DE3104254C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft allgemein eine Farbtemperatur-Steuer­ schaltung für einen Farbfernsehempfänger und insbesondere eine Farbtemperatur-Steuerschaltung für einen Farbfernseh­ empfänger, bei der die Blau-Primärfarbspannung größer wird als die Rot-Primärfarbspannung, wenn das Verhältnis zwischen einem Eingangssignal und einem Ausgangssignal näher dem Weiß­ pegel ist als ein bestimmter Pegel.

Zur Wiedergabe eines Bildes auf einem Farbfernsehempfänger mit vollständiger Farbtreue und auch einer schönen weißen Farbe am Weiß-Maximum ist es notwendig, daß das Bezugsweiß des Fernsehempfängers (Kathodenstrahl- bzw. Elektronenstrahl­ röhre) sich unterscheidet zwischen der Zeit, zu der der Lu­ minanz- oder Leuchtdichtepegel eines Videosignals niedrig ist, und der Zeit, zu der Leuchtdichtepegel hoch ist. Beispiels­ weise ist es erwünscht, daß bei einem Pegel unter dem Fleisch- Farbpegel eine Farbtemperatur bei 9300° K + 8 MPCD (geringste wahrnehmbare Farbdifferenz) gehalten ist, während sie bei dem Weiß-Maximumpegel zu 14 000° K + 8 MPCD gemacht wird.

Herkömmlich wird eine Vorrichtung zum Steuern der Farbtempe­ ratur einer Elektronenstrahlröhre wie gemäß Fig. 1 verwendet. Bei der herkömmlichen Steuervorrichtung werden Rot-, Grün- und Blau-Primärfarbsignal-Spannungen R, G und B von einem Farbdecodierer 10 abgeleitet und jeweils über eine Video­ ausgangsschaltung 20 und über Rot-, Grün- und Blau-Kathoden­ widerstände R _R, R_G und R _B Steuerelektroden bzw. Kathoden K _R, K _G und K _B einer Dreifarben-Elektronenstrahlröhre 30 zugeführt. In diesem Fall ist eine Reihenschaltung aus einer Z-Diode Z _G und einem Widerstand r _G parallel zum Grün-Kathodenwiderstand R _G und eine Reihenschaltung aus einer Z-Diode Z _B und einem Widerstand r _B ebenfalls parallel zu dem Blau-Kathodenwiderstand R _B geschaltet. Folglich werden, wenn die Grün- und Blau-Katho­ denströme ansteigen, die Z-Dioden Z _G und Z _B jeweils leitend, weshalb die Grün- und Blau-Kathodenrückkopplungswiderstände verringert werden von R _G und R _B auf R _G//r_G bzw. R _B//r_B. Daher nimmt das Ausmaß der Grün- und Blau-Rückkopplung ab und nehmen die Grün- und Blau-Ansteuerströme zu, wodurch die Farbtempera­ tur hoch wird.

In diesem Fall ist jedoch der Rückkopplungswiderstand die Sum­ me der Ausgangsimpedanz der Videoausgangsschaltung 20 und des obigen Widerstandes. Deshalb ist, selbst wenn sich die Wider­ stände von R _G und R _B auf R _G//r_G bzw. R _B//r_B ändern, die Ände­ rung des Rückkopplungswiderstandes niedrig. Aus diesem Grund ändert sich die Farbtemperatur nur wenig, weshalb es ziemlich schwierig ist, daß sich eine erwünschte Farbtemperatur bei einem Weiß-Maximumpegel ergibt, wie das durch eine Vollinie 1 in der Darstellung gemäß Fig. 2 wiedergegeben ist, und ist viel­ mehr die Farbtemperatur nicht ausreichend, wie das durch eine Strichlinie 2 in der Darstellung in Fig. 2 wiedergegeben ist. Wenn der Rückkopplungswiderstand bei einem niedrigeren Leucht­ dichtepegel verändert wird, um so die Farbtemperatur zu ändern, kann die erwünschte Farbtemperatur an dem Weiß-Maximumpegel erhalten werden, wie das durch eine Strichlinie 3 in der Darstellung gemäß Fig. 2 wiedergegeben ist. Jedoch ist es zur Wiedergabe der Farbe mit hoher Farbtreue erforderlich, daß die Farbtemperatur bis zum Fleisch-Farbpegel auf einer niedrigen Temperatur gehalten wird. Deshalb ist die obige Maßnahme nicht erwünscht.

Bei einer anderen bekannten Maßnahme (US-PS 41 27 868, Fig. 4) wird nicht die Reihenschaltung aus den Z-Dioden Z _G und Z _B und den Widerständen r _G und r _B wie gemäß Fig. 1 verwendet, sondern es werden die Widerstandswerte der Kathodenwiderstände R _R, R _G u. R _B selbst unterschiedlich gemacht derart, daß R _R<R _G<R _B ist. Diese Maßnahme hat jedoch ähnliche Nachteile wie sie vorstehend erläutert worden sind. Zusätzlich ist es nicht erwünscht, die Widerstandswerte der Widerstände R _G, R _B niedrig zu wählen wegen des Schutzes der Videoausgangsschaltung 20 vor einer Entladung der Elektronenstrahlröhre 30. Weiter stimmen, wenn die Differenzen zwischen den Widerstandswerten der Widerstände R _R, R _G, R _B groß sind, die Frequenzcharakteristiken zwischen der Rot-, der Grün- und der Blau- Primärfarbe nicht überein, ist die Impuls-Charakteristik gestört und wird eine Farbverschmierung erzeugt.

Aus dem Beitrag "Switching circuit gives whiter white and truer colors on TV screen" in Electronics, Bd. 50, Nr. 17, Aug. 18, 1977 ist bereits eine sog. Gamma-Schalteinrichtung bekannt, die in der Lage ist, Bilder mit hoher Farbtreue zusammen mit einer brillanten Weißwiedergabe zu erzeugen, wobei die Schalteinrichtung zusätzlich zu einer herkömmlichen Videoausgangsschaltung vorgesehen ist und die Schalteinrichtung für die drei Farbsignale Rot, Grün u. Blau ein Zenerdioden/Widerstands-Netzwerk zur Einwirkung auf die drei Farbsignale enthält.

Aus GB 14 28 415 ist bereits bekannt, zwischen den Verstärkerkreis für die Steuerelektrode der Farbbildröhre und den Synchrondemodulator für die Gewinnung des Farbdifferenzsignals R-Y eine Schaltungsanordnung einzufügen, welche eine bestimmte Ausgangscharakteristik aufweist, bei der die Kennlinie der normalen Verstärkung des Ausgangssignals ab einem vorgegebenen Schwellenpegel einen geringeren Steilheitsgrad annimmt.

Aus US 41 27 868 ist eine Bildqualitätsverbesserungsanordnung bekannt, bei der eine Widerstandsschaltung vorgesehen ist, wobei die Widerstandswerte dieser Widerstandsschaltung derart ausgewählt sind, daß sie eine bestimmte Relation zwischen dem Rot-, dem Grün- und dem Blau-Farbsignalsystem einstellen. Dadurch kann ein Referenz-Weiß einer erhöhten korrelierten Farbtemperatur entsprechend einem Ansteigen des Leuchtdichtepegels eines wiedergegebenen Bildes erzeugt werden.

Die Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Farbtemperatur-Steuerschaltung zu schaffen, bei der unter Vermeidung der weiter oben erwähnten Nachteile die Farbtemperatur so steuerbar ist, daß sie die erwünschten Eigenschaften besitzt.

Zur Lösung der Aufgabe wird eine Farbtemperatur-Steuerschaltung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 vorgeschlagen, die erfindungsgemäß gekennzeichnet ist durch eine nichtlineare Schaltungsanordnung zwischen dem Farbdecodierer und der Videoausgangsschaltung, wobei die nichtlineare Schaltungsanordnung eine Schalteinrichtung und eine Vielzahl von Widerständen enthält und die gleiche Übertragungsfunktion für alle drei Primärfarbsignale besitzt, wenn die Eingangssignale unter einem vorgegebenen Pegel sind, wobei die Übertragungsfunktion für das Blau-Primärfarbsignal größer ist als die für das Rot-Primärfarbsignal, und eine Übertragungsfunktion für das Grün-Primärfarbsignal zwischen denen des Blau- und des Rot-Primärfarbsignals besitzt, wenn die Eingangssignalpegel der drei Primärfarbsignale größer als der vorgegebene Pegel sind.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale gekennzeichnet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 teilweise als Blockschaltbild eine herkömmliche Farbtemperatur-Steuervorrichtung zur Verwendung mit einem Farbfernsehempfänger,

Fig. 2 eine Darstellung zur Erläuterung der Vorrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 teilweise als Blockschaltbild eine systematische Darstellung des grundsätzlichen Aufbaus der Farbtemperatur- Steuerschaltung für einen Farbfernsehempfänger gemäß der Erfindung,

Fig. 4 ein Schaltbild eines praktischen Ausführungsbei­ spiels der Erfindung,

Fig. 5 bis 7 jeweils Darstellungen der Eigenschaften der erfindungsgemäßen Steuerschaltung bei verschiedenen Fällen.

Die herkömmliche Farbtemperatur-Steuervorrichtung wurde bereits anhand der Fig. 1 und 2 beschrieben.

Fig. 3 zeigt den theoretischen Aufbau der Farbtemperatur- Steuerschaltung für einen Farbfernsehempfänger gemäß der Erfindung, bei der gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1 gleiche Elemente bzw. Teile bezeichnen. Gemäß der Erfindung sind, ob­ wohl die Rot-, Grün- und Blau-Primärfarbsignal-Spannungen R, G und B, die von dem Farbdecodierer 10 abgegeben sind, jeweils über die Videoausgangsschaltung 20 und über die Kathodenwider­ stände R _R, R _G und R _B den Steuerelektroden bzw. Kathoden K _R, K _G und K _B der Dreifarben-Elektronenstrahlröhre 30 zugeführt werden, nichtlineare und lineare Schaltungen 40 R, 40 G und 40 B jeweils zwischen dem Farbdecodierer 10 und der Videoaus­ gangsschaltung 20 angeschlossen.

In diesem Fall ist die Schaltung 40 B, die in die Blau-Primär­ farbsignal-Spannungsleitung eingefügt ist, eine lineare Schal­ tung, die derart ausgebildet ist, daß das Verhältnis zwischen ihrem Eingangssignal und ihrem Ausgangssignal einen konstanten Wert G₀ einnimmt unabhängig von dem angelegten Eingangspegel, wie das durch eine Gerade 5 B in der Darstellung in Fig. 5 wie­ dergegeben ist. Die Schaltung 40 G, die in die Grün-Primärfarb­ signal-Spannungsleitung eingefügt ist, ist eine nichtlineare Schaltung, die so ausgebildet ist, daß das Verhältnis zwischen ihrem Ausgangssignal und ihrem Eingangssignal zu G₀ wird, wenn ihr Eingangssignalpegel niedriger als ein bestimmter Pegel V₀ ist, während es zu einem Wert G _L unter dem Wert G₀ wird, wenn der Eingangspegel höher als V₀ wird, wie das durch eine geknick­ te Linie 5 G in der Darstellung gemäß Fig. 5 wiedergegeben ist. Die Schaltung 40 R, die in die Rot-Primärfarbsignal-Span­ nungsleitung eingefügt ist, ist ebenfalls eine nichtlineare Schaltung, die so ausgebildet ist, daß das Verhältnis zwischen ihrem Ausgangssignal und ihrem Eingangssignal zu G₀ wird, wenn ihr Eingangssignalpegel niedriger als der Pegel V₀ ist, während es zu einem Wert G _LL wird, der niedriger als der Wert G _L ist, wenn der Eingangssignalpegel höher als V₀ wird, wie das durch eine geknickte Linie 5 R in der Darstellung gemäß Fig. 5 wiedergegeben ist.

Folglich werden bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung ge­ mäß Fig. 3 dann, wenn die Rot- und Grün-Primärfarbsignal-Span­ nungen beide höher werden als der Pegel V₀, die Rot- und Grün- Primärfarbsignal-Spannungen beide komprimiert, weshalb die Blau-Primärfarbsignal-Spannung relativ gesehen expandiert bzw. gedehnt wird, mit dem Ergebnis, daß der Blau-Ansteuer­ strom zunimmt, derart daß die Farbtemperatur hoch wird. Daher wird durch Wählen des Pegels V₀ die Farbtemperatur von 9300° K + 8 MPCD in dem Bereich unter dem Fleisch-Farbpegel gehalten, während durch Wählen der obigen Werte G _L und G _LL die Farbtemperatur von 14 000° K + 8 MPCD bei dem Weiß-Maxi­ mumpegel erreicht werden kann.

In diesem Fall ist die Videoausgangsschaltung 20 durch eine Gegentakt-Endstufe mit Eintaktausgang (SEPP-Schaltung) usw. gebildet und ist deren Ausgangsimpedanz zu einem niedrigen Impedanzwert gewählt, und zwar niedriger als einige 100 Ohm, um ein lineares Ausgangssignal zu erreichen.

Fig. 4 zeigt ein praktisches Ausführungsbeispiel des Schal­ tungsaufbaus gemäß Fig. 3, wobei die Schaltungsanordnung 40 die Schaltungen 40 R, 40 G und 40 B gemäß Fig. 3 umfaßt.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß Fig. 4 wer­ den die Rot-, die Grün- und die Blau-Primärfarbsignal-Span­ nungen R, G und B, die von dem Farbdecodierer 20 abgegeben werden, jeweils über Widerstände R _XR , R _XG und R _XB, die Ba­ sis-Emitter-Strecken von Transistoren Q _R, Q_G bzw. Q _B und die Durchlaßstärken (Widerstandswerte veränderbarer Widerstände) R _DR, R_DG bzw. R _DB für die Einstellung des Ansteuerausmaßes der Videoausgangsschaltung 20 zugeführt. Die Basen der Tran­ sistoren Q _R und Q _G sind miteinander über eine Reihenschal­ tung aus einem Widerstand R _YR und einer Diode D _R bzw. einer Reihenschaltung eines Widerstandes R _YG und einer Diode D _G mit dem Emitter eines Transistors Q₀ verbunden, dessen Basis mit der Spannung V₀ versorgt ist. Folglich schalten bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß Fig. 4 dann, wenn die Rot- und Grün-Primärfarbsignal-Spannungen R und G größer wer­ den als die Spannung bzw. der Pegel V₀, die Dioden D _R und D _G durch. Auf diese Weise werden die Rot- und die Grün-Primär­ farbsignal-Spannungen R und G jeweils komprimiert mit einem Verhältnis von R _YR /(R _XR + R _YR ) bzw. R _YG /(R _XG + R _YG ) derart, daß die Blau-Primärfarbsignal-Spannung B relativ expandiert bzw. gedehnt wird.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ist die Schaltung für die Blau-Primärfarbsignal-Spannung B so ausgebildet, daß sie eine lineare Schaltung mit der Charakteristik gemäß der Geraden 6 B in der Darstellung 6 ist, während die Schaltungen für die Grün- und die Rot-Primärfarbsignal-Spannung G und R jeweils als nichtlineare Schaltungen ausgebildet sind mit Charakteristiken derart, daß, wenn die Eingangssignalpegel daran höher als der Pegel V₀ sind, die Verhältnisse zwischen deren Ausgangssignalen und deren Eingangssignalen an mehreren Stufen geändert werden, derart daß eine Kurve angenähert wird, die durch die gekrümmten bzw. geknickten Linien 6 G und 6 R in der Darstellung gemäß Fig. 6 wiedergegeben sind.

Wenn die dem Transistor Q₀ entsprechende Schaltung mehrfach vorgesehen ist, ist es möglich, die obigen Charakteristiken zu erreichen.

Andererseits kann die Schaltung für die Rot-Primärfarbsignal- Spannung eine lineare Schaltung sein, die so ausgebildet ist, daß das Verhältnis zwischen ihrem Ausgangssignal und ihrem Eingangssignal zu einem konstanten Wert G₀ wird, unabhängig von dem angelegten Eingangssignalpegel, wie das durch eine Gerade 7 R in der Darstellung gemäß Fig. 7 wiedergegeben ist. Die Schaltung für die Grün-Primärfarbsignal-Spannung ist dann eine nichtlineare Schaltung, die so ausgebildet ist, daß das Verhältnis zwischen ihrem Ausgangssignal und ihrem Eingangs­ signal zu G₀ wird, wenn ihr Eingangssignalpegel niedriger als der Pegel V₀ ist, während es zu einem Wert G _H, der höher als der Wert G₀ ist, wenn der Eingangssignalpegel höher als V₀ ist, wie das durch eine gekrümmte Linie 7 G in der Darstellung gemäß Fig. 7 wiedergegeben ist. Die Schaltung für die Blau- Primärfarbsignal-Spannung ist dann ebenfalls eine nichtlineare Schaltung, die so ausgebildet ist, daß das Verhältnis zwischen ihrem Ausgangssignal und ihrem Eingangssignal zu G₀ wird, wenn ihr Eingangssignalpegel niedriger als der Pegel V₀ ist, jedoch zu einem Wert G _HH wird, der höher als der Wert G _H ist, wenn der Eingangssignalpegel höher als V₀ ist, wie das durch die gekrümmte bzw. geknickte Linie 7 B in der Darstellung gemäß Fig. 7 wiedergegeben ist.

Da es gemäß der Erfindung zum Erhöhen der Farbtemperatur aus­ reicht, den Blau-Ansteuerstrom zu erhöhen, kann es genügen, daß die Schaltung für die Grün-Primärfarbsignal-Spannung die gleiche Charakteristik besitzt, wie die Schaltung für die Rot- Primärfarbsignal-Spannung.

Wie erläutert, kann gemäß der Erfindung die Farbtemperatur so gesteuert werden, daß sie eine gewünschte Charakteristik besitzt, wobei es nicht erforderlich ist, die Widerstands­ werte der Kathodenwiderstände klein zu wählen, so daß kein Problem bezüglich einer Gegenmaßnahme für die Entladung der Farb-Elektronenstrahlröhre besteht.

Weiter kann gemäß der Erfindung dadurch, daß die Kathoden­ widerstände in ihrem Widerstandswert gleich gewählt werden können, ein solcher Nachteil vermieden werden, daß die Fre­ quenzcharakteristiken zwischen der roten, der grünen und der blauen Farbe nicht in Übereinstimmung sind und deshalb die Impulscharakteristik gestört ist.

Claims (4)

1. Farbtemperatur-Steuerschaltung für Farbfernsehempfänger, mit

• A) einem Farbdecodierer, der mit einem Videosignalgemisch versorgt ist und an seinen Ausgängen ein Rot-, ein Grün- und ein Blau-Primärfarbsignal erzeugt,
• B) einer Videoausgangsschaltung zum Verstärken der drei Primärfarbsignale und
• C) einer Dreifarben-Elektronenstrahlröhre mit drei Steuer­ elektroden für den Empfang der drei Primärfarbsignale von der Videoausgangsschaltung,

gekennzeichnet durch

• D) eine nichtlineare Schaltungsanordnung (40; 40 R, 40 G, 40 B) zwischen dem Farbdecodierer (10) und der Video­ ausgangsschaltung (20), wobei die nichtlineare Schal­ tungsanordnung eine Schalteinrichtung und eine Vielzahl von Widerständen enthält und die gleiche Übertragungs­ funktion für alle drei Primärfarbsignale besitzt, wenn die Eingangssignale unter einem vorgegebenen Pegel sind, wobei die Übertragungsfunktion für das Blau-Pri­ märfarbsignal größer ist als die für das Rot-Primär- Farbsignal, wobei die Übertragungsfunktion für das Blau- Primärsignal größer ist als die für das Rot-Primärsignal, und eine Übertragungsfunktion für das Grün-Primärfarbsignal zwischen denen des Blau- und des Rot-Primärfarbsignals besitzt, wenn die Eingangssi­ gnalpegel der drei Primärfarbsignale größer als der vorgegebene Pegel sind.

2. Farbtemperatur-Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung (40) eine Schalteinrichtung in dem Signalkanal des Rot-Primärfarbsignals enthält, wobei die Schalteinrichtung leitet, wenn ein eingangs­ seitiges Rot-Primärfarbsignal größer ist als der vorge­ gebene Pegel, derart, daß die Übertragungsfunktion für das Rot-Primärfarbsignal abnimmt.

3. Farbtemperatur-Steuerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltein­ richtung eine Diode (D _R) aufweist, deren einer Anschluß mit der dem vorgegebenen Pegel (V₀) entsprechenden Span­ nungsquelle verbunden ist.