DE1246019B - Farbfernseh-Wiedergabevorrichtung mit einer Dreistrahl-Farbbildroehre - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H04n

DeutscheKl.: 21 al-34/31

Nummer: 1246 019

Aktenzeichen: N 23998 VIII a/21 al

Anmeldetag: 9. November 1963

Auslegetag: 3. August 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wiedergabevorrichtung für ein Farbfernsehsystem für die Wiedergabe dreier Farbsignale, die drei Strahlsystemen wenigstens einer Bildröhre zugeführt werden und bei der das empfangene Helligkeitssignal Y, das der Anode einer über eine Anodenimpedanz an eine Speise* spannungsquelle angeschlossenen Verstärkerröhre entnommen wird, den Kathoden der drei Strahlsysteme gleichstrommäßig zugeführt wird und drei nach Demodulation erhaltene Farbdifferenzsignale den drei Steuergittern der drei Strahlsysteme zugeführt werden und welche Vorrichtung Mittel enthält, um die Helligkeitssignale für zwei der drei Kathoden gegenüber dem Helligkeitssignal der übrigen dritten Kathode zu schwächen, und Mittel, um die Grundhelligkeit des wiedergegebenen Farbfernsehbildes zu steuern.

Eine solche Wiedergabevorrichtung ist unter anderem bekannt aus dem Buch' »Principles of Colour Television« unter der Redaktion von Κ. M c 111-W a i η und C. E. D e a η vom Hazaltine Laboratory, Auflage 1956, S. 425 und 426 und insbesondere F i g. 15.25.

Bei dieser bekannten Wiedergabevorrichtung bestehen die Mittel zum Schwächen der Helligkeitssignale, die zwei der drei Strahlsystemen zugeführt werden, aus zwei ohmschen Spannungsteilern, die mit der Anode der Verstärkerröhre verbunden sind und denen die Helhgkeitssignale von Anzapfungen auf diesen Potentiometern entnommen werden. Das Helligkeitssignal für das übrige dritte Strahlsystem wird unmittelbar der Anode der Verstärkerröhre entnommen.

Die Grundhelligkeit des wiederzugebenden Bildes kann durch Änderung des ohmschen Teiles der Anodenimpedanz der Verstärkerröhre gesteuert werden.

Das Schwächen zweier der drei HelHgkeitssignale ist erforderlich, weil z. B. die Steilheiten der drei Strahlsysteme und auch die Wirkungsgrade der drei Phosphoren, die rotes, grünes bzw. blaues Licht abstrahlen müssen, wenn sie von den Elektronenstrahlen getroffen werden, einander nicht gleich sind.

Bei der bekannten Vorrichtung tritt jedoch der Nachteil auf, daß bei Änderungen der Speisespannung Farbumschlag auftreten kann. Weil das Helligkeitssignal für zwei der drei Kathoden mittels ohmscher Spannungsteiler geschwächt wird, ist auch die Gleichspannung an diesen zwei Kathoden von derjenigen an der dritten Kathode verschieden. Daraus ergibt sich, daß auch die Gleichspannungseinstellung der dazugehörigen zwei Steuergitter von derjenigen der Gleichspannung am Steuergitter des übrigen dritten Strahlensystems verschieden ist. Da die Gleich-Farbfernseh-Wiedergabevorrichtung mit einer Dreistr ahl-Farbbildröhre

Anmelder:

N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven (Niederlande)

Vertreter:

Dipi.-Ing. E. E. Walther, Patentanwalt, Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Als Erfinder benannt:

Antonius Bockhorst, Emmasingel, Eindhoven (Niederlande)

Beanspruchte Priorität:

Niederlande vom .13. November 1962 (285 460), vom 2. Mai 1963 (292 267)

spannungen an den Steuergittern, die selbstverständlich auch der genannten Spannungsspeisequelle entnommen werden, kleiner sind als die Spannungen an den Kathoden, wird bei Änderung der Speisespannung die Änderung der Steuergitterspannungen kleiner sein als die Änderung der Kathodenspannungen. Dadurch wird der vom betreffenden Strahlsysterh gelieferte Elektronenstrahl eine Änderung erfahren, nämlich kleiner werden, wenn die Speisespannung zunimmt, und größer werden, wenn die Speisespannung abnimmt. Da jedoch bei Änderung der Speisespannung die Steuerspannung für das Strahlsystem, dessen Kathode unmittelbar mit der Anode der Verstärkerröhre verbunden ist, sich stärker ändert als bei den zwei Strahlsystemen, für die die Steuerspannung geschwächt ist,. wird auch der von diesem Strahlensystem emittierte Elektronenstrahl sich stärker ändern als derjenige der übrigen zwei. Von diesen übrigen zwei wird derjenige Elektronenstrahl sich am wenigsten in seiner Intensität ändern, dessen Kathodenspannung am meisten geschwächt ist.

Die Wiedergabevorrichtung wird derart eingestellt sein müssen, daß, wenn die Farbdifferenzsignale, die den Steuergittern zugeführt werden, bis auf Null reduziert sind, z. B. wenn nur ein Schwarzweißsignal empfangen wird oder wenn beim Empfang eines

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Farbfernsehsignals farblose Bilder wiederzugeben sind, tatsächlich ein hellweißes oder ein mehr gräuliches Bild wiederzugeben ist.

Wenn dies bei der nominalen Speisespannung der Fall ist, so wird bei abnehmender Speisespannung das weiße Bild zu der Farbe umschlagen, die durch das Strahlensystem bestimmt wird, dessen Kathode unmittelbar mit der Verstärkerröhre verbunden ist, und bei zunehmender Speisespannung zu der Farbe, die durch das Strahlsystem bestimmt wird, dessen Kathode am meisten geschwächt ist.

Um diesen Nachteil zu beseitigen, ist die Wiedergabevorrichtung nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß, zur Vermeidung von Farbumschlag bei sich ändernder Speisespannung die zwei Kathoden, für die das Helligkeitssignal geschwächt werden muß, je über einen Gegenkopplungswiderstand mit der Anode der Verstärkerröhre verbunden sind, wobei die Mittel zum Steuern der Grundhelligkeit aus einer einzigen an die Speisespannungsquelle angeschlossenen Potentiometerschaltungsanordnung bestehen, deren veränderliche Anzapfung galvanisch mit den drei Steuergittern verbunden ist.

Die Erfindung, wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.

F i g. 1 zeigt eine erste Aüsführungsf orm, und

F i g. 2 zeigt eine gegenüber F i g. 1 noch etwas verbesserte Ausführungsform.

In F i g. 1 ist die Wiedergaberöhre 1 eine sogenannte Maskenröhre, die drei Strahlsysteme aufweist, die je aus einer Kathode, einem Steuergitter, einem Schirmgitter und gegebenenfalls weiteren Beschleunigungsanoden aufgebaut sind, die erforderlich sind, um einen Elektronenstrahl der gewünschten Intensität auf den Schirm aufprallen zu lassen. Zum Beispiel besteht das rote Strahlsystem aus einer Kathode 2, einem Steuergitter 3 und einem Schirmgitter^ das grüne Strahlsystem aus einer Kathode 5, einem Steuergitter 6 und einem Schirmgitter 7, und das blaue Strahlsystem aus einer Kathode 8, einem Steuergitter 9 und einem Schirmgitter 10.

Dem Steuergitter 3 wird das rote Farbdifferenzsignal R — Y zugeführt, dem Steuergitter 6 das grüne Farbdifferenzsignal G-Y und dem Steuerigtter 9 das blaue Farbdifferenzsignal B — Y, während den Kathoden 2, 5 und 8 das Helligkeitssignal Y zugeführt wird.

Dieses Helligkeitssignal Y wird in der Video-Endröhre 11 verstärkt, die über einen Anodenwiderstand 12 an eine Speisespannungsquelle angeschlossen ist, die eine positive Speisespannung Vb liefert und deren Steuergitter das die Gleichstromkomponente enthaltende Helligkeitssignal Y zugeführt wird. Die Anode der Röhre 11 ist über die Leitung 13 galvanisch mit den Kathoden 2, 5 und 8 verbunden, um diesen Kathoden das Helligkeitssignal zuführen zu können.

Wie bereits eingangs erwähnt, soll die Verbindung zwischen der Anode der Verstärkerröhre 11 und den Kathoden 2, 5 und 8 galvanisch sein, so daß die das Helligkeitssignal Y enthaltende Gleichstromkomponente nicht verlorengeht.

Grundsätzlich müßte das HelHgkeitssignal mit gleich großer Stärke den drei Strahlsystemen zugeführt werden, so daß bei der Reduzierung der den Steuergittern 3, 6 und 9 zugeführten Farbdifferenzsignale 6g bis auf Null gerade Signale gleicher Stärke vorhanden wären, um ein hellweißes Bild oder ein mehr gräuliches farbloses Bild wiederzugeben.

Es zeigt sich jedoch, daß in der Praxis mehrere Ursachen anwesend sind, die es erforderlich machen, die Signale mit verschiedenen Stärken den drei Strahlsystemen zuzuführen. Diese Ursachen sind unter anderem, daß die Steilheiten der drei Strahlsysteme einander nicht gleich sind, während auch die Wirkungsgrade der Phosphore, die die rote, grüne bzw. blaue Farbe wiedergeben müssen, untereinander verschieden sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist angenommen worden, daß der Gesamtwirkungsgrad des roten Strahlsystems der schlechteste ist und derjenige des blauen Strahlsystems der beste. Dies bedeutet, daß das dem roten Strahlsystem zugeführte Signal am wenigsten geschwächt werden muß und das dem blauen Strahlsystem zugeführte Signal am meisten. Dies erfolgt auf übliche Weise dadurch, daß die Helligkeitssignale, die diesen drei Kathoden zugeführt werden müssen, auf richtige Weise geschwächt werden.

Nach der Erfindung erfolgt dieses Schwächen jedoch dadurch, daß zwischen der Leitung 13 und dem grünen StrahlsystemS ein Gegenkopplungswiderstand 14 aufgenommen ist und zwischen der Leitung 13 und dem blauen Strahlsystem 8 ein Gegenkopplungswiderstand 15. Durch Anordnung dieser Widerstände ist erreicht worden, daß Schwächung der Helligkeitssignale Y für diese zwei Strahlsysteme durch Gegenkopplung erfolgt, was dadurch gekennzeichnet ist, daß, wenn die drei Strahlsysteme gesperrt sind, kein Spannungsabfall über den Widerständen 14 und 15 auftreten kann und die drei Kathodenspannungen also für die Schwarzwiedergabe gleich sind, während zugleich bei Änderung der Speisespannung Vb Farburnschlag verhütet wird. Außerdem hat dieses Verfahren den Vorteil, daß die HelHgkeitsregelung mit einer einzigen Potentiometerschaltungsanordnung, die aus den Widerständen 16, 17 und 18 besteht, für die drei Steuergitter 3, 6 und 9 gleichzeitig mögHch ist, was die Einstellung der HeUigkeit viel einfacher macht, als wenn gesonderte Gleichspannungen für die drei Steuergitter eingestellt werden müssen.

Daß tatsächlich bei dem System nach der Erfindung Farbumschlag verhütet wird, läßt sich folgenderweise erklären.

Die Widerstände 14 und 15 sind veränderlich ausgebildet und können demzufolge derart eingestellt werden, daß, wenn die Farbdifferenzsignale, die den Steuergittern 3, 6 und 9 zugeführt werden, bis auf Null reduziert sind, tatsächlich durch das anschließend zugeführte Helligkeitssignal Y ein weißes Bild wiedergegeben wird. Dies bedeutet, daß die Widerstände 14 und 15 derart eingestellt werden, daß das dem grünen Strahlsystem zugeführte HelHgkeitssignal und das dem blauen Strahlsystem zugeführte Helligkeitssignal genügend geschwächt werden gegenüber dem dem roten Strahlsystem zugeführten HelHgkeitssignal. Wenn z. B. der Strom durch die Video-Endröhre derart ist, daß ein schwarzes Bild wiedergegeben werden muß, so sind die Spannungen an den Kathoden 2, 5 und 8 gegenüber den Gleichspannungen an den Steuergittern 3, 6 und 9 von einer derartigen Größe, daß die drei Strahlsysteme gesperrt sind und kein Elektronenstrom von diesen Kathoden zum Schirm der Röhre 1 fließen kann. Es wird jetzt angenommen, daß in diesem Zustand die Speisespannung +Vb zunimmt. Dadurch wird die Anodenspannung der Verstärkerröhre 11 zunehmen, und das Maß der Zunahme wird durch die Tatsache bestimmt, ob der Anodenstrom

dieser Röhre auf Schwarzpegel stabilisiert ist oder Strahlsystem anbetrifft, unmittelbar mittels der Widernicht. In der Regel wird nämlich in einem Fernseh- stände 14 und 15 gegengekoppelt werden, so daß trotz empfänger zum Wiedergeben von Farben eine auto- der Tatsache, daß das HeUigkeitssignal NuU ist, doch matische Verstärkungsregelung verwendet, wobei die ein graues Bild wiedergegeben AVerden wird, weü die Spannung für diese automatische Verstärkungs- 5 dann auftretenden Gleichspannungen, die zwischen regelung der Video-Endröhre entnommen wird. Im den Steuergittern und den Kathoden wirksam sind, vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dies auch der durch die Wirkung der Gegenkopplungswiderstände 14 FaU. Zu diesem Zweck ist die Kathode der Röhre 11 und 15 auf gleiche Weise geschwächt werden, wie wenn über einen Kathodenwiderstand 19 mit Erde ver- sie Steuerspannungen wären. Nimmt das Helligkeitsbunden und über eine Leitung 20 mit der Kathode io signal Y über den Schwarzstufenwerten zu, so bleibt einer weiteren Verstärkungsröhre 21, mittels deren die obenstehende Auseinandersetzung geltend, weil die Spannung für die automatische Verstärkungs- das Helligkeitssignal dann gleichsam zu der infolge regelung auf übüche Weise erhalten wird. Der Anode der Speisespannungsänderung vorhandenen Gierender Röhre 21 werden närnüch von der waagerechten spannung, die zwischen den Steuergittern und den Ablenkschaltung erhaltene Impulse 22 über den Kon- 15 Kathoden der drei Strahlsysteme wirksam ist, addiert densator23 zugeführt, so daß an der Anode der wird. Auch dann bleibt die Schwächung durch die Röhre 21 eine negative Regelspannung erzeugt wird, Gegenkopplungswiderstände 14 und 15 individueU die von der Stärke des empfangenen HeUigkeits- wirksam und verhütet Farbumschlag. Dies kann auch signals Y abhängig ist. Diese negative Regelspannung derart formuUert werden, daß die Schwächung der wird mittels der Potentiometerschaltungsanordnung, 20 Helligkeitssignale jetzt für jedes Strahlsystem indidie aus den Widerständen 24 und 25 besteht, bis auf vidueÜ zustande gebracht ist und abhängig von dem den erwünschten Wert geschwächt und dann durch die auftretenden Strom durch das betreffende Strahl-Leitung 26 den Steuergittern von Zwischenfrequenz- system selbst ist. Demzufolge wird diese Schwächung und/oder' Hochfrequenzverstärkerröhren zugeführt, unmittelbar wirksam werden', ungeachtet der Tatum die automatische Verstärkungsregelung verwirk- 25 sache, ob die Steuerung durch das HeUigkeitssignal Y liehen zu können. In vielen neuzeitlichen Empfängern selbst oder infolge Speisespannungsänderungen stattist der Rücklauf impuls 22 derart verzögert, z. B. findet.

durch Differentiationsnetzwerke, daß auf den Schwarz- Es wird einleuchten, daß, wenn die Speisespannung Vb stufen geregelt wird, die nach den Zeilensynchron- zunimmt, eine umgekehrte Betrachtung erklären kann, impulsen auftreten, die im HeUigkeitssignal Y an- 30 daß kein Farbumschlag auftritt. Wenn ja die Speisewesend sind. In diesem FaU kann angenommen spannung zunimmt, so bleiben die Strahlsysteme werden, daß der Schwarzpegel stabilisiert wird, was - länger gesperrt und wird das HeUigkeitssignal Y auf eine StabUisierung des Anodenstromes durch die zunehmen müssen gegenüber dem Schwarzstufenwert, Röhre 11 für diesen Schwarzstufenwert hinausläuft, der bei der nominalen Speisespannung die Sperrungeachtet des Wertes der Speisespannung. Dies be- 35 spannung für die drei Strahlsysteme bestimmt, ehe inhaltet, daß der SpannungsabfaU am Widerstand 12 ein Elektronenstrom die drei StrahIsysteme durchfür diesen Schwarzstufenpegel gleichbleiben wird und fließt. Bei diesen Elektronenströmen treten dann daß die Spannungsänderung an der Anode der jedoch wieder die gewünschten Schwächungen durch Röhre 11 gleich der Änderung der Speisespannung Vi, die Widerstände 14 und 15 auf, so daß kein Farbsein wird. Man kann sich jedoch auch denken, daß 40 umschlag auftritt.

der Schwarzpegel nicht ganz durch die automatische Es sei noch bemerkt, daß durch die Maßnahme

Verstärkungsregelung oder durch andere Maßnahmen gemäß der Erfindung nicht verhütet wird, daß bei

völlig stabilisiert ist, so daß bei Speisespannungs- einer Speisespannungsänderung eine Änderung in

änderung auch der Anodenstrom durch die Röhre 11 der GrundheUigkeit auftritt. Es wird jedoch kein-

sich ein wenig mitändern wird. Bei zunehmender 45 Farbumschlag auftreten, und gerade Farbumschlag

Speisespannung Vt bedeutet dies, daß auch der ist besonders störend, weü dann aus einer weißen

Anodenstrom durch die Röhre 11 ein wenig zunehmen Fläche auf einmal eine farbige Fläche wird, was

wird und damit der Spannungsabfall am Wider- unvermittelt von dem Zuschauer beobachtet wird,

stand 12. In diesem FaU wird demzufolge die Span- während eine Änderung in der HeUigkeit kaum

nungsänderung an der Anode der Röhre 11 Meiner 50 störend ist.

sein als im Falle, daß der Anodenstrom vöUig stabUi- Es wird weiter bemerkt, daß die Widerstände 27, 28 siert war. In dem. FaUe, daß die Speisespannung Vb und 29 als Gitterableitungswiderstände zwischen der abnimmt, kann eine ähnliche Betrachtung angesteüt veränderlichen Anzapfung auf dem Widerstand 17 werden, weü in diesem FaU der Anodenstrom auch und den Steuergittern 3, 6 und 9 angeordnet sind, ein wenig abnimmt und demzufolge die Anoden- 55 aber daß sie für die Wirkung der Wiedergabevorrichspannung eine kleinere Änderung erfahren wird als rung nicht wesentlich sind. Die Kondensatoren 30 die Speisespannung F&- und 31 sind sehr klein, z. B. in der Größenordnung Da jedoch die Gleichspannungen an den Steuer- von 100 pF, und dienen nur dazu, um die sehr hohen gittern 3, 6 und 9 mittels der Potentiometerschaltungs- Frequenzen zu den Kathoden übertragen zu können, anordnung 16, 17, 18 auf einen viel kleineren Wert 60 Demzufolge kann angenommen werden, daß die eingesteht sind als die Spannung an der Anode der Widerstände 14 und 15 sowohl für die Gleichstrom-Röhre 11 für Schwarzstufenpegel, wird die Änderung gegenkopplung als auch für die Wechselstromgegender Gleichspannung an diesen Steuergittern viel kopplung Sorge tragen, .und wenn eine Übermittlung kleiner sein als die Änderung der Anodenspannung. der sehr hohen Frequenzen, z. B. derjenigen von etwa Demzufolge werden bei abnehmender Speisespan- 65 5 MHz, für unnötig gehalten wird, können die Konnung Vb die drei Strahlsysteme nicht länger gesperrt densatoren 30 und 31 auch weggelassen werden,
sein, sondern, einen gewissen Strom führen. Jedoch Obwohl im vorangehenden Ausführungsbeispiel wird dieser Strom, was das grüne und das blaue angenommen ist, daß das rote Strahlsystem die meiste

und das blaue Strahlsystem die wenigste Steuerspannung fordert, kann dies von Röhre zu Röhre noch weiter verschieden sein. In diesem. Fall können die Widerstände 14 und 15 in andere Kathodenleitungen aufgenommen werden. Wenn z. B. angenommen wird, daß das grüne Strahlsystem die größte Steuerspannung und das blaue Strahlsystem die geringste Steuerspannung braucht, so muß der Widerstand 14, erforderlichenfalls von Kondensator 30 überbrückt, zwischen die Leitung 13 und die Kathode 2 aufgenommen werden, während die Leitung 13 in diesem Fall unmittelbar mit der Kathode 5 zu verbinden ist. Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung bleibt dann weiter ganz identisch mit derjenigen, wie in F i g. 1 dargestellt ist.

Vorstehend ist beschrieben, daß die Information zum Erzeugen der Spannung für die automatische Verstärkungsregelung der Kathode der Verstärkerröhre 11 entnommen wird. Es wird jedoch einleuchten, daß diese Information auch anderen Punkten in einem Fernsehempfänger zum Wiedergeben eines Farbfernsehbildes entnommen werden kann. In diesem Fall wird der Anodenstrom durch die Röhre 11 vielleicht weniger gut auf Schwarzpegel stabilisiert werden, aber, wie obenstehend geprüft, ist dies für die Erfindung nicht wesentlich. Es kann sogar angenommen werden, daß, wenn der Anodenstrom sich etwas ändert, dies günstiger ist mit Rücksicht auf den Farbumschlag, weil dann die Änderungen an den Kathoden weniger groß sein werden und demzufolge die Intensitätsänderungen der von den drei Strahlsystemen gelieferten Elektronenstrahlen weniger groß sein werden. Die Maßnahme gemäß der Erfindung gelangt dann noch besser zur Geltung. Die Widerstände 14 und 15 kann man jedoch immer so einstellen, daß, auch wenn nicht genau auf Schwarzpegel stabilisiert wird, Farbumschlag verhütet wird.

In F i g. 1 sind noch die Widerstände 32, 33, 34 und 35 dargestellt. Die Parallelschaltung dieser Widerstände ist zwischen der Speisespannung und der sogenannten Hilfsspannung V_c angeschlossen, die dem Zusatzkondensator (Booster) der Horizqntalablenk-Endstufe im Fernsehempfänger entnommen werden kann, in den die Wiedergabevorrichtung aufgenommen ist und welche Spannung V_c viele Male größer ist als die Speisespannung F&. Mittels der veränderlichen Anzapfung an dem Widerstand 32 kann die gewünschte Schirmgitterspannung für das Schirmgitter 10 des blauen Strablsystems, mit dem Widerstand 33 die Schirmgitterspannung für das Schirmgitter 7 des grünen Strahlsystems und durch die Wahl der Widerstände 34 und 35 die Schirmgitterspannung für das Schirmgitter 4 des roten Strahlsystems eingestellt werden. Die Widerstände 32 und 33 sind mit veränderlichen Anzapfungen versehen, um die Sperrspannungen für das grüne und das blaue Strahlsystem gesondert nachregeln zu können. Der Einstellvorgang ist dann derart, daß man zuerst mittels der Widerstände 32, 33, 34 und 35 die genauen Sperrspannungen für die drei Strahlsysteme einstellt und dann mit den Widerständen 14 und 15 die Weiß einstellung steuert. Dabei tritt ein weiterer Vorteil der Schaltungsanordnung nach der Erfindung auf, nämlich, daß, wenn einmal die Sperrspannungen mittels der Widerstände 32, 33, 34 und 35 eingestellt sind, die sogenannte Weißeinstellung mit den Widerständen 14 und 15 dann möglich ist und daß man nicht zur Schwarzeinstellung zurückzugehen braucht, weil diese unabhängig ist von der Einstellung der Gegenkopplungswiderstände, die beim gesperrten Strahlsystem keinen Spannungsabfall verursachen. Die Einstellung der Hintergrundhelligkeit kann durch den Besitzer der Wiedergabevorrichtung gewählt werden, so daß nur der Knopf, mit dem die veränderliche Anzapfung auf dem Widerstand 17 geändert werden kann, nach außen geführt ist. Die übrigen Einstellungen werden bei der Konstruktion der Wiedergabevorrichtung durchgeführt. Ein besonderer Vorteil ist schließlich, daß die Gegenkopplung für sowohl die Kathodensteuerung mit F-Signal als auch die Gittersteuerung mit den FarbdifFerenzsignalen wirksam ist. Hierdurch wird erreicht, daß im Empfänger keine gesonderte Einstellungsmöglichkeit für das genaue Verhältnis von R — Υ, B — Y und G — F-Signalen erforderlich ist, sondern daß eine feste Matrixschaltungsanordnung genügt, die dafür sorgt, daß die F-Komponenten für diese drei Signale gleich sind.

Schließlich wird noch bemerkt, daß, obwohl obenstehend die Röhre 1 als Maskenröhre dargestellt ist, auch für andere Arten von Röhren mit drei Strahlsystemen, z. B. die Chromatronröhre mit drei Strahlsystemen, die Maßnahme gemäß der Erfindung vorteilhaft verwendet werden kann. Auch wenn drei gesonderte Röhren für die Wiedergabe der roten, gfünen und blauen Farbe verwendet werden, bleiben die Gegenkopplungswiderstände und die genannten Einstellungen erforderlich, da auch in diesem Fall die Weißeinstellung äußerst wichtig ist.

Die oben beschriebene Vorrichtung hat jedoch noch den folgenden Nachteil. Bekanntlich hat Gegenkopplung eine doppelte Wirkung. Erstens wird dadurch das zu verarbeitende Signal geschwächt, und zweitens wirkt die Gegenkopplung linearisierend, wodurch der Einfluß der Krümmung der Charakteristik des Verstärkers, entweder Röhre oder Transistor, mehr oder weniger ausgeglichen wird.

Im Falle einer Farbfernsehbildröhre.ist diese zweite Wirkung jedoch unerwünscht, da das eintreffende Fernsehsignal möglichst solchen nichtlinearen Charakteristiken (gammakorrigiertes Signal) angepaßt ist, und außerdem müssen die drei Strahlsysteme je mit dem gleichen Verzerrungsgrad wirken. Sollte man also Linearisierung für zwei der drei Strahlsysteme gestatten, so würde der Verzerrungsgrad für zwei Strahlsysteme verschieden sein gegenüber demjenigen des dritten Strahlsystems. Dadurch würde das Prinzip der konstanten Helligkeit (constant luminance principle), das bereits infolge der nichtlinearen Charakteristiken der Bildröhren nicht völlig gelten wird, eine weitere Verschlechterung erfahren.

Um jetzt dafür zu sorgen, daß die Schwächung des den zwei Kathoden 5 und 8 zugeführten Signals aufrechterhalten bleibt ohne den Nachteil, der Linearisierung, ist in F i g. 2 eine verbesserte Ausführungsform dargestellt. Gemäß der Verbesserung erfolgt die Schwächung jetzt dadurch, daß zwischen der Leitungl3 und dem grünen Strahlsystem 5 nicht nur ein veränderlicher ohmscher Widerstand 14, sondern auch ein nichtlinearer Widerstand 36 aufgenommen ist und zwischen der Leitung 13 und dem blauen Strahlsystem 8, außer einem veränderlichen ohmschen Widerstand 15, ein nichtlinearer Widerstand 37 aufgenommen ist.

Die ohmschen Widerstände 14 und 15 haben im dargestellten Ausführungsbeispiel nach ■ F i g. 2 die Funktion, die Nichtlinearität der nichtlinearen Wider-

stände 36 und 37 den nichtlinearen Strom-Spannungs-Charakteristiken der grünen und blauen Strahlsysteme anzupassen.

In diesem Ausführungsbeispiel sind nämllich die nichtUnearen Widerstände 36 und 37 sogenannte spannungsabhängigeWiderstände(VDR), deren Strom-Spannungs-Charakteristik durch

(1) von β erhalten werden kann. Schließlich kann ein Widerstand mit negativem Temperaturkoefnzienten (NTC) verwendet werden. Widerstände dieser Art sind jedoch in der Regel träge, wodurch sie für Anwendtmg als Gegenkopplungswiderstand in einer Bildröhre ungeeignet sind. Das Bildsignal enthält nämlich meistens schnelle Wechsel, denen ein solcher NTC-Widerständ nicht folgen kann. Bei Bildern dagegen, in denen keine schnellen Wechsel vor

gegeben ist, in der und i_a Spannung und Strom io kommen, wäre ein NTC-Widerstand brauchbar.

und β und C Konstanten sind, die sich von Type zu Type des Widerstandes ändern können. Dabei kann man für die jetzigen VDR-Typen β Werte annehmen, ¹ IiTiH r = JL

die zwischen β = und β =

liegen.

Die Anodenstrom-Gitterspannungs-Charakteristik der Strahlsysteme ist jedoch durch

ia -KV_giY .(2)

gegeben, in der K eine Konstante ist und γ im wesentlichen als Konstante zu betrachten ist.

Wie noch nachstehend geprüft wird, wird die Nichtlinearität der Strahlsysteme im wesentlichen nicht geändert werden, wenn es gilt, daß Ύ — ^ i^st> d. h.

wenn die Strom-Spannungs-Charakteristiken des nichtlinearen Widerstandes und des Strahlsystems identisch sind. Für die Strom-Spannungs-Charakteristik eines nichtlinearen Widerstandes kann ja auch

la

•vi

geschrieben werden, und die durch die Gleichung (3) gegebene Charakteristik ist identisch mit derjenigen

nach der Gleichung (2), wenn Ύ — -j ist.

Nun hegt γ in der Regel zwischen den Werten 2 und

2,2, und da bereits angegebenist, daß β zwischen-^-und Wenn angenommen wird, daß tatsächlich γ = 2 ist und durch Aufnahme in die Schaltung von ohmschen Widerständen für β ein Wert β = -i- erhalten ist, wird

nachstehend geprüft werden, daß durch die Gegenkopplung tatsächlich das Eingangssignal geschwächt wird und trotzdem die ursprüngliche Nichtlinearität beibehalten bleibt.

Für die Gitterspannung V_gi des grünen oder blauen Strahlsystems kann geschrieben werden:

V_gi=V_t-V_le, (4)

in der Vi der steuernde Potentialunterschied zwischen der Leitung 13 und einem der Steuergitter 6 oder 9 ist und Vk der Spannungsabfall über dem Gegenkopplungswiderstand (Spannungsabfall über der Reihenschaltung von 14 und 36 für das grüne und Spannungsabfall über der Reihenschaltung von 15 und 37 für das blaue Strahlsystem).
Wenn für Vk der durch die Gleichung (1) gegebene Wert eingeführt und gleichzeitig die Gleichung (4) φ in die Gleichung (2) substituiert wird, erhält man:

ist, so

la

KYVi - Ci^f _a

40 Es war angenommen, daß γ = 2 und β da ι.) die Gleichung (5) damit in

ia = k{v? -2 Vi CiJ + C² ia

übergeht, was auch als

(6a)

y liegt, ergibt sich hieraus, daß die Bedingung 7 — β nicht ohne weiteres erfüllbar ist. Wenn jedoch die Reihe mit den nichtlinearen Widerständen 36 und 37 die ohmschen Widerstände 14 und 15 geschaltet werden, wird der Wert von β vergrößert (die Widerstände 14 und 15 wirken gleichsam Hnearisierend für die nichtlinearen Widerstände 36 und 37, so daß der Faktor β mehr zum Wert 1 geht), so daß näherungsweise β den Wert -^- annehmen kann, wenn γ = 2 ist.

Selbstverständlich kann erforderlichenfalls auch ein ohmscher Widerstand parallel zu den Widerständen 36 und 37 geschaltet werden. Hauptsache ist nur, daß'für den Gegenkopplungswiderstand in seiner Gesamtheit, ^also den jnichthnearen Widerstand selbst und gegebenenfalls in Reihe und/oder parallel geschaltete ohmscheWiderstände, gilt, daß γ =^ist ia(1—KC²) + i_a ² 2KCVi-KVi² = 0 (6b)

geschrieben werden kann.

Wenn die Gleichung (6) nach dem Anodenstrom i_a aufgelöst wird, enthält man:

la -

KVi

(1 + Υκσ

Ohne Gegenkopplung würde nach der Gleichung (2) der Anodenstrom

ia = K V₁ ²·

Ist diese Bedingung durch den nichtlinearen Widerstand selbst bereits erfüllt, so können die ohmschen Widerstände weggelassen werden. Dies ist z. B. möglich, wenn der y-Wert der Strahlsysteme einen größeren Wert hat als die obenerwähnten Werte 2 oder 2,2. Auch ist dies dadurch möglich, daß dem Stoff, aus dem die VDR hergestellt werden, andere Zusätze gegeben werden, wodurch ebenfalls ein größerer Wert gewesen sein.

Da K und C positive Konstanten sind, ergibt sich aus der Gleichung (7), daß der infolge der Gegenkopplung erhaltene Anodenstrom z_ffi wohl geschwächt ist, aber daß seine nichtlineare Abhängigkeit vom steuernden Signal Vi die gleiche geblieben ist. Das Maß der Schwächung wird durch das Produktive² bestimmt. Da der Wert von C durch den Typ des nichtlinearen Widerstandes bestimmt wird, kann durch die Wahl der Widerstände 36 und 37 die gewünschte Gegenkopplung eingestellt werden.

Es wird einleuchten, daß mittels des Newtonschen Binoms auch für behebige Werte von γ und β zu.

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Claims (4)

prüfen ist, daß durch die Gegenkopplung mit nichtlinearen Widerständen der Anodenstrom j0 geschwächt und die Nichthnearität nicht angegriffen wird, wenn nur gilt, daß γ — -~ ist. Auch hier können die Gegenkopplungswiderstände statt in die Kathodenleitungen der grünen und blauen Strahlsysteme in die Kathodenleitungen der roten und bläuen· oder in die Kathodenleitungen der roten und grünen Strahlsysteme aufgenommen werden, wenn die Empfindlichkeit der betreffenden Bildröhre dies fordert. Patentansprüche:

1. Farbfernseh-Wiedergabevorrichtung für die Wiedergabe von drei Farbsignalen; die drei Strahlsystemen wenigstens einer Bildröhre zugeführt werden und bei der das empfangene Helligkeitssignal Y, das der Anode einer Verstärkerröhre a'o entnommen wird, die über eine Anodenimpedanz an eine Speisespannungsquelle angeschlossen ist, •gleichstrommäßig den Kathoden der drei Strahlsysteme zugeführt wird und drei nach Demodulierung erhaltene Farbdifferenzsignale den drei Steuergittern der drei Strahlsysteme zugeführt werden und welche Vorrichtung Mittel enthält, um die Helligkeitssignale für zwei der drei Ka₇ thoden gegenüber dem HeUigkeitssignal an der übrigen dritten Kathode zu schwächen und Mittel um die Hintergrundhelligkeit des wiedergegebenen Farbfernsehbildes zu steuern, dadurch ge-

kennzeichnet, daß die zwei Kathoden, für die das Helligkeitssignal geschwächt werden muß, je über einen Gegenkopplungswiderstand (14, 15) mit der Anode der Verstärkerröhre (11) verbunden sind und daß die Mittel zum Steuern der Grundhelligkeit aus einer einzigen an die Speisespannungsquelle (Vb) angeschlossenen Potentiometerschaltungsanordnung (16, 17, 18) bestehen, deren veränderliche Anzapfung z. B. über die Gitterableitwiderstände (27, 28, 29) galvanisch mit den drei Steuergittern (3, 6, 9) verbunden ist.

2. Wiedergabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Gegenkopplungswiderstand in seiner Gesamtheit eine nichtlineare Strom-Spannungs-Charakteristik aufweist mit im wesentlichen der gleichen Nichtlinearität wie die Strom-Spannungs-Charakteristik des zugehörigen Strahlsystems.

3. Wiedergabevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Gegenkopplungswiderstand als spannungsabhängiger Widerstand (36 bzw. 37) ausgebildet ist, erforderlichenfalls mit damit in Reihe imd/oder parallel geschaltetem ohmschen Widerstand (14 bzw. 15).

4. Wiedergabevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ohmschen Widerstände (14, 15) als veränderliche Widerstände ausgebildet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: »Principles of Colour Television« von Κ. Mell3-a i η und C Ε. D e a η, 1956, S. 425/426.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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