DE2750343C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zeilenabtastungsum­ setzer für eine Bildwiedergabeeinrichtung gemäß dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1.

Aus der US-PS 40 28 582 sind Wiedergabeeinrichtungen bekannt, die eine Anzahl von Modulen enthalten, welche jeweils mit einem eigenen Elektronenstrahl arbeiten, der einen Teil eines Bildschirms der Einrichtung abtastet. Da die Elektronenstrah­ len den Bildschirm gleichzeitig abtasten, müssen Helligkeits­ signale für konventionelle Bildwiedergabeeinrichtungen, z. B. Helligkeitssignale entsprechend der NTSC-Fernsehnorm, für die Modulation der Elektronenstrahlen in den verschiedenen Modu­ len in eine Anzahl individueller Helligkeitssignale umge­ wandelt werden, wenn solche Bildwiedergabeeinrichtungen mit konventionellen Signalen betrieben werden sollen.

In der US-PS 37 93 629 ist eine Umsetzungsschaltung für Matrix- oder LED-Sichtgeräte beschrieben, die mehrere Schieberegister enthält, welchen in einem Zeichengenerator erzeugte digitali­ sierte Helligkeitssignale zugeführt werden.

Aus der US-PS 38 38 209 ist eine Wiedergabeschaltung für Matrix- Sichtgeräte bekannt, das einen Analog/Digital-Wandler zur Um­ wandlung eines analogen Helligkeitssignals in Digitalworte ent­ sprechend den Helligkeitswerten der einzelnen Bildpunkte und ein nachgeschaltetes Schieberegister mit mehreren parallelen Ausgängen enthält.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Zeilenabtastungsumsetzer für eine Bildwiedergabeeinrichtung zu schaffen, bei dem die Daten für die Horizontalzeile eines standardisierten Fernseh­ videosignals in Segmente unterteilt werden, so daß jedes Segment einem getrennten Modul zugeführt werden kann.

Bei dem erfindungsgemäßen Zeilenabtastumsetzer für eine modu­ lare Bildwiedergabeeinrichtung wird also das Bildhelligkeits­ signal durch einen Analog/Digital-Umwandler in digitale Wörter umgesetzt. Der Ausgang des D/A-Umwandlers ist mit einem Haupt­ schieberegister verbunden, das für jedes Element der Wieder­ gabezeile der Wiedergabeeinrichtung eine Stufe zum Speichern eines digitalen Helligkeitswortes hat. Das Hauptschieberegi­ ster hat eine Anzahl paralleler Ausgänge, die X Stufen von­ einander beabstandet sind. Mit jedem Ausgang des Hauptschiebe­ registers ist ein eigenes X-stufiges Nebenschieberegister ver­ bunden.

Für jeden Abschnitt des Hauptschieberegisters und für die Nebenschieberegister können getrennte Schieberegistereinheiten mit seriellem Eingang und seriellen Ausgang verwendet werden, so daß man keine teuren Schieberegister mit parallelem Ausgang benötigt. Die Kosten der Einrichtung lassen sich dadurch be­ trächtlich verringern. Außerdem ist die taktmäßige Steuerung des Datenflusses durch den Umsetzer einfacher als bei bekannten Einrichtungen dieser Art, da derselbe Takt, der die Eingabe und Ausgabe der Daten in das Hauptschieberegister und die Neben­ schieberegister bzw. aus diesen steuert, auch die Übertragung der Daten zwischen diesen Registern steuert.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht einer modularen Bildwiedergabeeinrichtung, und

Fig. 2 einen Zeilenabtastumsetzer gemäß einem Ausführungs­ beispiel der Erfindung für die modulare Bildwiedergabeeinrichtung gemäß Fig. 1.

In Fig. 1 ist eine flache Bildwiedergabeeinrichtung 10 dargestellt, die eine Abtastablenkanordnung enthält. Die Bildwiedergabeein­ richtung 10 hat einen evakuierten Kolben 12, der typischerweise aus Glas besteht und einen Wiedergabeabschnitt 14 sowie einen Elektronenstrahler­ zeugungsabschnitt 16 aufweist. Der Wiedergabeabschnitt 14 enthält eine rechteckige Vorderwand 18 und eine zu dieser parallele und im Abstand von ihr verlaufende rechteckige Rückwand 20. Die Vorderwand 18 und die Rück­ wand 20 sind durch Seitenwände 22 miteinander verbunden und entsprechend der gewünschten Bildschirmgröße bemessen; die Abmessungen können beispiels­ weise 75 × 100 cm und der Abstand etwa 2,5 bis 7,5 cm betragen. Die Vorder­ wand trägt einen durch Elektronenbeschuß anregbaren Lumineszenzschirm 28 auf Licht unterschiedlicher Farbe emittierenden Leuchtstoffen.

Zwischen der Vorderwand 18 und der Rückwand 20 sind eine Anzahl von Stützwänden 24 aus einem elektrisch isolierenden Material, wie Glas, angeordnet. Die Stützwände 24 stützen den evakuierten Kolben 12 von innen gegen den von außen einwirkenden Atmosphärendruck ab und unterteilen den Wiedergabeabschnitt 14 in eine Anzahl von modularen Kanälen 26. In jedem Kanal 26 können drei Elektronenstrahlen erzeugt werden, die vom Abschnitt 16 ausgehen und einen jeweils zwischen zwei benachbarten Stützwänden 24 gelegenen Teil des Lumineszenzschirms abtasten. Die drei Elektronenstrahlen regen in jedem Modul jeweils Leuchtstoffe unterschiedlicher Emissionsfarbe an. Der Lumineszenz- oder Bildschirm der Wiedergabeeinrichtung 10 ist auf diese Weise in eine Anzahl von Zonen unterteilt, die durch die Elektronen­ strahlen in den verschiedenen Kanälen gleichzeitig abgetastet werden. Um die Kapazitäten zwischen den Modulen zu verringern, verläuft die Abtastung in benachbarten Modulen in entgegengesetzten Richtungen. Die Elektronen­ strahlen im ersten Kanal tasten also z. B. von links ab, während gleichzeitig die Elektronenstrahlen im zweiten Kanal von rechts nach links abtasten. Die Elektronenstrahlen im nächsten Kanal tasten wieder von links nach rechts ab usw.

Da die Elektronenstrahlen in den verschiedenen Kanälen den Bildschirm gleichzeitig abtasten, muß ein konventionelles, z. B. der NTSC oder PAL-Norm entsprechendes Fernsehsignal so umgewandelt werden, daß die Videoinformation oder das Helligkeitssignal den verschiedenen Kanälen 26 gleichzeitig zugeführt wird und nicht seriell wie einer konventionellen Fernsehbildröhre.

Fig. 2 zeigt einen Zeilenabtastumsetzer 30, mit dem alle einer bestimmten Farbe entsprechende Elektronenstrahlerzeugungssysteme 60 der ganzen Bildwiedergabeeinrichtung gesteuert werden können. Bei einer Farbbildwiedergabeeinrichtung werden also drei solcher Schaltungsanord­ nungen verwendet. Der vorliegende Umsetzer kann auch für eine monochrome Wiedergabeeinrichtung verwendet werden, in diesem Falle ist dann nur eine solche Schaltungsanordnung erforderlich. Der Umsetzer 30 arbeitet mit einem 5-Bit-Analog/Digital-Umwandler 32 (A/D-Umwandler), dessen Ausgang mit einem als Ganzes mit 34 bezeichneten Umkehr-Schieberegister verbunden ist. Das Umkehr-Schieberegister 34 enthält für jedes Ausgangsbit vom A/D-Umwandler ein erstes Schieberegister 36 und ein zweites Schieberegister 38. Das se­ rielle Eingang jedes der ersten Schieberegister, die jeweils einen seriellen und einen parallelen Augang aufweisen, ist mit dem A/D-Umwandler 32 ver­ bunden. Die zweiten Schieberegister 38, die einen parallelen Eingang und einen seriellen Ausgang aufweisen, sind mit ihren parallelen Eingängen mit den parallelen Ausgängen verschiedener erster Schieberegister 36 verbunden. Durch eine Anzahl von Schaltern 40 werden entsprechende Ausgangsleitungen 42 alternativ mit dem seriellen Ausgang 37 eines der ersten Schiebere­ gister 36 oder dem seriellen Ausgang 39 des entsprechenden zweiten Schie­ beregisters 38 verbunden. Die Ausgangsleitungen 42 speisen ein Primär- oder Hauptschieberegister 44, das eine der Anzahl der Bildelemente einer be­ stimmten Farbe in einer Zeile der Wiedergabeeinrichtung entsprechende An­ zahl von Stufen hat (ungefähr 640 Stufen für eine NTSC-Fernsehsignal-Wieder­ gabeeinrichtung). Jede Stufe speichert ein digitales Wort für jedes Zeilen­ element. Das Hauptschieberegister 44 ist in Abschnitte 46 unterteilt, die jeweils einem Kanal der Wiedergabeeinrichtung entsprechen. Eine Wiedergabe­ einrichtung für die NTSC-Norm kann z. B. 40 Kanäle 26 enthalten, die jeweils 16 Bildelemente jeder Farbe in jeder Zeile wiedergeben. In diesem Falle hat das Hauptschieberegister dann jeweils 40 Abschnitte zu jeweils 16 Stufen. Jeder Abschnitt 46 kann aus einem eigenen sechzehnstufigen Schieberegister mit seriellem Eingang und seriellem Ausgang bestehen. Das Hauptschiebere­ gister hat eine Anzahl von parallelen Ausgängen, so daß jeder Abschnitt 46 einen eigenen Ausgang aufweist, der mit einem eigenen, getrennten Sekundär- oder Nebenschieberegister 48 verbunden ist. Für jeden Abschnitt 46 des Hauptschieberegisters 44 ist also ein Nebenschieberegister 48 vorhanden. Die Ausgänge der verschiedenen Nebenschieberegister 48 steuern entsprechende Strahlsteuerschaltungen für die verschiedenen Kanäle 26. Eine Strahlsteuer­ schaltung kann z. B. einen Digital/Analog-Umwandler 50 und einen Verstärker 52 enthalten.

Das konventionelle NTSC-Videosignal wird dem A/D-Umwand­ ler 32 über eine Leitung 54 zugeführt und in Wörter zu je 5 Bits umgewan­ delt. Wenn eine feinere Abstufung des digitalisierten Helligkeitssignals erwünscht ist, können Wörter mit einer größeren Anzahl von Bits verwendet werden. Die verschiedenen Bits eines digitalen Wortes werden vom A/D-Um­ wandler 32 dem Umkehr-Schieberegister 34 zugeführt. Es war oben bereits darauf hingewiesen worden, daß die Abtastung in benachbarten Modulen oder Kanälen der Wiedergabeeinrichtung in entgegengesetzten Richtungen verläuft. Das Helligkeitssignal muß daher für jeden zweiten Kanal umgekehrt werden. Das in das erste Schieberegister 36 eintretende Helligkeitssignal wird serienmäßig für den ersten Kanal herausgelesen, indem die Sammelleitungen 42 durch die Schaltvorrichtung 40 mit dem seriellen Ausgang des ersten Schieberegisters 36 verbunden sind. Die ersten 16 Wörter werden durch das erste Schieberegister 36 direkt zu den Sammelleitungen 42 weitergegeben, ohne die zweiten Schieberegister 38 zu durchlaufen. Das Helligkeitssignal für den zweiten Kanal 36 muß umgekehrt werden, um der entgegengesetzten Ab­ tastrichtung in diesem Kanal Rechnung zu tragen. Um dies zu erreichen, wer­ den die nächsten 16 Wörter des Helligkeitssignals, die für den nächsten Kanal bestimmt sind, von den ersten Schieberegistern 36 parallel an die zweiten Schieberegister 38 weitergegeben. Wenn diese Wörter aus den zweiten Schieberegistern herauslaufen, haben sie eine Reihenfolge, die umgekehrt ist wie die mit der sie in die ersten Schieberegister 36 eingegeben worden waren, d. h. das als erstes in das erste Schieberegister 36 eingegebene Wort ist das letzte Wort, das aus dem zweiten Schieberegister 38 austritt. Die Schalter 40 haben ihren Zustand geändert, so daß der Ausgang des zwei­ ten Schieberegisters 38 mit den Sammelleitungen 42 verbunden ist.

Das digitale Helligkeitssignal wird dann seriell durch die Stufen des Hauptschieberegisters 44 geschoben, bis alle 640 Stufen mit den Helligkeitswörtern für eine vollständige Zeile gefüllt sind. Zu diesem Zeitpunkt enthalten die 16 Stufen jedes Abschnittes 46 die Helligkeits­ signale für die Abtastung in den verschiedenen Kanälen 26. Während des nächsten Zeilenrücklaufintervalles der Wiedergabeeinrichtung werden die 16 Wörter in den verschiedenen Abschnitten 46 des Hauptschieberegisters 44 durch Taktimpulse auf einer Leitung 56 und einer Leitung 58 in die ent­ sprechenden Nebenschieberegister 48 geschoben. Während der nächsten Zeilen­ abtastung werden dann die verschiedenen Wörter in den Nebenschieberegistern 48 für die Strahlerzeugungssysteme der verschiedenen Kanäle durch ein Takt­ signal auf der Leitung 58 aus den Nebenschieberegistern 48 herausgeschoben. Diese Wörter werden den entsprechenden Digital/Analog-Umwandlern 50 zuge­ führt, durch die Verstärker 52 verstärkt und den schematisch dargestellten Strahlerzeugungssystemen 60 zugeführt. Während die Helligkeitswörter aus den Nebenschieberegistern 48 herausgelesen werden, wird gleichzeitig das digitalisierte Helligkeitssignal für die nächste Zeile durch den A/D-Umwand­ ler 32, das Umkehrregister 34 und das Hauptschieberegister 44 verarbeitet.

Der Zeilenabtastumsetzer gemäß der Erfindung teilt das konventionelle serielle Modulationssignal in Abschnitte für die verschiedenen Kanäle 26 der Bildwiedergabeeinrichtung 10. Außerdem kehrt er die Reihen­ folge der Signale für jeden zweiten Kanal 26 um , so daß der gegenläufigen Abtastung in der Röhre Rechnung getragen wird. Dadurch, daß für jeden Ab­ schnitt des Hauptschieberegisters und für die Nebenschieberegister indivi­ duelle, getrennte Schieberegister mit seriellem Eingang und seriellem Aus­ gang verwendet werden können, braucht man, wie bereits erwähnt wurde, keine Schieberegister mit parallelem Ausgang, was die Kosten des Umsetzers verein­ facht, da der gleiche Takt, der die Übertragung der Daten in die Primär- und Sekundärschieberegister und aus diesen heraussteuert, auch die Daten­ übertragung zwischen diesen Registern bewirkt.

Claims (3)

1. Zeilenabtastumsetzer für ein Videosichtgerät mit einem A/D-Wandler (32) zur Umwandlung eines analogen Helligkeits­ signals in Digitalworte entsprechend den Helligkeitswerten der einzelnen Bildpunkte und einem nachgeschalteten Haupt­ schieberegister (44) mit mehreren parallelen Ausgängen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umwandlung des Helligkeitssignals einer Bildzeile in mehrere, dem Sichtgerät gleichzeitig zuzuführende Abschnit­ te das Hauptschieberegister (44) für jedes Digitalwort der Bildzeile eine Stufe hat und daß mit jeder der im Abstand von jeweils X Stufen vorgesehenen Ausgänge des Hauptschieberegi­ sters ein eigenes X-stufiges Nebenschieberegister (48) zur Speicherung der Digitalwörter aus einem Satz von X Stufen des Hauptschieberegisters verbunden ist und diese Nebenschiebe­ register Ausgänge zur gleichzeitigen Zuführung ihrer jeweili­ gen Speicherinhalte zum Sichtgerät haben und daß zwischen den A/D-Wandler (32) und das Hauptschieberegister (44) ein Umkehrschieberegister (34) eingefügt ist, welches ein erstes Schieberegister (36) mit Serieneingang und sowohl Serienaus­ gang als auch Parallelausgängen und ein zweites Schieberegi­ ster (38) mit an die Parallelausgänge des ersten angeschlos­ senen Paralleleingängen und einem Serienausgang enthält.

2. Umsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptschieberegister (44) mehrere Schieberegister mit seriellem Eingang und seriellem Ausgang enthält, die jeweils X Stufen haben und hintereinander geschaltet sind.

3. Umsetzer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schalteinrichtung (40) zum Umschalten des Einganges des Haupt­ schieberegisters (44) auf den seriellen Ausgang des ersten oder des zweiten Schieberegisters (36 oder 38).