DE3102157A1

DE3102157A1 - Schaltungsanordnung zur automatischen helligkeitseinstellung bei einer kathodenstrahlroehre

Info

Publication number: DE3102157A1
Application number: DE19813102157
Authority: DE
Inventors: Takashi Yokohama Kanagawa Okada
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1980-01-23
Filing date: 1981-01-23
Publication date: 1981-12-10
Anticipated expiration: 2001-01-24
Also published as: AU541001B2; JPS6317271B2; US4356508A; AU6635781A; GB2070398B; GB2070398A; NL192763B; NL192763C; JPS56104585A; NL8100285A; FR2474265A1; DE3102157C3; DE3102157C2; FR2474265B1; CA1156374A

Description

7-35 Kitashinagawa 6-chome

Shinagawa-ku

TOKYO/JAPAN

Schaltungsanordnung zur automatischen Helligkeitseinstellung bei einer Kathodenstrahlröhre

Die vorliegende Erfindung bezieht sich generell auf eine Schaltungsanordnung zur automatischen Helligkeitseinstellung bei einer Kathodenstrahlröhre. Die Erfindung ist insbesondere auf eine Einstellschaltung zur automatischen Einstellung des Weißabgleichs für eine Farbkathodenstrahlröhre gerichtet.

Bezüglich der Einstellung für die Kathodenstrahlröhre eines Fernsehempfängers existieren eine Grundeinstellung und eine Steuerpegeleinstellung. Bei einem bekannten Farbfersehempfänger wird die obige Einstellung generell in den Ausgangsschaltungenfür die Primärfarben R (rot) G (grün) und B (blau) vorgenommen, so daß diese Einstellungen an drei Stellen vorgenommen werden. Sogar in dem Fall, daß die Grundeinstellung eines Fernsehempfängers richtig ausgeführt ist, wird insbesondere in dem Fall, daß der Fernsehempfänger von der Fabrik verschickt wird, der eingestellte Wert

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' durch InstabiIitätsfaktoren der auf dem Markt befindlichen zugehörigen Schaltungen verschoben, wodurch sich der Weißabgleich ändert bzw. verschoben wird. Deshalb muß die Grundeinstellung erneut vorgenommen werden. Ist die Steuerpegeleinstellung einmal richtig vorgenommen worden, wenn der Fernsehempfänger der Fabrik versendet wird, dann ist diese Einstellung stabil, weshalb nahezu keine Forderung dahingehend besteht, die Steuerpegeleinstellung erneut vorzunehmen. '0 Eine Ausnahme hiervon bildet jedoch der Umstand, daß die Kathodenstrahlröhre des betreffenden Fernsehempfängers ausgewechselt wird.

Um eine automatische Grundeinstellung zu erzielen, '^ ist bisher ein Verfahren vorgeschlagen worden, gemäß dem der Strom einer Kathodenstrahlröhre ermittelt wird und gemäß dem der ermittelte Strom auf die Grundeinstellungsschaltung der betreffenden Röhre zurückgekoppelt wird. Die Grundeinstellung wird dabei tat-

sächlich nicht stetig verändert, sondern nur allmählich und während einer langen Zeitspanne, so daß es nicht erforderlich ist, stets das Signal zurückzukoppeln. Wenn demgegenüber die Rückkopplungsschleife für diesen Zweck vorgesehen ist, dann dauert es aufgrund der

gegenseitigen Wirkung der Einschwingverhalten einer automatischen Helligkeitsbegrenzungsschaltung, einer Bildsignal-Klemmschaltung usw. lange, bis der Bildkanal einen Dauerzustand erreicht, wenn die Helligkeit eines Bildes sich schnell ändert und aufgrund der Einschalt-

zeit bei der Kanalwahl. Da die oben erwähnte Rückkopplungsschaltung ein Tiefpaßfilter erfordert, ist sie überdies für die Ausführung als integrierte Schaltung nicht geeignet.

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Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine die dem Stand der Technik anhaftende Nachteile vermeidende Schaltungsanordnung zur automatischen Helligkeitseinstellung zu schaffen. 5

Darüber hinaus soll die neu zu schaffende Schaltungsanordnung zur automatischen Helligkeitseinstellung für eine Kathodenstrahlröhre stabil arbeiten und die Einstelloperation innerhalb einer kurzen Zeit-TO spanne ausführen.

Ferner soll die neu zu schaffende Schaltunganordnung zur automatischen Helligkeitseinstellung bei einer Kathodenstrahlröhre als Integrierte Schaltung ausge-■5 führt werden können.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch die in den Patentansprüchen erfaßte Erfindung.

2" Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine Schaltungsanordnung zur automatischen Helligkeitseinstellung für eine Kathodenstrahlröhre eine Bildsignalquelle für die Ableitung eines Bildsignales, eine Kathodenstrahlröhre, deren einer Elektrode das BiId-

*^J signal von der Bildsignalquelle her zugeführt wird, eine erste Bezugssignalquelle für die Ableitung eines ersten Bezugssignales, eine zwischen der Bildsignalquelle und der Kathodenstrahlröhre eingefügte Operationsschaltung, einen Schaltkreis, der selektiv das BiId-

signal oder das erste Bezugssignal an die Operationsschaltung abgibt und der das betreffende erste Bezugssignal an die Operationsschaitung während einer Helligkeitseinstellperiode abgibt, eine mit der Operationsschaltung verbundene zweite Bezugssignalquelle, die an die betreffende Operationsschaltung ein zweites

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1o

Bezugssignal abgibt, dessen Pegel sich allmählich ändert, sowie einen mit der Kathodenstrahlröhre verbundenen Pegeldetektor, der einen Signalpegel an der genannten Elektrode der Kathodenstrahlröhre festzustellen gestattet, und eine Steuereinrichtung, die durch den betreffenden Pegeldetektor gesteuert die zweite Bezugssignalquelle derart zu aktivieren bzw. zu steuern gestattet, daß diese Bezugssignalquelle ihre sich ändernde Operation anhält und daß der Schaltkreis derart betätigt wird, daß dieser das Bildsignal an die Operationsschaltung in dem Fall abgibt, daß der durch den Pegeldetektor ermittelte Pegel einen vorbestimmten Wert überschreitet.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielsweise näher erläutert.

Figur 1 zeigt in einem systematischen Blockdiagramm ein Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung zur automatischen Helligkeitseinstellung gemäß der Erfindung bei einer Kathodenstrahlröhre.

Figuren 2 und 3 zeigen in Signaldiagrammen den Verlauf von Signalen, die zur Erläuterung der in Figur 1 ■" dargestellten Schaltungsanordnung herangezogen werden.

Figur 4 zeigt in einem systematischen Blockdiagramm ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Figuren 5A bis 5E zeigen den Verlauf von Signalen, die zur Erläuterung der in Figur 4 dargestellten Schaltungsanordnung herangezogen werden.

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Figur 6 zeigt in einem Blockdiagramm den wesentlichen Teil eines noch weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Figur 7 zeigt den Verlauf von Signalen, die zur Erläuterung des in Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiels herangezogen werden.

Im folgenden werden die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung näher beschrieben. Dabei wird unter Bezugnahme auf Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der zur automatischen Helligkeitseinstellung bei einer Kathodenstrahlröhre dienenden Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung beschrieben.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 wird das Bildsignalgemisch von einer Bild- bzw. Videodetektorschaltung 11 einer Hilfsträgerfallenschaltung 12

zugeführt/ von der ein Leuchtdichtesignal Y erhalten wird. Normalerweise ist ein Schalter 13 so umgeschaltet, daß er mit einem Kontakt N in Berührung steht, so daß das Leuchtdichtesignal Y über den Schalter 13 und eine Leuchtdichtesignal-Verarbeitungsschaltung 14 einer Matrixschaltung 15 zugeführt wird. Das Bildsignalgemisch von der Bilddetektorschaltung 11 wird ausserdem einem Bandpaßverstärker 16 zugeführt, von dem ein Chrominanz- bzw. Farbartsignal erhalten wird. Dieses Farbartsignal wird im allgemeinen einer Farb-Demodulator-Schaltung 17 zugeführt, von der das Rot-Farbdifferenzsignal R-Y und das Blau-Farbdifferenzsignal B-Y erhältlich sind. Diese Farbdifferenzsignale werden ebenfalls der Matrixschaltung 15 zugeführt, die dann die ~c Primärfarbsignale R (rot) , G (grün) und B (blau) erzeugt. Diese Primärfarbsignale werden über Multiplizier-

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einrichtungen 18 R, 18 G, bzw. 18 B zur Steuerpegeleinstellung (Verstärkungseinstellung) sowie über Addierer 19 R, 19 G bzw 19 B vom Subtraktionstyp für die Grundeinstellung an Paare von Bildausgangstransistoren 2o R, 21 R bzw. 2o G, 21 G bzw. 2o B, 21 B, abgegeben. Die Ausgangssignale dieser Transistoren werden den Kathoden 23 R, 23 G bzw. 23 B einer Kathodenstrahlröhre zugeführt, um diese Röhre zu steuern. Normalerweise sind die Schalter 24 R, 24 G und 24 B so eingestellt, daß die Kollektoren der Transistoren 21 R, 21 G bzw. 21 B direkt an Masse bzw. an Erde liegen.

Wenn ein (nicht dargestellter) Spannungsversorgungsschalter eingeschaltet ist, erfolgt ein Übergang von einem Kanal zum anderen Kanal oder es wird ein speziell vorgesehener Einstellschalter (nicht dargestellt) eingeschaltet; die Grundeinstellung und die Steuerpegeleinstellung können in der folgenden Art und Weise automatisch vorgenommen werden.

Dies bedeutet, daß dann, wenn der Spannungsversorgungsschalter eingeschaltet ist, ein Kanalwechsel von einem Kanal zu einem anderen Kanal erfolgt oder die speziell

vorgesehene Einstellschaltung eingeschaltet ist, eine Steuerschaltung 25 derart betrieben ist, daß Steuersignale erzeugt werden,durch die der Schalter 13 zu einem Kontakt S umschaltet und durch die ein Schalter 26 zu einem Kontakt B umschaltet. Dadurch wird anstelle

des Leüchtdichtesignals Y eine konstante Bezugsspannung V_ - die auf dem Schwarzwertpegel des Leuchtdichtesignals Y festgelegt ist, wie dies in Figur 2 veranschaulicht ist-^ von einer Bezugsspannungsquelle V„ überjdie Schalter 26,13 und die Leuchtdichtesignal-

Verarbeitungsschaltung 14 an die Matrixschaltung 15

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ι abgegeben. In diesem Fall ist die Abgabe des Farbart.signales an die Farbdemodulatorschaltung 17 verhindert, und die Schaltung 17 wird dabei so gesteuert, daß die von ihr abgegebenen beiden Ausgangsspannungen zu festen und konstanten Spannungen werden. Demgemäß werden die Ausgangsspannungen der Farbsignale Rot, grün und blau von der Matrixschaltung 15 jeweils zu einer durch die Bezugsspannung V bestimmten konstanten Spannung.
10

Durch andere bzw. weitere Steuersignale von der Steuerschaltung 25 werden die Schalter 24 R, 24 G, 24 B aus- bzw. abgeschaltet, und die Schalter 27 R, 27 G und

27 B werden jeweils zu einem Kontakt B umgeschaltet. Demgemäß liegen die Kollektoren der Transistoren 21 R, 21 G bzw. 21 B jeweils über eine KonstantetromqueHe

28 R, 28 G ,bzw. 28 B an Erde bzw. Masse. Die betreffenden Konstantstromquellen sind zur Ermittelung der Kathodenströme der Kathodenstrahlröhre 22 vorgesehen.

Die Ströme aus den Konstantstromquellen 28 R, 28 G und

28 B werden dazu herangezogen, die Anfangspunkte C_R, C_G bzw. C_D für die Einstellung des Einsatzpunktes auf der Kennlinie einer Gitter-Kathoden-Spannung V_GK und eines Kathodenstromes I_v der Kathodenstrahlröhre 22

^ΔΌ festzulegen, wie dies in Figur 3 veransch-aullcht ist. Die betreffenden Anfangspunkte sind dabei auf mehrere 1o Mikroampere eingestellt.

Durch Vorwärts/Rückwärts-Zähler 29 R, 29 G und 29 B werdenjdie Taktimpulse von der Steuerschaltung 25 gezählt. Die Zählerstände der betreffenden Zähler werden beispielsweise alle 1o Mikrosekunden um eine Stufe erhöht. Die AusgangssignaIe der Zähler 29 R, 29 G, und

29 B werden Digital/AraLog-Umsetzern 3o A, 3o G bzw. 3o B

zugeführt, um jeweils in oine analoge Spannung V mit

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' einer aus Figur 2 hervorgehenden Stufenform umgesetzt zu werden. Diese analogen Spannungen V₂. nehmen beispielsweise um o,2 V pro Io jis zu. Die analogen Spannungen V₇. von den Digital/Analog-Umsetzern 3o R, 3o G bzw. 3o B werden Addierern 19 R, 19 G bzw. 19 B vom Subtrakationstyp zugeführt, in welchen die betreffenden Spannungen von den Rot-, Grün- bzw. Blau-Konstantspannungen subtrahiert werden, die über die Multipliziereinrichtungen 18 R, 18 G bzw. 18 B zugeführt werden. Demgemäß werden die Rot-, Grün- und Blau-Ausgangssignale von den eine Subtraktion vornehmenden Addierern 19 R, 19 G bzw. 19 B zu einer solchen Stufenspannung V^, die von dem Pegel der Anfangspunkte für die Sperreinstellung aus beginnt und beispielsweise um o,2 V pro 1o με abnimmt, wie die in Figur 2 veranschaulicht ist.

Während der Zeitspanne, während der die Ausgangsspannungen von den Subtraktionaddierern 19 R, 19 G

^υ bzw. 19 B abnehmen, beginnen die Ströme durch die Kathoden 2 3 R, 23 G bzw. 23 B der Kathodenstrahlröhre 22 zu fließen. Wenn die durch die Kathoden 2 3 R, 23 G bzw. 23 B fließenden Ströme die Ströme der Konstantstromquellen 28 R, 28 G bzw. 28 B übersteigen, stellt

die Steuerschaltung 25 diesen Umstand fest und beendet die Abgabe des Steuerimpulses an die Zähler 29 R, 29 G und 29 B, wodurch die Zähler 29 R, 29 G und 29 B stillgesetzt werden. Demgemäß wird die Ausgangsspannung V₂. von den Digital/Analog-Wandlern 3o R, 3o G

und 3o B danach konstant gehalten, und die Ausgangsspannung V von den Subtraktions-Addierern 19 R, 19 G und 19 B wird auf einen konstanten Wert festgesetzt, wie dies in Figur 2 veranschaulicht ist. Damit ist die Grundeinstellung abgeschlossen. In diesem Falle

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• kann durch geeignete Einstellung der Konstantstromwerte der Konstantstromquellen 28 R, 28 G, und 28 B eine gewünschte Farbtemperatur bereitgestellt werden.

Das in Figur 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Ausführungsbeispiel,bei dem särrtliche Zähler 29 R, 29 G und 29 B stillgesetzt werden und bei dem danach die Steuerpegeleinstellung erhalten wird. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, dass dann, wenn die Ströme der Kathoden 2 3 R, 2 3 G und 23 B der Kathodenstrahlröhre 22 die Stromwerte der Konstantstromquellen 2 8 R, 2 8 G bzw 28 B geringfügig überschreiten und wenn sämtliche Zähler 29 R, 29 G und 29 B stillgesetzt sind, der Schalter 26 vom Kontakt β zum Kontakt D umgeschaltet wird und daß eine weitere Bezugsspannung für die Steuerung der Pegeleinstellung von der Steuerschaltung 25 her über den Schalter 26 und die Leuchtdichtesignal- Verarbeitungsschaltung an die Matrixschaltung 15 anstelle der Bezugsspannung

2" V_n für die Grundeinstellung abgegeben wird. Der der ti.

Bezugsspannung für die Steuerpegeleinstellung entsprechende Bezugsstrom ist jedoch relativ hoch, wie dies weiter unten noch näher beschrieben werden wird, so daß in dem Fall, daß der Kathodenstrom stets fließt ^ίΌ - wie im Falle der Grundeinstellung - eine Schaltungsanordnung zur automatischen Helligkeitsbegrenzung mit dem Ergebnis arbeitet, daß die richtige Steuerpegeleinstellung nicht vorgenommen werden kann. Demgemäß wird die Bezugsspannung für die Steuerpegeleinstellung

durch ein schmales Impulssignal geliefert, welches

beispielsweise mehrere Male je Zeilenperiode geliefert wird und dessen Spitzenwert V_p eine bestimmte feste Bezugsspannung aufweist, wie dies in Figur 1 veranschaulicht ist.
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Ϊ Die Schalter 27 R, 27 G und 27 B werden außerdem von den Kontakten B zu den Kontakten D umgeschaltet, wodurch die Kollektoren der Transistoren 21 R, 21 G und 21 B über die Konstantstromquellen 21 R, 21 G bzw. 21 B an Erde bzw. Masse liegen. Die Ströme der Konstantstromquellen 21 R, 21 G und 21 B dienen dabei dazu, die Anfangspunkte D_, D„ bzw D₀ für die Steuerpegeleinstellung festzulegen, wie dies in Figur 3 veranschaulicht ist. Die betreffenden Ströme sind in der Größenordnung von 1 mA bis 2 mA gewählt.

Zugleich zählen die Vorwärts/Abwärtszähler 32R, 32 G bzw. 32 B die Taktimpulse von der Steuerschaltung 25, wobei ihre Zählerstände um jeweils einen Schritt bzw.

^ eine Stufe geändert werden. Die AusgangsSignaIe der Zähler 32 R, 32 G, und 32 B werden den Digital/Analog-Wandlern 33 R, 33 G bzw. 33 B zugeführt, die die betreffenden Ausgangssignale in analoge Spannungen mit einer Stufenform umsetzen. Diese analogen Spannungen werden den Multipliziereinrichtungen 18 R, 18 G bzw. 18 B zugeführt, um mit den konstanten Impulsspannungen der Farben rot, grün bzw. blau von der Matrixschaltung her multipliziert zu v/erden.

Wenn die durch die Kathoden 2 3 R, 2 3 G und 23 B der Kathodenstrahlröhre 22 fließenden Ströme die Stromwerte der Konstantstromquellen 21 R, 21 G bzw. 21 B überschreiten, ermittelt die Steuerschaltung 25 diesen Umstand und beendet die Abgabe der Taktimpulse an die

Zähler 32 R, 32 G und 32 B. Damit beenden diese Zähler

32 R, 32 G und 32 B ihre Zähloperation. Demgemäß werden die Ausgangsspannungen der Digital/Analog-Wandler 33 R,

33 G und 33 B anschließend konstant gehalten, und die Steuerpegeleinstellung ist abgeschlossen.

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' Wenn sowohl die Grundeinstellung als auch die Steuerpegeleinste llung in der oben dargestellten Weise ausgeführt sind , wird der Schalter 13 zum Kontakt N umgeschaltet, und zwar durch das Steuersignal von der Steuerschaltung 25 her. Infolgedessen werden

das Rot-Farbdifferenzsignal R-Y und das Blau-Farbdifferenzsignal B-Y von der Farbdemodulatorschaltung 17 abgegeben, und die Schalter 24 R, 24 G bzw. 24 B werden eingeschaltet.
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In dem Fall, daß die Grundeinstellung und die Steuerpegeleinstellung in Kombination miteinander ausgeführt werden, wie dies oben erläutert worden ist, wird durch die Ausführung der einen Einstellung die andere ^5 Einstellung beeinflußt. Deshalb werden tatsächlich die obigen Einstellungen 2 bis 3 mal wiederholt.

Da der Steuerpegel nach erfolgter Einstellung nahezu ohne Veränderung vorliegt, kann es in der Praxis aus-

^zw reichend sein, die Steuerpegeleinstellung lediglich dann vorzunehmen, wenn der Fernsehempfänger aus der Fabrik ausgeliefert oder die Kathodenstrahlröhre ausgewechselt wird. In diesem Falle werden nicht—flüchtige Speicher zwischen die Zähler 32 R, 32 G, 32 B und die Digital/Analog-Wandler 33 R, 33 G bzw. 33 B eingefügt, um die Zählerwerte der Zähler 32 R, 32 G bzw. 32 B zu speichern, bei denen diese Zähler stillgesetzt worden sind. Anschließend werden die Zähler 32 R, 32 G und 32 B abgelöst. Dies bedeutet, daß eine Einstell-

anordnung vorgesehen wird und daß die Zähler 32 R, 32 G und 32 B auf der Seite der Einstellanordnung vorgesehen werden.

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' Es dürfte ferner ersichtlich sein, daß die Zähler für die Grundeinstellung gemeinsam ausgenutzt werden

zwar
können, und/für die Steuerpegeleinstellung. In einem

solchen Fall genügen drei Zähler. 5

Obwohl die für die Einstellungen insgesamt erforderliche Zeitspanne drei-mal so lang wird im Vergleich zu der im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 erforderlichen Zeitspanne, kann es überdies möglich sein, einen Zähler für die jeweilige Grundeinstellung und Steuerpegeleinstellung zu verwenden, wobei die Einstellungen für die Farben rot, grün und blau hinsichtlich der Grundeinstellung und der Steuerpegeleinstellung sequentiell zeitlich nacheinander vorgenommen werden.

es ist außerdem möglich, einen einzigen Zähler sowohl für die Grundeinstellung als auch für die Steuerpegeleinstellung im Zuge der Einstellung der Farben rot, grün und blau zu verwenden. In diesem Falle dürfte einzusehen sein, daß die für die Einstellungen er-

^^υ forderliche Gesamtzeitspanne sechsmal so lang ist wie die beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 erforderliche Zeitspanne.

Die Grundeinstellung kann überdies bei eingeschaltetem

Spannungsversorgungsschalter jeweils dann vorgenommen werden, wenn ein Kanalwechsel erfolgt und der speziell vorgesehene Einstellschalter eingeschaltet ist. Bei dem oben erläuterten Aufbau sind jedoch die auf die Einstellung hin erfolgenden Einschaltänderungen für

einen Betrachter des Fernsehempfängers sichtbar.

Um den obigen Mangel zu vermeiden, wird ein Verfahren angewandt, gemäß dem die Grundeinstellung während der Vertikal- bzw. Bildaustastperiode vorgenommen wird.

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In dem Fall, daß der Zähler alle 1o Mikrosekunden um einen Schritt weiterzählt bzw. in der Zählerstellung erhöht wird und beispielsweise in der Nähe von 1oo Zellschritten stillgesetzt wird, wenn die Ein-Stellungen bezüglich der Farben rot, grün und blau zur selben Zeit wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 vorgenommen werden, beträgt die für die Einstellung erforderliche Zeitspanne etwa 1 ms. Da die Vertikal-Austastperiode länger ist als 1 ms, können

]Q die obigen Einstellungen innerhalb dieser Vertikal-Austastperiode abgeschlossen werden. Wenn ein einzelner Zähler für die Einstellungen bezüglich der Farben rot, grün und blau gemeinsam verwendet wird, wie dies oben ausgeführt worden ist, dann ist es überdies möglich, die Einstellungen bezüglich der Farben rot, grün und blau sequentiell in drei aufeinanderfolgenden Vertikal-Austastperioden vorzunehmen. In dem Fall, daß die Einstellungen innerhalb der Vertikal-Austastperiode vorgenommen werden, wie dies oben beschrieben worden ist, ist es mit Rücksicht darauf, daß das Farbartsignal in der betreffenden Vertikal-Austastperiode nicht erzeugt wird, unnötig, die Abgabe des Eingangssignales an die Farbdemodulatorschaltung 17 durch das Steuersignal von der Steuerschaltung 25 her zu verhindern.

Ein weiteres Verfahren zur Vermeidung des oben erwähnten Mangels wird unter Bezugnahme auf Figur 4 beschrieben, in der ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorlegenden Erfindung gezeigt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die oben erwähnte Einstellung innerhalb der Horizontal- bzw. Zeilenaustastperiode vorgenommen. In Figur 4 sind diejenigen Elemente bzw. Einzelteile, die mit den in Figur 1 dargestellten Elementen bzw. Einzelteilen übereinstimmen, mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie in Figur 1.

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2ο

' Wenn bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 der Schalter 13 zum Kontakt S umgeschaltet wird, dann wird der Schalter 26 zum Kontakt B umgeschaltet, und die Schalter 24 R, 24 G und 24 B werden alle ab- bzw. ausgeschaltet. Die Schalter 27 R, 27 G und 27 B werden alle zu den Kontakten B hin umgeschaltet, wie dies in Figur 4 angedeutet ist. In einem derartigen Zustand werden die Taktimpulse von der Taktschaltung 25 durch einen einzelnen Zähler 34 gezählt. Ein Schalter 36 R der Schalter 36 R, 36 G und 36 B wird zuerst zu einem Kontakt X hin umgeschaltet, um über diesen Kontakt das Ausgangssignal des Zählers 34 an einen Digital/Analog-Wandler 3o R abzugeben, in welchem das betreffende Signal in eine analoge Spannung umgesetzt

'5 wird. Damit steigt die analoge Spannung des Digital/ Analog-Wandlers 3o R an. Die Ausgangsspannung des Digital/Analog-Wandlers 3o R nimmt um jeweils eine Stufe in der Zeilenaustastperiode zu und wird über die Zeilenabtastperiode konstant gehalten, wie dies

"⁶^ in Figur 5 C veranschaulicht ist. Damit sinkt die Ausgangsspannung des Subtraktions-Addierers 19 R um jeweils eine Stufe in jeder Zeilenaustastperiode ab, wie dies in Figur 5A veranschaulicht ist. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die in Figuren 5 A und 5 B dargestellten Signalverläufe einem solchen Zustand entsprechen, bei dem das Leuchtdichtesignal Y der Matrix-Schaltung 15 zugeführt wird. Ferner wird ein Schalter 37 zunächst zu einem Kontakt R umgeschaltet, womit die Konstantstromquelle 28 R mit der Steuerschaltung

25 verbunden ist.

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Wenn der Strom der Kathode 23 R der Kathodenstrahlröhre 22 den Stromwert der Konstantstromquelle 28 R übersteigt, ermittelt die Steuerschaltung 25 diesen Umstand, und ein Speicher 35 R erhält einen Einschreib-

impuls zugeführt. Damit wird der Wert des Zählers 34 zu dem betreffenden Zeitpunkt in den Speicher 35 R eingeschrieben. Wenn die Einschreiboperation des Speichers 35 beendet ist, wird der Schalter 36R zu seinem anderen Kontakt Y hin umgeschaltet, um das

'0 Ausgangssignal des Speichers 35 R an den Digital/Analog-Wandler 3o R abzugeben. Danach wird somit die Ausgangsspannung des Digital/Analog-Wandlers 3o R auf einem konstanten Wert gehalten, der dem in dem Speicher 35 R gespeicherten Wert entspricht, wie dies in Figur 5 C veranschaulicht ist. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß die Ausgangsspannung des Digital/Analog-Wandlers 3o R nicht nur während der Zeilenaustastperiode konstant gemacht wird, sondern auch während der Zeilenabt astperiode. Demgemäß wird die Ausgangsspannung des

Subtraktions-Addierers 19 R auf einen Einstellwert innerhalb der Zeilenaustastperiode festgelegt und damit ist die Einstellung bezüglich der Farbe rot beendet.

Zur gleichen Zeit, zu der der Schalter 36 R zum Kontakt

Y umgeschaltet ist , wird der Zähler 34 gelöscht, und ferner wird der Schalter 36 R zu einem Kontakt X hin umgeschaltet. Damit wird sodann die Einstellung bezüglich der Farbe grün in der selben Art und Weise vorgenommen, wie die Einstellung bezüglich der Farbe rot erfolgte . Nach Beendigung der Einstellung bezüglich der Farbe grün wird die Einstellung bezüglich der Farbe blau in entsprechender Weise vorgenommen.

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In der oben erläuterten Art und Weise werden schließlich die Ausgangssignale der Speicher 35 R, 35 G und 35 B über die Schalter 36 R, 36 G bzw. 36 B den Digital/ Analog-Wandlern 3o R, 3o G bzw. 3o B zugeführt, und sodann ist die Grundeinstellung abgeschlossen.

Dieses Ausführungsbeispiel erfordert eine lange Zeitspanne für die Vornahme der Einstellungen, wobei die Einstellungen jedoch ohne aufregende Beobachtung vorgenommen werden können.

Wenn die Steuerpegeleinstellung erfolgt, und zwar lediglich auf die Versendung der Fernsehempfänger aus den Fabriken oder beim Auswechseln der Kathodenstrahlröhre durch eine neue Röhre, genügt eine sehr einfache Konstruktion. Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 veranschaulicht den Fall, daß die Steuerpegeleinstellung in derselben Art und Weise vorgenommen wird, wie die oben erläuterte Grundeinstellung, weshalb die Speicher 39 R, 39 G, 39 B, die Schalter 4o R, 4o G, 4o B die Digital/Analog-Wandler 33 R, 33 G, 33 B und ein Schalter 41 für diesen Zweck vorgesehen sind. Da die Arbeitsweise der die obigen Elemente umfassenden Schaltungsanordnung der Arbeitsweise der Schaltungsanordnung entspricht, welche die Speicher 35 R, 35 G, 35 B die Schalter 36 R, 36 G, 36 B die Digital/Analog-Wandler 3o R, 3o G, 3o B und den Schalter 37 umfaßt, wird die Erläuterung der betreffenden Arbeitsweise weggelassen.

^ou Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 wird der einzelne Zähler 34 verwendet. Es dürfte jedoch ersichtlich sein, daß in dem Fall, daß drei Zähler für die Einstellungen bezüglich der Farben rot, grün und blau vorgesehen sind und daß die Einstellungen bezüglich

der Farben rot, grün und blau gleichzeitig vorgenommen

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werden können, die Einstellzeitspanne auf 1/3 reduziert werden kann.

Bei den in Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispielen der Erfindung wird die Stufenspannung durch Verwendung des Zählers erzeugt. Es ist jedoch möglich, anstelle des Zählers geeignete andere Arten von Sägezahngeneratoren bzw. Rampengeneratoren zu verwenden, wie Signalgeneratoren, um eine Spannung bereit_jsu__stellen, die sich allmählich bzw. schrittweise ändert.

In Figur 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, bei dem ein Signalgenerator verwendet wird, wie er gerade erwähnt worden ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird eine Sägezahnspannung Vg, wie sie in Figur 7 gezeigt ist, von einem Signalgenerator 43 erzeugt. Zunächst wird einjSchalter 47 R zu einem Kontakt X hin umgeschaltet; die Sägezahnspannung V_c wird über den betreffenden Kontakt dem Subtraktionsaddierer 19 R zugeführt. Demgemäß nimmt die Ausgangsspannung V_c des Subtraktions-Addierers 19 R mit einer konstanten Neigung ab, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist. Die Sägezahnspannung V_c von dem

■" Signalgenerator 43 her wird ausserdem einem Analog/ Digital-Wandler 44 R zugeführt, um in ein Digital-Signal umgesetzt zu werden.Wenn der Strom der Kathode 23 R der Kathodenstrahlröhre 22 den Stromwert der Konstantstromquelle 28 R überschreitet, stellt die

Steuerschaltung 25 den betreffenden Umstand fest, und ein Einschreibimpuls wird einem Speicher 45 R zugeführt,um den Digital-Wert von dem Analog/Digital-Wandler 24 R in den Speicher 45 R einzuschreiben. Wenn

der Diaital-Wert in den Speicher 45 R eingeschrieben ist, 35

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wird der Schalter 47 R zu seinem anderen Kontakt Y umgeschaltet. Das Ausgangssignal des Speichers 45 R wird dabei durch einen Digital/Analog-Wandler 46 R in eine analoge Spannung umgesetzt, und von dem betreffenden Wandler wird eine konstante Spannung über den Schalter 47 R an den Subtraktions-Addierer 19 R abgegeben. Danach wird die Aus gangs spannung V"_c des Subtraktions-Addierers 19 R demgemäß konstant, wie dies Figur 7 veranschaulicht. Die Steuerpegeleinstellung kann in entsprechender Weise vorgenommen werden. Gemäß Figur 6 bilden ein Analog/Digital-Wandler 48 R, ein Speicher 49 R, ein Digital/Analog-Wandler 5o R und ein Schalter 51 R die Schaltungsanordnung für die Steuerpegeleinstellung bezüglich der Farbe rot.

Da die Einstellschaltung als geschlossene Schaltungsschleife während der Einstellperiode arbeitet, jedoch während der übrigen Bildperiode als offene Schaltungsschleife betrieben ist, kann gemäß der vorliegenden

Erfindung die Einstellschaltung als offene Schaltungsschleife angesehen werden. Demgemäß wird der Instabilitäts-. faktor des Systems, wie das Einschwingverhalten oder dergleichen bei der Erfindung nicht hervorgerufen, weshalb die Schaltungsanordnung stabil arbeiten wird.

Darüberhinaus kann die Einstellung innerhalb einer kurzen Zeitspanne durchgeführt werden.

Da die Schaltungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung kein Tiefpaßfilter usw. erfordert, sind überdies in dem Fall, daß diejschaltungsanordnung als integrierte Schaltung ausgeführt wird, keine externen Elemente erforderlich. Dies bedeutet, daß die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung geeignet ist, für die Ausführung als integrierte Schaltungbei niedrigen Kosten.

>atent£

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Claims

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TOKYO/JAPAN

ANSPRÜCHE

Schaltungsanordnung zur automatischen Helligkeitseinstellung bei einer Kathodenstrahlröhre, mit einer ein Bildsignal abgebenden Bildsignalquelle, mit einer Kathodenstrahlröhre, der das Bildsignal von der Bildsignalquelle her an einer Elektrode zugeführt wird, und mit einer Einstelleinrichtung, die den Helligkeitspegel der auf der Kathodenstrahlröhre wiedergegebenen Bilder während einer Helligkeitseinstellperiode einzustellen gestattet, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung eine erste Bezugssignalquelle (26) enthält, die ein erstes Bezugssignal abzugeben gestattet, daß zwischen der Bildsignalquelle (15) und der Kathodenstrahlröhre (22) eine Operationsschaltung (18 R, 18 G, 18 B; 19 R, 19 G, 19 B) eingefügt ist, daß ein Schalterkreis (13) vorgesehen ist, der selektiv das Bildsignal oder das erste Bezugssignal an die Operationsschaltung abzugeben gestattet und der das erste Bezugssignal an die Operationsschaltung

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während einer Helligkeitseinstellperiode abgibt, daß mit der Operationsschaltung eine zweite Bezugssignalquelle (32,33,29,3o) verbunden ist, die an die Operationsschaltung ein zweites Bezugssignal mit einem sich allmählich ändernden Pegel abzugeben gestattet,

daß mit der Kathodenstrahlröhre (22) ein Pegeldetektor (2o,21,24,27,28,31) verbunden ist, der einen der genannten Elektrode der Kathodenstrahlröhre zugeführten Signalpegel festzustellen gestattet, und daß eine Steuereinrichtung (25) vorgesehen ist, die durch den Pegeldetektor gesteuert die zweite Bezugssignalquelle (32,33,29 ,3o) derart zu steuern bzw. betätigen gestattet, daß diese zweite Bezugssignalquelle ihren sich ändernden Betrieb beendet, und daß der genannte Schaltkreis (13) derart betätigt wird, daß dieser das Bildsignal an die Operationsschaltung in dem Fall abgibt, daß der durch den Pegeldetektor ermittelte Pegel einen vorbestimmten Wert überschreitet.
2) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Operationsschaltung (18,19) eine Additionsoperation für eine Grün deinstellung ausführt.
3) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Operationsschaltung eine Multiplikationsoperation für eine Steuerpegelein-

stellung ausführt.
4) Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellperiode in einer Vertikal-Austastperiode des Bildsignales gewählt

ist.

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5) Sch al tion gs anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellperiode in aufeinanderfolgenden Zeilenaustastperioden des Bildsignales gewählt ist.
6) Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche

1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Bezugssignalquelle einen Zähler (32;29) und einen Digital/Analog-Wandler (33;3o) für die Erzeugung des sich allmählich ändernden Bezugssignales umfaßt.
7) Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Bezugssignalquelle einen Rampengenerator zur Ableitung des allmählich sich ändernden Bezugssignales umfaßt.
8) Schaltungsanordnungnach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rampengenerator ein Sägezahngenerator ist.
9) Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Bezugssignalquelle ferner einen Analog/Digital-Wandler (44 R), eine Speicherschaltung (45 R) und einen Digital/Analog-Wandler (46 R) umfaßt.
10) Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche bis 9, wobei die Bildsignalquelle eine Farbbildsignalquelle ist, von der ein Farbbildsignal mit einer

^O Leuchtdichtekomponente und einer Farbartkomponente gewonnen wird, mit einem Farbdemodulator, der durch die Farbartkomponente gesteuert eine Vielzahl von Farbdifferenzsignalen abzugeben gestattet, mit einer

Matrixschaltung, die die Leuchtdichtekomponente 35

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und die Farbdifferenzsignale zur Lieferung einer Vielzahl von Primärfarbsignalen verarbeitet, mit einer Farbkathodenstrahlröhre, die eine Vielzahl von Elektroden aufweist, denen die Primärfarbsignale zuführbar sind, und mit eineiJEinstelleinrichtung, welche den Helligkeitspegel der auf der Farbkathodenstrahröhre wiedergegebenen Bilder während einer Einstellperiode einzustellen gestattet, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung neben der ersten Bezugssignalquelle (V_R,26) eine Vielzahl von Operationsschaltungen (18 R, 18 G, 18B, 19 R 19 G, 19B) enthält, die zwischen der Matrixschaltung (15) und der Farbkathodenstrahlröhre (22) eingefügt sind und die bearbeitete Ausgangssignale an die Vielzahl von Elektroden (2 3 R, 23 G, 23 B) der Farbkathodenstrahlröhre (22) abgeben,

daß der Schaltkreis (13) selektiv die Leuchtdichtekomponente bzw. das erste Bezugssignal an die Matrixschaltung (15) und das erste Bezugssignal während einer Hell-igkeitselnstellperiode abzugeben geatattet, daß die zweite Bezugssignalquelle mit den in einer Vielzahl vorgesehenen Operationsschaltungen derart verbunden ist, daß diesen Operationsschaltungen eine Vielzahl von zweiten Bezugssignalen zuführbar ist, derart, daß die in einer Vielzahl vorgesehenen Operationsschaltungen die auf die ersten und zweiten Bezugssignale währendeer Helligkeitseinstellperiode hin bearbeiteten Ausgangssignale bereitstellen, daß der mit der Farbkathodenstrahlröhre (22) verbundene

¹^ Pegeldetektor die Signalpegel an der Vielzahl von Elektroden (23 R, 23 G, 23 B) festzustellen gestattet, und daß die durch den Pegeldetektor steuerbare Steuereinrichtung (25) die zweite Signalquelle derart zu

steuern gestattet, daß diese ihren sich ändernden Betrieb 35

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beendet und daß der Schaltkreis derart betätigt wird, daß er die Leuchtdichtekomponente an die Matrixschaltung (15) in dem Fall abgibt, daß der mittels des Pegeldetektors ermittelte Pegel einen vorbestimmten Wert überschreitet.
11) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Bezugssignalquelle eine Vielzahl von Zählern (32 R, 32 G, 32 B, 29 R, 29 G, 29 B) und eine Vielzahl von Digital/Analog-Wandlern (33 R, 33 G, 33 B₁ 3o R, 3o G, 3o B) umfaßt, welche die Vielzahl von zweiten Bezugssignalen an die Vielzahl von Operationsschaltungen (18 R, 18 G, 18 B,

19 R, 19 G, 19 B) abgeben.
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12) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Bezugssignalquelle einen gemeinsamen Zähler (34), eine Vielzahl von Speicherschaltungen (39 R, 39 G, 39 B, 35 R, 35 G, 35 B)

^zu und eine Vielzahl von Digital/Analog-Wandlern (33 R, 33 G, 33 B, 3o R, 3o G, 3o B) umfaßt, von denen die genannte Vielzahl der zweiten Bezugssignale an die Vielzahl von Operationsschaltungen abgebbar ist, und daß der gemeinsame Zähler (34) die in einer Viel-

zahl vorgesehenen Digital/Analog-Wandler auf eine Zeitteilbasis während der Helligkeitseinstellperiode zu betreiben gestattet.
13) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1o, dadurch

gekennzeichnet, daß die zweite Bezugssignalquelle eine Vielzahl von Rampengeneratoren (43) für die Abgabe der betreffenden Vielzahl von zweiten Bezugssignalen an die in einer Vielzahl vorgesehenen Operationsschaltungen umfaßt.

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14) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Signalquelle einen gemeinsamen Rampengenerator (43) und eine Vielzahl von Speicherschaltungen (45 R, 49 R) zur Abgabe der genannten Vielzahl von zweiten Bezugssignalen an die Vielzahl von Operationsschaltungen (18 R, 19 R) umfaßt, und daß der gemeinsame Rampengenerator (43) für die in einer Vielzahl vorgesehenen Speicherschaltungen (45 R, 49 R) auf einer Zeitteilbasis während der Helligkeitseinstellperiode betrieben ist-

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