DE3936584A1 - Schaltung zur dunkelstrahlstromregelung in einem fernsehempfaenger - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Schaltung zur Dunkelstrahl­ stromregelung in einem Fernsehempfänger gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1. Eine derartige Regelung wird allge­ mein auch als Cut off-Regelung bezeichnet.

In einem Fernsehempfänger werden während Leerzeilen der Ver­ tikalaustastzeit Bezugssignale für einen Grauwert eingefügt. Durch Auswertung der dadurch erzeugten Strahlströme für R, G, B werden Stellgrößen zur Korrektur des Strahlstroms ge­ wonnen. Diese Bezugssignale sind auf dem Bildschirm nicht sichtbar, weil sich der Elektronenstrahl während der genann­ ten Zeilen außerhalb des Bildfeldes befindet.

Wenn z. B. auf einem Bildschirm mit dem Seitenverhältnis 4 : 3 ein Bild mit dem Seitenverhältnis 16 : 9 geschrieben wird, ent­ stehen an der oberen und unteren Bildkante schwarze Balken. Der das eigentliche Bild mit dem Seitenverhältnis 16 : 9 schreibende Elektronenstrahl ist also während der genannten Zeilen mit dem Bezugssignal zwar außerhalb des geschriebenen Bildes, aber innerhalb des Bildschirms. Das führt dazu, daß das Bezugssignal oberhalb des eigentlichen Bildes innerhalb der an sich schwarzen Streifen sichtbar wird.

Es wäre denkbar, die Vertikalablenkung so zu ändern, daß der Elektronenstrahl sich zunächst außerhalb des Bildschirms be­ findet und dann bei Beginn des eigentlichen Bildes sprung­ haft an die entsprechende Stelle zu Beginn des Bildes abge­ lenkt wird. Eine derartige Änderung der Vertikalablenkung ist jedoch schaltungstechnisch zu schwierig und nicht prakti­ kabel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schaltung zur Dunkelstrahlstromregelung so zu ändern, daß ohne Beeinträchtigung der Wirkung der Schaltung und ohne Änderung der Vertikalablenkung die Bezugssignale auf dem Bildschirm nicht sichtbar werden.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfin­ dung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung beruht auf folgender Überlegung. Die genannte Messung des Strahlstromes bei einem definierten Bezugssignal ist zwar notwendig, um den Sperrpunkt der Bildröhre einzure­ geln derart, daß der Strahlstromeinsatz beim Schwarzwert des Videosignals erfolgt. Dafür ist aber keine ständig wiederhol­ te Messung z. B. mit Vertikalfrequenz notwendig. Vielmehr reicht es, wenn diese Messung einmal kurzzeitig erfolgt, da sich dieser Wert nur über sehr lange Zeit ändert. Es reicht somit, wenn die Messung nur einmal während einer kurzen Zeit unmittelbar nach dem Einschalten des Fernsehempfängers er­ folgt und die Stellgröße zur Korrektur des Sperrpunktes in einem nicht flüchtigen Speicher abgelegt wird. Diese Stell­ größe kann dann unverändert über einen längeren Zeitraum von Tagen, Wochen oder Monaten verwendet werden. Es erfolgt also nur relativ selten verglichen mit der gesamten Betriebszeit des Fernsehempfängers, z. B. jeweils nach dem Einschalten, ein Meßvorgang, dessen Ergebnis dann beliebig lange gespei­ chert wird. Der Meßvorgang muß nicht zu Beginn jedes Ein­ schaltens erfolgen. Es ist auch möglich, den Meßvorgang zur Gewinnung der Stellgröße nur sehr selten, z. B. im Abstand mehrerer Tage oder rein stochastisch durchzuführen.

Während der überwiegenden Zeit des Betriebes des Fernsehemp­ fängers braucht dann das bei der Bildwiedergabe störende Be­ zugssignal nicht in das Videosignal eingefügt zu werden, so daß die genannte Störung durch dieses Signal auf dem Bild­ schirm vermieden wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung an ei­ nem Ausführungsbeispiel erläutert. Darin zeigen

Fig. 1 ein Schaltungsbeispiel für die Erfindung und

Fig. 2 Kurven zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 1.

Fig. 1 zeigt den Videoprozessor 1, der die R, G, B-Steuersigna­ le für die Bildröhre 2 liefert. Die Schaltung ist zur Verein­ fachung nur für das Farbsignal G dargestellt und in entspre­ chender Weise auch für die beiden anderen Farbsignale R, B vorgesehen. Das Farbsignal G gelangt von dem Verstärker 3 über die Addierstufe 4 auf die Schaltung 5. In der Schaltung 5 ist die Gleichspannungslage des Signals durch eine angeleg­ te Steuerspannung Uco und damit der Strahlstrom für einen bestimmten Signalwert einstellbar. Das derart geregelte Si­ gnal gelangt über den Ausgang 6, den Videoendstufen-Transi­ stor T1 und den Meßtransistor T2 auf die Katode der Bildröh­ re 2. Der Strahlstrom is der Bildröhre 2 fließt über den Meß­ widerstand Rm.

Im folgenden wird die Schaltung für die Gewinnung der Steuer­ spannung Uco beschrieben. Uco bewirkt, daß der Strahlstrom is für einen vorgegebenen Wert des Signales G, z. B. den Schwarzwert oder einen definierten Wert zwischen schwarz und weiß, einen bestimmten, durch eine Referenzspannung vorgege­ benen Wert hat. Insbesondere soll dadurch sichergestellt werden, daß der Strahlstrom beim Schwarzwert im Strahlstrom­ einsatzpunkt liegt. Diese Regelung wird auch als Cut off-Re­ gelung bezeichnet.

Für diese Regelung ist ein Prüfzeilengenerator 7 vorgesehen, der in definierten Zeilen während der Vertikalaustastzeit nacheinander für die Siganle R, G, B Bezugs-Steuersignale er­ zeugt. Unmittelbar nach dem Einschalten des Fernsehempfän­ gers mit dem Netzschalter 8 entsteht am Ausgang des Netz­ schalters 8 eine Spannung gemäß Fig. 2a, die auf den Impuls­ generator 9 gelangt. Mit einer Verzögerung von t1 bis t2 er­ zeugt der Generator 9 im Zeitpunkt t2 einen Tastimpuls P mit der Dauer T. Die Zeit von t1 bis t2 ist solang bemessen, daß der Strahlstrom is seinen endgültigen Wert erreicht hat. Der Impuls P schließt den Schalter 10, der somit die im Genera­ tor 7 erzeugten Bezugs-Steuersignale der Addierstufe 4 zu­ führt, wo sie dem Farbsignal G hinzugefügt werden. Aufgrund dieser Bezugs-Steuersignale entsteht an dem Meßwiderstand Rm eine Spannung, die dem durch das Bezugs-Steuersignal erzeug­ ten Strahlstrom is proportional ist. Diese Spannung gelangt über den Eingang 12 des Videoprozessors 1 auf die Vergleichs­ schaltung 13, in der sie mit einer Referenzspannung Ref ver­ glichen wird. Aus dem Vergleich wird eine Steuerspannung Uco gewonnen, die die Abweichung des Strahlstromes is für das jeweilige Bezugs-Steuersignal darstellt. Diese Spannung Uco gelangt über den ebenfalls durch den Impuls P geschlossenen Schalter 11 und den Ausgang 13 des Videoprozessors 1 auf den Speicher 14, der vorzugsweise als Mikroprozessor ausgebildet ist. Die Spannung Uco und die entsprechenden Spannungen für die beiden anderen Farbsignale R, B werden in dem Speicher 14 abgelegt. Im Zeitpunkt t3 ist diese Messung zur Gewinnung von Uco beendet, und die Schalter 10, 11 werden wieder geöff­ net. Die in dem Speicher 14 gespeicherte Spannung Uco wird über den Eingang 15 der Schaltung 5 zugeführt und bewirkt dort die Verschiebung der Gleichspannungslage des Farbsi­ gnals derart, daß ein bestimmter Spannungswert dieses Signal­ es den richtigen zugehörigen Strahlstrom is erzeugt. Die Spannung Uco ist in der Praxis eine sich nur langsam ändern­ de Spannung, weil sie im wesentlichen nur dazu dient, Ände­ rungen des Strahlstroms aufgrund von Alterungen und Langzeit­ toleranzen auszugleichen.

Nach dem Einschalten des Fernsehempfängers wird die Spannung Uco jeweils neu erzeugt und anstelle der bisherigen Spannung Uco in dem Speicher 14 abgelegt und für die folgende Wieder­ gabe der Schaltung 5 zugeführt. Der eigentliche Meßvorgang während des Impulses P erfolgt also nur während eines sehr kurzen Zeitraums von einigen ms. Während fast der ganzen Be­ triebszeit des Fernsehempfängers wird Uco nicht durch Messung ermittelt, sondern als gespeicherter Wert dem Speicher 14 entnommen. Da während dieser Zeit das Bezugs-Steuersignal durch den Schalter 10 von der Addierstufe 4 abgeschaltet ist, kann es auch auf dem Bildschirm nicht mehr sichtbar werden, auch dann nicht, wenn die Zeilen der Vertikalaustast­ lücke innerhalb der sichtbaren Bildfläche liegen.

Gemäß einer Alternative für die Einleitung der kurzzeitigen Messung des Strahlstroms wird der Strahlstrom is in dem Stahlstromdetektor 16 ausgewertet. Der Detektor 16 liefert eine Spannung gemäß Fig. 2c, die den Einsatz des Strahlstro­ mes is darstellt. Gemäß Fig. 2c erfolgt der Strahlstromein­ satz im Zeitpunkt t4. Nach einer kurzen Zeit von t4 bis t5 von einigen Sekunden wird in der Schaltung 9 wieder der Im­ puls P erzeugt. Dieser betätigt wieder in der beschriebenen Weise die Schalter 10, 11, für die Einleitung des Meßvor­ gangs zur Erzeugung von Uco. Die Zeit von t4 bis t5 soll si­ cherstellen, daß der Strahlstrom nach seinem Einsatz im Zeit­ punkt t4 seinen endgültigen Wert erreicht hat. Die Impulse P gemäß Fig. 2b und Fig. 2d können die gleiche zeitliche Lage haben.

Die beiden alternativen Kriterien für die Einleitung des Meß­ vorgangs, einmal die Einschaltung des Fernsehempfängers und zum anderen der Einsatz des Strahlstroms, können auch addi­ tiv im Sinne einer UND-Funktion ausgewertet werden. Die Schaltung wäre dann so ausgebildet, daß der Impuls P jeweils dann erzeugt wird, wenn der Fernsehempfänger eingeschaltet, die Spannung gemäß Fig. 2a vorhanden ist und der Strahlstrom­ einsatz aufgrund der Spannung gemäß Fig. 2c registriert wur­ de. Vorzugsweise liegt hinter der Schaltung 16 ein Sieb­ glied, das eine Integration der gewonnenen Spannung über meh­ rere Halbbilder bewirkt.

Wenn die Zeilen der Vertikalaustastzeit, in der im Regelfal­ le die Bezugs-Steuersignale liegen, innerhalb der sichtbaren Bildfläche liegen, werden die Bezugs-Steuersignale kurzzei­ tig auf dem Bildschirm sichtbar. Dies ist zunächst unvermeid­ bar, weil für die Gewinnung von Uco zunächst ein Strahlstrom fließen muß und der Strahlstrom zwangsläufig eine Bildaufhel­ lung bewirkt. Diese Sichtbarkeit auf dem Bildschirm ist je­ doch so kurzzeitig und liegt außerdem innerhalb der Ein­ schaltphase des Empfängers und wirkt daher nicht störend.

Die verbleibende Sichtbarkeit der Bezugs-Steuersignale kann durch folgende Maßnahme beseitigt werden. Es sei angenommen, daß der Fernsehempfänger grundsätzlich mit einer Vertikalab­ lenkung und einer Bildröhre mit dem Seitenverhältnis 4 : 3 arbeitet und somit die Prüfzeilen auf der sichtbaren Bildflä­ che nicht sichtbar werden. Wenn jetzt ein Signal mit einem Seitenverhältnis 16 : 9 empfangen wird und dieses auf einer Bildröhre mit dem Seitenverhältnis 4 : 3 dargestellt wird, werden die Prüfzeilen zwangsläufig oberhalb des eigentlichen Bildes sichtbar. Deshalb wird bei Empfang eines Signals mit einem Seitenverhältnis von 16 : 9 die Amplitude der Vertikal­ ablenkung zunächst für das Seitenverhältnis 4 : 3 belassen. Der Elektronenstrahl befindet sich dann während der Vertikal­ austastzeit außerhalb der sichtbaren Bildfläche und ist nicht sichtbar. In diesem Zustand erfolgt der beschriebene Meßvorgang zur Gewinnung von Uco, so daß die dann erzeugten Elektronenstrahlen auf dem Bildschirm nicht sichtbar werden. Erst nach Abschluß des Meßvorganges, also hinter den Zeit­ punkten t3, t6 in Fig. 2, erfolgt die Umschaltung der Verti­ kalablenkung auf das Format 16 : 9. Jetzt befindet sich der Elektronenstrahl auch außerhalb des eigentlichen Bildes wäh­ rend der Vertikalaustastzeit auf der sichtbaren Bildschirm­ fläche. Da jedoch der Meßvorgang beendet ist und die Bezugs­ steuersignale nicht mehr an die Addierstufe 4 angelegt werden, erfolgt keine störende Aufhellung des Bildschirmes.

Bei dieser Maßnahme würde sich wegen der zu großen Vertikal­ ablenkamplitude eine starke Geometrieverzerrung ergeben. Ein Kreis wird dann zu einem senkrecht stehenden Oval verformt. Um ein derartiges in der Geometrie verzerrtes Bild zu vermei­ den, ist es zweckmäßig, während dieser Zeit den Bildinhalt schwarz zu tasten.

Claims (8)

1. Schaltung zur Dunkelstrahlstromregelung in einem Fernsehempfänger, bei der in einem Meßvorgang jeweils während definierter Zeiten der Bildröhre ein Bezugssi­ gnal zugeführt, der zugehörige Strahlstrom gemessen und eine Stellgröße zur Korrektur des Strahlstroms gewonnen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßvorgang je­ weils nur über einen Zeitraum (T) erfolgt, der sehr klein ist gegenüber der Betriebszeit des Empfängers, daß die Stellgröße (Uco) in einen Speicher (14) eingege­ ben und während der überwiegenden Betriebszeit dem Spei­ cher (14) entnommen ist.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßvorgang jeweils nur kurzzeitig nach dem Einschal­ ten des Fernsehempfängers erfolgt.

3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßvorgang aus dem Auftreten des Strahlstroms (is) der Bildröhre (2) nach dem Einschalten abgeleitet ist.

4. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bezugs-Steuersignal nur während des Meßvorganges in das der Bildröhre (2) zugeführte Videosignal eingefügt und während der überwiegenden Betriebszeit abgeschaltet ist.

5. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meß-Zeitraum (T) einige 100 ms beträgt.

6. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umschaltung auf eine andere Vertikal-Ablenkamplitu­ de, bei der Zeilen der Vertikalaustastzeit auf der sichtbaren Bildfläche liegen, erst nach Abschluß des Meßvorgangs und Abschaltung des Bezugssignals erfolgt.

7. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßvorgang während der Vertikalaustastzeit erfolgt.

8. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß während der Meßzeit das Bild dunkelgetastet ist.