DE1808693B2 - Einrichtung zur stabilisierung der rasterlage und -groesse von mittels kathodenstrahl fernsehmaessig auf getrennte steuerschichten geschriebenen bildern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Stabilisierung der Rasterlage und -größe von mittels Kathodenstrahl zeilenweise auf getrennte Steuerschichten geschriebenen Bildern, insbesondere Farbauszügen entsprechend den Grundfarben Rot, Grün und Blau, bei welcher am Rand der Steuerschicht streifenförmige Elektroden angeordnet und diese an einen ersten Impulsformer zur Erzeugung von Zeilen- und Bildpositionsimpulsen angeschlossen sind, und welche mit einer" zweiten und dritten Impulsformer zur Ableitung von Zeilen- und von Bildreferenzimpulsen aus den Synchronisierimpulsen des Fernsehsignals ausgestattet ist, und welche weiter eine Vergleichsvorrichtung enthält, welche aus den von den drei Impulsformern gelieferten Impulsen Korrektursignale für die Rasterlage und -größe bildet und damit Korrekturschaltungen für die Horizontal- und Vertikalablenkung des Kathodenstrahles steuert.

Bei den bisher bekanntgewordenen Einrichtungen dieser Art sind vier Elektroden rahmenartig um das Bildfeld angeordnet. Hierbei werden die in den beiden seitlichen Elektroden erzeugten Impulse zur Herstellung der Zeilenpositionsimpulse und die in der oberen und unteren Elektrode erzeugten Impulse zur Herstellung der Bildpositionsimpulse verwendet. Die Anordnung der Bildpositionierungselektroden am oberen und unteren Bildrand hat vor allem den Nachteil, daß die Bildpositionsimpulse vom Bildrand abgeleitet und somit Linearitätsfehler innerhalb des Bildfensters nicht ausgemittelt werden.

Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil und ist dadurch gekennzeichnet, daß nur an den beiden quer zur Zeilenschreibrichtung liegenden Bildrändern der Steuerschicht je eine streifenförmige Elektrode angeordnet und zumindest eine dieser beiden Bildrandelektroden in zumindest einem bestimmten Bereich

ihrer Länge eine veränderte Breite aufweist, so daß in der letztgenannten Elektrode durch den Kathodenstrahl Impulsgruppen mit zwei verschiedenen Eiinzelimpulslängen entstehen, und daß der erste Inipulsformer die vom veränderten Breitenbereich der Bildrandelektrode stammende Impulsgruppen aufgrund der signifikanten Länge ihrer Einzelimpulse selektioniert und daraus die Bildpositionsimpulse ableitet.

In der Regel genügt es, einen einzigen Bereich der Bildrande'ektrode z. B. zu verbreitern, wenn dieser Bereich etwa in die Mitte der Bildhöhe gelegt wird.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung werden die Bildpositionsimpulse von zwischen den Bildrändern liegenden Stellen, insbesondere von einer in der Bildhöhenmitte liegenden Strecke abgeleitet. Innerhalb des Bildfeldes liegende Linearitätsfehler werden daher ausgemittelt.

Bei den bekannten Einrichtungen der erfindungsgemäßen Art erfolgt die Weiterverarbeitung der Positions- und Referenzimpulse derart, daß aus den Synchronisiersignalen des Fernsehsignals Referenzimpulse abgeleitet werden, deren Integralwert im stabilen Zustand dem Integralwert der beiden pro Zeile bzw. pro Halbbild erzeugten Positionsimpulse entspricht. Der Vergleich wird durch Integration der mit entgegengesetzter Polarität angelegten Referenz- und Positionsimpulse durchgeführt, wobei am Ausgang des Integrators je nach Korrekturrichtung ein positives bzw. negatives Korrektursignal zur Korrektur des Rasters entsteht. Die Bildung der Korrektursignale durch Vergleich der Integralwerte der Positions- und Referenzimpulse hat vor allem den Nachteil, daß Regelfehler auftreten, deren Größe von allfälligen Amplitudenänderungen der Impulse abhängig sind. Bei den bekannten Einrichtungen müssen daher Amplitudenänderungen, welche z. B. durch Verstärkerdrift entstehen können, durch einen beträchtlichen zusätzlichen Schaltungsaufwand unterdrückt werden.

Gemäß einer bevorzugten Erfindungsvariante werden die Nachteile der bekannten Signalverarbeitung dadurch vermieden, daß

a) der erste Impulsformer aus den beim Schreiben einer jeden Zeile von den beiden Bildrandelektroden eingespeistem Impulspaar einen Zeilenpositionsimpuls bildet, dessen Länge dem Abstand dieser be'den Impulse und damit der tatsächlichen Schreibdauer (Istschreibdauer) zwischen den beiden Elektroden entspricht, und weiter beim Schreiben eines jeden Bildes einen Bildpositionsimpuls bildet, dessen Länge dem Abstand zwischen dem ersten und letzten Impuls der sanktionierten Impulsgruppe entspricht,

b) der zweite Impulsformer aus den Zeilensynchronisierimpulsen des Fernsehsignals Zeilenreferenzimpulse bildet, deren Lage und Länge mit der Sollage und Sollschreibdauer zwischen den Bildrandelektroden übereinstimmt,

c) der dritte Impulsformer aus den Bildsynchronisierimpulsen des Fernsehsignals Bildreferenzimpulse bildet, deren Lage und Länge mit der Sollage und Sollänge der Bildpositionsimpulse übereinstimmt, und

d) die Vergleichsvorrichtungen nach Maßgabe allfälliger Abweichungen zwischen allen diesen Positionsund Referenzimpulsen Fehlerimpulse und aus diesen durch Integration die Korrektursignale für die Zeilen- und Bildablenkung bilden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 eine schematische Biockschaltbilddarstellung der G esamteinrichtung,

Fig.2 eine gesonderte schematische Grundrißdarstellung der mit zwei seitlichen Elektroden ausgestatteten Steuerschicht in größerem Maßstab,

F i g. 3 bis 9 und 11 Spannungs-Zeit- und Strom-Zeit-Diagramme zur Funktionserläuterung,

Fig. 10 ein Detail der in Fig. 1 gezeigten Gesamteinrichtung gleichfalls in Blockschaltbilddarstellung.

In Fig. 1 sind die Steuerschicht mit I und die den Elektronenstrahl 8 fernsehrastermäßig steuernde Ablenkspule mit 32 bezeichnet. Die Ablenkspule 32 ist an eine Zeilenablenkschaltung 33 und an eine Bildablenkschaltung 35 angeschlossen. An den beiden quer zur Zeilenschreibrichtung liegenden Bildrändern der Steuerschicht 1 sind Elektroden 2 und 3 angebracht, deren Anschlüsse unter Zwischenschaltung eines Differenzverstärkers 9 mit einem Impulsformer 42 verbunden sind. Die eine Elektrode 2 ist in ihrem mittleren Bereich auf etwa das Doppelte verbreitert.

Über einen Anschluß 48 wird das im Fernsehsignal enthaltene Zeilensynchronisiersignal einem Impulsformer 46 zugeführt. Über einen weiteren Anschluß 49 gelangt das gleichfalls im Fernsehsignal enthaltene Bildsynchronisiersignal zu einem Impulsformer 47. Die Impulsformer 46 und 47 enthalten je zwei logische Schaltungen 37 und 39, bzw. 38 und 40. je ein Ausgang der Impulsformer 42 und 46 ist mit einem Eingang einer Vergleichseinrichtung 44 und ein weiterer Ausgang des Impulsformers 42 und ein Ausgang des impulsformer 47 mit einem Eingang einer weiteren Vergleichseinrichtung 45 verbunden. Die Ausgänge der Vergleichseinrichtungen 44 und 45 sind mit je einem Eingang der Zeilen- bzw. Bildablenkschaltung 33 bzw. 35 verbunden. Die Zeilen- und die Bildablenkschaltung 33 und 35 stehen außerdem eingangsseitig jede mit den Anschlüssen 48 bzw. 49 zur Zuführung der Zeilen- bzw. Bildsynchronisiersignale des Fernsehsignals in Verbindung. Zur Zuführung von Hilfssignalen ist der Ausgang der logischen Schaltung 37 des Impulsformers 46 mit dem Impulsformer 42 und mit der Vergleichsschaltung 44, der Ausgang der logischen Schaltung 38 mit der Vergleichseinrichtung 45 und die Bildablenkschaltung 35 mit der logischen Schaltung 39 verbunden.

Außer den für alle Steuerschichten eines Projektionssystems gemeinsamen logischen Schaltungen 37 und 38 ist die beschriebene Einrichtung jeder Steuerschicht separat zugeordnet. Die für alle Steuerschichten gemeinsamen Anschlüsse sind in der F i g. 1 durch Doppelpfeile symbolisiert.

In der in Fig.2 gezeigten vergrößerten Darstellung der Steuerschicht 1 sind die beiden seitlichen Elek'roder wiederum mit 2 und 3 bezeichnet. Die Breite der rechter Elektrode 3 ist mit B bezeichnet. Die Breite der linker Elektrode 2 ist im schmäleren Teil mit Ak und irr breiteren Teil mit A_L bezeichnet. Die Breite A_K stimnr darstellungsgemäß mit der Breite B übeein. Di« Verbreiterung der Elektrode 2 ist mit dem Winkel 0 trapezförmig ausgeführt, wobei die Stufen 5 und ( vorzugsweise auf etwa ¹A und ³A Bildhöhe gelegt sind Der Winkel λ der Stufen 5 und 6 wird derart gewählt daß bei nicht senkrecht zur Elektrode 2 verlaufender Rasterzeilen eine Bildung von Doppelimpulsen bein Überschreiben der Stufen 5 und 6 verhindert wire¹ Durch die Lage der Stufen 5 und 6 auf etwa ¹A und V Bildhöhe wird das Raster 4, unter Zuhilfenahme de

weiter unten beschriebenen Schaltungsanordnung, in vertikaler Richtung an diesen beiden Punkten festgehalten und allfällige Linearitätsfehler des Rasters in vertikaler Richtung verteilen sich um diese Punkte und ergeben somit über die ganze Bildhöhe gesehen die kleinsten Abweichungen. Die Elektroden 2 und 3 sind mit den Eingängen 10 und 11 des Differenzverstärkers 9 verbunden, dessen Ausgang mit 12 bezeichnet ist.

Jedesmal wenn der Elektronenstrahl 8 beim Schreiben einer Zeile 8, eine Elektrode überstreicht, erscheint an den Eingängen 10 und 11 des Differenzverstärkers 9 ein Spannungsimpuls. Durch die Verbreiterung (A_K)der Elektrode 2 werden beim Schreiben einer Rasterzeile die Spannungsimpulse in diesem Bereich verlängert.

Der Differenzverstärker 9 eliminiert Störsignale, welche in der Regel gleichzeitig auf beiden Elektroden auftreten. Die Spannungsimpulse der Elektroden 2 und 3 erscheinen am Ausgang 12 des Verstärkers 9 mit entgegengesetzter Polarität, wodurch deren getrennte Auswertung praktisch ebenso einfach ist wie bei Verwendung von zwei getrennten Verstärkern.

Anhand der in den Fig. 3 und 4 gezeigten Diagrammen soll nun beschrieben werten, wie aus den durch den Elektronenstrahl 8 erzeugten, am Ausgang 12 des Differenzverstärkers 9 erscheinenden Spannungsimpulsen im Impulsformer 42 Zeilen- und Bildpositionsimpulse gebildet werden.

Die in F i g. 3 dargestellten Diagramme sind alle mit demselben Zeitmaßstab aufgetragen. Die Zeit von 7"=0 bis T=Tz entspricht einer Zeilenperiodendauer. Das Diagramm Ih stellt den Strom Ih in der Elektronenstrahl-Horizontalablenkspule dar. Das Diagramm ζ zeigt die am Ausgang 12 des Differenzverstärkers 9 (F i g. 1 und 2) erscheinenden Spannungsimpulse a und b. Die positiven Impulse b stammen von der rechten, die negativen Impulse a von der linken Bildrandelektrode. Mittels eines Amplitudensiebes werden beim Potential Pi die positiven Impulse buna mittels eine«; zweiten Amplitudensiebes beim Potential Pl die negativen Impulse a abgetrennt. Somit stehen die Impulse a und b getrennt zur Verfugung. Aus den Impulsen a und b werden die im Diagramm /"dargestellten Impulse derart abgeleitet, daß die positiven /-Impulse jeweils mit der Hinterkante eines a-lmpulses beginnen und mit der Vorderkante des folgenden ft-Impulses enden. Dies kann schaltungsmäßig durch einen Flip-Flop realisiert werden. Die /-Impulse stellen die Zeilenpositionsimpulse dar. Der Elektronenstrahl verläßt bei seinem Eintritt in das Bildfeld die linke Bildrandelektrode, der a-Irnpuls endet und der /-Impuls beginnt; bei seinem Austritt aus dem Bildfeld fällt der Elektronenstrahl auf die rechte Bildrandelektrode, der fc-Impuls beginnt und der /-Impuls endet. Die a-Impulse treten in zwei verschiedenen Längen auf. Die in Fig.3 eingezeichneten beiden a-Impulse sind kurze a-Impulse, d. h. gleich lang wie die b-Impulse; die Diagramme der F i g. 3 reichen nur über eine einzige Zeile.

Die Diagramme der Fig. 4, welche in einem kleineren Zeitmaßstab aufgetragen sind als diejenigen der Fi g. 3, reichen über mehrere Zeilen einschließlich dem gesamten verbreiterten Elektrodenbereich (Zeitmaßstab Γ unterbrochen). Die Zeit von T=O bis Τ*=τ_ζ entspricht der Periodendauer einer Zeile. Die a-Impulse treten in zwei verschiedenen Längen auf; die kurzen aK-Impulse stammen von den schmäleren Teilen und die längeren at-Impulse vom breiteren Teil der Bildrandelektrode 2 (Fig. 1 und 2). Die Bildpositionsimpulse s werden von den a-Impulsen derart abgeleitet, daß die s-Impulse jeweils mit der Hinterkante des ersten «!/.-Impulses einer Gruppe von at-Impulsen beginnen und mit der Hinterkante des ersten a^-lmpulses der folgenden a^-lmpulsgruppe enden. Die Erzeugung der s-Impulse kann schaltungsmäßig wie folgt realisiert werden: Die Vorderkante jedes a-lmpulses (sk- und ai.-impulse) startet einen monostabilen Multivibrator mit der Zeitkonstante x_u und den Ausgangsimpulsen u. Die Zeit τ« wird so gewählt, daß die «-Impulse langer als

ίο die a^-Impulse, jedoch kürzer als die a/.-lmpulse sind. Die Impulse afa^und a/Jund υ werden auf die Eingänge einer Und-Torschaltung geführt, an deren Ausgang die Impulse (a ■ u) auftreten. Die (a ■ uj-Impulse entstehen somit nur dann, wenn in dieser Verknüpfung ein a^-lmpuls (langer a-Impuls) aufscheint. Die (a ■ !/^-Impulse schalten den Ausgang eines ersten Flip-Flops positiv, welcher Ausgang anderseits mittels eines ersten zeilenfrequenten Hilfssignals h jeweils am Ende einer Zeile wieder auf Null geschaltet wird. Das entstehende

jo Ausgangssignal q programmiert den Eingang eines zweiten Flip-Flops. Ein dem Hilfssignal h nacheilendes zweites zeilenfrequentes Hilfssignal g überträgt am Anfang einer Zeile den Eingangszustand q dieses Flip-Flops auf dessen Ausgang. Am Ausgang dieses Flip-Flops erscheinen die Bildpositionsimpulse s.

Die oben beschriebene Anordnung zur Gewinnung der (a ■ u^-Impulse vermeidet Integrationen und erlaubt daher die Anwendung standardisierter digitaler Schaltkreise.

Aus den Synchronisiersignalen e, ν des Fernsehsignals werden durch die Impulsformer 46 bzw. 47 Zeilen- und Bildreferenzimpulse gebildet, welche ebenfalls den Vergleichsvorrichtungen zugeführt werden.

Zur Vermeidung von Deckungsfehlern müßten die räumlichen Abmessungen der drei Steuerschichten mit ihren Bildrandelektroden und die drei optischen Abbildungsverhältnisse genau gleich oder justierbar sein. Dies betrifft ebenfalls die gegenseitige Winkellage der drei Steuerschichten. Gemäß einer bevorzugten Erfindungsvariante werden anstelle komplizierter mechanischer Justiervorrichtungen den drei Steuerschichten einzeln justierbare Referenzimpulse zugeordnet. Praktisch ist dafür nur ein relativ kleiner Justierbereich gegenüber der ganzen Referenzimpulsperiodendauer erforderlich. Da thermische und alterungsbedingte Einflüsse auf den zeitlichen Ablauf der einzelnen Referenzimpulsgeber zu Deckungsfehlern führen, werden die Referenzimpulse aus für alle Steuerschichten gemeinsamen Hauptreferenzimpulsen und für jede Steuerschicht separat gebildeten Zusatzreferenzimpulsen zusammengesetzt Um die Rastergeometrie an jedem Bildrand separat regeln zu können, wird jedem Hauptreferenzimpuls je ein Zusatzreferenzimpuls vor- und nachgeschaltet Die Stabilitätsanforderung an die

Zusatzreferenzimpulsgeber ist um das Verhältnis der Hauptreferenzzeit zur Zusatzreferenzzeit kleiner gegenüber einer Anordnung ohne aufgeteilte Referenzimpulse. Anhand der in den Fig.5 und 6 gezeigten

Diagrammen soll nun beschrieben werden, wie in den Impulsformern 46 und 47 aus den Synchronisiersignalen des Fernsehsignals die Referenzimpulse gebildet werden. Die in Fig.5 dargestellten Diagramme sind alle mit.

dem selben Zeitmaßstab aufgetragen und veranschaulichen die Bildung der Zeilenreferenzimpulse. Die Zeit von r=0 bis ί=τ_ζ entspricht einer Zeilenperiodendauer. Das Diagramm e stellt das Zeilensynchronisiersignal

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e dar. Vom e-Signal wird das im ^-Diagramm dargestellte Signal j? derart abgeleitet, daß es gegenüber dem e-Signai zeitlich voreilend und somit am Ende einer Schreibzeile liegt. Vom j^-Signal wird das im Λ-Diagramm dargestellte Signal h derart abgeleitet, daß die Hinterkante des ^-Signals mit der Vorderkante des Λ-Signals übereinstimmt. Vom Λ-Signal wird das im .Ki-Diagramm dargestellte ypSignal derart abgeleitet, daß die Hinterkante des Λ-Signals mit der Vorderkante des jvSignals übereinstimmt. Das im ^-Diagramm dargestellte Hilfssignal g wird aus dem yrSignal derart abgeleitet, daß die Hinterkante des /!-Signals mit der Vorderkante des ^-Signals übereinstimmt. Die Zeit zwischen der Vorderkante des am Zeilenanfang liegenden yi-Signals und der Vorderkante des am Zeilenende liegenden ^-Signals ist die Hauptreferenzzeit. Die Vorderkante des yi-Signals startet das im /7-Diagramm dargestellte /7-Signal und die Vorderkante des .^-Signals startet das im m-Diagramm dargestellte /η-Signal. Der im o-Diagramm dargestellte Zeilenreferenzimpuls ο wird durch die Hinterkante des /7-Signals gestartet und durch die Hinterkante des m-Signals auf Null gestellt. Die m- und η-Signale sind die Zusatzreferenzimpulse. Die Dauer der Signale y\, h, yi, m und η werden nun derart festgelegt, daß die Dauer der Zeilenreferenzimpuls ο mit der Dauer der Zeilenpositionsimpulse /"(Fig.3) bei Soll-Zeilenlage übereinstimmt. Die Impulsdauer des ^-Signals ist nicht kritisch und wird in der Praxis einige Prozent einer Zeilenperiodendauer betragen.

Gemäß Fig.6 wird in analoger Weise aus dem im v-Diagramm dargestellten Bildsynchronisiersignal vder im r-Diagramm dargestellte Bildfrequenzimpuls r gebildet. Alle Diagramme sind wiederum mit demselben Zeitmaßstab aufgetragen, wobei die Zeit vom 7=0 bis f=Tfl einer Bildperiodendauer entspricht. Durch die Vorderkante des Bildsynchronisiersignals ν wird das im t-Diagramm dargestellte i-Signal ausgelöst. Die Hinterkante des f-Signals löst das im c-Diagramm dargestellte c-Signal aus. Die Vorderkante des c-Signals löst das im ΑΊ-Diagramm dargestellte AvSignal und die Hinterkante des c-Signals das im *2-Diagramm dargestellte ^-Signal aus. Die Vorderkante des Xi-Signals startet den im cf-Diagramm dargestellte Zusatzreferenzimpuls d und die Vorderkante des ^-Signals den im w- Diagramm dargestellte Zusatzreferenzimpuls w. Die Hinterkante des /7-Impulses startet den im r-Diagramm dargestellten Bildreferenzimpuls und die Hinterkante des iv-Impulses stellt ihn wieder auf Null. Die Dauer der Signale t,c, x\, X2, c/und w werden nun derart festgelegt, daß die Dauer der Bildreferenzimpulse r mit der Dauer der Bildpositionsirnpuise s(F i g. 4) bei Soll-Bildlage übereinstimmt.

Eine Schaltungsanordnung zur Bildung der in F i g. 5 und 6 dargestellten Referenzimpulse kann beispielsweise aus monostabilen Multivibratoren und Flip-Flops bestehen.

Durch Justieren der Länge der Zusatzreferenzimpulse kann das Raster bezüglich der oberen und unteren Stufe 5 und 6 an der linken Bildrandelektrode bzw. bezüglich der Unken und rechten Elektrode unabhängig voneinander verschoben und dadurch die drei Raster der einzelnen Steuerschichten auf dem Projektionsschirm zur Deckung gebracht werden. Außerdem kann die Länge der m- und /i-Impulse (Fig.5) einzeln mit justierbaren, vertikalfrequenten Sägezahnspannungen SZSP(F i g. 1) moduliert werden, wodurch eine vertikale Trapezoidverformung des Rasters erreichbar ist Diese dient zum Ausgleich von durch mechanische und optische Trapezoidverzeichnungen entstehenden Dek kungsfehlern.

Die Vergleichsvorrichtungen 44 und 45 bilden aus der von den drei Impulsformern 42, 46 und 47 gelieferter Impulsen Korrektursignale, welche zur Korrektur dei Rasterlage und -größe in die Ablenk- und Zentrierschal· tungen 33, 35 eingespeist sind. Die Korrektursignale regeln die Rastergröße und -lage derart, bis der zeitliche Ablauf der Positionsimpulse mit den Referenzimpulser

ίο übereinstimmt, und somit die Korrektursignale wiedei Null werden.

Anhand der in Fig. 7 bis 9 dargestellten Diagramme soll nun die Funktion der Vergleichsvorrichtung M erläutert werden. Die Zeit von T=Obis r=Tventsprichi

■ 5 wiederum einer Zeilenperiodendauer. Im e-Diagramrr sind Zeilensynchronisierimpulse edargestellt. Im y\- unc ^-Diagramm sind die vom Impulsformer 46 gelieferter Hilfssignale y\ und yi dargestellt (vgl. Diagramme dei F i g. 5). Im o-Diagramm sind die vom Impulsformer 46 gelieferten Zeilenreferenzimpulse ο (vgl. Diagramm dei Fig. 5) und im /-Diagramm die vom Impulsformer 42 gelieferten Zeilenpositionsimpulse /(vgl. Diagramm dei F i g. 3) aufgezeichnet. In den E-, F-, G- und H-Diagram· men sind die durch die folgenden logischen Verknüpfungen entstehenden Fehlerimpulse dargestellt:

E=y, ■ ο ■ T+y₂ ·ο·7

F=y\ ■ ö ■ f+yz ■ ö ■ f

G=y\ ö ■ f-hyi ■ ο ■ f

H=y\ ■ ο ■ T+yi ■ ο ■ f

~ö und Γ sind inverse ο- bzw. /-Impulse. Die /- unc /C-Diagramme zeigen die aus den Fehlerimpulsen gebildeten Korrektursignalen / und K. Zur Bildung des /-Signals werden die E- und F-Impulse mit entgegengesetzter Polarität in einem Integrator integriert, wobei am Ausgang des Integrators das /-Signal erscheint. Zur Bildung des K-Signals werden in einem weiteren Integrator die C-und W-Impulse mit entgegengesetzter Polarität integriert, wodurch das /C-Signal entsteht.

Gemäß F i g. 7 ist die Länge und Lage der o- und /-Impulse identisch; gemäß obgenannter logischer Verknüpfung sind daher die E-, F-, G- und //-Impulse Null. Ebenso sind demnach die Korrektursignale /und K Null: Die Position der Rasterzeilen stimmt mit der Soll-Zeilenlage überein.

In den Diagrammen der Fig.8 und 9 sind die folgenden vier Spezialfälle dargestellt:

a) Rasterbreite zu groß, Lagerfehler Null.
Folge: Positionsimpuls f\.

b) Rasterbreite zu klein, Lagefehler Null.
Folge: Positionsimpuls /2.

c) Rasterbreite richtig. Raster liegt zu weit links.
Folge: Positionsimpuls /3.

d) Rasterbreite richtig, Raster liegt zu weit rechts.

Folge: Positionsimpuls A-

Gemäß den weiter oben angeführten logischen Verknüpfungen werden für die vier dargestellten Fälle die entsprechenden, in den Diagrammen E, F, G und H

«ο dargestellten Fehlerimpulse E F, Gund //gebildet; sie sind jeweils unter den zugehörigen, in den Diagrammen fi, fz,hund /4dargestellten Positionsimpulsen f\,h,hund Λ eingezeichnet Die daraus entstehenden Korrektursignal / und K sind in den Diagrammen / und K

dargestellt Im Fall a) wird das /-Signal positiv und steuert den Ablenkgenerator in Richtung kleinere Rastergröße; die Längen der G- und //-Impulse sind gleich, das Korrektursignal K ist NuIL Im Fall b) wird

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das /-Signal negativ und steuert den Ablenkgenerator in Richtung größere Rastergröße·, das K-Signal bleibt Null. Im Fall c) wird das /(-Signal negativ und steuert den Zentrierstrom für eine Verschiebung des Rasters nach rechts; die Längen der E- und F-Impulse sind gleich, das Korrektursignal /ist Null. Im Fall d) wird das K-Signal positiv und steuert den Zentrierstrom für eine Verschiebung des Rasters nach links; die Längen der E- und F-Impulse sind gleich, das Korrektursignal /ist Null.

Selbstverständlich können auch Zwischenwerte und Kombinationen der vier in den Fig. 8 und 9 dargestellten Fälle auftreten.

In Fig. 10 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vergleichsvorrichtung 44 (Fig. 1) zur Bildung der Korrektursignale /, K im Blockschaltbild dargestellt. Die in der Beschreibung zu Fig.7 aufgestellte logischen Verknüpfungen werden durch Und-Tore 61, 62, 63 und 64 und Oder-Tore 65, 66, 67 und 68 gebildet. Die Und-Tore weisen drei Eingänge und die Oder-Tore zwei Eingänge auf. An den Eingängen des Und-Tores 61 sind die y\-, o- und /Impulse und an denjenigen des Und-Tores 62 die yi-, o-, und /-Impulse angelegt. Die Eingänge des Und-Tores 63 sind mit den y\-, 5- und /"-Impulsen und diejenigen des Und-Tores 64 mit den y₂-, ö- und /-Impulsen belegt. Der Ausgang des Und-Tores 61 führt je auf einen Eingang der Oder-Tore 65 und 68, der Ausgang des Und-Tores 62 je auf einen Eingang des Oder-Tores 65 und 67. Der Ausgang des Und-Tores 63 ist mit je einem Eingang der Oder-Tore 66 und 67 verbunden und der Ausgang des Und-Tores 64 mit je einem Eingang der Oder-Tore 66 und 68. Die Ausgänge E und F der Oder-Tore 65 und 66 sind auf je einen Eingang eines als Integrator geschalteten Differenzverstärkers 69 geführt, an dessen Ausgang das Korrektursignal / aufscheint. Die Ausgänge G und H der Oder-Tore 67 und 68 sind mit je einem Eingang eines weiteren als Integrator geschalteten Differenzverstärkers 70 geführt, an dessen Ausgang das Korrektursignal K aufscheint.

Bei der Anordnung der Fig. 10 werden den Integrationsverstärkern 69, 70 die digital gewonnenen Fehlerimpulse zugeführt, deren Länge entsprechend dem in einem Regelsystem verbleibenden Restfehler ist. Eine allfällige z. B. thermisch bedingte Beeinflussung der Amplitude der Fehlerimpulse entspricht somit nur einer Regelverstärkungsänderung, die bei genügend großer Gesamtverstärkung des Regelsystems ohne störenden Einfluß bleibt. Ein Amplitudenfehler erzeugt kein Korrektursignal zur Korrektur der Rasterlage. Ein Lagefehler erzeugt kein Korrektursignal der Rastergröße.

In analoger Weise wie die horizontale wird die vertikale Rastergröße und -lage geregelt. Der Vergleichsvorrichtung 45 (F i g. 1), welche analog aufgebaut ist wie die in Fig. 10 dargestellte, werden die vertikalfrequenten Impulse x\, xz. r, 7, s und J (F i g. 6) zugeführt In der Analogie zwischen den Vorrichtungen 44 und_ 45 entsprechen: y\ ~*i, y2~yi, o~r, ~δ~7, f~s und f~s. Die vertikalen Korrektursignale steuern sodann die vertikale Rastergröße, bzw. -lage.

Beim Einschalten kann der Fall eintreten, daß die horizontale Rastergröße so klein, oder das Raster so dezentriert sind, daß mit dem Elektronenstrahl nur auf eine oder gar keine Bildrandelektrode geschrieben wird, und daher keine a- oder ö-Impulse entstehen (F i g. 3). Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird nun bei fehlenden a- oder Wmpulsen dem horizontalen Positionsimpuls / ein solcher zeitlicher Verlauf aufgezwungen, daß die notwendige P: ^elrichtung, d. h. größere horizontale Rastergröße bzw. eine Rasterverschiebung in Richtung der nicht überschriebenen Bildrandelektrode erfolgen. Mit Hilfe der in Fig. 11 dargestellten, mit dem gleichen Zeitmaßstab aufgetragenen Diagramme soll die Wirkungsweise näher erläutert werden.

In Fig. 11 entspricht die Zeit von T=O bis T=Z₇.

ίο wiederum einer Zeilenperiodendauer. Die in den Diagrammen a, b, /und ο dargestellten Impulse a, b, I und ο entsprechen den in F i g. 3 und F i g. 5 dargestellten Impulsen bei richtiger Rastergröße und -lage. Die Bildung der im g- und Λ-Diagrarnm dargestellten Hilfssignale g und h wurde bereits anhand von Fig. 5 beschrieben. Bei fehlenden a- und o-Impulsen wird nun der Positionsimpuls /durch die den a- und ö-Impulsen zeillich nachfolgenden Hilfssignale g und h beeinflußt, wobei der im /₅-Diagramm dargestellte Impuls /5 entsteht. Mit der Vorderkante des ^-Impulses beginnt der /5-Impuls und mit der Vorderkante des Λ-Impulses endet er. Eine Analyse des /5-Impulses zeigt, daß infolge fehlender a-lmpulse eine falsche Regelrichtung entstehen würde. Der im /₆-Diagramm auf der linken Seite dargestellte Impuls 4 zeigt das zeitliche Verhalten des /-Impulses infolge des ersten fehlenden a-Impulses, Gemäß Fig.8 entstehen die Fehlerimpulse E, F. Gund Hund in diesem Falle E- und /-/-Impulse und dadurch ein positives Korrektursignal /. Dies hat, gemäß dem weiter oben beschriebenen Spezialfall a) der Fig.8 eine weitere Verkleinerung der Rastergröße zur Folge. Das /(-Signal wird negativ und hat gemäß dem weiter oben beschriebenen Spezialfall c) der Fig. 9 eine Rasterverschiebung nach rechts zur Folge, also noch weiter weg von der Bildrandelektrode, welche den a-Impuls liefern sollte. Dieses falsche Regelverhalten infolge des erster fehlenden a-Impulses kann nicht verhindert werden Doch wird auf Grund eines fehlenden a-Impulses in der unmittelbar nachfolgenden Zeile das erforderliche zeitliche Verhalten der /-Impulse erzwungen: Das im /-Diagramm der Fig. 11 dargestellte /-Signal beginn! mit der Hinterkante des Λ-Signals und endet mit der Vorderkante des a-Impulses. Infolge fehlender a-lmpulse endet das /-Signal nicht (gestrichelt dargestellt)

Durch logische Verknüpfung der /- und Λ-Signale entsteht das im (i ■ /^-Diagramm dargestellte (i ■ /^-Signal. Ist ein /-Signal vorhanden, so beginnt das (i · h)-Signal mit der Vorderkante des Λ-Signals unc¹ endet mit der Hinterkante des Λ-Signals. Der im

/₆-Diagramm dargestellte Positionsimpuls h beginnt mil der Vorderkante des Hilfssignals g und endet mit der Vorderkante des fe-Impulses; bei Vorhandensein eine; (i■ h)-S\gna\s beginnt der A-Impuls jedoch bereits mil der Hinterkante des (i ■ /)>Signals und durch die

logische Verknüpfung mit dem Referenzimpuls c entstehen die auf der rechten Hälfte der Fig. 11 dargestellte Fehlerimpuls F und G und die darau« gebildeten Korrektursignale / und K, welche die erforderliche Regelrichtung bewirken. Sobald nun die

Bildrandelektrode mit dem Elektronenstrahl wieder überschrieben wird, entstehen die a-lmpulse, da; (^//-Ä>Signal wird Null, und die Positionsimpulse werden durch die Hinterkanten der a-lmpulse gesteuert Eine im Impulsformer 42 eingebaute Schaltungsanord

nung zur Erzeugung der in Fig. 11 dargestellter Impulse kann beispielsweise aus Flip-Flops unc Und-Toren aufgebaut sein.

Hierzu 9 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Stabilisierung der Rasterlage und -größe von mittels Kathodenstrahl zeilenweise auf getrennte Steuerschichten geschriebenen Bildern, insbesondere Farbauszügen entsprechend der. Grundfarben Rot, Grün und Blau, bei welcher am Rand der Steuerschicht streifenförmige Elektroden angeordnet und diese an einen ersten Impulsformer zur Erzeugung von Zeilen- und von Bildpositionsimpulsen angeschlossen sind, und welche mit einem zweiten und dritten Impulsformer zur Ableitung von Zeilen- und von Bildreferenzimpulsen aus den Synchror.isierimpulsen des Fernsehsignals ausgestattet ist, und welche weiter eine Vergleichsvorrichtung enthält, welche aus den von den drei linpulsformern gelieferten Impulsen Korrektursignale für die Rasterlage und -größe bildet und damit Korrekturschaltungen für die Horizontal- und Vertikalablenkung des Kathodenstrahles steuert, dadurch gekennzeichnet, daß nur an den beiden quer zur Zeilenschreibrichtung liegenden Bildrändern der Steuerschicht je eine streifenförmige Elektrode (2, 3) angeordnet und zumindest eine dieser beiden Bildrandelektroden (2) in zumindest einem bestimmten Bereich ihrer Länge eine veränderte Breite (AJ aufweist, so daß in der letztgenannten Elektrode durch den Kathodenstrahl (8) Impulsgruppen (ük und aj mit zwei verschiedenen Einzelimpulslängen entstehen, und daß der erste Impulsformer (42) die vom veränderten Breitenbereich der Bildrandelektrode stammende Impulsgruppen (ai) aufgrund der signifikanten Länge ihrer Einzelimpulse selektioniert und daraus die Bildpositionsimpulse fs,) ableitet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der erste Impulsformer (42) aus den beim Schreiben einer jeden Zeile von den beiden Bildrandelektroden (2,3) eingespeistem Impulspaar (a, feinen Zeilenpositionsimpuls ^bildet, dessen Länge dem Abstand dieser beiden Impulse und damit der tatsächlichen Schreibdauer (Istschreibdauer) zwischen den beiden Elektroden entspricht, und weiter beim Schreiben eines jeden Bildes einen Bildpositionsimpuls (s) bildet, dessen Länge dem Abstand zwischen dem ersten und letzten Impuls der selektionierten Impulsgruppe (ai) entspricht,

b) der zweite Impulsformer (46) aus den Zeilensynchronisierimpulsen (e) des Fernsehsignals Zeilenreferenzimpulse (o) bildet, deren Lage und Länge der Sollage und Sollschreibdauer zwischen den Bildrandelektroden entspricht,

c) der dritte Impulsformer (47) aus den Bildsynchronisierimpulsen (v) des Fernsehsignal Bildfrequenzimpulse (r) bildet, deren Lage und Länge der Sollage und Sollänge der Bildpositionsimpulse entspricht, und

d) die Vergleichsvorrichtungen (33 und 35) nach Maßgabe allfälliger Abweichungen zwischen allen diesen Positions- und Referenzimpulsen Fehlerimpulse und aus diesen durch Integration die Korrektursignale (I, K, L, M) für die Zeilen- und Bildablenkung (33 und 35) bilden.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch sekennzeichnet. daß die Referenzimpuliiformer (46,

47) Zusatzreferenzimpulse (d, w;m, nj bilden, welche den einzelnen Steuerschichten separat zugeordnet und zur Justierung von insbesondere Lage- und Dimensionierungsabweichungen der Steuerschichten bzw. Bildrandelektroden individuell regelbar sind.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei teilweise oder vollständig fehlenden Elektrodenimpulsen (a, b) der Impulsformer (42) an seinem Ausgang Zeilenpositionsimpulse simuliert.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die beiden Bildrandelektroden (2, 3) und den ersten Impulsformer (42) ein Differenzverstärker (9) geschaltet ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine der beiden Bildrandelektroden (2, 3) einen einzigen Bereich veränderter, vorzugsweise vergrößerter Breite (AJ aufweist, und daß dieser Bereich in der Bildhöhenmitte liegt.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Bereiches veränderter Elektrodenbreite (Al) etwa die Hälfte der Bildhöhe beträgt.

8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergänge (5, 6) zwischen den schmäleren und breiteren Elektrodenbereichen schräg zur Zeilenschreibrichtung (8_Z) geneigt sind.