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Dokumentenidentifikation DE3925615C2 21.06.2000
Titel Austastsignal-Schaltung für Fernsehempfänger
Anmelder Sony Corp., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Chikuma, Takashi, Tokio/Tokyo, JP;
Tsutsui, Ichiro, Tokio/Tokyo, JP
Vertreter Patentanwälte MÜLLER & HOFFMANN, 81667 München
DE-Anmeldedatum 02.08.1989
DE-Aktenzeichen 3925615
Offenlegungstag 15.02.1990
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 21.06.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 21.06.2000
IPC-Hauptklasse H04N 3/24
IPC-Nebenklasse H04N 3/27   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Austastsignal-Schaltung in einem Fernsehempfänger, die Videosignale unterschiedlicher Fernsehsysteme mit unterschiedlicher Zeilenzahl empfängt und verarbeitet, mit

  • - einem Sägezahngenerator zur Erzeugung eines Sägezahnsignals durch periodisches Zurücksetzen eines Rampensignals mit Impulsen der Horizontalabtastfrequenz (HD),
  • - einer Einrichtung zur Erzeugung einer Bezugsspannung,
  • - einem Vergleicher zum Vergleichen des Sägezahnsignals mit der Bezugsspannung, und
  • - einer Einrichtung zur Ausgabe des Ausgangssignals des Vergleichers als Austastimpulssignal.

Eine derartige Austastsignal-Schaltung ist aus JP 61-158 271 A bekannt.

Bekanntlich wird die Ablenkspule an einer Kathodenstrahlröhre zum Ablenken des Elektronenstrahls mit einem sägezahnförmigen Signal mit unterschiedlichen Steigungen versorgt. Die unterschiedlichen Steigungen dienen dazu, zunächst den Strahl mit einer ersten Geschwindigkeit entlang einer Zeile zu führen und dann den Strahl schnell auf den Anfang der nächsten Zeile zurückzustellen. Bei jedem Zeilenrücklauf wird der Elektronenstrahl mit Hilfe eines Austastpulses unterbrochen, um die Bildqualität zu verbessern.

Ein Beispiel für eine herkömmliche Schaltung zum Erzeugen des genannten Austastpulses ist in Fig. 5 dargestellt. Ein Rücklaufpuls Pb wird von einem Horizontalrücklauftransformator FT ausgegeben, der an einen Horizontalsignaltransistor Q und eine dämpfende Diode D angeschlossen ist, die eine Ablenkschaltung zum Zuführen eines sägezahnförmigen Signals an eine Ablenkspule DY an einer (nicht dargestellten) Kathodenstrahlröhre bilden. Die Schaltung kann das Austastsignal nicht um eine vorgegebene Zeitspanne vor dem Auftreten des Synchronisiersignals ausgeben. Dies führt insbesondere bei Fernsehempfängern, bei denen der Elektronenstrahl den Schirm nicht überschreibt, dazu, daß an der rechten Seite des Schirmes ein gefaltetes unvollständiges Bild erscheint. Soll dies vermieden werden, ist bisher eine komplizierte Signalformungsschaltung erforderlich, um den Austastpuls zu erhalten.

Weiterhin besteht das Problem, daß dann, wenn das Austastintervall durch Signalformung verlängert wird, Lücken am linken Rand des Bildes auftreten können.

Die Probleme werden dann verstärkt, wenn der Fernsehempfänger dazu dienen soll, Videosignale unterschiedlicher horizontaler Abtastfrequenzen zu verarbeiten, z. B. HDTV-Signale und gewöhnliche Fernsehsignale. Die relative Phase und Dauer der Austastsignale ist in den Videosignalen für solche unterschiedliche Fernsehsysteme unterschiedlich, was beim Verarbeiten der Signale zu Bildverschlechterungen führt. In Sendestationen wird auf einem Monitor in der Regel nur die Mitte des Bildes überwacht. Dies führt zu weiteren Schwierigkeiten beim Erhalten eines geeigneten Austastintervalls.

Die aus der oben genannten JP 61-158 271 A bekannte Austastsignalschaltung benötigt zur Erzeugung von unterschiedlichen Abtastzeilenzahlen entsprechenden Austastsignalen zwei Komparatoren sowie zur Erzeugung der Bezugsspannung einen Frequenz-Spannungswandler und hat somit einen komplizierten und aufwendigen Schaltungsaufbau. Kurzfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Austastsignal-Schaltung für einen Fernsehempfänger anzugeben, die eine gute Bildqualität auch an den Rändern des dargestellten Bildes ergibt und bei einfachem Aufbau auch unterschiedliche Fernsehsysteme mit unterschiedlicher Zeilenzahl verarbeiten kann, wie z. B. Signale eines HDTV-Fernsehsystems und eines mit doppelter Abtastgeschwindigkeit arbeitenden NTSC-Systems.

Die obige Aufgabe wird bei einer Austastsignal-Schaltung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Wird der Austastpuls auf diese Art und Weise erzeugt, kann er zeitlich leicht so gelegt werden, daß er um eine vorgegebene Zeitspanne vor dem Horizontalsynchronisiersignal auftritt. Dadurch gibt es keine Fehler am rechten Bildrand. Am linken Bildrand entstehen keine Lücken, da die erfindungsgemäße Schaltung nicht zu einem Verlängern des Austastpulses führt.

Somit vereinfacht die erfindungsgemäß vorgesehene Schalteinrichtung den Schaltungsaufbau der Austastsignal-Schaltung im Vergleich mit der aus dem Stand der Technik der JP 61-158 271 A bekannten beträchtlich, da kein Frequenz-Spannungswandler mehr erforderlich ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von durch Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Fig. 5 zum Stand der Technik wurde bereits erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Austastsignal-Schaltung mit einstellbarem Bezugspegel;

Fig. 2(a) und 2(b) zeitkorrelierte Signalzüge zum Erläutern der Funktion der Schaltung von Fig. 1;

Fig. 3 eine Austastsignal-Schaltung mit einstellbarer Zeitkonstante eines Sägezahngenerators;

Fig. 4 zeitkorrelierte Signalzüge zum Erläutern der Funktion der Schaltung gemäß Fig. 3; und

Fig. 5 eine herkömmliche Austastsignal-Schaltung.

Die Austastsignal-Schaltung gemäß Fig. 1 weist einen Eingangsanschluß T1 auf, dem ein Horizontalsynchronisiersignal oder ein Rücklaufpuls zugeführt wird. Der Austastpuls wird an einem Ausgangsanschluß T2 ausgegeben. Von einem Widerstand R1 und einem Kondensator C wird ein Sägezahnsignal erzeugt. Der durch den Widerstand R1 fließende Strom lädt den Kondensator C, dessen Spannung als Rampensignal dient, das periodisch durch einen Transistor T rückgesetzt wird. Letzterer wird durch das Horizontalsynchronisiersignal HD durchgeschaltet, um das Sägezahnsignal zu erzeugen.

Durch feste Widerstände R2, R3 und R4 sowie einen einstellbaren Widerstand RV wird ein Spannungsteiler gebildet, der eine Bezugsspannung Vr für einen Operationsverstärker OP liefert, der als Vergleicher dient. Dieser Spannungsteiler ist so ausgebildet, daß die Referenzspannung mit Hilfe eines Schalters S zwischen zwei Pegeln Vr1 bzw. Vr2 umgeschaltet werden kann. Im einen Fall liegt der Widerstand R4 parallel zum Widerstand R3, im anderen Fall ist er abgeschaltet.

Der Schalter S wird geschlossen, wenn ein HDTV-Videosignal empfangen wird (1125 Zeilen bei einer Horizontalabtastfrequenz von 33,75 kHz). Der Schalter S wird dagegen geöffnet, wenn ein Doppelgeschwindigkeits-NTSC-Videosignal empfangen wird (1040 Zeilen bei einer Horizontalabtastfrequenz von 31,5 kHz). Im letzteren Fall wird die Bezugsspannung für den Operationsverstärker OP auf einen höheren Pegel gesetzt.

Wenn das Horizontalaustastsignal HD an den Eingangsanschluß T1 gegeben wird, erzeugt der beschriebene Sägezahngenerator ein Sägezahnsignal VS. Handelt es sich um ein Signal gemäß dem Doppelgeschwindigkeits-NTSC-System, wird aufgrund der Bezugsspannung Vr1 ein Austastpuls VBP der Dauer t am Ausgangsanschluß T2 des Operationsverstärkers OP ausgegeben. Wird ein Signal gemäß dem HDTV-System mit einer Horizontalabtastfrequenz von 33,75 kHz eingegeben, wird ein Austastpuls VBP genau derselben Dauer t ausgegeben. Dies, weil durch Schließen des Schalters S die Bezugsspannung auf den tieferen Pegel Vr2 heruntergesetzt ist.

Der oben erwähnte einstellbare Widerstand RV dient zur Feineinstellung der Bezugsspannung, um die Dauer der Abtastpulse genau an die unterschiedlichen Horizontalabtastfrequenzen der verschiedenen Systeme anpassen zu können.

Durch Einsetzen eines Widerstandes F mit kleinem Widerstandswert in die Rücksetzschaltung, wie dies in Fig. 1 gestrichelt dargestellt ist, ist es möglich, das hintere Ende des Abtastpulses VBP zum Synchronisiersignal hin zu verschieben.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist die Schaltung so aufgebaut, daß sie ein Einstellen der Zeitkonstante des Sägezahnsignales VS ermöglicht. Umgeschaltet wird z. B. für Empfang eines HDTV-Signals oder eines Doppelgeschwindigkeits-NTSC-Signals.

Bei dieser Ausführungsform wird die Bezugsspannung Vr des Operationsverstärkers OP auf einem festen Wert gehalten. Wenn ein HDTV-Videosignal mit relativ hoher Horizontalabtastfrequenz verarbeitet wird, wird dem anhand von Fig. 1 erläuterten Widerstand R1 ein Widerstand R0 parallel geschaltet, was dazu führt, daß ein Sägezahnsignal VS1 mit relativ kleiner Zeitkonstante (schnelle Anstiegszeit) erzielt wird, wie dies in Fig. 4 durch die durchgezogene Linie eingezeichnet ist. Bei Erreichen der Bezugsspannung Vr wird der Austastpuls PB1 erzeugt.

Wird dagegen ein Doppelgeschwindigkeits-NTSC-Videosignal mit geringerer Horizontalabtastfrequenz verarbeitet, wird der Schalter S geöffnet, wodurch die Ladezeit des Kondensators C zunimmt und ein Sägezahnsignal VS2 erzeugt wird, wie dies in Fig. 4 gestrichelt eingezeichnet ist.

Dieses Sägezahnsignal wird bei der Bezugsspannung Vr geschnitten, wodurch der passende Austastpuls PB2 für das Doppelgeschwindigkeits-NTSC-Videosignal am Ausgangsanschluß T2 des Operationsverstärkers OP ausgegeben wird.

Es wurde bisher beschrieben, daß die Zeitkonstante der Sägezahnschaltung dadurch geändert wird, daß zum Widerstand R1 wahlweise ein Widerstand R0 zugeschaltet wird. Die Zeitkonstante kann jedoch auch dadurch geändert werden, daß durch einen Schalter S' ein Kondensator C0 mit kleinem Kapazitätswert zum Kondensator C wahlweise parallel geschaltet wird.

Die bisher gegebenen Frequenzbeispiele betreffen das HDTV- und das Doppelgeschwindigkeits-NTSC-System. Die Schaltung ist aber auch für alle anderen Fernsehempfänger einsetzbar, z. B. für solche nach dem NTSC- oder dem PAL-System.

Die Schaltungen beider Ausführungsbeispiele zeichnen sich dadurch aus, daß mit Hilfe des Horizontalsynchronisiersignals HD ein Sägezahngenerator geschaltet wird. Dessen Pegel wird mit einer Bezugsspannung verglichen. Durch Ändern der Anstiegszeit der ansteigenden Flanke des Sägezahnsignals und/oder durch Ändern der Bezugsspannung lassen sich für alle Systeme die Anfangszeit und die Dauer der Austastpulse optimal einstellen.


Anspruch[de]
  1. 1. Austastsignal-Schaltung in einem Fernsehempfänger, die Videosignale unterschiedlicher Fernsehsysteme mit unterschiedlicher Zeilenzahl empfängt und verarbeitet, mit
    1. - einem Sägezahngenerator (C, R1, T) zur Erzeugung eines Sägezahnsignals durch periodisches Zurücksetzen eines Rampensignals mit Impulsen der Horizontalabtastfrequenz (HD),
    2. - einer Einrichtung (VCC, R2, R3, RV) zur Erzeugung einer Bezugsspannung,
    3. -
      1. - einem Vergleicher (OP) zum Vergleichen des Sägezahnsignals mit der Bezugsspannung, und
      2. - einer Einrichtung (OP, T2) zur Ausgabe des Ausgangssignals des Vergleichers (OP) als Austastimpulssignal,
      dadurch gekennzeichnet, daß

      der Sägezahngenerator eine Konstantstromquelle (R1), einen mit ihr in Reihe geschalteten Kondensator (C) und einen parallel zum Kondensator geschalteten Schalttransistor (T) aufweist, der von den Impulsen der Horizontalabtastfrequenz (HD) angesteuert wird, und

      die Austastsignal-Schaltung eine Schalteinrichtung (S, S') enthält, die die Stromstärke der Konstantstromquelle oder die Kapazität des Kondensators des Sägezahngenerators in Übereinstimmung mit der Zeilenzahl des jeweiligen Fernsehsystems ändert.
  2. 2. Austastsignal-Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung die Bezugsspannungserzeugungseinrichtung so ansteuert, daß diese die erzeugte Bezugsspannung abhängig vom empfangenen Fernsehsystem ändert.
  3. 3. Austastsignal-Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Verarbeitung unterschiedlicher Videosignale eines High-Definition- Fernsehsystems (HDTV) und Doppelgeschwindigkeitsabtast-NTSC-Systems eingerichtet ist.






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