DE4100103C2 - Vertikalablenkschaltung für einen Fernsehempfänger - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vertikalablenkschaltung für einen Fernsehempfänger gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem üblichen Fernsehempfänger mit Bildformat 3 : 4 ist die Vertikalablenkamplitude so groß bemessen, daß die in der Vertikalaustastzeit übertragenen Synchronimpulse, Leerzei­ len, Videotextzeilen, Prüfzeilen und dgl. sowie aus Toleranz­ gründen auch einige Zeilen mit Bildinhalt außerhalb der sichtbaren Bildschirmfläche liegen und somit nicht sichtbar werden. Das Überschreiben oder overscanning des Bildschirms beträgt dabei etwa 20 Zeilen am oberen und unteren Bildrand.

Im Zusammenhang mit HDTV und Übertragung oder Bildröhren mit einem Bildformat 16 : 9 gibt es für Fernsehempfänger Sonderbe­ triebsarten, bei denen das Signal nur eines Teiles der Verti­ kalhinlaufzeit die gesamte Höhe des Bildschirms ausschreiben soll. Das ist z. B. der Fall, wenn ein Fernsehsignal mit ei­ nem Bildformat 3 : 4 und einem Breitwandfilm etwa mit dem For­ mat 16 : 9 auf einem Bildschirm mit dem Format 16 : 9 unter vol­ ler Ausnutzung der Bildschirmfläche wiedergegeben werden soll. Beispielsweise soll dann das Signal von 450 Zeilen die gesamte Höhe des Bildschirms schreiben, die normalerweise von 625 Zeilen geschrieben wird. Bei einer solchen Betriebsart ist es daher erforderlich, die Steigung und die Amplitude des Vertikalablenkstromes zu erhöhen. Die Maximalwerte des Ablenkstromes, die dem oberen und unteren Bildschirmrand entsprechen, werden dann schon vor Ende der eigentlichen Vertikalhinlaufzeit erreicht. Der Elektronenstrahl befindet sich dann während eines nennenswerten Teiles der Vertikal­ hinlaufzeit außerhalb des Bildschirms, damit er an der Bildwiedergabe nicht beteiligt ist. Durch den dabei erhöhten Ablenkwinkel ist es möglich, daß der Elektronenstrahl im Inneren der Bildröhre nicht mehr auf dem Bildschirm, sondern auf seinem Weg von der Kathode zum Bildschirm auf die Glaswandung des Bildröhrenhalses auftrifft. Dadurch kann es zu einer unzulässigen Erwärmung der Glaswand und zu einer Zerstörung der Bildröhre kommen.

Aus der DE-AS 11 21 648 ist eine Vertikalablenkschaltung für einen Fernsehempfänger bekannt, die einen Steuergenerator zur Erzeugung einer Steuerspannung aufweist. Die Steuerspannung wird einem Verstärker zur Erzeugung eines Ablenkstromes zugeführt, wobei sich der Wert der Steuerspannung im Normalbetrieb während der Ablenkperiode mit einer ersten Steigung zwischen einem negativen und einem positiven Maximalwert ändert, und wobei sich die Steuerspannung in einer Sonderbetriebsart mit einer zweiten Steigung zwischen einem negativen und einem positiven Schwellenwert ändert. Dabei ist die zweite Steigung größer als die erste Steigung. Die unterschiedlichen Steigungen des Ablenkstromes werden durch das Ein- und Ausschalten eines RC-Gliedes in dem Steuergenerator erzielt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vertikalablenkung so auszubilden, daß eine derartige Gefahr bei einer Sonderbetriebsart mit erhöhter Vertikalablenkamplitude vermieden und die Verlustleistung in der Vertikalendstufe und den Vertikalablenkspulen verringert wird.

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

Erfindungsgemäß ist somit der Steuergenerator so bemessen, daß in der Sonderbetriebsart die Steigung des Ablenkstroms jenseits der Maximalwerte gegenüber der Steigung zwischen den Maximalwerten verringert ist.

Die Erfindung beruht auf folgender Überlegung. In der Sonderbetriebsart soll der Elektronenstrahl während einer nennenswerten Zeit der Vertikalhinlaufzeit nicht an der Bildwiedergabe beteiligt sein und auf dem Bildschirm nicht sichtbar werden. Das bedeutet aber nicht, daß der Vertikalablenkstrom während dieser Zeit über die Maximalwerte mit der Steigung während der Bildwiedergabe weiter ansteigen muß. Der Ablenk­ strom kann während der genannten Zeiten z. B. konstant blei­ ben. Dann würde der Elektronenstrahl etwas außerhalb des Bildschirms für eine Vielzahl von Zeilen in Vertikalrichtung an derselben Stelle stehenbleiben. Es kann auch ausreichen, wenn der Ablenkstrom jenseits der Maximalwerte nur mit ver­ ringerter Steigung weiter ansteigt. Die Steigung und der ma­ ximale Ablenkwinkel sind dann so verringert, daß der Elektro­ nenstrahl nicht mehr auf die Glaswand der Bildröhre treffen kann. Grundsätzlich ist es auch möglich, daß der Augenblicks­ wert des Ablenkstromes jenseits der Maximalwerte wieder ab­ fällt. Dann gelangt zwar der Elektronenstrahl während der Zeiten, in denen er nicht an der Bildwiedergabe beteiligt sein soll, wieder in den sichtbaren Bildschirmbereich hin­ ein. Durch eine Dunkeltastung des Elektronenstrahls während dieser Zeiten, kann jedoch sichergestellt werden, daß der Elektronenstrahl auf dem Bildschirm nicht sichtbar wird. Der jeweilige Verlauf des Ablenkstromes läßt sich in einfacher Weise durch besondere Bemessung des Steuergenerators für den Vertikalablenkverstärker erreichen. Dadurch, daß die Maximal­ werte des Ablenkstromes in negativer und positiver Richtung herabgesetzt werden, wird auch in vorteilhafter Weise die in der Vertikalablenkschaltung und den Vertikalablenkspulen auf­ tretende Verlustleistung herabgesetzt.

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

Fig. 1 in vereinfachter Form eine Vertikalablenkschal­ tung,

Fig. 2 den Bildschirm mit einer Sonderbetriebsart und

Fig. 3 den Verlauf des Vertikalablenkstromes für Normalbetrieb und für eine Sonderbetriebsart.

In Fig. 1 synchronisiert der Vertikalsynchronimpuls 1 den Steuergenerator 2, der eine vertikalfrequente, sägezahnförmi­ ge Steuerspannung Uz für den Vertikalablenkverstärker 3 lie­ fert. Der Vertikalablenkverstärker 3 erzeugt in den Vertikal­ ablenkspulen 4 einen sägezahnförmigen Ablenkstrom ia mit ei­ ner Frequenz von 50 Hz oder 100 Hz. Der Ablenkstrom ia be­ wirkt in der Bildröhre 5 die übliche Vertikalablenkung.

Fig. 2 zeigt den Bildschirm 6 mit einem Seitenverhältnis 16 : 9, auf dem bei Normalbetrieb ein Bild mit der Höhe H und der Vertikalablenkamplitude V1 geschrieben wird. Die übliche Überschreibung während der Vertikalaustastzeit um ca 20 Zei­ len sei hier nicht weiter berücksichtigt. In einer Sonderbe­ triebsart soll eine Dehnung des Bildes in Vertikalrichtung erreicht werden, um z. B. mit einem Signal mit dem Seitenver­ hältnis von 3 : 4 für einen Breitwandfilm mit dem Seitenver­ hältnis von 16 : 9 mit voller Ausnutzung der Bildschirmfläche auf dem 16 : 9 Bildschirm wiederzugeben. Das bedeutet, daß die Bildhöhe H von einer geringeren Anzahl von Zeilen z. B. 450 Zeilen, geschrieben wird, weil die übrigen Zeilen kein Bildsignal enthalten. Das bedeutet wiederum, daß die Verti­ kalablenkamplitude auf den Wert V2 erhöht werden muß. Der Elektronenstrahl befindet sich dann während der schraffiert angedeuteten Bereiche 7, 8 außerhalb des Bildschirms 6, und ist an der Bildwiedergabe nicht beteiligt.

Fig. 3 zeigt den Vertikalablenkstrom ia1 für den Normalbe­ trieb mit der Vertikalablenkamplitude V1. Der Ablenkstrom ia ändert sich während der Vertikalhinlaufzeit t1-t4 zwischen dem negativen Maximalwert ian und dem positiven Maximalwert iap. Die Werte ian und iap entsprechen etwa dem oberen und unteren Bildrand des Bildschirms 6 abgesehen von einer gerin­ gen Überschreibung.

Für eine Sonderbetriebsart mit Dehnung des Bildes in Verti­ kalrichtung soll die Bildschirmhöhe H nunmehr während der geringeren Zeit von t2-t3 geschrieben werden, weil z. B. das Signal von t1-t2 und t3-t4 nur dem Schwarzwert ent­ spricht oder auch ein Sondersignal enthält und an der Bild­ wiedergabe nicht beteiligt sein soll. Die Werte ian und iap, die dem unteren und oberen Bildrand entsprechen, müssen also jeweils zu den Zeitpunkten t2 und t3 erreicht werden. Das bedeutet, daß nunmehr der Ablenkstrom ia2 eine erhöhte Stei­ gung aufweist und im Zeitpunkt t4 den höheren Maximalwert iaz sowie einen entsprechend erhöhten negativen Maximalwert iaz erreicht. Der Wert iaz bedeutet aber einen erhöhten Ab­ lenkwinkel, so daß der Elektronenstrahl auf die Glaswand der Bildröhre auftreffen kann.

Um dies zu vermeiden, wird die vertikalfrequente Steuerspan­ nung Uz so verformt, daß der weitere Anstieg gemäß der ge­ strichelten Kurve 9, der zu dem unerwünscht hohen Maximal­ wert iaz und dem entsprechend höheren Ablenkwinkel führt, nicht auftritt. Der Ablenkstrom ia hat dann einen geringeren Anstieg gemäß dem Kurventeil 10. Gemäß einer anderen Lösung bleibt der Ablenkstrom ia jeweils in den Bereichen t1-t2 und t3-t4 konstant, wie durch die Kurve 11 angedeutet ist. Es ist auch möglich, daß der Ablenkstrom ia2 von t1-t2 und t3-t4 wieder abfällt, wie durch die Kurve 12 angedeutet ist. Bei diesem Abfall würde der Elektronenstrahl wieder in den Bereich des Bildschirmes 6 gelangen. Dies stört jedoch dann nicht, wenn der Elektronenstrahl während dieser Zeit dunkelgetastet ist. Durch die Verringerung der Maximalwerte des Ablenkstromes ia2 gemäß den Kurventeilen 10 oder 11 oder 12 wird auch die in der Vertikalablenkschaltung und in den Vertikalablenkspulen auftretende Verlustleistung verringert. Bei der Ausführungsform mit konstantem Ablenkstrom von t1- t2 und t3-t4 gemäß dem Kurventeil 11 ist die Reduzierung der Leistung in der Vertikalablenkschaltung und den Vertikalablenkspulen gegenüber dem Anstieg gemäß Kurventeil 9 durch das Dreieck mit den Punkten a, b, c und das entsprechende Dreieck bei ian von t1-t2 dargestellt.

Die notwendige Form der Steuerspannung Uz läßt sich errei­ chen mit amplitudenabhängigen Netzwerken, die die Steigung der Kurve ia2 jeweils oberhalb der Maximalwerte ian und iap verringert. Derartige Netzwerke enthalten vorzugsweise vorge­ spannte Dioden, die bei bestimmten Spannungswerten leitend werden und die Steigung des weiten Anstiegs der Steuerspan­ nung verringern, konstant halten oder auch einen Abfall ge­ mäß Kurve 12 von Fig. 3 bewirken.

Claims (4)

1. Vertikalablenkschaltung für einen Fernsehempfänger mit einem Steuergenerator (2) zur Erzeugung einer Steuerspannung (Uz), die einem Verstärker (3) zur Erzeugung eines Ablenkstromes zugeführt ist, wobei sich der Wert des Ablenkstromes im Normalbetrieb während der Ablenkperiode mit einer ersten Steigung zwischen einem negativen und einem positiven Maximalwert ändert, wobei sich der Wert des Ablenkstromes in einer Sonderbetriebsart mit einer zweiten Steigung zwischen dem negativen und dem positiven Maximalwert ändert, und wobei die zweite Steigung größer ist als die erste Steigung, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuergenerator (2) ein amplitudenabhängiges Netzwerk mit vorgespannten Dioden aufweist, das die Steuerspannung (Uz) so verformt, daß in der Sonderbetriebsart die Steigung des Ablenkstroms (ia) jenseits der Maximalwerte (ian, iap) gegenüber der Steigung zwischen den Maximalwerten verringert ist.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert des Ablenkstroms (ia) jenseits der Maximalwerte (ian, iap) konstant gleich den Maximalwerten ist.

3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert des Ablenkstroms (ia) jenseits der Maximalwerte (ian, iap) wieder abfällt.

4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektronenstrahl jenseits der Maximalwerte des Ablenkstroms (ia) dunkelgetastet ist.