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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Um die Stabilität der Luminanz auf einem derart geringen Wert
aufrecht zu erhalten, ist es erforderlich, daß:
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- die Röhre ständig mit der Sperrspannung polarisiert wird
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- die Spannung VKG2 zwischen der Kathode und dem
Beschleunigungsgitter stabil gehalten wird
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- 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
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- der Potentialunterschied VKA zwischen der Kathode und
der Anode stabil gehalten wird.
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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.
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Außerdem ändern sich die Eigenschaften der Röhre, insbesondere
die Sperrspannung:
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- während der thermo-mechanischen Stabilisierung der
Elektronenkanone beim Start und
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- mit dem Alterungsvorgang während der Lebensdauer der
Röhre. Dies bedeutet, daß die Polarisationsspannungen
im Lauf der Zeit neu eingestellt werden müssen.
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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.
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Der Erhalt des Regelungswertes geschieht während zweier
Etappen:
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- 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;
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- 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.
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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.
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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.
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Außerdem berücksichtigt dieses herkömmliche Verfahren nicht die
Variation der Empfindlichkeit der Leuchtstoffe, d. h. ihrer
Leuchtausbeute im Laufe der Zeit.
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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.
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Möchte man also ein elektrisches Signal erhalten, dessen
Amplitude eine Funktion der Luminanz des Leuchtstoffes ist, muß
der entsprechende Testimpuls genauso lang sein.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Weitere Ziele, Besonderheiten und Vorteile der vorliegenden
Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines
Ausführungsbeispiels hervor im Zusammenhang mit der beigefügten
Zeichnung; es zeigen
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Figur 1 die schematische Darstellung einer für die Erfindung
geeigneten Kathodenstrahlröhre;
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Figur 2 ein Diagramm zur Darstellung der Stromkurve der
Kathodenstrahlröhre als Funktion der an die Wehnelt-Kathode
angelegten Spannung;
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Figur 3 ein Betriebsschema einer automatischen Vorrichtung zur
Regelung der Wehnelt-Kathoden-Polarisationsspannung einer
erfindungsgemäßen Kathodenstrahlröhre;
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die Figur 4a, 4b und 4c Signaldiagramme, die mittels der in
Figur 3 gezeigten Vorrichtung erhalten werden; und
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Figur 5 eine Vorderansicht des Bildschirmes 14 einer
Kathodenstrahlröhre zur Darstellung einer möglichen
Positionierung des Leuchtstoffes zur erfindungsgemäßen
Luminanzmessung.
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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.
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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.
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Der Leuchtstoff L0 des Bereichs S&sub0; wird nach den folgenden
Kriterien ausgewählt:
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- die Wellenlänge wird derart bestimmt, daß die gesamte
parasitäre auf der Bildoberfläche sichtbare Strahlung
vermieden wird; vorzugsweise befindet sie sich im Infrarot-
Bereich;
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- 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;
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- die Energieausbeute muß die höchstmögliche sein, um das
System so schnell wie möglich auf die Sperrspannung
einzuregeln.
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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).
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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.
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Der Luminanzfühler 30 muß die folgenden Eigenschaften
aufweisen:
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- seine Empfindlichkeit muß für die Wellenlänge des
Leuchtstoffes Lo maximal sein;
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- seine Oberfläche muß ausreichend groß sein zur Vergrößerung
der aufgenommenen Energie und zur Erleichterung des
Positionierproblems;
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- seine Streukapazität muß ausreichend gering sein, damit die
Bandbreite des Meßsystems eine schnelle Messung ermöglicht.
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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.
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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.
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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.
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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).
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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.
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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).
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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.
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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.
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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:
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- entweder an das Videosignal VD0 während des normalen
Betriebes (Stellung 1)
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- oder an die Masse (Position 3) oder aber an eine
Referenzschaltung 48 (Position 2) während der Regelphasen.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Das Signal ST sowie die Signale P0, P1 und P2 werden von der
Ablenkschaltung 9 geliefert.
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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.
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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.
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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).
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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.
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Wie man sieht, kann der entgegengesetzte Effekt erhalten
werden, wenn die vom Fühler 30 gemessene Luminanz kleiner als
der vorgegebene Wert Vc ist.
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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.
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Aus dem gleichen Grund steuert das Signal ST den Umschalter 39
um die Gamma-Korrekturschaltung 38 mit der Masse zu verbinden
(Position 3).
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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.