DE2820999A1

DE2820999A1 - Helligkeitsregelschaltung mit vorbestimmbarem helligkeitsregelbereich

Info

Publication number: DE2820999A1
Application number: DE19782820999
Authority: DE
Inventors: Robert Loren Shanley
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1977-05-12
Filing date: 1978-05-12
Publication date: 1978-11-23
Also published as: AU515001B2; US4135200A; JPS53141536A; GB1598591A; FR2390874A1; DE2820999C2; AU3586078A

Description

Helligkeitsregelschaltung mit vorbestimmbarem Helligkeitsregelbereich

Die Erfindung betrifft eine Helligkeitsregelschaltung für Videosignalverarbeitungssysteme und bezieht sich insbesondere auf eine solche Schaltung, die einer getasteten Klemmschaltung einer Videosignalverarbeitungsschaltung eines Fernsehers zugeordnet ist und einen vorherbestimmbaren Helligkeitsregelbereich ergibt.

Wegen der Eigenschaften eines Videosignalgemisches, in welchem ein Bezugsaustastpegel periodisch auftritt, verwendet man in Fernsehempfängern häufig sogenannte getastete Klemmschaltungen, die während der Bezugspegelintervalle leiten und dabei einen Koppelkondensator so aufladen, daß in dem über den Kondensator gekoppelten Signal eine Bezugsgleichspannungskomponente hergestellt wird. Eine getastete Klemmschaltung kann mit Vorteil in einer Treiberstufe für die Bildröhre vorgesehen werden, um den Arbeitspunkt zu stabilisieren und den Austast-Sperrpegel für die Treiberstufe festzulegen. Eine Anordnung dieser Art ist in den US-PSen 3 970 895 und 3 959 811 beschrieben.

Die hier zu beschreibende Erfindung betrifft eine Helligkeitsregelschaltung, welche sich zur Verwendung bei einer Videosignalverarbeitungsschaltung eignet, wie sie in der erstgenannten ÜS-PS 3 970 895 erläutert ist.

Beim Entwurf einer Helligkeitsregelschaltung für einen Fernsehempfänger möchte man einen vorherbestimmbaren Bereich der Helligkeitsänderungen vorsehen. Die Helligkeitsregelschaltung enthält üblicherweise einen vom Betrachter betätigbaren Einsteller, beispielsweise ein Potentiometer, das entweder unmittelbar oder über eine geeignete Signalverarbeitungsschaltung mit der Bildröhre des Empfängers zusammengeschaltet ist. In Fällen, wo eine

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Anzahl von Schaltungselementen und Spannungsquellen galvanisch mit der Bildröhre gekoppelt sind, muß man Änderungen der Werte der Schaltungselemente und Spannungsquellen in Betracht ziehen, wenn man den Betriebsbereich der Helligkeitsregelschaltung bestimmt. Bei Schaltungen, bei denen die Bildröhrentreiberstufe mit einer getasteten Klemmschaltung der in der US-PS 3 970 beschriebenen Art zusammengeschaltet ist, können Änderungen des Tastsignalpegels unerwünschte Verschiebungen der Gleichvorspannung der Bildröhrentreiberstufe verursachen. Damit ergibt sich aber eine unerwünschte Veränderung der Helligkeit des wiedergegebenen Bildes.

Solchen Änderungen kann man Rechnung tragen, wenn man für die Helligkeitsregelung einen größeren Betriebsbereich als andernfalls erforderlich vorsieht. Dies kann man beispielsweise er¹-reichen, wenn man den Helligkeitseinsteller (also das Potentiometer) über eine relativ große Spannungsquelle schaltet. Dann wird für die Helligkeitseinstellung nur ein kleiner Teil des Betriebsbereiches ausgenutzt. Die Empfindlichkeit einer solchen Einstellung ist typischerweise wegen des kleinen Helligkeitseinstellbereiches begrenzt. Eine Feineinstellung der Helligkeit kann schwierig werden, wenn der ausnutzbare Helligkeitseinstellbereich nur ein relativ kleiner Bruchteil des gesamten, wesentlich größeren Änderungsbereiches des Einstellers ist. Auch kann sich eine nominale Mittenbereichseinstellung des Helligkeitsreglers entsprechend einem vorbestimmten Schwarzwert, um den die Bildhelligkeit einstellbar sein soll, wegen solcher Schwankungen von Empfänger zu Empfänger ändern.

Die Helligkeitsregelschaltung, die hier im Zusammenhang mit einer getasteten Klemmschaltung der Videotreiberstufe oder einer ähnlichen Schaltung beschrieben werden soll, arbeitet genau und vorherbestimmbar, wobei der Bereich der über den vom Benutzer bedienbaren Helligkeitseinsteller veränderbaren Helligkeit für verschiedene Betriebsbedingungen leicht bestimmt werden kann.

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Ein Typ einer derartigen Schaltung ist in der gleichlaufenden US-Patentanmeldung Ser. No. 715,851 mit dem Titel "Brightness Control Apparatus" vom 18. August 1976 (=DE-OS 27 37 551) beschrieben. Insbesondere steht der Betrieb der hier zu beschreibenden Schaltung im Zusammenhang mit dem Tastsignal, um einen reproduzierbaren Bereich der Helligkeitseinstellung zu ergeben.

Die Erfindung sieht eine Helligkeitsregelschaltung in einem Verarbeitungssystem für ein Farbvideosignalgemisch vor, welches Färb- und Leuchtdichtekomponenten enthält. Die Leuchtdichtekomponente enthält periodisch wiederkehrende Bildaustastintervalle zwischen benachbarten Bildintervallen, und einen die Bildhelligkeit bestimmenden Gleichspannungswert. Mit Hilfe einer Signalübertragungsschaltung wird in Abhängigkeit von den Färb- und Leuchtdichtekomponenten ein farbenwiedergebendes Ausgangssignal erzeugt, örtlich erzeugte Tastsignale, die während der Austastintervalle auftreten und deren Größe sich in unerwünschter Weise ändern kann, werden der Signalübertragungsschaltung zur Festlegung eines Bezugspegels für die Farbkomponenten zugeführt. Ein die Größe des Tastsignals anzeigendes abgeleitetes Signal wird einer Regelschaltung für die Bildhelligkeit zugeführt, welche den Gleichspannungspegel der Leuchtdichtekomponente steuert.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 teilweise in Blockdarstellung das Schaltbild eines Farbfernsehempfängers mit einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Helligkeitsregelschaltung; und

Fig. 2 bis 4 alternative Ausführungsformen der Helligkeitsregelschaltung gemäß Fig. 1.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Schaltung erhält eine Video-

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signalverarbeitungsschaltung 20 hochfrequente Signale von einer Antenne 10 und überträgt diese Signale durch nicht dargestellte Zwischenfrequenzverstärker und Demodulatorstufen, welche ein Videosignalgemisch liefern, das Färb-, Leuchtdichte-, Ton-und Synchronanteile enthält.

Die Farbkomponenten des Videosignalgemisches werden selektiv über eine Frequenzselektionsschaltung 25 einer Farbsignalverarbeitungsschaltung 30 des Farbkanals des Empfängers zugeführt, wo R-Y, B-Y und G-Y Farbdifferenzsignale abgeleitet werden. Diese Farbdifferenzsignale werden entsprechenden Bildröhrentreiberstufen 40, 46 und 48 zugeführt. Die Treiberstufe 40 enthält einen Signalverstärkertransistor 44 und einen getasteten Klemmtransistor 42, dem ein Kondensator 33 zugeordnet ist, über welchen das G-Y Farbdifferenzsignal dem Transistor 44 zugeführt wird. Die Treiberstufen 46 und 48 sind in gleicher Weise wie die Stufe 40 aufgebaut und arbeiten auch ebenso, wie dies in der US-PS 3 970 895 beschrieben ist. In den Treiberstufen wird das verstärkte Leuchtdichtesignal Y jeweils mit den Farbdifferenzsignalen R-Y, B-Y bzw. G-Y zur Bildung von R, B und G Farbsignalen kombiniert. Diese R, B und G Farbsignale werden den jeweiligen Steuerelektroden (beispielsweise Kathoden) der Bildröhre 49) zugeführt.

Ein Leuchtdichtekanal des Empfängers enthält eine Leuchtdichtesignalverarbeitungsschaltung 50 und einen PNP-Treiberverstärkertransistor 59 für das Leuchtdichtesignal. Die Leuchtdichtekomponente wird mit Hilfe eines Vorverstärkers 52 der Schaltung 50 vorverstärkt und anderweitig behandelt, so daß sie an ihrem Ausgang ein Leuchtdichtesignal mit negativer Synchronspitze liefert. Das Leuchtdichtesignal enthält ein periodisches Bildintervall T₂ (näherungsweise 51 Mikrosekunden) und ein periodisches Austastintervall T (etwa 12 Mikrosekunden), welches zwischen benachbarten Bildintervallen liegt. Das Austastintervall enthält einen negativ gerichteten Synchronimpuls, der einem Sockel vom Austastpegel V_ß überlagert ist. Das vorverstärkte

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Leuchtdichtesignal wird während der sogenannten vorderen und hinteren Schwärζschultern des Austastintervalls mit Hilfe einer Klemmschaltung, die einen Koppelkondensator 54 und eine übliche Klemmstufe 55 enthält, auf einen Bezugspegel geklemmt. Das geklemmte Leuchtdichtesignal wird über eine Signalübertragungsschaltung mit den Transistoren 56, 57 und 58 einem Transistor 59 zugeführt. Nicht dargestellt ist ein Widerstand, welcher zwischen den Emitter des Transistors 56 und einem Verbindungspunkt geschaltet ist, an den die Basis des Transistors 57 angekoppelt ist, und eine mit dem Emitter des Transistors 58 gekoppelte Stromquelle. Periodische Austastimpulse von der Quelle 65 verhindern, daß das Leuchtdichtesignal während der Horizontal- und Vertikalbildaustastxntervalle (Rückläufe) durch den Transistor 58 übertragen wird. Zu dieser Zeit ist der Transistor 59 gesperrt. Mit Ausnahme des Kondensators 54 können die Elemente der Schaltung 50 auf einem einzigen monolithischen integrierten Schaltungsplättchen angeordnet sein.

Das verstärkte Leuchtdichtesignal Y wird vom Transistor 59 zur Treiberstufe 40 über einen voreingestellten veränderbaren Treibereinstellwiderstand 47, und in gleicher Weise zu den Treiberstufen 46 und 48 übertragen.

Eine Synchronsignaltrennschaltung 67 leitet periodische Synchronsignale aus dem Videosignalgemisch ab und liefert die Synchronsignale an eine Ablenkschaltung 68. Die Ablenkschaltung 68 erzeugt periodische negativ gerichtete Horizontalrücklaufimpulse aufgrund dieser Synchronsignale. Die Horizontalrücklaufimpulse treten während der Zeilenrücklaufintervalle (Austastintervalle) jeder Zeilenperiode auf und werden einem Tastimpulsgenerator 70 zugeführt.

Der Tastimpulsgenerator 70 enthält im Längszweig einen Widerstand 71 und eine Diode 72 und im Parallelzweig einen Widerstand 73, eine Diode 74, sowie in der dargestellten Weise geschaltete Widerstände 76, 77 und 78 und einen PNP-Transistor 75,

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Die Dioden 72 und 74 und der Transistor 75 leiten bei den negativ gerichteten Rücklaufimpulsen, die während jedes Rücklaufaustastintervalles am Emitterausgang des Transistors 75 in Phase und mit den Rücklaufimpulsen im wesentlichen koinzident geliefert werden. Der niedrigere Amplitudenpegel der Impulse V„ (+5,3 V) entspricht einem Tastpegel der Tastimpulse. Die Betriebsweise der Tastschaltung vom Typ dieser Schaltung 70 ist genauer in der US-PS 3 984 864 erläutert.

Die Tastimpulse werden dem Emitter eines Klemmtransistors 42 der Treiberstufe 40 zur Steuerung von dessen Leitungszustand während der Austastintervalle zugeführt, wie noch erläutert wird. In ähnlicher Weise werden zum gleichen Zweck die Tastimpulse auch nicht dargestellten getasteten Klemmtransistoren in den Treiberstufen 46 und 48 zugeführt.

Die vom Transistor 75 kommenden Tastimpulse werden auch einem auf negative Amplituden ansprechenden Spitzendetektor zugeführt, der eine Amplitudendetektordiode 81, eine pegelverschiebende Zener-Diode 83 und einen Kondensator 84 zur Speicherung einer Ladung entsprechend dem festgestellten Tastpegel des über die Dioden 81 und 83 gekoppelten Signals enthält.

Eine sich am Kondensator 81 ausbildende Spannung wird einer Widerstandsschaltung 90 für die Helligkeitsregelung zugeführt, welche zwischen eine geregelte Spannungsquelle (+22 V) und einen Bezugspotentialpunkt (Masse) in Reihe geschaltete Widerstände 91 bis 94 sowie ein von Hand bedienbares Potentiometer 96, das über die Widerstände 92 und 93 gleichen Wertes geschaltet ist, enthält. Eine am Abgriff des Potentiometers 96 auftretende Helligkeitssteuerspannung wird über einen SchaUungspunkt A einem Emitterfolgertransistor 60 und dann über einen Widerstand 62 dem Kollektorausgang des Transistors 57 der Leuchtdichteschaltung 50 zugeführt, um die Gleichspannungskomponente des geklemmten Leuchtdichtesignals entsprechend der Einstellung des Abgriffes zu verändern. Die Gleichspannungs-

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komponente des Leuchtdichtesignals bestimmt die Bildhelligkeit, so daß die Einstellung dieser Komponente des geklemmten Leuchtdichtesignals entsprechend der Einstellung des Potentiometers 96 der Einstellung der Helligkeit des wiedergegebenen Bildes zwischen einem minimalen und einem maximalen Helligkeitspegel dient.

Es sei nun die Betriebsweise der Helligkeitseinstellschaltung 90 im Zusammenhang mit der Bildröhrentreiberstufe 4O₇ welche auch für die anderen Bildröhrentreiberstufen steht, beschrieben.

Die Kombinationsschaltung aus den komplementären Transistoren 59 und 44 dient der Verstärkung und Matrizierung des !f-und des G-Y-Signals zur Ableitung des G-Signals am Kollektorausgang des Verstärkertransistors 44. Wie in der US-PS 3 970 895 genauer beschrieben ist, sind der Verstärkertransistor 44 und der getastete Klemmtransistor 42 miteinander rückgekoppelt, und die am Emitter des Transistors 44 während der Horizontalrückläufe entstehende Spannung wird praktisch unabhängig von den Gleichspannungsbedingungen der Farbsignalverarbeitungsschaltung 30 und von Basis-Emitter-Spannungsänderungen des Transistors 44 gehalten, und zwar durch die Klemmschaltung mit dem Koppelkondensator 33 und dem getasteten Transistor 42. Die Klemmschaltung 33, 42 dient auch der Festlegung des Austastleitungspegels des Verstärkertransistors 44 und damit desjenigen der Bildröhrentreiberstufe 40 für die Vorspannung der Bildröhre 49. Der Klemmvorgang tritt ein, wenn der getastete Transistor 42 in Abhängigkeit vom Tastpegel des Signals V„ während des Horizontalrücklauf austastintervall leitet, wenn nämlich der Tastpegel am Emitter des Transistors 42 erscheint. Dann erscheint eine auf den Tastpegel bezogene Bezugsspannung am Verbindungspunkt des Koppelkondensators 33 mit dem Kollektor des Transistors und dem Basiseingang des Verstärkertransistors 44. Die Bezugsspannung dient der Festlegung einer gewünschten Gleichspannungskomponente im Farbdifferenzsignal, welches durch den Tran-

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-12-sistor 44 verstärkt und der Bildröhre 49 zugeführt wird.

Der dem Transistor 42 während der Austastintervalle zugeführte Tastpegel legt die Bezugsvorspannung für die Treiberstufe 40 fest, welche einen gewünschten Schwarzpegelzustand darstellt (d.h. die Bildröhre befindet sich an der Leitungsschwelle und die an den Emittern der Transistoren 44 und 59 erscheinenden Spannungen sind so, daß praktisch kein Strom im Widerstand 47 fließt) . Da während des AustastintervaD.es keine Bildsignalinformation vorliegt, sollte die dann am Emitter des Leuchtdichteverstärkertransistors 59 erscheinende Spannung so sein, daß der gewünschte Schwarzpegelzustand erhalten bleibt.

Die Emitterspannung des Transistors 59 hängt von der Einstellung des Helligkeitspotentiometers 96 ab. Vorzugsweise sollte der gewünschte Schwarzpegelzustand in vorbestimmbarer Weise von Empfänger zu Empfänger einer vorgegebenen Einstellung des Potentiometers 96 (bei oder in der Nähe des Mittenbereiches) entsprechen. In diesem Fall kann die Helligkeit eines wiedergegebenen Bildes praktisch in gleichen Beträgen (beispielsweise symmetrisch) von einem vorgesehenen nominellen Schwarzpegelzustand entsprechend den Wünschen des Betrachters verändert werden.

Der gewünschte Schwarzpegelzustand kann von Empfänger zu Empfänger in unvorhersehbarer Weise schwanken. Beispielsweise kann der Tastpegel des Tastsignals V_R infolge von Schwankungen der Werte der zugehörigen Schaltungselemente bei Toleranzen oder Temperaturänderungen unvorhersehbar schwanken und daher die Bezugsvorspannung für die Treiberstufe 40 beeinflussen. Das wirkt sich dann auch auf den gewünschten Schwarzpegelzustand aus.

Die Art, wie die Tastimpulse auch der Widerstandsschaltung des Helligkeitseinstellers 90 zugeführt werden, dient der Sicherstellung eines vorherbestimmbaren Helligkeitseinstellbereiches und des gewünschten Schwarzpegelzustandes, der in diesem Falle

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einer Einstellung des Potentiometers 96 etwa in Mittellage entspricht. Dies wird nun dadurch erreicht, daß am Abgriff des Helligkeitspotentiometers 96 und am Emitter des Transistors 42 Spannungen entstehen, die bei Änderungen des Tastpegels des Signales V„ in vorherbestimmbarer Weise miteinander gleichlaufen. Der Unterschied zwischen diesen Spannungen ist also bei verschiedenen Empfängern für eine bestimmte Einstellung des HeI-ligkeitspotentiometers 96 praktisch konstant.

Der Spitzendetektor mit den Dioden 81 und 83 und dem Kondensator 84 reagiert auf den Tastpegel mit der Erzeugung eines wesentlichen Gleichspannungspotentials am Kondensator 84, welches dem Tastpegel entspricht. Dieses Potential folgt gut den Änderungen des Klemmpegels und wird dem Verbindungspunkt der Widerstände 92 und 93 der Helligkeitsregelschaltung 90 zugeführt, um zur Festlegung eines gewünschten Bereiches für die Helligkeitseinstellung im Zusammenhang mit den Spannungsteilerwiderständen 91 bis 94, dem Potentiometer 96 und der der Schaltung 90 zugeordneten Betriebsspannungsquelle (+22 V) beizutragen. Die Helligkeitseinstellspannung, die am Potentiometer 96 entsteht (+10,5 V in Minimumstellung und +9,3 V in Maximumstellung) entspricht der über den Reihenwiderständen 92 und 93 auftretenden Spannung.

Die Detektordiode 81 leitet beim Klemmpegel, und der über die Diode 81 übertragene Klemmpegel wird dann mit Hilfe der Zener-Diode 83 auf ein positiveres Gleichspannungspotential verschoben, um die gewünschte Spannung von etwa 9,8 V am Kondensator 84 und damit am Verbindungspunkt der Widerstände 92 und 93 zu ergeben. Die RC-Entladezeitkonstante für den Kondensator 84 wird durch den Wert dieses Kondensators und dem vom Kondensator 84 aus gesehenen effektiven Widerstand der Widerstandsschaltung 90 bestimmt. Mit den angegebenen Werten ist die Entladezeitkonstante genügend lang, um den Kondensator 84 sich entsprechend dem Tastpegel aufladen zu lassen, und diesen Ladungswert für die Dauer des Horizontalhinlaufintervalls zu hal-

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ten. Dem Kondensator 84 über die +22 V-Spannungsquelle und die Widerstände 91 und 92 während dieser Zeit zusätzlich zugeführte Ladung kann vernachlässigt werden.

Änderungen des dem Klemmtransistor 42 zugeführten Tastspannungspegels folgen in vorhersehbarer Weise Änderungen der Spannung am Abgriff des Helligkeitspotentiometers 96 unter Steuerung durch den Tastpegel. Für eine jeweilige Einstellung des Potentiometers 96 bleibt also der Unterschied zwischen der am Abgriff des Potentiometers 96 erscheinenden Spannung und der am Emitter des Klemmtransistors 42 erscheinenden Tastspannung bei Änderungen des Tastpegels praktisch konstant. In diesem Zusammenhang ist festzuhalten, daß sich die Betriebswerte (beispielsweise die Vorspannung) der die Transistoren 59, 56, 57, und 60 enthaltenden Schaltung ändern können (beispielsweise · mit der Temperatur). Dadurch kann der Gleichspannungspegel des galvanisch gekoppelten geklemmten Leuchtdichtesignals, welches von der Schaltung 50 zur Treiberstufe 40 gelangt, in diesem Beispiel etwas von dem nominell zu erwartenden Wert abweichen. Jedoch können solche geringen Abweichungen als zulässig angesehen werden und ändern nichts an den Prinzipien der hier beschriebenen Erfindung. Wenn die Schaltung mit den Transistoren 56 bis 58 und 60 der Leuchtdichtesignalverarbeitungsschaltung 50 in einem einzigen integrierten Plättchen ausgebildet ist, dann kann man übliche Techniken zur Verringerung solcher Abweichungen auf ein akzeptables Minimum anwenden.

Bei der beschriebenen Anordnung stehen die am Abgriff des Potentiometers 96 und an den Emittern der Transistoren 42 und der Treiberstufe 40 erscheinenden Spannungen in einem vorherbestimmbaren Zusammenhang, so daß der gewünschte Schwärzpegelzustand trotz Änderungen des Tastpegels im wesentlichen beibehalten wird.

Genauer gesagt, beeinflussen unerwünschte Änderungen des Tastpegels den Betrieb der Farbsignalverstärkertransistoren der

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Treiberstufen (beispielsweise des Transistors 44 der Treiberstufe 40) nicht nachteilig. Solche Änderungen bewirken beispielsweise daß die geklemmte Gleichvorspannung vom Transistor 42 und der Gleichspannungswert des getasteten Leuchtdichtesignals Y, welches dem Verstärkertransistor 44 zugeführt wird, sich in derselben Richtung ändern. Der Gleichspannungswert des Leuchtdichtesignals entspricht bei einer jeweiligen Einstellung des Potentiometers 96 dem Tastpegel und dessen Änderungen. Die vom Transistor 42 in Abhängigkeit vom Tastpegel gelieferte Spannung und der Gleichspannungswert des geklemmten Leuchtdichtesignals suchen den Leitungszustand des Transistors 44 jeweils in entgegengesetzter Richtung zu verändern, da sie der Basis bzw. dem Emitter des Transistors 44 zugeführt werden. Änderungen des Tastpegels, welche den gewünschten Schwarzpegelzustand und die entsprechende Bildhelligkeit zu beeinträchtigen suchen, gleichen sich daher aus.

Der vorherbestimmbare Helligkeitseinstellbereich der beschriebenen Schaltung steht auch in Gleichlauf mit der der Bildröhre 49 über den Widerstand 44 unter der Klemmwirkung des Transistors 42 zugeführten Vorspannung, weil sowohl die Bildröhrenvorspannung als auch der Helligkeitseinstellbereich vom Tastpegel abhängen. Die vom Klemmtransistor 42 gelieferte geklemmte Vorspannung und die durch die Schaltung 90 gelieferte Spannung beeinflussen beide den Gleichspannungsanteil des Videosignals, welches der Bildröhre 49 über den Verstärkertransistor 44 zugeführt wird, und beeinflussen daher beide die Helligkeit des wiedergegebenen Bildes. Da beide Spannungen vom Tastpegel abhängen, beeinflussen Änderungen des Tastpegels diese Spannungen im wesentlichen in gleicher Weise (d.h. also sie befinden sich im Gleichlauf). Daher läßt sich ein genauerer und besser reproduzierbarer Helligkeitseinstellbereich des Potentiometers 96 praktisch ohne Berücksichtigung solcher Änderungen festlegen, indem man für einen größeren Betriebsspannungsbereich für das Helligkeitspotentiometer 96 sorgt.

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Die der Helligkeitsschaltung 9O zugeordnete Spannung von +22 V kann geregelt oder ungeregelt sein. Im letztgenannten Falle können Änderungen der Spannung der Spannungsquelle dazu führen, daß die am Potentiometer 96 auftretende Spannung und damit der insgesamt zur Verfügung stehende Helligkeitseinstellbereich sich geringfügig verändern. Jedoch bleibt der Mittenbereich der Helligkeitseinstellspannung im wesentlichen unbeeinflußt, da diese Spannung abhängt von der am Kondensator 84 entsprechend dem Tastpegel entstehenden Spannung, die unabhängig von der Spannung +22 V-Spannungsquelle ist.

Die Fig. 2 bis 4 zeigen alternative Ausführungsformen der Helligkeitseinstellschaltungen entsprechend der Erfindung. Gegenüber der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform sind sie wirtschaftlicher und dienen der Geringhaltung nachteiliger Auswirkungen von Änderungen der Tastsignalgröße auf die Bildhelligkeit. In Fig. 2 werden die Tastimpulse V_K direkt einem Ende einer Schaltung 29o zugeführt, welche Spannungsteilerwiderstände 291, 292 und 294 und ein Helligkeitspotentiometer 296 enthält, außerdem werden die Tastimpulse dem anderen Ende des Widerstandsspannungsteilers über einen Spitzendetektor mit einer Detektordiode 81 und einem Ladungsspeicherkondensator 84 zugeführt. Der Spitzendetektor arbeitet, wie es im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben war, und erzeugt am Kondensator 84 eine dem Tastpegel entsprechende Spannung. Damit hängt die an der Schaltung 290 und am Potentiometer 296 auftretende Spannung von zeitlichen Veränderungen des Tastsignals V-., welches dem Widerstand 291 zugeführt wird, und vom festgestellten Tastpegel, der dem unteren Ende des Widerstandes 294 zugeführt wird, ab. Ein Kondensator 299 filtert die Wechselspannungskomponenten aus dem Tastsignal, so daß die Abgriff des Potentiometers 296 erscheinende Spannung sich mit der Größe des Mittelwertes des Tastsignals ebenso wie mit dem am Kondensator 84 auftretenden Spitzenwert des Tastsignals ändert.

In manchen Fällen kann es erwünscht sein, daß eine geeignete

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Helligkeitseinstellspannung erzeugt wird, die der Größe des Tastsignals folgt, ohne daß dazu ein Spitzendetektor (also die Diode 81 und der Kondensator 84 gemäß Fig. 2) benötigt würden. Ein solcher Helligkeitsregler ist in Fig. 3 gezeigt.

Die Helligkeitseinstellschaltung 390 gemäß Fig. 3 enthält Spannungsteilerwiderstände 391, 392 und 394 und ein Helligkeitspotentiometer 396. Dieser Schaltung 390 wird das Tastsignal zugeführt und wie in Fig. 2 benutzt. Ein Kondensator 399 filtert die Wechselkomponente aus dem Tastsignal, so daß eine am Ab griff des Potentiometers 396 auftretende Spannung dem Mittelwert des Tastsignals folgt. Damit in diesem Beispiel eine geeignete Helligkeitseinstellspannung geliefert wird, ist der Widerstand 391 kleiner als der Widerstand 394 einschließlich der Parallelschaltung des Widerstandes 392 mit dem Potentiometer 396 gewählt. Macht man den Widerstand 394 relativ groß, wie in diesem Beispiel, dann sollte der Widerstand 391 wesentlich kleiner als die Summe des Widerstandes 394 plus der Parallelschaltung des Widerstandes 392 mit dem Potentiometer 396 sein. Bei einer Dimensionierung der Widerstandselemente der Schaltung 390 in dieser Weise kann ein Spitzendetektor für den Tastpegel (also der Widerstand 91 und der Kondensator 84 gemäß Fig. 2) entfallen und dennoch folgt die Helligkeitsregelschaltung in geeigneter Weise dem Tastsignal.

Die in Fig. 4 dargestellte Helligkeitsschaltung 490 enthält Spannungsteilerwiderstände 491, 492 und 494 und ein Helligkeitspotentiometer 496. Die Betriebsspannung wird der Schaltung 490 von derselben Spannungsquelle zugeführt, welche die Betriebsspannung für den Transistor 75 der das Tastsignal erzeugenden Schaltung 70 liefert.

Es hat sich gezeigt, daß bei Lieferung der Betriebsspannungen für die Helligkeitsregelschaltung und die die Tastsignale erzeugende Schaltung von unabhängigen Spannungsquellen (also +12,3 V und +22 V) Änderungen des Helligkeitseinstellbereichs

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gegenüber einem zu erwartenden Bereich hauptsächlich auf nicht zusammenhängende Änderungen der Spannungen dieser unabhängigen Spannungsquellen zurückzuführen sind, und zwar sowohl in ein und demselben Empfänger als auch zwischen unterschiedlichen Empfängern. Bei der Schaltung gemäß Fig. 4 werden daher der Tastsignalgenerator und die Ilelligkeitssteuerschaltung aus derselben geregelten Spannungsquelle +12,3 V versorgt.

Diese +12,3 V-Spannungsquelle kann beispielsweise durch eine (mit Zener-Dioden) geregelte Spannungsquelle 510 gebildet werden, die in einer mehrere Spannungen liefernden Quelle 550 enthalten ist. Die Spannungsquelle 550 liefert eine Betriebsspannung von +210 V für die Bildröhrentreiberstufen und eine geregelte Betriebsspannung (+22 V) für nicht dargestellte andere Schaltungen, die zur Leuchtdichtesignalverarbeitungsschaltung 50 gehören. Im praktischen Falle kann der tatsächliche Wert der 12,3 V-Spannung sich von Empfänger zu Empfänger infolge von Schaltungstoleranzen der Spannungsquelle 510 ändern. Der tatsächliche Wert der Versorgungsspannung kann sich auch bei Umgebungstemperaturschwankungen innerhalb ein und desselben Empfängers ebenso wie zwischen unterschiedlichen Empfängern ändern. In jedem Falle beeinflussen Spannungsänderungen unerwünschterweise die Größe des Tastsignals und den Tastpegel. Da das Tastsignal eine Bezugsgleichspannung für die Treiberstufe 40 festlegt, wirken sich Änderungen des Tastsignals nachteilig auf den Gleichspannungswert des der Bildröhre 49 zugeführten Signals, und damit auf die Helligkeit des wiedergegebenen Bildes aus. In ähnlicher Weise wird der normalerweise zu erwartende Helligkeitseinstellbereich (mittels des Potentiometers 496) beeinflußt.

Änderungen der Bildhelligkeit infolge solcher Versorgungsspannungsänderungen lassen sich vermindern, wenn die Tastschaltung und die Helligkeitssteuerschaltung aus einer gemeinsamen Betriebsspannungsquelle versorgt werden. In diesem Falle hängen bei einer gegebenen Einstellung des Potentiometers 496 die Ab-

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griffsspannung des Helligkeitspotentiometers am Punkt A und die Größe des Tastsignales zusammen und ändern sich miteinander bei Schwankungen der gemeinsamen Versorgungsspannung. Der Vorteil einer solchen gemeinsamen Versorgungsspannung wird von noch größerer Bedeutung, wenn man aus preislichen Gründen eine ungeregelte Spannungsquelle vorsieht.

Die in Fig. 4 dargestellte Schaltung kompensiert nicht solche Helligkeitsänderungen, die durch andere Einflüsse als Pegelschwankungen der gemeinsamen Spannungsquelle (+12,3 V) bedingt sind, welche die Größe des Tastsignals beeinflussen. Solche anderen Einflußgrößen können beispielsweise Änderungen im Leitungsverhalten des Transistors 75 bei Temperaturänderungen sein. Die Schaltung gemäß Fig. 4 kompensiert jedoch wesentliche Ursachen von Helligkeitsänderungen (Änderungen der Amplitude des Tastsignals, die durch Betriebsspannungsänderungen bedingt sind) und verringert solche Änderungen auf ein akzeptables Minimum.

Trotz der vorstehenden Erläuterung der Erfindung anhand eines ganz speziellen Ausführungsbeispiels versteht es sich, daß auch andere Anordnungen im Rahmen der Erfindung liegen: Beispielsweise kann die am Punkt A erscheinende Helligkeitssteuerspannung den Treiberstufen 40, 46 und 48 jeweils auch unmittelbar mit geeigneter Polarität anstatt über die dargestellte Leuchtdichtesignalverarbeitungsschaltung 50 zugeführt werden.

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Claims

RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.) Patentansprüche

1/ Schaltung zur Verarbeitung eines ein Bild wiedergebenden Farbvideosignals aus den Ausgangssignalen von eine Farbkomponente und eine Leuchtdichtekomponente liefernden Schaltungen, wobei die Leuchtdichtekomponente periodisch wiederkehrende Austastintervalle zwischen benachbarten Bildintervallen sowie einen die Bildhelligkeit bestimmenden Gleichspannungswert aufweist, mit einer auf die von diesen Schaltungen gelieferten Färb- und Leuchtdichtesignale einschließlich des Gleichspannungswertes ansprechenden Signalkombinationsschaltung zur Erzeugung eines das Bild wiedergebenden Farbsignales, dessen Gleichspannungspegel gleichermaßen die Helligkeit beeinflussen sollte, mit einer periodische Tastsignale während der Austastintervalle liefernden Schaltung, ferner mit einer Koppelschaltung, welche die Tastsignale der Signalkombinationsschaltung zum Klemmen des Farbsignals auf einen Bezugspegel zuführt, der sich somit mit der Tastsignalamplitude zu verändern sucht, und mit einem Helligkeitseinsteller zur Wahl des Gleichspannungspegels des Farbvideosignals, gekennzeichnet

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durch eine Koppelschaltung (81-84 in Fig. 1 oder 78, 491 in Fig. 4), welche eine Spannung, die Änderungen unterworfen ist, welche entweder mit Schwankungen der Amplitude des Tastsignales zusammenhängt (Fig. 1, 2 oder 3) oder ursächlich für diese ist (Fig. 4) auf den Helligkeitseinsteller (90-490) in einem solchen Sinne koppelt, daß der Neigung den Bezugspegel zu ändern entgegengewirkt wird.
2) Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Helligkeitseinsteller (90,96) einen Spannungsteiler aufweist, der zwischen ein erstes und ein zweites Gleichspannungspotential geschaltet ist und daß die mit den Amplitudenänderungen des Tastsignals zusammenhängende Spannung an einen Punkt (Verbindungspunkt der Widerstände 92 und 93) im Spannungsteiler gekoppelt wird.
3) Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Amplitudenänderungen des Tastsignals zusammenhängende Spannung von einem Spitzendetektor (81,82) geliefert wird, der an die das periodische Tastsignal liefernde Schaltung

(70) angekoppelt ist.
4) Schaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler ein Potentiometer (96) enthält, welches eine Impedanz (92,93) überbrückt, und daß die mit den Änderungen der Tastsignalamplitude zusammenhängende Spannung an einen Punkt dieser Impedanz angekoppelt wird.
5) Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tastsignal einem Ende einer Spannungsteilerschaltung (290 oder 390) zugeführt wird, welche den Helligkeitseinsteller bildet.
6) Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Änderungen der Tastsignalamplitude zusammenhängende Spannung dem anderen Ende (294) der Spannungsteilerschaltung

(290) zugeführt wird.

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7) Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die die Leuchtdichtekomponente liefernde Schaltung eine weitere Klemmschaltung (54,55) zum periodischen Klemmen des Gleichspannungspegels der Leuchtdichtekomponente auf einen Bezugspegel während der vorderen und/oder hinteren Schwarzschulterintervalle enthält, und daß der Helligkeitsregler (90-490) mit der die Leuchtdichtekomponente liefernden Schaltung zur Bestimmung des Gleichspannungspegels der geklemmten Leuchtdichtekomponente und damit des Gleichspannungspegels des matrizierten Farbsignals (z.B. G) gekoppelt ist (am Schaltungspunkt A) .
8) Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Mehrzahl von Farbkomponentensignale die Signalkombinationsschaltung eine Mehrzahl von Treiberverstärkern (40,46, 48) aufweist, die jeweils auf die einem ersten Eingang (beispielsweise 47) jedes Verstärkers gekoppelte, gleichspannungsgesteuerte geklemmte Leuchtdichtekomponente und auf jeweils mit zweiten Eingängen (beispielsweise 33) der Treiberverstärker gekoppelte, die Farbkomponente (beispielsweise R-Y) liefernde Schaltung ansprechen, und daß die Klemmschaltung eine Mehrzahl steuerbarer Leitungselemente (beispielsweise 42) enthält, die jeweils mit einem entsprechenden Eingang eines einzelnen der Treiberverstärker gekoppelt sind.
9) Schaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Verstärker einen Treibertransistor (beispielsweise 44) mit einem als erster Eingang geschalteten Emitter, einer als zweiter Eingang geschalteten Basis und einem als Ausgang geschalteten Kollektor enthält und daß jedes der steuerbaren Leitungselemente einen Klemmtransistor (z.B. 42) aufweist, die jeweils mit einem der Treibertransistoren rückgekoppelt sind.
10) Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Quelle (68) periodischer Impulse vorgesehen ist, welche während der Austastintervalle auftreten, daß

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ferner eine erste Betriebsspannungsquelle (21OV) für die Signalkombinationsschaltung vorgesehen ist, daß die Tastschaltung ein aktives Bauelement (75) enthält, dessen Eingangskreis mit der Impulsquelle (68) und dessen Ausgangskreis mit einer zweiten Betriebsspannungsquelle (22V) oder einer geregelten Spannungsquelle (510) gekoppelt ist, daß das Tastsignal von dem Ausgangskreis geliefert wird und seine Amplitude (5,3V) von der zweiten Betriebsspannung (22V) abhängig ist, welche sich unerwünschterweise ändern kann, und daß die zweite Betriebsspannungsquelle (22V) oder die geregelte Spannungsquelle (510) oder die Tastsignale (V„) selbst an den Helligkeitseinsteller zur Lieferung von dessen Betriebsspannung gekoppelt ist.
11) Schaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Helligkeitseinsteller (90) zwischen die zweite Betriebsspannungsquelle (22V) und ein Bezugspotential (Erde) geschaltet ist.
12) Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Helligkeitseinstellschaltung (290) die Potentialdifferenz zwischen den Tastsignalen selbst und einen festgestellten Spitzenwert der Tastsignale teilt.

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