DE4207350A1 - Ablenkschaltung fuer einen fernsehempfaenger mit symmetrischer ablenkung - Google Patents
Ablenkschaltung fuer einen fernsehempfaenger mit symmetrischer ablenkungInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Ablenkschaltung gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei der symmetrischen Ablenkung
wird der Elektronenstrahl zum Schreiben eines Bildes zu
nächst vom linken zum rechten Bildrand und anschließend ohne
schnellen Rücklauf vom rechten zum linken Bildrad ebenfalls
zum Schreiben eins Bildes abgelenkt. Der Zeilenablenkstrom
hat dabei insbesondere einen sinusförmigen Verlauf, wobei
die halbe Periodendauer dieses Sinus einer geschriebenen Zei
le entspricht. Bei einer derartigen symmetrischen Ablenkung
muß die Vertikalablenkung einen treppenförmigen Verlauf ha
ben, da sonst die von links nach rechts und von rechts nach
linkes geschriebenen Zeilen auseinanderlaufen würden. Das
Vertikalablenkfeld muß sich somit jeweils während der Zeilen
austastzeit sprungartig um einen Betrag ändern, der dem Ab
stand von zwei Zeilen in Vertikalrichtung entspricht.
Ein vertikaler Ablenkstrom mit einem derartigen treppenförmi
gen Verlauf hat eine hohe Bandbreite. Zur Erzielung eines
relativ niedrigen Vertikalablenkstroms haben übliche Verti
kalablenkspulen eine relativ hohe Induktivität von etwa 20
mH und insbesondere Sattel/Toroidspulen eine relativ niedri
ge Parallelresonanz, die häufig in der Größenordnung der ho
rizontalen Ablenkfrequenz liegt. Es ist daher schwierig, mit
vertretbaren Mitteln in einer darartigen Ablenkspule einen
treppenförmigen Ablenkstrom mit hohen Frequenzkomponenten zu
erzeugen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einwandfreies
treppenförmiges Vertikalablenkfeld zu erzeugen, ohne daß die
bisher verwendete Vertikalablenkspule geändert werden muß
oder der Schaltungs- oder Leistungsaufwand nennenswert an
steigt. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebe
ne Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfin
dung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bei der Erfindung werden die eigentliche Vertikalablenkspule
und der ihr zugeführte sägezahnförmige Ablenkstrom in ihrer
bisherigen Form belassen. Statt dessen wird ein zeilenfrequen
ter Korrekturstrom, der das sägezahnförmige Ablenkfeld in
ein treppenförmiges Ablenkfeld umwandelt, einer von der Ver
tikalablenkspule getrennten Hilfsablenkspule zugeführt. Die
se Lösung beruht auf der Erkenntnis, daß der Korrekturstrom
nur eine Vertikalablenkung etwa um den Abstand von zwei Zei
len bewirken muß, damit relativ klein ist und somit auch die
getrennte Hilfsablenkspule nur kleine Abmessungen haben muß.
Durch die kleinen Abmessungen ergibt sich eine entsprechend
kleine Induktivität, so daß die hohen Frequenzkomponenten
des zeilenfrequenten Korrekturstromes nicht die Schwierigkei
ten mitbringen wie bei der Vertikalablenkspule selbst. Bei
der Erfindung werden also nicht verschiedene Ablenkströme
überlagert und dann einer Ablenkspule zugeführt. Vielmehr
erfolgt erst in der Bildröhre eine Überlagerung von zwei Ab
lenkfeldern, nämlich des bisherigen sägezahnförmigen Ablenk
feldes für die eigentliche Vertikalablenkung und des zeilen
frequenten Ablenkfeldes für die Umformung des sägezahnförmi
gen Vertikalablenkfeldes in ein treppenförmiges Vertikalab
lenkfeld.
Durch ein unvermeidbares Übersprechen zwischen der Horizonta
lenablenkspule und der Vertikalablenkspule kann das Vertikal
ablenkfeld gestört werden. Gemäß einer Weiterbildung der Er
findung wird daher der Hilfsablenkspule ein weiterer Korrek
turstrom zugeführt, der die Störung des Vertikalablenkfeldes
durch Einstreuung des Horizontalablenkfeldes aus der Horizon
talablenkspule kompensiert. Auch für eine derartige Kompensa
tion ist die Hilfsablenkspule geringer Induktivität wesent
lich besser geeignet als die Vertikalablenkspule selbst.
Bei der symmetrischen Ablenkung muß der horizontale Ablenk
strom voll symmetrisch sein. Das bedeutet, daß der Elektro
nenstrahl bei seinem Verlauf vom linken zum rechten Bildrand
und vom rechten zum linken Bildrand sich bei einem bestimm
ten Bildpunkt das Bildes an derselben Stelle befindet. Bei
einer Störung dieser Symmetrie würden z. B. zwei im Original
bild unmittelbar übereinander liegende Punkte in Zeilenrich
tung versetzt abgebildet, wodurch es zu Doppelstrukturen kom
men kann. Diese Störung tritt besonders bei höher auflösen
den Bildröhren auf, wenn Oberwellen des Ablenkstromes nicht
ausreichend unterdrückt sind. Gemäß einer Weiterbildung der
Erfindung ist daher zusätzlich zu der Vertikal-Hilfsablenk
spule noch eine Horizontal-Hilfsablenkspule vorgesehen, die
ebenfalls eine wesentlich geringere Induktivität als die Ho
rizontablenkspule selbst aufweist. Dieser Horizontal-Hilfsab
lenkspule wird dann ein zeilenfrequenter Korrekturstrom zuge
führt, der die geforderte Symmetrie im Verlauf des sinusför
migen Ablenkstromes herstellt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläu
tert. Darin zeigen
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Fernsehempfängers
mit der erfindungsgemäßen Lösung,
Fig. 2 Kurven zur Erläuterung der Wirkungsweise
des Empfängers gemäß Fig. 1,
Fig. 3 Kurven zur Erläuterung des Übersprechens
zwischen den Ablenkspulen und
Fig. 4 Kurven zur Erläuterung einer Schaltung zur
Reduzierung eines derartigen Übersprechens.
In der Zeichnung bedeutet H jeweils die Horizontalablenkung
und V die Vertikalablenkung.
In Fig. 1 wird mit der Antenne A ein Fernsehsignal empfangen
und der Eingangsschaltung 1 zugeführt. Diese enthält den Tu
ner, den ZF-Verstärker und die Decoder zur Gewinnung der
Bildsignale. Die Bildsignale, z. B. das FBAS-Signal, Farbdif
ferenzsignale, Leuchtdichtesignal oder RGB-Signale gelangen
auf den Videosignalspeicher 2, der von der durch das Ein
gangssignal synchronisierten PLL-Schaltung 3 getaktet wird.
Die empfangenen Bildsignale werden dadurch zunächst in den
Speicher 2 eingelesen. Für den Auslesevorgang ist die PLL-
Schaltung 4 vorgesehen, durch die die Bildsignale so ausgele
sen werden, daß sie an eine symmetrische Ablenkung angepaßt
sind. Der Speicher 2 enthält z. B. FIFO und FILO-Speicher,
mit denen die Signalfolge in jeder zweiten Zeile umgekehrt
wird, damit diese Zeilen vom rechten zum linken Bildrand ge
schrieben werden können. Bei dem Auslesen der Signale werden
außerdem die Dauer, die Phasenlage und die Kurvenform der
Zeilenablenkung berücksichtigt, derart, daß die Bildpunkte
des ursprünglichen Bildes auf dem Bildschirm wieder den glei
chen räumlichen Abstand haben. Die derart aufbereiteten Si
gnale gelangen über die Videoendstufe 5 auf die Bildröhre 6.
Der Horizontalablenkgenerator 7 erzeugt das horizontale Ab
lenksignal in Form eines symmetrischen Sinus, das über den
Leistungsverstärker 8 den horizontalen Ablenkspulen 9, die
in Resonanz betrieben werden, zugeführt wird. Die Zeilendau
er TH entspricht dabei einer halben Periodendauer des sinus
förmigen Ablenkstroms IH. Die den horizontalen Ablenkgenera
tor 7 steuernde PLL-Schaltung 10 bewirkt bei sinusförmiger
Ansteuerung der Zeilenablenkspulen 9, daß das sinusförmige
Ansteuersignal stets der Resonanzfrequenz des Ablenkkreises
entspricht. Hierzu wird kontinuierlich die Phasenlage des
Ablenkstroms TH zu der Ausgansspannung des Leistungsverstär
kers 8 gemessen und entsprechend nachgeregelt.
Der Vertikalablenkgenerator 11 erzeugt einen sägezahnförmi
ges Ansteuersignal, das über die Vertikalendstufe 12 die Ver
tikalablenkspulen 13 mit einer sägezahnförmige Spannung mit
der Periodendauer TV eines Halbbildes ansteuert. Die Ablenk
spulen 13 erzeugen somit zunächst in der Bildröhre 6 ein sä
gezahnförmiges Ablenkfeld FV gemäß Fig. 2a. Bei einer symme
trischen Ablenkung ist dieses Ablenkfeld jedoch nicht geeig
net, da dann die abwechselnd von links nach rechts und von
rechts nach links geschriebenen Zeilen auseinanderlaufen wür
den. Vielmehr muß das Ablenkfeld FV einen treppenförmigen
Verlauf haben, wobei jeweils eine Treppe die Dauer einer Zei
le TH hat. Um dieses zu erreichen, wird eine zeilenfrequente
Korrekturspannung IVK1 gemäß Fig. 2b über die Addierstufe 17
und den breitbandigen Verstärker 15 einer zusätzlichen Verti
kal-Hilfsablenkspule 14 zugeführt, die daraufhin in der Bild
röhre 6 zusätzlich zu dem Ablenkfeld FV gemäß Fig. 2a ein
weiteres Ablenkfeld mit dem Verlauf gemäß Fig. 2b erzeugt.
Die Steigung der Kurven FV und IVK1 sind gleich, so daß sich
jeweils während einer Zeilendauer TH ein waagerechter Ver
lauf für das resultierende Ablenkfeld FVT und insgesamt ein
treppenförmiger Verlauf des Ablenkfeldes FVT ergibt. Die
Überlagerung des Kurvenverlaufes FV gemäß Fig. 2a und des
Kurvenverlaufes IVK1 gemäß Fig. 2b zur Erzielung des treppen
förmigen Feldes FVT erfolgt also nicht durch Überlagerung
der Ströme, sondern durch Addition der von den getrennten
Vertikalablenkspulen 13, 14 in der Bildröhre 6 erzeugten Ab
lenkfelder. Während die Ablenkspule 13 z. B. eine Induktivi
tät von 20 mH hat, hat die Hilfs-Ablenkspule 14 nur eine In
duktivität von einigen µH. Dadurch ist es möglich, in der
Hilfsablenkspule 14 einen Ablenkstrom mit hohen Frequenzan
teilen mit dem Verlauf gemäß Fig. 2b zu erzeugen.
Fig. 3 zeigt einen in der Anordnung nach Fig. 1 auftretenden
Fehler. Die Ablenkspulen 9, 13 sind an der Bildröhre 6 im
allgemeinen in derselben axialen Lage übereinander angeord
net. Dadurch kommt es zu einem unvermeidbaren Übersprechen
von der Horizontalablenkspule 9 auf die Vertikalablenkspule
13, das in Fig. 3a mit ICT dargestellt ist. Durch das Über
sprechen dieses sinusförmigen Anteils aufgrund des sinusför
migen Horizontalablenkstromes ergibt sich ein vertikales Ab
lenkfeld FVD gemäß Fig. 3b. Durch dieses Übersprechen ent
steht auf dem Bildschirm eine in der Geometrie stark gestör
te Vertikalablenkung VA gemäß Fig 3c, bei der die Zeilen ei
nen unerwünschten, stark gekrümmten Verlauf haben. Das Über
sprechen kann im Bereich der Grundwelle des horizontalen si
nusförmigen Ablenkstroms liegen, aber auch Kopplungen im Be
reich von Oberwellen des Horizontalablenkstromes sind mög
lich, wobei das Übersprechen nicht in Phase zum Horizontalab
lenkstrom sein muß, wie dies vereinfacht in Fig. 3c darge
stellt ist.
Anhand der Fig. 4 wird erläutert, wie in Fig. 1 durch eine
Weiterbildung ein derartiges Übersprechen beseitigt wird.
Die Korrektureingabe 21 steuert den Speicher 16. Aus dem
Speicher 16 wird eine Korrekturspannung IVK2 ausgelesen, die
in der Addierstufe 17 der Korrekturspannung IVK1 hinzugefügt
wird. IVK2 ist in Gegenphase zu ICT gemäß Fig. 3a und kompen
siert die sinusförmige Einkopplung von IH in IV gemäß Fig.
4a, die das gestörte Vertikalablenkfeld FVD gemäß Fig. 4b
erzeugt. Durch diese Kompensation kann durch die Vertikalab
lenkspule 13 und die Hilfs-Ablenkspule 14 in der Bildröhre 6
das gewünschte treppenförmige Ablenkfeld FV gemäß Fig. 4d
erzeugt werden. Die zweidimensionale Korrekturfunktion wird
mit Stützstellen gespeichert (m in horizontaler Richtung, n
in vertikaler Richtung). Die eigentliche Korrekturfunktion
ergibt sich durch die zweidimensionale Interpolation dieser
Stützwerte.
In horizontaler Richtung ist für die exakte Übereinstimmung
von hin- und rücklaufendem Elektronenstrahl eine hohe Symme
trie des horizontalen Ablenkstromes erforderlich, da sonst
durch Versatz von Bildpunkten in Horizontalrichtung Doppel
konturen auftreten können. Diese Symmetrie kann jedoch durch
eine nicht hinreichend unterdrückten Oberwellenanteil, aber
auch durch parasitäre Felder der Ablenkspule gestört sein.
Für eine Feinkorrektur in Horizontalrichtung ist zusätzlich
in Fig. 1 eine Horizontal-Hilfsablenkspule 18 vorgesehen,
die mit einem Korrekturstrom IHKor gespeist wird. Das dafür
notwendige horizontale Korrektursignal wird in dem horizonta
len Korrekturspeicher 19 erzeugt und über den Verstärker 20
der Hilfsablenkspule 18 zugeführt. Zum Ausgleich parasitärer
Nichtlinearitäten im Ablenkfeld wird diese horizontale Kor
rekturfunktion ebenfalls von k, l Stützstellen (k in horizon
taler Richtung, 1 in vertikaler Richtung) gebildet. Die Kor
rektureingabe 21 kann manuell oder auch als ein geschlosse
ner Kreis mit einem optischen Aufnahmesystem ausgestaltet
sein.
Als Hilfsablenkspule 18 kann eine Ablenkspule geringer Induk
tivität von einigen µH verwendet werden, die ohnehin für ei
ne Modulation der Horizontalablenkgeschwindigkeit zwecks Ver
besserung der Bildschärfe vorgesehen ist. Ebenso kann als
Vertikalhilfsablenkspule 14 eine bereits vorhandene Ablenk
spule kleiner Induktivität verwendet werden, die zur Modula
tion der Vertikalablenkgeschwindigkeit zwecks Erhöhung der
vertikalen Bildschärfe vorgesehen ist. Die gesamte in Fig. 1
dargestellte Anordnung mit insgesamt vier Ablenkspulen kann
dann eine Vielzahl von Aufgaben erfüllen. Das sind die Erzeu
gung eines sägezahnförmigen Ablenkfeldes FV gemäß Fig. 2a
durch die Spule 13, die Umformung dieses sägezahnförmigen Ab
lenkfeldes in ein treppenförmiges Ablenkfeld FVT gemäß Fig.
2c durch die Hilfsablenkspule 14, die Erzeugung eines sinus
förmigen Ablenkfeldes für eine symmetrischen Ablenkung in
der Ablenkspule 9, die Kompensation des Übersprechens von
der Horizontalablenkspule 9 in die Vertikalablenkspule 13
durch den Korrekturstrom IVKor in der Hilfsablenkspule 14,
die Herstellung der Symmetrie des sinusförmigen Horizontab
lenkstromes IH durch den Korrekturstrom IHKor, die Modulati
on der horizontalen Ablenkgeschwindigkeit zwecks Erhöhung
der horizontalen Bildschärfe durch die Hilfsablenkspule 18
und die Modulation der vertikalen Ablenkgeschwindigkeit zur
Erhöhung der vertikalen Bildschärfe durch die Hilfsablenkspu
le 14.
Das Auslesen der Signale aus dem Speicher 2 durch die PLL-
Schaltung 4 muß phasengenau zu dem Zeilenablenkstrom iH er
folgen, und zwar derart, daß die Bildpunkte des ursprüngli
chen Bildes auf der Bildröhre 6 wieder die vorgeschriebene
räumliche Lage haben. Im Weg des Zeilenablenkstromes IH
liegt daher der Kondensator 22, der eine Abstimmung der Hori
zontalablenkspule 9 auf die Frequenz des sinusförmigen Zei
lenablenkstroms IH bewirkt. Die an dem Kondensator 22 abfal
lende, IH darstellende Spannung wird der Auswertschaltung 23
zugeführt. Diese liefert über die Leitung 24 an die PLL-
Schaltung 4 ein Signal über die Dauer, die Phase und die Kur
venform des Zeilenablenkstromes IH. In Abhängigkeit davon
erfolgt das Auslesen der zu den einzelnen Bildpunkten gehö
renden Signale aus dem Speicher 4 in der Weise, daß das Bild
auf dem Bildschirm der Bildröhre 6 mit der richtigen Geome
trie geschrieben wird.
Claims (6)
1. Ablenkschaltung für einen Fernsehempfänger mit symmetri
scher Ablenkung, bei der der Ablenkeinheit mit einer
Vertikalablenkspule (13) und einer Horizontalablenkspu
le (9) ein Vertikalablenkstrom (IV), ein Horizontalab
lenkstrom (IH) und ein zeilenfrequenter Vertikal-Hilfs
ablenkstrom (IVK1) zugeführt werden, der zusammen mit
dem Vertikalablenkstrom (IV) ein treppenförmiges Verti
kalablenkfeld (VFT) bewirkt, dadurch gekennzeichnet,
für den Hilfsablenkstrom (IVK1) eine von der Vertikalab
lenkspule (13) getrennte Vertikal-Hilfsablenkspule (14)
mit einer gegenüber der Vertikalablenkspule (13) wesent
lich geringeren Induktivität vorgesehen ist.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Hilfsablenkspule (14) zusätzlich ein zeilenfrequen
ter Korrekturstrom (IVK2) zur Kompensation des
Übersprechens von der Horizontalablenkspule (9) in die
Vertikalablenkspule (13) zugeführt ist.
3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
als Vertikal-Hilfsablenkspule (14) eine ohnehin vorhan
dene Hilfsablenkspule für eine Modulation der Vertikal-
Ablenkgeschwindigkeit ausgenutzt ist.
4. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
zusätzlich eine Horizontal-Hilfsablenkspule (18) mit
einer gegenüber der Horizontalablenkspule (9) wesent
lich geringeren Induktivität vorgesehen ist.
5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der Horizontal-Hilfsablenkspule (18) ein horizontalfre
quenter Korrekturstrom (IHKor) zur Erzielung der exak
ten Übereinstimmung von hinlaufendem und rücklaufendem
Elektronenstrahl zugeführt ist.
6. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
als Horizontal-Hilfsablenkspule (18) eine ohnehin vor
handene Hilfsablenkspule für die Modulation der horizon
talen Ablenkgeschwindung zwecks Erhöhung der horizonta
len Bildschärfe ausgenutzt ist.
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ID=6453540
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