DE3874366T2

DE3874366T2 - Automatisches konvergenzabgleichsystem fuer farbfernseh-wiedergabegeraete.

Info

Publication number: DE3874366T2
Application number: DE8888102828T
Authority: DE
Inventors: Teruo Kataoka; Susumu Tsujihara
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1987-02-26
Filing date: 1988-02-25
Publication date: 1993-02-11
Anticipated expiration: 2008-02-26
Also published as: KR920003725B1; DE3874366D1; CA1294702C; KR880010614A; US4857998A; EP0280302B1; EP0280302A1

Description

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein automatisches Konvergenzabgleichsystem für ein Farbfernsehgerät und insbesondere auf ein automatisches Konvergenzabgleichsystem, durch das nach einer anfänglichen manuellen Einstellung des dynamischen und statischen Konvergenzabgleichs der statische Konvergenzabgleich automatisch nachgestellt wird.
Die Erfindung ist insbesondere für Projektionsbild-Farbfernsehempfänger anwendbar. Allgemein werden in einem Projektionsbild-Fernsehempfänger drei (nachfolgend als Projektionsröhren bezeichnete) Projektions-Kathodenstrahlröhren zum Erzeugen von Abbildungen in den drei Primärfarben Rot, Blau und Grün in einem auf einen Bildschirm projizierten großformatigen Bild verwendet. An diesem Bildschirm sind die jeweiligen Einfallwinkel der von diesen Röhren projizierten drei Strahlen voneinander in einem gewissen Ausmaß verschieden, was in dem dargestellten Bild Farbfehler hervorruft, falls diese nicht korrigiert werden, nämlich falls nicht ein Konvergenzabgleich derart ausgeführt wird, daß eine genaue Deckung zwischen den durch die Projektionsröhren erzeugten jeweiligen Farbbildern sichergestellt ist. Ein solcher Konvergenzabgleich erfolgt grundlegend auf zweierlei Weise, nämlich als dynamischer und als statischer Abgleich. Bei dem dynamischen Konvergenzabgleich werden an den von den Projektionsröhren erzeugten Elektronenstrahlen jeweilige (gemäß der nachfolgenden Beschreibung mittels jeweiliger Konvergenzjoche erzeugte) Magnetfelder errichtet, die sich periodisch synchron mit der Horizontal- und Vertikalablenkung der Strahlen derart ändern, daß auf dynamische Weise das Ablenkungsausmaß eines jeden Strahls verändert wird, um die genaue Deckung der Farben sicherzustellen. Bei dem statischen Konvergenzabgleich wird zum Sicherstellen einer genauen Farbdeckung an jedem der Elektronenstrahlen ein festgelegtes voreingestelltes Magnetfeld errichtet, um in der horizontalen und vertikalen Richtung des dargestellten Bilds an jedem Elektronenstrahl ein festgelegtes Ausmaß an Vorablenkung herbeizuführen. Üblicherweise werden die Einstellungen für den statischen und den dynamischen Konvergenzabgleich beide vor dem Einsatz eines solchen Fernsehempfängers vorgenommen, beispielsweise während der Herstellung. Eine solche Konvergenzabgleicheinstellung erfordert jedoch einen beträchtlichen Zeitaufwand und auch ein gewisses Ausmaß an fachlichem Können, so daß daher hinsichtlich der Verringerung der Herstellungskosten Unzulänglichkeiten entstehen. Zum Ausschalten dieser Unzulänglichkeiten wurde nach dem Stand der Technik vorgeschlagen, in den Fernsehempfänger digitale Speicherschaltungen einzubauen und für jede der Primärfarben an dem Bildschirm des Empfängers ein Kreuzgitter gemäß der Darstellung in Fig. 1 abzubilden. Wenn der anfängliche Konvergenzabgleich ausgeführt worden ist, werden die jeweiligen, für jeden von verschiedenen Einstellpunkten (z.B. die Schnittpunkte des Kreuzgitter-Abgleichmusters) erforderlichen Einstellgrößen als digitale Werte in einen Einzelbild-Speicher eingespeichert. Während des darauffolgenden Betriebs werden die Daten für jeden dieser Einstellpunkte ausgelesen und der Digital/Analog-Umsetzung unterzogen, um einzelne Korrekturwerte zu erzeugen, die für die jeweiligen Einstellpunkte angewandt werden. Dies hat den Vorteil eines sehr genauen Konvergenzabgleichs, da die Einstellung unabhängig für jeden der Einstellpunkte erfolgt.
In der Veröffentlichung US-A-4 465 394 ist für die automatische Korrektur der Konvergenz und der Grauskala bei dem Farbfernsehen ein System offenbart, bei dem an der Strahleinfallfläche eines Bildschlrms und allgemein außerhalb der normalen Sichtfläche Lichtsensoren entweder einzeln oder in Reihe angeordnet sind. Sobald der Lichtstrahl aus einem der drei Strahlenerzeuger den Lichtsensor überstreicht, wird ein Ausgangssignal erzeugt. Da die Lage eines jeden Lichtsensors in Form von Zählständen sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung bekannt ist und in einen Mikroprozessor einprogrammiert ist, können diese Daten in Form von Zählständen mit den jeweiligen Sensorsignalen verglichen werden, um den Fehlabgleich des jeweiligen Strahlenerzeugers für eine Farbe darstellende Fehlersignale zu erzeugen und die tatsächlichen Daten in den Mikroprozessor einzuspeichern. Der Vorgang wird dann für die übrigen beiden Strahlenerzeuger wiederholt und die Vielzahl der Fehlersignale wird zum Erzeugen von Vertikal- und Horizontalkorrektursignalen für das Korrigieren der Konvergenz der drei Strahlenerzeuger eingesetzt. Sobald einmal die richtige Lage erreicht ist, können die digitalen Informationen über diese bestimmte Korrektur in dem Mikroprozessor festgehalten werden.
Ferner offenbart die DE-A-33 11 971 eine Konvergenzabgleicheinrichtung für eine Vielzahl von Video-Projektoren mit einer gemeinsamen Projektionsfläche, die mit Lichtsensoren versehen ist, welche außerhalb der normalen Sichtfläche angeordnet sind. Für einen automatischen Konvergenzabgleich der Videoprojektoren beleuchtet jeder dieser Videoprojektoren die entsprechenden Lichtsensoren, die gemäß der von dem jeweiligen Videoprojektor gelieferten Lichtstärke elektrische Signale erzeugen. Die elektrischen Signale dienen als Anzeigewerte für die Bestimmung, ob der jeweilige Videoprojektor gut ausgerichtet ist oder eine automatische Abgleicheinstellung erforderlich ist. Durch die Aufbereitung der elektrischen Signale werden entsprechende Steuersignale erzielt, die den Abgleichvorgang an einem jeweiligen Videoprojektor unabhängig von den anderen Videoprojektoren steuern, um eine maximale Beleuchtung der Lichtsensoren und damit einen genauen automatischen Konvergenzabgleich der Videoprojektoren zu erreichen.
Ein weiteres vorgeschlagenes Konvergenzabgleichverfahren nach dem Stand der Technik ist für einen automatischen Konvergenzabgleich während des Betriebs eines Projektions- Farbfernsehempfängers ausgelegt und wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben, In dieser bezeichnet: 10 eine der Projektionsröhren eines Projektions-Farbfernsehempfängers, 11 eine Projektionslinse, 13 einen Bildschirm, 9 ein Ablenkjoch und 8 ein Konvergenzjoch. Die Projektionsröhre 10 wird über einen Videoverstärker 4 mit einem an einen Eingangsanschluß 2 angelegten Videosignal angesteuert. Normalerweise arbeitet der Videoverstärker 4 auf gleiche Weise wie der Videoverstärker eines Farbfernsehempfängers mit Direktabbildung. Während der Einstellung des Konvergenzabgleichs wird jedoch von einer digitalen Konvergenzschaltung 5 ein Konvergenzabgleichmuster wie ein Kreuzgittermuster (nämlich wie bei dem Beispiel für den Stand der Technik nach Fig. 1) erzeugt und zum Ansteuern der Projektionsröhre 10 dem Videoverstärker 4 zugeführt. Das Ablenkjoch 9 wird durch eine Ablenkschaltung 6 gesteuert, die synchron mit an einen Eingangsanschluß 3 angelegten Horizontal- und Vertikalsynchronisiersignalen betrieben ist, um die Abtastung durch den Elektronenstrahl der Projektionsröhre 10 zu steuern. Obgleich gemäß den vorangehenden Ausführungen ein derartiges Projektions-Farbfernsehempfänger im allgemeinen drei Projektionsröhren (R, G und B) enthält, ist zur Vereinfachung der Beschreibung nur eine derselben gezeigt. Eine Fernsehkamera 12a ist zum Empfangen des Lichts von dem Bildschirm 13 angeordnet und die auf diese Weise von der Kamera 12a erzeugten Videosignale werden einer Abgleichmuster-Detektorschaltung 12b zugeführt, die das auf vorstehend beschriebene Weise an dem Bildschirm 13 abgebildete Abgleichmuster erfaßt. Die Ergebnisse dieser Erfassung werden einer Einstellpunkte-Meßschaltung 7 zugeführt, die das an jedem der Einstellpunkte des Abgleichmusters erreichte Ausmaß an Konvergenz mißt und dementsprechend jeweilige Abgleichkompensationsgrößen, die durch die digitale Konvergenzschaltung 5 für die jeweiligen Einstellpunkte erzeugt werden, gemäß irgendeiner Konvergenzabweichung abändert, die durch die Einstellpunkte-Meßschaltung 7 erfaßt wird. Auf diese Weise kann eine automatische Konvergenzabgleicheinstellung schnell ausgeführt werden.
Jedes der vorstehend beschriebenen Konvergenzabgleichverfahren nach dem Stand der Technik ermöglicht einen hochgenauen Konvergenzabgleich. Das weitere Verfahren nach Fig. 2 hat den weiteren Vorteil, daß es automatisch ist. In einem Projektions-Farbfernsehempfänger entsteht jedoch in der Praxis unmittelbar nach dem Einschalten der Stromversorgung eine gewisse Konvergenzabweichung, deren Ausmaß sich danach allmählich mit einer Änderung der Betriebstemperatur des Empfängers ändert. Außerdem wirken eine Verschiebung der Komponenteneigenschaften über eine Benutzungszeitdauer, Änderungen der Röhrenhalsladung der Projektionsröhren, eine Verschiebung des Gleichspannungspegels der Ausgangssignale der digitalen Konvergenzschaltung, Formänderungen des Konvergenzjochs infolge Wärmeeinwirkung und dergleichen zum Entstehen einer gewissen Konvergenzabweichung zusammen. Diese Konvergenzabweichung kann im allgemeinen durch statische Konvergenzabgleicheinstellung (gemäß der vorstehenden Definition) korrigiert werden und wird im folgenden als statische Konvergenzabweichung bezeichnet. Um einen angemessenen Grad an Konvergenzabgleich sicherzustellen, wenn ein derartiges Verfahren zur Konvergenzabgleicheinstellung nach dem Stand der Technik angewandt wird, ist es daher erforderlich, eine Alterung des Fernsehempfängers über eine beträchtliche Zeitdauer vorzunehmen.
Außerdem ist bei dem vorstehend beschriebenen weiteren Verfahren nach dem Stand der Technik gemäß Fig. 2, bei dem zum Erfassen der Konvergenzabweichungsgrößen eine Kamera eingesetzt wird, eine komplizierte Signalverarbeitung und der Einsatz von groß ausgelegten Schaltungen erforderlich, während es darüberhinaus notwendig ist, eine im wesentlichen teuere Videokamera zu verwenden. Ferner ist während des Ablaufs eines derartigen automatischen Konvergenzabgleichs das Betrachten eines normalen Fernsehbilds nicht möglich, da sich das Abgleichmuster über den Bildschirm erstreckt.
Im Falle des Verfahrens nach dem Stand der Technik, bei dem zum Erfassen einer Konvergenzabweichung Fotodetektorelemente direkt an dem Bildschirm angebracht sind, entsteht ein Problem insofern, als für die Konvergenzabgleicheinstellung ein zusätzlicher Schirm verwendet werden muß und für das übliche Fernsehbild ein Hauptschirm eingesetzt wird. Alternativ ist es erforderlich, einen besonderen Bildschirm vorzusehen, der eine Kombination aus einem solchen Hauptschirm und einem solchen zusätzlichen Schirm ist. Darüberhinaus entsteht im Falle einer Frontprojektionsabbildung ein Problem insofern, als Fehler infolge von Einwirkungen von unerwünschtem Licht entstehen, welches von externen Quellen auf die Fotodetektorelemente fällt.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist Aufgabe der Erfindung, die vorstehend beschriebenen Unzulänglichkeiten des Standes der Technik durch Schaffen eines automatischen Konvergenzabgleichsystems auszuschalten, das an dem Umfang eines Farbfernsehempfänger-Bildschirms angeordnete Fotodetektorelemente für das Erfassen einer Konvergenzabweichung enthält, wobei für diese Erfassung nur einfache Schaltungen erforderlich sind und die automatische Konvergenzabgleicheinstellung periodisch während der Darstellung eines normalen Fernsehbilds an dem Bildschirm ausgeführt wird und darüberhinaus eine hochgradige Abgleichgenauigkeit erzielt wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein automatisches Konvergenzabgleichsystem für ein Farbfernsehbildgerät, das auf einem Bildschirm ein Fernsehbild als Kombination von Primärfarbenkomponenten abbildet, mit einer zur Lageeinstellung der Primärfarbenkomponenten des Fernsehbilds betreibbaren Konvergenzabgleicheinrichtung, einer am Umfang des Bildschirms angeordneten Fotodetektorvorrichtung,
einer Abgleichmuster-Generatoreinrichtung zum Steuern des Bildgeräts zu einer periodischen Abbildung eines Abgleichmusters auf dem Bildschirm in jeder der Primärfarbenkomponenten während jeweiliger aufeinanderfolgend auftretender Korrekturintervalle, wobei das Abgleichmuster zum Auftreffen auf die Fotodetektorvorrichtung angeordnet ist, und
einer Signalaufbereitungs- und Speichereinrichtung, die auf die von der Fotodetektorvorrichtung durch Erfassen des Abgleichmusters während eines jeden der Korrekturintervalle erzeugten fotoelektrischen Wandlersignale durch Ableiten von Lagedaten, die an der Konvergenzabgleicheinrichtung das Ausrichten des Abgleichmusters mit mindestens einer in bezug auf die Fotodetektorvorrichtung festgelegten vorbestimmten Bezugslage bewirken, und durch darauffolgendes Festhalten der Lagedaten und fortgesetztes Zuführen der Lagedaten zu der Konvergenzabgleicheinrichtung anspricht,
wobei das automatische Konvergenzabgleichsystem dadurch gekennzeichnet ist,
daß die Fotodetektorvorrichtung mindestens eine fotoempfindliche Vorrichtung aufweist, die aus einer Reihe von aufeinanderfolgend angeordneten fotoelektrischen Wandlerelementen gebildet ist, welche symmetrisch um die Bezugslage herum angeordnet sind, und
daß für bestimmte der fotoelektrischen Wandlerelemente, die eng an die Bezugslage angrenzend angeordnet sind, eine höhere Erfassungsempfindlichkeit als die Erfassungsempfindlichkeit der restlichen der fotoelektrischen Wandlerelemente der fotoempfindlichen Vorrichtung vorgesehen ist.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt für die Erläuterung eines Konvergenzabgleichverfahrens nach dem Stand der Technik ein auf dem Bildschirm eines Farbfernsehempfängers erzeugtes Kreuzgitter-Abgleichmuster,
Fig. 2 zeigt für die Erläuterung eines zweiten Konvergenzabgleichverfahrens nach dem Stand der Technik ein schematisches Blockschaltbild,
Fig. 3 ist ein schematisches Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Konvergenzabgleichsystem,
Fig. 4a zeigt einen Bildschirm mit an dessen Umfang angebrachten Fotodetektorelementen und ein Abgleichbildmuster und 4b und 4c zeigen Einzelheiten der Anordnung fotoempfindlicher Vorrichtungen für das Erläutern des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
Fig. 5 ist ein Teilblockschaltbild von Einzelheiten des Konvergenzabgleichsystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 6a bis 6g sind Kurvenformdiagramme für die Erläuterung der Funktion des ersten Ausführungsbeispiels,
Fig. 7 veranschaulicht auf grafische Weise den Zusammenhang zwischen einer Abweichung eines Abgleichbildmusters von einer Bezugslage und einem bei dem ersten Ausführungsbeispiel erzeugten entsprechenden Lageanzeige- Ausgangssignal,
Fig. 8 ist ein Zeitdiagramm zur Darstellung jeweiliger Zeitabschnitte der Konvergenzabgleich-Erfassungsvorgänge für jede der Primärfarben bei dem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 9 ist ein Diagramm zur Darstellung von Veränderungen einer Erfassungszeitdauer nach der Stromversorgungseinschaltung bei dem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 10 ist ein Blockschaltbild, das wesentliche Teile eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Konvergenzabgleichsystems zeigt,
Fig. 11 ist ein Diagramm1 das den Zusammenhang zwischen einer Abweichung eines Abgleichmusters von einer Bezugslage und einem bei dem zweiten Ausführungsbeispiel erzeugten entsprechenden Lageanzeige-Ausgangssignal veranschaulicht,
Fig. 12 ist ein Diagramm, das die Richtcharakteristika und die Empfindlichkeitseigenschaften von Fotodetektorelementen bei einer Abwandlungsform des zweiten Ausführungsbeispiels veranschaulicht,
Fig. 13 ist ein Blockschaltbild von wesentlichen Teilen eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung und
Fig. 14 Ist ein Diagramm zur grafischen Darstellung von Betriebsarten bei dem dritten Ausführungsbeispiel.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Fig. 3 ist ein schematisches Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Konvergenzabgleichsystems für einen Projektions-Farbfernsehempfänger. Wie bei dem Beispiel für den Stand der Technik nach Fig. 2 ist zur Vereinfachung der Beschreibung von drei Projektionsröhren, die in dem Fernsehempfänger zum jeweiligen Projizieren von Licht in den Primärfarben Rot, Blau und Grün auf einem Bildschirm 13 als jeweilige Farbkomponente eines Fernsehbilds verwendet sind, nur eine einzige Projektionsröhre 10 dargestellt. Im folgenden wird das Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Projektionsröhre 10 beschrieben, welche zum Projizieren in der Primärfarbe Rot dient, jedoch wird die nachfolgend beschriebene Steuerung für den automatischen Konvergenzabgleich an jeder der beiden anderen Projektionsröhren des Fernsehempfängers angewandt, die in Fig. 3 weggelassen sind. In Fig. 3 sind die Komponenten, die im wesentlichen gleich den Komponenten bei dem Beispiel nach dem Stand der Technik gemäß Fig. 2 sind, mit den entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet und eine weitere Beschreibung wird weggelassen. Mit 14 und 15 sind fotoempfindliche Vorrichtungen bezeichnet, die bei diesem Ausführungsbeispiel jeweils aus einer Vielzahl von fotoelektrischen Punktsensor- Wandlerelementen gemäß der nachfolgenden Beschreibung gebildet sind, welche mittig an der unteren (horizontalen) Seite bzw. an dem Umfang der linken (vertikalen) Seite des Bildschirms 13 angeordnet sind. Eine Bildmustersignal-Generatorschaltung 22 steuert periodisch den Videoverstärker 4 zum Erzeugen eines Abgleichbildmusters an dem Bildschirm 13 an, das aus einem (nachfolgende vereinfacht als Bildmusterteil bezeichneten) Abgleichmusterteil 16 und einem Bildmusterteil 17 besteht. Dieses Abgleichmuster wird zuerst während eines festgelegten Zeitabschnitts, der sich über mehrere Bildperioden erstreckt, in der Primärfarbe Rot, dann während eines nachfolgenden Zeitabschnitts in der Primärfarbe Grün und danach in der Primärfarbe Blau abgebildet. Eine Lagedatenrechenschaltung 18 empfängt von den fotoempfindlichen Vorrichtungen 14 und 15 erzeugte fotoelektrische Wandlersignale und leitet aus diesen Signalen für jede der Primärfarben Daten ab, die jeweils dem Ausmaß der Abweichung der Bildmusterteile 16 und 17 von den vorbestimmten jeweiligen Bezugslagen dieser Bildmusterteile entsprechen. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Bezugslagen jeweils auf die Mitten der fotoempfindlichen Vorrichtung 14 bzw. der fotoempfindlichen Vorrichtung 15 festgelegt. Die von der Lagedatenrechenschaltung 18 erzeugten Lagedaten werden in einem Speicherbereich 19 gespeichert und die gespeicherten Daten werden aus dem Speicherbereich 19 zum Zuführen zu einer Konvergenzabgleichschaltung 21 ausgegeben. Die Konvergenzabgleichschaltung 21 dient zum Anlegen von Ansteuerungssignalen an das Konvergenzjoch 8 gemäß den aus dem Speicherbereich 19 zugeführten Lagedaten in der Weise, daß das an dem Elektronenstrahl der Projektionsröhre 10 errichtete Magnetfeld für eine Korrektur irgendwelcher Lagefehler der Bildmusterteile 16 und 17 eingestellt wird. Diese Korrekturen für eine bestimmte Primärfarbe werden periodisch (mit einer im folgenden als Erfassungsperiode bezeichneten Wiederkehrperiode) während eines jeden der vorstehend beschriebenen (im folgenden als Korrekturzeitabschnitte bezeichneten) Zeitabschnitte festgelegter Dauer ausgeführt, in welchen das Abgleichbildmuster in einer bestimmten Primärfarbe abgebildet wird. Jeder dieser Korrekturzeitabschnitte kann sich beispielsweise über 30 aufeinanderfolgende Rasterbilder erstrecken. Während eines Korrekturzeitabschnitts für die Primärfarbe Rot werden auf dem Bildschirm 13 während eines jeden einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Teilbildern die Bildmusterteile 16 und 17 in Rot dargestellt und diese Bildmusterteile werden gleichermaßen in Grün während eines Korrekturzeitabschnitts für diese Farbe und in Blau während des nachfolgenden Korrekturzeitabschnitts abgebildet. Nachdem während eines Korrekturzeitabschnitts für die Primärfarbe Rot ein solcher Lagekorrekturvorgang durch Rückführungssteuerung der Projektionsröhre 10 auf die vorstehend beschriebene Weise ausgeführt worden ist, wird ein gleichartiger Lagekorrekturvorgang für die Primärfarbe Grün durch Steuern der entsprechenden Projektionsröhre während eines nachfolgenden Korrekturzeitabschnitts ausgeführt, wonach dann während eines dritten Korrekturzeitabschnitts der Vorgang für die Farbe Blau wiederholt wird. Auf den Abschluß eines jeden Korrekturzeitabschnitts hin werden die in dem entsprechenden Speicherbereich (beispielsweise dem Speicherbereich 19 für die Farbe Rot) festgehaltenen Daten auf festgelegte Weise der entsprechenden Konvergenzabgleichschaltung zugeführt, bis die nächsten drei Korrekturzeitabschnitte beginnen. Auf diese Weise wird ein genauer Konvergenzabgleich dadurch erzielt, daß periodisch die durch die jeweiligen Konvergenzjoche der drei Projektionsröhren für die drei Primärfarben aufgebrachten Korrekturgrößen derart eingestellt werden, daß das in einer jeden Farbe erzeugte Abgleichbildmuster genau auf die vorbestimmten Bezugslagen an dem Bildschirm 13 ausgerichtet ist.
Eine Meßperioden-Einstellschaltung 20 dient zum Steuern der Dauer der Erfassungsperiode und der Längen der Korrekturzeitabschnitte durch an die Bildmustersignal-Generatorschaltung 22 und den Speicherbereich 19 (und die entsprechenden Schaltungen für die anderen beiden Primärfarben) angelegte Steuersignale, welche jeweils das Erzeugen der Signale durch die Bildmustersignal-Generatorschaltung 22 und das Freigeben oder Sperren des Einschreibens der Daten in den Speicherbereich 19 (und das entsprechende Fortschreiben der durch den Speicherabschnltt 19 der Konvergenzabgleichschaltung 21 zugeführten Daten) steuern. Die Ablenkschaltung 6 arbeitet synchron mit den von einem Anschluß 3 her zugeführten Horizontal- und Vertikalsynchronisiersignalen des Fernsehempfängers und führt der Konvergenzabgleichschaltung 21 entsprechende Synchronisiersignale für das Synchronisieren der Funktion der Konvergenzabgleichschaltung 21 mit dem Abtastvorgang der Projektionsröhre 10 zu.
Die Funktion bei diesem Ausführungsbeispiel ist folgende:
Anfänglich wird wie bei dem Stand der Technik der Konvergenzabgleich von Hand vorgenommen. Dieser manuelle Konvergenzabgleich, der im allgemeinen sowohl den statischen als auch den dynamischen Konvergenzabglelch umfaßt, wird mittels Einstellvorrichtungen ausgeführt, die in Fig. 3 zur Vereinfachung der Beschreibung weggelassen sind und die grundlegend analoger oder digitaler Art sein können. Danach werden während des Betriebs des Fernsehempfängers an dem Bildschirm während der jeweiligen Korrekturzeitabschnitte das rote, das grüne und das blaue Abgleichbildmuster abgebildet (die jeweils aus den beiden Bildmusterteilen 16 und 17 bestehen). Beispielsweise sollen gemäß Fig. 4a die Bildmusterteile 16 und 17 für die Primärfarbe Rot mit den jeweiligen Bezugslagen ausgerichtet werden, die in den Mitten der fotoempfindlichen Vorrichtungen 14 und 15 liegen. Nimmt man jedoch an, daß der Abtaststrahl der Projektionsröhre für die Primärfarbe Grün nicht richtig ausgerichtet ist, dann ist beispielsweise gemäß Fig. 4a zu Beginn des nächsten Korrekturzeitabschnitts für diese Farbe der mit 54 bezeichnete horizontale Bildmusterteil für die Primärfarbe Grün falsch ausgerichtet. Dies ist in größeren Einzelheiten in Fig. 4b und 4c dargestellt. Daher spricht während dieses Korrekturzeitabschnitts die Konvergenzabgleichschaltung für den grünen Bildmusterteil auf die Ausgangsdaten der entsprechenden Lagedatenrechenschaltung durch Anlegen von Steuersignalen an das entsprechende Konvergenzjoch in der Weise an, daß der Bildmusterteil 54 nach unten versetzt wird, bis die Mittelachse dieses Bildmusterteils mit der Bezugslage xo der fotoempfindlichen Vorrichtung 14 übereinstimmt. D.h., eine Schaltung für den statischen Konvergenzabgleich in der Konvergenzabgleichschaltung 21 spricht auf die Lagedaten für die Primärfarbe Grün (nämlich die das Ausmaß der vertikalen Lageabweichung für diese Primärfarbe) durch Ansteuern des entsprechenden Konvergenzjoches zum Erzeugen einer geeigneten Vorablenkung des Elektronenstrahls zum Korrigieren dieser Lageabweichung an. Zugleich wird erforderlichenfalls eine gleichartige Korrektur für das Bewegen des unteren Bildmusterteils für die Primärfarbe Grün nach links oder rechts bis zur Übereinstimmung der Lage desselben mit der auf die Mitte der fotoempfindlichen Vorrichtung 15 festgelegten Bezugslage ausgeführt. Auf diese Weise wird die Primärfarbe Grün in Konvergenzabgleich mit der Primärfarbe Rot gebracht. In dem nachfolgenden Korrekturzeitabschnitt wird ein gleichartiger Vorgang für die Primärfarbe Blau ausgeführt.
Auf diese Weise wird während eines jeden der drei aufeinanderfolgenden Korrekturzeitabschnitte, in welchen jeweils der Konvergenzabgleich für die Primärfarben Rot, Grün und Blau ausgeführt wird, ein Rückführungsregelkreis gebildet, wodurch an das entsprechende Konvergenzjoch Korrektursignale derart angelegt werden, daß sowohl eine vertikale als auch eine laterale Vorablenkung des Elektronenstrahls vorgenommen wird, um auf die vorstehend beschriebene Weise das Abgleichmuster mit den Bezugslagen in Übereinstimmung zu bringen. Darauffolgend bestimmen die das Ausmaß der für eine jede der Primärfarben ausgeführten Lagekorrektur darstellenden Lagedaten, die in dem Speicherbereich 19 gespeichert gehalten sind, auf festgelegte Weise den Grad der über die Konvergenzabgleichschaltung 21 und das entsprechende Konvergenzjoch ausgeführten Korrektur, bis der nächste Satz aus drei Korrekturzeitabschnitten auftritt. Auf diese Weise wird automatisch ein genauer statischer Konvergenzabgleich und damit eine richtige Registrierung der an dem Bildschirm 13 abgebildeten Farben dadurch sichergestellt, daß für jede der drei Primärfarben die Lage eines periodisch abgebildeten Abgleichbildmusters in genauer Ausrichtung mit bestimmten Bezugslagen gehalten wird, die an dem Bildschirmumfang angeordnet sind.
Die Meßperiode (zwischen aufeinanderfolgenden Sätzen von Korrekturzeitabschnltten) kann beispielsweise während des normalen Betriebs des Fernsehempfängers auf ungefähr 30 Minuten angesetzt werden. Während einer anfänglichen Aufwärmzeit nach dem Zuführen von Strom zu dem Empfänger wird jedoch vorzugsweise die Meßperiode unter Steuerung durch Signale aus der Meßperioden-Einstellschaltung 20 verändert, wie es nachstehend ausführlich beschrieben ist. Jeder der Korrekturzeitabschnitte kann sich beispielsweise über ungefähr 30 aufeinanderfolgende Bildraster erstrecken.
Die Fig. 5 ist ein Blockschaltbild, das Einzelheiten der Gestaltungen der fotoempfindlichen Vorrichtung 14 und der Meßperioden-Einstellschaltung 20 sowie eines Teils der Lagedatenrechenschaltung 18, des Speicherbereichs 19 und der Konvergenzabgleichschaltung 21 zeigt. Zur Vereinfachung der Beschreibung sind nur die den Konvergenzabgleich in vertikaler Richtung betreffenden Komponenten des Speicherbereichs 19 und der Konvergenzabgleichschaltung 21 gezeigt und es ist nur derjenige Teil der Lagedatenrechenschaltung 18 dargestellt, der an die fotoempfindliche Vorrichtung 14 angeschlossen ist und Ausgangssignale für die Konvergenzabgleicheinstellung in vertikaler Richtung erzeugt. Es sind natürlich gleiche Komponenten für den Konvergenzabgleich in horizontaler Richtung im Ansprechen auf Signale aus der fotoempfindlichen Vorrichtung 15 und für das Speichern der entsprechenden Lagedaten vorgesehen.
Gemäß der Darstellung besteht die fotoempfindliche Vorrichtung 14 aus einer vertikal ausgerichteten geraden Anordnung von vier fotoelektrischen Punktsensor-Wandlerelementen, die jeweils mit 50, 51, 52 und 53 bezeichnet sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht jedes der fotoelektrischen Wandlerelemente 50 bis 53 aus einem Punktsensor-Meßelement wie einer Fotodiode oder einem Fototransistor. Das auf irgendeines dieser fotoelektrischen Wandlerelemente 50 bis 53 fallende Licht des Bildmusterteils 16 wird in ein elektrisches Signal umgesetzt, das der Lagedatenrechenschaltung zugeführt wird. Die Komponenten der Lagedatenrechenschaltung 18, die diese Signale aus der fotoempfindlichen Vorrichtung 14 verarbeiten, sind (nachfolgend vereinfacht als Summierelemente bezeichnete) Analogsignal-Summierelemente 23, 24 und 28, ein Subtrahierelement 25, eine Maximalwert-Meßschaltung 26 und eine Minimalwert-Meßschaltung 27. Die Lagedatenrechenschaltung 18 bewirkt, daß aus den von der fotoempfindlichen Vorrichtung 14 erzeugten Ausgangssignalen ein Signal abgeleitet wird, welches das Ausmaß und die Richtung der vertikalen Lageabweichung des Bildmusterteils 16 von der Bezugslage x&sub0; darstellt. Diese Bezugslage x&sub0; ist als Lage auf der Mitte der linearen Anordnung der fotoelektrischen Wandlerelemente 50 bis 53 definiert, d.h., die fotoelektrischen Wandlerelementepaare 50, 51 und 52, 53 sind gemäß der Darstellung in Fig. 5 jeweils symmetrisch oberhalb und unterhalb der Bezugslage xo angeordnet. Die von den Elementen 50 und 51 erzeugten fotoelektrischen Wandlersignale werden in dem Summierelement 23 summiert, während die von den Elementen 52 und 53 erzeugten Signale in dem Summierelement 24 summiert werden. Die sich ergebenden Summenausgangssignale aus den Summierelementen 23 und 24 werden den Eingängen des Subtrahierelements 25 zugeführt, um voneinander subtrahiert zu werden. Falls der Bildmusterteil 16 richtig auf die Bezugslage x&sub0; ausgerichtet ist, werden von den Summierelementen 23 und 24 jeweils Signale mit den in Fig. 6a bzw. 6b gezeigten Kurvenformen erzeugt. Die in Fig. 6a und 6b gezeigten Impulse werden während jeweils aufeinanderfolgender Rasterbilder erzeugt und haben gleiche Amplituden, falls keine Lageabweichung des Bildmusterteils 16 vorliegt. Infolgedessen wird von dem Subtrahierelement 25 ein Ausgangssignal mit Nullpegel gemäß der Darstellung in Fig. 6c erzeugt.
Falls andererseits der Bildmusterteil 16 nach oben versetzt ist, wie es durch den Pfeil in Fig. 5 dargestellt ist, wird die Amplitude der von dem Summierelement 23 erzeugten Ausgangsimpulse vergrößert und diejenige der Ausgangsimpulse aus dem Summierelement 24 verringert, wie es durch die Pfeile in Fig. 6a und 6b dargestellt ist. Infolgedessen werden von dem Subtrahierelement 25 aufeinanderfolgende Impulse gemäß der Darstellung durch die ausgezogene Kurvenform in Fig. 6d erzeugt. Die Amplitude dieser Impulse ist (innerhalb bestimmter Grenzen) in Übereinstimmung mit dem Ausmaß der Abweichung des Bildmusterteils 16 vergrößert, während die positive Polarität der Impulse anzeigt, daß der Bildmusterteil 16 oberhalb der Bezugslage x&sub0; liegt. Dieses Ausgangssignal aus dem Subtrahierelement 25 wird im folgenden als Abweichungssignal bezeichnet.
Falls im Gegensatz dazu der Bildmusterteil 16 von der Bezugslage x&sub0; weg nach unten versetzt ist, wird die Amplitude der Ausgangsimpulse aus dem Summierelement 24 größer und diejenige der Ausgangsimpulse aus dem Summierelement 23 geringer. Infolgedessen werden als Abweichungssignal aus dem Subtrahierelement 25 aufeinanderfolgende negative Impulse gemäß der Darstellung durch die gestrichelte Kurvenform in Fig. 6d erzeugt. Die Amplitude dieser Impulse wird entsprechend dem Ausmaß der Abweichung des Bildmusterteils 16 größer, während die negative Polarität der Impulse anzeigt, daß der Bildmusterteil 16 unter die Bezugslage x&sub0; versetzt ist.
Das auf diese Weise von dem Subtrahierelement 25 erzeugte Abweichungssignal wird jeweils den Eingängen der Maximalwert-Meßschaltung 26 und der Minimalwert-Meßschaltung 27 zugeführt, welche jeweils den maximalen bzw. minimalen Pegel eines Signals erfassen und jeweilige Ausgangssignale in Form von Gleichspannungspegeln erzeugen, die die Werte dieser maximalen und minimalen Pegel anzeigen. Diese Ausgangssignale aus der Maximalwert-Meßschaltung 26 und der Minimalwert- Meßschaltung 27 werden in dem Summierelement 28 summiert. Dadurch wird von dem Summierelement 28 ein im folgenden als Meßausgangssignal bezeichneter Gleichspannungspegel (genauer ein Signal, das während eines jeden Intervalls zwischen aufeinanderfolgenden Ausgangsimpulsen aus dem Subtrahierelement 25 auf einem festen Gleichspannungspegel verbleibt) erzeugt und einem Eingang eines Vergleichers 29 in dem Speicherbereich 19 zugeführt. Dieses Meßausgangssignal aus dem Summierelement 28 stellt das Ausmaß und die Richtung der Lageabweichung des Bildmusterteils 16 in bezug auf die Bezugslage x&sub0; dar. An den anderen Eingang des Vergleichers 29 ist ein (der Bezugslage x&sub0; entsprechendes) Bezugspotential 0V angelegt. Daher wird dann, wenn die vertikale Lage des Bildmusterteils 16 mit der durch die fotoempfindliche Vorrichtung 14 bestimmten Bezugslage x&sub0; übereinstimmt, das Meßausgangssignal aus dem Summierelement 28 zu 0V (wie es in Fig. 6e gezeigt ist), während dann, wenn der Bildmusterteil 16 von der Bezugslage weg nach oben versetzt ist, das Meßausgangssignal ein positiver Gleichspannungspegel ist (z.B. +V1 gemäß Fig. 6f), wogegen dann, wenn der Bildmusterteil 16 nach unten versetzt ist, das Meßausgangssignal ein negativer Gleichspannungspegel ist (z.B. -V2 gemäß Fig. 6g).
Der Zusammenhang zwischen der Versetzung der vertikalen Lage des Bildmusterteils 16 von der Bezugslage x&sub0; weg und der sich ergebenden Ausgangsspannung des Summierelements 28 ist in Fig. 7 grafisch dargestellt.
In Wirklichkeit ist der Bildmusterteil 16 ein Linienabschnitt mit endlicher Breite, so daß eine Ausgangsspannung 0 von dem Summierelement 28 erzeugt wird, wenn die Mittelachse des Bildmusterteils 16 mit der Bezugslage x&sub0; ausgefluchtet ist, nämlich Teilbereiche des Bildmusterteils 16 symmetrisch um die Bezugslage x&sub0; herum liegen. Die in dem Meßausgangssignal aus der Lagedatenrechenschaltung 18 enthaltene Lageinformation stellt das Ausmaß dar, um welches das Licht des Bildmusterteils unsymmetrisch auf die fotoempfliche Vorrichtung 14 fällt. Da eine unerwünschte Beleuchtung aus externen Quellen nahezu unverändert symmetrisch auf alle fotoempfindlichen Wandlerelemente 50 bis 53 der fotoempfindlichen Vorrichtung 14 fällt, sind die Amplituden der sich durch eine derartige unerwünschte Beleuchtung ergebenden Signalkomponenten in den Ausgangssignalen der Summierelemente 23 und 24 einander gleich, wie es durch die gestrichelten Linien in Fig. 6a und 6b dargestellt ist. Daher hat diese unerwünschte Beleuchtung keine Auswirkung auf das Ausgangssignal des Subtrahierelements 25 und damit keine Auswirkung auf den Ausgangssignalpegel der Lagedatenrechenschaltung 18, falls nicht der Pegel der unerwünschten Beleuchtung so hoch ist, daß eine zufriedenstellende Funktion der fotoempfindlichen Vorrichtungen 14 und 15 verhindert ist. Es ist daher ersichtlich, daß dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung von Natur aus gegen Auswirkungen der auf die fotoempfindlichen Vorrichtungen fallenden unerwünschten Beleuchtung unempfindlich ist, so daß die Gefahr einer sich aus einer solchen unerwünschten Beleuchtung ergebenden fehlerhaften Funktion auf ein Mindestmaß herabgesetzt ist, ohne daß die Anwendung komplizierter Gegenmaßnahmen erforderlich ist.
Außer dem Vergleicher 29 besteht derjenige Teil des Speicherbereichs 19, der die Konvergenzkorrektur in vertikaler Richtung betrifft, aus einem Satz von Vorwärts/Rückwärts- Zählern 30, 31 und 32 und einem entsprechenden Satz von Digital/Analog- bzw. D/A-Wandlern 36, 37 und 38. Die von der Meßperioden-Einstellschaltung 20 erzeugten Steuersignale, die die jeweiligen Korrekturzeitabschnitte für die Primärfarben Rot, Grün und Blau bestimmen, sind in Fig. 8a bis 8c als cr, cg und cb dargestellt, wobei die jeweiligen Korrekturzeitabschnitte für die Farben Rot, Grün bzw. Blau mit Tr1, Tr2 und Tr3 bezeichnet sind. Der sich vom Anfang von Tr1 bis zum Ende von Tr3 erstreckende Zeitabschnitt wird als mit T&sub1; bezeichneter Einstellzeitabschnitt bezeichnet.
Während eines jeden Zeitabschnitts Tr1 schaltet das Steuersignal aus der Meßperioden-Einstellschaltung 20 das Zählen von Taktimpulsen (aus einer Taktimpulsquelle, die in der Zeichnung weggelassen ist) durch den Vorwärts/Rückwärts- Zähler 30 ein, der für Daten für den vertikalen statischen Konvergenzabgleich für die Primärfarbe Rot benutzt wird (die im folgenden als R-V-Konvergenzabgleichdaten bezeichnet werden), wobei das Zählen ansonsten gesperrt ist. Gleichermaßen wird während eines jeden Zeitabschnitts Tr2 das Zählen durch den Vorwärts/Rückwärts-Zähler 31 eingeschaltet, der für Daten für den vertikalen statischen Konvergenzabgleich für die Primärfarbe Grün benutzt wird (die im folgenden als G-V-Konvergenzabgleichdaten bezeichnet werden), und während eines jeden Zeitabschnitts Tr3 das Zählen durch den Vorwärts/Rückwärts-Zähler 32 eingeschaltet, der für Daten für den vertikalen statischen Konvergenzabgleich für die Primärfarbe Blau benutzt wird (die im folgenden als B-V-Konvergenzabgleichdaten bezeichnet-werden).
Der Vergleicher 29 erzeugt ein dreistufiges Ausgangssignal, das auf dem Pegel 0V liegt, wenn das Ausgangssignal der Lagedatenrechenschaltung 18 0V ist, nämlich wenn keine Lageabweichung des Bildmusterteils 16 von der Bezugslage x&sub0; vorliegt, auf einer festen positiven Gleichspannung liegt, wenn das Ausgangssignal der Lagedatenrechenschaltung 18 eine positive Spannung ist (die anzeigt, daß der Bildmusterteil 16 oberhalb der Bezugslage x&sub0; liegt), und auf einer festen negativen Gleichspannung liegt, wenn das Ausgangssignal der Lagedatenrechenschaltung 18 eine negative Spannung ist (die anzeigt, daß der Bildmusterteil 16 unterhalb der Bezugslage x&sub0; liegt). Wenn während eines der Korrekturzeitabschnitte Tr1 bis Tr3 von dem Vergleicher 29 das Ausgangsslgnal mit positiver Spannung abgegeben wird, wird durch den entsprechenden einen Vorwärts/Rückwärts-Zähler 30 bis 32, nämlich den gerade eingeschalteten Zähler hochgezählt, wogegen dann, wenn die Ausgangsspannung des Vergleichers 29 negativ ist, ein Herunterzählen erfolgt, sowie dann, wenn die Ausgangsspannung des Vergleichers 29 "0" ist, keine Zählung ausgeführt wird.
Der für die Vertikal-Konvergenzabgleicheinstellung benutzte Teil der Konvergenzabgleichschaltung 21 besteht aus einem Satz von drei Summierelementen 39, 40 und 41 und einem entsprechenden Satz von drei Verstärkern 42, 43 und 44 für die Ansteuerung der Konvergenzjoche R-V 45, G-V 46 und B-V 47 der jeweiligen Projektionsröhren für die Primärfarbe Rot, Grün und Blau. Manuell voreinstel lbare Konvergenzabgleichsignale aus jeweiligen Eingangsanschlüssen 39a, 40a und 41a werden über die Summierelemente 39, 40 und 41 den jeweiligen Verstärkern 42, 43 und 44 für den statischen und dynamischen Konvergenzabgleich der Primärfarben Rot, Grün bzw. Blau zugeführt. Wenn der Farbfernsehempfänger erstmalig in Betrieb genommen wird (nämlich in jedem der Zähler 30 bis 32 der Zählstand "0" ist), werden mittels einer (nicht in den Zeichnungen gezeigten) von Hand einstellbaren Vorrichtung die Konvergenzabgleichsignale für den statischen und dynamischen Konvergenzabgleich der Bildfarben Rot, Grün und Blau voreingestellt und danach während des Betriebs des Fernsehempfängers fortgesetzt von den Eingangsanschlüssen 39a bis 41a an die Summierelemente 39 bis 41 angelegt. Für das Erzeugen dieser von Hand voreingestellten Konvergenzabgleichsignale sind verschiedenerlei Vorrichtungen bekannt, deren Beschreibung weggelassen ist.
Die Funktion des in Fig. 5 gezeigten Systems wird für den Fall des automatischen Vertikal-Konvergenzabgleichs für die Primärfarbe Rot beschrieben. Zu Beginn eines Korrekturzeitabschnitts Tr1 eines Einstellzeitabschnitts T&sub1; gemäß Fig. 8 beginnt die Meßperioden-Einstellschaltung 20 Steuersignale zu erzeugen, die an die Bildmustersignal-Generatorschaltung 22 und den Speicherbereich 19 angelegt werden, wodurch während eines jeden einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Teilbildern das vorangehend anhand der Fig. 4a bis 4c beschriebene Abgleichbildmuster in Rot auf dem Bildschirm 13 abgebildet wird und wodurch das Zählen des Vorwärts/Rückwärts-Zählers 30 eingeschaltet wird, während das Zählen der Vorwärts/Rückwärts-Zähler 31 und 32 gesperrt gehalten wird. Falls zu Beginn dieses Zeitabschnitts Tr1 der Bildmusterteil 16 gemäß Fig. 5 gegenüber der Bezugslage x&sub0; versetzt ist, wird von dem Vergleicher 29 ein Gleichspannungsausgangspegel abgegeben, dessen Polarität der Richtung der Versetzung entspricht. Infolgedessen beginnt entsprechend der Polarität des Ausgangssignals des Vergleichers 29 das Hochzählen oder Herunterzählen durch den Vorwärts/Rückwärts-Zähler 30. Der Zählwert des Vorwärts/Rückwärts-Zählers 30 wird durch den Digital/Analog-Wandler 36 aus einem digitalen in einen analogen Wert umgesetzt, der dem Summierelement 39 und damit dem Verstärker 42 zugeführt wird, um in dem Konvergenzjoch 45 eine entsprechende Steuerstromkomponente zu erzeugen. Die Richtung dieser Steuerstromkomponente ist eine Richtung zum Verschieben des Bildmusterteils 16 in Gegenrichtung zu der Bildmusterlageabweichung aus der Bezugslage x&sub0;, so daß der Bildmusterteil 16 während aufeinanderfolgender Rasterbilder in dem Korrekturzeitabschnitt Tr1 mit der Bezugslage x&sub0; in Übereinstimmung gebracht wird. Wenn diese Lageübereinstimmung erreicht ist, wechselt das Ausgangssignal des Vergleichers 29 gemäß der vorangehenden Beschreibung auf 0V, was zur Folge hat, daß eine weitere Zählung des Vorwärts/Rückwärts-Zählers 30 gesperrt ist. Zu diesem Zeitpunkt ist der Zählinhalt des Vorwärts/Rückwärts-Zählers 30 ein Datenwert, der ein Ausmaß an Vertikallagekorrektur darstellt, die durch das R-V-Konvergenzjoch 45 an der die Primärfarbe Rot erzeugenden Projektionsröhre vorzunehmen ist, um die richtige Abbildungsregistrierung dieser Farbe zu erzielen. Dieser Zählwert wird danach bis zu dem nächsten Korrekturzeitabschnitt Tr1 unverändert festgehalten. Es ist somit ersichtlich, daß während eines jeden Zeitabschnitts Tr1 ein Gegenkopplungsregelkreis durch die Kombination aus der fotoempfindlichen Vorrichtung 14, der Lagedatenrechenschaltung 18, dem Vergleicher 19, dem Digital/Analog-Wandler 36, dem Verstärker 42 und dem R-V-Konvergenzjoch 45 gebildet ist, wodurch der Bildmusterteil 16 vertikal in Ausrichtung mit der Bezugslage x&sub0; bewegt wird. Nach Abschluß dieses Zeitabschnitts Tr1 werden die für das Ausrichten des Bildmusterteils 16 erforderlichen Lagedaten eingespeichert gehalten und von dem Vorwärts/Rückwärts-Zähler 30 festgelegt abgegeben, bis der nächste Zeitabschnitt Tr1 beginnt. Auf diese Weise werden die während des Zeitabschnitts Tr1 abgeleiteten Lagedaten fortgesetzt während der nachfolgenden Meßperiode dem R-V-Konvergenzjoch für die Vertikallagekorrektur der Primärfarbenkomponente Rot des Fernsehbilds zugeführt.
Ein gleichartiger Vorgang wird dann während des Korrekturzeitabschnitts Tr2 für die vertikale Konvergenzeinstellung für die Primärfarbe Grün ausgeführt, wobei in diesem Fall der Zählwert in dem Vorwärts/Rückwärts-Zähler 31 zum Hervorrufen eines erforderlichen Ausmaßes an Vertikal lagekorrektur durch das G-V-Konvergenzjoch 46 eingestellt wird. Der Vorgang wird dann unter Anwendung des Vorwärts/Rückwärts- Zählers 32 und des Konvergenzjoches 47 für die Primärfarbe Blau ausgeführt.
Während eines jeden Zeitabschnitts Tr1, Tr2 und Tr3 wird auch durch entsprechende Teile der Lagedatenrechenschaltung 18 (die zur Aufnahme der Ausgangssignale der fotoempfindlichen Vorrichtung 15 geschaltet sind), des Speicherbereichs 19 und der Konvergenzabgleichschaltung 21 auf die gleiche Weise wie bei der vorstehend beschriebenen Vertikallagekorrektur die Horizontallagekorrektur für die Primärfarben Rot, Grün und Blau ausgeführt.
Nach Beendigung eines Satzes aus den Korrekturzeitabschnitten Tr1, Tr2 und Tr3 wird der Konvergenzabgleich gemäß den Zählungsinhalten der Vorwärts/Rückwärts-Zähler 30 bis 32 bis zum nächsten Auftreten dieser Intervalle aufrecht erhalten, nämlich bis zu dem Ablauf einer Meßperiode. Es ist somit ersichtlich, daß die Vorwärts/Rückwärts-Zähler 30 und 32 während einer jeden Meßperiode als Einrichtungen zum Speichern der Lagedaten wirken, die für den automatischen Konvergenzabgleichvorgang erforderlich sind.
Zum Verringern der Möglichkeit einer Fehlfunktion eines derartigen Systems infolge der Auswirkungen einer auf die fotoempfindlichen Vorrichtungen fallenden unerwünschten Beleuchtung wurde festgestellt, daß die Meßperiode übereinstimmend mit der richtigen Funktion des Systems beträchtlich lang gemacht werden sollte. Es ist klar, daß die kürzeste erforderliche Dauer der Meßperiode durch die voraussichtliche maximale Änderungsgeschwindigkeit der Lageverschiebung des Abgleichbildmusters in bezug auf die Bezugslagen bestimmt ist. Es wurde festgestellt, daß während eines auf das Einschalten des Fernsehempfängers folgenden Zeitabschnitts die Verschiebungsgeschwindigkeit wesentlich höher ist als während des nachfolgenden Betriebs. Aus diesem Grund wird bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 die Meßperiode derart verändert, daß sie während des auf das Einschalten folgenden Zeitabschnitts kürzer ist als während des normalen Betriebs. Dies ist in Fig. 9 dargestellt, in welcher auf der vertikalen Achse die Lageabweichung des Abgleichbildmusters, beispielsweise die Abweichung des Bildmusterteils 16 von der Bezugslage x&sub0; an der fotoempfindlichen Vorrichtung 14 und auf der horizontalen Achse die Zeit aufgetragen ist. Eine Kurve Ca zeigt das Auftreten dieser Abweichung in dem Fall, daß kein automatischer Konvergenzabgleich vorgenommen wird, während eine Kurve Cd die Abweichungsänderung bei dem automatischen Konvergenzabgleich mit dem System nach Fig. 5 zeigt. Ein jeder von mit t&sub1; bis t&sub7; bezeichneten Zeitpunkten ist ein Zeitpunkt, an dem der Konvergenzabgleichvorgang ausgeführt wird, nämlich gemäß der vorangehenden Beschreibung während eines Einstellzeitabschnitts T&sub1;. Der Ursprungszeitpunkt t&sub1; ist der Zeitpunkt, an dem die Stromversorgung des Fernsehempfängers eingeschaltet wird. Gemäß der Darstellung ist die Korrekturperiode unmittelbar nach dem Einschalten anfänglich kurz (nämlich t&sub2; - t&sub1;) und danach allmählich verlängert. Auf diese Weise treten selbst während der Periode unmittelbar nach dem Einschalten nur geringe Abgleichbildmuster-Lageabweichungen und somit nur geringe Fehlkonvergenzen auf, wie es durch die Kurve Cd dargestellt ist.
Die Meßperiode ist durch die Meßperioden-Einstellschaltung 20 bestimmt, die gemäß Fig. 5 einen Zähler 48 und einen Festspeicher (ROM) 49 enthält. Der Zähler 48 zählt von einem Anschluß 55 her zugeführte Vertikalsynchronisiersignalimpulse, um aufeinanderfolgende Adressensignale für das Auslesen von in dem Festspeicher 49 gespeicherten Daten zu erzeugen. In dem Festspeicher 49 ist (vor dem Betrieb des Fernsehempfängers) ein Satz von Datenwerten gespeichert, welche zum Bestimmen von aufeinanderfolgenden Werten der Meßperiode, nämlich zum Bestimmen der Zeitpunkte ausgelesen werden, an denen die Steuersignale in der in Fig. 8 gezeigten Form für das Steuern des Speicherbereichs 19 und der Bildmustersignal-Generatorschaltung 22 auf die vorstehend beschriebene Weise erzeugt werden, so daß sich während der Zeitspanne unmittelbar nach dem Einschalten die Meßperiode gemäß der Darstellung in Fig. 9 verändert.
Die Fig. 10 ist ein Schaltbild eines Teils eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen automatischen Konvergenzabgleichsystems. Dieses Ausführungsbeispiel ist im wesentlichen eine Abwandlung des vorangehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels und es werden daher nur die von dem ersten Ausführungsbeispiel verschiedenen Punkte beschrieben. In Fig. 10 sind in einer Lagedatenrechenschaltung 18, die im Aufbau mit derjenigen nach Fig. 5 identisch ist, mit 23' und 24' Schaltungen bezeichnet, die als Summierelemente wirken, welche den Summierelementen 23 und 24 nach Fig. 5 entsprechen. Die fotoempfindliche Vorrichtung 14 und das Subtrahierelement 25 sind funktionell mit denjenigen nach Fig. 5 identisch. Gemäß der Darstellung enthält das Subtrahierelement 25 einen Rechenverstärker 62 mit an dem invertierenden und den nichtinvertierenden Eingang angeschlossenen Eingangswiderständen R3 und R4, einem zwischen den invertierenden Eingang und den Ausgang geschalteten Gegenkopplungswiderstand R5 und einem von dem nichtinvertierenden Eingang gegen Massepotential geschalteten Widerstand R6. Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird das Ausgangssignal des Subtrahierelements 25 an eine Maximalwert- Meßschaltung 26 und eine Minimalwert-Meßschaltung 27 angelegt, deren Ausgangssignale in einem Summierelement 28 nach Fig. 5 summiert werden. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 unterscheidet sich von demjenigen nach Fig. 5 darin, daß die fotoelektrischen Wandlersignale, die von dem Paar aus den fotoelektrischen Wandlerelementen 51 und 52 der fotoempfindlichen Vorrichtung 14 erzeugt sind, welche am nächsten an der Bezugslage x&sub0; angeordnet sind, höhere Gewichtungswerte als die Signale haben, die von den fotoelektrischen Wandlerelementen 50 und 53 erzeugt werden.
Im einzelnen enthält das Summierelement 23' zwei Stromaddierwiderstände R1a und R2a, die an den invertierenden Eingang eines Rechenverstärkers 60 angeschlossen sind, von dessen Ausgang zu dem invertierenden Eingang ein Gegenkopplungswiderstand Rfr rückgekoppelt ist, während der nichtinvertierende Eingang des Rechenverstärkers auf Massepotential (0V) gelegt ist. Das Summierelement 24' hat gemäß der Darstellung eine gleichartige Gestaltung mit Eingangswiderständen R1b und R2b, einem Gegenkopplungswiderstand Rfb und einen Rechenverstärker 61. Zum Bilden einer größeren Gewichtung der Ausgangssignale der fotoelektrischen Wandlerelemente 51 und 52 im Vergleich zu denjenigen der fotoelektrischen Wandlerelemente 53 und 50 sind die Werte der Eingangswiderstände R2a und R2b kleiner als diejenigen der Widerstände R1a und R1b gewählt. Auf diese Weise wird für die beiden der Bezugslage x&sub0; am nächsten liegenden fotoelektrischen Wandlerelemente eine effektiv erhöhte Empfindlichkeit im Vergleich zu derjenigen der beiden außenliegenden fotoelektrischen Wandlerelemente erzielt. Dadurch ergibt sich zwischen der Änderung der (auf der horizontalen Achse aufgetragenen) vertikalen Lage der Mitte des Bildmusterteils 16 in bezug auf die Bezugslage x&sub0; und dem (auf der vertikalen Achse aufgetragenen) Ausgangssignalpegel des Summierelements 28 der Zusammenhang gemäß der Darstellung in Fig. 11. Es ist ersichtlich, daß für Lageabweichungen in der Nähe der Bezugslage x&sub0; eine hohe Änderungsrate des Ausgangssignals des Summierelements 28 besteht, während bei Lagen, die weiter von der Bezugslage abliegen, gemäßigtere Änderungsraten des Ausgangssignals hervorgerufen werden. Dieses Merkmal dient dazu, an denjenigen Stellen, an denen eine hohe Genauigkeit erforderlich ist, nämlich in der Nähe der Bezugslage x&sub0; eine höhere Genauigkeit der Konvergenzabgleichsteuerung sicherzustellen, so daß das Konvergenzabgleichmuster auf genaue Weise mit den Bezugslagen ausgerichtet gehalten werden kann. Eine gleichartige Schaltungsanordnung wie die in Fig. 10 gezeigte wird natürlich in demjenigen Teil der Lagedatenrechenschaltung 18 verwendet, der mit der für die laterale Lageausrichtung verwendeten fotoelektrischen Vorrichtung 15 verbunden ist.
Statt durch Gewichtung der Ausgangssignale der fotoelektrischen Wandlerelemente gemäß Fig. 10 eine erhöhte Erfassungsempfindlichkeit für die unmittelbar der Bezugslage benachbarten fotoelektrischen Wandlerelemente sicherzustellen, ist es möglich, als zur Bezugslage benachbarte fotoelektrische Wandlerelemente solche mit höheren Werten der Empfindlichkeit und der Richtwirkung einzusetzen. Dies ist in Fig. 12 dargestellt, in der auf der vertikalen Achse die Empfindlichkeit der fotoelektrischen Wandlerelemente aufgetragen ist und auf der horizontalen Achse die Lage aufgetragen ist. Gemäß der Darstellung ist benachbart zu der Bezugslage x&sub0; ein Paar von fotoelektrischen Wandlerelementen 64 und 65 angeordnete die verhältnismäßig hohe Werte der Empfindlichkeit und der Richtwirkung gemäß der Darstellung durch die entsprechenden Richtcharakteristika D&sub6;&sub4; und D&sub6;&sub5; haben, während ein äußeres Paar von fotoelektrischen Wandlerelementen 63 und 66 verhältnismäßig niedrige Werte der Empfindlichkeit und der Richtwirkung gemäß der Darstellung durch die entsprechenden Richtcharakteristika D&sub6;&sub3; und D&sub6;&sub6; hat. Auf diese Weise können im wesentlichen gleichartige Wirkungen wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 erreicht werden.
Gemäß den vorangehenden Ausführungen ist das Ausführungsbeispfel nach Fig. 5 von Natur aus gegenüber Auswirkungen einer auf die fotoempfindlichen Vorrichtungen 14 und 15 fallenden unerwünschten Beleuchtung unempfindlich, während außerdem irgendwelche nachteiligen Auswirkungen einer solchen unerwünschten Beleuchtung dadurch weiter verringert sind, daß die Vorgänge zur Ermittlung und Einstellung der Lage des Abgleichbildmusters nur während periodisch auftretender kurzer Zeitabschnitte ausgeführt werden. Falls jedoch zeitweilig auf die fotoempfindlichen Vorrichtungen Licht mit einem übermäßig hohem Pegel einfällt, besteht die Möglichkeit einer fehlerhaften Funktion des automatischen Konvergenzabgleichsystems. Obgleich dies in der Zeichnung nicht dargestellt ist, enthält das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ferner eine Einrichtung zum Vergleichen der während eines jeweiligen Einstellzeitabschnitts T&sub1; (nach Fig. 8) erhaltenen Lagedaten, nämlich des Dateninhalts der Vorwärts/Rückwärts-Zähler 30, 31 und 32 mit den Lagedaten, die in der vorangehenden Meßperiode erhalten und als Zählwerte in den Zählern 30 bis 32 gespeichert wurden. Falls als Ergebnis dieses Vergleichs festgestellt wird, daß eine übermäßige Änderung dieser Lagedaten aufgetreten ist, werden, da dies anzeigen kann, daß infolge der Auswirkungen einer vorübergehend auf die fotoempfindlichen Vorrichtungen 14 und 15 fallenden unerwünschten Beleuchtung hohen Pegels eine fehlerhafte Funktion des automatischen Konvergenzabgleichsystems aufgetreten ist, die zuletzt erhaltenen Lagedaten zurückgewiesen und die während der vorangehenden Meßperiode erhaltenen Daten bis zu dem nächsten Einstellzeitabschnitt T&sub1; fortgesetzt für den Konvergenzabgleich herangezogen.
Die Fig. 13 ist ein Teilblockschaltbild eines anderen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Konvergenzabgleichsystems, das eine Abwandlungsform desjenigen nach Fig. 5 ist und eine Schaltung enthält, die dazu eingesetzt wird, die Möglichkeit eines sich aus einem hohen Pegel einer auf die fotoempfindlichen Vorrichtungen 14 und 15 fallenden unerwünschten Beleuchtung ergebenden fehlerhaften Konvergenzabgleichs weiter zu verringern. Diese Schaltung bewirkt, daß ermittelt wird, ob der Spitzenpegel der Gesamtmenge an auf alle fotoelektrischen Wandlerelemente der fotoempfindlichen Vorrichtung 14 oder 15 fallendem Licht einen vorbestimmten Pegel übersteigt, was anzeigt, daß eine übermäßige Menge an unerwünschtem Licht auf die fotoempfindliche Vorrichtung fällt, und daß weitere Erfassungs- und Einstellvorgänge für den automatischen Konvergenzabgleich verhindert werden, wenn ein derartiger Zustand ermittelt wird.
In Fig. 13 entsprechen die fotoempfindliche Vorrichtung 14, die Lagedatenrechenschaltung 18, der Speicherbereich 19, die Meßperioden-Einstellschaltung 20 und die Bildmustersignal- Generatorschaltung 22 denjenigen des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels nach Fig. 5 und eine weitere Beschreibung ist weggelassen. Mit 68 ist eine Amplitudenmeßschaltung mit einer Spitzenwertmeßschaltung 69, einem Summierelement 80 und einem Fenstervergleicher 70 aus zwei Vergleichern 81 und 82 und einem Antivalenzglied 83 bezeichnet. Die Vergleichspegel des Fenstervergleichers 70 sind eine niedrigere Bezugsspannung VrL und eine höhere Bezugsspannung VrH. Die Ausgangssignale der Summierelemente 23 und 24 der Lagedatenrechenschaltung 18 werden (außer an das Summierelement 25) an jeweilige Eingänge des Summierelements 80 angelegt, welches dadurch ein Ausgangssignal erzeugt, das sich proportional zu dem Gesamtpegel der auf alle fotoelektrischen Wandlerelemente 50 bis 53 der fotoempfindlichen Vorrichtung 14 fallenden Beleuchtung ändert. Der Spitzenwert dieses Ausgangssignals des Summierelements 80 wird durch die Spitzenwertmeßschaltung 69 erfaßt, die aus einer Diode D1 und einem Kondensator C3 besteht, und das sich ergebende Spitzenwertmeßausgangssignal wird dem Fenstervergleicher 70 für den Vergleich mit den Bezugsspannungen VrH und VrL zugeführt. Wenn der Wert des Ausgangssignals der Spitzenwertmeßschaltung 69 in dem Bereich zwischen diesen Bezugsspannungen liegt, wird von dem Fenstervergleicher 70 ein auf einem hohen logischen Pegelpotential festgelegtes Ausgangssignal erzeugt, welches anzeigt, daß das Abgleichbildmusterlicht periodisch auf die fotoempfindliche Vorrichtung 14 auftrifft und daß der Pegel der unerwünschten Beleuchtung nicht übermäßig hoch ist. Wenn das Ausgangssignal der Spitzenwertmeßschaltung 69 niedriger als die Bezugsspannung VrL ist (was anzeigt, daß kein Abgleichbildmusterlicht periodisch auf die fotoempfindliche Vorrichtung 14 fällt), wird das Ausgangssignal des Fenstervergleichers 70 auf ein niedriges logisches Pegelpotential festgelegt. Wenn das Ausgangssignal der Spitzenwertmeßschaltung 69 höher als die Bezugsspannung VrH ist (was anzeigt daß der Pegel der auf die fotoempfindliche Vorrichtung 14 fallenden unerwünschten Beleuchtung übermäßig hoch ist), wird das Ausgangssignal des Fenstervergleichers 70 auf das niedrige logische Pegelpotential festgelegt.
Das auf diese Weise erzeugte Ausgangssignal des Fenstervergleichers 70 wird als Steuersignal an ein Schaltglied 86 angelegt, welches die von der Meßperioden-Einstellschaltung 20 gemäß der vorangehenden Beschreibung erzeugten Steuersignale zu der Bildmustersignal-Generatorschaltung 22 und dem Speicherbereich 19 überträgt, solange das Ausgangssignal des Fenstervergleichers 70 das hohe Potential hat, und die Übertragung der Steuersignale aus der Meßperioden-Einstellschaltung 20 sperrt, solange das Ausgangssignal des Vergleichers 70 das niedrige Potential hat. Auf diese Weise werden die Meß- und Einstellvorgänge für den automatischen Konvergenzabgleich nur dann freigegeben, wenn das entsprechend den Bildmustersignalen aus der Bildmustersignal-Generatorschaltung 22 erzeugte Abgleichbildmusterlicht periodisch auf die fotoempfindliche Vorrichtung 14 fällt und kein übermäßig hoher Pegel an unerwünschter Beleuchtung auf die fotoempfindliche Vorrichtung 14 fällt.
Der Zusammenhang zwischen den Pegeln der Ausgangsspannung der Spitzenwertmeßschaltung 69 und der Funktion des automatischen Konvergenzabgleichsystems ist in dem Funktionsdiagramm in Fig. 14 grafisch dargestellt.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 13 wird das von der Amplitudenmeßschaltung 68 erzeugte Steuersignal dazu benutzt, die periodisch ausgeführten Betriebsvorgänge zum Erfassen und zur Lageeinstellung des Abgleichbildmusters freizugeben oder zu sperren. Allgemein kann jedoch das Ausgangssignal der Schaltung 68 dazu herangezogen werden, die Funktion der Meßperioden- Einstellschaltung 20 derart zu steuern, daß die Meßperiode entsprechend dem Pegel der auf die fotoempfindlichen Vorrichtungen fallenden unerwünschten Beleuchtung verändert wird, nämlich die Meßperiode verlängert wird, wenn ein übermäßiges Ausmaß an unerwünschter Beleuchtung ermittelt wird, und die Meßperiode auf einen normalen Wert zurückgestellt wird, wenn nicht mehr die übermäßige unerwünschte Beleuchtung erfaßt wird.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß ein erfindungsgemäßes automatisches Konvergenzabgleichsystem eine genaue automatische Konvergenzabgleicheinstellung eines Farbfernsehabbildungssystems und insbesondere eines -Projektions-Farbfernsehabbildungssystems ermöglicht, wobei nur ein einfacher Schaltungsaufbau erforderlich ist und wobei nur ein Paar fotoempfindlicher Vorrichtungen an dem Bildschirm angebracht werden muß. Es wurde festgestellt, daß dieses automatische Konvergenzabgleichsystem unabhängig von Einwirkungen durch Umgebungsbeleuchtung zuverlässig arbeitet und eine automatische Einstellung zum statischen Konvergenzabgleich ergibt, die den Auswirkungen von Betriebstemperaturänderungen, der durch Alterung hervorgerufenen Abweichung von Komponentenkennwerten und dergleichen entgegenwirkt.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß ein erfindungsgemäßes automatisches Konvergenzabgleichsystem außer der Konvergenzabgleicheinstellung auch eine automatische Korrektur der Bildphase ergibt, was einen weiteren bedeutsamen Vorteil der Erfindung darstellt.
Die Erfindung wurde zwar vorstehend unter Bezugnahme auf ein automatisches Konvergenzabgleichsystem für einen Projektionsabbildungs-Farbfernsehempfänger beschrieben, jedoch ist die Erfindung gleichermaßen bei einem Direktabbildungs- Farbfernsehempfänger anwendbar.
Es ist ferner anzumerken, daß bei den Ausführungsbeispielen der Erfindung die Verwendung von fotoempfindlichen Vorrichtungen beschrieben wurde, die jeweils aus einer Vielzahl von einzelnen fotoelektrischen Wandlerelementen gebildet sind, jedoch wäre es gleichermaßen möglich, eine lineare fotoempfindliche Vorrichtung wie einen Zeilensensor mit eigener Lagedatenermittlungsfähigkeit zu verwenden.
Es ist weiterhin anzumerken, daß die fotoempfindlichen Vorrichtungen eines erfindungsgemäßen automatischen Konvergenzabgleichsystems jeweils in Bereichen des Bildschirms angebracht werden können, die innerhalb des Umfangs des normalerweise für die Darstellung des Fernsehbilds benutzten Bildschirmbereichs liegen, oder an Stellen außerhalb dieses Umfangs. Die fotoempfindlichen Vorrichtungen werden vorzugsweise an Stellen angebracht, die auf den Mittelachsen, nämlich der horizontalen und der vertikalen Achse des Bildschirms liegen.
Ferner wird zwar bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung eine Meßperioden-Einstellschaltung (20) verwendet, die gemäß vorbestimmten, in einem Festspeicher gespeicherten Datenwerten die Periode der aufeinanderfolgenden Meß- und Einstellvorgänge für den Konvergenzabgleich steuert, jedoch wäre es gleichermaßen möglich, die Schaltung derart zu gestalten, daß die Meßperiode automatisch entsprechend einem erfaßten Ausmaß der Lageabweichung des Abgleichbildmusters von den Bezugslagen verändert wird.
Darüberhinaus ist anzumerken, daß die Erfindung im vorstehenden zwar unter Bezugnahme auf ein automatisches Konvergenzabgleichsystem für die Einstellung zum statischen Konvergenzabgleich beschrieben wurde, die Erfindung aber gleichermaßen bei einem System für die automatische Einstellung zum dynamischen Konvergenzabgleich angewandt werden könnte. In diesem Fall könnte beispielsweise eine zusätzliche fotoempfindliche Vorrichtung zum Erfassen einer vertikalen Lageabweichung des Abgleichbildmusters an dem Bildschirmumfang an der entgegengesetzten Seite zu derjenigen bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen (nämlich der fotoempfindlichen Vorrichtung 14 gegenüberliegend) angebracht werden, wobei die automatische Einstellung eines Signals für den dynamischen Konvergenzabgleich entsprechend Differenzen zwischen den Ausgangssignalen dieser fotoempfindlichen Vorrichtungen vorgenommen wird. Ein solcher automatischer dynamischer Konvergenzabgleich kann natürlich mit dem automatischen statischen Konvergenzabgleich gemäß der vorangehenden Beschreibung kombiniert werden.

Claims

1. Automatisches Konvergenzabgleichsystem für ein Farbfernsehbildgerät, das auf einem Bildschirm (13) ein Fernsehbild als Kombination von Primärfarbenkomponenten abbildet, mit einer zur Lageeinstellung der Primärfarbenkomponenten des Fernsehbilds betreibbaren Konvergenzabgleicheinrichtung (21, 45, 46, 47),

einer am Umfang des Bildschirms (13) angeordneten Fotodetektorvorrichtung (14, 15),

einer Abgleichmuster-Generatoreinrichtung (22) zum Steuern des Bildgeräts zu einer periodischen Abbildung eines Abgleichmusters auf dem Bildschirm (13) in jeder der Primärfarbenkomponenten während jeweiliger aufeinanderfolgend auftretender Korrekturintervalle, wobei das Abgleichmuster zum Auftreffen auf die Fotodetektorvorrichtung (14, 15) angeordnet ist, und

einer Signalaufbereitungs- und Speichereinrichtung (18, 19), die auf die von der Fotodetektorvorrichtung (14, 15) durch Erfassen des Abgleichmusters während eines jeden der Korrekturintervalle erzeugten fotoelektrischen Wandlersignale durch Ableiten von Lagedaten, die an der Konvergenzabgleicheinrichtung (21, 45, 46, 47) das Ausrichten des Abgleichmusters mit mindestens einer in bezug auf die Fotodetektorvorrichtung (14, 15) festgelegten vorbestimmten Bezugslage (xo) bewirken, und durch darauffolgendes Festhalten der Lagedaten und fortgesetztes Zuführen der Lagedaten zu der Konvergenzabgleicheinrichtung (21, 45, 46, 47) anspricht,

wobei das automatische Konvergenzabgleichsystem dadurch gekennzeichnet ist,

daß die Fotodetektorvorrichtung (14, 15) mindestens eine fotoempfindliche Vorrichtung (14) aufweist, die aus einer Reihe von aufeinanderfolgend angeordneten fotoelektrischen Wandlerelementen (50 bis 53) gebildet ist, welche symmetrisch um die Bezugslage (xo) herum angeordnet sind, und

daß für bestimmte der fotoelektrischen Wandlerelemente (50 bis 53), die eng an die Bezugslage (xo) angrenzend angeordnet sind, eine höhere Erfassungsempfindlichkeit als die Erfassungsempfindlichkeit der restlichen der fotoelektrischen Wandlerelemente (50 bis 53) der fotoempfindlichen Vorrichtung (14) vorgesehen ist.

2. Automatisches Konvergenzabgleichsystem nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch eine Meßperioden-Steuereinrichtung (20) zum Steuern einer Meßperiode, die die Wiederkehrperiode der Korrekturzeitabschnitte ist.

3 Automatisches Konvergenzabgleichsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßperioden-Steuereinrichtung (20) während eines anfänglichen Betriebszeitabschnitts des Fernsehbildgeräts die Meßperiode verhältnismäßig kurz einstellt und danach die Dauer der Meßperiode verlängert.

4. Automatisches Konvergenzabgleichsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßperioden-Steuereinrichtung (20) derart gesteuert ist, daß sie die Meßperiode entsprechend einem voraussichtlichen Ausmaß an Lageabweichungn des Abgleichbildmusters von der Bezugslage (xo) verändert.

5. Automatisches Konvergenzabgleichsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotodetektorvorrichtung (14, 15) mindestens eine fotoempfindliche Vorrichtung (14, 15) aufweist, die aus einer Reihe von fotoelektrischen Wandlerelementen (50 bis 53) gebildet ist, die Signalverarbeitungs - und Speichereinrichtung (18, 19) eine Schaltungseinrichtung (18) aufweist, die zum Aufnehmen der von den jeweiligen fotoelektrischen Wandlerelementen (50 bis 53) erzeugten fotoelektrischen Wandlersignale geschaltet ist, um daraus ein Meßausgangssignal mit einer Polarität und einer Höhe abzuleiten, die jeweils die Richtung und das Ausmaß einer Lageabweichung des Abgleichbildmusters von der Bezugslage (xo) darstellen, und das automatische Konvergenzabgleichsystem während eines jeden der Korrekturzeitabschnitte das Erzeugen der Lagedaten als ein zum Steuern der Konvergenzabgleicheinrichtung (21, 45, 46, 47) angelegten Datenwert bewirkt, der geändert wird, bis das Meßausgangssignal "0" erreicht, und danach während einer nachfolgenden Meßperiode konstant gehalten wird.

6. Automatisches Konvergenzabgleichsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgleichbildmuster während jedem der Korrekturzeitabschnitte in jedem von aufeinanderfolgenden Teilbildern des Fernsehbilds abgebildet wird, wodurch die fotoelektrischen Wandlersignale aus den fotoelektrischen Wandlerelementen (50 bis 53) als Impulsfolgen erzeugt werden, und die Schaltungseinrichtung (18) für das Ableiten des Meßausgangssignals eine Einrichtung (23, 24, 25), die aus den fotoelektrischen Wandlersignalen der fotoelektrischen Wandlerelemente (50 bis 53) ein Abweichungssignal ableitet, das ein Ausmaß an Lageabweichung des Abgleichbildmusters von der Bezugslage (xo) darstellt, eine Maximalamplituden-Meßeinrichtung (26) zum Messen einer maximalen Amplitude des Abweichungssignals und zum Erzeugen eines die maximale Amplitude darstellenden Gleichspannungssignalpegels, eine Minimalamplituden-Meßeinrichtung (27) zum Messen einer minimalen Amplitude des Abweichungssignals und zum Erzeugen eines die minimale Amplitude darstellenden Gleichspannungssignalspegels und eine Signalsummiereinrichtung (28) aufweist, die zum Erzeugen des Meßausgangssignals die Gleichspannungssignalpegel der Maximalamplituden-Meßeinrichtung (26) und der Minimalamplituden-Meßeinrichtung (27) addiert.

7. Automatisches Konvergenzabgleichsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Abweichungssignal als ein Differenzsignal zwischen zwei Signalen abgeleitet wird, die jeweils aus fotoelektrischen Wandlersignaien abgeleitet werden, welche durch jeweilige Sätze der fotoelektrischen Wandlerelemente (50 bis 53) erzeugt werden, die symmetrisch an einander gegenüberliegenden Seiten bezüglich der Bezugslage (xo) angeordnet sind.

8. Automatisches Konvergenzabgleichsystem nach Anspruch 2, ferner gekennzeichnet durch eine Amplitudenmeßeinrichtung (68) zum Ermitteln, ob eine Gesamtmenge an von der Fotodetektorvorrichtung (14, 15) empfangenem Licht einen vorbestimmten Pegel übersteigt oder nicht, zum Erzeugen eines Ausgangssignals entsprechend dem Ermittlungsergebnis und zum Steuern der Meßperioden-Steuereinrichtung (20) durch das Ausgangssignal, um dadurch die Meßperiode entsprechend der gesamten Lichtmenge zu verändern.

9. Automatisches Konvergenzabgleichsystem nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Fotodetektorvorrichtung (14, 15) eine erste Fotodetektorvorrichtung (14), die außen an einer sich vertikal erstreckenden Seite des Bildschirms (13) angeordnet ist, und eine zweite Fotodetektorvorrichtung (15) aufweist, die außen an einer sich horizontal erstreckenden Seite des Bildschirms (13) angeordnet ist, wobei jede der Fotodetektorvorrichtungen (14, 15) eine Reihe von fotoelektrischen Wandlerelemen ten (50 bis 53) enthält,

die Abgleichbildmuster-Generatoreinrichtung (22) das Bildgerät zum Ausrichten vorbestimmter Teile des Abgleichbildmusters für das jeweilige Auftreffen auf die erste und die zweite Fotodetektorvorrichtung (14, 15) steuert und

die Signalverarbeitungs und Speichereinrichtung (18, 19) Lagedaten ableitet, die an der Konvergenzabgleicheinrichtung (21, 45, 46, 47) das Ausrichten der vorbestimmten Teile des Abgleichbildmusters auf jeweils eine erste und eine zweite vorbestimmte Bezugslage bewirken, wobei die erste und die zweite vorbestimmte Bezugslage in ihrer Lage in bezug auf die erste bzw. zweite Fotodetektorvorrichtung (14, 15) festgelegt sind.

10. Automatisches Konvergenzabgleichsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungs- und Speichereinrichtung (18, 19) auf erste und zweite fotoelektrische Wandlersignale, die jeweils von symmetrisch um die Bezugslage (xo) herum angeordneten Teilen der Fotodetektorvorrichtung (14, 15) durch Erfassen des Abgleichbildmusters während eines jeden der Korrekturzeitabschnitte erzeugt werden, durch Ermitteln einer Differenz zwischen dem ersten und zweiten Signal und Ableiten von Lagedaten anspricht, die an der Konvergenzabgleicheinrichtung (21, 25, 46, 47) eine Lagekorrektur des Abgleichbildmusters zu einer Verringerung der Differenz auf "0" bewirken, um dadurch das Abgleichbildmuster auf die Bezugslage (x&sub0;) auszurichten.