DE2346441A1

DE2346441A1 - Elektronenstrahlablenkgeraet

Info

Publication number: DE2346441A1
Application number: DE19732346441
Authority: DE
Inventors: Yoshiteru Izura; Masaaki Nakano; Keisuke Okano
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1972-09-14
Filing date: 1973-09-14
Publication date: 1974-04-04
Also published as: CA1027235A; DE2346441B2; US3974420A; GB1413915A; FR2200688A1; FR2200688B1; JPS4949527A; JPS544570B2

Description

PATENTANWÄLTE

DIPL.-ING. H. LEINWEBER dipl-ing. H. ZIMMERMANN

. A. Gf. ν. WENGERSKY

8 München 2, Rosental 7, 2.Aufg.

Tei.-Adr. Lelnpat Manchen Telefon (089) 2603989

Postscheck-Konto: München 220 45-804

14. September 1973

Unser Zeichen

Wy/Va/Sd POS-31795

MATSUSHITA ELECTRIC INDÜSTBIAL CO.,ITD., Osaka/Japan Elektronenstrahlablenkgerät

Die Erfindung betrifft ein Ablenkgerät, bei dem eine Vielzahl verschiedener Bereiche mit einem Elektronenstrahl nacheinander abgetastet werden können.

Durch die Erfindung soll ein Elektronenstrahlablenkgerät geschaffen werden, das einfach in seiner Konstruktion ist und mit impulsweiser Ablenkung arbeitet.

Ferner soll durch die Erfindung ein Ablenkgerät geschaffen werden, das zwei Arten von ChrominanzSignalen auf einer Speicherröhre auf geeignete Weise aufzeichnet bzw. wiedergibt.

Das erfindungsgemäße Gerät kann als Ablenkgerät für eine Kathodenstrahlröhre sowie eine Speicherröhre verwendet werden.

Es kann auch eine Ablenkspule mit hoher Konduktanz verwendet werden, da das erfindungsgemäße Gerät mit einer Ablenkschaltung versehen ist, die im Impulsbetrieb arbeitet. Außerdem macht diese im Impulsbetrieb arbeitende Ablenkschaltung den Schaltungsauf bau ' einfacher und somit das Gerät billiger.

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Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. Auf der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigen

Fig. 1 eine Blockschaltung des Gaäts zum Aufzeichnen und zur Wiedergabe von stehenden Farbbildern,

Fig. 2 eine Darstellung zur Erläuterung der Signalverarbeitung durch Verwendung des Geräts,

Fig. 3 eine Darstellung der Signalwellenformen,

Fig. 4a, 4b und 5 eine Darstellung des Abtastens der Speicherplatte einer Speicherröhre,

Fig. 6a und 6b.Darstellungen von Abtastsignalen,

Fig. 7 eine Blockschaltung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ablenkgeräts,

Fig. 8 eine Darstellung von Wellenformen für das in Fig. 7 dargestellte Gerät,

Fig. 9 eine Bildprojektion auf ei-ner Kathodenstrahlröhre, Fig. 10 das Auslesen von Bildern auf der Kathodenstrahlröhre

Fig. 11 eine Blockschaltung des Ablenkgeräts zum Abtasten einer Kathodenstrahlröhre,

Fig. 12 eine Darstellung der Wellenformen des durch das Gerät nach Fig. 7 durchgeführten Abtastens,

Fig. 13 eine Blockschaltung einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ablenkgeräts und

Fig. 14 eine Darstellung der Wellenformen für das in Fig. 13 veranschaulichte Gerät.

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Im Folgenden wird eine Ausführungsform des Geräts beschrieben, bei dem jedes gewünschte Vollbild nach Belieben aus einem Farbfernsehsignal herausgenommen wird, das Leuchtdichtesignal und zwei Chrominanzsignale aus diesem Fernsehsignal jeweils in einer ersten bzw. zweiten Speicherröhre aufgezeichnet und diese Signale zum Projizieren you stehenden Farbbildern wiederholt ausgelesen werden.

Fig. 1 zeigt eine Blockschaltung des gesamten erfindungslgemäßen Geräts. Dieses weist einen Farbfernsehempfänger 101 auf, der so konstruiert ist, daß das Leuchtdichtesignal Ϊ, die Chromji. nanzsignale X und Z und das Synchronsignal aus dem Gerät abgenommen werden. Es hat ferner einen Aufzeichner 102 zum Auf- ι zeichnen des Leuchtdichtesignals, eine Synchronsignalabtrenn- j schaltung 103» Sägezahngeneratoren 104 bzw. 106 für die Ablenk-| signal-Speieherröhren im Aufzeichner 102 bzw. in einem Auf- | zeichner 107 für das Aufzeichnen des Chrominanzsignals, eine Verzögerungsschaltung 105 zum Verzögern des Vertikaltreibsignal um eine einzige Horizontalabtastperiode 1H, eine Verzögerungsschaltung 108 zum Verzögern des Signals Z um 1H, eine Schaltung

109 für zeilensequentielle Zeitaufteilung, Trennschaltungen

110 und 112 für das Abtrennen der zeilensequentiellen Zeitaufteilung, eine Verzögerungsschaltung 111 zur Signalverzögerung um 1H, Addierer 1.13 und 114 und einen Monitor-Farbfernsehempfänger 115.

Das Leuchtdichtesignal vom Farbfernsehempfänger 101 wird in der Speicherröhre im Aufzeichner 102 aufgezeichnet. Dabei kann das Abtasten der Speicherröhre in gleicher Weise wie bei herkömmlichen Fernsehempfängern erfolgen. Die Chrominanzsignale X und Z werden in Intervallen von 1H abwechselnd aufgezeichnet und während der Wiedergabe wird jedes der Signale X bzw. Z um 1 H verzögert, woraufhin das Signal X mit dem Signal Z addiert wird, so daß die fehlenden Teile der Signale X bzw. Z kompensiert werden. - 4 -

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Fig. 2 zeigt Einzelheiten dieses Vorgangs. Von zwei in Fig. 2(c) bzw. (d) dargestellten Chrominanzsignalen wird das Signal Z um 1 H verzögert, wodurch man das in Fig. 2(e) dargestellte Ergebnis erhält. Signale X und Z von Fig. 2(c) und (e) werden abwechselnd entnommen und unter Verwendung der Schaltung für zeilensequentielle Zeitaufteilung-addiert, wodurch man den in Fig. 2(f) dargeiellten Ausgang erhält. Dieses Signal wird in einer Speicherröhre im Aufzeichner 107 mit einer Geschwindigkeit aufgezeichnet, die der Hälfte der üblichen Geschwindigkeit entspricht. Beim Auslesen der Signale werden die Chrominanzsignale X und Z abwechselnd aus der Speicherröhre ausgelesen und unter Verwendung der Zeitaufteilungs-Trenn- ; schaltung 110 in die in Fig. 2(g) dargestellten Signale X und j die in Fig. 2(h) dargestellten Signale Z getrennt. Der aus dem Aufzeichner 107 ausgelesene Ausgang wird um 1H verzögert, wie in Fig. 2(i) veranschaulicht, und durch Verwendung der Zeitaufteilungs-Trennschaltung 112 in Signale X, wie in Fig. 2(j) gezeigt, bzw. Signale Z, wie in Fig. 2(k) dargestellt, getrennt.

Nun werden die Signale X und Z in den Addierern 113 bzw. 114 addiert, wodurch man die in den Fig. 2(1) und (m) dargestellten Ausgänge erhält. Diese Signale X und Z und das Signal I, das um 1H verzögert worden war, um mit den Signalen X und Z in Phase zu kommen, werden an den Monitor-Farbfernsehempfänger 115 gelegt, um stehende Farbbild-er zu erzeugen. Wenn die Ablenkung beim Aufzeichnen der Signale X und Z auf einer ei-nzigen Speicherröhre mit einem Horizontalablenkstrom mit der in Fig. 3(D) dargestellten Wellenform durchgeführt wird, werden die Signale X und Z jeweils getrennt auf der linken bzw. rechten Seite der Speicherplatte einer Speicherröhre aufgezeichnet, wie in Fig, 3(E) veranschaulicht. Daher wird bei diesem Verfahren eine wirkungsvolle Farbtrennung erzielt. Fig. 3(A) bzw. (B) zeigen die Wellenformen der

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Horizontaltreibspannung bzw. des herkömmlich verwendeten
Horizontalablenkstroms. Ein Flip-Flop wird durch dasAn Fig.
3(A) dargestellte Signal betätigt, um das in Fig. 3(C) veranschaulichte Ausgangssignal zu erzeugen. Beim Entnehmen des
Signals X bzw. Z in den Bereichen H bzw. L dieses Ausgängssignals erfolgt jeweils die in Fig. 3(E) dargestellte Aufzeich-i nung.

Wie in Fig. 4a dargestellt, entsteht beim herkömmlichen
Easterabtasten ein Bild aus 525 Abtastzeilen, die mit Frequenzen von 15,75 ,kHz in horizontaler Richtung bzw. von 60 Hz in ' : vertikaler fiichtung erhalten werden. Wenn, wie oben besehrie- \ ben, die Frequenz der Horizontalablenkung mit 7,875 kHz, d.h. j der Hälfte der üblichen Frequenz, festgesetzt wird, wie in Fig.; 4b veranschaulicht, wird ein Teilbild mit 131,25 = 525 χ 1/4 \ Abtastzeilen vollständig abgetastet. Das Abtasten des zweiten I Teilbildes wird in der Position (2) eingeleitet. Daraufhin J werden die Ausgangspositionen der Teilbildabtastung während ' einer einzigen Abtastung um 1/60 Sekunde verzögert, wie durch | (1)-*(2)"7-K3)-"X4) in. der Figur veranschaulicht. Infolgedessen ; bildet jede der Teilbildkombinationen der Positionen (1) und I (2), (2) und (3), (3) und (4) bzw. (4) und (1) ein Vollbild. j Da in diesem Fall ein Einzelbild für 1/30 Sekunden erzeugt \ wird, wenn beispielsweise das Aufzeichnen durch Abtasten der | Positionen (1) und (2) erfolgt, tritt bei der Wiedergabe ein j Flimmern auf, wie in Fig« 5 veranschaulicht, da kein voll- | ständig verflochtenes Abtasten erfolgt, und beim Abtasten von j (3) und (4) erscheint überhaupt kein Bild. Ähnliche Phänomene j treten bei der Kombination des Abtas.tens von (2) und (3), (3) | und (4) sowie (4) und (1) auf. Um dieser Schwierigkeit zu
begegnen, wird gemäß der Erfindung die folgende Korrektur der
Ablenkschaltung durchgeführt, wobei der Abstand zwischen den
Abtastzeilen gleich groß gemacht wird, wie Fig. 5 zeigt.

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In der Darstellung nach Fig. 4b geschieht dies durch Verschie- ; ben der Abtastzeile aus der Position (2) in die Position (3) ; der Abtastzeile von der Position (3) in die Position (1) und : der Abtastzeile aus der Position (4) in die Position (2). Zur Durchführung der obigen Korrektur ist es notwendig, ein in ! Fig. 6a dargestelltes Treppensignal dem Ablenkstrom hinzuzufügen, um einen Vertikalablenkstrom zu erhalten, wie in Fig. 6b dargestellt.

Fig. 7 zeigt die Blockschaltung einer Ausführungsform der die Erfindung darstellenden Verbesserung des Ablenkgeräts mit ^]< einer Eingangskiemme (201) für das Synchronsignal, Flip-Flops 202 und 203, monostabilen Plultivibratoren 204, 205 und 206, die in ihren Abfallperioden Impulse erzeugen, einem Addierer 207, einem Sägezahngenerator 208, einem Addierer 209, einer Ausgangsschaltung 210 mit niedriger Impedanz und einer Ablenkspule 211. . " :

Fig. 8 zeigt bei (a) das Synchronsignal, bei (b) die : Ausgangswellenform des Flip-Flops 202, bei (c) die Ausgangswellenform des Flip-Flops 203, bei (d) die Ausgangswellenform _; des monostabilen Multivibrators 204, bei (e) die Ausgangswellen-i. form des Multivibrators 205, bei (f) die Ausgangswellenform des .; Multivibrators 206, bei (g) die Ausgangswellenform des Addierers 207, bei (h) die Ausgangswellenform des Sägezahngenerators 208, bei (i) die Ausgangswellenform des Addierers 209, bei (j) die i Ausgangswellenform der Ausgangs schalung 210 mit niedriger Impe- ■ danz und bei (k) den durch die Ablenkspule 211 fließenden Ablenkstrom. _;

Das Flip-Flop 202 wird durch das an der Eingangski emme 201 erhaltene Synchronsignal betätigt, während das Flip-Flop 2Ö3j durch das Abfallen bzw. die rückwärtige Impulsflanke des Ausgangs des Flip-Flops 202 betätigt wird. Diese beiden Flip-Flops j bilden einen 1/4-Zähler. Der monostabile Multivibrator 204 j

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wird durch das Abfallen des Flip-Flops 203 betätigt, um Impulse mit einer BreiteT zu erzeugen, die der Frequenz des Synchronsignals entspricht. Auf gleiche Weise werden die monostabilen Multivibratoren 205 und 206 in ihrer Abfallperiode betätigt, um Impulse mit einer BreiteT zu erzeugen. Die Ausgänge der monostabilen Multivibratoren 204, 205 und 206 werden an den Addierer 207 gelegt, wodurch man eine Treppenwelle mit vier Stufen erhält, wie in Fig. 8(g) veranschaulicht. Die in Fig. 8(h) dargestellte Sägezahnspannung wird durch das Synchronsignal von der Eingangsklemme 201 im Sägezahngenerator 208 erzeugt, dessen Ausgang an den Addierer 209 gelegt wird, in dem; dieses Signal mit dem Ausgang des Addierers 207 addiert wird. : Der Ausgang des Addierers 209 wird über die Ausgangsschaltung j 210 mit niedriger Impedanz an die Ablenkspule 211 geliefert, j um den in Fig. 8(k) dargestellten Ablenkstrom zu erzeugen. j

Ferner ist es gemäß der Erfindung möglich, daß der Inhal| einer Aufzeichnung als stehendes Bild auf 1/4 des Gesamtbereichi des Schirms eines Fernsehempfängers dargestellt wird und daß zwei verschiedene Arten von Bildern gleichzeitig dargestellt werden, wie in Fig. 9 gezeigt. Genauer gesagt, bei dem Gerät gemäß Fig. 9 werden die gewöhnlichen Fernsehbilder auf dem Schirm A und das stehende Bild auf dem Schirm B dargestellt. Auf diese Weise kann zum Darstellen des Bildes auf 1/4 des gesamten Bereichs des Schirms mit einem Signal Ϊ sowohl die Vertikal - als auch die Horizontal-Strahlablenkung in der Auslesezeit zweimal so oft durchgeführt werden als in der Aufzeichnungszeit. Bei einem Chrominanzsignal werden jedoch das Signal X und das Signal Z getrennt auf der linken bzw. rechten Seite einer Speicherröhre aufgezeichnet, so daß eine besondere Ablenkung beim Auslesen des Ghrominanzsignals erfolgen muß. Die Wellenform des Horizontalablenkstroms zum Aus-j lesen ist in Fig. 10 veranschaulicht.

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Die in Fig. 11 dargestellte Schaltung kann zum Erzeugen von elektrischem Strom mit der oben beschriebenen Wellenform vorgesehen sein. Ein Synchronsignal wird an eine Klemme 301 der Schaltung gelegt, eine Sägezahnspannung wird durch einen Sägezahngenerator 302 erzeugt und das Sägezahnsignal wird in einem Addierer 304 mit dem Ausgang eines Flip-Flops 303 addiert. Die Ausgangsspannung wird an einen Energieverstärker 305 gelegt und der Ausgang des Energieverstärkers 305 wird an eine Ablenkspule 306 mit niedriger Impedanz geliefert, um einen Sägezahnstrom zu erzeugen. Die an den verschiedenen Abschnitten der. Fig. 11 auftretenden Wellenformen sind in Fig. 12 dargestellt, in der (a) das an die Klemme 301 gelegte Synchronsignal, (b) die als Ausgang des Sägezahngenerators 302 erscheinende Wellen form, (c) die am Flip-Flop auftetende Ausgangswellenform und (d) die am Addierer 304 auftretende Ausgangswellenform bzw. die Wellenform des durch die Ablenkspule fließenden Stroms veranschaulicht. Wie oben beschrieben, ist in der in Fig. 11 dargestellten Schaltung, wenn ein besonderer Ablenkstrom gewünscht wird, eine Ablenkspule mit niedriger Impedanz erforderlich, was den Aufbau der Schaltung kompliziert macht.

Fig. 13 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, die fr; von diesem Nachteil ist. Sie wird im Folgenden beschrieben. Diese Schaltung hat eine Eingangskiemme 401 für das Synchronsignal, ein Flip-Flop 402, einen monostabilen Multivibrator 403, der in seiner Anstiegsperiode Impulse erzeugt, einen monostabilen Multivibrator 404, der in seiner Abfallperiode Impulse erzeugt, änen Addierer 405, eine Ausgangsschaltung 406 mit niedriger Impedanz, eine Ablenkspule 407 ind einen variablen Widerstand 408. In Fig. 14 zeigt (a) das an die Eingangsklemme 401 gelegte Synchronsignal, (b) die Ausgangswellenform des Flip-Flops 402, (c) die Ausgangswellenform des monostabilen Multivibrators 403, (d) die Ausgangswellenform des monostabilen Multivibrators 404, (e) die Ausgangswellenform des Addierers 405 und der Ausgangsschaltung 406 mit niedriger Impedanz und

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(f) die Wellenform des durch die Ablenkspule fließenden Stroms. Das Flip-Flop 402 wird durch das Synchronsignal von der Eingangsklemme 401 betätigt, beim Ansteigen bzw. Fallen des ' Ausgangs des Flip-Flops 402 werden der monostabile Multivib- j

rator 403 bzw. 404 betätigt, um Impulse einer bestimmten Breitje zu erzeugen. Die Ausgangsimpulse der Multivibratoren 403 und 404 werden abwechselnd erzeugt, wie in Fig. 14 (c) und (d)' veranschaulicht, und werden im Addierer 405 miteinander addierjt. Ferner werden sie in der Ausgangsschaltung 406 mit niedriger Impedanz verstärkt und an die Ablenkspule 407 gelegt, um einen Sägezahnstrom zu erzeugen. Wenn die reelle Komponente des Widerstands der Ablenkspule 407 beim Anlegen einer Impuls-* spannung an die Ablenkspule 407 klein genug ist, kann der durcjh diese Spule fließende Strom etwa als Sägezahnstrom angesehen I werden. Der in Fig. 13 dargestellte variable Widerstand 408 j ist vorgesehen, um die Pegel des Sägezahnstroms so einzustellen, daß die Scheitel in zwei verschiedenen Höhen liegen. Die den ^! beiden verschiedenen Impulsen entsprechenden Spannungswerte werden durch Einstellen des Widerstandswertes des Widerstands 408 gleich gemacht und somit kann eine Sägezahnwelle erzielt werden, deren&mplitude sich nicht verändert. Obwohl gemäß der obigen Beschreibung die Amplitudenstufen der Sägezahnwelle durch die Impulshöhe festgesetzt werden, kann das gleiche Ergebnis durch Festsetzen der Stufen auf der Grundlage¹ der Veränderung der Impulsbreite erzielt werden.

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Claims

234B441

- ίο -

Patentansprüche :

Qj/Elektronenstrahlablenkgerät, gekennzeichnet durch einen Treppengenerator (204-207), der eine Treppenwelle mit η Stufen erzeugt, deren Potential sich synchron mit dem Synchronsignal ändert, durch einen Sägezahngenerator (208), der eine Sägezahnwelle synchron mit dem Synchronsignal erzeugt, durch einen die Treppenspannung und die Sägezahnspannung miteinander addierendaa Addierer (209) und durch eine Ablenkspule (211), an die der AiB gang des Addierers (209) gelegt ist (Fig. 7).
2. Ablenkgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltung zum abwechselnden Abnehmen von zwei Arten von in einem Farbfernsehsignal enthaltenen Chrominanzsignalen (X, Z) in einer Horizontalabtastperiode und zum Erzeugen eines einzigen zeitsequentiellen Signals, eine zum Aufzeichnen und Wiedergeben des zeitsequentiellen Signals bestimmte Speicherröhre, eine Schaltung zum Erzeugen des Horizontalablenksignals, dessen Periode das Doppelte der Wiederholungsperiode des im Farbfernsehsignal enthaltenen Horizontalsynchronsignals beträgt, undeine an der Speicherröhre angeordnete und mit dem Horizontalablenksignal beschickte Horizontalablenkspule vorgesehen sind, daß die vom Treppengenerator (204-207) erzeugte Treppenwelle vierstufig und. mit dem im Farbfernsehsignal enthaltenen Vertikalsynchronsignal synchron ist, daß die vom Sägezahngenerator (208) erzeugte Sägezahnwelle mit dem Vertikalsynchronsignal synchron ist und daß die Ablenkspule (211) der Speicherröhre die Vertikalablenkspule ist.
3. Ablenkgerät, gekennzeichnet durch η Impulse erzeugende Schaltungen (402),deren Impulswiederholperiode das n-Fache der Periode des Synchronsignals beträgt und in denen die Phase der jeweils von den Generatoren erzeugten Ausgangsimpulse um die Länge einer Periode des Synchronsignals verschiebbar ist,

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durch Einrichtungen zum Einstellen des Pegels der Ausgangs- i impulse der η Impulse erzeugenden Schaltungen, durch einen j Addierer (405) zum Addieren der aus η eingepegelten Impulsen bestehenden Impulsreihe und durch eine das Summensignal aufnehmende Ablenkspule (407) (Fig. 13).
4. Ablenkspule nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die η Impulse erzeugenden Schaltungen ein Tom Synchronsignal betätigbares Flip-Flop (402) sind und daß zwei Impulse erzeugende Schaltungen (403, 404) vorgesehen sind, die jeweils auf das Ansteigen bzw. Abfallen des Flip-Flops (402) ansprechen
5. Ablenkgerät nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Schaltung zum Erzeugen des Vertikalablenksignals für die Vertikalabtastung mit einer η-mal größeren Geschwindigkeit als der des Aufzeichnens und Auslesens von Signalen aus der Speicherröhre, in der das zeitsequentielle Chrominanzsignal aufgezeichnet ist, durch η Impulse erzeugende Schaltungen, deren Impulswiederholperiode das η-Fache der Periode des Horizontalsynchronsignals beträgt und in denen die Phase der jeweils in den Generatoren erzeugten Ausgangsimpulse um die Länge (1H) einer Periode des Synchronsignals verschiebbar ist, durch eine Einrichtung zum Einstellen der Pegel der Ausgangsimpulse der η Impulse erzeugenden Schaltungen, durch einen Addierer zum Addieren der aus η eingepegelten Impulsen bestehenden Impulsreihe und durch eine Einrichtung zur Durchführung der Horizontalablenkung mit Hilfe des Summensignals.

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