DE1614778B2

DE1614778B2 - METHOD OF DEFLECTING THE BEAM FROM A CATHODE BEAM INDICATOR

Info

Publication number: DE1614778B2
Application number: DE1967T0033359
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl.-Ing. 7900 Ulm Harnisch
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1967-02-28
Filing date: 1967-02-28
Publication date: 1976-09-09
Also published as: DE1614778A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ablenken des Strahls einer Kathodenstrahlanzeigeröhre auf einer von einem vorgegebenen Bezugspunkt ausgehenden, vorgegebenen Bahn auf dem Bildschirm mittels eines Ablenksystems mit einer oder mehreren Ablenkspulen, wobei den Ablenkspulen sowohl Gleichströme als auch stetig ansteigende Ablenkströme zugeführt werden.The invention relates to a method of deflecting the beam of a cathode ray display tube on a given path on the screen starting from a given reference point by means of a deflection system with one or more deflection coils, the deflection coils both Direct currents as well as steadily increasing deflection currents are fed.

Ein derartiges Verfahren, angewandt auf eine Kathodenstrahlanzeigeröhre mit einer rotierenden Ablenkspule im Sichtgerät eines Rundsichtradargerätes, ist in der deutschen Patentschrift 8 84 248 beschrieben. One such method applied to a cathode ray display tube with a rotating deflection coil in the viewing device of a panoramic radar device is described in German Patent 8 84 248.

Hierbei ermöglicht die um den Hals der Kathodenstrahlanzeigeröhre um seine Längsachse synchron mit der im Azimut geschwenkten Radarantenne rotierende Ablenkspule bei Beaufschlagung mit einem sägezahnförmigen Ablenkstrom für den Kathodenstrahl der Anzeigeröhre eine landkartenmäßige Darstellung des von der Antenne beim Rotieren überstrichenen Geländes durch Helltasten des Elektronenstrahls bei Empfang von Echosignalen. Die Entfernungsanzeige der erfaßten Ziele erfolgt hierbei durch die zeitlineare Abhängigkeit der Auslenkung des Elektronenstrahles vom Zentrum zum BiIdschirmrand während jeder jeweils auf einen Sendeimpuls folgenden Empfangsperiode des zugehörigen Impulsradargerätes.This allows the around the neck of the cathode ray display tube synchronously around its longitudinal axis with the radar antenna pivoted in azimuth, rotating deflection coil when exposed to a sawtooth-shaped deflection current for the cathode ray of the display tube a map-like representation of the area covered by the antenna when rotating by bright buttons on the electron beam when receiving echo signals. The distance to the recorded targets is displayed due to the linear time dependence of the deflection of the electron beam from the center to the screen edge during each receive period of the associated Pulse radar device.

Eine Radarrundsichtdarstellung ist aber bekanntlich auch unter Verwendung feststehender Ablenkspulen möglich. Auch bei anderen, die Zielentfernung angebenden Radarsichtgeräten wird ein möglichst linearer Anzeige-Zeitmaßstab durch zeitlineare Ablenkung des Elektronenstrahls der Anzeigeröhre definiert.However, as is known, a radar panorama display is also possible using fixed deflection coils possible. Also with other radar display devices that indicate the target distance, a linear display time scale through time-linear deflection of the electron beam of the display tube Are defined.

Auch außerhalb der Radartechnik müssen häufig Informationen in zeitlicher Abhängigkeit dargestellt werden, wobei beispielsweise bei Verwendung von Anzeigeoszillographen mit Fremdablenkung des Elektronenstrahls der Anzeigeröhre den Zeitablenkbuchsen des Ozillographen eine von dem gewünschten Bezugsmeßzeitpunkt an von Null stetig ansteigende Ablenkspannung zugeführt werden muß.Even outside of radar technology, information often has to be displayed in a time-dependent manner be, for example when using display oscilloscope with external deflection of the Electron beam of the display tube to the time deflection sockets of the oscilloscope one of the desired Reference measuring time must be supplied from zero continuously increasing deflection voltage.

Fig. 1 zeigt in schematischer DarstellungsweiseFig. 1 shows in a schematic representation

ίο die Draufsicht auf einen Bildschirm einer Kathodenstrahlanzeigeröhre eines Rundsichtradargerätes, wobei durch die radialen Linien la bis In, die vom Zentrum des Bildschirms zu seiner Peripherie verlaufen, die bei einer Radarrundsichtdarstellung bei Fehlen von anzuzeigenden Zielen durch Dunkeltastung des Elektronenstrahls unsichtbaren Zeitmaßstäbe der Entfernungsanzeige bezeichnet sind. In Wirklichkeit liegen diese Zeitmaßstabslinien viel näher als gezeigt zusammen; größenordnungsmäßig werden bei der Rundsichtdarstellung in der Radartechnik auf dem Bildschirm während jeder Antennenrotationsperiode 10 000 Zeitmaßstäbe geschrieben, die sich gleichmäßig über den Bildschirm verteilen. ίο the top view of a screen of a cathode ray display tube of a panoramic radar device, with the radial lines la to In, which run from the center of the screen to its periphery, which in a radar panoramic display in the absence of targets to be displayed by blanking the electron beam are indicated invisible time scales of the distance display. In reality these time scale lines are much closer together than shown; In terms of magnitude, in the all-round view in radar technology, 10,000 time scales are written on the screen during each antenna rotation period, which are evenly distributed over the screen.

F i g. 2 zeigt den beim Erzeugen der Zeitmaßstäbe, die auch Ablenkraster genannt werden, nach Fig.] üblicherweise verwendeten Zeitmaßstabs-Ablenkstromverlauf im Ablenkspulensystem des Sichtgerätes in einem Strom-Zeit-Diagramm. Wie ersichtlich, steigt der Ablenkstrom / periodisch vom Wert Null auf einen Wert I_max an, um daraufhin möglichst abrupt auf den Wert Null zurückzufallen. In F i g. 2 nicht eingezeichnet ist ein Gleichstrom, der der Ablenkspule zugeführt wird und dazu dient, die Anfangspunkte aller Zekmaßstabslinien in das Zentrum des Bildschirms zu bringen.F i g. FIG. 2 shows the time-scale deflection current curve in the deflection coil system of the display device usually used when generating the time scales, which are also called deflection rasters, according to FIG.] In a current-time diagram. As can be seen, the deflection current / increases periodically from the value zero to a value I _max , and then drops back to the value zero as abruptly as possible. In Fig. 2, a direct current is not shown, which is fed to the deflection coil and serves to bring the starting points of all the zek scale lines into the center of the screen.

Mit den ausgezogenen Linien sind in F i g. 2 die Soll-Stromverläufe bezeichnet; während innerhalb der schraffierten Flächen 2 als Beispiel der Ist-Stromverlauf im Ablenkspulensystem angedeutet ist, die sich vom Soll-Stromverlauf — wie aus der vergrößerten Darstellung der Stromverläufe innerhalb der schraffierten Gebiete 2, die in F i g. 3 gegeben ist, hervorgeht —· infolge der in F i g. 4 durch ein Ersatzschaltbild mit der Induktivität 3, dem ohmschen Widerstand 4 und der Kapazität 5 angedeuteten überwiegend induktiven Impedanz des Ablenkspulensystems hauptsächlich im Anfangsbereich unterscheidet, weil dort die unvermeidbaren Einschwingvorgänge bei plötzlich von Null anwachsendem Ablenkstrom Abweichungen des Ablenkstromes von seiner zeitlinearen Abhängigkeit hervorrufen. Außerhalb des Anfangsbereichs verläuft dann der Ist-Strom mit praktisch gleicher Steigung und ausreichender Zeitlinearität wie der Soll-Strom.The solid lines in FIG. 2 denotes the target current curves; while within the hatched areas 2 is indicated as an example of the actual current curve in the deflection coil system from the target current curve - as from the enlarged representation of the current curves within the hatched areas 2 that are shown in FIG. 3 is given, it emerges - as a result of the in F i g. 4 by an equivalent circuit diagram with the inductance 3, the ohmic resistance 4 and the capacitance 5 indicated predominantly differs inductive impedance of the deflection coil system mainly in the initial area, because there the unavoidable transient processes when the deflection current suddenly increases from zero Cause deviations of the deflection current from its time-linear dependence. Outside of of the initial range, the actual current then runs with practically the same slope and sufficient time linearity like the target current.

Diese Linearitätsverfälschung bewirkt bei der Darstellung von Informationen in zeitlinearer Abhängigkeit verwirrende Anzeigefehler. So werden in der Flugsicherungstechnik beispielsweise im Entfernungsnahbereich des Radargerätes vorbeiführende und in das Anzeigebild eingeblendete, geradlinig verlaufende Sollkurse nicht als gerade Linien, sondern gekrümmt dargestellt. Ein parallel zum Sollkurs fliegendes Flugzeug wird dann, obwohl es tatsächlich geradeausfliegt, gleichfalls mit einem gekrümmten Kursverlauf dargestellt.This linearity falsification causes the representation of information in time-linear dependency confusing display errors. So in the Air traffic control technology, for example, in the near range of the radar device passing and in the straight line nominal courses shown on the display are not straight lines, but curved shown. An aircraft flying parallel to the target course will then, although it is actually flying straight ahead, also shown with a curved course.

Aus der US-PS 21 79 607 ist die Aufgabe bekannt, in Geräten der Ferasehtechnik und bei Kathoden-From US-PS 21 79 607 the task is known in devices of Ferasehtechnik and cathode

Strahloszillographen mit magnetischer Ablenkung des Strahls die durch Einschwingvorgänge am Beginn jeder Ablenkperiode verursachten Abweichungen des Ablenkstromes von einem vorgegebenen sägezahnförmigen Verlauf zu beseitigen und einen genau sägezahnförmigen Ablenkstrom zu erzeugen. Zur Lösung dieser Aufgabe wird in der genannten US-Patentschrift vorgeschlagen, den Ablenkstrom aus zwei Komponenten bestehen zu lassen, und zwar einerseits aus einer Komponente mit der SoIl-Ablenkstromwellenform und andererseits aus einer Komponente mit einer Wellenform, die der zweiten zeitlichen Ableitung der Soll-Ablenkstromwellenform entspricht und deren Amplitude nach Maßgabe des Ladestromes der die Verzerrungen bewirkenden Schaltkapazitäten gewählt ist. Eine Möglichkeit dieser Zweikomponenten-Ablenkstromerzeugung besteht nach einem weiteren in der genannten Vorveröffentlichung gegebenen Vorschlag darin, daß man' durch die Reihenschaltung eines Kondensators mit einer Hilfsspule einen solchen Stromverlauf schickt, daß sich über diesem Kondensator eine Spannung entsprechend der einen der zwei Ablenkstrom-Komponenten mit der Soll-Ablenkstromwellenform ergibt, daß weiterhin die Ablenkspule(n) an den Ausgang einer elektrischen Entladungsröhre angeschlossen ist (sind), daß ferner der Spannungsverlauf über der Reihenschaltung aus der Hilfsspule und dem Kondensator dem Eingang der Entladungsröhre zugeführt wird und daß schließlich die Induktivität der Hilfsspule so bemessen ist, daß die Verzerrungen ein Minimum werden. Der Spannungsverlauf über der Spule soll somit der gewünschten Wellenform der anderen der zwei Ablenkwellenform-Stromkomponenten entsprechen.Beam oscillograph with magnetic deflection of the beam caused by transients at the beginning of each Deflection period caused deviations of the deflection current from a predetermined sawtooth shape Eliminate course and generate a precisely sawtooth deflection current. To the Solution to this problem is proposed in the cited US patent, the deflection from to have two components, one component with the target deflection current waveform and on the other hand, a component having a waveform that is the second time derivative of the target deflection current waveform and its amplitude according to the charging current causing the distortion Switching capacities is selected. One possibility of this two-component deflection current generation exists according to a further suggestion given in the aforementioned prior publication that ' sends such a current curve through the series connection of a capacitor with an auxiliary coil, that across this capacitor there is a voltage corresponding to one of the two deflection current components with the desired deflection current waveform, that furthermore the deflection coil (s) is connected to the output of an electrical discharge tube is (are) that also the voltage curve across the series connection of the auxiliary coil and the Capacitor is fed to the input of the discharge tube and that finally the inductance of the Auxiliary coil is dimensioned so that distortion is a minimum. The voltage curve over the The coil is thus intended to have the desired waveform of the other of the two deflection waveform current components correspond.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren so auszugestalten, daß der Elektronenstrahl von dem vorgegebenen Bezugspunkt ab eine vorgegebene Bahn mit vorgegebener, im Beispielsfall konstanter Geschwindigkeit durchläuft und hierdurch den Anzeige-Zeitmaßstab definiert. Dabei kann der Zeitmaßstab auch einer nichtlinearen Zeitfunktion entsprechen. The invention is based on the object of designing the method mentioned at the outset so that the Electron beam from the given reference point on a given path with a given, runs through constant speed in the example and thereby defines the display time scale. The time scale can also correspond to a non-linear time function.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Gleichströme so eingestellt werden, daß der Strahl vor dem Einsetzen der stetig ansteigenden Ablenkströme in einem von dem Bezugspunkt verschiedenen Punkt des Bildschirms auftrifft und nach dem Einsetzen der stetig ansteigenden Ablenkströme den Bezugspunkt dann erreicht, wenn die durch das Einsetzen der stetig ansteigenden Ablenkströme verursachten Einschwingvorgänge in den Ablenkspulen hinreichend abgeklungen sind.The object is achieved according to the invention by that the direct currents are set so that the beam before the onset of the steadily increasing Deflection currents impinges in a point different from the reference point on the screen and after the onset of the steadily increasing deflection currents then reaches the reference point when the The onset of the steadily increasing deflection currents caused transients in the deflection coils have sufficiently subsided.

Das Verfahren nach der Erfindung ist nicht nur in Verbindung mit der Radaranzeigetechnik, sondern darüber hinaus in der allgemeinen Oszillographen-Anzeigetechnik vorteilhaft benutzbar, ebenso bei Lichtpunktabtastgeräten, die häufig bei der elektronischen Einblendung von Diapositiven (z. B. Landkarten) in Radarbilder benutzt werden.The method according to the invention is not only in connection with radar display technology, but can also be used advantageously in general oscilloscope display technology, as is the case with Light point scanners, which are often used for the electronic insertion of slides (e.g. maps) can be used in radar images.

Dem aus der US-PS 21 79 607 bekannten Verfahren gegenüber hat das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, daß eine schaltungstechnisch aufwendige Verzerrung der Ablenkströme nicht erforderlich ist, so daß das Verfahren auch bei einer zeitlich nichtlinearen Ablenkung des Strahls anwendbar ist. The process according to the invention has compared to the process known from US Pat. No. 2,179,607 the advantage that complex circuitry distortion of the deflection currents is not required, so that the method can also be used in the case of a deflection of the beam which is non-linear over time.

F i g. 5 zeigt einen für eine Ablenkperiode beispielsweise benutzbaren Stromverlauf, wobei mit t_B ein Bezugszeitpunkt, an dem der Strahl den Bezugspunkt auf dem Bildschirm passiert, bezeichnet ist und der Anfangszeitpunkt der Ablenkperiode mit t_A. Der negative Konstantwert des Stromes / ist in F i g. 5 mit I_konst bezeichnet. Zwischen dem Wert Null und dem Wert I_max steigt der Strom / gemäß F i g. 5 annähernd zeitlinear, d. h. stetig, an.F i g. 5 shows a current curve that can be used, for example, for a deflection period, with t _B denoting a reference point in time at which the beam passes the reference point on the screen, and the start point in time of the deflection period denotes t _A. The negative constant value of the current / is in FIG. 5 denoted by I _const. Between the value zero and the value I _max , the current / increases according to FIG. 5 approximately linearly in time, ie continuously.

Das in F i g. 1 gezeigte Ablenkraster ändert sich bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und Benutzung eines Ablenkstromes mit dem Stromverlauf nach F i g. 5 in ein in F i g. 6 angedeutetes Raster, wobei mit 6 a bis 6 c drei Zeitmaßstäbe aus der Schar der tatsächlich zu erzeugenden Zeitmaßstäbe bezeichnet sind. Der Ursprung der Zeitmaßstäbe liegt hierbei nicht im Zentrum des Bildschirmes, sondern auf einem Kreis 7, dessen Mittelpunkt mit dem Zentrum des Bildschirmes übereinstimmt und dessen Radius von der gewählten Größe des Stromes I_konsl abhängt. The in Fig. The deflection raster shown in FIG. 1 changes when the method according to the invention is used and a deflection current is used with the current profile according to FIG. 5 into one in FIG. 6 indicated grid, with 6 a to 6 c three time scales from the family of time scales actually to be generated are designated. The origin of the time scale is not in the center of the screen, but on a circle 7, the center of which coincides with the center of the screen and the radius of which depends on the selected magnitude of the current I _Konsl.

F i g. 7 dient der Erläuterung einer vorteilhaften Möglichkeit, bei einem feststehenden Ablenkspulensystem den Anzeige-Zeitmaßstab 6 (Fig. 6) um das Zentrum des Bildschirmes in Synchronismus mit der Antennenrotation rotieren lassen zu können. Mit 8 ist in F i g. 7 ein Generator bezeichnet, der eine von der augenblicklichen Antennenrichtung φ abhängige Spannung U ■ sin φ bzw. U cos φ abgibt. In einem Sägezahnspannungs-Generator 9 wird eine Ablenkspannung —'-U sin φ erzeugt (T = Dauer desF i g. 7 serves to explain an advantageous possibility of being able to rotate the display time scale 6 (FIG. 6) around the center of the screen in synchronism with the antenna rotation in a fixed deflection coil system. With 8 in FIG. 7 a generator referred to write one of the instantaneous antenna direction φ dependent voltage U ■ sin φ cos φ or U. In a sawtooth voltage generator 9, a deflection voltage - '-U sin φ is generated (T = duration of

Ablenkvorgangs, i = Augenblickszeit). Über zwei Widerstände 10 und 11 werden dem Ablenkverstärker 12 die Spannung — — f/sin<p und eine entgegengesetzt gerichtete, im Vergleich zur Ablenkspannung sehr langsam sich ändernde und daher als Gleichspannung zu betrachtende Dezentrierspannung U sin φ zugeführt.Distraction process, i = instantaneous time). Via two resistors 10 and 11, the deflection amplifier 12 is supplied with the voltage - - f / sin <p and an oppositely directed decentering voltage U sin φ which changes very slowly compared to the deflection voltage and is therefore to be regarded as a direct voltage.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. A method of deflecting the beam of a cathode ray display tube onto one of a predetermined reference point outgoing, predetermined path on the screen by means of a Deflection system with one or more deflection coils, the deflection coils both direct currents as well as continuously increasing deflection currents are supplied, characterized in that the direct currents are set in such a way that that the beam before the onset of the steadily increasing deflection currents in one of the reference point hitting different point of the screen and after the onset of the steadily increasing Deflection currents reached the reference point when the onset of the steady Increasing deflection currents caused sufficient oscillation in the deflection coils have subsided.

2. The method according to claim 1, characterized by its use in a radar display device.

3. The method according to claim 1, characterized by its use in a light point scanning device.