filter (24) umfaßt, welches an dem Phasenvergleicher (25) zur Erzeugung eines Gleichspannungssignals auf das Auftreten des betreffenden Detektorsignals hin angeschlossen ist.
15. 15. Schaltungsanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Mischer (30) mit dem örtlichen

    030Π20/0718

    Oszillator (13) und dem Bezugsoszillator (26) derart verbunden ist, daß er das örtliche Schwingungssignal und das Bezugsschwingungssignal mischt und ein verstärktes Indexsignal mit der betreffenden Indexfrequenz abgibt.

    0 3 0 0 2 0/071