DE2938540A1

DE2938540A1 - Strahlindex-farbfernsehgeraet

Info

Publication number: DE2938540A1
Application number: DE19792938540
Authority: DE
Inventors: Susumu Akazawa
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1978-09-25
Filing date: 1979-09-24
Publication date: 1980-04-03
Also published as: NL7907111A; JPS6222510B2; FR2437134B1; DE2938540C2; SE7907901L; SE438409B; AT378644B; GB2031689A; FR2437134A1; ATA628679A; US4268856A; AU524351B2; AU5103079A; CA1119718A; JPS5544268A; GB2031689B

Description

SONY CORPORATION

7-35 Kitashinagawa, 6-chome

Shinagawa-ku

Tokyo / Japan

Strahlindex-Farbfernsehgerät

Die Erfindung betrifft ein Strahlindex-Farbfernsehgerät bzw. einen Strahlindex-Farbfernsehempfänger und insbesondere Verbesserungen bei Farbfernsehempfängern, die eine Strahlindex-Farbkathodenstrahlröhre verwenden.

Bei derzeitigen Strahlindex-Farbfernsehempfängern tastet ein einziger Elektronenstrahl den Bildschirm einer Farbkathodenstrahlröhre ab, der in seinem Abbildungs- bzw. effektivem Bildbereich mit Tripein aus roten, grünen und blauen Farbleuchtstreifen versehen ist, die sich vertikal erstrecken und die sequentiell in horizontaler Abtastrichtung wiederholt werden. Der Bildschirm besitzt weiter an seiner Innenfläche Indexleuchtstreifen oder -elemente, die in horizontaler Abtastrichtung beabstandet angeordnet sind mit einer vorgegebenen Lagebeziehung gegenüber den Tripein der Farbleuchtstreif en und die Strahlungsenergie bei Erregung durch den Abtaststrahl abgeben bzw. emittieren. Eine derartige Strahlungsenergie, die von den Indexelementen abgegeben ist, erreicht, daß ein Fotodetektor oder dgl. ein entsprechendes Indexsignal erzeugt, das zum Steuern der Ansteuerung oder der Umschaltung der Farbsignale zur Modulation des einzigen Elektronenstrahls verwendet wird. Es ist daher bezüglich des

0300U/0863

Indexsignals beabsichtigt, daß der Elektronenstrahl demoduliert ist bzw., daß dessen Strahlstrom durch die roten, grünen und blauen Primärfarbsignale genau bestimmt ist, wenn der einzige Elektronenstrahl die Farbleuchtstreifen abtastet, die rotes, grünes bzw. blaues Licht abgeben.

Um sicherzustellen, daß das Umschalten der Farbsignale, die zur Modulation des einzigen Elektronenstrahls verwendet werden, zuverlässig und genau mit der Abtastung der Farbleuchtstreifen oder -elemente durch den Elektronenstrahl synchronisiert sind, muß das Indexsignal stets unabhängig vom Inhalt des Farbvideosignals erzeugt werden, das dem Empfänger zugeführt ist. Jedoch wird bei herkömmlichen Strahlindex-Farbfernsehempfängern der Elektronenstrahlstrom so niedrig, daß eine ungenügende Erregung der Index-Leuchtstreifen oder -elemente erreicht ist, wenn das angelegte Videosignal auf einem Schwarzpegel ist, d.h., wenn während der Wiedergabe eines Schwarzen oder dunklen Abschnittes des Fernsehbildes, wodurch lediglich ein schwaches oder unbeständiges Indexsignal erzeugt wird und wodurch das Umschalten der Farbsignale auf der Grundlage solcher schwacher oder unbeständiger Indexsignale nicht zuverlässig erreicht werden kann. Darüber hinaus kann sich bei herkömmlichen Strahlindex-Farbfernsehgeräten die Charakteristik, d.h. der Abtrennpegel der Kathodenstrahlröhren von einer Röhre zur nächsten so unterscheiden, daß unerwünschte Schwankungen und Unbeständigkeiten im Indexsignal verursacht werden, die am Schwarzpegel der Videosignale erhalten werden. Solche Schwankungen der Charakteristiken bei Strahlindex-Farbkathodenstrahlröhren erhöhendie Wahrscheinlichkeit, daß ein unwirksames oder unzuverlässiges Indexsignal auftritt, wenn das empfangene Videosignal auf dem Schwarzpegel (Schwarzwert) ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, unter Überwindung der genannten Probleme auf einfache Weise, einen Strahlindex-Farbfernsehempfänger anzugeben, bei dem stets ein geeignetes Index-Signal erzeugt wird, unabhängig vom Inhalt bzw.

030014/0863

Zustand des empfangenen Videosignals.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung enthält ein Strahlindex-Farbfernsehempfänger eine Strahlindex-Farbkathodenstrahlröhre einschließlich eines Bildschirms und einer Einrichtung zur Erzeugung eines Elektronenstrahls, durch den der Bildschirm während Abtastintervalen abtastbar ist, eine Einrichtung zum Anlegen eines Potentials an die Farbkathodenstrahlrohre zur Erzeugung eines Stroms im Elektronenstrahl während einer vorgegebenen Periode in jedem Abtastinterval, beispielsweise bei Überqueren des Einlaufbereiches durch den Strahl, eine Einrichtung zum Erzeugen eines Signals eines Pegels, der von dem Strahlstrom abhängt, d.h. zum Erzeugen eines Indexsignals, abhängig von der Abtastung jedes Indexelements durch den Elektronenstrahl, eine Einrichtung zum Steuern des Potentials, das an die Farbkathodenstrahlrohre angelegt wird, um so ein gesteuertes Potential zu erzeugen, das den Pegel des Indexsignals konstant hält, eine Einrichtung zum Erzeugen eines Bezugspotentials, das verringert ist, d.h. das von dem gesteuerten Potential in Richtung auf Verringerung des 9rahlstroms verschoben ist,und eine Einrichtung zum Anlegen von Farbsignalen an die Farbkathodenstrahlrohre mit dem Bezugspotential als Bezugs- oder Schwarzpegel für die angelegten Farbsignale während der Abtastung des Bildbereiches durch den Elektronenstrahl.

Die Erfindung gibt also einen Strahlindex-Farbfernsehempfänger an, bei dem ein Minimalwert des Elektronenstrahlstroms stabil und in positiver d.h. in bestimmter Weise erzeugbar ist, um die Erzeugung eines geeigneten Indexsignals sicherzustellen, selbst wenn das empfangene Videosignal auf dem Schwarzpegel ist. Weiter gibt die Erfindung einen Strahlindex-Farbfernsehempfänger an, bei dem die Periode der Abtastung des Einlaufbereiches des Bildschirms während jedes Abtastintervalls verwendet wird zum stabilen und bestimmten Erzeugen eines minimalen Strahlstroms, durch den die Erzeugung eines geeigneten Indexsignals sichergestellt wird, unabhängig vom Inhalt oder Zustand des empfangenen Videosignals bei der Abtastung des

0300U/0863

Bildbereich* des Leucht- oder Bildschirms.

Die Erfindung gibt also einen Strahlindex-Farbfernsehempfänger an, bei dem der Bildschirm mit eirBrFarbkathodenstrahlröhre mit Farbleuchtelementen und Indexelementen versehen ist, die durch einen Elektronenstrahl abtastbar sind, wenn letzterer den Bildschirm abtastet, wobei Indexsignale, die sich aus der Erregung der Indexelemente durch den Strahl ergeben, zur Steuerung der Ansteuerung oder Umschaltung der Farbsignale zur Modulation des Strahls verwendet werden derart, daß in jedem Augenblick während der Abtastung eines Bildbereiches des Bildschirms in jedem Abtastintervall der Elektronenstrahl moduliert wird oder dessen Strahlstrom bestimmt ist durch das Farbsignal entsprechend dem Farbleuchtelement, das dann durch den Strahl abgetastet wird. Ein an die Kathodenstrahlröhre angelegtes Potential zur Bestimmung dessen Strahlstroms ist so gesteuert.bzw. geregelt, daß der Pegel der Indexsignale während des Abtastens eines Einlaufbereiches durch den Strahl bei dem Beginn bzw. der Auslösung jedes Abtastintervalls konstant gehalten ist, wobei das so gesteuerte oder geregelte Potential in seinem Pegel nach unten um einen vorgegebenen Betrag verschoben wird, um ein Bezugspotential zu erzeugen, das als Schwarzsignalpegel für die Farbsignale verwendet wird, die den Strahlstrom während der Abtastung des Bildbereiches bestimmen.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 schematisch ein Blockschaltbild eines Strahlindex-Farbfernsehempfängers gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig.2A schematisch den Einlauf- und den Abbildungs- bzw. wirksamen Bildbereich des Bildschirms einer Strahl index-Farbkathodenstrahlröhre in dem Empfänger ge mäß Fig. 1, wobei die Fig. 2B-2H Signalverläufe wiedergeben, auf die bei der Erläuterung des Be-

0300U/0863

triebs des Fernsehempfängers gemäß Fig. 1 Bezug genommen wirdj

Fig.3 Eine Darstellung der Beziehung der Ansteuer- bzw. Treiberspannung zum Indexsignal in einer Strahlindex-Farbkathodenstrahlröhre ,

Fig.ΊΑ schematisch einen Teilquerschnitt des Bildschirms der Strahlindex-Farbkathodenstrahlröhre in dem Empfänger gemäß Fig. 1, wobei Fig. ΊΒ-4Ν Signalverläufe zeigen, auf die bei der weiteren Erläuterung des Betriebs des Empfängers gemäß Fig. 1 Bezug genommen wird,

Fig. 5 Ein ausführliches Schaltbild zur Erläuterung von Schaltungsteilen, die einige der in dem Strahlindex-Farbfernsehempfänger gemäß Fig. 1 enthaltenen Komponenten bilden können,

Fig. 6 ein ausführliches Schaltbild einer phasenstarren Schleife in dem Empfänger gemäß Fig. 1.

Mit Bezug auf die Zeichnung und insbesondere auf Fig. 1 ergibt sich, daß ein Strahlindex-Farbfernsehempfänger 10 gemäß der Erfindung im wesentlichen eine Farbkathodenstrahlröhre 11 (Farbelektronenstrahlröhre) der Strahlindex-Bauart enthält, wobei ein Bildschirm 12 an der Innenseite des Glases oder der in anderer Weise lichtdurchlässigen Frontplatte oder -tafel deren Röhrenhülle ausgebildet ist,derart, daß dieser durch einen Elektronenstrahl 13 abtastbar ist, der von einer Elektronenkanonenanordnung Ik im Hals der Röhrenhülle austritt. Wie in Fig. ^A dargestellt, besteht der Bildschirm 12 der Strahlindex-Farbkathodenstrahlröhre 11 aus vertikal angeordneten parallelen Tripein aus roten, grünen und blauen Farbleuchtelementen oder -streifen R, G und B, die sequentiell in horizontaler Abtastrichtung über einen Abbildungs- oder wirksamen Bildbereich 15 des Bildschirms 12 wiederholt sind. Eine Schicht 16 aus geeignetem schwarzen Werkstoff wie Kohle oder dergleichen ist an der Innenseite der Frontplatte der Röhre 11 zwischen den benachbarten Farbleuchtstreifen R,G, B geschichtet, sowie an den Grenzabschnitten der Frontplatte oder -tafel um den Bildbereich 15, wobei die Grenzabschnitte

0300U/0863

einen Einlaufbereich 17 enthalten, der durch den Elektronenstrahl 13 bei dem Beginn bzw. der Auslösung jedes Horizontalabtastintervalls abgetastet wird. Eine metallische rückseitige Schicht l8 aus beispielsweise Aluminium ist dünn aufgetragen wie beispielsweise durch Dampfniederschlag über die gesamte Rückseite des Bildschirms 12, um so als Lichtreflektor zu wirken, wobei sie im wesentlichen für Elektronen durchlässig ist. Daher kann der Elektronenstrahl I3 in die rückseitige Schicht l8 eindringen zur Erregung der Farbleuchtstreifen R, G, B,wobei von den Farbleuchtstreifen R,G,B als Ergebnis einer derartigen Erregung abgegebenes Licht zum größten Teil nach vorne auf den Betrachter reflektiert wird, statt daß es in die Farbkathodenstrahlröhre 11 gerichtet wird.

Index-Leuchtstreifen oder -elemente I erstrecken sich vertikal auf der Rückseite der metallischen rückseitigen Schicht l8 an Stellen, die horizontal beabstandet über sowohl dem Abbild- bzw. wirksamen Bildbereich 15 als auch dem Einlaufbereich 17 des Bildschirms 12 angeordnet sind. Die Indexstreifen oder -elemente I sind in vorgegebener Lagebeziehung zu den Farbleuchtstreifen R,G,B angeordnet. Beispielsweise ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispies die Schrittweite oder der Abstand zwischen den Indexelementen I so ge-

der wählt, daß er zwei Drittel der Schrittweite Tripel aus roten, grünen und blauen Leuchtstreifen R,G,B beträgt, wobei die Indexelemente I zwischen den benachbarten roten, grünen und blauen Leuchtstreifen R,G,B im Abbild- bzw. wirksamen Bildbereich 15 angeordnet sind.

Gemäß Fig. 1 ist an der Außenseite des trichterförmigen Teils der Hülle der Farbkathodenstrahlröhre 11 ein Fotodetektor 19 angeordnet, der zum Erfassen von Licht betrieben ist, das von irgendeinem der Indexelemente I abgegeben ist, wie das durch den Strichlinieijfeil 20 dargestellt ist, jedesmal dann, wenn das Indexelement I durch den es abtastenden Elektronenstrahl 13 erregt ist.

030ÖU/0863

Ein horizontales Synchronimpulssignal P„ (Fig. 2B), das in

geeigneter Weise von dem empfangenen Videosignal abgetrennt ist, wird einem Setzeingang S eines Flipflops 21 so zugeführt, daß letzteres ein Ausgangssignal F (Fig. 2C) erzeugt, das auf den logischen Pegel "1" mit der positivwerdenden oder Anstiegsflanke des Impulssignals P„ ansteigt. Wie im Folgenden ausführlich erläutert werden wird, wird das Flipflop 21 zu dem Zeitpunkt rückgesetzt, zu dem der Elektronenstrahl 13 die Grenze bzw. den Übergang zwischen dem Einlaufbereich und dem Bildbereich 15 abtastet, wobei zu diesem Zeitpunkt das Ausgangssignal F nach unten zurückkehrt von dem hohen logischen Pegel "1" auf den niedrigen logischen Pegel "0", wie sich aus einem Vergleich der Fig. 2A und 2C ergibt. Dieses Ausgangssignal F des Flipflops 21 steuert eine Schalteinrichtung 22 so, daß letztere geschlossen oder durchgeschaltet wird lediglich während der Periode jedes Abtastintervalls, wenn das Signal F auf dem Pegel "1" ist. Wie in Figur 1 dargestellt, ist die Schalteinrichtung 22 zwischen dem Ausgang eines Spannungsvergleiches 23 und einer Elektrode der Kathodenstrahlröhre 11_/beispielsweise einem ersten Gitter 2k der Elektronenkanone 1*1 angeschlossen, wodurch der Strom des Elektronenstrahls 13 gesteuert wird. Daher wird während der Periode jedes Abtastintervalls, wenn der Elektronenstrahl 13 den Einlaufbereich des Bildschirms 12 überquert, ein Ausgangssignal V des Vergleichers 23 über die Schalteinrichtung 22 dem Gitter 2k zugeführt, um sicherzustellen, daß ein geeigneter Strahlstrom erreichbar ist, um eine zuverlässige Erzeugung des Elektronenstrahls 13 zu bewirken.

Wenn der zuverlässig erzeugte Elektronenstrahl I3 jedes Indexelement I in dem Einlaufbereich 17 abtastet, wird das sich ergebende von dem Indexelement I abgegebene Licht 20 durch den Fotodetektor I9 erfaßt, der ein entsprechendes Ausgangssignal erzeugt, das einem Bandpaßfilter 25 zugeführt wird. Das Bandpaßfilter 25 ist so ausgebildet, daß es ein Frequenzband hindurchläßt, das durch die Schritt weite zwischen den benachbarten Indexelementen I und der Abtastgeschwindigkeit des Elektronenstrahls I3 bestimmt ist.

0300H/0863

Insbesondere ist das Ausgangssignal des Bandpaßfilters 25 ein Indexsignal S^ einer Frequenz, die durch die Schrittweite zwischen den Indexelementen I und der Abtastgeschwindigkeit des Strahls 13 bestimmt ist. Ein derartiges Indexsignal S_T wird einem Amplitudendetektor 26 zugeführt, der die Amplitude des Indexsignals S_T erfaßt und eine entsprechende Erfassungsausgangsspannung V_n abgibt. Obwohl das Indexsignal S_T und die erfaßte Ausgangsspannung V_n nur für die Perioden der Abtastung im Einlaufbereich 17 in den Fig. 2D und 2E dargestellt sind, ist anzumerken, daß diese Darstellungen lediglich zur deutlicheren Darstellung sind und daß das Indexsignal S-. und die erfaßte Ausgangsspannung V_n tatsächlich auch während der Abtastung des Bildbereichs 15 erzeugt werden. Die erfaßte Aus gangs spannung V-. wird einem Abtastspeicher 27 zugeführt, der durch die negativwerdende oder Abfallflanke des Signals F (Fig. 2C) so getriggert wird, daß der Abtastspeicher 27 eine Ausgangsspannung V„ (Fig. 2F) eines Pegels erzeugt, der der erfaßten Ausgangsspannung V_n vom Amplitudendetektor 26 zum Ende der Abtastung des Einlaufbereichs 17 entspricht. Diese Ausgangsspannung V„ vom Abtastspeieher 27 wird einem Eingang eines Spannungsvergleichers 23 zugeführt, der am anderen Eingang eine Bezugsspannung empfängt, die einstellbar durch einen variablen Wi_derstand 28 bestimmt ist, der zwischen einem Stromversorgungsanschluß +V und Masse bzw. Erde angeschlossen ist.

Die sich ergebende Ausgangsspannung V.. vom Vergleicher 23 bewirkt, wenn sie über die geschlossene bzw. durchgeschaltete Schalteinrichtung 22 dem ersten Gitter 2k der Farbkathodenstrahlröhre 11 während der Abtastung des Einlaufbereichs 17 zugeführt wird, daß der Elektronenstrahlstrom konstant gehalten wird, so daß das Indexsignal S. mit einer im wesentlichen konstanten Amplitude bei der Abtastung des Einlaufbereichs 17 vorgesehen wird. Daher wird ein Rückkopplungseffekt erreicht mit der durch den variablen Widerstand 28 vorgesehenen Bezugsspannung, der so gewählt ist, daß ein

0300U/0863

relativ großer Strahlstrom erreicht wird, um ein relativ großes Indexsignal S sicherzustellen abhängig von der Abtastung der Indexelemente I im Einlaufbereich 17-

Beim dargestellten Strahlindex-Farbfernsehempfänger 10 gemäß der Erfindung werden rote, grüne und blaue Primärfarbsignale E_R, E„ bzw. E_ß in geeigneter Weise von dem empfangenen Farbfernsehsignal demoduliert und einer Schwarzpegel-Kompensationsschaltung 29 zugeführt. Die Ausgangspannung V„ vom Vergleicher 23 wird auch einem Pegelschieber 30 zugeführt, in dem die Ausgangsspannung V auf einen Pegel V_n (Fig. 2H) verschoben wird, die um einen konstanten Betrag niedriger ist als die Spannung V_M und die der Schwarzpegel-Kompensationsschaltung 29 zugeführt wird. Wie im Folgenden ausführlich erläutert werden wird, bewirkt die Schwarzpegel-Kompensationsschaltung 29 eine Verwendung der Bezugsspannung oder des -potentials V als Bezugspegel für die Primärfarbsignale E_n, E_ und E_n so, daß die Primärfarbsignale nicht unter

ti \Λ D

die Bezugsspannung oder das -potential V_R absinken können, d.h., daß die Spannung V_ zum Schwarzpegel für kompensierte Primärfarbsignale E* , E' und E* wird, die aus der Kompensationsschaltung 29 austreten. Die Spannung V ist so gewählt, daß während der Abtastung des Bildbereichs 15 d. h., wenn die kompensierten Primärfarbsignale denGitter 2k der Farbkathodenstrahlröhre 11 zur Modulation des Stroms des Elektronenstrahls 13 zugeführt werden, ein ausreichender Strahlstrom vorhanden ist, selbst bei dem Schwarzpegel des empfangenen Videosignals, um sicherzustellen, daß die Indexelemente I im Bildbereich 15 des Bildschirms 12 ausreichend durch den Elektronenstrahl 13 erregt werden.

Die kompensierten Primärfarbsignale E', E' und E' werden

ti Ii O

selektiv über Schalteinrichtungen 31p1 31_r bzw. 31_R dem Gitter 2k der Röhre 11 zum Steuern des Strahlstroms des Elektronenstrahls 13 zugeführt, wenn letzterer die entsprechenden Farbleuchtstreifen R, G und B im Bildbereich 15 abtastet. Insbesondere werden, wie das weiter unten ausführlich erläutert werden wird, abhängig vom Indexsignal S die Schalteinrichtungen 3Ip₁ 31 und 31g wiederholt sequentiell einge-

030014/0863

schaltet bzw. durchgeschaltet, wenn der Elektronenstrahl 13 die entsprechende über dem Bildbereich 15 verteilten Farbleuchtstreifen R, G und B abtastet, mit dem Ergebnis, daß die kompensierten Primärfarbsignale synchron dem Gitter 2h der Röhre 11 zugeführt werden.

Selbst in denjenigen Fällen, in denen die Charakteristiken der Farbkathodenstrahlrohren, d.h., deren Abschaltpegel (cutoff level) sich von einer Röhre zur nächsten unterscheiden können_/wird die Beziehung der Ansteuerspannung zum Kathodenstrom und damit die Beziehung der Ansteuerspannung zum Pegel des Indexsignals S , die häufig als γ -Wert der Kathodenstrahlröhre bezeichnet wird, nicht geändert. Daher sind die Beziehungen der Ansteuerspannung zum Pegel des Indexsignals S_y für verschiedene Farbkathodenstrahlrohren durch parallele Kurven wie beispielsweise die Kurven 32 und 33 in Fig. 3 wiedergegeben. Selbst wenn die Abschaltpegel der Farbkathodenstrahlrohren in verschiedenen Fernsehempfängern sich voneinander unterscheiden, wird die Ausgangsspannung V_M vom Vergleicher 23 in jedem Empfänger so gesteuert, daß der . während der Abtastung des Einlaufbereichs 17 jedes Bildschirms 12 erhaltene Pegel des Indexsignals S_T

konstant ist, wie das ν in Fig. 3 dar. stellt . Daher

wird selbst wenn die Ausgangsspannung V vom Vergleicher 23 vom Wert V„ zum Wert V-,_o wie gemäß Fig. 3 abhängig von Änderungen der Charakteristiken der Farbkathodenstrahlrohren geändert wird, die Spannung V_ vom Pegelschieber 30, die eine vorgegebene oder konstante Spannung ist, die niedriger als

die Ausgangs spannung V.. ist, auf den Wert V_n, oder V__ ge rn iJX Da

ändert. Folglich wird selbst dann, wenn die Röhrencharakteristiken verändert sind, die Amplitude des fließenden Strahlstroms, wenn das empfangene Videosignal auf dem Schwarzpegel ist, nicht geändert, so daß der Pegel des Indexsignals, der dem Schwarzpegel entspricht, konstant ist, wie das durch v_ in Fig. 3 wiedergegeben ist. Es zeigt sich aus Vorstehendem, daß bei einem Farbfernsehempfänger gemäß der Erfindung ein minimaler Strahlstrom bestimmt in zuverlässiger und sta-

030014/0863

biler Weise erhalten wird, mit dem Ergebnis, daß das Indexsignal, das zum richtigen Schalten der Primärfarbsignale erforderlich ist, stets erzeugt wird ohne Rücksicht auf den Inhalt bzw. den Zustand der empfangenen Videosignale.

Aus Fig. 5 ergibt sich, daß bei dem allgemein anhand Fig. 1 erläuterten Strahlindex-Farbfernsehempfängern 10 der Detektor 26 für die Amplitudenerfassung des Indexsignals S_T aus einer Reihenschaltung eines Kondensators 26a und eines Widerstands 26b, die zwischen dem Ausgang des Bandpaßfilters 25 und Masse angeschlossen sind, und einer Reihenschaltung aus einer Diode 26c und einem Widerstand 26d, die zwischen dem Verbindungspunkt des Kondensators 26a mit dem Widerstand 26b und Masse angeschlossen sind, bestehen kann. Die Ausgangsspannung V_n vom Detektor 26 wird am Verbindungspunkt zwischen der Diode 26c und dem Widerstand 26d abgenommen und wird durch das Schließen eines Schalters 27a im Abtastspeicher 27 abgetastet, der weiter einen Kondensator 27d enthält, der zwischen dem Schalter 27a und Masse angeschlossen ist und der abhängig vom Schließen des Schalters 27a aufgeladen wird. Der Vergleicher 23 besteht beim dargestellten Beispiel aus einem Operationsverstärker 23a_/ dessen einer Eingang mit dem Verbindungspunkt des Schalters 27a und des Kondensators 27b verbunden ist, während der andere Eingang des Operationsverstärkers 23a mit dem variablen Widerstand 28 verbunden ist, um von diesem die Bezugsspannung zu erhalten. Der Pegelschieber 30 kann durch eine Z-Diode 30a gebildet sein, die die Ausgangsspannung V.. vom Operationsverstärker 23a empfängt und das entsprechende Bezugspotential V„ der Schwarzpegel-Kompensationsschaltung 29 zuführt.

Wie weiter in Fig. 5 dargestellt, kann die Schwarzpegel-Kompensationsschaltung 29 aus Klemmkondensatoren 3^_n< 3^o und 3^_n bestehen, über die die Primärfarbsignale E₀, E„

D ti. la

bzw. E_n Schalteinrichtungen 3I_n ι 31- bzw. 31_O zugeführt werden. Das Bezugspotential V_R von der Z-Diode 30» wird durch eine Filterschaltung gefiltert bzw. stabilisiert, die aus einem Widerstand 35 und einem Kondensator 36 besteht, wobei

0300U/0863

das si-ch ergebende stabilisierte Bezugspotential V_R, das eine vorgegebene Amplitude besitzt, über Klemndioden 37_n> 37„ bzw. 37o Leitern zugeführt wird, die den Kondensator Jk„ mit der Schalteinrichtung 31_R, den Kondensator 34„ mit der Schalteinrichtung 31„ bzw. den Kondensator jk„ mit der Schalteinrichtung Jl„ verbinden. Wie das üblich ist, sind von den Primärfarbsignalen E„, E_ und E„, die der Kompensationsschaltung 29 zugeführt werden, die synchronisierenden oder Austastteile des Videosignals zuvor entfernt derart, daß der niedrigste Teil der Primärfarbsignale in deren Strahlspur-Abschnitten statt deren Synchronsignal-Spitzen abschnitten sind. Jedoch wirken die Dioden 37_Ri 37_G und 37_B und die Kondensatoren 3^p₁ 3^_G und 3^_B zusammen, um die schwärzesten Teile der Primärfarbsignale auf die stabilisierte Bezugsspannung oder das Potential V*„ zu klemmen, mit dem Ergebnis, daß die minimalen Spannungswerte, der über die Schalteinrichtungen 31_Ώ, 3I₁- und 31_D zugeführten Signale

K la B

auf dem Potential V' sind.

Aus Fig. 1 ergibt sich noch, daß, um eine Farbumschaltung zu erreichen, d.h., um den Betrieb der Schalteinrichtungen 31p» 31p und 33-n ^zu steuer-bei dem Strahlindex-Farbfernsehempfänger 10 das Index-Signal S_ (Fig. 4B) vom Bandpaßfilter 25 einer phasenstarren Schleife 38 (PLL) zugeführt wird, die so betrieben wird, daß ein Signal S.. (Fig. ^_n) das mit dem Indexsignal S_T synchronisiert ist und eine Frequenz besitzt, die das doppelte der des Indexsignals S_T ist.erzeugt wird. Wie in Fig. 6 dargestellt, kann die phasenstarre Schleife 38 einen spannungsgesteuerten Oszillator 39 besitzen, der Schwingungsimpulse einer Mittenfrequenz erzeugt, die annähernd das doppelte der Frequenz des Index-Signals S^ ist und die in einem Frequenzteiler kO in ihrer Frequenz um frei geteilt wird. Die sich ergebenden frequenzgeteilten Impulse S./2 werden einem Phasenschieber kl zur Phaseneineteilung zugeführt. Die phaseneingestellten Impulse vom Phasenschieber ^l werden einem Phasenvergleicher k2 zugeführt zum Phasenvergleich mit dem Indexsignal S^ vom Band-

0300U/0863

paßfilter 25. Die sich ergebende verglichene Fehlerspannung vom Phasenvergleicher 42 wird über ein Tiefpaßfilter 43 als Steuerspannung für den spannungsgesteuerten Oszillator 39 zugeführt, der auf diese Weise die Impulse S_T so erzeugt,

Lj

daß sie auf das Doppelte der Frequenz der Indexsignale S_T phasenverriegelt sind. Die Impulse S werden einem Ver-

Lj

teiler 44 zugeführt, der als Ringzähler ausgebildet sein kann und Impulse E₀, F und F_n einer Frequenz erzeugt, die

Ku B

ein Drittel der Frequenz der Impulse S ist, d.h. zwei Drittel

Lj

der Frequenz des Indexsignals S_T, wobei die Impulse F„, F_p, F_R sequentiell um 120 in ihrer Phase verschoben sind, wie das in den Figuren 4G und 4H bzw. 4l dargestellt ist.

Das Indexsignal S- vom Bandpaßfilter 25 wird auch einem Impulsgenerator 45 (Fig. 1) zugeführt, der abhängig davon einen Indeximpuls S (Fig. 4C) erzeugt, der bei jeder Null-Durchquerung des Indexsignals S^ ansteigt. Beispielsweise steigt der Indeximpuls S wie dargestellt an jedem Punkt an, an dem das Indexsignal S- sich von positiv nach negativ ändert. Der Indeximpuls S wird einem Zähler 46 zugeführt, der die Indeximpulse S während jeder Zeitperiode zählt, in- der das Ausgangssignal F , das dem Zähler 46 vom Flipflop 21 zugeführt ist, auf dem hohen logischen Pegel "1" ist. Da das Flipflop 21 durch den Horizontalsynchronimpuls P„ bei Beginn einer Horizontalabtastung gesetzt wird, erreicht das Signal F seinen logischen Pegel "1" zu Beginn bzw. bei der Auslösung jeder Horizontalabtastung. Daher werden während der Abtastung der Indexelemente I im Einlaufbereich 17 die entsprechenden Indeximpulse S durch den Zähler 46 bis zu einer vorgegebenen Zahl gezählt. Daher erzeugt beispielsweise der Zähler 46, nachdem er den 8. Indeximpuls S gezählt hat, der dem letzten Indexelement I im Einlaufbereich 17 entspricht, einen negativen Impuls S_n (Fig. 4E). Dieser negate

tive Impuls S wird einem monostabilen Multivibrator 47 (MM) zugeführt, der durch die positiv werdende oder Anstiegsflanke des negativen Impulses S getriggert wird,zur Erzeugung eines Impulses S-. (Fig. 4F) einer Breite, die ausreicht, um die gewünschte Zeitsteuerung zu erreichen.

0300U/0863

Der durch die Anstiegsflanke des Impulses S ausgelöste Impuls SL. wird einem Rücksetzeingang R des Flipflops 21 zugeführt, so daß letzterer rückgesetzt wird und dessen Ausgangssignal F (Fig. kK) auf den logischen Pegel "O" mit der Abfallflanke des Impulses S_x. (Fig. kF) absinkt.

Der Impuls S vom monostabilen Multivibrator hl wird auch dem Ringzähler kk zugeführt, so daß bei Überschreiten der Grenze zwischen dem Einlaufbereich 17 und dem Bildbereich 15 durch den Elektronenstrahl 13 die Ausgangsimpulse vom Ringzähler kk so folgegesteuert werden, daß sie in der Reihenfolge F_n, F und F„ auftreten. Die sequentiell sich wiederholenden Impulse F_n, F„ und F_n werden einer Steuer- oder Verknüpfungsschaltung k& zugeführt, die auch Ausgangssignale F vom Flipflop 21 empfängt, so daß die Impulse F„, F_ und F_n durch die Verknüpfungsschaltung k8 als Verknüpfungssignale 6_R, G und G hindurchtreten (Fig. kh, kM bzw. ^N) lediglich dann, wenn das Signal F auf dem logischen Pegel "0" ist, d.h. lediglich während Abtastungen des Abbildoder wirksamen Bildbereichs 15· Es zeigt sich, daß die Verknüpfungsschaltung 48 aus drei (nicht dargestellten) NAND-Gliedern bestehen kann, deren erste Eingänge jeweils die Impulse F_n, F bzw. F_n erhalten und deren zweite Eingänge

K (ä ü

jeweils das Signal F erhalten. Daher kann beispielsweise das NAND-Glied,das den Impuls F_n erhält, Letzteren als entsprechendes Verknüpfungssignal G₁₃ nur dann hindurchführen, wenn das Signal F auf dem niedrigen logischen Pegel "0"

Die Verknüpfungssignale G_n, G_ und G_n werden den Schaltein-

K Vl D

richtungen 3I₁₁I 31,- bzw. 3I zugeführt derart, daß jede der

K la ο

Schalt einrichtungen 31r>> 31^ und 3I_n nur während des Zeit-

Ku Ij

Intervalls eingeschaltet bzw. durchgeschaltet ist, in dem das entsprechende Verknüpfungssignal G_n, G„ oder G auf dem

RO« _B

hohen logischen Pegel "1" ist. Daher wird der Elektronenstrahl 13 mit dem kompensierten roten Primärfarbsignal E'

0300U/0863

moduliert, wenn der Strahl 13 einen roten Farbleuchtstreifen R abtastet, während die kompensierten grünen und blauen Primärfarbsignale E' bzw. E' den Strahl 13 nur dann dichtemodulieren, wenn letzterer grüne bzw. blaue Farbleuchtstreifen 6 bzw. B abtastet.

Bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel der Erfindung erfaßt der Amplitudendetektor 26 das Indexsignal S^. vom Bandpaßfilter 25 und wird das erfaßte Ausgangssignal V_ im Abtastspeicher abgetastet und gehalten bzw. gespeichert, um

die Spannung V zu erzeugen, die im Vergleicher 23 mit der ti

Bezugsspannung vom variablen Widderstand 28 verglichen wird. Jedoch kann auch in Übereinstimmung mit der Erfindung das Ausgangssignal vom Fotodetektor 19 statt das Ausgangssignal des Bandpaßfilters 25 durch den Detektor 26 in der Amplitude erfaßt werden. Weiter kann gemäß der Erfindung das Indexsignal S_T vom Bandpaßfilter 25 oder das Ausgangssignal vom Fotodetektor 19 im Vergleicher 23 mit der Bezugsspannung vom variablen Widerstand 28 verglichen werden, woraufhin das Vergleichsausgangssignals des Vergleichers 23 in der Amplitude erfaßt und abtastgespeichert wird, um das Signal V_x. zu erzeugen, das über die Schalteinrichtung 22 dem Gitter 2k der Farbkathodenröhre 21 während der Abtastung des Einlaufbereiches 17 zuzuführen ist.

Wenn auch die Erfindung anhand einer Strahlindex-Farbkathodenstrahlröhre 11 erläutert worden ist, bei der die Schrittweite der Indexelemente I zwei Drittel der Schrittweite der Tripein aus roten, grünen und blauen Farbleuchtstreifen R, G und B beträgt, ergibt sich aus dem Vorstehenden! daß die Erfindung auch auf eine Strahlindex-Farbkathodenstrahlröhre einfach angewendet werden kann, bei der die Schrittweite der Indexelemente oder -streifen I gleich der der Tripel aus roten, grünen und blauen Farbleuchtstreifen oder ein ganzzahliges mehrfaches ist. Weiter wurde bei der erläuterten Strahlindex-Farbkathodenstrahlröhre 11 die Grenze zwischen dem Einlaufbereich 17 und dem Abbild- oder wirksamen Bild-

030014/0863

bereich. 15 durch Zählen einer vorgegebenen Anzahl von Indexelementen I im Einlaufbereich 17 erfaßt. Jedoch kann die Erfindung auch auf Strahlindex-Farbkathodenstrahlröhren angewendet werden, bei denen die Grenze zwischen dem Einlaufbereich und dem Bildbereich des Bildschirms auf andere Weise erfaßt wird, beispielsweise auf der Grundlage eines Spaltes in der Anordnung der Indexelemente oder auf der Grundlage einer Änderung der Schrittweiten zwischen den Indexelementen.

Auf jeden Fall zeigt sich, daß gemäß der Erfindung der minimale Strahlstrom stabil und in bestimmter sicherer Weise so erhalten wird, daß das Indexsignal folgerichtig erzeugt werden kann, unabhängig von dem Inhalt oder dem Zustand des empfangenen Videosignals. In dem Fall, in dem ein gesteuertes Potential dem Gitter 2k der Röhre 11 zugeführt wird, um sicherzustellen, daß ein konstanter Strahlstrom während der Abtastung des Einlaufbereichs 17 erzeugt wird, wie bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wird ein Indexsignal S_. ausreichenden Pegels in sicherer Weise während der Periode der Abtastung des Einlaufbereichs erzeugt, so daß eine genaue Farbumschaltung zuverlässig während des Restes jedes Abtastintervalls, d.h. während der erfolgenden Abtastung des Bildbereichs 15 durchgeführt werden kann.

Selbstverständlich sind noch zahlreiche weitere Ausführungsbeispiele möglich.

Die Erfindung gibt einen Strahlstrom-Farbfernsehempfänger an, der eine Strahlstrom-Farbkathodenstrahlröhre 11 einschließlich eines Bildschirms 12 und einer Elektronenkanone Ik zum Erzeugen eines Elektronenstrahls 13 besitzt, der wiederholt den Bildschirm während aufeinanderfolgender Abtastintervalle abtastet, wobei ein solcher Bildschirm einen Bildbereich 15 und einen Einlaufbereich 17 enthält, der angrenzend zu einem Rand des Bildbereiches ist und der durch den Strahl 13 während einer Anfangsperiode jedes Abtastintervalls abgetastet wird. Der Bildschirm 12 enthält ein sich wiederholendes Muster aus

0300U/0863

mehreren Gruppen aus Farbleuchtelementen R, G, B, die Seite

an Seite über dem Bild. bereich 15 angeordnet sind, wobei

die Elemente jeder Gruppe Licht einer entsprechenden Farbe emittieren oder abgeben, die sich von der Farbe des Lichtes unterscheidet, das von den Elementen jeder der anderen Gruppen bei Erregung durch den Strahl 13 abgegeben wird, sowie Indexelemente I, die beabstandet über dem Einlauf- und dem Bildbereich 17, 15 angeordnet sind und Strahlungsenergie 20 abgeben, wenn sie durch den Strahl 13 erregt sind, wobei die Intensität der Strahlungsenergie von dem Strom des Strahls 13 abhängt.

Gemäß der Erfindung spricht ein Fotodetektor 19 oder ein anderer Fühler auf die Strahlungsenergie 20 von den Indexelementen I an zur Erzeugung eines Indexsignals S eines Pegels, der von dem Strahlstrom abhängt, wobei ein Vergleicher 23 die erfaßte Amplitude des Indexsignals S_T mit einer vorgegebenen Spannung vergleicht, die durch einen variablen Widerstand 28 eingestellt ist, um ein entsprechendes gesteuertes Potential V-. zu erzeugen, das bei Anlage an die Elektronenkanone Ik der Röhre 11 bewirkt, daß der Strahlstrom und damit der Pegel des Indexsignals S-_ konstant gehalten wird. Das gesteuerte Potential V-. wird auch einem Pegelschieber 30 zur Erzeugung eines Bezugspotentials V_ für eine Schwarzpegel-Kompensationsschaltung 29 zugeführt. Während der Abtastung des Einlaufbereichs 17 stellt das gesteuerte Potential V-., das an die Elektronenkanone Ik über eine Schalteinrichtung 22 angelegt ist, sicher, daß das Indexsignal S_ konstant auf einem ausreichend hohen Pegel ist, damit ein Impulsgenerator k5 und ein Zähler k6 zuverlässig über ein Flipflop 21 den genauen Zeitpunkt einstellen, zu dem der Strahl 13 die Grenze zwischen dem Einlaufbereich 17 und dem Bildbereich 15 überquert. Zu diesem Zeitpunkt schaltet das Flipflop 21 die Schalteinrichtung 22 durch und erreicht, daß eine Verknüpfungsschaltung k8 Verhüpfungssignale G_R, ΰ_&, G_ß Schalteinrichtungen 31 , 31q, 31_q

0300U/0863

zuführt, durch die letztere in einer sich wiederholenden Sequenz durchgeschaltet werden, um den Strahl 13 mit den kompensierten roten, grünen und blauen Primärfarbsignalen in der sich entsprechend wiederholenden Sequenz zu modulieren. Diese kompensierten Primärfarbsignale Ε_π , E_, E be-

K Ci Jj

sitzen das Bezugspotential V als deren Schwarzpegel aufgrund der Kompensationsschaltung 29, so daß während der Abtastung des Bildbereichs 15 der Strahlstrom stets ausreichend ist, um zuverlässig ein Indexsignal S ausreichenden Pegels zu erzeugen zur zuverlässigen Steuerung der phasenstarren Schleife 3β.

Der/Patentanwalt

0300U/0863

ι &■♦

Leerseite

Claims

Dipt -lru|. !'.. G J ϊί ο¹-ι·'·-! ·■■··'·''

Dr rcf. in.!. V.. i' 0 ?. a t^: i)_ Dipl.-IrD- J- uJHi.'.IOT - - --^S

24. September 1979

SONY CORPORATION
7-35 Kitashinagawa
6-chome
Shinagawa-ku

Tokyo / Japan

Ansprüche:

. Strahlindex-Farbfernsehgerät, mit einer Strahlindex-Farbkathodenstrahlröhre einschließlich eines Bildschirms und einer Elektronenkanonenanordnung zum Erzeugen eines Elektronenstrahls, der wiederholt den Bildschirm während Abtastintervalen abtastet,
gekennzeichnet durch,

eine Schalteinrichtung (22) zum Anlegen eines Potentials an die Farbkathodenstrahlröhre (11) zum Erzeugen eines Stroms in de m Strahl (13) während einer vorgegebenen Periode in jedem Abtastintervali,

einen Fühler (19) zum Erzeugen eines Signals (S) eines Pegels, der von dem Strahlstrom abhängt, eine Rückkopplungsschaltung (23, 25-28) zum Steuern des Potentials derart, daß ein gesteuertes Potential (V) erzeugbar ist, das den Pegel des Signals(S ) konstant hält, einen Pegelschieber (30) zum Erzeugen eines Bezugspotentials (V_n), das von dem gesteuerten Potential (V₁.) in

Jj M

Richtung auf die Wiedergabe des Strahlstroms verschoben ist, und

eine Kompensationsschaltung (29), über die Farbsignale (E_R, E , Ep) an die Farbkathodenstrahlröhre (11) anlegbar sind, wobei das Bezugspotential (V_n) als Bezugspegel

0300U/08G3

der angelegten Farbsignale dient.
2. Strahlindex-Farbfernsehgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildschirm (12) einen Bildbereich (15) und einen Einlaufbereich (17) angrenzend an einen Rand des Bildbereiches (12) besitzt, der von dem Strahl (13) während der vorgegebenen Periode jedes Abtastintervals abtastbar ist, und daß der Bildschirm (12) ein sich wiederholendes Muster mehrerer Gruppen von Farbleuchtelementen (R, G, B) enthält, die Seite an Seite über dem Bildbereich (15) angeordnet sind, wobei die Elemente jeder der Gruppen Licht einer entsprechenden Farbe abgeben, die sich von der Farbe des Lichts unterscheidet, die von den Elementen jeder der anderen Gruppen abgegeben wird, wenn sie von dem Strahl (13) erregt sind, sowie Indexelemente (I), die beabstandet über dem Einlauf- und dem Bildbereich (17, 15) angeordnet sind und Strahlungsenergie abgeben bei Erregung durch den Strahl (13).
3. Strahlindex-Farbfernsehgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (19) zum Erzeugen eines Signals eines Pegels, der von dem Strahlstrom abhängt, auf die Strahlungsenergie anspricht, die von den Indexelementen (I) abgegeben wird, um ein Indexsignal (S_T) zu erzeugen, wenn der Strahl (13) jedes der Indexelemente (I) erregt.
4. Strahlindex-Farbfernsehgerät nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Farbsignale Primärfarbsignale (E_n E_ E_n) enthält, die in einer sich wiederholenden Sequenz auftreten und jeweils den Gruppen der Farbleuchtelemente (R, G, B) entsprechen, und daß eine Zeitsteuerschaltung

(38, kk, 48, 31_π-31_) abhängig von den während des Ab ti ο

tastens des Bildbereichs (15) des Schirms durch den Strahl (13) erzeugten Indexsignalen (S) sicherstellt, daß jedes der Primärfarbsignale (E_n, E„, E_n) eine Modulation

K la t)

030014/0863

des Strahls simultan zu dessen Abtastung eines jeweiligen der Farbleuchtelemente (R, G, B) bewirkt.
5- Strahlindex-Farbfernsehgerät nach Anspruch h, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationsschaltung (29) das Bezugspotential (V ) als Schwarzpegel der Primärfarbsignale (E_n, E_, E_n) verwendet.

ti \Λ D
6. Stahlindex-Farbfernsehgerät nach einem der Ansprüche

2 - 5 j dadurch gekennzeichnet, daß das Signal mit einem vom Strahlstrom abhängigen Pegel einem Detektor (26) zum Erfassen dessen Amplitude zuführbar ist, daß eine Abtastspeicherschaltung (27) die erfaßte Amplitude empfängt ,daß die Rückkopplungsschaltung eine Quelle (28) einer vorgegegebenen Spannung und einen Vergleicher (23) aufweist, der die vorgegebene Spannung mit der erfaßten Amplitude vergleicht, die abgetastet und gespeichert ist, und das gesteuerte Potential (V..) als Ergebnis des Vergleichs erzeugt, und daß die Schalteinrichtung (22) so gesteuert ist, daß das gesteuerte Potential (Vw) über diese von dem Vergleicher (23) an die Röhre anlegbar ist zur Bestimmung des Strahlstroms während jeder Abtastung des Einlaufbereichs (17) durch den Strahl.
7. Stralindex-Farbfernsehgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Steuern der Schalteinrichtung (22) eine Schaltsteuerung (21, 45-^7) vorgesehen ist, die zu Beginn jedes der Abtastintervaile betreibbar ist, damit die Schalteinrichtung (22) das gesteuerte Potential (V_m.)

an die Röhre anlegt und die auf die Index-Signale (S₁-) anspricht, die während der Abtastung des Einlaufbereiches (17) erzeugt werden, damit die Schalteinrichtung (22) das Anlegen des gesteuerten Potentials (V..) an die Röhre bei

Beginn der Abtastung des Bildbereichs (15) blockiert.
8. Strahlindex-Farbfernsehgerät nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß der Pegelschieber (30)

0300U/08S3

eine Z-Diode (30a) enthält, an die das gesteuerte Potential anlegbar ist^und daß das Ausgangssignal der Z-Diode (30a) das Bezugspotential bildet, das an die Kompensationsschaltung (29) angelegt ist.

Strahlindex-Farbfernsehgerät nach einem der Ansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwarzpegel-Kompensationsschaltung (29) aufweist:

jeweils Kanäle für die Primärfarbsignale (E_Ri E_, E_R), die jeweils darin einen Klemmkondensator (3^R| 3^G, 3^B) enthalten, einen Eingang (35>36) zum Empfang des Bezugspotentials (Vg) und Klemmdioden (37_R, 37_Q, 37_ß),über die das Bezugspotential (V„) von dem Eingang an die jeweiligen Kanäle anlegbar ist, um so den Schwarzpegel für die über die jeweiligen Kanäle übertragenen Primärfarbsignale zu definieren.

0300U/0863