DE1614778C3

DE1614778C3 - Verfahren zum Ablenken des Strahls einer Kathodenstrahlanzeigeröhre

Info

Publication number: DE1614778C3
Application number: DE19671614778
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl.-Ing. 790OUIm Harnisch
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1967-02-28
Filing date: 1967-02-28
Publication date: 1977-04-28

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.

Ein derartiges Verfahren, angewandt auf eine Kathodenstrahlanzeigeröhre mit einer rotierenden Ablenkspule im Sichtgerät eines Rundsichtradargerätes, ist in der deutschen Patentschrift 8 84 248 beschrieben.

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 erfolnt hierbei durch die zeitlinearc Abhängigkeit der Auslenkung des Elektronenstrahlcs vom Zentrum zum Bildschirmrand während jeder jeweils auf einen Sendeimpuls folgenden Empfangsperiode des zugehörigen Impulsradargerätes.

Eine Radarrundsichtdarstellung ist aber bekanntlich auch unter Verwendung feststehender Ablenkspuicn möglich. Auch bei anderen, die Zielentfernung angebenden Radarsichtgeräten wird ein möglichst linearer Anzeige-Zeitmaßstab durch zeitiineare Ablenkung des Elektronenstrahls der Anzeigeröhre definiert.

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 Ozülographen eine von dem gewünschlen Bezugsmeßzeitpunkt an von .Null stetig ansteigende Ablenkspannung zugeführt werden muß.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellungsweise

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.

F i g. 2 zeigt den beim Erzeugen der Zeitmaßstäbe, die auch Ablenkraster genannt werden, nach Fig. 1 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 Zeilmaßstabslinien in das Zentrum des Bildschirms zu bringen.

Mit den ausgezogenen Linien sind in F i g. 2 die Soll-Slromverläufe 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 Fig. 3 gegeben ist. hervorgeht — infolge der in F i g. 4 durch ein Ersatzschaltbild mit der Induktivität 3, dem ohmschcn 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 mi; praktisch gleicher Steigung und ausreichender Zeulinearität wie der Soll-Strom.

Diese Linearitätsverfälschung bewirkt bei der Darstellung von Informationen in zeitlinearer Abhängigkeit verwirrende Anzeigefehler. So werden in der Fiugsicherungsiechnik beispielsweise im Entfernung?- nahbcrcich 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 seradeausfliegt, gleichfalls mit einem gekrümmten Kursverlauf dargestellt.

Aus der US-PS 21 79 607 ist die Aufgabe bekannt. in Geräten der Fernsehtechnik und bei Kathoder.··

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-Ab^ lenkstromwellenform 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.

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.

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.

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.

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.

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_komt bezeichnet. Zwischen dem Wert Null und dem Wert I_max steigt der Strom / gemäß F i g. 5 annähernd zeitlinear, d. h. stetig, an.

Das in F i g. 1 gezeigte Ablenkraster ändert sich bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und Benutzung eines Ablenkstromes mit dem Stromverlauf nach Fig. 5 in ein in Fig. 6 angedeutetes Raster, wobei mit 6 α 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.

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 des

Ablenkvorgangs, / = Augenblickszeit). Über zwei Widerstände 10 und 11 werden dem Ablenkverstärker 12 die Spannung — — 17sings und eine entgegengesetzt gerichtete, im Vergleich zur Ablenkspannung sehr langsam sich ändernde und daher als Gleichspannung zu betrachtende Dezentrierspannung V sin φ zugeführt.

Hierzu 2 Blatt. Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. 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, dadurch gekennzeichnet, 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 auftrüTt und nach dem Einsetzen der stetig ansteigenden Ablenkströme den Bezugspunkt dann erreicht, wenn die durch das Einsetzen der stetig ansteigenden Ablenkströme verursachten Emschwingvorgänge in den Ablenkspulen hinreichend abgeklungen sind.

2. Verfahrerfnach Anspruch 1, gekennzeichnet durch seine Verwendung in einem Radaranzeigegerät.

3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch seine Verwendung in einem Lichtpunktabtastgerät.