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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Wiedergeben eines
Bildes an einer Elektronenstrahlröhre mit einer Video-Signalverarbeitungsschaltung, die
u.a. eine Vorverstärkung des Video-Signals entweder mit einer bestimmten maximalen
Verstärkung oder mit einer verringerter Verstärkung gegenüber der maximalen
Verstärkung gewährleistet zum Ändern des Bildkontrastes mittels einer einer
Kontraststeuerklemme der genannten Verarbeitungsschaltung zugeführten veränderlichen
Steuerspannung, wobei diese Vorrichtung weiterhin eine Kontraststeuerschaltung aufweist,
welche die nachfolgenden Elemente umfaßt:
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- eine Anordnung zum Vergleichen von Spitzenwerten des Video-Signals (von
jedem der Video-Signale R (rot), V (grün), B (blau)) mit einer Bezugsschwelle, wobei
das Signal das abgegeben wird wenn diese Schwelle überschritten wird, nach
Integration, der genannten Kontraststeuerklemme zugeführt wird,
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- eine handmäßige Kontrasteinstellvorrichtung zum Liefern eines Signals, das
ebenfalls der genannten Kontraststeuerklemme zugeführt wird.
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Die Kontrastregelung eines an einer Elektronenstrahlröhre
wiedergegebenen Video-Bildes beabsichtigt, mehrere technische oder ästhetische Anforderungen zu
erfüllen.
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An erster Stelle ist es üblich, den mittleren Wert des
Elektronenstrahlstromes der Röhre zu begrenzen, hauptsächlich zur Gewährleistung einer Betriebszeit
dieser Röhre entsprechend den vom Entwerfer spezifizierten Lebenserwartungen
(vorzeitiges Altern der Kathoden, wenn der Hauptstrählstrom zu hoch ist) und ebenfalls
zur Gewährleistung davon, daß die Schaltungsanordnungen, welche die sehr hohe
Spannung erzeugen, mit äußerster Sicherheit funktionieren können. Für den Fall, daß
ein sehr helles Bild wiedergegeben werden soll, gibt es durchaus einen Grund, die
Verstärkung des Video-Signals zu verringern, und zwar unter Beibehaltung des
Schwarzpegels, bis ein Strählstrom erhalten worden ist, der die festgelegte Grenze nicht
überschreitet. Dies bedeutet, daß eine automatische Verringerung des Bildkontrastes
erhalten wird, falls erforderlich, damit der mittlere Strahlstrom eine bestimmte Grenze
nicht überschreitet. Diese Erwägungen gelten auch, wenn es sich um eine monochrome
Bildwiedergabe oder eine Farbbildwiedergabe handelt, in welchem Fall der Ausdruck
"mittlerer Strahlstrom" im wesentlichen als die Summe der Ströme der drei
Elektronenstrahlen entsprechend den drei Elektronenstrahlerzeugungssystemen der Farbbildröhre
betrachtet werden muß.
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Zweitens, und in Übereinstimmung mit der jüngsten Praxis, wird ebenfalls
eine zusätzliche automatische Kontrastverringerungsvorrichtung verwendet, die wirksam
wird, wenn es in bestimmten Bildern Teile gibt, die für eine einwandfreie Wiedergabe
zu hell sind, sogar wenn das Verhältnis zwischen dem Oberflächengebiet dieser Teile im
Vergleich zu der Gesamtoberfläche des Bildes gering ist (und folglich den mittleren
Strahlstrom nicht wesentlich beeinflußt).
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Der Grund des genannten Fehlers in der Bildwiedergabe rührt im
wesentlichen her von der Tatsache, daß während des Empfangs eines außerordentlich
hellen Bildteils das entsprechende Signal eine Sättigung des Video-Verstärkers
herbeiführt, wobei diese Sättigung mit nachfolgender nicht vernachläßigbaren
Entsättigungsverzögerung an den Rändern der genannten Bildteile ein unzulässiges Halo in dem Bild
erzeugt. Ein weiterer mit überhellen Bildteilen zusammenhängender Fehler besteht aus
einer geometrischen Verzerrung des restlichen Teils des Bildes, wobei dieser Fehler
durch die augenblickliche Überlastung der Zeilenabtastanordnung verursacht wird.
Dabei läßt sich denken an das Beschneiden der Video-Signalspitzen zur Beschränkung
der Helligkeit dieser außergewöhnlichen Bildteile, aber dies würde zu einem
unakzeptierbaren Farbton dieser Bildteile führen, da dieses Beschneiden die betreffenden Teile
der Signale R, V und B gegenüber den ursprünglichen Verhältnissen ändern würde. In
der Praxis begegnet man dem Problem sich mit dem Kontrast auseinanderzusetzen um
den Video-Signalpegel der hellsten Teile des Bildes auf eine vorbestimmte Grenze zu
bringen. Eine derartige automatische Verstärkungsreduktionsvorrichtung wird für
monochrome oder Farbwiedergabe verwendet.
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Außerdem werden im allgemeinen Maßnahmen getroffen, dem Gebraucher
eine handmäßige Kontrastregelung zur Verfügung zu stellen, damit er aus demselben
Grund wie für die Helligkeit, Farbregelungen durchführen kann, um die Wiedergabe
nicht nur an die äußeren Umstände (Umgebungshelligkeit) anzupassen, sondern auch an
den eigenen Geschmack.
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Ein Beispiel automatischer Kontrastregelung als Funktion der
Umgebungshelligkeit
für einen Fernseher ist in US-A-3. 147.341 beschrieben, wobei zu diesem
Zweck vorgeschlagen wird, die automatische Verstärkungsregelungsschaltung der
Hochfrequenz und die Zwischenfrequenzstufen zu beeinflussen. Es wird aber bevorzugt,
an dem Ausgang der ZF-Stufe mit einem konstanten Signalpegel zu arbeiten, damit
gewährleistet ist, daß die nachfolgenden Stufen unter optimalen Verhältnissen
funktionieren, für die diese Stufen entworfen sind.
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Es gibt jedoch ein Problem in bezug auf die Helligkeitsregelung, und zwar
aus der Tatsache, daß die doppelte Aktion, automatisch und handmäßig, beide zu einer
Änderung der Spannung einer einzigen Kontrastregelklemme der
Video-Signalverarbeitungsschaltung führt. In dem Ausmaß, in dem man den Wirkungsgrad der
automatischen Korrekturen zu steigern wünscht, führt eine Verringerung des
Handregelungseffektes letzendlich dazu, daß es in den meisten Fällen einen Handregelbereich gibt, in
dem kein sichtbarer Effekt erzielt wird, da die Wirkung dieser Regelung durch die
automatischen Begrenzer ausgeglichen wird. Aus diesem Grund gibt es nicht länger
mehr einen Helligkeitsregler auf der Fernsteuerung, sondern nur auf dem Fernseher
selbst.
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Die vorliegende Erfindung hat u.a. zur Aufgabe, eine Lösung für dieses
Problem zu finden, wobei diese Lösung auf einfache Weise bei einem ferngesteuerten
Gerät verwirklichbar ist, und zwar in Form einer Regelung mittels einer
Schaltungsanordnung vom elektronischen Potentiometer-Typ.
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Zur Lösung dieser Aufgabe weist eine erfindungsgemäße
Video-Bildwiedergabevorrichtung das Kennzeichen auf, daß die Nennverstärkung der Verstärkung
des Video-Signals entsprechend hoch ist um zu gewährleisten, daß für die meisten
empfangenen Bilder der Spitzenwert des Video-Signals (jedes Video-Signals R, V, B)
die genannte Bezugsschwelle erreicht, und daß durch die Tatsache, daß die genannte
Bezugsschwelle regelbar ist, Änderungsregelmittel dieser Schwelle die handmäßige
Kontrastregelvorrichtung bilden.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, die automatische
Kontrastkorrektur, basiert auf der Detektion der hellsten Teile des Bildes, nicht länger als
eine Ausnahmekorrektur für die wenigsten der empfangenen Bilder zu benutzen,
sondern vielmehr als Mittel ständiger Regelung für die meisten Bilder, was durch
Erhöhung der Verstärkung des Video-Verstärkers (und ggf. des Vorverstärkers) erzielt
wird.
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Unter diesen Umständen ist eine handmäßige Kontrastregelvorrichtung,
die erfindungsgemäß die Bezugsschwelle beeinflußt, effektiver als die bekannten
Regelvorrichtungen, da dies zu einem Effekt führt, der vom Zuschauer unmittelbar
gespürt werden kann. Außerdem läßt sich die Erfindung bei einem
Farbfernsehempfanger sehr einfach durchführen und zwar wegen der Tatsache, daß die Regelung durch
eine einzige Spannungsänderung und nicht durch eine Änderung der drei Spannungen
(eine für jedes der Signale R, G, B) erhalten wird.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung weist daher das
Kennzeichen auf, daß die handmäßige Kontrastregelvorrichtung einen Mikroprozessor
aufweist zum Liefern von Rechteckimpulsfolgen, die nach Filterung und Verstärkung
die genannte Bezugsschwelle bilden.
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Für einen Fernseher mit Fernsteuerung ist es auf vorteilhafte Weise
vorgesehen, daß diese Fernsteuerung mindestens eine Kontraständerungsregeltaste
aufweist und daß die vom Mikroprozessor gelieferten Rechteckimpulsfolgen in Antwort
auf die Betätigung der genannten Regeltaste mittels des von der Fernsteuerung
ausgesendeten Signals geändert werden.
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Die Verwendung einer Video-Signalverarbeitungsschaltung in Form einer
integrierten Schaltung ist in der Praxis heutiger Fernsehanlagen allgemein üblich, und
zwar wegen der vielen Vorteile wie: Raumeinsparung, bessere Qualität, Vereinfachung
der Konstruktion, was zu einem geringeren Gestehungspreis des Fernsehers führt. In
dem Fall, wo die integrierte Video-Schaltung mit einem integrierten Weißbegrenzer
versehen ist, dessen Weiß-Begrenzungsschwellenwert von außen definiert werden kann,
sind auf vorteilhafte Weise Mittel vorgesehen, den genannten Schwellenwert in bezug
auf die Betätigung der Kontrastregelung durch den Gebraucher zu ändern.
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Interessant ist außerdem einen Datenbus in dem Gerät zu benutzen,
beispielsweise einen als "1²C-Bus bekannten Bus, der mehr spezifisch zur Regelung des
Kontrastwertes vorgesehen wird.
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Wenn die integrierte Schaltung dazu vorgesehen ist, zu gewährleisten, daß
der Wert der Weiß-Begrenzungsschwelle über den Bus eingegeben wird, wird der
Mikroprozessor, der die Vorrichtung betreibt, auf vorteilhafte Weise derart
programmiert, daß im Falle der Gebraucher den Kontrast neu-einstellen möchte, diese Regelung
stattfindet durch Änderung des Wertes der durch den Bus angegebenen
Weiß-Begrenzungsschwelle.
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Wenn die integrierte Schaltung dazu vorgesehen ist, zu gewährleisten, daß
die Weiß-Begrenzungsschwelle durch Zuführung einer analogen Spannung zu einem
Stecker eingegeben wird, wird eine Schaltungsanordnung vorgesehen zum Decodieren
des vom Bus getragenen Befehls und zum Zuführen desselben zu dem genannten
Stecker.
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Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein Verfahren zur Einstellung des
Kontrastes bei einer Bildwiedergabevorrichtung mit einer Elektronenstrahlröhre, wobei
Video-Signale erzeugt werden und wobei die Spitzenwerte der Video-Signale mit einer
Bezugsschwelle verglichen werden und zwar derart, daß bei Überschreitung dieser
Schwelle ein Signal erzeugt wird, das nach Integration zur automatischen Verringerung
des Kontrastes benutzt wird, und zwar in dem Fall, wo das Video-Signal (wenigstens
eines der Videc-Signale R, V, B) die genannte Bezugsschwelle erreicht, und weist dazu
das Kennzeichen auf, daß eine Nennverstärkung benutzt wird, die hoch genug ist um
das Video-Signal derart zu verstärken, daß die genannte Bezugsschwelle von den
meisten der empfangenen Bilder erreicht wird, und daß bei veränderlicher
Bezugsschwelle diese Schwellenänderung als dem Gebraucher zur Verfügung stehende,
handmäßige Kontrastregelung benutzt wird.
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Weitere Eigenschaften, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden
nun anhand der nachfolgenden als nicht beschränkend gegebenen Beschreibung der
beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
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Fig. 1 ein Blockschaltbild, das auf allgemeine Weise die
Haupteigenschaften der Funktionen eines Farbfernsehers zeigt, und zwar in bezug auf die
Verarbeitung des Video-Signals und der Kontrastregelung,
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Fig. 2 ein etwas detaillierteres Schaltbild der Vorrichtung nach Fig. 1,
wobei die Erfindung verwirklicht worden ist,
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Fig. 3 ein Schaltbild zur Erläuterung einiger Einzelheiten der
erfindungsgemäßen Ausführungsform,
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Fig. 4 eine schematische Darstellung der Organisation der
Kontrastregelung in dem Fall, wo ein Bus vom "I²C"-Typ verwendet wird mit einer die Weiß-
Begrenzungsfunktion integrierenden Schaltungsanordnung.
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Als Beispiel einer Video-Bildwiedergabevorrichtung wird anhand der Fig.
1 auf sehr schematische Weise ein Farbfernseher beschrieben und insbesondere die
Funktionen, die sich auf die Einstellung des Bildkontrastes beziehen(siehe beispielsweise
EP-A-0149334). Die Empfangsantenne 1 ist mit einem Block von
Verarbeitungsschaltungen für das HF-Signal 10 verbunden, von dessen Ausgang die Signale einer
selektiven ZF-Verstärkerstufe 11 zugeführt werden, der eine integrierte
Video-Signalverarbeitungsschaltung 12 folgt. Die drei von der Verarbeitungsschaltung 12 gelieferten
Farbsignale R, V, B werden drei Video-Verstärkern 13a, 13b bzw. 13c zugeführt, von
deren jeweiligem Ausgang jedes Farbsignal jeder der drei Kathoden K1, K2, K3 über
eine Anordnung 14 einer Elektronenstrahlröhre 15 zugeführt werden, wobei diese die
Spitzenwerte jedes dieser Video-Signale R, V, B mit einer bestimmten Bezugsschwelle
vergleicht zur Verringerung des Kontrastes in dem Bild und folglich der Amplitude der
Video-Signale, wenn die genannte Bezugsschwelle erreicht ist.
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Die Anode 18 der Röhre 15 wird durch eine Anordnung 19 mit einer sehr
hohen Spannung versehen, wobei diese Anordnung Mittel aufweist zum Messen des
mittleren Strahlstromes der Röhre 15 im Betrieb, und vergleicht den Wert dieses
mittleren Stromes derart mit einer weiteren Bezugsschwelle, daß der Kontrast in dem
Bild ebenfalls reduziert wird, wenn diese weitere Bezugsschwelle erreicht wird.
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Die von den Anordnungen 14 und 19 erzeugten Kontrastregelsignale
werden an einem Knotenpunkt A kombiniert, der mit der Kontrastregelklemme 21 der
Verarbeitungsschaltung 12 verbunden ist.
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Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Vorrichtung enthält ebenfalls eine
handmäßige Kontrastregelvorrichtung 20, deren Kontrastregelsignal ebenfalls dem
Knotenpunkt A zugeführt wird, und zwar in Antwort auf einen Vorgang an derselben
Kontrastregelklemme 21 der Verarbeitungsschaltung 12.
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Es läßt sich leicht denken, daß die Konvergenz an einer einzigen
Stelle -dem Knotenpunkt A - von Signalen, die von drei spezialisierten Vorrichtungen
herrühren, die unter verschiedenen Umständen arbeiten, in Antwort auf einen Vorgang an
einer einzigen Regelk1emme 21 für den Bildkontrast gewisse Probleme mit sich bringt.
Die Erfindung schafft nun eine Lösung dieser Probleme.
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Das Schaltbild nach Fig. 2 zeigt einen Teil der Vorrichtung nach Fig. 1,
wobei dieses Schaltbild detailliert die Anordnungen 14 und 19 zur automatischen
Regelung des Bildkontrastes zeigt. Elemente mit derselben Funktion wie in Fig. 1 sind
mit demselben Bezugszeichen angegeben. Die Schaltungsanordnungen zur Verarbeitung
des HF-Signals und die ZF-Verstärkerstufe sind nicht dargestellt.
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Die Anordnung zum Vergleichen des mittleren Strahlstromes der
Bildröhre
enthält einen kombinierten Zeilenabtasttransformator-Generator 22, der die sehr hohe
Spannung der Anode 18 der Röhre 15 zuführt, während die Bezugsspannung durch eine
Leitung zu einer Klemme 23 fest ist, die über einen Strommeßwiderstand 24 einer
bestimmten positiven Spannung ausgesetzt ist.
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Der Knotenpunkt C zwischen der kombinierten Anordnung 22 und dem
Strommeßwiderstand 24 ist weiterhin mit einem Kondensator 25 verbunden, der einen
niedrigen Wert hat und diesen Knotenpunkt gegen Erde isoliert und ist ebenfalls mit der
Kathode einer Diode D&sub1; verbunden, deren Anode mit dem Knotenpunkt A verbunden
ist. Die Zeitkonstante des durch den Widerstand 24 und den Kondensator 25 gebildeten
Filters ist beispielsweise derart gewählt worden, daß sie der Abtastdauer einiger Zeilen
bis einige Dutzend Bildzeilen entspricht.
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Der der Anode 18 zugeführte Strom wird von dem Strommeßwiderstand
24 gemessen, der in der Spannung am Knotenpunkt C gegenüber der Spannung an der
Klemme einen Spannungsfall herbeiführt. Wenn also der Strahlstrom der Röhre 15
derart ist, daß die Spannung am Knotenpunkt C verringert wird, und zwar zu einem
derartigen Ausmaß, daß die Diode D&sub1; leitend bleibt, führt dies zu einem Spannungsfall
am Knotenpunkt A. Dieser Vorgang sorgt dafür, daß ein Speicherkondensator 30, der
den Knotenpunkt A gegen Erde isoliert, sich entlädt, wobei diese Entladung, den Wert
des Strommeßwiderstandes 24 berücksichtigend, relativ schnell erfolgt. Die Rückkehr zu
dem Nennkontrast, wenn in einer nachfolgenden Bildfolge der Strählstrom niedriger ist,
erfolgt entsprechend einer höheren Zeitkonstante, wenn die Diode D&sub1; nicht länger
leitend ist. Es werden beispielsweise Umstände gewählt, für die (den Effekt des
Speicherkondensators 30 berücksichtigend) die Verringerung des Kontrastes in einem
Zeitlntervall entsprechend einigen Teilbildern (beispielsweise 2 bis 4), während die
Rückkehr zu dem Nennkontrast nach einigen Bildern (beispielsweise 10 bis 20) erfolgt.
Die oben beschriebene Strahlstrombegrenzungsschaltung ist überhaupt nicht
beschränkend; es ist durchaus möglich den Strommeßwiderstand in Reihe mit den Kathoden
vorzusehen und ggf. zu gewährleisten, daß die Stromregelung auf eine andere Art und
Weise als mittels der Video-Verstärkung erfolgt, beispielsweise durch Beeinflussung
eines der Röhrengitter.
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Fig. 2 zeigt detailliert die Elemente, welche die Anordnung 14 bilden zum
Vergleichen der Spitzenwerte jedes der Video-Signale R, V, B mit einer bestimmten
Bezugsschwelle. Nach Fig. 2 umfaßt diese Anordnung drei Dioden 41a, 41b, 41c, deren
Kathoden mit den jeweiligen Ausgängen der Video-Verstärker 13a, 13b bzw. 13c
verbunden sind. Die Anoden dieser drei Dioden 41a, 41b, 41c werden kombiniert und
diese Kombination wird mit einem ersten Eingang 42 einer Vergleichsstufe 43
verbunden, während dem anderen Eingang 44 dieser Vergleichsstufe eine Bezugsspannung
Vref zugeführt wird. Wie in der Figur dargestellt, kann die Bezugsspannung Vref am
Schiebekontakt eines Potentiometers 45 erhalten werden, dessen andere Klemmen nach
Erde bzw. nach einer bestimmten positiven Spannung verbunden werden. Die
Vergleichsstufe 43 ist von einem Typ mit einem offenen Kollektorausgang und der
Ausgangsstrom wird dem Knotenpunkt A zugeführt zum Entladen des
Speicherkondensators 30 über einen Widerstand 46, wodurch eine Einstellung der
Entladezeitkonstante möglich ist. Die Ruhespannung des Knotenpunktes A, die der
Kontrastregelklemme 21 der Verarbeitungsschaltung 12 zugeführt wird, wobei dieser Ruhestrom der
Strom ist, der den maximalen Kontrast erzeugt, wenn die automatischen
Regelanordnungen völlig ausgeschaltet sind, wird mittels einer weiteren, der Klemme 47
zugeführten Bezugsspannung bestimmt, wobei diese Klemme 47 über einen Ladewiderstand 48
mit dem Knotenpunkt A verbunden ist.
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Nach der Erfindung ist vorgesehen, daß die Nennverstärkung der
Verstärkung der Video-Signale R, V, B hoch genug ist um zu gewährleisten, daß in den
meisten empfangenen Bildern die Spitzenwerte der Video-Signale die Bezugsschwelle
Vref erreichen, so daß im allgemeinen der Kontrast für diese Bilder automatisch
geregelt wird, und zwar abhängig von der Vergleichsstufe 43 und wobei die
Anordnung, welche die Regelung der Bezugsspannung Vref ermöglicht die handmäßige
Kontrastneueinstellanordnung bildet, die dem Gebraucher zur Verfügung steht. Die
Anordnung, die eine automatische Verringerung des Kontrastes ermöglicht, die in
Anordnungen nach dem Stand der Technik nur dazu verwendet wird, zu vermeiden, daß
bestimmte Bilder mit außergewöhnlich hellen Teilen auf fehlerhafte Weise
wiedergegeben würden, nun auch zur Gewährleistung einer handmäßigen Kontrastregelung benutzt
wird. Die maximale handmäßige Kontrastregelung entspricht einem Wert der Spannung
Vref, der der Erde am nächsten liegt, d.h. am weitesten entfernt von den
Signalspannungen R, V, und B, entsprechend dem Schwarzpegel. Für ein Bild mit einem
mittleren Video-Inhalt liefert die Vergleichsstufe 43 einen derartigen Ausgangsstrom,
daß der Kontrast eingestellt wird um zu gewährleisten, daß die hellsten Teile des Bildes
einwandfrei wiedergegeben werden. Durch diese Einstellung werden nur Bilder mit
einem aüßerst weichen Inhalt in der Vergleichsstufe 43 entstehen mit einem Nullstrom
am Ausgang und wird der Knotenpunkt A auf eine Spannung gebracht, die der weiteren
Bezugsspannung entspricht. Wenn die Spannung Vref zunimmt, d.h. wenn der
Spannung des Schwarzpegels der Signale R, G und B angenähert wird, ist der resultierende
Vorgang der Vergleichsstufe 43 zu einer zusätzlichen Verringerung des Kontrastes für
das Bild mit dem mittleren Video-Inhalt führen und weiterhin wird eine automatische
Kontrastverringerung durchgeführt für die Bilder mit einem weicheren Inhalt. Der
Endeffekt ist insbesondere für den Gebraucher befriedigend.
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Wie in Fig. 2 dargestellt, kann die handmäßige Kontrastregelvorrichtung
durch ein Potentiometer wie das dargestellte Potentiometer 45 gebildet werden. Es ist
aber erwünscht, daß es die Möglichkeit gibt, ebenfalls eine handmäßige
Kontrastregelung zu erhalten unter Verwendung eines elektronischen Potentiometers. Eine derartige,
von der Fernsteuerung erhaltene Regelung wird anhand der Fig. 3 näher beschrieben. In
dieser Figur sind Elemente, die denen der Fig. 2 entsprechen und dieselbe Funktion
haben, mit denselben Bezugszeichen angegeben.
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Das Schaltbild nach Fig. 3, das sich ebenfalls auf einen Fernseher bezieht
zeigt ein detailliertes Beispiel einer Ausführungsform nach der Erfindung in bezug auf
die Anordnung zum Vergleichen der Spitzenwerte des Video-Signals mit einer
Bezugsschwelle, wobei diese Anordnung mit der durch Fernsteuerung aktivierten handmäßigen
Kontrasteinstellvorrichtung kombiniert wird. Die durch Block 50 schematisch
dargestellte Fernsteuerung kann vom herkömmlichen Typ sein, beispielsweise mit
Anwendung von IR-Übertragung, und das zugeordnete Empfangselement in dem fernseher ist
durch 51 bezeichnet. Die Fernsteuerung 50 umfaßt eine Taste zur handmäßigen
Kontrasteinstellung. Das der Wirkung der Kontrasteinstellungstaste entsprechende Signal
wird auf an sich bekannte Art und Weise in codierter Form dem Empfangselement 51
zugeführt (auf dieselbe Art und Weise wie die anderen Fernsteuerungssignale) und wird
einem Mikroprozessor 52 zugeführt. Das Ausgangstor 53 des Mikroprozessors 52 wird
benutzt zum Erzeugen eines Kontrastregelsignals in Form von Rechteckimpulsfolgen,
deren Breite als Funktion der vom Empfangselement 51 empfangenen Ordnung variiert.
Das Signal wird danach in eine Gleichspannung umgewandelt, deren Pegel von der
Breite der Impulse abhängig ist, und zwar mittels eines Netzwerkes mit drei
Widerständen 55, 56, 57 und einem Kondensator 59 hohen Wertes. Der Zweig, der eine
Teilerbrücke bildet, die aus den Widerständen 55 und 57 besteht, liegt zwischen einer
Klemme 58, der eine bestimmte positive Spannung zugeführt wird, und Erde. Am
Abgriffspunkt der genannten Teilerbrücke, durch D bezeichnet, wird das
Ausgangssignal des Mikroprozessors 52 über den Widerstand 56 zugeführt. Die an der Anode D
erhaltene Spannung wird durch den Kondensator 59 gefiltert und kann in einem Bereich
variieren, der als Funktion des Ausmaßes bestimmt wird, in dem die Form des
Ausgangssignals des Mikroprozessors 52 variiert werden kann. Die Spannung am
Knotenpunkt D wird der Basis eines NPN-Transistors 60 zugeführt, der als
Verstärkerstufe für die Gleichspannung dient und dessen Emitter über einen Emitterwiderstand 61
nach Erde verbunden ist und dessen Kollektor mit einer der Klemme 62 über einen
Kollektorwiderstand 63 zugeführten positiven Spannung verbunden ist. Der Kollektor
des Transistors 60 wird dafür sorgen, daß eine Spannung Vref erscheint, die als
Bezugsschwelle bezeichnet wird.
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Fig. 3 zeigt eine detaillierte Ausführungsform der Anordnung zum
Vergleichen der Spitzenwerte des Video-Signals mit der Bezugsschwelle Vref. Die
Anordnung enthält einen ersten PNP-Transistor T&sub1;, dessen Emitter die Spannung Vref
erhält, dessen Basis über mindestens eine der Dioden 41a, 41b, 41c das Spitzensignal
eines der Signale R, V, B erhält, und zwar nach Durchgang desselben durch das
Tiefpaßfilter mit niedriger Zeitkonstante, das durch den Widerstand 65 und den
Kondensator 66 gebildet ist. Die Zeitkonstante dieses Tiefpaßfilters wird derart
eingestellt, daß ein geeigneter Wert der Verzögerung in Antwort auf die
Vergleichsanordnung erhalten wird, u.a. zur Vermeidung davon, daß die Anordnung auf den
Durchgang eines sehr kurzen parasitären Signals reagiert. Der Kollektorstrom des ersten
Transistors T&sub1; wird der Basis des zweiten Transistors T&sub2; vom NPN-Typ zugeführt,
dessen Emitter nach Erde verbunden ist und dessen Kollektorstrom über einen
Kollektorwiderstand 67 dem Knotenpunkt A zugeführt wird, wobei dieser Widerstand den
Entladestrom des Speicherkondensators 30 begrenzt und eine Entladezeitkonstante eines
geeigneten Wertes schafft. Der Speicherkondensator 30 wird weiterhin mit einer
weiteren Bezugsspannung an der Klemme 48 über einen Belastungswiderstand 48
aufgeladen. Es ist also diese weitere Bezugsspannung, welche die Spannung festlegt, für
die die Kontrastregelung der Verarbeitungsschaltung 12 den maximalen Kontrast des
Bildes erzeugt, während die Wirkung der beiden automatischen Einstellanordnungen und
der handmäßigen Einstellvorrichtung alle eine Verringerung des Bildkontrastes
herbeiführen, und zwar durch Verringerung der Spannung an dem Knotenpunkt A.
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Die bisher beschriebene erfindungsgemäße Ausführungsform bezieht sich
auf einen Farbfernseher. Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf andere Typen von
Video-Bildwiedergabegeräten (Monitoren), da sie eine
Video-Signalverarbeitungsschaltung mit einer Kontrastregelk1emme benutzen. Es dürfte einleuchten, daß die
Erfindung sich ebenfalls auf die Wiedergabe monochromer Bilder bezieht: dabei ist es
dann aber nicht notwendig, eine Anzahl Entkopplungsdioden, wie die Dioden 41a, 41b,
41c vorzusehen, sondern nur eine einzige Diode.
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Anhand des beschriebenen Beispiels lassen sich im Rahmen der
beiliegenden Ansprüche weitere Abwandlungen durchaus bedenken. Die Anordnung 14 nach Fig.
1 kann ggf. jenseits der Verstärkers 13 vorgesehen werden, unter der Bedingung
jedoch, daß der Spannungsbereich, in dem die Schwelle Vref sich entwickeln kann,
dadurch geändert wird.
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Für den Fall, in dem die Anordnung 14 nach Fig. 1 jenseits des
Verstärkers 13 vorgesehen ist, ist es interessant, eine integrierte Schaltung zu benutzen,
welche die Funktion der Schaltung 12 und der Schaltung 14 zusammen hat, und folglich
ebenfalls die Funktion eines Weißbegrenzers. Es sind dann zwei Fälle möglich:
entweder der Wert der durch diese integrierte Schaltung gesteuerten
Weiß-Begrenzungsschwelle ist über einen Stecker erreichbar, der über eine von draußen zugeführte
Spannung definiert werden kann, oder er ist intern und nicht regelbar. Im ersten Fall
muß der Schwellenregelstecker mit der Verbindung Vref nach den Fig. 2 oder 3
verbunden werden und die Elemente 41 bis 43, 46 nach Fig. 2 werden nutzlos, ebenso
wie die Elemente 41, T&sub1;, T&sub2;, 65, 66, 67 aus Fig. 3. Für den Fall, in dem der Wert der
inneren Begrenzungsschwelle nicht erreichbar ist, wird dies verursacht durch die
Tatsache, daß dieser innere Begrenzer von einem Typ ist, der nur dazu vorgesehen ist
ein Beschneiden zu vermeiden und die innere Schwelle entspricht der Grenze der
etwalgen Dynamik: es reicht dann, außer der integrierten Schaltung, die gesamte
Schaltungsanordnung nach Fig. 2 oder Fig. 3 beizubehalten; die für diese letztere
Schaltungsanordnung benutzte Schwelle ist niedriger als die innere Schwelle der
integrierten Schaltung und reagiert dadurch an deren Stelle.
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Es ist ebenfalls möglich, daß ein Bus für die Datenübertragung innerhalb
des Gerätes, beispielsweise ein als "I²C-Bus" bekannter Bus vorgesehen werden kann,
der insbesondere dazu benutzt wird, die Einstellung des Kontrastwertes zu regeln. In
dem Fall läßt sich die Erfindung durchaus anwenden.
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Bei dieser Implementierung werden die Schaltungsanordnungen 12 und 14
vorzugsweise integriert und die integrierte Schaltung kann das Eingeben des
Einstellwertes der Weiß-Begrenzungsschwelle gestatten. Es gibt dann eine Alternative:
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- entweder das Eingeben des Einstellwertes der Weiß-Begrenzungsschwelle
erfolgt in Form eines analogen Wertes, der über einen Stecken eingeführt wird. Fig. 4
zeigt diesen Fall: die Bezugszeichen 12,14 und 43 bezeichnen dieselben Funktionen wie
in den vorhergehenden Figuren, nun aber sind sie in einem einzigen Kasten 70
integriert, der einen Eingang Vref hat zum Einstellen der Weiß-Begrenzungsschwelle. Der
Bus 72 ist mit einem Paralleltor des Mikroprozessors 52 verbunden, und wenn dieser
ein Kontrasteinstellungsregelsignal erhält, führt dieser auf bekannte Weise über den Bus
72 die entsprechenden Codes ein. Eine Schaltungsanordnung 71, die außerhalb der
integrierten Schaltung 70 liegt, wird dann vorgesehen zum Decodieren des vom Bus
getragenen Befehls, zum Umwandeln des erwünschten Kontrastwertes in eine analoge
Spannung und zum Zuführen dieser Spannung zu dem genannten Stecker Vref (ein
derartiger Decoder und ein Digital-Analog-Wandler sind an sich bekannt.).
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- oder die integrierte Schaltung 70 ist völlig digital und der Eingang für das
Weiß-Begrenzungsschwelleneinstellsignal ist ein digitaler Eingang. Dann wird der
Eingang mit dem Bus verbunden und es reicht dann, den Mikroprozessor derart zu
programmieren, daß wenn der Benutzer den Kontrast einzustellen wünscht, der
Mikroprozessor den für die Einstellung des Weiß-Begrenzungsschwellenwertes
gemeinten Code (die Adresse) und nicht den für die Kontrasteinstellung gemeinten Code dem
Bus zuführt. Die Erfindung laßt sich folglich dennoch anwenden, da die Einstellung der
Weiß-Begrenzung, was bei der Herstellung des Gerätes im Werk erfolgen soll, im
Gegensatz dazu für den Benutzer verfügbar ist und als "Kontrasteinstellung" bezeichnet
wird.
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Wenn die integrierte Schaltung eine nicht-einstellbare
Begrenzungsschwelle aufweist, reicht es, neben der integrierten Schaltung einen eigenen Teil der
Schaltung nach Fig. 3 beizubehalten. Es gibt dabei eine andere Alternative:
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- es ist möglich, den digitalen Wert ständig am Bus für die Kontrasteinstellung
beizubehalten, so daß er den maximalen Kontrast erhält, was eine Art und weise ist, die
normalerweise vorgesehene Einstellung unwirksam zu machen. Parallel dazu werden die
anhand der Fig. 2 und 3 beschriebenen Mittel verwendet, d.h. daß die
Kontrastregeltaste der fernsteuerung 50 nicht über den Bus wirkt, sondern auf die oben anhand der
Fig. 3 beschriebene Art und Weise.
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- es ist ebenfalls möglich, auf die Anordnung 53-59 nach Fig. 3 zu verzichten,
zum Bilden des vom Benutzer erwünschten Kontrastwertes an dem Bus und wie im Fall
der Fig. 4 für die Elemente 52, 72, 71 den Wert Vref zu erzeugen und diesen der Basis
des Transistors 60 in Fig. 3 zuzuführen, wobei die Schaltungsanordnung nach Fig. 3
ungeandert bleibt, ausgenommen die Elemente 53-59, die durch die Elemente 72, 71
nach Fig. 4 ersetzt werden.