DE69210510T2 - Sperrspannungregelkreis für Kathodenstrahlröhre mit Luminanzmessung - Google Patents

Sperrspannungregelkreis für Kathodenstrahlröhre mit Luminanzmessung

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Description

  • Die Erfindung betrifft Kathodenstrahlröhren und insbesondere eine Vorrichtung zur Regelung der Wehnelt-Kathoden- Polarisationsspannung in Bezug auf die Sperrspannung einer Kathodenstrahlröhre als Funktion der am Bildschirm der Röhre gemessenen Luminanz.
  • Eine Kathodenstrahlröhre 10 (Figur 1) weist in einer Vakuumkammer 11 eine Kathode 12 mit einer Heizwendel 16 auf, welche Elektronen aussendet und eine Anode 13, die mittels eines Anschlusses 19 auf einem hohen positiven Potential (HT) bezüglich des Potentials VK der Kathode derart gehalten wird, daß die Elektronen von einer Fläche 14 angezogen werden, welche den Bildschirm der Kathodenstrahlröhre darstellt. Die Innenwand des Bildschirmes ist mit einem Leuchtstoff beschichtet, welcher aufleuchtet, wenn die von der Kathode ausgesandten Elektronen auftreffen, wodurch leuchtende Bilder auf der Außenseite des Bildschirms sichtbar werden mittels Ablenkung der Elektronenbahnen, insbesondere mittels magnetischer variabler Felder, welche von Ablenkspulen 15 erzeugt werden.
  • Zur besseren Steuerung des Weges der Elektronen und zur Modulation der Intensität des Elektronenbündels durchqueren die von der Kathode 12 ausgesandten Elektronen einen aus drei Elektroden oder Gittern G1, G2 und G3 bestehenden Aufbau, der mit geeigneten Potentialen beaufschlagt wird. Das Gitter G1, auch unter dem Namen Wehnelt-Elektrode bekannt, ist in der Nähe der Kathode angeordnet und mit einem negativen Potential VG1 bezüglich dieser derart beaufschlagt, daß der Durchlaß der Elektronen in Richtung Bildschirm erfolgen oder nicht erfolgen kann. Das Gitter G2, auch Beschleunigungsgitter genannt, ist in der Nähe des Gitters G1 in Richtung des Bildschirmes angeordnet und wird mit einem positiven Potential VG2 bezüglich der Kathode beaufschlagt. Schließlich ist das Gitter G3, auch Fokussiergitter genannt, vor den Ablenkspulen 15 angeordnet und wird mit einem positiven Potential VG3 bezüglich der Kathode beaufschlagt.
  • In Figur 1 werden die Potentiale der verschiedenen Elektroden schematisch durch die Potentiometer 17, 18 und 101 dargestellt. Das Potentiometer 17 ist zwischen einem Anschluß von beispielsweise +100 V und einem mit der Masse verbundenen Anschluß geschaltet. Das Potentiometer 18 ist zwischen der Masse und dem Hochspannungsanschluß (HT) von beispielsweise 16 Kilovolt geschaltet. Das Potentiometer 101 ist zwischen der Masse und einem Potential von -200 V geschaltet.
  • Die Kathode 12 ist mit dem Ausgangsanschluß des Potentiometers 17 verbunden, so daß ihr Potential VK zwischen 0 und +100 V variieren kann. Die Wehnelt-Elektrode G1 ist mit dem Ausgangsanschluß des Potentiometers 101 verbunden, so daß ihr Potential VG1 zwischen 0 und -200 V variieren kann. Das Beschleunigungsgitter G2 ist mit einem ersten Ausgangsanschluß des Potentiometers 18 verbunden, so daß sein Potential VG2 zwischen 0 und einigen Tausend Volt variieren kann. Das Fokussierungsgitter G3 ist mit einem zweiten Ausgangsanschluß des Potentiometers 18 verbunden, so daß sein Potential VG3 mehrere Tausend Volt betragen kann.
  • Wie man sieht, läßt sich die Intensität des Elektronenbündels modulieren und damit diejenige des Lichtflecks auf dem Bildschirm, indem die Spannung VKG1 verändert wird. Zu diesem Zweck wird das Gitter G1 mit einer Spannung Vco polarisiert, die auch Sperrspannung genannt wird, wobei ihr eine variable Modulationsspannung überlagert wird, um einen Elektronenstrom mit variablem Bündel zu erhalten und damit eine variable Luminanz des auf dem Bildschirm erzeugten Lichtflecks.
  • Die Sperrspannung Vco, die auch unter der Bezeichnung Abschaltspannung bekannt ist, entspricht der Potentialdifferenz VKG1, die gerade ausreicht, um einen Durchlaß der Elektronen in Richtung Bildschirm zu verhindern.
  • Das in Figur 2 dargestellte Diagramm zeigt die Variation des Kathodenstroms Ik, der im wesentlichen der Luminanz des Flecks auf dem Bildschirm entspricht als Funktion der Spannung VKG1 zwischen der Kathode und dem Gitter G1. Die "quasilogarithmische" Kurve 20 zeigt, daß der Strom Ik für den Wert VKG1 = Vco Null ist und daß er für VKG1 = 0 den Wert Iko annimmt.
  • Um eine lineare Charakteristik zwischen dem an das Gitter G1 angelegten Signal und der Luminanz auf dem Bildschirm zu erhalten, ist es einerseits erforderlich, die Kurve 20 zu linearisieren und andererseits die Kathodenstrahlröhre auf ihrer Sperrspannung zu halten bei Fehlen eines Modulationssignales, wobei die Einhaltung dieses Wertes um so kritischer ist, je mehr die Röhre bei geringen Luminanzwerten betrieben wird, wobei diese Betriebsweise insbesondere bei Kathodenstrahlröhren auftritt, welche in einer dunklen Umgebung eingesetzt werden.
  • Um die Stabilität der Luminanz auf einem derart geringen Wert aufrecht zu erhalten, ist es erforderlich, daß:
  • - die Röhre ständig mit der Sperrspannung polarisiert wird
  • - die Spannung VKG2 zwischen der Kathode und dem Beschleunigungsgitter stabil gehalten wird
  • - die Heizleistung der Kathode stabil gehalten wird, d. h. daß eine gewisse Genauigkeit und Stabilität der Spannung Vf eingehalten wird, welche an die Heizwendel 16 angelegt wird
  • - der Potentialunterschied VKA zwischen der Kathode und der Anode stabil gehalten wird.
  • Zur Lösung dieser Probleme wurde bereits vorgeschlagen, die Röhre mit Spannungen VKG2, Vf und VKA zu polarisieren, die so konstant wie möglich sind, wobei es jedoch schwierig ist, diese Spannungen mit einer Genauigkeit von mehr als 1 % stabil zu halten.
  • Außerdem ändern sich die Eigenschaften der Röhre, insbesondere die Sperrspannung:
  • - während der thermo-mechanischen Stabilisierung der Elektronenkanone beim Start und
  • - mit dem Alterungsvorgang während der Lebensdauer der Röhre. Dies bedeutet, daß die Polarisationsspannungen im Lauf der Zeit neu eingestellt werden müssen.
  • Um diese Abweichungen zu kompensieren, wurden bereits Vorrichtungen zur Regelung der Wehnelt-Kathoden- Polarisationsspannung der Röhre mittels einer Messung des Kathodenstroms vorgeschlagen. Diese Regelung wird in regelmäßigen Intervallen durchgeführt, z. B. während der Wiederkehr des Halbbildes, während sein Wert während des folgenden Halbbildes gespeichert wird.
  • Der Erhalt des Regelungswertes geschieht während zweier Etappen:
  • - eine erste Etappe zum Anlegen einer Überspannung (einer Spannung, die größer als die Sperrspannung ist) und zur Messung der Verlustströme der Kathode. Diese Messung wird von der Messung abgezogen, die während der zweiten Etappe durchgeführt wird und ermöglicht es, die Verlustströme unberücksichtigt zu lassen;
  • - eine zweite Etappe zur Anlegung einer geringen Modulationsspannung mit bekanntem Wert an die Röhre und zur Regelung des Potentials VKG1 derart, daß ein Kathodenstrom Ik gemessen wird, welcher die Summe der während der ersten Etappe gemessenen Verlustströme und eines konstanten Stromes Iks darstellt, entsprechend dem angenommenen Wert, der die Größe der angelegten Modulation erzeugt.
  • Ein derartiges Verfahren ist zufriedenstellend, wenn die Entwicklung des Kathodenstromes zwischen 10 Mikroampère und 2 Milliampère liegt, entsprechend geeigneten Regelungsströmen Iks, bei einer minimalen Umgebungsluminanz und einer Zimmerumgebung, wie es bei großformatigen Fernsehern der Fall ist.
  • Befindet sich die Röhre in einer sehr dunklen Umgebung und/oder sehr empfindlichen Umgebung (hohe Leistung des Leuchtstoffes), so muß die Regeglung mit Kathodenströmen durchgeführt werden, die sehr viel kleiner als ein Mikroampère sind, wobei diese Regelung schwierig durchführbar ist aufgrund von Isolierwiderständen und zwischen den Elektroden bestehenden parasitären Kapazitäten.
  • Außerdem berücksichtigt dieses herkömmliche Verfahren nicht die Variation der Empfindlichkeit der Leuchtstoffe, d. h. ihrer Leuchtausbeute im Laufe der Zeit.
  • Es wurden weitere Vorrichtungen, z. B. die in der französichen Patentanmeldung 2 100 454 beschriebene Vorrichtung bekannt, in denen vorgeschlagen wurde, einen Fotodetektor einzusetzen, der vor einem normalerweise nicht benötigten Abschnitt des Bildschirms angeordnet oder mit diesem optisch gekoppelt ist. Aufgrund von an den Bildschirm gestellten Anforderungen, besitzt der verwendete Leuchtstoff im allgemeinen eine Ansprechzeit, die eine Länge von mindestens einigen Millisekunden aufweist.
  • Möchte man also ein elektrisches Signal erhalten, dessen Amplitude eine Funktion der Luminanz des Leuchtstoffes ist, muß der entsprechende Testimpuls genauso lang sein.
  • Für Anwendungszwecke, bei denen es möglich ist, zeitweise die Bilddarstellung zu unterbrechen, um automatisch die Wehnelt- Kathode-Polarisationsspannung der Röhre zu korrigieren, ist die Anstiegszeit des Leuchtstoffes nicht störend.
  • Die Besonderheit der Erfindung liegt darin, das Problem der Anstiegszeit des Leuchtstoffes zu überwinden, da eine, selbst gelegentliche Unterbrechung eines dargestellten Halbbildes bei vielen Anwendungen nicht akzeptiert werden kann.
  • Ziel der vorliegenden Erfindung ist es also, eine Vorrichtung zur Steuerung der Wehnelt-Kathoden-Polarisationsspannung in Bezug auf die Sperrspannung einer Kathodenstrahlröhre zu schaffen, die bei sehr niedriger Luminanz funktioniert und wobei die Einflüsse der Alterung und der zeitweisen Abweichungen der Eigenschaften der Kathodenstrahlröhre ausgeschaltet sind.
  • Demzufolge betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Regelung der Wehnelt-Kathoden-Polarisationsspannung in Bezug auf die Sperrspannung einer Kathodenstrahlröhre, deren Bildschirm wenigstens einen ersten Wirkungsbereich zur Bilddarstellung für die verwendete Röhre aufweist und einen zweiten Bereich aufweist, der außerhalb des ersten angeordnet ist, wobei die Vorrichtung einen Luminanzsensor aufweist, der gegenüber dem zweiten Bereich angeordnet ist, um die Luminanz der dem zweiten Bereich zugeordneten Fläche zu messen eine Ablenkanordnung aufweist, um bei jeder Halbbildwiederkehr den Elektronenstrahl zum zweiten, dem Sensor zugeordneten Bereich zu richten, und eine Anordnung aufweist zur Veränderung der Wehnelt-Kathoden- Polarisationsspannung als Funktion des Meßwertes der Luminanz bezüglich eines gewünschten Wertes; die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtstoff, der den zweiten Bereich bedeckt, eine Anstiegszeit auf 99 % besitzt, welche um wenigstens eine Größenordnung kleiner ist als diejenige des Leuchtstoffs des ersten Bereichs.
  • Vorzugsweise liegt die Anstiegszeit auf 99 % in der Größenordnung von einigen Mikrosekunden für den Leuchtstoff des zweiten Bereichs und im Bereich von einigen Millisekunden für den Leuchtstoff des ersten Bereichs.
  • Weitere Ziele, Besonderheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels hervor im Zusammenhang mit der beigefügten Zeichnung; es zeigen
  • Figur 1 die schematische Darstellung einer für die Erfindung geeigneten Kathodenstrahlröhre;
  • Figur 2 ein Diagramm zur Darstellung der Stromkurve der Kathodenstrahlröhre als Funktion der an die Wehnelt-Kathode angelegten Spannung;
  • Figur 3 ein Betriebsschema einer automatischen Vorrichtung zur Regelung der Wehnelt-Kathoden-Polarisationsspannung einer erfindungsgemäßen Kathodenstrahlröhre;
  • die Figur 4a, 4b und 4c Signaldiagramme, die mittels der in Figur 3 gezeigten Vorrichtung erhalten werden; und
  • Figur 5 eine Vorderansicht des Bildschirmes 14 einer Kathodenstrahlröhre zur Darstellung einer möglichen Positionierung des Leuchtstoffes zur erfindungsgemäßen Luminanzmessung.
  • Die Erfindung besteht darin, den Kathodenstrom Ik als Funktion der Messung der Luminanz, d. h. der Leuchtdichte einer Bildschirmstelle außerhalb des üblicherweise verwendeten Bereichs zu verändern; vorzugsweise wird diese Bildschirmstelle mit einem Leuchtstoff belegt, dessen besondere Eigenschaften nachfolgend aufgezählt sind.
  • Zu diesem Zweck weist der Bildschirm 14 (Figur 5) außer der mit den herkömmlichen Leuchtstoffen belegten nutzbaren Fläche S einen Bereich S&sub0; auf, der mit einem Leuchtstoff L0 belegt ist und dessen Eigenschaften an seine Rolle als erfindungsgemäße Vorrichtung angepaßt sind. Dieser Bereich S&sub0; befindet sich am Rand des Bildschirmes und wird normalerweise nicht von dem von der Kathode ausgesandten Elektronenbündel überstrichen, das ein Bild während des Betriebes erzeugt.
  • Der Leuchtstoff L0 des Bereichs S&sub0; wird nach den folgenden Kriterien ausgewählt:
  • - die Wellenlänge wird derart bestimmt, daß die gesamte parasitäre auf der Bildoberfläche sichtbare Strahlung vermieden wird; vorzugsweise befindet sie sich im Infrarot- Bereich;
  • - seine Anstiegszeit auf 99 % muß so kurz wie möglich sein, damit die Dauer der Meßphase der Luminanz so klein wie möglich ist; eine Anstiegszeit in der Größe von einigen Mikrosekunden ist hinnehmbar im Fall einer Messung während der Halbbildwiederkehr;
  • - die Energieausbeute muß die höchstmögliche sein, um das System so schnell wie möglich auf die Sperrspannung einzuregeln.
  • Üblicherweise beträgt die Anstiegszeit auf 99 % des Leuchtstoffes im Bildschirmbereich S einige Millisekunden, wobei diese Zeit mit der Anstiegszeit von einigen Mikrosekunden des Leuchtstoffs Lo im Bereich S&sub0; zu vergleichen ist. Es ist empfehlenswert, wenn die Anstiegszeit des Leuchtstoffs Lo vorzugsweise sehr viel kleiner als diejenige des Leuchtstoffs des Bereichs S ist und zwar wenigstens um eine Größenordnung (Verhältnis 10) bis zu mehreren Größenordnungen im oben beschriebenen Beispiel (Verhältnis 1000).
  • Diesem Bereich S&sub0; ist ein fotoelektrischer Fühler 30 zugeordnet (Figur 3), der eine fotoleitende Diode oder dgl. sein kann und der ein elektrisches Signal abgibt als Funktion der Luminanz einer Stelle des Bereichs S&sub0;. Selbstverständlich kann der Fühler 30 in unmittelbarer Nähe des Bereiches S&sub0; oder auch im Abstand davon angeordnet sein, wobei er im letzteren Fall mittels einer optischen Faser 31 mit ihr verbunden ist, wie es in Figur 3 dargestellt ist.
  • Der Luminanzfühler 30 muß die folgenden Eigenschaften aufweisen:
  • - seine Empfindlichkeit muß für die Wellenlänge des Leuchtstoffes Lo maximal sein;
  • - seine Oberfläche muß ausreichend groß sein zur Vergrößerung der aufgenommenen Energie und zur Erleichterung des Positionierproblems;
  • - seine Streukapazität muß ausreichend gering sein, damit die Bandbreite des Meßsystems eine schnelle Messung ermöglicht.
  • Das vom Fühler 30 abgegebene elektrische Signal wird einem Vorverstärker 32 zugeführt, dessen Ausgangssignal an einen Schaltkreis 73 anlegt wird, welcher vom Signal die zum Dunkelstrom des Fühlers 30 gehörende Komponente entfernt.
  • Zu diesem Zweck bildet der Schaltkreis 73 den Momentanwert des Dunkelstromes während einer Phase PO (Figur 4a), wobei dieser Wert während der übrigen Zeit gespeichert wird, um von dem vom Vorverstärker 32 stammenden Signal abgezogen zu werden.
  • Der Schaltkreis 73 kann auf verschiedene Weise realisiert werden, insbesondere mit Hilfe des im Inneren des Blocks 73 angegebenen Schemas. Dabei weist er einen Verstärker 56 auf, dessen Rückkopplungsschleife aus einer Momentanwertschaltung- Blockierschaltung und aus einer Subtrahierschaltung 57 besteht. Die Momentanwertschaltung-Blockierschaltung weist einen ersten Verstärker 75 auf, dessen Eingangsanschluß mit dem Ausgangsanschluß des Verstärkers 56 verbunden ist und dessen anderer Eingangsanschluß mit einer Referenz-Spannungsquelle REF verbunden ist. Der Ausgangsanschluß des ersten Verstärkers ist mit einem Anschluß eines Speicherkondensators C' über einen Schalter 74 verbunden, während der andere Anschluß an Masse gelegt ist. Ein Verstärker 76 verbindet den Kondensator C' mit der Subtrahierschaltung 57. Die Öffnung und das Schließen des Schalters 74 werden vom Phasensignal PO (Figur 4a) gesteuert.
  • Das Ausgangssignal des Schaltkreises 73 wird einer Momentanwertschaltung-Blockierschaltung 33 zugeführt, um in einen Fehlervergleichsverstärker 45 mit einem Luminanzwert Vc verglichen zu werden, der mittels eines Widerstands- Spannungsteilers eingestellt ist, welcher zwischen einer Spannungsquelle REF und der Masse geschaltet ist und einen Widerstand RO und ein Potentiometer PTO aufweist. Diese Momentanwertschaltung-Blockierschaltung 33 enthält insbesondere den Fehlervergleichsverstärker 45, der diesen Vergleich durchführt und an dessen Ausgangsanschluß eine Korrekturspannung Vcor ansteht, welche, wie noch beschrieben werden wird, eine Erhöhung oder Verringerung der Sperrspannung der Röhre während der Momentanwertbildungsphase P2 ermöglicht (Figur 4c).
  • Durch Schließen eines Schalters 44 während dieser Phase P2 wird die Korrekturspannung Vcor in einem Kondensator Cm während der gesamten Restzeit gespeichert, während der der Schalter 44 offenbleibt.
  • Die Ausgangsstufe der Momentanwertschaltung-Blockierschaltung 33 wird durch einen Verstärker 46 gebildet, dessen Ausgangsanschluß 34 mit einer Spannung V&sub0; beaufschlagt wird, die gleich der Ladespannung des Kondensators Cm ist an einer Stelle A (Anschluß A).
  • Die Spannung V&sub0; wird von einer Spannung Vv subtrahiert, entsprechend einem Videosignal VD0 in einer Subtrahierschaltung 35, deren Ausgangsanschluß 36 mit der Kathode der Kathodenstrahlröhre 10 über einen Verstärker 37 verbunden ist.
  • Das Videosignal VD0 wird der Subtrahierschaltung 35 über eine Korrekturschaltung 38 zugeführt, die auch unter dem Namen Gamma-Korrekturschaltung bekannt ist und die für eine Linearisierung der Luminanz des Bildschirms sorgt als Funktion des Steuersignals der Luminanz bestehend aus dem Videosignal VD0.
  • Erfindungsgemäß wird der Videostrom VD0 nicht permanent an die Gamma-Korrekturschaltung angelegt aufgrund der Zwischenschaltung eines Umschalters mit drei Stellungen 39, der es ermöglicht, die Gamma-Korrekturschaltung 38 anzuschließen und danach die Subtrahierschaltung 35:
  • - entweder an das Videosignal VD0 während des normalen Betriebes (Stellung 1)
  • - oder an die Masse (Position 3) oder aber an eine Referenzschaltung 48 (Position 2) während der Regelphasen.
  • Die Referenzschaltung 48 weist einen Widerstands-Spannungsteil auf mit den Widerständen R'0 und R"0, wobei der Widerstand R'0 mit einer Referenzspannung REF und der Widerstand R"0 mit der Masse verbunden ist.
  • Die Umschaltung des Umschalters 39 zur Masse wird durch das Phasensignal PO erhalten (Figur 4a) oder durch ein Signal ST, während des Beaufschlagens der Kathodenstrahlröhre mit Spannung.
  • Die Umschaltung des Umschalters 39 zum Ausgangsanschluß der Referenzschaltung 48 wird durch ein Phasensignal P1 erhalten (Figur 4b). Die Phasensignale PO und P1 sind zyklisch und können z. B. mit den Ablenksignalen synchronisiert werden. Das Signal PO eilt dem Signal P1 ohne Überlappung voraus.
  • Der Röhre 10 und insbesondere den Ablenkspulen 15 sind in herkömmlicher Weise Ablenkverstärker zugeordnet, von denen einer mit 40 bezeichnet ist zur Ablenkung in Richtung der Abszissenachse X'X (Figur 5) und der andere mit 41 für eine Ablenkung in Richtung der Ordinatenachse Y-Y. Die Verstärker 40 und 41 erhalten von einer Ablenkschaltung 9 die Ablenksignale, wie bei einem Fernsehgerät, erhalten jedoch auch erfindungsgemäß die Positioniersignale für das Elektronenstrahlbündel während der Dauer des Phasensignals P1, um das Bündel zum Bereich S&sub0; auf den Bildschirm zu lenken und insbesondere gegenüber dem Ende der optischen Faser 31.
  • Zu diesem Zweck ist der Eingangsanschluß eines jedes Ablenkverstärkers 40 und 41 mit einem entsprechenden Umschalter 42 und 43 einer Umschaltschaltung 8 versehen, welche durch das Signal P1 gesteuert wird, derart, daß die Ablenksignale während der Dauer des Halbbildes oder einer Steuerspur empfangen werden und daß die Referenzsignale während der Halbbildwiederkehr oder der für den Test während der Steuerspur vorgesehenen Zeit empfangen werden, d. h. während der Dauer des Signals P1. In Figur 3 sind diese Referenzsignale durch eine Widerstands- Teilerschaltung dargestellt, welche von der Referenzspannung REF beaufschlagt wird und die Widerstände Rx und R'x aufweist zur Ablenkung X'X und die Widerstände Ry und R'y aufweist zur Ablenkung in Richtung Y'Y. Die Messung der Luminanz des Bereichs S&sub0; des Bildschirms wird durch die Momentanwertschaltung-Blockierschaltung 33 während eines Teils der Dauer des Signals P1 durchgeführt. Zu diesem Zweck wird der Schalter 44 der Momentanwertschaltung-Blockierschaltung 33 durch das Signal P2 gesteuert (Figur 4c), welches während P1 erscheint. Wie Figur 3 zeigt, steuert das Signal P2 den Ladezustand des Kondensators Cm mittels des Schalters 44, der zwischen dem Vergleicher 45 und dem Anschluß A des Kondensators Cm geschaltet ist, dessen anderer Anschluß mit der Masse verbunden ist. Die Ladespannung des Kondensators Cm wird wie oben beschrieben an die Subtrahierschaltung 35 angelegt.
  • Der Anschluß A des Kondensators C wird mit einer Quelle 102 über einen Schalter 49 verbunden, der vom Signal ST derart gesteuert wird, daß der Kondensator Cm auf eine Spannung aufgeladen wird, welche durch das Anlegen der Spannung der Röhre 12 bestimmt wird, um eine Maximalsperrung der Röhre zu bewirken.
  • Das Signal ST sowie die Signale P0, P1 und P2 werden von der Ablenkschaltung 9 geliefert.
  • Um den Schwellwert der Luminanz zu variieren, wird das vom Fühler 30 stammende Signal wie oben beschrieben mit einem Wert Vc verglichen und zwar im Fehlerverstärker 45; dieser Wert wird von der Widerstandsteilerschaltung abgegeben, die zwischen der Referenzspannung REF und der Masse geschaltet ist und die den Widerstand R0 und das Potentiometer PTO aufweist. Der Wert Vc ist einstellbar vom Benutzer hinsichtlich eines Grenzwertes der Luminanz.
  • Im folgenden wird die Betriebsweise der Röhre beschrieben unter der Annahme, daß sich diese im normalen Betriebszustand befindet. Zyklisch z. B. bei jeder Halbbildwiederkehr schaltet das Signal PO den Umschalter 39 an Masse und ermöglicht es der Schaltung 73, den Momentanwert des Dunkelstromes des Fühlers 30 zu bilden, während der Elektronenbündelstrom praktisch 0 ist, so daß das Bündel nicht auf den Bereich S&sub0; auftrifft und damit auf den Fühler 30. Der Schaltkreis 73 berücksichtigt diesen Wert bei der nachfolgenden Regelungsmessung.
  • Danach steuert das Signal P1 die Umschalter 42 und 43, so daß das Elektronenstrahlbündel die Stelle des Bereichs S&sub0; anregt, die gegenüber dem Ende der Faser 31 angeordnet ist; es steuert ebenfalls den Umschalter 39, damit der Subtrahierer 35 über die Gamma-Korrekturschaltung 38 mit der Referenzspannungsquelle 48 verbunden wird (Position 2).
  • Ist die vom Fühler 30 gemessene Luminanz, d. h. Leuchtdichte größer als der vorgegebene Wert Vc, so entlädt sich der Kondensator Cm, z. B. während der Dauer des Signals P2 und die Spannung an der Stelle A verringert sich; dies bewirkt über einen Verstärker 46 und den Subtrahierer 35 eine Verringerung des Kathodenstromes Ik und damit eine Erhöhung der Potentialdifferenz VKG1, wodurch wiederum der Elektronenstrom der Röhre und damit deren Luminanz verringert wird.
  • Wie man sieht, kann der entgegengesetzte Effekt erhalten werden, wenn die vom Fühler 30 gemessene Luminanz kleiner als der vorgegebene Wert Vc ist.
  • Während des Anlegens der Spannung an die Röhre ist es wichtig, daß die Röhre höchstmöglich gesperrt ist, mit dem Ergebnis, daß, gemäß der oben beschriebenen Funktionsweise, die Spannung an der Stelle A minimal ist: dafür sorgt die Quelle 102, die Null oder negativ sein kann und die während der Spannungsbeaufschlagung mit der Stelle A über ein Schließen des Schalters 49 mit Hilfe des Signals ST verbunden wird.
  • Aus dem gleichen Grund steuert das Signal ST den Umschalter 39 um die Gamma-Korrekturschaltung 38 mit der Masse zu verbinden (Position 3).
  • In der Beschreibung wurde vorgesehen, daß eine Luminanzmessung des Bereiches S&sub0; während der Halbbildwiederkehr erfolgt, wobei jedoch betont sei, daß auch andere Zeitpunkte für den Einsatz der erfindungsgemäßen Regelvorrichtung gewählt werden können.

Claims (7)

  1. Vorrichtung zur Regelung der Wehnelt-Kathoden-Polarisationsspannung in bezug auf die Sperrspannung einer Kathodenstrahlröhre (10), deren Bildschirm wenigstens einen ersten Wirkungsbereich (S) zur Bliddarstellung für die verwendete Röhre aufweist und einen zweiten Bereich (So) aufweist, der außerhalb des ersten angeordnet ist, wobei die Vorrichtung einen Luminanzsensor (30) aufweist, der gegenüber dem zweiten Bereich angeordnet ist,, um die Lurninanz der dem zweiten Bereich (So) zugeordneten Fläche zu messen, eine Ablenkanordnung (8, 9) aufweist, um bei jeder Halbbildwiederkehr den Elektronenstrahl zum zweiten dem Sensor (30) zugeordneten Bereich zu richten und eine Anordnung aufweist zur Veränderung der Wehnelt-Kathoden-Polarisationsspannung als Funktion des Meßwertes der Luminanz bezüglich eines gewünschten Wertes, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtstoff (Lo), der den zweiten Bereich (So) bedeckt, eine Anstiegszeit auf 99 % besitzt, welche um wenigstens eine Größenordnung kleiner ist als diejenige des Leuchtstoffs des ersten Bereichs.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anstiegszeit auf 99 % des Leuchtstoffs (Lo) des zweiten Bereichs (So) in der Größenordnung von einigen Mikrosekunden liegt.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtstoff (Lo) des zweiten Bereichs (So) eine Wellenlänge aufweist, die sich von derjenigen des Leuchtstoffs des ersten Bereichs (S) unterscheidet.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtstoff (Lo) des zweiten Bereichs (So) eine Wellenlänge im unsichtbaren Bereich aufweist.
  5. 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zur Veränderung der Sperrspannung der Röhre eine Anordnung (45, RO, PO) aufweist, um den Meßwert der Luminanz mit einem gewünschten Wert zu vergleichen, eine Anordnung (33) aufweist, um zu ausgewählten Zeitpunkten das durch den Vergleich erhaltene Signal abzunehmen und eine Anordnung aufweist, um während Zeitintervallen zwischen zwei ausgewählten Zeitpunkten ein Veränderungssignal für die Sperrspannung der Röhre dergestalt zu liefern, daß der Meßwert der Luminanz auf den gewünschten Wert geregelt wird.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abnahmeanordnung (33) einen Abnahme-Blockier-Schaltkreis (Cm, 44, 45, 46) aufweist, welcher durch ein Signal (P2) gesteuert wird, das zu den ausgewählten Zeitpunkten erscheint und ein Signal liefert, der als Funktion des Vergleichsresultates variiert, wobei das Signal entweder an die Kathode oder an die Wehnelt-Elektrode der Röhre gelegt wird.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Luminanzsensor eine optische Faser (31) aufweist, deren eines Ende vor dem zweiten Bereich (So) angeordnet ist, während ihr anderes Ende einer photoelektrischen Zelle (30) zugeordnet ist.
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