DE3411658C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Darstellungssystem, wie es im Ober­ begriff des Anspruchs 1 vorausgesetzt ist.

Bei einem Fernsehempfänger mit einer Bildröhre kommen Signal­ verarbeitungsfunktionen vor, welche sowohl eine vertikale wie auch eine horizontale Synchronisierinformation erfordern. Bei­ spielsweise benötigt eine Bildschirmdarstellung alphanumeri­ scher Symbole, welche die Kanalnummer und die Zeit angeben, so­ wohl Vertikal- als auch Horizontalsynchroninformation, um die Symbole auf dem Schirm der Bildröhre darzustellen. Ein Beispiel hierfür findet sich in der US-PS 39 84 828, von welcher die Erfindung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgeht.

Weiterhin ist es aus der DE-OS 29 47 881 bekannt, mit Hilfe eines Decoders getrennte Vertikal- und Horizontalsignale aus einem Zeitsteuersignalgemisch abzuleiten, in welchem die hori­ zontalfrequenten Impulse während der Dauer der vertikalfrequen­ ten Impulse fehlen.

Wenn die Vertikal- und Horizontalsynchroninformation benötigenden Schaltungen vollständig oder zu wesentli­ chen Teilen in einer integrierten Schaltung enthalten sind, dann ist ein einziges Synchronsignalgemisch er­ wünscht, aus dem sich die Vertikal- und Horizontalsyn­ chronsignalkomponenten leicht getrennt ableiten lassen. Ein einziges Signalgemisch dieser Art ist deshalb er­ wünscht, weil man bei der integrierten Schaltung nur einen einzigen Eingangsanschluß für ein externes Synchron­ signal benötigt. Dieser Gesichtspunkt wird zunehmend wichtiger, wenn mehr Signalverarbeitungsfunktionen in eine einzige integrierte Schaltung eingebaut werden, weil dann der Bedarf an äußeren Schaltungsanschlüssen höher wird, andererseits aber ihre Anzahl notwendiger­ weise in vernünftigen Grenzen gehalten werden muß.

Man könnte denken, daß das vom Ausgang einer üblichen Synchronsignaltrennschaltung gelieferte Synchronsignal­ gemisch hierfür herangezogen werden könnte, jedoch ist dies aus verschiedenen Gründen nicht möglich. Erstens benötigen Schaltungen zur Trennung des komplexen üblichen Synchronsignalgemisches (einschließlich der Ausgleichs­ impulse), welches vom Ausgang der Synchronsignaltrenn­ schaltung geliefert wird, häufig einen Kondensator, der in einer integrierten Schaltung nicht ohne weiteres herstellbar ist. Da solche Schaltungen auf das empfangene Fernsehsignal reagieren, ist in Fällen, wo für einen aus­ gewählten Kanal kein Fernsehsignal empfangen wird, auch keine Vertikal- und Horizontalsynchronisierung verfügbar. Dies ist von besonderer Bedeutung bei einem Bildschirm­ darstellsystem für Kanalnummern- und Zeitinformationen, weil diese Informationen selbst bei fehlendem Fernseh­ signal für einen bestimmten Kanal oder eine bestimmte Tageszeit benötigt wird.

Aus der US-PS 42 63 610 ist es bekannt, aus den von der Syn­ chronsignalabtrennschaltung eines Fernsehempfängers geliefer­ ten Impulsen ein Zeitsteuersignalgemisch in Form eines soge­ nannten Sandcastle-Signals abzuleiten, welches der in inte­ grierter Form ausgebildeten Videosignalverarbeitungsschaltung über einen einzigen Anschluß zugeführt werden kann und durch einen auf dem integrierten Schaltungsplättchen vorgesehenen Decoder in seine für die Videosignalverarbeitung benötigten einzelnen Bestandteile zerlegt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen solchen Deco­ der in einer integrierten Schaltung einfacher zu gestalten, indem keinerlei Maßnahmen zur Entfernung der durch die Aus­ gleichsimpulse bedingten unerwünschten Horizontaleinschnitte im Vertikalintervall mehr erforderlich sind.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ge­ kennzeichnet.

In einem Fernsehsystem mit einer Bildröhre, einem frei­ laufenden Horizontaloszillator, einer Synchronisierschal­ tung zur Synchronisierung des Horizontaloszillators mit einer üblichen Synchronsignalgemischkomponente eines empfangenen Fernsehsignals, sofern dies vorhanden ist, ferner mit einem Ablenksystem zur Ableitung getrennter horizontal- und vertikalfrequenter Impulse zur Steuerung der Ablenkung der Elektronenstrahlen der Bildröhre und mit einer Signalverarbeitungsschaltung, welche eine Synchroni­ sation mit den horizontal- und vertikalfrequenten Impulsen zur Synchronisierung einer Informationswiedergabe auf dem Schirm der Bildröhre, ist gemäß der Erfindung eine Schal­ tung zur Kombinierung der vertikal- und horizontalfrequen­ ten Impulse zu einem Zeitsteuersignalgemisch vorgesehen. Speziell werden die horizontal- und vertikalfrequenten Impulse in dem Zeitsteuersignalgemisch so kombiniert, daß die horizontalfrequenten Impulse während der Dauer der vertikalfrequenten Impulse fehlen. Das Zeitsteuersignal­ gemisch wird über einen einzigen Verbindungsweg zum Synchronsignaleingang der Signalverarbeitungsschaltung ge­ koppelt.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung leitet eine Zählschaltung in der Signalverarbeitungsschaltung unter Steuerung durch das Zeitsteuersignalgemisch verti­ kalfrequente Impulse beim Feststellen eines Fehlens der horizontalfrequenten Impulse ab. Erfindungsgemäß werden auch vertikal- und horizontalfrequente Impulse von dem Teil des Fernsehsystems abgeleitet, welcher Bildröhren­ austastimpulse liefert, die zur Dunkeltastung des Bild­ schirms während der Vertikal- und Horizontalrücklaufinter­ valle dienen.

In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 teilweise als Blockschaltbild, teilweise als Stromlaufplan, einen Fernsehempfänger mit einem Synchronsignalgemischgenerator für ein Schirm­ bildwiedergabegerät gemäß der Erfindung;

Fig. 2 Signalformen zur Erläuterung der Betriebsweise der in Fig. 1 gezeigten Schaltung; und

Fig. 3 abgewandelte Ausführungsformen des Synchron­ signalgemischgenerators nach Fig. 1 und ent­ sprechende Signalformen.

Gemäß Fig. 1 werden von einer Antenne 10 empfangene HF- Fernsehsignale, einem Teil 12 eines Fernsehempfängers zugeführt, der einen HF-Signal-Tuner, eine ZF-Stufe und einen Video-Demodulator enthält, die in üblicher Weise geschaltet sind, um ein Videosignalgemisch in Basisband zu liefern. Die Abstimmeinheit des Teiles 12 selektiert in Abhängigkeit von einer Abstimmspannung das einem aus­ gewählten Kanal entsprechende spezielle HF-Signal und führt eine Überlagerung durch. Die Abstimmspannung wird von einer Abstimmsteuereinheit 13 in Abhängigkeit von binärcodierten Signalen erzeugt, welche die von einem Kanalwähler 15 erzeugte Kanalnummer des gewählten Kanals darstellen.

Eine Tonverarbeitungsschaltung 14 leitet aus dem in der ZF-Stufe des Teiles 12 verarbeiteten ZF-Signal ein Ton­ signal für den Lautsprecher ab, um den Tonanteil des empfangenen Kanales wiederzugeben. Eine Synchronsignal­ trennschaltung 18 bildet aufgrund des Basisband-Video­ signales ein Synchronsignalgemisch, das Horizontal- und Vertikalsynchronimpulse enthält und der Synchronsignal­ verarbeitungs- und Ablenkschaltung 20 zugeführt wird. Die Schaltung 20 erzeugt Horizontalablenksignale H _D und Vertikalablenksignale V _D , welche Horizontal- und Vertikal­ spulen 22 bzw. 24 einer Bildröhre 26 zugeführt werden, um auf deren Bildschirm ein Raster abtasten zu lassen. Das demodulierte Videosignal wird auch der Videosignalverar­ beitungsschaltung 28 zugeführt, um Rot-, Grün- und Blau­ farbsignale (R, G, B) zu erzeugen, welche den Elektronen­ strahlsystemen der Bildröhre 26 über eine Treiberschaltung 30 zugeführt werden. Die Schaltung 20 erzeugt auch hori­ zontal- und vertikalfrequente Austastsignale (H _B , V _B ), die der Videosignalverarbeitungsschaltung 28 zur Austastung des Videosignals während der Rücklaufintervalle der Hori­ zontal- und Vertikalablenkung zugeführt werden.

Die Schaltung 20 enthält einen (nicht dargestellten) freilaufenden Horizontaloszillator zur Erzeugung eines Si­ gnals mit einer Frequenz von einem Vielfachen der Horizon­ talzeilenfrequenz, und ein Synchronisiersystem, das übli­ cherweise als automatische PLL-Schleife zur Synchronisie­ rung des Horizontaloszillators mit den Synchronimpulsen des von der Synchronsignaltrennschaltung 18 erzeugten Synchronsignalgemisches bekannt ist. Die Horizontal- und Vertikaltreiberimpulse (H _D und V _D ) werden von Zählern aus dem Ausgangssignal des Horizontaloszillators abgeleitet. Die Horizontal- und Vertikalaustastsignale erscheinen während der Rücklaufintervalle der Horizontal- und Ver­ tikaltreibersignale. Da der Horizontaloszillator frei­ läuft, sind die Horizontal- und Vertikaltreiber- und Austastsignale immer vorhanden, auch wenn kein Signal empfangen wird und daher kein Synchronsignalgemisch von der Trennschaltung 18 geliefert wird.

Eine Schirmbilddarstellung der Kanalnummer auf dem Schirm der Bildröhre 26 wird von einer Schirmbildschaltung 32 bewirkt, welcher zu diesem Zwecke vom Kanalzähler 15 Signale zugeführt werden, welche die binärcodierte Kanal­ nummer darstellen. Die Schaltung 32 erzeugt aufgrund der Zuführung der Horizontal- und Vertikalaustastsignale von einer erfindungsgemäß aufgebauten Schaltung 34 ein Aus­ tastsignal B, welches der Treiberschaltung 30 zur selekti­ ven Austastung des Videosignals zugeführt wird, so daß die alphanumerischen Symbole an der gewünschten Stelle des Schirmes der Bildröhre 26 erzeugt werden. Der soweit beschriebene Fernsehempfänger (mit Ausnahme der Schaltung 34) ist üblicher Art und kann beispielsweise das RCA- Fernseherchassis CTC 111 sein, welches beschrieben ist in der Datensammlung RCA Television Service Data Chassis CTC 111, C-3, S-1. Die Schaltung 32 (mit Aus­ nahme der noch zu beschreibenden Schaltung 36) kann bei­ spielsweise die integrierte Schaltung MM 58 146 der Firma National Semiconductor Corporation, Santa Clara, Califor­ nia sein. Diese integrierte Schaltung enthält auch eine Taktschaltung für die Schirmbilddarstellung der Uhrzeit. Die Betriebsweise dieser Schirmbildschaltung (OSD-Schal­ tung) die sich für das Fernsehchassis CTC 111 eignet, ist in weiteren Einzelheiten in der US-Patentschrift 39 84 828 beschrieben (Titel "Character Generator for Tele­ vision Channel Number Display With Edging Provisions", Erfinder: B. W. Beyers vom 5. Oktober 1976).

Erfindungsgemäß erzeugt ein Signalgemischgenerator 34 ein Zeitsteuersignalgemisch, welches die Horizontal- und Vertikalsynchronkomponenten enthält. Ist die OSD-Schal­ tung 32 in einer integrierten Schaltung enthalten, dann wird nur ein einziger Eingangsanschluß der integrierten Schaltung zur Zuführung dieser Synchronkomponenten be­ nötigt. Ein Decoder 36 erzeugt aufgrund des Zeitsteuer­ signalgemisches getrennte horizontal- und vertikalfrequen­ te Impulse für (nicht dargestellte) horizontal- und ver­ tikalfrequente Zähler innerhalb der Schaltung 32 zur Synchronisierung der Erzeugung des Austastsignales B so, daß die alphanumerische Information auf dem Schirm der Bildröhre 26 in der richtigen Position erscheint. Es sei nun anhand der Signalformen gemäß Fig. 2 die Kopp­ lung und Decodierung der horizontal- und vertikalfrequen­ ten Signale für die OSD-Schaltung 32 beschrieben.

Die Schaltung 34 enthält ein ODER-Tor mit Dioden 37 und 39, denen das Vertikalaustastsignal V _B (Signalform 2 a) und das invertierte Horizontalaustastsignal _B (Signalform 2 c) zugeführt wird, daß von einem Inverter 35 aus den Horizon­ talaustastsignalen H _B (Signalform 2 b) abgeleitet wird. Das Zeitsteuersignalgemisch am Ausgang der Schaltung 34 (Signalform 2 d) enthält keinerlei Horizontalaustastimpul­ se während der Vertikalaustastintervalle.

Der Decoder 36 enthält D-Flip-Flops 40 und 42, ein UND- Tor 44, einen Einstell/Rückstell-Flip-Flop 46 und einen Inverter 48 zum Zählen von Taktimpulsen CK (Signalform 2 f), die im Gerät von einem (nicht dargestellten) Takt­ generator innerhalb der Schaltung 32 erzeugt werden. Der Inverter 48 liefert ein invertiertes Zeitsteuersignal­ gemisch (Signalform 2 e) an die Rücksetzeingänge der Flip- Flops 40, 42 und 44. Dieses invertierte Signal enthält nur horizontalfrequente Impulse und wird so von dem horizontalfrequenten Zähler der Schaltung 32 unmittelbar zu Synchronisierzwecken verwendet, ohne daß eine weitere Decodierung notwendig wäre.

Da der Ausgang des Flip-Flops 40 mit seinem Eingang D gekoppelt ist, liefert das Flip-Flop Ausgangsimpulse (Signalform 2 g) an seinen Ausgang Q mit der halben Fre­ quenz der Taktimpulse CK (Signalform 2 f) solange er nicht zurückgesetzt wird. Das Signal am Ausgang des Flip-Flops 40 dient als Takteingang für das Flip-Flop 42. Der Aus­ gang des Flip-Flops 42 ist mit seinem Eingang D ge­ koppelt. Die Ausgänge Q der Flip-Flops 40 und 42 (Signal­ formen 2 g und 2 h) werden auf Eingänge des UND-Tores 44 gekoppelt. Der Ausgang des UND-Tores 44 (Signalform 2 i) ist mit dem Setzeingang S des Einstell/Rückstell-Flip- Flops 46 gekoppelt.

Vergleicht man die Signalformen, so sieht man, daß nach dem Zeitpunkt t 1 den Rückstelleingängen R der Flip-Flops keine horizontalfrequenten Impulse mehr zugeführt werden. Wenn dem Flip-Flop 40 nach den Zeitpunkt t 1 drei Takt­ impulse zugeführt worden sind, dann liegen die Ausgänge Q der Flip-Flops 40 und 42 beide auf einem hohen Logik­ pegel, und das UND-Tor 44 liefert zum Zeitpunkt t 2 einen hohen Logikpegel an den Einstelleingang S des Flip-Flops 46. Dadurch wird ein vertikalfrequenter Impuls am Aus­ gang Q des Flip-Flops 46 eingeleitet (Signalform 2 j). Nach dem Wiederauftreten der horizontalfrequenten Impul­ se des Zeitsteuersignalgemisches zum Zeitpunkt t 3 wird ein Signal hohen Logikpegels über den Inverter 48 dem Rücksetzeingang des Flip-Flops 46 zugeführt. Dadurch kehrt sein Ausgang Q auf einen niedrigen Signalpegel zurück, und der Vertikalaustastimpuls (Signalform 2 j) endet zum Zeitpunkt t 3. Dieser vertikalfrequente Impuls dient zum Rücksetzen eines (nicht dargestellten) Vertikal­ frequenzzählers innerhalb der OSD-Schaltung 32.

Es sei bemerkt, daß das ODER-Tor 34 das Zeitsteuersignal­ gemisch aufgrund der von der Schaltung 20 erzeugten Hori­ zontal- und Vertikalaustastsignals ableitet. Aus den oben erwähnten Gründen kann daher auch bei Fehlen eines Synchron­ signalgemisches von der Synchronsignaltrennschaltung 18 von der OSD-Schaltung 32 eine Kanal- (und Zeit-)informa­ tion geliefert werden. Wenn andernfalls das von der Trenn­ schaltung 18 gelieferte Synchronsignalgemisch benutzt würde, um Synchroninformation an die OSD-Schaltungen zu liefern, wenn kein HF-Signal empfangen wird, dann würde keine Kanal- (und Zeit-)information angezeigt wer­ den.

Weil somit das am Ausgang der Kombinationsschaltung 34 vorhandene Zeitsteuersignalgemisch (Signalform 2 d) nur horizontalfrequente und vertikalfrequente Impulse ent­ hält (während der vertikalfrequenten Impulse treten dabei keine horizontalfrequenten Impulse auf), läßt sich das Zeitsteuersignalgemisch leicht decodieren. Zu diesem Zweck enthält der Decoder 36 einen Zähler, der ein hohes Ausgangssignal (am Ausgang des UND-Tores 44) liefert, welches ein Anzeichen für einen ermittelten Vertikal­ impuls ist, wenn drei Taktimpulse zwischen Impulsen des Zeitsteuersignalgemisches gezählt werden. Falls jedoch ein horizontalfrequenter Impuls des Zeitsteuersignal­ gemisches auftritt, ehe drei Taktimpulse aufgetreten sind, dann wird der Zähler zurückgesetzt, und sein Aus­ gangssignal (am Ausgang des UND-Tores 44) bleibt niedrig. Die obere Frequenz des Taktsignals CK beträgt 31 kHz, weil die minimale Zeit für zwei Taktimpulse oder das Auftreten dreier Vorderflanken der Taktimpulse 63,5 µs beträgt, also das Zeitintervall zwischen zwei Horizontal­ austastimpulsen. Die untere Frequenzgrenze der Taktimpul­ se beträgt 4 kHz, weil mindestens drei Taktimpulse während des Vertikalaustastintervalls von 510 µs auftreten müssen.

Andere Schaltungen zur Kombination der Vertikal- und Hori­ zontalaustastimpulse zu einem Zeitsteuersignalgemisch mit einem Vertikalintervall ohne Horizontalimpulse, wel­ ches in gleicher Weise decodierbar ist, sind in den Fig. 3a, b und c gezeigt, während Fig. 3d Signalformen zur Erläuterung der Betriebsweise zeigt.

Die in Fig. 3a gezeigte Kombinationsschaltung 334 mit Dioden 335 und 336 (ohne Inverter) kann anstelle der Kombinationsschaltung 34 in Fig. 1 treten. Bei diesem Beispiel werden die durch die Signalformen 3 a bzw. 3 b veranschaulichten Vertikal- und Horizontalaustastsignale kombiniert zu dem in Signalform 3 c veranschaulichten Zeitsteuer­ signalgemisch, welches unmittelbar dem Decoder 36 zur Erzeugung der vertikal- und horizontalfrequenten Signale in gleicher Weise zugeführt werden, wie es für Fig. 1 beschrieben ist.

Bei der in Fig. 3b gezeigten Kombinationsschaltung 344 werden die Vertikalaustastimpulse von einem Inverter 345 invertiert zu invertierten Vertikalaustastimpulsen (Si­ gnalform 3 d) und mit nicht invertierten Horizontalaus­ tastimpulsen (Signalform 3 b) mit Hilfe eines ODER-Tores aus Dioden 346 und 347 verknüpft, welches auf Impulse niedrigen Pegels reagiert und das in Fig. 3d, Signalform 3 e gezeigte Zeitsteuersignalgemisch erzeugt. Bei diesem Zeitsteuer­ signalgemisch ist der Inverter 48 des Decoders 36 nicht notwendig für den richtigen Betrieb des letzteren und kann überbrückt werden.

Wie Fig. 3c zeigt, können invertierte Horizontal- und invertierte Vertikalaustastimpulse (Signalformen 3 d und 3 f) mit einer Kombinationsschaltung 354, welche Inverter 355 und 356 sowie Dioden 357 und 358 enthält, kombiniert werden zur Erzeugung des Zeitsteuer­ signalgemisches gemäß Signalform 3 g, welches ebenso wie das Zeitsteuersignal­ gemisch gemäß Signalform 3 e keinen Inverter 48 für das richtige Arbeiten des Decoders 36 erfordert.

Claims (7)

1. Vertikal- und horizontalsynchronisierbares Sichtgerät

• - mit einer Impulsquelle zur Lieferung getrennter vertikal- und horizontalfrequenter Impulse mit einem Eingangsanschluß zur Zuführung eines Empfangsvideosignalgemisches, aufgrund dessen an einem ersten bzw. zweiten Ausgangsanschluß auf­ tretende Vertikal- bzw. Horizontalaustastimpulse synchroni­ sierbar sind,
• - mit einer Signalverarbeitungsschaltung, die einen Decoder zur Erzeugung getrennter Vertikal- und Horizontalsignale entsprechend den vertikal- und horizontalfrequenten Impulsen enthält,
• - und mit einer Signalkombinationsschaltung zur Zusammenfassung der Vertikal- und Horizontalaustastimpulse über eine ODER- Schaltung zu einem der Signalverarbeitungsschaltung über einen einzigen Signalweg zuführbaren Zeitsteuersignalgemisch, in dem die Horizontalaustastimpulse für die Dauer der Verti­ kalaustastimpulse fehlen und das auch bei ausbleibendem Empfangsvideo­ signalgemisch erzeugt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungsschaltung (32) einen Taktsignal­ generator enthält und daß der Decoder eine durch das Takt­ signal (CK) ansteuerbare Zählschaltung (36) zum Zählen der Taktsignalimpulse enthält, die durch Impulse des Zeitsteuer­ signalgemisches rücksetzbar ist und bei Erreichen eines vor­ bestimmten Zählwertes das Vertikalsignal erzeugt.

2. Sichtgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Decoder eine Einrichtung enthält, die das Zeitsteuer­ signalgemisch direkt als das Horizontalsignal liefert.

3. Sichtgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalkombinationsschaltung (34) einen Inverter (35) zur Zuführung invertierter Horizontalaustastimpulse an einen Eingang der ODER-Schaltung und einen Signalkoppelweg zur Zu­ führung nichtinvertierter Vertikalaustastimpulse zum anderen Eingang der ODER-Schaltung enthält.

4. Sichtgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählschaltung (36) zwei in Kaskade geschaltete D-Flip-Flops (40, 42), die jeweils als durch den Faktor 2 teilende Schaltung geschaltet sind und von denen dem ersten (Flip-Flop 40) das Taktsignal an seinen Takteingang und dem zweiten (Flip-Flop 42) das invertierte Ausgangssignal des ersten D-Flip-Flops zugeführt wird, und ein Einstell/Rückstell- Flip-Flop (46) enthält, dessen Setz-Eingang die nichtinvertier­ ten Ausgangssignale des ersten und zweiten D-Flip-Flops zuge­ führt werden, und daß den Rückstelleingängen aller drei Flip- Flops das Zeitsteuersignalgemisch zugeführt wird.

5. Sichtgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungsschaltung eine integrierte Schal­ tung (32) ist, und daß der einzige Leitungsweg zum Zuführen des Zeitsteuersignalgemisches ein Eingangs­ anschluß der integrierten Schaltung ist.

6. Sichtgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die integrierte Schaltung (32) ein Bildschirmdarstellungs­ system zur Darstellung von Symbolen auf dem Schirm der Bild­ wiedergabeeinrichtung (26) enthält.