DE3785952T2

DE3785952T2 - Verfahren und vorrichtung zur automatischen farbbalanzherstellung eines farbfernsehmonitors.

Info

Publication number: DE3785952T2
Application number: DE8787103831T
Authority: DE
Inventors: Junichi Oshima
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1986-03-17
Filing date: 1987-03-17
Publication date: 1993-09-09
Anticipated expiration: 2007-03-18
Also published as: US4742387A; EP0238036A2; DE3785952D1; EP0238036A3; EP0238036B1; CA1272286A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Diese Erfindung bezieht sich auf einen Farbfernsehmonitor und spezieller auf ein Verfahren und eine Vorrichtung für einen gewünschten Farbabgleich des Fernsehbildes, das von dem Farbfernsehmonitor erzeugt wird.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Farbfernsehmonitore mit hoher Wiedergabequalität werden in Fernsehstationen und in Studios anstelle von üblichen Farbfernsehempfängern benutzt. Dies deshalb, um ein höher qualitatives Fernsehbild mit einem hohen Grad an Genauigkeit hinsichtlich solcher Faktoren zu erzielen, wie dies die Farbsättigung, der Farbton und der Helligkeitsabgleich sind. Um dies mit hoher Genauigkeit zu erreichen, werden diese Faktoren nicht mittels verdrahteter Schaltungen festgelegt. Vielmehr sind diese Faktoren einstellbar und können in exakte Übereinstimmung mit Standards oder ausgewählten Werten, diese Faktoren betreffend, gebracht werden.
Im Stand der Technik war es für diese Faktoren üblich, daß sie von einem erfahrenen Betreiber eingestellt worden sind, der von Hand verschiedene Steuerungen eingestellt hat während er die Wiedergabe von Farbbalken auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre (CRT) des Monitors beachtet hat. Wenn Farbsättigung und Farbton einzustellen sind, gibt der Bildschirm standardisierte Farbbalken des Farbbalkengenerators wieder. Es ist dies die Wiedergabe der Standardwerte der individuellen Faktoren zusammen mit Farbbalken, die von dem Monitor erzeugt sind. Der Betreiber führt dann Einstellungen aus, um die Farben anzupassen. Die Einstellung des Farbabgleichs erfordert ein gleichartiges Anpassen der Helligkeiten der drei primären Farbsignale. Die manuelle Einstellung erfordert jedoch einen sehr geschickten, erfahrenen Betreiber mit einem ausgezeichneten Auge für Farben. wenn nur weniger fähige Betreiber verfügbar sind, ergibt sich nur wenig präzise und nicht zufriedenstellende Anpassung.
In der US-Patentanmeldung Nr. 06/849,528, eingereicht am 8. April 1986 und gemeinsam mit der vorliegenden Anmeldung übertragen, ist ein Farbfernsehmonitor-System vorgeschlagen worden, bei dem diese Faktoren automatisch eingestellt werden. Wenn bei diesem System die Farbsättigung und der Farbton einzustellen sind, wird dem Monitor ein Farbbalkensignal von einem Farbbalkengenerator zugeführt. Der Farbbalkengenerator erzeugt ein Ausgangssignal, bei dem eine jede (horizontale) Zeilendauer in aufeinanderfolgende Zeitdauern aufgeteilt ist, in denen Signale entsprechend jeweiligen vorgegebenen Farben erzeugt sind, so daß das Fernsehbild konstant ist und als eine Folge jeweiliger vertikaler Streifen oder Balken dieser Farben erscheint. Der Monitor demoduliert drei primäre Farbsignale des ausgewählten Farbbalkensignals dadurch, daß das Rotsignal R während desjenigen Anteils der horizontalen Dauer herausgezogen wird, wenn der rote Balken erzeugt ist, das Blausignal B während desjenigen Anteils herausgezogen wird, wenn der blaue Balken erzeugt ist und das Grünsignal G während desjenigen Anteils herausgezogen wird, wenn der grüne Balken erzeugt wird. In der vorliegenden Beschreibung wird derjenige Anteil der horizontalen Dauer, während der ein jeder Farbbalken erzeugt wird, als die Dauer des jeweiligen Farbbalkens bezeichnet.
Die Farbsättigung und der Farbton können durch Abtasten der Signale eingestellt werden, die dann erzeugt werden, wenn verschiedene Farbbalken der Farbbalken erzeugt werden. Wenn die Farbsättigung korrekt eingestellt ist, ist der Pegel des Blausignals B, der zu erhalten ist, wenn der weiße Balken erzeugt wird, gleich dem Pegel des Blausignals B, das man erhält, wenn der blaue Farbbalken erzeugt wird. Entsprechend sollten, wenn der Farbton richtig eingestellt ist, die Pegel des Blausignals B, das man während der Dauer des weißen Balkens erhält, des Magentabalkens und des Cyanbalkens alle dieselben sein.
Um die Farbsättigung auf den korrekten Pegel einzustellen, wird die Farbverstärkung des Farbfernsehsignals derart eingestellt, daß die Pegel des Blausignals B während der Dauer des weißen Balkens und während der Dauer des blauen Balkens gleichgemacht sind. Um den Farbton richtig einzustellen, wird entsprechend die Phase des Farb-Subträgersignals so gesteuert, daß die Pegel des Blausignals B während der Dauer des weißen Balkens, der Dauer des Magentabalkens und der Dauer des Cyanbalkens gleichgemacht sind.
Zusätzlich zu diesen Einstellungen erlaubt das in der oben angegebenen Anmeldung vorgeschlagene System eine automatische Einstellung des Weißabgleichs. Die Farbtemperatur definiert den Farbton der weißen Farbe, die mittels einer Farbfernsehröhre erzeugt wird. Ein erhitzter schwarzer Körper nimmt verschiedene Farben an und hat bei einer Temperatur von 6800 K einen weißen Farbton, der dem Standard Weiß-Raster des NTSC-Systems entspricht. Passende Einstellung der Farbtemperatur für neutralen Weißabgleich führt zu scharfem Kontrast innerhalb der Bilder. In einem Farbfernsehempfänger wird das Weiß durch Kombination gleicher Energie roten, grünen und blauen Lichtes erzeugt. Die Farbtemperatureinstellung legt den Strahlstrom fest, so daß weißes Licht als Ausgangssignal erzielt ist. Wenn alle Farbphosphore des Bildschirms der CRT gleiche Effizienz haben, erzeugen gleiche Strahlstrome ein neutrales weißes Muster. In der Praxis unterscheidet sich jedoch die Effizienz der Farbphosphore. Aus diesem Grunde wird Farbabgleich dadurch bewirkt, daß man die Farben oder die Intensitäten des roten, des grünen und des blauen Signals betrachtet oder detektiert und sie so einstellt, daß ein gutes weißes Raster erzeugt wird.
Um automatische Einstellung in dem vorgeschlagenen System zu erzielen, wird eine gleichförmige, niedrige Helligkeit eines roten Bildes auf dem gesamten Bildschirm der CRT wiedergegeben und die Helligkeit des Bildes wird mittels eines Sensors gemessen. Das rote Signale mit niedriger Helligkeit hat einen Signalpegel, der zwischen 10 und 20 IRE liegt. Der gemessene Wert der Helligkeit wird mit einem Bezugs-Farbtemperaturwert verglichen und die Verstärkung und die Vorspannung der Treiberschaltung der CRT wird so gesteuert, daß der Pegel des roten Signals soweit geändert ist, bis der gemessene Wert gleich dem Bezugswert ist.
Als nächstes wird ein rotes Bild mit hoher Helligkeit auf dem Bildschirm der CRT wiedergegeben und die Helligkeit des Bildes mittels des Sensors gemessen. Das Rotsignal mit hoher Helligkeit hat einen Signalpegel von 100 IRE. Wieder werden die Verstärkung und die Vorspannung der Treiberschaltung so eingestellt, daß der gemessene Wert gleich einem Bezugswert für hohe Helligkeit der roten Farbe ist. Danach werden grüne Bilder mit niedriger und hoher Helligkeit und blaue Bilder mit niedriger und mit hoher Helligkeit auf dem Bildschirm wiedergegeben und gemessen und wieder werden Verstärkung und Vorspannung der Treiberschaltung so eingestellt, daß die gemessenen Werte gleich dem Bezugswert sind.
Wenn der Weißabgleich in dieser Weise eingestellt wird, fügt jedoch Umgebungslicht von Lampen, Beleuchtungsanordnungen und dgl. weiteres Licht demjenigen hinzu, das von dem Bildschirm der CRT abgegeben wird und ist in der Gesamthelligkeit enthalten, die vom Sensor gemessen wird. Die Folge ist, daß die gemessenen Werte eine größere Helligkeit angeben, als es die von der CRT allein erzeugte Helligkeit ist. Unter solchen Umständen ergibt sich ein Fehler in der Einstellung des Weißabgleichs. Insbesondere ist dann, wenn Bilder mit niedriger Helligkeit gemessen und eingestellt werden, das Umgebungslicht vergleichsweise groß, verglichen mit der Helligkeit des Bildschirms. Der dann vom Sensor erzeugte Werte gibt zu einem vergleichsweise großen Haße das Umgebungslicht wieder. Wenn die Farben mit großer Helligkeit gemessen und eingestellt werden, ist der Anteil des Umgebungslichtes relativ gering. Es ergibt sich somit nicht nur eine absolute Differenz zwischen den gemessenen Lichtwerten und dem vom Bildschirm erzeugten Licht, sondern der durch das Umgebungslicht erzeugte proportionale Fehler ist verschieden für Bilder mit niedriger Helligkeit und mit solchen hoher Helligkeit.
Im Rahmen der Bemühungen, diese Schwierigkeiten zu vermeiden, ist der Sensor in einem Saugnapf angeordnet worden, der abnehmbar am Bildschirm der CRT angebracht ist, womit Umgebungslicht soweit wie möglich abgedeckt ist. Diese Anordnung ist jedoch nicht voll zufriedenstellend, weil einiges Umgebungslicht dennoch den Sensor erreicht, indem es durch das Glas des Bildschirms hindurch verläuft und in den Sensor reflektiert wird. Bei dem vorgegeben außerordentlich hohen Grad der geforderten Genauigkeit für einen solchen Monitor ist selbst ein solches Maß an Fehler unerwünscht.
Es ist auch eine zweite Schwierigkeit mit dem Sensor verbunden. Der Sensor ist üblicherweise eine photovoltaische Photodiode und sein Ausgangsstrom ist üblicherweise sehr klein, beträgt z.B. 0,55 A bei 100 Lux. Konsequenterweise ist es notwendig, den Ausgangsstrom des Sensors mit einem Verstärker entsprechend hoher Verstärkung zu verstärken. Es ist aber bekannt, daß in solchen Verstärkern hohen Verstärkungsmaßes Abweichung und Drift erheblich sein kann. Es kann zwar ein Zerhackerverstärker verwendet werden, um diese Mängel zu beseitigen, jedoch sind solche Verstärker im allgemeinen kompliziert und/oder kostspielig. Das Ausgangssignal des Verstärkers mit hoher Verstärkung für den Ausgangsstrom des Sensors wird sich folglich über die Zeit hinweg ändern. Dies führt zu sehr nachteiligem Verhalten hinsichtlich exakter Einstellung, wie z.B. des Weißabgleichs bei einem Farbfernsehmonitor hoher Güte.

AUFGABE UND ZUSAMMENGEFASSTE LÖSUNG DER ERFINDUNG

Es ist dementsprechend eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung anzugeben, die automatischen Farbabgleich eines Farbfernsehmonitors ausführt und bei der die obenbeschriebenen Schwierigkeiten des Standes der Technik mit manueller Einstellung und diejenigen Schwierigkeiten vermeidet, die bei schon früher vorgeschlagenen Vorrichtungen mit automatischer Einstellung aufgetreten sind.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung für sich automatisch einstellenden Farbabgleich bei einem Farbfernsehmonitor anzugeben, die das Umgebungslicht mißt, das in den Sensor hineingelangt ist, wenn wiedergegebene Bilder detektiert werden, nämlich um einen kompensierten Bezugswert für die Einstellung des Weißabgleichs des Monitors zu schaffen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung mit automatischem Farbabgleich eines Farbfernsehmonitors anzugeben, indem neue Bezugswerte auf dem Monitor gemessen werden können und hinsichtlich des Vorliegens von Umgebungslicht korrigiert werden können.
Entsprechend einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung hat eine Vorrichtung, mit der automatisch ein Farbabgleich eines Farbfernsehmonitors herzustellen ist, der eine Farb-Kathodenstrahlröhre mit einer Bildoberfläche hat, auf der ein Fernsehbild wiederzugeben ist:
eine einstellbare Treiberschaltung, mit der die Erzeugung eines Farbbildes durch die Farb-Kathodenstrahlröhre zu betreiben ist; eine Sensoreinrichtung, die für eine trennbare Anbringung auf der Bildoberfläche angepaßt ist, um dort die Helligkeit des Umgebungslichtes dann festzustellen, wenn die Treiberschaltung diese Farb-Kathodenstrahlröhre nicht betreibt, und um Umgebungslicht-Werte zu liefern, die der festgestellten Helligkeit des Umgebungslichts entsprechen: eine Quelle für Bezugswerte, die einen Bezugs-Farbabgleich des Farbbildes anzeigen, eine Kompensatorschaltung zum Kompensieren dieser Bezugswerte entsprechend den Werten des Umgebungslichts und eine Einstelleinrichtung zur Steuerung der einstellbaren Treiberschaltung in Abhängigkeit von den kompensierten Bezugswerten, um einen erkennbaren Farbabgleich des Farbbildes, unabhängig von der Helligkeit des Umgebungslichts, zu schaffen.
Die oben angegebenen und weitere Aufgabenstellungen, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der ins einzelne gehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, und zwar zusammen mit den beigefügten Figuren, beschrieben. In den Figuren sind übereinstimmende Bezugszeichen für die gleichen Elemente und Einzelheiten verwendet.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Figur 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung für automatische Einstellung eines Farbabgleichs eines Farbfernsehmonitors.
Figur 2A zeigt eine perspektivische Ansicht eines Modells der Ausführungsform nach Figur 1, und zwar in Benutzung.
Figur 2B zeigt eine perspektivische Ansicht eines Modells nach Figur 2A, das in Verbindung mit einem zusätzlichen Monitor benutzt wird.
Figur 3A zeigt ein Diagramm der Wiedergabe eines EIA-Farbbalkensignals.
Figur 3B zeigt ein Diagramm der Wiedergabe eines ganzen Halbbild- Farbbalkensignals.
Figur 3C zeigt ein schematisches Diagramm der Pegel eines Blausignals B, das zu Zeiten abgetastet ist, die durch die Farbbalken der Figur 3B definiert sind.
Figuren 4A und 4B zeigen Teile eines Fließbildes, das einen Ablauf für Einstellung des Weißabgleichs wiedergibt, der mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgeführt wird.
Figur 5 zeigt ein Fließbild des Ablaufs der Messung von Umgebungslicht, ausgeführt mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Figur 6 zeigt ein Blockschaltbild einer Schaltung zur Erzeugung der Abtastimpulse, wobei diese Schaltung für eine Vorrichtung nach Figur 1 vorgesehen ist.
Figur 7 zeigt ein Fließbild des Ablaufs der Einstellung der Farbsättigung bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die eine Schaltung nach Figur 6 zur Erzeugung der Abtastimpulse hat.

BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Es sei nunmehr auf die Figuren und anfänglich auf die Figur 1 Bezug genommen. Die bevorzugte, der Erfindung gemäße Ausführungsform des Monitors 100 erhält ein zusammengesetztes Farbfernsehsignal am Eingangsanschluß 1 zugeführt. Das zusammengesetzte Farbfernsehsignal geht an einen feststehenden Kontakt 2b einer Schaltereinrichtung 2 und von dessen beweglichem Kontakt 2a an eine Helligskeitssignal/Farbsignal (Y/C)-Trennschaltung 3, die ein Helligkeitssignal Y und ein Farbsignal C aus dem zusammengesetzten Farbfernsehsignal (Farbvideosignal) abtrennt. Das Helligkeitssignal Y geht direkt an eine Matrixschaltung 4, wohingegen das Farbsignal C über einen hinsichtlich der Verstärkung gesteuerten Verstärker 5 an einen Farbdemodulator 6 geht, in dem dieses demoduliert wird, um die Rot-, Grün- und Blau-Farbdifferenzsignale R-Y, G-Y und B-Y zu erzeugen. Die Farbdifferenzsignale gehen an die Matrixschaltung 4, die diese Signale mit dem Helligkeitssignal Y kombiniert, um primäre Rot-, Grün- und Blau-Primärfarbsignale R, G, B zu erzeugen. Die Primärfarbsignale R, G und B gehen an eine Einstellschaltung 7, die die Helligkeit und den Kontrast dieser Signale steuert, wie dies nachfolgend beschrieben wird. Sie gehen dann an eine einstellbare Treiberschaltung 8. Die Treiberschaltung 8 hat eine innere Vorspannungsschaltung 8a, um mit dieser die Vorspannung des Rot-, Grün- und Blau- Signals R, G, B stufenweise ändern zu können. Die Treiberschaltung 8 liefert Steuersignale entsprechend den Primärfarbsignalen R, G, B an eine Farb-Kathodenstrahlröhre (CRT) 9. Diese liefert ein Farbbild entsprechend dem zusammengesetzten Farbfernsehsignal (Farbvideosignal) auf dem Bildschirm 9a derselben.
Einem wichtigen Aspekt der vorliegenden Erfindung entsprechend werden die obenbeschriebenen Elemente und insbesondere die Treiberschaltung 8 so gesteuert, daß der gewünschte Weißabgleich unter allgemeiner Steuerung seitens einer zentralen Prozessoreinheit (CPU) 11 ausführbar ist. Die CPU 11 ist in der Lage, 8-Bit parallel zu verarbeiten. Die CPU 11 benutzt ein ROM 12, in dem Programme und Daten bzw. Werte für automatische Einstellung des Fernsehmonitors 100 gespeichert sind. Insbesondere ist in der CPU 11 ein Ablauf für automatische Einstellung des Weißabgleichs enthalten, wie dies noch näher in Verbindung mit den Figuren 4A und 4B erläutert wird. Die CPU 11 hat außerdem einen RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff) 13 als Arbeits- und Daten-(Werte)- Speicher und eine Tastatur 14, mit der der Betreiber Betriebssteuerbefehle und andere Informationen über einen Eingang 15 eingeben kann, die während des automatischen Einstellablaufs benutzt werden. Das RAM 13 kann vorteilhafterweise mit CMOS-Technologie aufgebaut sein und mit einer Batterie 16 gestützt sein, um darin gespeicherte Deten bzw. Werte wahrend rietzausfalls zu sichern, wie dies noch nachfolgend beschrieben wird. Die Tastatur 14 ist vorteilhafterweise eine solche, die aus einem Schlitz unterhalb des Bildschirms 9a des Monitors 100 (Figur 2A) herauszuziehen ist. Das ROM 12, RAM 13 und der Anschluß 15 sind mit der CPU 11 mittels eines Systembus 19 verbunden.
Ebenfalls mit dem Systembus 19 ist ein Digital/Analog-Wandler (D/A) 21 verbunden, der die Digitalsignale der CPU 11 in entsprechende Analogsignale umwandelt und dem Verstärker 5, dem Demodulator 6, der Einstellschaltung 7 und der Treiberschaltung 8 als Steuersignale zuführt. Die Schalter-Schaltung 2 und die Treiber-Schaltung 8 werden weiterhin gesteuert entsprechend Steuersignalen der CPU 11, die durch einen Ausgangsport 22 in digitaler Form hindurchgelaufen sind. Ein Zeichengenerator 23 wird ebenfalls von der CPU 11 gesteuert und erzeugt zu passenden Zeitpunkten Zeichen-Videosignale, die dann, wenn sie endgültig an die CRT 9 übertragen werden (wie noch nachfolgend erörtert), Instruktionen für die Unterstützung desjenigen Betreibers erzeugen, der den Farbfernsehmonitor benutzt. Diese Zeichen-Videosignale gehen dann durch eine Schalter-Schaltung 2, wenn die Schalter-Schaltung 2 von der CPU 11 so gesteuert ist, daß der bewegliche Kontakt 2a auf den feststehenden Kontakt 2c geschaltet ist, um Durchgang durch die Y/C- Separatorschaltung 3 und dann durch den Verstärker 5, den Demodulator 6, die Matrix 49 die Einstellschaltung 7 und die Treiberschaltung 8 zu haben. Diese werden hiernach zusammengefaßt als "Rückwärtsstufenschaltungen" bezeichnet, wenn ihre individuellen Funktionen üblicher Art sind. Auf die prompte bildliche Wiedergabe dieser Instruktionen hin stellt der Betreiber den Farbfernsehmonitor ein.
Ein Signalgenerator 24 wird dazu benutzt, Fernseh- bzw. Videosignale hoher Helligkeit zu erzeugen, die dann benutzt werden, wenn der Weißabgleich zu Zeitpunkten eingestellt wird, die bestimmt sind durch Steuersignale, die die CPU 11 erzeugt hat und an die Signalgeneratorschaltung 24 über den Digital/Analog-Wandler 21 weitergegeben hat. Das Fernsehsignal des Signalgenerators 24 geht an einen feststehenden Kontakt 2d der Schalter-Schaltung 2 und der bewegliche Kontakt 2a wird geschaltet, um das Fernsehsignal von dem feststehenden Kontakt 2d entsprechend Steuersignalen der CPU 11 zu erhalten, wobei die Steuersignale über den Ausgangsport 22 erhalten sind.
Eine zweite Schalter-Schaltung 25 hat einen beweglichen Kontakt 25a und zwei feststehende Kontakt 25b und 25c. Der erste derselben erhält ein ausgewähltes der justiert eingestellten Rot-, Grün- und Blau-Primärfarbsignale R, G, B, die die Einstellschaltung 7 liefert. In der in Figur 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsform wird das Blau-Signal B empfangen. Der bewegliche Kontakt 25a der Schalter-Schaltung 25 wird zwischen den feststehenden Kontakten 25b und 25c geschaltet, und zwar entsprechend den über den Ausgangsport 22 erhaltenen Steuersignalen der CPU 11. Das empfangene Signal geht über den beweglichen Kontakt 25a an eine Abtast- und Halteschaltung 26, die das Ausgangssignal der Schalter- Schaltung 25 abtastet und speichert, und zwar entsprechend den Abtastimpulsen, die von einem Abtastimpulsgenerator 27 synchron mit dem horizontalen und dem vertikalen Synchronisationssignal innerhalb eines empfangenen Farbbalkensignals erzeugt sind (wie dies nachfolgend erläutert wird). Der Abtastimpulsgenerator 27 ist mittels des Systembus 19 mit der CPU 11 verbunden, um von dort Steuersignale zu erhalten. Das Ausgangssignal der Abtast- und Halteschaltung 26 geht an einen Analog/Digital-Wandler 28. Der erzeugte digitale Signal geht von dort über den Systembus 19 zurück an die CPU 11, um verarbeitet zu werden.
Der zweite feststehende Kontakt 25b der Schalter-Schaltung 25 ist so verbunden, daß er das Signal von einer Sonde 30 erhält, die eine wichtige Komponente der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung bildet. Wie in Figur 2A und 2B gezeigt ist, hat die Sonde 30 einen äußeren Körper 30a in der Form eines Saugnapfes. Sie ist so angepaßt, daß sie durch Ansaugen auf dem Bildschirm 9a der CRT 9 anzubringen ist. Die Sonde 30 hat außerdem einen Griff 30b, um den tassenförmigen Ansaugteil 30a von dem Bildschirm 9a dann leicht entfernen zu können, wenn dies gewünscht ist. Innerhalb dieses Ansaugteils 30a enthalten und so angepaßt, daß er so stark wie möglich von Umgebungslicht während des Gebrauchs bestrahlt wird, ist ein Photosensor 31 (Figur 1) vorgesehen. Dieser erhält Licht von der Bildschirmoberfläche 9a der CRT 9. Weiterhin sind darin enthalten, ein wellenform-formender Verstärker 32 zur Verstärkung des Ausgangssignals des Photosensors 31 und ein nicht flüchtiger Speicher 33. Das vom Verstärker 32 verstärkte Signal geht über einen Stecker 34 und Buchsen 44 an den feststehenden Kontakt 25c der Schalter-Schaltung 25. Wie dies in Figur 2A gezeigt ist, ist der am Ende des Verbindungskabels 34a mit der Sonde 30 befindliche Stecker 34 in Buchsen 44 der Tastatur 14 eingesteckt. Das an den Buchsen 44 erhaltene Signal (Figur 1) wird über die Schalter-Schaltung 25 dann, wenn der bewegliche Kontakt 25a auf den feststehenden Kontakt 25b geschaltet ist, über die Abtast- und Halteschaltung 26, den Analog-/Digital-Wandler 28 und den Systembus 19 an die CPU 11 übertragen.
Vorteilhafterweise ist der Speicher 33 ein elektrisch löschbarer, programmierbarer ROM-Speicher, d.h. es ist dies ein EEPROM (eingetragenes Warenzeichen) Speicher. Er speichert Bezugsdaten, die für das justierte Einstellen des Weißabgleiches benutzt werden. Bei der bevorzugten Ausführungsform speichert der Speicher 33 vier Sätze von Farbtemperaturwerten, um vier verschiedene Weißabgleiche zu erzielen, z.B. einen Standard-Weißabgleich, einen bläulichen Weißabgleich und dgl. Somit kann der Weißabgleich für den jeweiligen gewünschten Zweck ausgewählt werden. Einer der Sätze der Farbtemperaturwerte wird vorteilhafterweise vorgegeben und im Speicher 33 gespeichert, und zwar während der Herstellung des Gerätes, bevor es von der Fabrik ausgeliefert wird. Der im Speicher 33 gespeicherte Werte ist seriell zugreifbar und kann auf den Systembus 19 über einen bidirektionalen Port 43 übertragen werden. Die Betriebsweise des Monitors 100 für automatische Durchführung der Farbsättigung und Farbtoneinstellung wird nunmehr beschrieben. Bei diesen Einstellungen wird die Probe 30 nicht benutzt.
Bei diesen Einstellungen wird ein Standard-Farbbalkensignal von einem Farbbalkengenerator (nicht dargestellt) an einen Eingangsanschluß 1 geliefert. Eine Anzahl verschiedener Typen von Farbbalkensignalen sind weltweit verfügbar, eingeschlossen das EIA (Electronic Industries Association) Farbbalkensignal und das Voll-Halbbild-Farbbalkensignal. Der Betreiber gibt einen Befehl über die Tastatur 14 ein, um anzuzeigen, daß die Farbsättigung und die Farbtoneinstellung auszuführen ist. Der Befehl wird über den Port 15 auf die CPU 11 übertragen. Als Antwort darauf liefert die CPU ein Steuersignal über den Ausgangsport 22. Dieses Signal geht an die Schalter-Schaltung 2, um den beweglichen Kontakt 2a zu dem feststehenden Kontakt 2c zu bewegen. Zusätzlich liefert die CPU 11 ein Steuersignal an einen Zeichengenerator 23. Dieser wird dadurch veranlaßt, ein Zeichen-Videosignal zu erzeugen. Dieses läuft durch die Schalter-Schaltung 2 und die Rückwärtsstufenschaltungen. Es bewirkt schließlich, daß der Bildschirm 9a auf ein Abfragen des Betreibers hin angibt, welche Art Farbbalkensignal am Eingangsanschluß 1 anliegt. Im besonderen ist es bei der bevorzugten Ausführungsform die Frage, ob das Eingangs-Farbbalkensignal ein EIA-Farbbalkensignal ist, wie es in Figur 3A dargestellt ist, oder ob es ein Voll-Halbbild-Farbbalkensignal nach Figur 3B ist. Als Beispiel sei angenommen, daß das Eingangs-Farbbalkensignal ein solches des Voll-Halbbild-Typs nach Figur 3B ist. Der Betreiber gibt dann einen zweiten Befehl ein, um das Eingangs-Farbbalkensignal zu identifizieren. Dies erfolgt durch Drücken der entsprechenden Tasten der Tastatur 14. Der zweite Befehl geht dann an die CPU 11.
Am Ausgangsport 22 liefert die CPU 11 dann ein Steuersignal an die Schalter-Schaltung 2, um den beweglichen Kontakt 2a gegen den feststehenden Kontakt 2b zu bewegen, um das Farbbalkensignal am Eingangsanschluß 1 zu haben, so daß das Farbbalkensignal den Rückwärtsstufenschaltungen zugeführt ist. Zusätzlich überträgt die CPU 11 ein Signal vom Ausgangsport 22 an die Schalter-Schaltung 25, um den beweglichen Kontakt 25a gegen den feststehenden Kontakt 25b zu bewegen, um das Blausignal B als Ausgangssignal der Einstellschaltung 7 zu erhalten. Da das Eingangssignal der Rückwärtsstufenschaltungen zu dieser Zeit das Eingangs- Farbbalkensignal ist, entspricht das Blausignal B der Einstellschaltung 7 dem Blausignal in dem Farbbalkensignal. Die CPU 11 bewirkt, daß der Abtastimpulsgenerator 27 die Abtast- und Speicherschaltung 26 steuert, und zwar derart, daß das zu Zeitperioden T&sub1;-T&sub4; erhaltene Signal (wie in Figur 3C dargestellt) abgetastet wird. Die Abtastzeitdauern entsprechen den jeweiligen Zeitdauern der Balken "Weiß", "Cyan", "Magenta" und "Blau".
Wenn die Farbsättigung bereits korrekt eingestellt ist, sind die Pegel des Blausignals B während der Zeitdauer T&sub1; und T&sub4; dieselben, das ist während der Zeitdauern des weißen Balkens und des blauen Balkens. Wenn der Farbton schon richtig eingestellt ist, ist der Pegel des Blausignals B während den Zeitdauern T&sub1;, T&sub2; und T&sub3; derselbe, das ist während der Zeitdauern des weißen Balkens, des Cyanbalkens und des Magentabalkens. Die Prozedur, zu bestimmen ob die Farbsättigung und der Farbton richtig eingestellt sind und diese einzustellen, wenn dies notwendig sein sollte, wird nachfolgend ausgeführt.
Die Farbsättigung wird zuerst eingestellt. Das Blausignal B während der Dauer T&sub1; des weißen Balkens einer vorgegebenen horizontalen Zeile wird von der Abtast- und Speicherschaltung 26 abgetastet und gespeichert, und zwar auf einen Impuls des Abtastimpulsgenerators 27 hin. Das abgetastete Ausgangssignal wird in dem Analaog/Digital-Wandler 28 in ein digitales Datensignal umgewandelt, das den Pegel des Blausignals angibt, der während der Zeitdauer T&sub1; des weißen Balkens vorliegt. Dieser Blausignal-Pegel wird im RAM 13 gespeichert. Das Blausignal während einer folgenden Dauer T&sub4; des blauen Balkens wird in gleicher Weise abgetastet und festgehalten, in ein Digitalsignal umgewandelt und ebenfalls im RAM 13 gespeichert. Die CPU 11 vergleicht dann die Daten, die die zwei abgetasteten Pegel des Blausignals wiedergeben, nämlich um festzustellen, ob sie gleich sind. Wenn sie gleich sind, ist die Farbsättigung bereits richtig eingestellt und die CPU 11 geht zur Farbton-Einstellung über. Wenn jedoch die zwei gespeicherten Pegel voneinander verschieden groß sind, überträgt die CPU 11 ein Steuersignal über den Digital/Analog-Wandler 21 an den Verstärker 5, um die Verstärkungs des Verstärkers 5 in der Richtung einzustellen, daß die Differenz zwischen den abgetasteten Pegeln verringert wird. Vorteilhafterweise kann die Verstärkung des Verstärkers 5 Stufe um Stufe geändert werden und die Verstärkung wird um eine Stufe entsprechend dem Vergleich verändert. Daraufhin wird entweder der Originalpegel des Blausignals während der Dauer T&sub1; des weißen Balkens auf einem Bezugspegel gehalten und das Blausignal B wird während der Dauer T&sub4; des blauen Balkens wiederholt abgetastet, oder es wird das Blausignal der Zeitdauern T&sub1;, T&sub4; des weißen Balkens und des blauen Balkens wiederholt abgetastet. In beiden Fällen werden der Pegel des Blausignals B während der Dauer T&sub4; des blauen Balkens und der Pegel des blauen Signals B während der Dauer T&sub1; des weißen Balkens wiederholt miteinander verglichen, um zu bestimmen, ob die stufenweise Veränderung der Verstärkung des Verstärkers 5 zu einer Angleichung der Pegel geführt hat. Solange wie die Pegel der abgetasteten Signal voneinander verschieden sind, wird die Verstärkung des Verstärkers 5 weiter verändert, und zwar um zusätzliche Stufen in Richtung auf Angleichen der Pegel. Dieser Prozeß wird solange fortgeführt, bis die zwei Pegel gleich sind. Zu diesem Zeitpunkt bestimmt die CPU 11, daß die Farbsättigung richtig eingestellt ist, sie beendigt die Einstellung der Farbsättigung und beginnt mit der Einstellung des Farbtons.
Für die Einstellung des Farbtons werden die Pegel des Blausignals B während der Zeitdauern T&sub1;, T&sub2; und T&sub3; des weißen Balkens, des Cyanbalkens und des Magentabalkens detektiert und im RAM 13 gespeichert, und zwar dies auf Abtastimpulse hin, die von dem Abtastimpulsgenerator 27 zu passenden Zeitpunkten geliefert sind. Der während der Zeitdauer T&sub1; des weißen Balkens abgetastete Pegel wird als Bezugspegel benutzt. Die während der Zeitdauern T&sub2; und T&sub3; des Cyanbalkens und des Magentabalkens abgetasteten Pegel werden jeweils mit dem Bezugspegel verglichen. Wenn dabei irgendeine Differenz zwischen den während den Zeitdauern T&sub2; und T&sub3; abgetasteten Pegeln und dem Bezugspegel festgestellt wird, stellt dies die CPU 11 fest und sie liefert ein Steuersignal über den Digital/Analog-Wandler 21 an den Farbdemodulator selbst, um die Phase des Farbsubträgersignals zu verändern, das bei der Farbdemodulation benutzt wird. Sowie die Steuerung der Verstärkung des Verstärkers 5 ausgeführt wurde, wird die Phasensteuerung im Farbdemodulator 6 vorteilhafterweise stufenweise ausgeführt. Wenn die Pegel des Blausignals B während der Zeitdauern T&sub2; und T&sub3; nicht gleich dem Pegel des Blausignals während der Zeitdauer T&sub1; sind, wird die Phase Stufe um Stufe in die Richtung hin geändert, daß die Pegel angeglichen werden. Daraufhin werden, nämlich so wie bei der Einstellung der Farbsättigung, die Pegel wiederholt abgetastet und verglichen und die Phase des Farbsubträgersignals wird aufeinanderfolgend Stufe um Stufe verändert, bis die drei Pegel einander gleich groß geworden sind. Zu dieser Zeit bestimmt die CPU 11, daß der Farbton richtig eingestellt worden ist und beendigt die Farbton-Einstellung.
Als nächstes werden die Helligkeit und der Kontrast so eingestellt, daß sie den gewünschten Bezugswerten entsprechen, die als Bezugsdaten im ROM 12 gespeichert vorliegen. Die Helligkeit wird durch während der Zeitdauer T&sub1; des weißen Balkens erfolgendes Abtasten des Pegels des Blausignals B eingestellt und der Pegel wird mit dem Bezugswert des PROM 12 verglichen. Demzufolge überträgt die CPU 11 ein Steuersignal über den Digital/Analog-Wandler 21 an die Einstellschaltung 7, um darin eine Gleichstromverstärkung einzustellen. Der Kontrast wird durch während der Zeitdauer des schwarzen Balkens (BLK) des Farbbalkensignals erfolgendes Abtasten des Pegels des Blausignals eingestellt. Der Pegel wird mit dem Bezugswert verglichen und eine Wechselstromverstärkung wird in der Einstellschaltung 7 entsprechend dem Vergleich gesteuert.
Nach den Einstellungen der Farbsättigung, des Farbtons, der Helligkeit und des Kontrastes überträgt die CPU 11 ein Steuersignal an die Schalter-Schaltung 2, um den beweglichen Kontakt 2a gegen den feststehenden Kontakt 2c zu bewegen. Die CPU 11 überträgt desweiteren ein Steuersignal an den Zeichengenerator 23, um als Ausgangssignal ein anderes Zeichen-Videosignal zu liefern, das bewirkt, daß die Display- Wiedergabe einer Sentenz auf dem Bildschirm 9a erfolgt, um anzuzeigen, daß diese Einstellungen vollendet sind und das Einstellverfahren beendet ist. Nachdem diese Sentenz für eine vorgegebene Zeitdauer als Display wiedergegeben worden ist, schaltet die CPU 11 den beweglichen Kontakt 2a auf den feststehenden Kontakt 2b. Damit ist der Monitor 100 in seinen normalen Betriebszustand versetzt. Zu diesem Zeitpunkt kann ein zusammengesetztes Farbfernsehsignal (Farbvideosignal) in den Eingangsabschluß 1 gegeben werden, um Monitorbetrieb auszuführen. Die abschließenden Daten, die die Pegel des Blausignals B während der Zeitdauer T&sub1; und T&sub4; und der Zeitdauer des schwarzen Balkens des Farbbalkensignals anzeigen, werden jedoch in dem RAM 13 gespeichert, um die abgetasteten Daten zu haben, wenn die Farbsättigung, der Farbton und Helligkeit und Kontrast alle richtig eingestellt sind. Diese Daten sind dann nämlich für spätere Verwendung verfügbar, wie dies noch nachfolgend beschrieben wird.
Der Weißabgleich kann jetzt vorteilhaft eingestellt werden. Hierzu ist die Verwendung der Sonde 30 erforderlich. Um diese Arbeit zu beginnen, wird der Stecker 34 mit den Buchsen 44 verbunden und der Betreiber gibt über die Tastatur 14 einen Befehl ein, der den Beginn der Einstellung des Weißabgleichs anzeigt. Als Antwort auf diesen Befehl wird die CPU 11 mit einem Einstellprogramm 50 für Weißabglelch geladen, das in dem ROM 12 gespeichert ist. Die CPU 11 beginnt mit der Ausführung. Das Programm 50 ist in den Figuren 4A und 4B dargestellt. Wie daraus zu ersehen, bewegt die CPU 11 im Verfahrensschritt 52 (Figur 4A) den beweglichen Kontakt 2a zu dem feststehenden Kontakt 2b und der Zeichengenerator 23 wird veranlaßt, ein Ausgangssignal zu liefern. Dieses Ausgangssignal ist ein Zeichen-Fernsehsignal bzw. -Videosignal, das über die Rückwärtsstufenschaltungen zugeführt wird, um zu bewirken, daß der Bildschirm 9a eine Aufforderung für den Betreiber bildlich darstellt, mit der abgefragt wird, ob der Weißabgleich entsprechend vorausgehend gespeicherter Farbtemperaturinformation eingestellt werden soll, oder ob neue Farbtemperaturinformation zu messen und neu zu speichern ist. Der Betreiber gibt einen Befehl ein, der angibt, welchem Verfahren zu folgen ist. Der Tasteneingang wird in der Stufe bzw. dem Schritt 53 erkannt. Angenommen, es sei der zuvor gespeicherte Farbtemperaturwert zu benutzen, dann läuft das Verfahren 50 weiter zum Schritt 54, um die Einstellung des Weißabgleichs zu beginnen. Die Schritte 54 bis 73 sind in Figur 4B gezeigt.
Beim Schritt 54 bewirkt die CPU 11, daß der Zeichengenerator 23 ein Zeichen-Videosignal liefert, das zu einer bildlichen Darstellung der Anfrage an den Betreiber führt, nämlich welcher der vier Sätze im Speicher 33 des Sensors 30 gespeicherter Farbtemperaturwerte auszuwählen ist, um die Bezugswerte zu definieren. Der Betreiber kann wählen entweder den ersten Satz Farbtemperaturwerte, die vorangehend bei der Herstellung in der Fabrik im Speicher 33 gespeichert worden sind oder einen anderen Satz Farbtemperaturwerte, falls zusätzliche Sätze zuvor gemessen und im Speicher 33 gespeichert worden sind. Diese Auswahl kann er im Verfahren in den Schritten 88 bis 96 des Verfahrens 50 vornehmen, wie dies nachfolgend erläutert wird.
Der Betreiber identifiziert den ersten Satz Farbtemperaturdaten mittels eines mit Hilfe der Tastatur 14 eingegebenen Befehls. In dem Verfahrensschritt 55 überträgt die CPU 11 ein Signal über den Port 43 an den Speicher 33. Als Reaktion darauf gibt der Speicher 33 den ersten Satz Farbtemperaturdaten seriell aus und gibt diesen über den Port 43 zurück für Speicherung im RAM 13. Im Verfahrensschritt 56 bewirkt die CPU 11, daß der Zeichengenerator 23 ein Zeichen-Videosignal überträgt, um die Wiedergabe eines Bildes auf dem Bildschirm 9a zu bewirken, womit ein Fensteranteil bzw. eine Sensorfläche 9b an bestimmter Stelle des Bildschirms 9a definiert wird (Figur 2B). Vorteilhafterweise wird der Fensteranteil 9b in der Mitte des Bildschirms 9a plaziert und kann definiert sein durch eine geschlossene Schleife, die in Größe und Form dem Saugteil 30a des Sensors 30 entspricht. Das Zeichen-Videosignal des Zeichengenerators 23 bewirkt außerdem die Wiedergabe einer für den Betreiber bestimmten Instruktion, nämlich den Sensor 30 im Fensteranteil 9b auf dem Bildschirm 9a anzubringen. Die Definition des Fensterbereichs 9b an vorgegebener Stelle auf dem Bildschirm 9a, nämlich zur Positionierung des Photosensors 31, ermöglicht es der CPU 11 zu bewirken, daß die Abtast- und Halteschaltung 26 dort das Ausgangssignal zu vorgegebenem Zeitpunkt abtastet, wobei dies genau der vorgegebenen Position entspricht. Dies wird nachfolgend erläutert. Nachdem der Sensor 30 an dem Bildschirm 9a im Fensteranteil 9b angebracht worden ist, gibt der Betreiber in die Tastatur einen Befehl ein, daß das Verfahren (soweit) vervollständigt ist.
Im Verfahrensschritt 57 sendet die CPU 11 ein Steuersignal über den Ausgangsport 22 an die einstellbare Treiberschaltung 8, um alle drei Primärfarbsignale R, G und B derart abzuschneiden bzw. herunterzuregeln, daß von der CTR 9 kein Licht ausgesandt wird. Im Verfahrensschritt 58 bewirkt die CPU 11, daß die Schalter-Schaltung 29 den beweglichen Kontakt 25a auf den feststehenden Kontakt 25c schaltet, um das Ausgangssignal des Photosensors 31 über den Verstärker 32 und Stecker und Buchsen 34/44 zu erhalten. Die Abtast- und Halteschaltung 26 tastet das Ausgangssignal zu dem vorgegebenen Zeitpunkt ab, entsprechend der vorgegebenen Position des Photosensors 31 auf dem Bildschirm 9a. Das abgetastete Signal wird im Analog/Digital-Wandler 28 in Digitalform umgesetzt und im RAM 13 gespeichert. Da zu dieser Zeit die Treiberschaltung 8 die CRT 9 nicht betreibt, gibt der für die CPU 11 vorgesehene Wert nur einen Pegel von Umgebungslicht wieder, das in den Photosensor 31 von außerhalb des Monitors 10 gelangt ist. Folglich ist der zu diesem Zeitpunkt gewonnene Wert ein Wert für Umgebungslicht, der der detektierten Umgebungshelligkeit entspricht.
Im Verfahrensschritt 59 fügt die CPU 11 den Wert des Umgebungslichts dem Bezugs-Farbtemperaturwert hinzu, der von dem Speicher 33 im Verfahrensschritt 55 an das RAM 13 geliefert worden ist. Auf diese Weise ist der im RAM 33 gespeicherte Bezugswert durch den Umgebungslichtwert kompensiert zu einem Wert, der Gesamthelligkeit größer als die Helligkeit umgebenden Lichtes anzeigt, das in den Photosensor 31 gelangt ist. Der Wert bildet somit einen kompensierten Standardwert.
Im Verfahrensschritt 61 bewirkt die CPU 11 daraufhin, daß der bewegliche Kontakt 2a Kontakt mit dem feststehenden Kontakt 2d bekommt, um das Signal des Signalgenerators 24 zu erhalten. Dies wird von der CPU 11 gesteuert, um ein Fernseh- bzw. Videosignal geringer Helligkeit zu erzeugen. Die CPU 11 sendet zusätzlich ein Steuersignal an die Treiberschaltung 8 aus, um zu bewirken, daß diese das Grünsignal G und das Blausignal B unterdrückt. Dies führt dazu, daß der Bildschirm 9a ein Bild gleichförmig geringer Helligkeit roten Lichtes erzeugt. Im Verfahrensschritt 62 bewirkt die niedrige Helligkeit des roten Lichtes, die von dem Photosensor 31 empfangen ist, daß dieser ein Signal über den Verstärker 32 erzeugt, das die empfangene Gesamthelligkeit angibt. Diese schließt die geringe Helligkeit des roten Lichts und die des Umgebungslichts zum Zeitpunkt der Messung ein. Die CPU 11 bewirkt dann, daß der bewegliche Kontakt 25a mit dem feststehenden Kontakt 25c Kontakt bekommt. Das Ausgangssignal des Photosensors 31 wird dann über die Schalter-Schaltung 25 der Abtast- und Halteschaltung 26 zugeführt, die das Signal abtastet, das die Gesamthelligkeit für vorgegebene Zeitgabe angibt, die der Position des Photosensors 31 entspricht.
Das abgetastete Signal wird in Digitalform mittels des Analog/Digital-Wandlers 28 umgewandelt und im RAM 13 gespeichert. Im Verfahrensschritt 63 wird dieser die Gesamthelligkeit, eingeschlossen die Helligkeit des roten Lichts, angebener Wert des Verfahrensschritts 62 verglichen mit entsprechendem kompensiertem Bezugswert, nämlich wie er durch Umgebungslicht im Verfahrensschritt 59 kompensiert worden ist. Da der Betrag des Umgebungslichts, gemessen im Verfahrensschritt 58, angenommenerweise im wesentlichen gleich der Menge des Umgebungslichts ist, die in der im Verfahrensschritt 62 gemessenen Gesamthelligkeit eingeschlossen ist, sieht die Verwendung des kompensierten Bezugswertes einen wahren Vergleich der wirklichen Helligkeit des roten Lichts mit dem nicht kompensierten Bezugswert vor. Wenn der nicht kompensierte Bezugswert statt dessen benutzt worden wäre, würde keine Rechtfertigung für den falschen hohen Wert des gemessenen Wertes bestehen, nämlich im Gegensatz zum wahren Wert allein der Helligkeit des roten Lichtes und der Vergleich wäre ungenau.
Falls der Vergleich anzeigt, daß es dort eine Differenz zwischen dem Wert, der der gemessenen geringen Helligkeit des roten Lichts entspricht, und dem kompensierten Bezugswert im Schritt 63 vorliegt, gibt die CPU 11 im Verfahrensschritt 64 ein Steuersignal an die Treiberschaltung 8, um die Vorspannung der inneren Vorspannungsschaltung 8a für das Rotsignal R abzugeben, und zwar um das Maß einer Stufe, so daß die Helligkeit des roten Lichtes auf dem Bildschirm 9a um eine Stufe verändert ist.
Die CPU 11 geht dann wieder zum Verfahrensschritt 62 zurück, um wiederum die Gesamthelligkeit zu messen und den der gemessenen Helligkeit entsprechenden Wert mit dem kompensierten Bezugswert zu vergleichen und die Vorspannung für Rot zu verändern, falls das nötig ist. Dies erfolgt, bis der Wert der gemessenen Helligkeit gleich dem kompensierten Bezugswert ist oder der Wert innerhalb eines darum liegenden zulässigen Bereiches liegt. Wenn eine solche Gleichheit im Verfahrensschritt 63 festgestellt ist, steuert die CPU 11 im Verfahrensschritt 65 den Signalgenerator 24 so, daß er ein rotes Fernseh- bzw. Videosignal mit hoher Helligkeit liefert, das als rotes Licht hoher Helligkeit auf dem Bildschirm 9a wiedergegeben wird. Die CPU 11 wiederholt dann die Verfahrensschritte des Messens der Gesamthelligkeit auf dem Bildschirm 9a, vergleicht den entsprechenden Wert mit dem kompensierten Bezugswert für Rotsignal hoher Helligkeit und ändert die Vorspannung für das rote Licht soweit notwendig, um die geforderte Gleichheit zu erzielen. Dieser Prozeß wird fortgeführt, bis Gleichheit in der gleichen Weise wie in den Verfahrensschritten 51 bis 64 erzielt ist.
Daraufhin geht die CPU 11 zum Verfahrensschritt 71 über. In diesem wird eine Einstellung des Grünsignals durchgeführt, wobei dies genauso ausgeführt wird, wie dies für die Einstellung des roten Signals vorangehend beschrieben ist. Es wird dabei grünes Licht geringer Helligkeit und grünes Licht mit hoher Helligkeit gemessen und die entsprechenden Werte werden mit dem kompensierten Bezugswert verglichen. Die Vorspannung für das Grünsignal wird stufenweise so geändert, daß der gemessene Wert und der Bezugswert angeglichen sind. Im Verfahrensschritt 72 wird eine entsprechende Einstellung für Blau vorgenommen, um geringe Helligkeit und hohe Helligkeit des blauen Lichtes einzustellen. Wenn der Weißfarbabgleich mit dem Ende des Verfahrensschrittes 72 beendet ist, wird im Verfahrensschritt 73 der Zeichengenerator 23 veranlaßt, ein Zeichen-Fernsehsignal zu liefern, um auf dem Bildschirm anzuzeigen, daß die Einstellung des Weißabgleichs vervollständigt ist. Diese Anzeige wird für eine vorgegebene Zeitdauer in einem Anteil des Bildschirms 9a wiedergegeben, der außerhalb des Fensteranteils 9b liegt. Zum Beispiel erfolgt diese Wiedergabe in einem oberen Anteil des Bildschirms 9a, womit sichergestellt ist, daß sie für den Betreiber sichtbar ist. Das Verfahren 50 endet mit dem Verfahrensschritt 74 (Figur 4A) und der Farbfernsehmonitor 100 geht in den üblichen Betrieb zurück. Die zur Erzeugung des Weißabgleichs benutzten Werte, eingeschlossen sowohl der Satz Farbtemperaturwerte des Speichers 33 als auch die gemessenen Farbtemperaturwerte, bleiben zusätzlich im RAM 13 gespeichert, nachdem das Verfahren 50 abgeschlossen ist.
Es ist klar, daß ein Monitor 100 der vorliegenden Erfindung methodische Einstellung seines Weißabgleichs benötigt. Daher kann eintreten, daß bei einer zweiten oder einer folgenden Einstellung, nämlich wenn das Verfahren 50 den Verfahrensschritt 53 (Figur 4A) erreicht, daß der Betreiber anzeigen kann, daß der Weißabgleich im Hinblick auf einen neuen Satz Farbtemperaturwerte auszuführen ist, wobei dieser neue Satz anstelle des ersten Satzes der Farbtemperaturwerte zu setzen ist, der in der Fabrik in den Speicher 33 eingespeichert worden ist. Um einen neuen Satz Farbtemperaturwerte vorzusehen, wird der Monitor 100 selbst dazu benutzt, Rot-, Grün- und Blausignale mit hoher und mit niedriger Helligkeit zu erzeugen, die jeweils gemessen und dann im Speicher 33 gespeichert werden. Es ist angenommen, daß zu dieser Zeit der Monitor 100 richtig arbeitet oder auf einen speziell gewünschten Betriebszustand eingestellt wird, so daß die aus den Messungen abgeleitete Farbtemperatur genau der eines gewünschten Bezugszustandes entspricht. Jedoch wird bei der Messung dieser Signale niedriger und hoher Helligkeit wiederum der Sensor 30 aufgesetzt und schließt in die von ihm gemessene Helligkeit auch die Helligkeit des Umgebungslichts ein. Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird daher die Helligkeit des umgebenden Lichts ebenfalls bei diesem Speicherbetrieb gemessen und dazu verwendet, die gemessenen Werte zu korrigieren, um Einfluß umgebenden Lichtes auf den schließlich erzeugten Bezugswert zu beseitigen.
Falls der Betreiber durch Eingabe passenden Befehls in die Tastatur 14 anzeigt, daß neuer Bezugswert zu messen ist, geht die CPU 11 in einen Betriebszustand "Setzen des Memory" und setzt das Verfahren mit dem Verfahrensschritt 81 fort. Bei diesem wird bewirkt, daß der Zeichengenerator 23 ein Zeichen-Videosignal abgibt, das auf dem Bildschirm 9a wiederzugeben ist. Es ist dies die Anfrage, welche der vier Sätze an Werten erneut (oder anfänglich) durch Speichern neuer Werte an entsprechender Stelle des Speichers 33 zu definieren ist. Es sei angenommen, daß der Betreiber anzeigt, daß dies z.B. der zweite Satz sein soll. Dieser wird definiert durch Eingabe eines geeigneten Befehls über die Tastatur 14. Die CPU 11 setzt das Verfahren mit dem Verfahrensschritt 82 fort, indem der Zeichengenerator 23 das Zeichen-Videosignal als Ausgangssignal liefert. Dieses bewirkt die Anzeige des Fensteranteils 9b und der Anweisung an den Betreiber, den Sensor 30 auf dem Bildschirm 9a im Fensteranteil 9b anzubringen. Der Betreiber bringt den Sensor 30 am Fensteranteil 9b an und zeigt über die Tastatur 14 an, daß diese Maßnahme erledigt ist. Daraufhin folgend gibt die CPU 11 im Verfahrensschritt 83 ein Steuersignal an die Treiberschaltung 8 ab, um alle primären Farbsignale R, G, B zu unterdrücken, womit die CRT 9 in den Betriebszustand kommt, kein Licht auszusenden. Im Verfahrensschritt 84 bewirkt die CPU 11, daß der bewegliche Kontakt 25a Kontakt mit dem festen Kontakt 25c bekommt, so daß das Ausgangssignal des Photosensors 31 über den Verstärker 32 und die Schalter-Schaltung 25 an die Abtast- und Halteschaltung 26 gelangt, die das Ausgangssignal bei vorgegebener Zeitgabe entsprechend der Position des Photosensors 31 auf dem Bildschirm 9 abtastet. Das abgetastete Signal wird mittels des Analog/Digital-Wandlers 28 in digitale Form gebracht und im RAM 13 gespeichert. Die Verfahrensschritte 82 bis 84 entsprechen so den vorangehend beschriebenen Verfahrensschritten 56 bis 58.
Im Verfahrensschritt 85 wird ein rotes Fernsehsignal niedriger Helligkeit vom Signalgenerator 24 erzeugt. Dieses geht an die CRT 9. Das grüne und das blaue Signal G und B sind von der Treiberschaltung 8 unterdrückt, nämlich wie im Verfahrensschritt 61. Im Verfahrensschritt 86 gibt der Photosensor 31 ein Signal, das der geringen Helligkeit des roten Lichts und dem Umgebungslicht entspricht, die der Photosensor 31 empfangen hat, über den Schalter 25 an den Analog/Digitalwandler 28. Dabei hat der bewegliche Kontakt 25a dann Kontakt mit dem feststehenden Kontakt 25c. Im Wandler 28 wird das Signal in Digitalform umgewandelt und es wird im RAM 13 gespeichert, wie dies oben zum Verfahrensschritt 62 beschrieben ist. In der Betriebsweise "Speichersetzen" wird der gemessene Wert natürlich nicht mit jeglichem Bezugswert verglichen, da der gemessene Wert vorgesehen ist, selbst der Bezugswert zu werden. Nachdem der das Maß der niedrigen Helligkeit des roten Lichtes zusammen mit dem Umgebungslicht anzeigende Digitalwert im RAM 13 gespeichert worden ist, wird ein Rotsignal hoher Helligkeit vom Signalgenerator 24 im Verfahrensschritt 87 erzeugt. Dessen Wert wird in der gleichen Weise wie in den Verfahrensschritten 85 und 86 gemessen und gespeichert.
Im Verfahrensschritt 91 werden die niedrige Helligkeit und die hohe Helligkeit des grünen Lichts gemessen und im RAM 13 gespeichert. Während des Verfahrensschritts 92 wird die niedrige Helligkeit und die hohe Helligkeit des blauen Lichts gemessen und gespeichert. Wenn die Meßverfahren entsprechend den Verfahrensschritten 85 bis 92 ausgeführt sind, wird der Wert des Umgebungslichts, gemessen im Verfahrensschritt 84, von allen den obengenannten Messungen niedriger und hoher Helligkeit roten, grünen und blauen Lichts abgezogen, nämlich um die wahren Werte des jeweiligen farbigen Lichts zu erhalten, in denen der Beitrag des Umgebungslichts beseitigt ist. Im Verfahrensschritt 94 wird dann der korrigierte Wert über den Port 43 an den Speicher 33 übertragen und im Speicher 33 an dem Ort eingeschrieben, der den zweiten Satz Farbtemperaturwerte definiert, so wie im Verfahrensschritt 81 ausgewählt. Im Verfahrensschritt 95 bewirkt ein Zeichen-Videosignal des Zeichengenerators 23 die Wiedergabe einer "vervollständigten" Anzeige auf dem Bildschirm 9a. Im Verfahrensschritt 96 ist das Verfahren 50 beendet und der Farbfernsehmonitor 100 geht in seinen normalen Betriebszustand zurück.
In Übereinstimmung mit einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen zweiten Sensor 100' zu verwenden, um Bezugs-Farbtemperaturwerte für den Monitor 100 zu erzeugen. Wie dies in Figur 2B gezeigt ist, wird ein Monitor 100' als Bezugs-Lichtquelle verwendet, wobei angenommen ist, daß dieser richtig arbeitet. Diesem Monitor werden die Primärfarbsignale R, G, B der Matrixschaltung 4 des Monitors 100 über eine Verbindung 45 (Figur 1) und ein Kabel 110 (Figur 2B) zugeführt. Konsequenterweise erscheinen alle entsprechend Befehlen der CPU 11 erzeugte Bilder auf dem Bildschirm 109' des Monitors 100'. Obgleich der feste Anteil 9b in gestrichelten Linien auf dem Bildschirm 9a des Monitors 100 zum Zwecke der vorliegenden Beschreibung wiedergegegeben ist, erscheint er in der Praxis auf dem Bildschirm 109' des Monitors 100' hinter dem Sensor 30.
In der BetriebsweiSe "Speichersetzen" bei Benutzung des Monitors 100' als Bezugslichtquelle drückt die Verbindung 45 im Verfahrensschritt 83 die Primärfarbsignale R, G, B auf einen vorgegebenen Pegel herab, z.B. -5 IRE, und die Treiberschaltung des Monitors 100' erzeugt rotes, grünes und blaues Licht mit niedriger Helligkeit und großer Helligkeit zu vorgegebenen Zeitpunkten, nämlich entsprechend geeigneten Zeitpunkten zur Messung, wie dies vorangehend zu den Verfahrensschritten 84 bis 93 beschrieben ist. Der Stecker 34 ist bei dieser Betriebsweise "Speichersetzen" mit den Buchsen 44 des Monitors 100 verbunden. Die gemessenen Werte gehen somit direkt an das RAM 13 des Monitors 100 und dann zurück an den Speicher 33 des Sensors 30. Auf diese Weise können Bezugswerte von einer bekannten Bezugsquelle für eine Anzahl verschiedener Monitore vorgesehen sein, um die verwendeten Bezugswerte zu standardisieren.
Am Ende des wie oben beschriebenen Einstellungsverfahrens bleiben die Daten, die korrekte Verstärkung, Vorspannung usw., Pegel für Farbsättigung, Farbton, Helligkeit, Kontrast und Weißabgleich anzeigen, in dem RAM 13 gespeichert. Da der RAM 13 batterieunterstützt 16 ist, werden die Daten nicht gelöscht, wenn der Monitor 100 ausgeschaltet wird. Vielmehr bleiben sie im RAM 13 bewahrt. Es wird daher der nächste Monitor 100 eingeschaltet und die CPU 11 überträgt Steuersignale an die Rückwärtsstufenschaltungen, um diese entsprechend den im RAM 13 gespeicherten relevanten Werten zu setzen, um damit justiert eingestellte Farbsättigung, Farbton, Helligkeit, Kontrast und Weißabgleich zu schaffen, wie vorangehend dargelegt.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung können daher Farbsättigung, Farbton, Helligkeit, Kontrast und Weißabgleich automatisch justiert eingestellt werden. Da die für niedrige und für hohe Helligkeit roten, blauen und grünen Lichts gemessenen Daten hinsichtlich Umgebungslichtes kompensiert sind, ist es möglich, die Bezugswerte während der Betriebsweise des Weißabgleichs hinsichtlich umgebenden Lichts zu kompensieren, das im speziellen Zeitpunkt vorliegt. Es ist auch möglich, gemessene Bezugswerte hinsichtlich des Umgebungslichts einzustellen, das zu einem bestimmten Zeitpunkt vorliegt.
Da die Messung der Bezugswerte zu einem Zeitpunkt erfolgt und die Einstellung des Weißabgleichs zu späterer Zeit erfolgen kann, ist es leicht möglich, daß das Umgebungslicht zu diesen beiden Zeitpunkten verschieden ist. Es ist ein sehr vorteilhaftes Merkmal der vorliegenden Erfindung, daß das Umgebungslicht zu einem Zeitpunkt gemessen ist, zu dem der Wert des Umgebungslichts benutzt wird, sowohl während der Messung des Bezugswertes als auch der Einstellung des Weißabgleichs. Es ergibt sich damit eine wahre Berücksichtigung der tatsächlich vorliegenden Bedingungen. Dieses Merkmal der vorliegenden Erfindung hat den zusätzlichen Vorteil, daß Abweichung und Drift des Verstärkers 32 zu dem Zeitpunkt, zu dem das Umgebungslicht gemessen ist, als Komponente des Umgebungslichts angesehen werden kann, da diese Komponente zum gleichen Maß sowohl bei der Messung des Umgebungslichts als auch bei den unmittelbar folgenden Messungen des Lichts und der niedrigen Helligkeit des Farblichts vorliegt. Konsequenterweise beseitigt die Kompensation der während es Weißabgleichs gemessenen Werte und die Korrektur während der Betriebsweise "Speichersetzen" die Abweichung und die Drift bezüglich der wahren Werte. Es ist daher unnotwendig, hier einen überaus komplizierten und kostspieligen Zerhackerverstärker als Verstärker 32 zu verwenden, nämlich um absoluten Versatz und Drift desselben zu vermindern. Auch kann der Sensor 30 konsequenterweise hinsichtlich seines Aufbaues vereinfacht sein und ist weniger kostspielig.
Die Messung des Umgebungslichts in den Verfahrensschritten 58 und 84 wird nachfolgend im einzelnen mit Bezug auf die Figur 5 beschrieben. Diese ist ein Fließbild eines Verfahrens 100, das in dem ROM 12 gespeichert ist. Beim Verfahrensschritt 101 wird die CPU 11 mit dem Verfahren 100 geladen und im Verfahrensschritt 102 wird das Umgebungslicht 16 mal gemessen. Die 16 Messungen erfolgen, weil das Umgebungslicht selbst proportional stark schwanken kann. Eine Mittelung der Umgebungslichtmessung ist eine geeignetere Messung des Umgebungslichts nämlich hinsichtlich desjenigen, was dann vorliegt, wenn die Messung hoher Helligkeit und niedriger Helligkeit des farbigen Lichts bald nachfolgend erfolgt.
Im Verfahrensschritt 103 wird die Differenz zwischen dem Maximum und dem Minimum der 16 Meßwerte errechnet und im Verfahrensschritt 104 wird entschieden, ob diese Differenz innerhalb vorgegebener Toleranzgrenzen liegt. Wenn die Differenz innerhalb der Toleranz liegt, werden die Schwankungen des Umgebungslichts als so klein angesehen, daß sie ignoriert werden können, d.h. das Umgebungslicht erweist sich als genügend konstant. Es wird dann angenommen, daß das Umgebungslicht, das bei einer jeden Messung niedriger und hoher Helligkeit farbigen Lichts zugegen ist, genügend kompensiert werden kann durch die Werte, die das im Verfahrensschritt 102 gemessene Umgebungslicht anzeigen. Daher wird im Verfahrensschritt 105 ein Mittelwert aus den 16 gemessenen Werten errechnet und im Verfahrensschritt 106 wird dieser Mittelwert im RAM 13 als Umgebungslichtwert gespeichert. Das Programm 100 endet mit dem Verfahrensschritt 107.
Wenn andererseits im Verfahrensschritt 104 festgestellt wird, daß die Differenz zwischen Maximum und Minimum der Werte die Toleranzgrenze überschreitet, wird angenommen, daß die Schwankungen des Umgebungslichts zu groß sind, daß sie ignoriert werden können. Diesbezüglich sei z.B. eine Situation angenommen, bei der Licht gerade eingeschaltet worden ist oder verschiedene Lichtquellen flackern. Daraufhin bewirkt die CPU 11 im Verfahrensschritt 111, daß der Zeichengenerator 23 ein Zeichen-Videosignal als Ausgangssignal liefert, mit dem angezeigt wird, daß der Weißabgleich nicht hinsichtlich des gerade gemessenen Umgebungslichtes eingestellt werden kann. Das Verfahren geht dann zum Verfahrensschritt 102 zurück, um das Umgebungslicht wiederum zu messen, um zu bestimmen, ob sich die vorliegenden Bedingungen stabilisiert haben. Dieses Verfahren wird dann solange wiederholt, bis das Umgebungslicht akzeptable Meßwerte liefert oder bis der Betreiber das Verfahren beendet.
Wie oben erwähnt, sind verschiedene Typen von Farbbalkengeneratoren zur Erzeugung verschiedener Farbbalkensignale verfügbar. Zum Beispiel sind dies das EIA-Farbbalkensignal nach Figur 3A, das Voll-Halbbild- Farbbalkensignal nach Figur 3B und andere Farbbalkensignale wie z.B. das EBU (European Broadcasting Union)-Farbbalkensignal, das nicht dargestellt ist. Das als Standard ausgewählte Farbbalkensignal unterscheidet sich von Region zu Region, d.h. es kann sowohl in Amerika und in Europa verschieden sein als auch verschieden sein von Fernsehstation zu Fernsehstation. Wie oben erwähnt, ist es daher notwendig, für den Betreiber, diejenige Type des Farbbalkensignals einzugeben, das zu verwenden ist, um die Einstellung der Farbsättigung und des Farbtons auszuführen. Da es jedoch bei dieser automatischen Einstellung notwendig ist, die während gewisser Farbbalkendauern, z.B. den Zeitdauern T&sub1; - T&sub4; nach Figur 3, erzeugten Videosignale abzutasten, ist es für den Abtastimpulsgenerator 27 notwendig, die Abtastimpulse für die Abtast- und Halteschaltung 26 zu den richtigen Zeitpunkten während der horizontalen Abtastdauer zu erzeugen, so daß die richtigen Farbbalken abgetastet werden. Wenn verschiedene Farbbalkensignale möglich sind, ist jedoch eine Impulse erzeugende Schaltung, die separat die ganze Vielfalt der Abtastimpulse erzeugen kann, im allgemeinen sehr kompliziert und kostspielig. Um diese Schwierigkeit zu beheben, ist in Figur 6 ein verbesserter Abtastimpulsgenerator 27 zur Verwendung in einem Monitor 100 zusammen mit den Elementen des Monitors 100 der Figur 1, mit denen dieser Generator zusammenarbeitet, wiedergegeben.
Es sei nunmehr auf die Figur 6 Bezug genommen. Der Abtastimpulsgenerator 27 hat einen 8-Bit-Vertikaladressenzähler 71, dem Horizontal- Synchronisierimpulse Ph und Vertikal-Synchronisierimpulse Pv zugeführt werden, die aus dem Eingangs-Farbbalkensignal separiert sind. Die Horizontal-Synchronisierimpulse Ph werden an einem Zähleingang des Zählers 71 erhalten. Die Vertikal-Synchronisierimpulse Pv werden an einem Rücksetzeingang erhalten. Der vom Zähler 71 erzeugte Ausgangswert Cv wird daher zu Beginn einer jeden Halbbildperiode auf Null zurückgesetzt und wird bei einer jeden Zeile um Eins vergrößert. Der gezählte Werte Cv repräsentiert somit die vertikale Adresse der momentanen Abtastposition. Da die Anzahl der horizontalen Zeilen im NT SC-System 262,5 und im CCIR-System 312,5 beträgt und der Zähler 71 8-Bit-Genauigkeit besitzt, erfolgt beim Zähler 71 ein Übertrag dann, wenn der gezählte Wert Cv 255 erreicht. Der Zähler 71 ist daher so aufgebaut, daß er nach dem Zählen von 255 horizontalen Synchronisierimpulsen Ph stoppt und diesen Wert solange beibehält bis das nächste vertikale Synchronisiersignal Pv kommt. Die Position, in der der Sensor 30 auf dem Bildschirm 9a angebracht ist, wird daher so ausgewählt, daß sie oberhalb des unteren Anteils des Bildschirms 9a oberhalb der 255-ten horizontalen Zeile des Bildes liegt.
Der vom Zähler 71 gezählte Wert Cv geht an den einen Eingang einer 8-Bit-Vergleicherschaltung 72. Ein ROM 12 oder ein ROM 13 speichert die vertikalen Adressendaten Dv des gewünschten Abtastpunktes, für den beabsichtigt ist, daß er einer abzutastenden Position innerhalb des Farbbalkens entspricht. Die vertikalen Adressendaten Dv werden von der CPU 11 über einen Datenbus 19D innerhalb des Systembus 19 einer Verriegelung 73 zugeführt, worin sie verriegelt und dann als zweites Eingangssignal der Vergleicherschaltung 72 zugeführt werden.
In gleicher Weise schließt der Abtastimpulsgenerator 27 einen 8-Bit-Horizontaladressenzähler 74 ein, der mit einem Taktimpuls Pc eines Oszillators 78 gespeist wird. Der Taktimpuls Pc hat eine Frequenz, die passend ist, eine jede horizontale Zeile in höchstens 255 Teile aufzuteilen, so daß ein jeder Teil durch eine 8-Bit-Adresse wiedergegeben werden kann. Ein Beispiel für eine passende Frequenz ist 3,5 MHz. Der horizontale Adressenzähler 74 erhält den Taktimpuls Pc an seinem Zähleingang und erhält den Horizontalsynchronisierimpuls Ph an seinem Rücksetzeingang. Der Ausgangs-Zählwert Ch des Zählers 74 wird daher zu Beginn einer jeden horizontalen Abtastdauer auf Null zurückgesetzt und wird bei jedem Taktimpuls Pc um Eins vergrößert, so daß der gezählte Wert Ch eine horizontale Adresse der laufenden Abtastposition repräsentiert.
Der vom Zähler 74 gezählte Wert Ch geht an den einen Eingang einer 8-Bit-Vergleicherschaltung 75, die der Vergleicherschaltung 72 entspricht. In analoger Weise zu den vertikalen Adressendaten Dv sieht die CPU 11 horizontale Adressendaten Dh vor, die die horizontale Adresse des Abtastpunktes innerhalb des Farbbalkens definieren. Diese gehen über einen Datenbus 19D zu einer Verriegelung 76, in der Verriegelung erfolgt und gehen dann an eine Vergleicherschaltung 75 als deren zweitem Eingang.
Die Vergleicherschaltung 72 vergleicht vertikale Adressendaten Dv mit gezählten Werten Cv, um ein Ausgangssignal Yv zu erzeugen, das normalerweise klein ist und das groß wird, wenn Dv gleich Cv ist. Das Ausgangssignal Yv wird der Vergleicherschaltung 75 als Aktivierungssignal zugeführt. Die Vergleicherschaltung 75 vergleicht horizontale Adressendaten Dh mit gezählten Werten Ch, um ein Vergleichsausganssignal Yh zu erzeugen. Dieses ist normalerweise klein und wird groß, wenn Dh gleich Ch ist. Es wird als Trigger einem monostabilen Multivibrator 77 zugeführt. Das Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators 77 geht an die Abtast- und Halteschaltung 26 als Abtastimpuls Ps.
Die Arbeitsweise des Abtastimplsgenerators 27 ist die folgende. Die Vergleicherschaltung 72 wird immer aktiviert und vergleicht wiederholt gezählte Werte Cv mit vertikalen Adressendaten Dv, um die horizontale Abtastdauer zu bestimmen, in der Cv gleich Dv ist. An diesem Punkt wird das Ausgangssignal Yv groß und aktiviert die Vergleicherschaltung 75. Während dieser Aktivierungsdauer vergleicht die Vergleicherschaltung 75 wiederholt horizontale Adressendaten Dh mit gezählten Werten Ch und liefert ein Ausgangssignal Yh mit hohem Pegel dann, wenn die zwei gleich sind. Der Abtastzeitpunkt ist daher als Abtastposition mit vertikaler Adresse Dv und horizontaler Adresse Dh definiert, wie dies mittels der CPU 11 spezifiziert ist. Immer wenn der in der CRT 9 erzeugte Elektronenstrahl auf das Farbbalkensignal hin diese Abtastposition erreicht, wird das Signal Yh groß und triggert den monostabilen Multivibrator. Dieser liefert dann als Ausgangssignal einen Abtastimpuls Ps, der eine vorgegebene große Impulsbreite hat. Das Resultat ist, daß die Abtast- und Halteschaltung 26 das Farbbalkensignal zu dem Zeitpunkt abtastet, zu dem das passende Farbbalkensignal erzeugt ist, d.h. dann, wenn die Abtastposition bei einer vertikalen Adresse Dv und einer horizontalen Adressen Dh ist.
Infolge der Benutzung des Abtastimpulsgenerators 27 mit dem in Figur 6 angegebenen Aufbau kann der Abtastpunkt oder können die Abtastpunkte in einfacher Weise willkürlich ausgewählt werden, indem man die vertikale und die horizontale Adresse Dv und Dh angibt und diese Adressen zwecks Benutzung seitens der CPU 11 zur Speicherung in das RAM 13 eingibt. Alternativ können bekannte Adressen für bekannte Farbbalkensignale in dem ROM 12 gespeichert werden und der Betreiber braucht nur den benutzten Typ des Farbbalkensignals anzugeben bzw. zu identifizieren. Es ist daher möglich, die Daten zu erhalten, die den Pegel eines gewünschten Farbsignals angeben, nämlich um die Einstellung der Farbsättigung und des Farbtons durchzuführen, gleichgültig, welches Farbbalkensignal verwendet wird. Die horizontalen und vertikalen Adressendaten Dv und Dh des gewünschten Abtastpunktes können in den RAM 13 über die Tastatur 14 im voraus eingegeben und dort zum Zeitpunkt der Einstellung ausgelesen werden. Damit ist sowohl die Hardware als auch die Software vereinfacht oder kann auch über die Tastatur 14 zum Zeitpunkt der Einstellung eingegeben werden.
Die Arbeitsweise des Monitors 100 zur Durchführung der Einstellung der Farbsättigung mit einer oben beschriebenen Impulserzeugerschaltung 27 ist in Figur 7 dargestellt. Das Verfahren wird beim Verfahrensschritt 281 geladen und im Verfahrensschritt 282 bewirkt die CPU 11, daß der Zeichengenerator 23 Zeichen-Videosignale überträgt, die den Betreiber auffordern, eine Identifikation hinsichtlich eines zu verwendenden speziellen Farbbalkensignals einzugeben. Nachdem der Betreiber diese Identifikation über die Tastatur 14 eingegeben hat, setzt die CPU 11 die Schalter-Schaltungen 2 und 25 in die in Figur 1 angegebenen Positionen bzw. Stellungen. Das heißt, daß der bewegliche Kontakt 2a Kontakt mit dem feststehenden Kontakt 2b und der bewegliche Kontakt 25a Kontakt mit dem feststehenden Kontakt 25b bekommt. Im Verfahrensschritt 84 werden die Vertikal- und Horizontaladressendaten Dv( ), Dh( ), die die vertikale und die horizontale Adresse des Abtastpunktes innerhalb des weißen Balkens angeben, aus dem ROM 12 ausgelesen und über den Datenbus 19D zugeführt, um jeweils in Verriegelungen 73 und 76 verriegelt zu werden. Wenn daraufhin die Abtastposition diejenige Adresse erreicht hat, die durch die vertikalen und horizontalen Adressendaten Dv( ) und Dh( ) angegeben ist, d.h. wenn der Abtastpunkt sich innerhalb des weißen Balkens befindet, wird der Abtastimpuls Ps erzeugt und der Abtast- und Halteschaltung 26 zugeführt, um an dieser Stelle das Blausignal B abzutasten. Das Datensignal, das den Pegel des Blausignals angibt, ist über den Analog/Digital-Wandler 28 zu erhalten. Im Verfahrensschritt 287 wird dieses Datensignal im RAM 13 gespeichert. Im Verfahrensschritt 291 werden die Vertikal- und Horizontaladressendaten Dv(B) und Dh(B), die die vertikale und die horizontale Adresse des Abtastpunktes innerhalb des blauen Balkens angeben, aus dem ROM 12 ausgelesen. Sie werden jeweils mittels Verriegelungen 73 und 76 im Verfahrensschritt 292 verriegelt. In der oben angezeigten Weise, nämlich wenn die Schreibposition gleich der Abtastposition ist, geht der Abtastimpulse Ps an die Abtast- und Halteschaltung 26 und der Pegel des Blausignals ß im blauen Balken wird abgetastet. Das Datensignal, das den Pegel angibt, ist über den Analog/Digital-Wandler 28 zu erhalten. Dieses Datensignal wird dann im RAM 13 in dem Verfahrensschritt 294 gespeichert. In dem Verfahrensschritt 295 vergleicht die CPU 11 den Pegel des Blausignals B, der während des weißen Balkens abgetastet und im Verfahrensschritt 287 gespeichert worden ist, mit dem Pegel des Blausignals B, das während des blauen Balkens abgetastet und im Verfahrensschritt 294 gespeichert worden ist. Wenn diese zwei Pegel nicht gleich groß sind, geht die CPU 11 zum Verfahrensschritt 296 über, in dem die Verstärkung des Verstärkers 5 um eine Stufe verändert wird, wie dies oben bereits erörtert ist. Es wird damit der Pegel des Trägers des Farbsignals verändert. Die CPU 11 geht dann zum Verfahrensschritt 293 zurück, um die Arbeitsweise der Verfahrensschritte 293 bis 296 zu wiederholen, bis der Pegel des blauen Signals B, das während des blauen Balkens abgetastet ist, gleich dem Pegel des blauen Signals B ist, das während des weißen Balkens abgetastet ist. Wenn die zwei Pegel übereinstimmen oder innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches liegen, wird entschieden, daß die Farbsättigung richtig justiert eingestellt ist und die CPU 11 beendet das Verfahren 200 mit dem Verfahrensschritt 97.
Der in Figur 6 dargestellte Abtastimpulsgenerator 27 ist auch dann bei Einstellung des Weißabgleichs vorteilhaft zu verwenden, wenn die Daten, die die vertikalen und die horizontale Adresse des Photosensors 31 angeben, mittels der CPU 11 vom ROM 12 zugeführt und in den Verriegelungen 73 und 76 zum Vergleich mit den gezählten Werten Cv und Ch verriegelt werden. Wie oben erörtert, befindet sich diese Position vorteilhafterweise in der Mitte des Bildschirms 9a.

Claims

1. Vorrichtung, mit der automatisch ein Farbabgleich eines farbfernsehmonitors (100) herzustellen ist, der eine Farb-Kathodenstrahlröhre (9) mit einer Bildoberfläche (9a) hat, auf der ein Fernsehbild wiederzugeben ist und

die eine einstellbare Treiberschaltung (8) hat, mit der die Erzeugung eines Farbbildes durch die Farb-Kathodenstrahlröhre (9) zu betreiben ist,

gekennzeichnet durch,

eine Sensoreinrichtung (30), die für eine trennbare Anbringung auf der Bildoberfläche (9a) angepaßt ist, um dort die Helligkeit des Umgebungslichtes dann festzustellen, wenn die Treiberschaltung (8) diese Farb-Kathodenstrahlröhre (9) nicht betreibt, und um Umgebungslicht-Daten zu liefern, die der festgestellten Helligkeit des Umgebungslichts entsprechen;

eine Quelle für Bezugsdaten (12), die einen Bezugs-Farbabgleich des Farbbildes anzeigen;

eine Kompensatorschaltung (11) zum Kompensieren dieser Bezugsdaten entsprechend den Umgebungslicht-Daten und

eine Einstelleinrichtung (11,21,22) zur Steuerung der einstellbaren Treiberschaltung (8) in Abhängigkeit von den kompensierten Bezugsdaten, um einen erkennbaren Farbabgleich des Farbbildes, unabhängig von der Helligkeit des Umgebungslichts, zu schaffen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß Mittel zur Steuerung der Farb-Kathodenstrahlröhre (9) umfaßt sind, um auf der Bildfläche (9a) ein Fernsehbild wiederzugeben, einschließend einen vorgegebenen Sensorbereich (9h), wobei die Sensoreinrichtung (30) zur Anbringung an diesem vorgegebenen Sensorbereich (9h) angepaßt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Sensoreinrichtung (30) einen Sensor (31) und eine Speichereinrichtung (33) zur Speicherung einer Vielzahl von Sätzen von Farbtemperatur-Daten einschließt, die von dieser Speichereinrichtung (33) als diese Bezugsdaten zu erhalten sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Steuereinrichtung einen Impulsgenerator einschließt, der dann einen Impuls erzeugt, wenn eine Abtastposition der Farb- Kathodenstrahlröhre (9) zusammenfällt mit einer Position des Sensors (31), wenn die Sensoreinrichtung (30) an dem Bildschirm (9a) angebracht ist, wobei der Sensor (31) die Helligkeit des Umgebungslichts diesem Impuls entsprechend feststellt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Speichereinrichtung ein nichtflüchtiger Speicher (33) ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß einer der Datensätze ein Satz Farbtemperatur-Daten bei einer vorgegebenen Farbtemperatur ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch,

daß die Einstelleinrichtung einschließt:

eine Speichereinrichtung (13) mit beliebigem Zugriff zum Speichern eines ausgewählten Satzes der Sätze von Farbtemperatur-Daten der erstgenannten Speichereinrichtung (33) und der Umgebungslicht-Daten des Sensors (31) und

eine zentrale Prozessoreinheit (11), zum Verarbeiten dieses ausgewählten Satzes der Farbtemperatur-Daten und der Umgebungslicht- Daten.

58. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet dadurch, daß die Kompensationsschaltung (11) die kompensierten Bezugsdaten dadurch erzeugt, daß die Umgebungslicht-Daten dem Satz der Farbtemperatur-Daten, die in der Speichereinrichtung (13) mit beliebigem Zugriff gespeichert sind, hinzuaddiert und daß die kompensierten Bezugsdaten dann in dieser Speichereinrichtung (13) mit beliebigem Zugriff gespeichert werden.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet dadurch, daß Mittel (11,19,43) zum Obertragen von Daten zwischen der Speichereinrichtung (13) mit beliebigem Zugriff und der zuerst genannten Speichereinrichtung (33) umfaßt sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß die Einstelleinrichtung desweiteren eine Batterie (16) einschließt, die zur Ergänzung der Speichereinrichtung (13) mit beliebigem Zugriff während des Abschaltens der Netzstromversorgung vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet dadurch, daß die Sensoreinrichtung (30) eine Gesamthelligkeit, eingeschlossen die Helligkeit des Umgebungslichts, und eine Bildhelligkeit dann feststellt, wenn die Treiberstufe (8) die Farb-Kathodenstrahlröhre (9) treibt und Daten der Gesamthelligkeit entsprechend der festgestellten Gesamthelligkeit liefert.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet dadurch, daß eine/die zentrale Prozessoreinheit (11) die Daten der Gesamthelligkeit mit den kompensierten Bezugsdaten vergleicht und die einstellbare Treiberstufe (8) entsprechend diesem Vergleich steuert.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet dadurch, daß die zentrale Prozessoreinheit (11) die einstellbare Treiberstufe (8) derart steuert, daß die Gesamtlicht-Daten und die kompensierten Bezugsdaten ausgeglichen werden.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 13, gekennzeichnet dadurch, daß eine/die zentrale Prozessoreinheit (11) die Umgebungslicht- Daten von den Gesamtlicht-Daten subtrahiert, um einen der Sätze Farbtemperatur-Daten zu erzeugen und den erzeugten Satz Farbtemperatur-Daten in die Speichereinrichtung (33) der Sensoreinrichtung (30) einzuspeichern.

15. Verfahren, mit dem ein Farbabgleich eines Farbfernsehmonitors (100) geschaffen wird, der eine Farb-Kathodenstrahlröhre (9) einschließt, die eine Bildoberfläche (9a) hat, auf der ein Farbfernsehbild wiedergegeben wird, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:

Feststellen einer Umgebungslicht-Helligkeit auf der Bildoberfläche (9a) dann, wenn die Farb-Kathodenstrahlröhre (9) nicht betrieben wird;

Erzeugen von Umgebungslicht-Daten entsprechend der festgestellten Umgebungslicht-Helligkeit;

Vorsehen von Bezugsdaten, die einen Bezugs-Farbabgleich des Farbbildes anzeigen;

Kompensieren dieser Bezugsdaten entsprechend dieser Umgebungslicht-Daten und

einstellbares Betreiben dieser Farb-Kathodenstrahlröhre (9) abhängig von den kompensierten Bezugsdaten, um einen erkennbaren Farbabgleich des Farbbildes, unabhängig von der Helligkeit des Umgebungslichtes, zu erkennen.

16. Verfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:

Feststellen der Gesamthelligkeit auf der Bildoberfläche (9a), eingeschlossen die Umgebungshelligkeit und eine Bildhelligkeit, dann, wenn die Farb-Kathodenstrahlröhre (9) in Betrieb ist; Bilden von Gesamtlicht-Daten entsprechend der festgestellten Gesamthelligkeit; und

Vergleich dieser Gesamthelligkeits-Daten mit den kompensierten Bezugsdaten;

wobei der Verfahrensschritt des einstellbaren Betriebs dieser Kathodenstrahlröhre (9) entsprechend diesem Vergleich durchgeführt wird.