DE2950467C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben ist.

Es ist bereits eine Phasenkorrekturschaltung für Farbfernsehempfänger mit einer Index-Farbbildröhre bekannt (DE-AS 12 83 873). Bei dem betreffenden Empfänger ist das am Ausgang eines Strahlindex-Signalverstärkers auftretende Signal ein in seiner Frequenz in einem Frequenzvervielfacher heraufgesetztes Signal. Um ein Farbsignal in ein punktsequentielles Farbsignal umzusetzen, wird ein Chrominanz- Träger-Bezugssignal einen Frequenzmischer zugeführt, dem ferner das Ausgangssignal des erwähnten Frequenzvervielfachers zugeführt wird. Das so erhaltene Ausgangssignal wird einem weiteren Frequenzmischer zugeführt, in welchem eine Mischung mit einem Chrominanzsignal erfolgt. Das vom Ausgang dieses Frequenzmischers erhaltene resultierende Farbsignal wird dann in einem Addierer zu einem Signal hinzuaddiert, welches in gesonderten Schaltkreisen getrennt umgewandelt wurde, so daß ein sogenanntes Punktfolgesignal entsteht. Dieses Signal wird dann einer Elektrode der Bildröhre zugeführt. Bei der gerade betrachteten bekannten Schaltungsanordnung stellt der Frequenzvervielfacher einen automatischen Frequenzvervielfacher vom Phasentyp dar, der einen Phasendetektor umfaßt, von dessen Ausgangssignal ein Teil zur Steuerung eines veränderbaren Phasenschiebers herangezogen wird. Dieser Phasenschieber hat die Funktion, das erwähnte Chrominanz-Träger-Bezugssignal als ein Eingangssignal aufzunehmen und die Phase seines Ausgangssignals in geeigneter Weise zu verschieben. Dieser Schaltungsaufbau und die mit diesem verbundene Arbeitsweise gestatten jedoch nicht immer eine einwandfreie Farbumschaltung bei einem Farbfernsehempfänger mit einer Kathodenstrahlröhre vom Strahlindextyp.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art so weiterzubilden, daß die Farbumschaltung dem Abtasten der jeweiligen Farbelemente durch den Elektronenstrahl entspricht, und zwar unabhängig von irgendwelchen Zeitverzögerungen in der Schaltungsanordnung, durch welche die Farbumschaltung vom Indexsignal ausgehend gesteuert wird.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Maßnahme.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß mit insgesamt besonders geringem schaltungstechnischen Aufwand eine sichere Steuerung der Farbumschaltung in einem Farbfernsehempfänger mit einer Kathodenstrahlröhre vom Strahlindextyp ermöglicht ist.

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielsweise näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels einer Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung,

Fig. 3 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der inhärenten Phasenverschiebung, die durch die Ausführungsbeispiele gemäß den Fig. 1 und 2 ausgeübt wird,

Fig. 4 ein Schaltbild eines Phasenverschiebers, der bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß Fig. 1 verwendbar ist,

Fig. 5 ein Schaltbild eines spannungsgesteuerten Oszillators, der bei einer phasenstarren Schleife gemäß Fig. 1 verwendbar ist,

Fig. 6 ein Schaltbild eines spannungsgesteuerten Oszillators, der in einer phasenstarren Schleife gemäß Fig. 2 verwendbar ist,

Fig. 7A-7G Signalverläufe, auf die bei der Erläuterung des Betriebs des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 Bezug genommen wird,

Fig. 8A-8E Singnalverläufe, auf die bei der Erläuterung des Betriebs des spannungsgesteuerten Oszillators gemäß den Fig. 5 und 6 Bezug genommen wird,

Fig. 9A-9E Signalverläufe, auf die bei der Erläuterung des Betriebs des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 2 Bezug genommen wird,

Fig. 10 schematisch im Querschnitt eine Wiedergabe eines Teils des Abbildungsschirms einer Kathodenstrahlröhre, der bei einem Strahlindex-Farbfernsehempfänger gemäß der Erfindung verwendbar ist.

Aus der Zeichnung und insbesondere der Fig. 1 ergibt sich, daß bei einem Strahlindex-Farbfernsehempfänger eine einstrahlige Kathodenstrahlröhre 10 mit einem Abbildungsschirm 5 vorgesehen ist, der Tripel aus roten, grünen und blauen Farbelementen bzw. Farbleuchtstoffelementen R, G bzw. B besitzt (Fig. 10). Wie bekannt, gibt jedes Leuchtstoffelement Licht einer entsprechenden Farbe ab, wenn es durch einen abtastenden Elektronenstrahl erregt ist, wobei die Intensität des dadurch abgegebenen Lichtes durch die Intensität des auftreffenden Strahls bestimmt ist. Die Tripel der sich vertikal erstreckenden Leuchstoffelemente oder -streifen R, G und B besitzen eine Schrittweite P _T und wiederholen sich in horizontaler Abtastrichtung des Strahls in der Reihenfolge R, G, B, R, G, B, R, G, B. . . . . Benachbarte Farbleuchtstoffelemente sind durch Bänder 7 aus einem schwarzen Werkstoff wie Kohle oder dergleichen getrennt. Die Bänder 7 des schwarzen Werkstoffs und die Farbleuchtstoffelemente R, G und B sind an der Rückseite oder Innenseite der üblichen Glasfrontplatte oder -scheibe 10 a der Röhre 10 vorgesehen.

Eine Metallschicht 8 aus beispielsweise Aluminium ist dünn aufgetragen, wie durch Dampfniederschlag, über der gesamten Rückseite des Schirms 5, so daß sie wirksam als Lichtreflektor wirkt, während sie für Elektronen im wesentlichen durchlässig ist. Daher kann der Elektronenstrahl 9 zu Erregung der Farbleuchtstoffstreifen R, G und B die Metallschicht 8 durchdringen, während von den Farbleuchtstoffstreifen als Folge einer solchen Erregung abgegebenes Licht zum größten Teil nach vorne in Richtung auf den Betrachter reflektiert wird, statt daß es in die Farbkathodenstrahlröhre 10 gerichtet wird.

Indexleuchtstoffstreifen oder -elemente I _N erstrecken sich vertikal an der Rückseite der Metallschicht 8 an Stellen, die voneinander horizontal über die Fläche des Schirms 5 beabstandet sind. Die Indexstreifen oder -elemente I _N sind in vorgegebenen Lagebeziehungen zu den Farbleuchtstoffstreifen R, G und B angeordnet. Beispielsweise ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Schrittweite oder der Abstand P _I zwischen den Indexelemente I _N so gewählt, daß er 2/3 der Schrittweite P _T der Tripel der roten, grünen und blauen Leuchtstoffstreifen R, G und B entspricht, wobei die Indexelemente I _N zwischen den benachbarten roten, grünen und blauen Leuchtstoffstreifen R, G und B angeordnet sind.

Wenn der Elektronenstrahl den Abbildungsschirm 5 abtastet, werden die Indexelemente I _N zur Abgabe von Licht erregt, wobei dieses Licht jedoch nicht durch die reflektierende Metallschicht 8 hindurchtreten kann und daher nicht das Farbfernsehbild stört, das durch Erregen der Farbleuchtstoffstreifen erzeugt wird, wenn der Strahl aufeinanderfolgend horizontale Zeilen abtastet. Daher empfängt ein Betrachter ein Farb-Videobild ohne unerwünschte Interferenzen oder Störungen aufgrund des durch die Erregung der Indexelemente I _N abgegebenen Lichtes.

Beim dargestellten Strahlindex-Farbfernsehempfänger gemäß Fig. 1 werden Rot-, Grün- und Blau-Primärfarbsignale E _R , E _G , E _B selektiv über Umschalt- oder Verknüpfungsschaltungen 70 R, 70 G bzw. 70 B einem ersten Gitter 11 der Röhre 10 zugeführt, durch das der Strahlstrom des Elektronenstrahls 9 gesteuert wird, wenn Letzterer die jeweiligen Farbleuchtstoffstreifen R, G und B abtastet. Es sei angenommen, daß der Farbfernsehempfänger gemäß Fig. 1 eine übliche Schaltungsanordnung (nicht dargestellt) enthält, durch die die Rot-, Grün- und Blau-Farbsteuer- bzw. -Informationssignale E _R , E _G bzw. E _B von einem empfangenen Farbfersehsignalgemisch abgeleitet werden. Es sei weiter angenommen, daß eine übliche (nicht dargestellte) Strahlablenkvorrichtung vorgesehen ist, um den Elektronenstrahl zur Abtastung eines üblichen Rasters über den Abbildungsschirm 5 abzulenken. Die Verknüpfungsschaltungen 70 R, 70 G und 70 B können eine analoge Verknüpfungseinrichtung aufweisen, die so gestaltet ist, daß sie Analogsignale verknüpft oder überträgt, d. h., die Farbsteuersignale, die daran angelegt werden, wenn Verknüpfungsimpulssignale P _R , P _G bzw. P _B in Koinzidenz mit den jeweiligen Analogsignalen angelegt sind. Die Verknüpfungsimpulssignale P _R , P _G und P _B sind um 120° zueinander phasenverschoben zum sequentiellen Öffnen oder Durchschalten der jeweiligen Verknüpfungsschaltungen für den Durchtritt der Primärfarbsignale E _R , E _G und E _B in Folge, wenn der Elektronenstrahl 9 die jeweiligen Farbleuchtstoffstreifen R, G und B abtastet mit dem Ergebnis, daß die Primärsignale synchron dem Gitter 11 der Röhre 10 zugeführt werden. Daher wird, wenn die Verknüpfungsschaltung 70 R durch das Verknüpfungsimpulssignal P _R freigegeben ist, diese Verknüpfungsschaltung 70 R geöffnet bzw. durchgeschaltet, um das Rot-Farbsteuer- oder -Informationssignal E _R zu übertragen. In ähnlicher Weise wird, wenn die Verknüpfungsschaltung 70 G durch das Verknüpfungsimpulssignal P _G freigegeben ist, diese Verknüpfungsschaltung 70 G geöffnet bzw. durchgeschaltet zur Übertragung des Grün-Farbsteuer- bzw. -Informationssignals E _G . Schließlich wird, wenn die Verknüpfungsschaltung 70 B durch das Verknüpfungsimpulssignal P _B freigegeben ist, die Verknüpfungsschaltung 70 B geöffnet bzw. durchgeschaltet zum Übertragen des Blau-Farbsteuer- oder -Informationssignals E _B . Die Ausgänge der Verknüpfungsschaltungen 70 R, 70 G und 70 B sind gemeinsam mit einem Videoverstärker 80 verbunden, der seinerseits die verknüpften und durchgeschalteten Farbsteuer- oder Informationssignale dem Gitter 11 zuführt. Daher werden die Rot-, Grün- und Blau-Primärfarbsteuersignale E _R , E _G und E _B von den Verknüpfungsschaltungen in regelmäßiger Folge übertragen, um als Sequenz von Farbsteuersignalen aufzutreten, die dann über den Videoverstärker 80 dem ersten Gitter 11 der Kathodenstrahlröhre 10 zugeführt werden zur Dichtemodulation des Elektronenstrahls 9, wenn Letzterer die roten, grünen bzw. blauen Streifen R, G bzw. B abtastet.

Ein Fotodetektor 20, der an der Außenseite des trichterförmigen Abschnittes der Hülle der Farbkathodenstrahlröhre 10 angeordnet ist, ist so ausgebildet, daß er Licht empfängt, das von jedem Indexelement I _N abgegeben wird, wenn Letzteres durch den abtastenden Elektronenstrahl erregt wird. Daher wird, wenn der Elektronenstrahl 9 jedes Indexelement I _N abtastet, das von dem Indexelement I _N abgegebene sich ergebende Signal durch den Fotodetektor 20 erfaßt, der ein entsprechendes Ausgangssignal erzeugt, das einem Bandpaßfilter 30 zugeführt wird. Das Filter 30 ist so ausgebildet, daß ein Indexsignal S _I in einem Frequenzband hindurchtritt, das durch die Schrittweite P _I zwischen benachbarten Indexelementen I _N und der Abtastgeschwindigkeit des Elektronenstrahls 9 bestimmt ist.

Gemäß Fig. 1 wird, um eine Farbumschaltung, d. h., eine Steuerung der Betriebe der Umschalt- oder Verknüpfungsschaltungen 70 R, 70 G und 70 B in dem Strahlindex-Farbfernsehempfänger zu erhalten, das Indexsignal S _I vom Bandpaßfilter 30 einer phasenstarren Schleife 40 (Phasenregelkreis, PLL) zugeführt, die so arbeitet, daß sie ein Signal P _O (Fig. 7A) erzeugt, das mit dem Indexsignal S _I synchronisiert ist und die doppelte Frequenz des Indexsignals besitzt. Die phasenstarre Schleife 40 kann einen spannungsgesteuerten Oszillator 42 enthalten, der Schwingungsimpulse erzeugt mit einer Mittenfrequenz, die annähernd das Doppelte der Frequenz des Indexsignals S _I ist, und die in einem Frequenzteiler 43 durch zwei frequenzgeteilt werden. Die sich ergebenden frequenzgeteilten Impulse P _N vom Frequenzteiler 43 werden einem Phasenvergleicher 41 zum Phasenvergleich mit dem Indexsignal S _I vom Bandpaßfilter 30 zugeführt. Das sich ergebende Vergleichs-Fehlersignal von dem Phasenvergleicher 41 wird über ein Tiefpaßfilter 44 dem spannungsgesteuerten Oszillator 42 zugeführt, der die Impulse P _O mit einer Phasenverriegelung auf die doppelte Frequenz des Indexsignals S _I erzeugt.

Fig. 5 zeigt einen spannungsgesteuerten Oszillator 42 (VCO), der in der phasenstarren Schleife 40 gemäß Fig. 1 verwendet werden kann. Der VCO 42 besteht, wie dargestellt, aus einem Paar von emittergekoppelten Mulitvibratoren, die ein erstes Paar von Transistoren 131 und 136 enthalten, deren Kollektoren und Basen miteinander verbunden sind, und ein zweites Paar von Transistoren 132 und 137 enthalten, deren Kollektoren und Basen ebenfalls miteinander verbunden sind, wobei die Kollektoren jedes Paars von Transistoren mit einer Spannungsquelle Vcc über Widerstände 143 bzw. 144 verbunden sind, die jeweils einen Widerstandswert R besitzen. Die Emitter der Transistoren 136 und 137 sind direkt miteinander verbunden und die Emitter der Transistoren 131 und 132 sind miteinander über einen Kondensator 133 der Kapazität C verbunden. Die Transistoren 136 und 137 sind emitterseitig mit dem Kollektor eines Transistors 138 verbunden und die Emitter der Transistoren 131 und 132 sind mit den Kollektoren von Transistoren 134 bzw. 135 verbunden, wobei die Transistoren 134 und 135 eine gemeinsame Basis besitzen. Die Emitter der Transistoren 134, 135 und 138 sind miteinander verbunden und mit Masse über eine Konstantstromquelle 139 verbunden, die einen Strom 21 _I erzeugt. Eine Steuerspannung E _C vom Tiefpaßfilter 44 gemäß Fig. 1 wird zwischen der gemeinsamen Basis der Transistoren 134 und 135 und der Basis des Transistors 138 angelegt. Weiter ist die gemeinsame Basis der Transistoren 131 und 136 mit dem Emitter eines Transistors 142 verbunden, der kollektorseitig ebenfalls mit der Stromversorgung +Vcc verbunden ist, während die Basis des Transistors 142 mit den Kollektoren der Transistoren 132 und 137 verbunden ist. Die gemeinsame Basis der Transistoren 132 und 137 ist in ähnlicher Weise mit dem Emitter eines Transistors 141 verbunden, dessen Kollektor mit der Stromversorgung +Vcc verbunden ist und der basisseitig mit den Kollektoren der Transistoren 131 und 136 verbunden ist.

Mit einem Wert der Versorgungsspannung von +Vcc dem Basis- Emitter-Durchlaßspannungsabfall V _BE jedes Transistors, der Kapazität C des Kondensators 133, dem von der Konstantstromquelle 138 erzeugten Strom 2 I _O , dem Widerstandswert R jedes Lastwiderstands 143 und 144 und einem Strom I durch jeden Transistor 134 und 135 (da der Strom durch den Transistor 134 gleich dem durch den Transistor 135 ist), ändern sich die Emitterpotentiale V _EX , V _EY und die Kollektorpotentiale V _CX , V _CY der Transistoren 131 bzw. 132, wie in den Fig. 8A-8D dargestellt. Das heißt, zu dem Augenblick, zu dem die Transistoren 131 und 136 durchschalten, sperren die Transistoren 132 und 137. Zu diesem Zeitpunkt fällt am Emitteranschluß des Transistors 131 ein Potential V _EX eines Wertes Vcc - 2 V _BE ab, und fällt am Transistor 132 an dessen Emitter ein Potential V _EY eines Wertes Vcc - 2 V _BE + 2 I _O · R ab. Daher entspricht die Ladespannung über dem Kondensator 133 2 I _O mit einer Polarität, wie es in Fig. 5 dargestellt ist. Danach fließt die Summe 21 der Ströme, die durch die Transistoren 134 und 135 fließen, durch den Transistor 131, da der Transistor 132 gesperrt ist. Das heißt, daß, da die Ströme durch die Transistoren 134 und 135 gleich sind, ein Strom I von dem Emitter des Transistors 131 über den Kondensator 133 zum Kollektor des Transistors 135 fließt. Als Folge davon wird das Emitterpotential V _EY des Transistors 132 mit einer Geschwindigkeit verringert, die durch die Neigung mit einem Wert I/C bestimmt ist, wobei I der durch den Kondensator 133 fließende Strom und C der Wert dessen Kapazität sind. Das heißt, daß ein Strom 2(I _O -I) durch die Transistoren 138 und 136 fließt, wodurch ein Strom von 2 I _O durch den Lastwiderstand 143 fließt. Wenn die Spannung über dem Kondensator 133 einem Wert 2 I _O · R entspricht mit einer Polarität, die der in Fig. 5 dargestellten entgegengesetzt ist, schalten die Transistorene 132 und 137 durch und sperren die Transistoren 131 und 136. Dies ist die Folge der Vorwärts- bzw. Mitkopplungsschleife der Transistoren 132, 137, 142 und 131, 136. Der vorstehende Betrieb wird dann wiederholt, wobei der Strom von dem Emitter des Transistors 132 zum Transistor 134 über den Kondensator 133 fließt, usw. Folglich kann die Schwingungsfrequenz der VCO 42 aus dem Wert von I/C bestimmt werden, und da der Strom I, der durch die Transistoren 134 und 135 fließt, durch die Steuerspannung I _C eingestellt werden kann, kann entsprechend die Schwingungsfrequenz geändert werden.

Gemäß Fig. 1 werden die Schwingungsimpulse P _O von dem VCO 42, die mit dem gefilterten Indexsignal phasenverriegelt sind und eine Frequenz besitzen, die das Doppelte der Frequenz des Indexsignals ist, einem Verknüpfungsimpulsgenerator 60 über einen Phasenschieber 50 zugeführt. Für die vorliegende Erfindung genügt es, festzustellen, daß der Verknüpfungsgenerator 60, nachdem er gesetzt ist oder mit der Bewegung des Elektronenstrahls synchronisiert ist zu Beginn einer Horizontalabtastung mittels eines Betriebsart-Setzimpulses P _MS , der in geeigneter Weise zugeführt wird, aufeinanderfolgend dreiphasige Verknüpfungsimpulssignale P _R , P _G und P _B erzeugt, mit einer Frequenz, die einem Drittel der Impulse P _O von der phasenstarren Schleife 40 entspricht, d. h. , 2/3 der Frequenz des Indexsignals S _I , wobei die Impulse P _R , P _G und P _B sequentiell in der Phase um 120° versetzt sind, wie das in den Fig. 7C, 7E bzw. 7F dargestellt ist. Die Verknüpfungsimpulssignale P _R , P _G und P _B werden den Verknüpfungsschaltungen 70 R, 70 G bzw. 70 B zugeführt, um die Verknüpfungsschaltungen freizugeben für das Hindurchlasen der Rot-, Grün- bzw. Blau-Primärfarbsteuersignale E _R , E _G bzw. E _B , wie das erläutert worden ist.

Jedoch üben, wie bereits erwähnt, die phasenstarre Schleife 40, das Bandpaßfilter 30 und der Fotodetektor 20 eine Phasen oder Zeitverzögerung auf das Indexsignal S _I und auf die sich ergebenden Impulse P _O aus, wenn eine Änderung in der Abtastgeschwindigkeit des Elektronenstrahls 9 auftritt, wobei eine solche Verzögerung eine Farb-Fehlausrichtung zur Folge haben kann und demzufolge eine Änderung in der Farbe und der Farbsättigung des dargestellten Videobildes am Abbildungsschirm 5. Zur Kompensation einer solchen Phasenverzögerung wird gemäß der Erfindung der Phasenschieber 50 gesteuert, der zwischen der phasenstarren Schleife 40 und dem Verknüpfungsimpulsgenerator 60 vorgesehen ist, zur Änderung der Phase des Schwingungsimpulssignals P _O , das dem Verknüpfungsimpulsgenerator 60 zugeführt wird. Um eine solche Steuerung des Phasenschiebers 50 zu erreichen, wird ein Steuersignal E _L vom Tiefpaßfilter 44 der phasenstarren Schleife 40 dem Phasenschieber zugeführt und wird das Ausmaß der Phasenverschiebung, das auf das Schwingungsimpulssignal P _O ausgeübt wird, verändert.

Gemäß Fig. 4 kann gemäß einem Ausführungsbeispiel eines veränderbaren Phasenschiebers 50, der bei der Schaltung gemäß Fig. 1 verwendbar ist, eine veränderbare Konstantstromquelle 51 vorgesehen sein, die einen Konstantstrom I _A erzeugt, der in geeigneter Weise durch ein Ausgangssignal oder eine Steuerspannung vom Tiefpaßfilter 44 der phasenstarren Schleife 40 gesteuert ist, und die in Reihe mit der Kollektor-Emitter- Strecke eines Transistors 52 zwischen einer Spannungsquelle +Vcc und Masse geschaltet ist. Ein Kondensator 53 ist parallel zur Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 52 geschaltet, der basisseitig mit dem Ausgangsimpuls P _O vom VCO 42 der phasenstarren Schleife 40 versorgt ist. Die Spannung E _I (Fig. 7B), die über dem Kondensator 53 abfällt, wird dann einer Signalformerschaltung 54 zugeführt, um davon einen Ausgangsimpuls P _S (Fig. 7C) als Ausgangssignal des Phasenschiebers 50 zu erzeugen.

Wenn der Ausgangsimpuls P _O vom VCO 42 auf dem Logikpegel "1" (Fig. 7A) ist, um den Transistor 52 durchzuschalten, ist die Spannung E _I (Fig. 7B) über den Kondensator 53 auf Massepotential. Wenn jedoch der Ausgangsimpuls P _O auf dem Logikpegel "0" ist, um den Transistor 52 nicht betrieben zu halten (gesperrt zu halten), wird der Kondensator 53 durch den Strom I _A von der Konstantstromquelle 51 aufgeladen, wodurch die Spannung E _I über dem Kondensator 53 mit einer bestimmten Geschwindigkeit ansteigt. Wenn die Spannung E _I einen Wert über einem Schwellenpegel V _O (Fig. 7B) der Signalformerschaltung 54 besitzt, besitzt der Ausgangsimpuls P _S (Fig. 7C) vom Phasenschieber 50 einen Wert entsprechend dem Logikpegel "0". Andererseits nimmt der Ausgangsimpuls P _S einen Wert entsprechend dem Logikpegel "1" an, wenn die Spannung E _I unter den Schwellenpegel V _O abfällt. Folglich wird die negativ werdende oder Abfallflanke des Ausgangsimpulses P _S gegenüber der Abfallflanke des Ausgangsimpulses P _O vom VCO 42 verzögert, obwohl deren positiv werdende oder Anstiegsflanken in Koinzidenz sind. Dies ist insbesondere wesentlich, da die Verknüpfungsimpulse P _R , P _G und P _B vom Verknüpfungsimpulsgenerator 60 an den Abfallflanken des Ausgangsimpulses P _S erzeugt werden, wie das in den Fig. 7D-7F dargestellt ist. Daher erreicht beispielsweise, wenn der Strom I _A von der Konstantstromquelle 51 proportional zur Steuerspannung vom Tiefpaßfilter 44 ansteigt, ein Anstieg der Steuerspannung, daß die Spannung E _I eine größere Neigung besitzt, wodurch der Zeitpunkt voreilt, zu dem Ausgangsimpulse P _S auf den Logikpegel "0" abfallen, wie das durch die Strichlinien längs der Vollinien in Fig. 7C dargestellt ist. Dies hat folglich Verknüpfungsimpulssignale P _R , P _G und P _B zur Folge, die in der Phase voreilen in Übereinstimmung mit einer solchen Zunahme der Steuerspannung.

Folglich ergibt sich aus Fig. 3, bei einer Verschiebung Δ ω der Winkelfrequenz zwischen dem Indexsignal S _I und einem Bezugssignal einer Winkelfrequenz ω₀ und bei einer Pegelabweichung Δ V zwischen der Steuerspannung vom Tiefpaßfilter 44 und einem Bezugspotential Vo, daß Δ V proportional Δω ist. Es ist dabei festzuhalten, daß selbstverständlich die Winkelfrequenz des Indexsignals proportional der Abtastgeschwindigkeit des Elektronenstrahls ist. Folglich entspricht der Pegel des Steuersignals vom Tiefpaßfilter 44, und insbesondere die Pegelabweichung Δ V einer solchen Abweichung der Winkelfrequenz, so daß eine größere Veränderung im Pegel des Steuersignals einer größeren Abweichung der Winkelfrequenz und der Strahlgeschwindigkeit entspricht. Wenn weiter als Ergebnis einer solchen Frequenzänderung die Ansprechzeit des Fotodetektors 20 und des Bandpaßfilters 30 um die Zeit τ 1 und die Ansprechzeit der phasenstarren Schleife 40 um die Zeit τ 2 verzögert sind, eine Gesamt-Phasenabweichung Δϕ zwischen dem Impuls P _O vom Oszillator 42 und einem Bezugssignal einer Phase ϕ ₀ zu:

Δ ϕ = N(Δ ω · τ 1) + (N · Δω ) τ 2 = N - Δω ( τ -1 + τ 2).

Wie in Fig. 3 dargestellt, ist diese Phasenabweichung Δ ϕ auch proportional der Abweichung der Winkelfrequenz Δω und folglich Änderungen der Strahlgeschwindigkeit.

Folglich wird die Phase des Ausgangsimpulses P _O vom Oszillator 42 im veränderbaren Phasenschieber 50 entsprechend der Ausgangsspannung vom Tiefpaßfilter 44 in Gegenrichtung und um einen Betrag verschoben, der der Phasenverschiebung oder Zeitverzögerung entspricht, die durch den Fotodetektor 20 des Bandpaßfilter 30 und die phasenstarre Schleife 40 ausgeübt wird. Folglich wird der Elektronenstrahl 9 richtig mit der Farbinformation moduliert, wenn er die jeweiligen Farbleuchtstoffstreifen abtastet, unabhängig von irgendeiner Zeitverzögerung, die durch die Farbsteuerschaltungsanordnung ausgeübt wird, wodurch sich keine Farbtonänderung und keine relative Verringerung der Leuchtdichte und der Farbsättigung ergibt. Es ist festzuhalten, daß, wie in Fig. 7G dargestellt, der Ausgangsimpuls P _N vom Frequenzteiler 43 der phasenstarren Schleife 40 reversiert, d. h., ansteigt und abfällt mit der Anstiegsflanke der aufeinanderfolgenden Ausgangsimpulse P _O vom VCO 42. Dies ergibt ein Tastverhältnis von 50% zu allen Zeitpunkten derart, daß die Phase der Impulse P _N nicht durch Phasenänderungen im Ausgangsimpuls P _S des veränderbaren Phasenschiebers 50 beeinflußt wird.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung zum Steuern des Elektronenstrahls in einem Strahlindex- Farbfernsehempfänger sind mit Bezug auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1 entsprechenden Elementen gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Bei der Vorrichtung gemäß Fig. 2 führt der VCO 42′ auch die Phasenverschiebung des hier nicht vorhandenen Phasenschiebers 50 gemäß Fig. 1 durch und gibt Ausgangsimpulse P _S an den Verknüpfungsimpulsgenerator 60 ab.

Wie in Fig. 6 dargestellt, entspricht ein spannungsgesteuerter Oszillator 42′, der bei der Schaltung gemäß Fig. 4 verwendet werden kann, dem VCO 42 gemäß Fig. 5, jedoch mit folgenden Ausnahmen:
Bei dem VCO 42′ sind die Emitter der Transistoren 134 und 135 mit dem Kollektor eines Transistors 149 verbunden, dessen Kollektor-Emitter-Strecke mit der Kollektor-Emitter- Strecke des Transistors 135 reihengeschaltet ist. Die Emitter der Transistoren 149 und 138 sind miteinander verbunden und deren Verbindungspunkt ist mit der Konstantstromquelle 139 verbunden. Weiter sind die Basen der Transistoren 134 und 135 nicht mehr miteinander verbunden und wird die Steuerspannung E _L vom Tiefpaßfilter 44 zwischen diese Basen angelegt, wodurch eine Ausgangsspannung E _C vom Tiefpaßfilter 44 zwischen den Basen der Transistoren 149 und 138 angelegt wird. Daher kann, wenn die Spannung E _C , die vom Tiefpaßfilter 44 abgegeben wird, an die Transistoren 149 und 138 angelegt wird, um das Verhältnis der Ströme durch diese Transistoren zu ändern, die Schwingungsfrequenz des VCO 42′ in einer Weise geändert werden, die der mit Bezug auf den VCO 42 gemäß Fig. 5 erläuterten ähnlich ist.

Jedoch sind beim VCO 42′ die Ströme I _X und I _Y durch die Transistoren 134 bzw. 135 nicht mehr gleich, obwohl eine feste Beziehung zwischen diesen Strömen besteht, die gegeben ist durch: I _X + I _Y = 2I. Das heißt, obwohl das Steuerspannungssignal E _L , das zwischen den Basen der Transistors 134 und 135 anliegt, so geändert wird, daß das relative Verhältnis der Ströme I _X , I _Y verändert wird, entspricht die Summe dieser Ströme stets 2I. Daher wird der Ausgangsimpuls P _S (Fig. 9A) vom VCO 42′in einer Weise phasenverschoben, die ähnlich der bei dem Phasenverschieber 50 gemäß Fig. 1 ist. Folglich werden Verknüpfungsimpulse P _R , P _G und P _B (Fig. 9B, 9C bzw. 9D) in entsprechender Weise so phasenverschoben, daß der Elektronenstrahl richtig mit der Farbinformation moduliert wird, wenn er die jeweiligen Farbleuchtstoffstreifen abtastet, unabhängig von Änderungen des Steuersignalpegels vom Tiefpaßfilter 44, d. h., unabhängig von irgendeiner Zeitverzögerung, die durch den Fotodetektor 20, das Bandpaßfilter 30 und die phasenstarre Schleife 40 ausgeübt wird. Weiter ergibt sich aus Fig. 9E, daß der Ausgangsimpuls P _N vom Frequenzteiler 43 reserviert oder umkehrend ist, d.h., ansteigt oder abfällt mit den Anstiegsflanken der Ausgangsimpulse P _S des VCO 42′. Dies hat ein Tastverhältnis von 50% zur Folge, sowie einen frequenzgeteilten Impuls P _N , dessen Phase nicht durch Phasenänderungen des Ausgangsimpulses P _S des VCO 42′ beeinflußt ist.

Es zeigt sich, daß obwohl die Erfindung bei der Anwendung auf eine Strahlindex-Farbkathodenstrahlröhre 10 erläutert worden ist, bei der die Schrittweise P _I der Indexelemente I _N 2/3 der Schrittweite P _T der Tripel der roten, grünen und blauen Leuchtstoffstreifen R, G und B beträgt, die Erfindung in ähnlicher Weise auf eine Strahlindex-Farbkathodenstrahlröhre anwendbar ist, die andere Schrittweitenbeziehungen besitzt, beispielsweise, bei der die Schrittweite der Indexelemente oder -streifen I _N gleich der der Tripel aus roten, grünen und blauen Leuchtstoffstreifen ist oder ein ganzzahliges Vielfaches davon.

Selbstverständlich sind noch weitere Ausführungsbeispiele möglich.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltunganordnung zum Steuern der Farbumschaltung bei einem Strahlindex-Farbfernsehempfänger. Bei einem üblichen Strahlindex-Farbfernsehempfänger besitzt der Abbildungsschirm 5 eine Einstrahl-Kathodenstrahlröhre 10 Tripel aus roten, grünen und blauen Farbleuchtstoffstreifen R, G bzw. B, die an der Innenfläche einer Glas-Frontplatte angeordnet sind und voneinander durch Bänder 7 aus schwarzem Werkstoff getrennt sind. Periodische Indexleuchtstoffstreifen I _N sind ebenfalls auf einer Metallschicht 8 vorgesehen, die die Farbleuchtstoffstreifen bedeckt und die für den abtastenden Elektronenstrahl durchlässig ist. Wenn der Elektronenstrahl jede horizontale Zeile über dem Abbildungsschirm abtastet zur Erregung der Farbleuchtstoffstreifen R, G, E werden die Indexstreifen I _N ebenfalls durch den Strahl erregt und die abgegebene Energie erreicht, daß ein Fotodetektor 20 eine Folge von Impulsen erzeugt, die als Indexsignal S _I verwendet wird.

Da das Indexsignal S _I mit der Abtastung des Elektronenstrahls synchronisiert ist, können sequentiell Rot-, Grün- und Blau- Verknüpfungssignale P _R , P _G , P _B von dem Indexsignal S _I abgeleitet werden, wobei diese Verknüpfungssignale P _R , P _G , P _B ebenfalls mit der Abtastung des Strahls synchronisiert sind. Wenn der Strahl in richtiger Abtastausrichtung mit roten, grünen und blauen Leuchtstoffsreifen R, G, B in sich wiederholender Folge bewegt wird, werden die Rot-, Grün- und Blau- Verknüpfungssignale P _R , P _G , P _B in der gleichen sich wiederholenden Folge erzeugt. Diese Rot-, Grün- und Blau-Verknüpfungssignale oder -impulse P _R , P _G , P _B werden zum Steuern der Verknüpfung (Durchschaltung) der Rot-, Grün- und Blau-Farbsteuer- bzw. -Informationssignale R _R , E _G , E _B verwendet, die von einem ankommenden Fernsehsignal abgeleitet sind, zum Steuergitter 11 der Kathodenstrahlröhre 10, wodurch die Dichte des Strahls mit der geeigneten Farbinformation moduliert wird.

Üblicherweise wird bei einer solchen Schaltungsanordnung, um eine Farbumschaltung zu erreichen, d. h., zur Steuerung der Betriebe der Verknüpfungsschaltungen 70 R, 70 G, 70 B das von dem Fotodetektor 20 und dem Bandpaßfilter 30 erzeugte Indexsignal S _I einer phasenstarren Schleife 40 (Phasenregelkreis) zugeführt, die zum Erzeugen eines Signals P _O betreibbar ist, das mit dem Indexsignal S _I synchronisiert ist und eine Frequenz besitzt, die das Zweifache der des Indexsignals S _I ist. Jedoch üben die phasenstarre Schleife 40, das Bandpaßfilter 30 und der Fotodetektor 20 eine Zeitverzögerung auf das Indexsignal S _I aus, wobei die Zeitverzögerung Änderungen der Strahlgeschwindigkeit entspricht und Farbfehlausrichtungen am Abbildungsschirm 5 zur Folge habe kann.

Daher ist bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung (Fig. 1) eine Phasenschieberschaltung 50 mit einem Impulssignal P _O von einer phasenstarren Schleife 40 versorgt und gibt ein entsprechendes phasenverschobenes Signal P _S an einen Verknüpfungsimpulsgenerator 60 ab, der sequentiell Verknüpfungsimpulssignale P _R , P _G , P _B an die Verknüpfungsschaltungen 70 R, 70 G, 70 B abgibt zum sequentiellen einzelnen Schalten der jeweiligen Farbsteuersignale E _R , E _G , E _B zur Modulation des Elektronenstrahls, wenn der Strahl die Farbleuchtstoffstreifen R, G und B abtastet. Die phasenstarre Schleife 40 enthält einen spannungsgesteuerten Oszillator 42 und ein Tiefpaßfilter 44, das dem Oszillator 42 ein Signal zur Steuerung dessen Ausgangssignals zuführt. Das Tiefpaßfilter 44 gibt auch ein Steuersignal eines Pegels entsprechend der Zeitverzögerung, die durch die phasenstarre Schleife, das Bandpaßfilter 30 und den Fotodetektor 20 erzeugt ist, an die Phasenschieberschaltung 50 ab zum Steuern des Betrags der Phasenverschiebung, die auf die Verknüpfungsimpulssignale P _R , P _G , P _B durch die Phasenschieberschaltung 50 ausgeübt wird.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung (Fig. 2) enthält die phasenstarre Schleife 40 einen steuerbaren Oszillator 42′, der das dem Verknüpfungsimpulsgenerator 60 zugeführte Impulssignal P _O erzeugt und auch phasenverschiebt. Bei diesem letzteren Ausführungsbeispiel führt das Tiefpaßfilter 44 das Steuersignal dem Oszillator 42′ zu zum Steuern des Betrags der Phasenverschiebung, die auf die Verknüpfungsimpulssignale P _R , P _G , P _B durch den Oszillator 42′ ausgeübt wird.

Claims (12)

1. Schaltungsanordnung zum Steuern der Farbumschaltung in einem Farbfernsehempfänger mit einer Kathodenstrahlröhre vom Strahlindextyp,
wobei die Kathodenstrahlröhre einen Anzeigeschirm mit durch einen Elektronenstrahl erregbaren Farbelementen aufweist, die durch den Elektronenstrahl abzutasten sind, wenn dieser durch Farbsteuersignale moduliert wird,
mit Indexelementen, die ebenfalls durch den Elektronenstrahl abgetastet werden, wenn dieser den Anzeigeschirm abtastet,
mit einer Indexsignal-Erzeugerschaltung, die auf die Abtastung der Indexelemente durch den Elektronenstrahl hin ein Indexsignal erzeugt,
mit einer sequentiell arbeitenden Tastschaltung, welche nacheinander die Farbsteuersignale individuell zur Modulation des Elektronenstrahls schaltet, wenn der Elektronenstrahl die entsprechenden Farbelemente abtastet,
mit einer Impulserzeugungs- und -abgabeschaltung, die auf das Indexsignal hin Tastimpulse erzeugt und die diese Tastimpulse an die sequentiell arbeitende Tastschaltung derart abgibt, daß die Durchschaltung der entsprechenden Farbsteuersignale durch diese Tastschaltung gesteuert ist,
und mit einem zu der Impulserzeugungs- und -abgabeschaltung gehörenden spannungsgesteuerten Oszillator, der auf eine Steuerspannung hin, die sich mit Änderungen in der Frequenz des Indexsignals (S _I ) ändert, erste Impulse mit einer Frequenz erzeugt, welche mit der Frequenz des Indexsignals synchronisiert ist,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Phasenschieberschaltung (50, 42′) vorgesehen ist, welche die Phase der genannten ersten Impulse (P _O ) in Abhängigkeit von der Steuerspannung mit den Änderungen in der Frequenz des Indexsignals ändert.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulserzeugungs- und -abgabeschaltung (40, 60) eine phasenstarre Schleife (40) (Phasenregelkreis) enthält zum Erzeugen der ersten Impulse (P _O ) mit einer Frequenz, die mit der Frequenz des Indexsignals (S _I ) synchronisiert ist, sowie eine Verknüpfungsimpulsgeneratorschaltung (60) zum sequentiellen Zuführen der Verknüpfungsimpulse (P _R , P _G , P _B ) zu einer Folgeverknüpfungsschaltung (70 R, 70 G, 70 B, 80), damit diese die entsprechenden Farbsteuersignale (E _R , E _G , E _B ) verknüpft bzw. durchschaltet.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die phasenstarre Schleife (40) den spannungsgesteuerten Oszillator (42, 42′) und ein Tiefpaßfilter (44) enthält, das die Steuerspannung dem spannungsgesteuerten Oszillator (42, 42′) zum Steuern der Erzeugung der ersten Impulse (P _O ) zuführt.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenschieberschaltung (50, 42′) einen veränderbaren Phasenschieber (50) enthält zum Phasenschieben des ersten Impulses (P _O ) und daß das Tiefpaßfilter (44) auch die Steuerspannung dem veränderbaren Phasenschieber (50) zuführt zum Steuern des Betrages der dadurch ausgeübten Phasenverschiebung.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der veränderbare Phasenschieber (50) folgende Elemente aufweist: einen Transistor (52), dessen Eingangselektrode den ersten Impuls (P _O ) von dem spannungsgesteuerten Oszillator (42) empfängt, wobei eine Emitter-Kollektor-Strecke mit einer veränderbaren Stromquelle (51) zwischen einer Spannungsquelle (Vcc) und Masse in Reihe geschaltet ist; einen Kondensator (53), der parallel zu der Emitter-Kollektor-Strecke geschaltet ist; und eine Signalformerschaltung (54), die mit dem Kondensator (53) derart verbunden ist, daß die phasenverschobenen ersten Impulse (P _S ) erzeugt werden, wobei die veränderbare Stromquelle (51) auf den Pegel der Steuerspannung von dem Tiefpaßfilter (44) anspricht.

6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Indexelemente (I _N ) so erregbar sind, daß sie Licht angeben, wenn sie von dem Elektronenstrahl abgetastet werden, und daß die Indexsignal-Erzeugerschaltung (20, 30) einen Fotodetektor (20), der das von den Indexelementen (I _N ) abgegebene Licht empfängt, zur Erzeugung eines periodischen Signals einer Frequenz, die der Frequenz entspricht, mit der die Indexelemente (I _N ) erregt werden, und ein Filter (30) enthält, das das periodische Signal empfängt zur Zufuhr des Indexsignals (S _I ) zur Impulserzeugungs- und -abgabeschaltung (40, 60).

Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Folgeverknüpfungsschaltung (70 R, 70 G, 70 B, 80) mehrere Verknüpfungsschaltungen (70 R, 70 G, 70 B) enthält, die jeweils mit einem entsprechenden der Verknüpfungsimpulse (P _R , P _G , P _B ) und einem entsprechenden der Farbsteuersignale (E _R , E _G , E _B ) versorgt sind, und die zur einzelnen Zufuhr der Farbsteuersignale (E _R , E _G , E _B ) zum Modulieren des Elektronenstrahls (9) dienen, wenn sowohl ein entsprechender Verknüpfungsimpuls als auch ein Farbsteuersignal an die entsprechenden Verknüpfungsschaltungen (70 R, 70 G, 70 B) angelegt sind.

8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenschieberschaltung (42′) in dem spannungsgesteuerten Oszillator (42′) enthalten ist zum veränderbaren Phasenschieben der durch diesen erzeugten ersten Impulse (P _O ), wobei der Oszillator (42′) zwei Eingänge besitzt, und daß die Steuerspannung von dem Tiefpaßfilter (44) einem der beiden Eingänge zum Steuern der Frequenz der ersten Impulse (P _O ) und auch dem anderen der beiden Eingänge zugeführt ist zum Steuern des Betrages der auf die ersten Impulse (P _O ) von dem Oszillator (42′) ausgeübten Phasenverschiebung.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der spannungsgesteuerte Oszillator (42, 42′) einen Multivibrator mit jeweils zwei emittergekoppelten Transistoren (131, 136; 132, 137) enthält, deren Basen und Kollektoren miteinander verbunden sind, wobei die Emitter des einen Transistors (136, 137) jedes Transistorpaars miteinander und die Emitter der anderen Transistoren (131, 132) jedes Transistorpaars miteinander über einen Kondensator (C) verbunden sind.

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Emitter des ersten genannten Transistors (136, 137) jedes Transistorpaars mit einem fünften Transistor (138) verbunden sind, der emitterseitig mit einer veränderbarem Stromquelle (139) verbunden ist, wobei die Emitter von den jeweiligen anderen Transistoren (131, 132) jedes Transistorpaars mit einem sechsten bzw. einem siebten Transistor (134, 135) verbunden sind.

11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Emitter des fünften, des sechsten und des siebten Transistors (138, 134, 135) miteinander verbunden sind, wobei die sechsten und siebenten Transistoren (134, 135) eine gemeinsame Basis besitzen, und daß die Steuerspannung zwischen der Basis des fünften Transistors (138) und der gemeinsamen Basis angelegt ist.

12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Emitter des sechsten und siebten Transistors (134, 135) mit der veränderbaren Stromquelle (139) über die Kollektor-Emitter-Strecke eines achten Transistors (149) verbunden sind, daß die Phasenschieberschaltung in dem Oszillator (42) enthalten ist zum Phasenverschieben der durch diesen erzeugten ersten Impuls (P _O ), und die Steuerspannung zwischen den Basen des fünften und achten Transistors (138, 139) angelegt ist zum Steuern der Erzeugung der ersten Impulse (P _O ) von dem Oszillator (42′) und daß die Steuerspannung auch zwischen den Basen des sechsten und siebten Transistors (134, 135) angelegt ist zum Steuern des Betrages der Phasenverschiebung, die auf die ersten Impulse P _O ) durch den Oszillator (42′) ausgeübt ist.