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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die
Gesamtarchitektur eines Videomonitors und insbesondere auf seine
Verstärkungssteuerungsanordnung.
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Fig. 1 zeigt schematisch die herkömmliche Gesamtarchitektur
eines Videomonitors und insbesondere die Komponenten, die
entwickelt sind, um die Verstärkung des Eingangsvideosignals
zu steuern. Gemäß Fig. 1 umfaßt der Videomonitor eine
Kathodenstrahlröhre 1, einen Bildschirm 2, der der Vorderseite
des Videomonitors entspricht, und eine Fassung 3, die auf
der Rückseite des Videomonitors angeordnet ist. Aus
ergonomischen und ästhetischen Gründen ist es im allgemeinen
erwünscht, alle Steuerknöpfe des Videomonitors auf seiner
Vorderseite und alle Eingangs- und Ausgangs-Signalverbinder auf
seiner Rückseite zu positionieren. Folglich ist ein Kabel 5,
das ein Videosignal zu einem Verbinder 6 leitet, auf der
Rückseite des Monitors angeordnet. Dieses Videosignal wird
dann zum Einstellen durch ein Potentiometer 8, das durch
einen Steuerknopf 9 eingestellt wird, zur Vorderseite
weitergeleitet. Danach wird es zum Verstärken und Verarbeiten
des Videosignals zur Rückseite zu einer Schaltung 10
weitergeleitet. Die Schaltung 10 ist vorzugsweise in der Nähe der
Röhrenfassung angeordnet. Die US-Patentbeschreibung US-A-
3,240,874 offenbart eine derartige Anordnung, jedoch in
Beziehung zu Fernsehempfängern.
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Da das Videosignal in einem Monitor ein Hochfrequenzsignal
ist, kann dessen Spektrum leicht einen Wert von etwa 100 MHz
haben. Es ist notwendig, Schritte zu unternehmen, um
parasitäre Strahlungen zu vermeiden. Folglich ist im allgemeinen
zwischen dem Verbinder 6 und dem Potentiometer 8 ein erster
Abschnitt eines Koaxialkabels 11 vorgesehen. Zwischen diesem
Potentiometer 8 und der Schaltung 10 ist ferner ein zweiter
Abschnitt eines Koaxialkabels 12 vorgesehen. Bei einem
Monitorbildschirm 2 mit einer diagonalen Breite von etwa 30 cm
(12 Inch) liegt die Monitortiefe in einer Größenordnung von
einigen 10 cm. Die Verwendung eines Paars von relativ
starren Koaxialkabeln mit einer Länge von einigen 10 cm
verursacht jedoch mehrere Nachteile:
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- sie sind nicht leicht zu verbinden, was hohe
Herstellungskosten zur Folge hat;
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- sie sind zerbrechlich, was die Qualität negativ
beeinflußt;
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- sie sind anfällig dafür, eine relativ hohe
elektromagnetische Strahlung zu erzeugen, besonders an ihren
Anschlüssen; und
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- sie müssen mit angepaßten Impedanzen verbunden werden, was
es obligatorisch macht, z.B. für das Potentiometer eine
Zwischenimpedanzanpassungsstufe vorzusehen.
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Ungeachtet dieser Nachteile sind derartige Koaxialkabel bei
praktisch allen Monitoren vorgesehen, bei denen es erwünscht
ist, die Steuerknöpfe auf der Vorderseite zu halten.
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Die U.S.-Patentbeschreibung US-A-3,881,054 beschreibt eine
Fernsteuereinheit für ein Videotelefon, wobei die
Steuereinheit durch eine Vierdraht-Leitung mit dem Videotelefon
verbunden ist und dazu dient, die Helligkeit und den
Kontrast des empfangenen Bilds zu steuern. Durch das
Hilfsmittel der Hinzufügung eines "weißen" Impulses zum
Bildsignal jeder Leitung wird ein Steuerverfahren geschaffen,
das die Notwendigkeit vermeidet, die ankommenden Bildsignale
der Ferneinheit zuzuführen. Stattdessen führt die
Ferneinheit Gleichsignal-Steuersignale über die Vierdraht-Leitung
dem Videotelefon zu, um den Betrieb der komplexen
Schaltanordnung für die Einstellung des Kontrasts und der
Helligkeit zu steuern.
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Die in US-A-3,881,054 vorgeschlagene Anordnung ist, obwohl
sie den Bedarf nach langen Abschnitten eines koaxialen
Kabels zu bequem plazierten vom Benutzer bedienbaren
Videoverstärkungssteuerungen vermeidet, von komplexer Natur und für
eine Massenproduktion in konkurrierenden Märkten nicht
geeignet.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
Videomonitor mit einer Videoverstärkungssteuerungsvorrichtung zu
schaffen, der die erzeugte parasitäre elektromagnetische
Strahlung reduziert, einfach und ökonomisch herzustellen ist
und allgemein eine robuste Form hat.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum
Steuern der Verstärkung der Eingangsstufe für das
Eingangssignal oF einer Kathodenstrahlröhre eines Videomonitors
geschaffen, wobei die Vorderseite des Monitors dem Bildschirm
der Röhre entspricht, und die mehrere vom Benutzer
bedienbare Steuerungen aufweist, die eine Verstärkungssteuerung, die
ein zugehöriges Potentiometer, das im Bereich der
Monitorvorderseite angeordnet ist, betreibt, einschließen, wobei
die Rückseite des Monitors mit Verbindern, die einen
Videosignaleingangsverbinder einschließen, vorgesehen ist, wobei
die Rückseite des Monitors in der Nähe der Röhrenfassung und
einer Schaltung zum Verarbeiten und Verstärken von
Videosignalen liegt, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektronisches
Potentiometer zum Empfangen des Videosignals und zum
Einstellen seiner Amplitude in der Nähe der Rückseite des
Monitors nahe bei der Röhrenfassung angeordnet ist, wobei das
elektronische Potentiometer folgende Merkmale aufweist:
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eine Potentialteilerkette, die von einem Widerstand in Serie
zu einer seriellen Anordnung von Dioden gebildet wird, wobei
die Videosignalausgabe des elektronischen Potentiometers vom
Verbindungspunkt des Widerstands und der seriellen Anordnung
der Dioden aufgenommen wird, und wobei das
Videosignaleingabe zum anderen Anschluß des Widerstands geführt wird, und
eine Vorspannungseinrichtung zum Führen eines einstellbaren
Gleichsignal-Vorspannungsstroms durch die serielle Anordnung
der Dioden, um dadurch den dynamischen Widerstand der
letzteren als eine Funktion des Vorspannungsstroms zu variieren,
wobei die Vorspannungseinrichtung durch ein Gleichsignal,
das durch das Potentiometer, das der Verstärkungssteuerung
auf der Monitorvorderseite zugeordnet ist, eingestellt ist,
derart gesteuert wird, daß der Vorspannungsstrom durch die
Dioden proportional zum Gleichsignal, das durch das
Potentiometer, das der Verstärkungssteuerung zugeordnet ist,
eingestellt ist.
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Es folgt nun eine detaillierte Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsbeispiele der Erfindung, die in den beiliegenden
Zeichnungen dargestellt ist. Es zeigen:
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Fig. 1 den Stand der Technik wie oben beschrieben;
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Fig. 2 die Anordnung eines Videomonitors gemäß der
Erfindung;
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Fig. 3 ein exemplarisches elektronisches Potentiometer
gemäß der Erfindung; und
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Fig. 4 die Anordnung eines elektronischen Potentiometers
gemäß der Erfindung in einer detaillierteren
Darstellung.
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In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen ähnliche
oder analoge Elemente.
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Fig. 2 zeigt einen Monitor, der eine Röhre 1 mit ihrem
Bildschirm 2 und ihrer Fassung 3, ein Eingangsvideosignalkabel
5, das einen Verbinder 6 erreicht, einen
Verstärkungssteuerknopf 9 auf der Vorderseite und eine Schaltung 10 zum
Verarbeiten und Verstärken der Videosignale aufweist. Gemäß der
Erfindung ermöglicht es ein elektronisches Potentiometer,
die Verstärkung einzustellen. Diese Schaltung 20 liegt in
der Nähe der Rückseite des Monitors und des Verbinders 6 und
liegt ebenfalls in der Nähe der
Videosignal-Verarbeitungsund -Verstärkungsschaltung 10 und der Fassung 3. Somit ist
der Pfad der Hochfrequenzvideosignale auf eine minimale
Länge reduziert, und folglich sind die parasitären
elektromagnetischen Hochfrequenzstrahlungen reduziert. Das
elektronische Potentiometer 20 wird durch ein Gleichstromsignal 21
eingestellt, dessen Intensität durch ein herkömmliches
Potentiometer 22, das durch den Verstärkungssteuerknopf 9
gesteuert wird, festgelegt wird.
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Fig. 3 zeigt schematisch eine exemplarische elektronische
Potentiometerschaltung 20. Bei diesem Potentiometer erreicht
das Eingangsvideosignal Vin einen Widerstand, der in Serie
mit einer Diodenkette 31 liegt, an. Das Ausgangssignal Vout
wird zu dem Schnittpunkt zwischen dein Widerstand 30 und der
Diodenkette 31 gezogen. Ein Gleichstrom wird gesteuert, um
von einer Stromquelle 32, die mit einem konstanten Potential
33 verbunden ist, in diese Diodenkette zu fließen. Diese
Stromquelle ist durch einen Steuereingang 34 steuerbar.
Folglich ändert sich, wenn sich die Stromquellenintensität
ändert, der dynamische Vorwärtswiderstand der Dioden
zusammen mit ihrem Vorspannungsstrom. Außerdem ist es
offensichtlich, daß diese Veränderung in einem gegebenen
Intensitätsbereich quasi-linear ist. Die Anzahl der Dioden wird so
gewählt, daß die Schaltungsintensität in diesem linearen
Bereich liegt.
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Fig. 4 stellt ein Ausführungsbeispiel des elektronischen
Potentiometers und seiner einstellbaren Stromquelle
detaillierter dar. Das Videosignal Vin kommt an einem Verbinder 6
an. Ein erster Widerstand 40 ist zwischen den Eingang und
Masse G geschaltet. Zusätzlich kommt das Signal Vin an einem
Widerstand 41, der in Serie mit einem Kondensator 42 den
ersten Leitungszweig eines Potentiometers für den Wechselstrom
bildet, und einer Diodenkette 43, die den zweiten
Leitungszweig des Wechselsignal-Potentiometers bildet, an. Der
Knoten
44 zwischen dem Kondensator 42 und der Diodenkette 43
ist über einen Kondensator 45 mit dem Eingang der
Videosignal-Verstärkungs- und -Verarbeitungsschaltung 46 gekoppelt,
um dem Kathodenanschluß der Röhrenfassung ein Signal
zuzuführen. Andererseits ist der Knoten 44 über einen Transistor
47 und einen Widerstand 48 mit einer
Gleichsignal-Energieversorgung, z.B. 12 Volt, verbunden. Folglich hängt der
Gleichstrom, der durch die Diodenkette 43 und daher durch
den äquivalenten Widerstand der Diodenkette 43 fließt, von
der Gleichspannung, die an der Basis des Transistors 47
angelegt ist, ab. Diese Basis ist über einen Widerstand 49 mit
dem Abgriff eines Potentiometers 50 verbunden, der auf der
Vorderseite des Monitors derart angeordnet ist, daß die
Läuferposition durch den Verstärkungssteuerknopf 9 (Fig. 2)
eingestellt werden kann.
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Selbstverständlich kann die Erfindung zahlreiche Varianten
und Anpassungen aufweisen, die für Fachleute, die in der
Lage sein werden, andere Realisationen zu wählen,
offensichtlich sein werden.