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Die
Erfindung betrifft eine automatische Helligkeitskontrollapparatur
für einen
Monitor, der eine Anode und eine Gitterendstelle aufweist. Mit Hilfe dieser
Helligkeitskontrolle wird eine hohe Bildqualität durch automatische Einstellung
der Helligkeit eines Hintergrundrasters je nach Helligkeit eines
Bildes auf dem zugehörigen
Bildschirm bereit gestellt.
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Die
Literaturstelle IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 27, No.
3, August 1984, Seiten 1766 bis 1768 betrifft eine solche automatische
Helligkeitskontrollapparatur für
einen zugehörigen
Monitor. Zur Helligkeitskontrolle wird ein Strahlstrom gemessen.
Allerdings kann nach wie vor für
eine einheitliche Helligkeit sowohl im mittleren Bereich als auch
in den Randbereichen des Monitors nicht zuverlässig gesorgt werden.
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Die
DE 32 35 853 A1 betrifft
eine Schaltungsanordnung zur Steuerung der Vorder- und Hintergrundhelligkeit
von Fernsehgeräten.
Dazu ist ein Helligkeitsregler zum Einstellen einer Gleichspannung am
Steuergitter der zugehörigen
Bildröhre
vorgesehen. Zusätzlich
findet sich ein Videoverstärker,
dem ein Videosignal und ein die Vordergrundhelligkeit steuerndes
Signal zugeführt
werden und der einen Transistor enthält, an welchen die Kathode
der Bildröhre
angeschlossen ist. Der Transistor des Videoverstärkers wird über eine während Austastintervallen ausgeschaltete
Konstantstromquelle gespeist.
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Die
DE 38 29 619 A1 betrifft
eine Schaltungsanordnung zur Steuerung der Elektronenstrahlen in einer
Bildwiedergaberöhre.
Im Detail wird die Schirmgitterspannung der Bildwiedergaberöhre der
Art moduliert, dass sie jeweils am Zeilenanfang und am Zeilenende
größer ist
als in Zeilenmitte. Auf diese Weise will man den Effekt ausgleichen,
dass die Leuchtdichte bei großen
Bild schirmen, großem
Ablenkwinkel in der Mitte größer ist
als an den Rändern,
da hier die Elektronenstrahlen nicht wie in der Mitte senkrecht auftreffen.
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Zu ähnlichen
Maßnahmen
greift auch die
US-PS 4 916 365 ,
die sich mit einem Korrekturschaltkreis beschäftigt. Dazu ist unter anderem
ein Spannungsgenerator vorgesehen, welcher eine parabolische Wellenform
erzeugt.
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Die
schließlich
noch zu nennende
DE
27 47 239 C2 befasst sich mit einer Steueranordnung zur Korrektur
der Ablenkfehler einer Kathodenstrahlröhre. Dabei wird der Bildschirm
in mehrere Bereiche unterteilt und werden im Übrigen Korrektursignale für jeden
dieser Bereiche in einem Speicher in digitaler Form abgespeichert.
Die Korrektursignale lassen sich beim Einlauf des Kathodenstrahles
in einen der Bereiche abrufen und einem Ablenksystem zuleiten.
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Im Übrigen ist
eine herkömmliche
Helligkeitskontrollapparatur für
einen Monitor, das heißt eine
Kathodenstrahlröhre
(CRT) in 1 abgebildet. Unter
Bezugnahme auf 1 ist
die herkömmliche Apparatur
ausgestattet mit einem Zeilenablenktransformator T1, der die eine
Sekundärwicklung
zur Erzeugung einer CRT-Anodenspannung und die andere Sekundärwicklung
zur Erzeugung einer CRT-Gitterspannung aufweist, einer Diode D1
zur Weiterleitung der negativ verlaufenden Teile der Impulse, die in
der Sekundärwicklung
des Zeilenablenktransformators T1 zur Erzeugung der CRT-Gitterspannung induziert
worden sind, einem Kondensator C1 zur Glättung der über die Diode D1 bereitgestellten Spannung
aufweist.
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Die
herkömmliche
Apparatur ist ferner ausgestattet mit einem ersten variablen Widerstand
VR1 zur Einstellung der geglätteten
Spannung, um die eingestellte Spannung einer Gitterendstelle G der CRT
bereitzustellen, einem zweiten variablen Widerstand VR2 zur Einstellung
einer feststehenden Eingangsspannung Vo, um die eingestellte Eingangsspannung
der Gitterendstelle G der CRT bereitzustellen, und mit einem Austaststromkreisabschnitt 1,
um für
die Gitterendstelle G der CRT Austastimpulse bereitzustellen.
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In 1 bezeichnen die Bezugsziffern
C2 und C3 Kondensatoren, D2 und D3 bezeichnen Dioden , und R1 bezeichnet
einen Widerstand.
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Es
wird nun der Betrieb der herkömmlichen Helligkeitskontrollapparatur,
wie vorstehend aufgebaut, erklärt.
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Wenn
die Netzspannung B+ an eine primäre Wicklung
des Zeilenablenktransformators T1 durch einen Schaltvorgang eines
Transistors Q1 angelegt wird, so wird zur Erzeugung der CRT-Anodenspannung
eine Hochspannung in einer Sekundärwicklung des Zeilenablenktransformators
T1 induziert, und die induzierte Hochspannung wird an die Anode
der CRT angelegt.
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Gleichzeitig
wird eine Spannung, die in der anderen Sekundärwicklung des Zeilenablenktransformators
T1 zur Erzeugung der CRT-Gitterspannung induziert wird, für die Diode
D1 bereitgestellt, so dass die Diode D1 nur die negativ verlaufenden
Teile der Spannung an den Kondensator C1 weiterleitet und bereitstellt.
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Der
Kondensator C1 glättet
die negativ verlaufenden Teile der Spannung, die von der Diode D1 bereitgestellt
werden, und stellt die geglättete
Gleichstromspannung für
den ersten variablen Widerstand VR1 bereit. Die negative Gleichspannung
aus dem ersten variablen Widerstand VR1 wird anschließend an
die Gitterendstelle G der CRT angelegt.
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Der
erste variable Widerstand VR1, der außerhalb des Monitors angeordnet
ist, wird durch dessen Manipulation durch den Anwender eingestellt, um
das Spannungsniveau, das der Gitterendstelle der CRT bereitgestellt
wird, zu variieren.
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Der
zweite variable Widerstand VR2, der im Inneren des Monitors angeordnet
ist, steht zur Variation der feststehenden Eingangsspannung Vo bereit, um
die variierte Eingangsspannung an die Gitterendstelle G der CRT
anzulegen. Der Austaststromkreisabschnitt 1 erzeugt Austastimpulse
und stellt sie über den
Kondensator C2 für
die Gitterendstelle G der CRT bereit.
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Demgemäß werden
die Spannungen, die von den entsprechenden variablen Widerständen VR1
und VR2 eingestellt werden, sowie die Austastimpulse an die Gitterendstelle
G der CRT angelegt. Insbesondere stehen die durch die variablen
Widerstände
VR1 und VR2 eingestellten Spannungen zur Kontrolle der Helligkeit
des auf dem Schirm erzeugten Bildes bereit, während die Austastimpulse zum Austasten
der Rücklaufstriche,
die während
der Rücklaufzeiten
auf dem Bildschirm erscheinen, bereit stehen.
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Nach
der vorstehend beschriebenen herkömmlichen Helligkeitskontrollapparatur
wird, da die Helligkeit des Hintergrundrasters auf dem Monitor durch
die Einstellung der variablen Widerstände konstant gehalten wird,
das Hintergrundraster heller und führt dazu, dass das Bild heller
wird, wenn ein starker Stahlstrom zu der Anode A der CRT fließt, um ein
helles Bild darzustellen, während
sich das Hintergrundraster verdunkelt und dazu führt, dass das Bild dunkler
wird, wenn ein schwacher Strahlstrom fließt.
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Außerdem besitzt
die herkömmliche
Apparatur aufgrund des Unterschiedes im Beugungswinkel zwischen
Mittelteil und umliegendem Teil den Nachteil, dass das im Mittelteil
des Schirms abgebildete Bild heller wird als dasjenige auf dem umliegenden Teil
davon.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung wurde gemacht, um die mit der herkömmlichen Technik einhergehenden
Probleme zu lösen.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer automatischen
Helligkeitskontrollapparatur für einen
Monitor, der ein klares Bild durch Abschwächung der Helligkeit des Hintergrundrasters
in einem relativ hellen Bildzustand, Verstärkung der Helligkeit des Hintergrundrasters
in einem relativ dunklen Bildzustand anzeigen kann.
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Zur
Lösung
der vorgenannten Problemstellung wird eine automatische Helligkeitskontrollapparatur
für einen
Monitor bereitgestellt, wie sie im Anspruch 1 beschrieben wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Helligkeitskontrollapparatur
sind Gegenstand des Anspruches 2.
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Die
vorstehende Aufgabe und weitere Eigenschaften der Erfindung werden
durch Beschreiben der bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme
auf die begleitenden Zeichnungen klarer, in denen:
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1 ein schematisches Stromkreisdiagramm
einer herkömmlichen
Helligkeitskontrollapparatur zeigt,
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2 ein schematisches Stromkreisdiagramm
einer erfindungsgemäßen Helligkeitskontrollapparatur
zeigt,
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die 3A bis 3E Wellenformdiagramme zeigen, die die
Wellenformen an verschiedenen Punkten in 2 darstellen.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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2 zeigt ein schematisches
Stromkreisdiagramm einer erfindungsgemäßen Helligkeitskontrollapparatur.
Unter Bezugnahme auf 2 umfasst die
Helligkeitskontrollapparatur einen Helligkeitskontrollabschnitt 10 zur
Kontrolle der Helligkeit des Monitors, einen Strahlstrom-Nachweisabschnitt 11 zum Nachweis
des Strahlstromes, der zu einer Anode A der CRT fließt, um den
nachgewiesenen Strahlstrom für
den Helligkeitskontrollabschnitt 10 bereitzustellen, und
einen Kontrollabschnitt 12, den Kontrollabschnitt 12 zur
Kontrolle des Betriebes eines Helligkeitskontrollspannungsausgangsabschnitts 13 je
nach Strahlstrom, der durch den Strahlstrom-Nachweisabschnitt 11 nachgewiesen
worden ist, und der Helligkeitskontrollspannungsausgangsabschnitt 13 zum
Anlegen einer Helligkeitskontrollspannung an den Helligkeitskontrollabschnitt 10 unter
der Kontrolle des Kontrollabschnittes 12.
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Der
Helligkeitskontrollabschnitt 10 ist ausgestattet mit einem
Zeilenablenktransformator T11 zur Erzeugung von Hochspannungsimpulsen,
um der Anode A der CRT die Hochspannungsimpulse bereitzustellen,
einer Diode D11 zum Weiterleiten der negativ verlaufenden Teile
der Impulse, die in einer Sekundärwicklung
des Zeilenablenktransformators T11 zur Erzeugung einer CRT-Gitterspannung
induziert worden sind, einem Kondensator C11 zum Glätten der
von der Diode D11 bereitgestellten Spannung, einem ersten variablen
Widerstandsteil VR11 zur Einstellung der geglätteten Gleichstromspannung,
um einer Gitterendstelle G der CRT die eingestellte Gleichspannung
bereitzustellen, einem zweiten variablen Widerstand VR12 zur Einstellung
einer Spannung, die von einem Verstärker A11 in dem Strahlstrom-Nachweisabschnitt 11 bereitgestellt
wird, um der Gitterendstelle G der CRT die eingestellte Spannung
bereitzustellen, und mit einem Austaststromkreisabschnitt 14,
um für
die Gitterendstelle der CRT Austastimpulse bereitzustellen.
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Der
Strahlstrom-Nachweisabschnitt 11 ist ausgestattet mit einem
Transistor Q11 zum Nachweis des Strahlstromes, der durch den Zeilenablenktransformator
T11 fließt,
und mit dem Verstärker
A11 zur Verstärkung
des nachgewiesenen Strahlstromes, um den verstärkten Strahlstrom für den zweiten
variablen Widerstand VR12 in dem Helligkeitskontrollabschnitt 10 bereitzustellen.
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Der
Kontrollabschnitt 12 ist ausgestattet mit einem Komparator
A12 zum Vergleich des durch den Transistor Q11 nachgewiesenen Strahlstromes
mit einem zuvor bestimmten Stromwert, einem Transistor Q12, der
je nach Ausgang (d. h. starkes oder schwaches Signal) einen Schaltvorgang
des Komparators A12 durchführt,
und einem Transistor Q13, der je nach Schaltoperation des Transistors 12 zur
Kontrolle des Ausgangsabschnittes 13 ein- oder ausgeschaltet
wird.
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Der
Helligkeitskontrollspannungsabschnitt 13 ist ausgestattet
mit einem Widerstand R27 und einem Kondensator C15, der eine Integratorschleife zur
Integration von eingehenden Rücklaufimpulsen aufbaut,
einem Integrator A13, bestehend aus den Widerständen R23 und R24, und einem
Kondensator C17 zur Integration des Ausgangssignals der Integratorschleife
und einem Verstärker
A14 zur Verstärkung
des Ausgangssignals des Integrators A13, der das Verstärkersignal
je nach Kontrollsignal, das von dem Transistor Q13 in dem Kontrollabschnitt 12 abgegeben
wird, einem Helligkeitskontrollabschnitt 10 bereitstellt.
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In 2 bezeichnen die Bezugsziffern
C12 bis C14, C16 und C17 Kondensatoren, R11 bis R26 bezeichnen Widerstände und
D12 und D13 bezeichnen Dioden.
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Der
Betrieb der vorstehend aufgebauten Helligkeitskontrollapparatur
wird nun unter Bezugnahme auf die 2 und 3 erklärt.
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Falls
die Netzspannung B+ an eine Primärwicklung
des Zeilenablenktransformators T12 angelegt wird, wird in einer
Sekundärwicklung
des Zeilenablenktransformators T11 eine Hochspannung zur Erzeugung
der CRT-Anodenspannung induziert, und die induzierte Hochspannung
wird an die Anode der CRT angelegt.
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Gleichzeitig
wird die in der anderen Sekundärwicklung
des Zeilenablenktransformators T11 induzierte Spannung zur Erzeugung
der CRT-Gitterspannung an die Diode 11 angelegt. Die Diode 11 leitet
nur die negativ verlaufenden Teile der Eingangsspannung an den Kondensator
C11 weiter und stellt sie bereit. Der Kondensator C11 glättet die
negativ verlaufenden Spannungsteile, die von der Diode D11 bereitgestellt
werden und stellt die geglättete
Gleichspannung für
den ersten variablen Widerstand VR11 bereit. Anschließend wird
die negative Gleichspannung über
dem ersten variablen Widerstand VR11 für die Gitterendstelle G der
CRT bereitgestellt. Der erste variable Widerstand VR11 steht zur
Einstellung des Niveaus der Gleichspannung, die durch den Kondensator
C11 geglättet
worden ist, um die eingestellte Spannung der Gitterendstelle der
CRT bereitzustellen, bereit.
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Der
Austaststromkreisabschnitt 14 erzeugt die Austastimpulse
und emittiert sie über
den Kondensator C12 an die Gitterendstelle der CRT. Die Austastimpulse
stehen zum Austasten der Rücklauflinien,
die während
der Rücklaufzeiten
auf dem Bildschirm erscheinen, bereit.
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Zu
diesem Zeitpunkt weist der Transistor Q11 in dem Strahlstrom-Nachweisabschnitt 11 den Strahlstrom
nach, der durch den Widerstand R11 in dem Helligkeitskontrollabschnitt 10 fließt, und
stellt den nachgewiesenen Strahlstrom für den Verstärker A11 und den Komparator
A12 in dem Kontrollabschnitt 12 bereit. Der Verstärker A11
verstärkt
das Stromsignal, das von dem Transistor Q11 emittiert worden ist,
mit einem Verstärkungsfaktor,
der von den Widerständen
R14 bis R15 bestimmt wird, und stellt das verstärkte Signal für einen
zweiten variablen Widerstand VR12 in dem Helligkeitskontrollabschnitt 10 bereit.
Der zweite variable Widerstand VR12 variiert die Spannung, die am
Ausgang des Verstärkers
A11 in dem Strahlstrom-Nachweisabschnitt 11 anliegt, und
legt die verstärkte
Spannung an die Gitterendstelle G der CRT an, um das Hintergrundraster
zu kontrollieren. Es ist zu beachten, dass nach der herkömmlichen
Helligkeitskontrollapparatur die Spannung, die dem zweiten variablen
Widerstand VR12 zur Verfügung
gestellt wird, eine feste Spannung ist.
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Inzwischen
integrieren der Widerstand R27 und der Kondensator C15 in dem Helligkeitskontrollspannungsabschnitt 13 die
Rücklaufimpulse,
wie in 3A gezeigt, und
geben, wie in 3B gezeigt, an
den Integrator A13 über
den Kondensator C15 eine Sägezahnwelle
ab. Der Integrator A13 integriert die Sägezahnwelle mit Hilfe der Widerstände R23 und
R24 und des Kondensators C17 und stellt, wie in 3C gezeigt, für den Verstärker A14 ein parabolförmiges Signal
bereit. Der Verstärker
A14 verstärkt das
parabolförmige
Signal und stellt das verstärkte parabolförmige Signal über den
Kondensator C13 unter der Kontrolle des Kontrollabschnittes 12 für die Gitterendstelle
G der CRT bereit.
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Der
Komparator A12 in dem Kontrollabschnitt 12 vergleicht den
von dem Transistor Q11 in dem Strahlstrom-Nachweisabschnitt 11 nachgewiesenen
Strahlstrom mit einem Bezugswert, der von den Widerständen R18
und R19 bestimmt wird. Falls der Wert des Strahlstromes höher ist
als der Bezugswert, so gibt der Komparator A12 an den Transistor Q12
ein starkes Signal ab, während
er ein schwaches Signal abgibt, wenn der Strahlstromwert niedriger
ist als der Bezugswert.
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Der
Transistor Q12 schaltet den Transistor Q13 durch die Hochintensitätsausgabe
des Komparators Q12 aus, während
er den Transistor Q13 durch die Niedrigintensitätsausgabe des Komparators A12 anschaltet.
Falls der Transistor Q13 eingeschaltet ist, wird die Spannung, die
von dem Verstärker
A14 in dem Helligkeitskontrollspannungsausgangsabschnitt 13 am
Ausgang bereitgestellt wird, über
den angeschalteten Transistor Q13 geerdet, wodurch das parabolförmige Signal,
das von dem Verstärker
A14 am Ausgang bereitgestellt wird, darin gehindert wird, für den Helligkeitskontrollabschnitt 10 bereitgestellt
zu werden. Falls der Transistor Q13 ausgeschaltet ist, so wird die
von dem Verstärker
A14 am Ausgang bereitgestellte Spannung über den Kondensator C13 an den
Helligkeitskontrollabschnitt 10 angelegt, was dazu führt, dass
die Helligkeit des Mittelteils des Monitors auf demselben Wert gehalten
wird wie diejenige des umgeliegenden Teils davon.
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Insbesondere
für den
Fall, dass die Helligkeit des Bildes aufgrund der Zunahme des Strahlstromes,
der zu der CRT fließt,
verstärkt
wird, nimmt der Spannungsabfall über
den Widerstand R11 zu, und dies führt dazu, dass der Spannungswert,
der dem Transistor Q11 in dem Strahlstrom-Nachweisabschnitt 11 zur
Verfügung
gestellt wird, abnimmt. Demgemäß nimmt
der Ausgangswert des Verstärkers
A11 ab, und somit wird das Spannungsniveau, das an die Gitterendstelle
G der CRT angelegt wird, erniedrigt, was dazu führt, dass das Hintergrundraster
dunkler wird.
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In
diesem Fall wird, obwohl der Spannungsabfall über den Widerstand R11 eintritt,
der Spannungswert, der über
den Transistor Q11 ausgegeben wird, größer als der Referenzwert, der
durch die Widerstände
R18 und R19, die mit dem Komparator A12 in dem Kontrollabschnitt 12 verbunden
sind, bestimmt wird, und der Komparator A12 gibt ein starkes Signal
ab. Dies führt
dazu, dass der Transistor Q12 eingeschaltet und der Transistor Q13
ausgeschaltet wird und dass somit die Helligkeitskontrollspannung, die
von dem Verstärker
A14 in dem Helligkeitskontrollspannungsausgangsabschnitt 13 am
Ausgang bereitgestellt wird, an die Gitterendstelle G der CRT angelegt
wird. Als Ergebnis wird das Hintergrundraster dunkler, und ebenso
wird die Helligkeit des CRT-Mittelteils so gehalten, wie diejenige
des umgebenden Teils der CRT. 3E zeigt
die Wellenform der Helligkeitskontrollspannung in diesem Fall.
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In
der Zwischenzeit wird für
den Fall, dass sich das Bild aufgrund der Abnahme des Strahlstroms,
der durch die CRT fließt,
verdunkelt, der Spannungsabfall über
den Widerstand verringert, und dies führt dazu, dass der Spannungswert,
der dem Transistor Q11 zur Verfügung
gestellt wird, abnimmt. Demgemäß nimmt
der Ausgangswert des Verstärkers
A11 zu, und somit erhöht
sich das Spannungsniveau, das an die Gitterendstelle G der CRT angelegt
wird, und führt
dazu, dass das Hintergrundraster heller wird.
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In
diesem Fall ist, obwohl der Spannungsabfall über den Widerstand R11 abnimmt
und der Spannungswert, der über
den Transistor Q11 abgegeben wird, zunimmt, sie immer noch kleiner
ist als der Wert der Bezugsspannung, der von den Widerständen R18
und R19, die mit dem Komparator A12 verbunden sind, bestimmt wird,
und somit gibt der Komparator A12 ein schwaches Signal ab. Dies
führt dazu, dass
der Transistor Q12 ausgeschaltet und der Transistor Q13 eingeschaltet
wird, und somit wird die Helligkeitskontrollspannung, die von dem
Verstärker
A14 in dem Helligkeitskontrollspannungsausgangsabschnitt 13 am
Ausgang bereitgestellt wird, geerdet. Demgemäß wird das Anlegen einer Helligkeitskontrollspannung
an die Gitterendstelle G der CRT verhindert, was dazu führt, dass
die Helligkeit des Hintergrundrasters größer wird. 3D zeigt die Wellenform der Helligkeitskontrollspannung
in diesem Fall.
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Wie
vorstehend erfindungsgemäß beschrieben,
wird die Spannung, die an den zweiten variablen Widerstand VR12
angelegt wird, je nach Anodenspannung, die an die CRT angelegt wird,
eingestellt, und somit kann die Spannung des Hintergrundrasters
automatisch entsprechend des vorliegenden Bildzustandes kontrolliert
werden.
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Obschon
die Erfindung hier unter Bezugnahme auf die bevorzugte Ausführungsform
davon beschrieben und erläutert
worden ist, ist es für
Fachleute selbstverständlich,
dass verschiedene Änderungen
in Form und Detail daran ohne Abweichung von Geist und Umfang der
Erfindung vorgenommen werden können.