DE3149476A1 - Bildanzeigeanordnung und diese verwendende bildanzeigesysteme - Google Patents

Description

Es ist bekannt, Elektronenstrahlen und Lichtstrahlen dazu heranzuziehen, einen Bildschirm in einem Schritt im Zuge der Bildung eines sichtbaren Bildes zu erregen, und zwar entweder eines monochromen Bildes oder eines Farbbildes, Für eine Färbwiedergabe wird als die populärste Form der Anzeigeeinrichtung die sogenannte "Schattenmasken"-Kathodenstrahlröhre bzw. -Bildröhre verwendet. Es ist jedoch außerdem noch ein weiterer wirksamerer Weg zur Steuerung der Erzeugung eines Farbbildes bekannt, und zwar durch Synchronisieren der Erregung des Bildschirms durch Indexsignale, die eine Information bezüglich der Lage des Elektronenstrahls oder des Lichtstrahls liefern. Ein Beispiel hierfür findet sich in der US-PS 3 967 315.

Es existiert eine weitere Kategorie von Anzeigeeinrichtungen, die sichtbare Bilder in Farbe mit hoher Auflösung liefern. Diese Anzeigeeinrichtungen sind durch die sogenannte Durchstrahlungs-Kathodenstrahlröhre gebildet. Die Spannung auf dem Bildschirm bei diesen Durchstrahlungs-Röhren wird im Bereich von 6 bis 18 kV umgeschaltet, um die Farbe des erzeugten Bildes zu verändern.

Außerdem werden Bildwiedergaberöhren bzw. Kineskope in monochromer Ausführung zur Darstellung von alphanumerischen und graphischen Daten verwendet. Die Leistungsfähigkeit dieser Bildwiedergaberöhren erreicht die Stufe, bei der die Qualität des erzeugten Bildes sich an jene Qualität der Druckseite vom Vierfarbentyp annähert.

Bei sämtlichen obigen Typen von Anzeigeeinrichtungen treten Probleme auf, die mit den erforderlichen Speisespannungsversorgungseinrichtungen für den Betrieb dieser Einrichtungen zu tun haben. Um beispielsweise die Schattenmaskenröhre zu betreiben, liefert eine Hochspannungsquelle in typischer Weise 25 - 30 kV bei einem mittleren Strom von etwa 1 mA. Mit Speisespannungsversorgungseinrichtungen, die eine derartige Leistung bzw. Spannung zu liefern imstande sind, sind zwei

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schwerwiegende Probleme verbunden. Das erste Problem ist hinsichtlich der Gesundheit und Sicherheit für die Bedienperson oder den Wartungstechniker von Bedeutung. Die dabei auftretenden Spannungen sowie die dabei auftretende Leistung sind tödlich. Das zweite Problem ergibt sich aufgrund einer fehlerhaften Funktionsweise des Anzeigesystems, die durch eine Hochspannungs-Bogenbildung zwischen den Elementen der Bildwiedergaberöhre hervorgerufen werden kann. Es werden zwar verschiedene Formen der Lichtbogenunterdrückung angewandt, je.Joch haben diese Maßnahmen ihre Grenzen. Darüber hinaus können einige empfindliche Schaltungen sogar dann zerstört werden, wenn Hochspannungsbögen zum Schutz der Röhre nach Erde hin kurzgeschlossen werden.

Bei der Durchstrahlungs-Bildröhre ist es möglich, eine sehr hohe Auflösung bei irgendeiner einzelnen Farbe zu erzielen, und zwar aufgrund des homogenen Aufbaus der verschiedenen farber zeugenden Leuchtstoff schichten. Die Erzielung einer korrekten Ausrichtung des Bildes von einer Farbe zur nächsten Farbe bringt jedoch ein schwerwiegendes Problem mit sich, da die Ablenkempfindlichkeit des Anzeigesystems starke Veränderungen in der Hochspannung hervorzurufen hat, und zwar in einem sehr hohen Genauigkeitsgrad.

Bei der monochromen Bildwiedergaberöhre mit hoher Auflösung tritt ein entsprechendes Ausrichtungsproblem in dem Fall auf, daß dann, wenn die Auflösung besser und besser wird, die Forderung zur Steuerung der exakten Position des Elektronenstrahls fortwährend zunimmt.

Bei der Strahlindex-Farbröhre bzw. bei der Farbröhre mit Strahlindizierung 1st das Problem am geringsten; dabei sind jedoch noch die Stabilität und die Energiespeicherung der Speisespannungseinrichtungen bedeutsame Punkte.

Aus den vorstehenden Gründen werden die Kosten und die Energieauenutzung von Speisespannungseinrichtungen in modernen

Farbanzeigeeinrichtungen hoher Auflösung zu Hauptfaktoren hinsichtlich der Gesamtleistung und des Verkaufspreises des vollständigen Anzeigesysteins.

Hinsichtlich der Größen der Energieeffizienz leidet darüber hinaus die Durchstrahlungs-Farbröhre bei der üblichen praktischen Anwendung daran, daß einer der Leuchtstoffe "abgebaut" wird, so daß dieser Leuchtstoff nicht auf niedrige Erregungspegel anspricht..Trotz dieser Praxis (die zu einer geringeren Schirmhelligkeit führt) und der Forderung nach einem schnellen Umschalten der Hochspannung sowie des begrenzten Bereiches der erzielten Farben, wird dennoch die Durchstrahlungs-Röhre häufig derzeit als Anzeigeeinrichtung verwendet, da sie eine Auflösung beim Vektor-(Strich)-Schreibbetrieb mit sich bringt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Anzeigesystem zu schaffen, welches sich unter Vermeidung der vorstehend aufgezeigten Nachteile durch einen relativ einfachen Aufbau auszeichnet.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigt«; Äüfpfee¹ äUfcii äi§ IH den Patentansprüchen erfaßte Erfindung.

Die hier beschriebenen Anzeigesysteme machen Gebrauch von pro grammierbaren Stromversorgungseinrichtungen, die auf Strahlindexsignale hin automatisch eingestellt werden, um die Bildgröße und die Bildposition zu steuern. Die Hochspannungs-Stromversorgungseinrichtung ist außerdem so programmiert, daß ihre Kapazität hinsichtlich der Energieabgabe vermindert ist. Die Erfindung wird dabei im Hinblick auf das NTSC-Fernsehsystem beschrieben werden, bei dem mit einer 525 Zeilen-Rasterabtastung gearbeitet wird und bei dem Strahlindex-Anzeigeeinrichtungen entweder für eine Direktbetrachtung oder für eine Projektion verwendet sind. Dabei führt ein Elektronenstrahl oder ein Lichtstrahl eine Abtastbewegung aus. Die Erfindung ist jedoch ohne weiteres auch auf andere Anzeige-

systeme anwendbar, wenn die Merkmale der Strahlindizierung hinzugefügt werden»

Die Steuerung der Bildgröße wird dadurch erreicht, daß die Zeitspanne gemessen wird, die der Abtaststrahl braucht, um den Anzeigeschirm zu überlaufen. Diese gemessene Zeitspanne wird mit einer Bezugszeitspanne verglichen, und sodann wird die Ablenkleistung so eingestellt, daß die gemessene Zeitspanne in Übereinstimmung mit der Bezugs^eitspanns* abbracht feä: 9i§ Be§euR9 wM ä«?gh §in §F§fc§§ !notsignal· ke sie wird durch ein zweites Indexsignal stillgesetzt. Diese beiden Indexsignale werden von dem Anzeigeschirm in einer . neuen Anwendung des klassischen Strahl-Index-Prinzips abgeleitet.

Die Steuerung der Bildposition auf dem Bildschirm bzw. Target wird dadurch erreicht, daß die Zeitspanne zwischen den Ablenkungs-Synchronisier-(oder Rücklauf-) Impulsen und den ersten Indexsignalen gemessen wird und daß dann diese Zeitspanne auf einen bekannten Wert dadurch eingestellt wird, daß das Bild nach links oder rechts oder nach oben oder unten verschoben wird.

Die Herabsetzung der gespeicherten Energie ist dadurch ermöglicht, daß die Höhe der Hochspannung als Funktion des Video-Steuersignals gesteuert wird, welches über ein Fernsehteilbild oder Fernsehvollbild integriert ist.

Es werden zwei weitere bedeutsame Merkmale angegeben, die mit der Steigerung der Effizienz der Energieausnutzung auf dem Bildschirm zu tun haben. Demgemäß werden Einrichtungen beschrieben, die die Leuchtdichtekomponente in einem NTSC-Signal dann erhöhen, wenn ein reines blaues Teilbild aufgenommen wird, um nämlich sicherzustellen, daß ein angemessener Strahlstrom in der Kathodenstrahlröhre für Indizierungszwecke ist» Daätt?@h wmi die §gVU(juii(| öm Manen Teil-

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bildes etwas herabgesetzt, was als akzeptabel erscheint. Im Hinblick auf das blaue Teilbild wird der Leuchtschirm außerdem so ausgebildet, daß die blaues Licht emittierenden Leuchtstoffstreifen schmaler ausgebildet sind als die anderen Farbabgabestreifen, um die scheinbare (subjektive) vertikale Zeilenstruktur des betrachteten Bildes zu vermindern.

Weitere erfindungsgemäße Merkmale betreffen die Herabsetzung der subjektiven Sichtbarkeit der Zeilenstruktur (oder eines anderen diskreten Musters) des Anzeigeschirms. Es wird in fliesem Zusammenhang gezeigt, wie die Vorteile der mit hoher Geschwindigkeit erfolgenden Rasterabtastung und des Schreibens von Vektoren mit hoher Auflösung gleichzeitig dadurch erzielt werden können, daß ein neuer Bildschirm in einer noch zu beschreibenden Art und Weise in zwei Betriebsarten mit unterschiedlichen Erregungsarten erregt wird. Eine Form der Abtastenergie oder der Erregung wird dazu herangezogen, im grünen (oder weißen) Bereich des Spektrums ein Bild mit hoher Helligkeit und voller Auflösung au eiäöugen. Sine »welt§ PöirRl dir Abtastenergie oder Erregung wird dazu herangezogen, ein Farbbild in einem anderen Teil des Spektrums, z.B. im roten und/ oder blauen Spektrumsbereich mit einer hohen Helligkeit zu erzeugen. Dabei kann entweder ein Vektor-(Strich)-Schreibvorgang oder eine Rasterabtastung zur Erzeugung eines Bildes mit hoher Auflösung angewandt werden; vorzugsweise wird jedoch der erstgenannte Schreibvorgang angewandt. Die hohe Auflösung und die Farbbilder werden dabei in derselben Betrachtungsebene erreicht, die aus einem Bildschirm mit gleichmäßigen oder homogenen Eigenschaften besteht, und zwar im Hinblick auf das Bild mit der hohen Auflösung, wobei entweder eine homogene Struktur oder ein Linien-Bildschirmmuster hinsichtlich des Farbbildes vorliegt. Die verschiedenen Bilder werden dann auf dem Bildschirm dadurch in Ausrichtung gehalten, daß jedes Bild unabhängig von der Größe und Position gesteuert wird.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einem Blockdiagramm Farbvideo-Abtast- und Zeitsteuerschaltungen, die auf Indexsignale hin derart ansprechen, daß der Abtast-Elektronenstrahl in einer Kathodenstrahlröhren-Anzeigeeinrichtung vom Rasterabtast-Strahlindextyp moduliert wird.

Fig. 2 zeigt in einem Zeitdiagramm (für eine Bildröhre mit einer Diagonalen von 12,7 cm) den Verlauf eines Eingangs-Indexsignals, von dem ein Haupt-Synchronisierimpuls abgeleitet wird.

Fig. 3 zeigt ein Zeitdiagramm, welches die bevorzugte Ablauffolge der Abtastimpulse veranschaulicht, die Rot-, Blau- und Grün-Modulationsimpulse erzeugen.

Fig. 4 zeigt eine stark gedehnte Ansicht einer Dreierleuchtstoff gruppe eines streifenartigen Bildschirms, auf dem der blaues Licht emittierende Streifen am schmälsten und der grünes Licht emittierende Streifen am breitesten von den die Farben emittierenden Streifen ist.

Fig. 5 veranschaulicht in einem Blockdiagramm, wie die Breite des Bildes dadurch geändert wird, daß die Dauer der horizontalen Abtastung von einem ersten Indexstreifen zu einem zweiten Indexstreifen gesteuert wird.

Fig. 6 veranschaulicht in einem Blockdiagramm, wie die horizontale Position des Bildes dadurch geändert wird, daß die Dauer der horizontalen Abtastung von einem ausgewählten Teil der Rücklaufperiode zu einem ersten Indexstreifen hin gesteuert wird.

Flg. 7 veranschaulicht in einem Blockdiagramm, wie die Höhe des Bildes dadurch geändert wird, daß die Dauer der vertikalen Rasterabtastung von den oberen Indexsignalen zu den unteren Indexsignalen hin gemessen wird.

Fig. 8 veranschaulicht eine erste Kathodenstrahlröhre für die Erzeugung eines ersten Bildes sowie eine zweite Kathodenstrahlröhre für die Erzeugung eines zweiten Bildes, wobei die beiden Bilder als auf denselben Betrachtungsschirm mit zwei unterschiedlichen Indexsignalen projiziert dargestellt sind, wobei jeweils ein Indexsignal für eine Kathodenstrahlröhre zutrifft.

Fig. 9 zeigt eine Frontansicht des Betrachtungs- bzw. Anzeigeschirms gemäß Fig. 8.

Fig. 10 zeigt eine Seitenansicht des in Fig. 9 dargestellten Schirms.

Fig. 11 zeigt zwei horizontale Indexstreifen an der oberen Seite und der unteren Seite des Betrachtungs- bzw. Anzeigeschirms, mehrere Paare von vertikalen Indexstreifen und individuelle vertikale Indexstreifen, die in Verbindung mit dem in Fig. 8 dargestellten Bildschirm brauchbar sind.

Fig. 12 zeigt eine Seitenansicht des Schirmes gemäß Fig. 11. Fig. 13 zeigt eine weitere Ansicht des Schirmes gemäß Fig.

Fig. 14 zeigt eine physikalische Konfiguration zweier runder Indexstreifen.

Fig. 15 zeigt eine Schnittansicht der Indexstreifen gemäß Fig. 14.

Fig. 16 zeigt eine weitere physikalische Konstruktion zweier Indexstreifen.

Fig. 17 zeigt eine Schnittansicht der Indexstreifen gemäß Fig. 16.

Fig. 17a zeigt Indexstreifen mit einem dreiecksförmigen Querschnitt.

Fig. 18 veranschaulicht eine Verknüpfungs- oder Dekodierungsschaltung für die Trennung der beiden Indexsignale gemäß Fig. 14.

Fig. 19a veranschaulicht zwei Indexstreifen, die unter Lieferung eines optischen Indexsignals eine Seibstdekodi^^ung bewirken.

Fig. 19b veranschaulicht die Indexstreifen gemäß Fig* 19a, die eine Selbstdekodierung unter Lieferung eines anderen Indexsignals vornehmen.

Fig, 20 zeigt einen Bildschirm für eine Kathodenstrahlröhre, der die Struktur der Strahldurchdringungs-Kathodenstrahlröhre mit der Struktur der Strahlindex-Kathodenstrahlröhre kombiniert.

Fig. 21 zeigt eine Seitenansicht des Bildschirmes gemäß Fig. 20.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf ein Farbkathodenstrahlröhren-Anzeigesystem vom Strahlindextyp beschrieben, da dieser Anzeigetyp eine höhere Energieeffizienz mit sich bringt als die Schattenmasken- oder Durchstrahlungs-Bildröhre. Außerdem bilden einige der gewünschten Indexsignal-Merkmale bereits einen integralen Bestandteil der Strahlindexeinrichtung. Demgemäß ist in Fig. 1 eine Hintergrundinformation bezüglich einer typischen Sasterabtastungsanzeige vom Strahlindextyp veranschaulicht, die auf NTSC-Signale anspricht. Ein primäres Eingangsindexsignal 10 wird einem Synchronisierimpulsgenerator 12 zugeführt, um Ereignisse bzw. Vorgänge zu starten. Das Indexsignal 10 kann ein elektrisches oder optisches Signal sein.

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weise in den US-Patentschriften 3 564 121 und 3 826 867 beschrieben. Ein zweites Indexsignal, welches erfolgreich als Synchronisierimpuls für NTSC-Farbsignale verwendet worden ist, ist in Fig. 2 veranschaulicht. Der Nulldurchgang des Indexsignals zu negativem Pegel hin wird als Triggerpunkt herangezogen, von dem|Haupt-Synchronisierimpuls 10 abgeleitet wird. Von einer Verstärker-/Triggereinrichtung 16 werden drei Abtastimpulse 18, 20, 22 mit den etwa aus Fig. 3 ersichtlichen Verläufen abgeleitet und dazu herangezogen, die Rot-, Blau- und Grün-Videosignale 24, 26, 28 über die Verknüpfungseinrichtung 30, 32, 34 abzutasten. Die Ausgangssignale dieser Abtastglieder 30, 32, 34 werden in der Verbindungseinrichtung summiert und dann über den Videoverstärker 38 übertragen, um den Abtast-Elektronenstrahl zu modulieren. Es wird bevorzugt (obwohl dies nicht notwendig ist), den Abtast-Elektronenstrahl durch das Kathodenelement in der Bildwiedergaberöhre zu modulieren, was in Fig. 1 mit 40 und in Fig. 5 mit 240 angedeutet ist.

Wie ferner gezeigt, wird der Summierungs-Verbindungseinrichtung 36 das eintreffende Leuchtdichtesignal 42 zugeführt, welches Vertikal- bzw. Bild- und Horizontal- bzw. Zeilenaustastsignale und das Helligkeitssteuersignal 44 umfaßt. Die beiden Ausgangssignale von dem Videoverstärker 38 sind dargestellt. Das eine Ausgangssignal, das auf der Leitung 40 auftritt, dient zur Modulation der Bildröhre, wie dies ausgeführt worden ist. Das auf der anderen Leitung 46 auftretende Ausgangesignal wird über eine geeignete Verzögerungseinrichtung 48 zurückgekoppelt, um die Stabilisierung des Triggerpunktes der Verstärker-/ Triggereinrichtung 16 zu unterstützen. Ein zweites Rückkopplungssignal 50 gibt die Verstärker-/Triggereinrichtung 16 derart frei, daß diese lediglich während eines ausgewählten Zeitintervalls getriggert werden kann. Dieses Signal wird von einem Schmitt-Trigger oder Multivibrator 52 geliefert. Die Verzögerungselemente 48, 54, 56, 58 und 60 sind als einstellbare Verzögerungselemente dargestellt? sie können jedoch auch

fest eingestellt (oder auswählbar für unterschiedliche Rasterabtastraten) bei irgendeiner vorgegebenen Schaltungsauslegung sein. Zufriedenstellende Bilder sind bei einer für eine Direktbetrachtung vorgesehenen Kathodenstrahlröhre mit einer 5-Zoll-Diagonalen erhalten worden, und zwar durch Zuführung von R-, B- und G-Signalen und ebenso bei Zuführung von Farbdifferenzsignalen B.-Y, B-Y und G-Y zu den Eingangsanschlüssen 24, 26 bzw. 28. Dabei sind verschiedene Verbesserungen bei der vorstehenden Anordnung möglich, die nunmehr j-^schriebsn werden.

In Fig. 5 werden die Breite und die Höhe der auf dem Bildschirm 200 erzeugten Bilder automatisch gesteuert. Der Elektronenstrahl überläuft den Bildschirm in einer konventionellen Rasterabtastung 202. Nahe des linken Randes des Bildschirms befindet sich ein Indexstreifen 204, und nahe des rechten Randes befindet sich ein Indexstreifen 206. Wenn der Abtaststrahl auf den Streifen 204 auftrifft, wird ein Indeximpuls erzeugt und festgestellt, der einen Zähler 208 startet. Wenn der Strahl auf den Streifen 206 aufgrifft, wird der Zähler 208 durch einen Indeximpuls gestoppt. Während dieser Zeitspanne zählt der Zähler 208 Taktimpulse, die fortwährend auf der Leitung bzw. an dem Eingang 210 auftreten. Der Takteingang 210 wird beispielsweise durch Taktimpulse gesteuert, die mit einer Frequenz von 20 MHz von einem nicht dargestellten Quarzoszillator abgeleitet sind. Wenn das effektive Zeilen-Rasterabtastintervall auf 50 MikroSekunden abgerundet wird, dann werden 1000 Taktimpulse zwischen den Start- und Stoppimpulsen aufgenommen, wenn die Zeilenabtastung richtig eingestellt ist. Demgemäß ist der Bezugs-Zählereingang 212 auf 1000 eingestellt. Wenn der Stoppimpuls von dem Streifen 206 her aufgenommen wird, gibt er den Vergleicher 214 frei. Wenn die Zählerstellung genau 1000 beträgt, tritt im Ausgangssignal des Vergleichers 214 keine Änderung auf. Damit setzt die Stromversorgungseinrichtung 216 die Abgabe desselben Steuersignals an die Zeilenablenkeinrichtung 218 fort. Wenn jedoch die Zeilenauslenkung langsam ist und eine Extra-Mikrosekunde für den Strahl in Anspruch nimmt,

um von dem Streifen 204 zu dem Streifen 206 hin zu gelangen, dann folgt daraus, daß 20 zusätzliche Taktimpulse gezählt werden. Wenn der Zähler 214 freigegeben ist, wird die Zählerstellung um 20 zusätzliche Taktimpulse erhöht sein. Dies führt dazu, daß ein Signal an die Stromversorgungseinrichtung 216 abgegeben wird, wodurch die Ansteuerung der Zeilenablenkeinrichtung 218 verstärkt wird. Dies führt zu einer Beschleunigung deir Ablenkung, wie äies öfWühseht ist. W§Rn d§fö§§genüfe§f 6Ü8 Ablenkung zu schnell ist, werden nicht genügend Taktimpulse gezählt, und der Vergleicher 214 zeigt eine niedrige Zählerstellung an. Dies führt zu der Abgabe eines solchen Signals an die Stromversorgungseinrichtung 216, daß die Zeilenablenkgeschwindigkeit herabgesetzt wird. Der Zähler 208 wird über die Leitung 215 durch ein Signal zurückgesetzt, welches aus dem Zeilenrücklaufirapuls abgeleitet ist. Die Stromversorgungseinrichtung 216 kann so ausgebildet werden, daß sie auf eine einzelne Zählerstellung, und zwar eine hohe Zählerstellung oder eine niedrige Zählerstellung, anspricht. Dadurch kann die Ablenkbreite im Verhältnis von 1:1000 gesteuert werden, was mehr als angemessen bzw. ausreichend ist, um die Anforderungen für einen Heim-Unterhaltungsfernsehempfänger zu erfüllen. Darüber hinaus ist diese Einstellung bzw. Steuerung für viele industrielle Präzisions-Anwendungen ausreichend.

Eine automatische vertikale Größen^Steuerung wird dadurch erzielt, daß die Ausgangsgröße der Stromversorgungseinrichtung 224 abhängt von derselben Steuerung, wie die Stromversorgungseinrichtung 216. Diese Anordnung basiert auf der Annahme, daß welche Änderung auch in der Zeilenablenkleistung erforderlich ist - eine Änderung in der Bild- bzw. Vertikal-Ablenkleistung erforderlich ist. Diese Annahme wird aufgrund der Tatsache getroffen, daß die Bildschirmspannung die Ablenkempfindlichkeit bestimmt und daß sie in gleicher Weise die Vertikal- und Horizontal-Ablenkung bewirkt. Demgemäß steuert die Stromversorgungseinrichtung bzw. das Netzteil 224 die Höhe der vertikalen Auslenkung, die durch die Ablenkeinrichtung 226 bewirkt wird, und

spricht auf dieselben Signale an_f die die Änderung des Ausgangssignals des Stromversorgungsgeräts bzw. Netzteils 216 hervorrufen.

Manuell betätigte Schalter 228 werden zur Anfangs-Einstellung herangezogen. Die Schalter werden geschlossen, um den Ausgang des Vergleichers bzw. Komparators 214 zu unterbrechen. Das Ablenkjoch wird positioniert,und sämtliche Spannungen werden auf den Nennwert eingestellt, und das System wird abgeglichen. Die Schalter 228 werden dann geöffnet, um die automatischen Größen-Korrekturmerkmale wirksam werden zu lassen.

Wie bereits ausgeführt, wird die Größe des Bildes durch die Hochspannung gesteuert, die an den Bildschirm 200 angelegt wird, und durch die Höhe der Ströme in dem Ablenkjoch. Aus diesem Grunde ist es ohne die vorliegende Erfindung bei Vorliegen des Wunsches, die Bildgröße konstant zu halten, die Praxis gewesen, die Hochspannung so zu regulieren, daß sie zwischen oberen und unteren Grenzen gehalten wird. Obwohl dieses Verfahren wirksam ist, bedeutet dies jedoch auch, daß eine Berührung der Hochspannung durch eine Person einen Schock hervorrufen wird, der stärker sein wird als in dem Fall, daß die Stromversorgungseinrichtung nicht stabilisiert ist. Dies ist eine höchst unerwünschte Sicherheitsgefahr, die eine höhere Vorsicht und Warnung des Verbrauchers gebietet. Es ist außerdem bekannt, daß spontane Hochspannungsbögen zwischen Elementen der Bildwiedergaberöhre auftreten, welche Hochspannungsbögen eine erhebliche Beschädigung hervorrufen können. Es ist berichtet worden, daß der von diesen Bögen geführte Kurzschlußstrom bei einem typischen Fernsehempfängerbetrieb mit 40 kV einen Wert von 400 A erreichen kann, üblicherweise werden Funkenstrecken zum Schutz der Bildwiedergaberöhren und der Schaltungsanordnungen in der Nähe dieser Röhren verwendet; diese Funkenstrecken sind jedoch nicht immer effektiv. Infolgedessen sind auch andere Formen der Begrenzung dieser überströme angewandt worden.

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Da bei der Erfindung die Bildgröße dadurch automatisch konstant gehalten wird, daß die Ablenkleistung gesteuert wird, wird es praktisch, der Hochspannung zu ermöglichen, über weitere Grenzen als bisher zu schwanken. Demgemäß können die Hochspannungs-Stromquellen bzw. -Spannungsversorgungseinrichtungen höhere Impedanzen und eine geringere Energiespeicherung aufweisen als dies üblich ist. Dadurch werden die Personengefahr und die Beschädigungsgefahr vermindert, die durch Lichtbögen hervorgerufen werden kann. Außerdem werden die Kosten des Spannungsversorgungsgerates selbst vermindert. Demgemäß wird gemäß Fig. 5 eine Hochspannungs-Spannungsversorgungseinrichtung 220 dazu herangezogen, den Bildschirm 200 zu speisen. Die Hochspannung der Spannungsversorgungseinrichtung 220 kann aus dem Zeilenrückschlag- bzw. Zeilenrücklaufimpuls abgeleitet sein, wie dies bei Heimfernsehempfängern üblich ist, oder aber die betreffende Hochspannung kann von einer selbständigen Einheit geliefert werden, was üblich ist, um die Forderungen von Farb-Durchstrahlungsröhren zu erfüllen. In jedem Falle wird gemäß der Erfindung die Impedanz der Hochspannungs-Spannungsversorgungseinrichtung in dem Maß erhöht, daß ein Vollbild (oder eine Anzeige, die dicht mit alphanumerischen Zeichen gepackt ist) genügend hohe Ströme zieht, um an dem Bildschirm einen meßbaren Spannungsabfall auftreten zu lassen. Die Impedanz kann dadurch erhöht werden, daß ein Spannungsvervielfacher mit Kondensatoren geringerer Größe, als üblich ist, verwendet wird. Außerdem kann die Kapazität von dem Anodenan-Ööhlüß fläüh Kfd§ bei d§£ Kä!h0ä§n§fe£ähl?TQhf§ V§£föift䧣t W§£ä@fti dieser Wert liegt bei einer 19-Zoll-Röhre in typischer Weise bei 1900 pF. um einen Helligkeitsverlust oder eine Farbverschiebung zu verhindern, ist in die Einrichtungen 230 und 240 gemäß Fig. 5 eine Vorwärtskopplungseigenschaft einbezogen, um den Spannungsabfall zu kompensieren. Das Kathoden-Steuersignal, welches von der Leitung 40 gemäß Fig. 1 her gewonnen bzw. übernommen wird, wird der Bildwiedergaberöhre zugeführt, um den Elektronenstrahl zu modulieren. Außerdem wird das betreffende Signal dem Integrator 230 zugeführt, in welchem dieses Signal

auf einer Teilbild-Grundlage oder auf einer Vollbild-Grundlage oder für mehrere Vollbilder integriert wird. Wenn der integrierte Wert des Kathoden-Steuersignals einen Bezugswert überschreitet, dann wird ein Signal gebildet» welches eine Erhöhung des Ausgangssignals der Hochspannungsquelle 220 programmiert. Dadurch wird der Spannungsabfall kompensiert, der durch den erhöhten Strom am Bildschirm 200 hervorgerufen wird. Wenn demgegenüber der integrierte Wert eine Verminderung am Ende einer vorgegebenen Integrationszeit zeigt, dann wird ein Signal gebildet, welches eine Verminderung der Ausgangshochspannung programmiert. Der Integrator 230 kann eine analoge oder digitale Einrichtung sein. Eine analoge Integration wird dann bevorzugt, wenn Szenenbilder angezeigt werden. Eine digitale Integration wird dann bevorzugt, wenn alphanumerische Zeichen angezeigt werden. In typischer Weise beginnt die Integration mit der Rückflanke eines Bildrücklaufimpulses an der Stelle 232, wenn ein neues Teilbild oder Vollbild beginnt; die betreffende Integration endet mit der Vorderflanke des Bildrücklaufimpulses an der Stelle 234, wenn das Teilbild oder Vollbild beendet ist. In der Hochspannung auftretende Verschiebungen fallen dabei mit einer sich ändernden Szene oder einem sich ändernden Text zusammen; sie treten daher zu einem Zeitpunkt auf, zu dem diese Änderungen am leichtesten von dem Betrachter aufgenommen werden können.

In Fig. 6 ist eine Schaltungsanordnung zur Steuerung des linken Randes der Anzeige veranschaulicht. Das Prinzip der Arbeitsweise ist ähnlich dem Prinzip der Arbeitsweise der in Fig. 5 dargestellten Schaltungsanordnung. Ein Zählsr 300 wird in seiner Zählerstellung durch Taktimpulse 302 erhöht. Die Zählung wird am Ende des Rücklauf- (Rückschlag-) Impulses bei 304 oder durch einen ausgewählten Teil des Zeilensynchronisiersignals begonnen. Die Zählung wird durch den Impuls von dem Indexstreifen 204 her stillgesetzt. Der Stoppimpuls gibt außerdem den Vergleicher 306 frei. Eine Bezugs-Zählergröße auf der Leitung 308 wird dazu herangezogen, den linken Rand fest-

zulegen. Ein Rücksetzimpuls wird von dem Indexstrelfen 206 oder von anderen, dem Streifen 204 folgenden Streifen abgeleitet. Wenn die von dem Zähler 300 abgenommene bzw. ausgelesene Zählerstellung höher 1st als der über die Leitung 308 zugeführte bzw. eingestellte Bezugs-Zählwert, dann sind zu viele Taktimpulse aufgenommen worden. Der linke Rand ist zu weit. Um diesen Fall zu korrigieren, wird die Gleichstrom-Speiseeinrichtung 310 so programmiert, daß ein Strom 312 durch das Ablenkjoch 314 fließt, um das Bild nach rechts zu verschieben. Wenn demgegenüber von dem Zähler 300 eine Zählerstellung abgegeben wird, die zu niedrig ist, wenn der Vergleicher 306 freigegeben ist, dann wird der Ausgangsstrom 312 der Stromversorgungseinrichtung 310 derart umgekehrt, daß das Bild nach links verschoben wird.

Die Figuren 8-21 werden am besten unter Bezugnahme auf eine zusätzliche Hintergrundinformation beschrieben, die mit den Ausführungen ab Spalte 1 der US-PS 3 946 267 beginnt. Danach weisen Anzeige-Kathodenstrahlröhren, die für die Anwendung in Informations-Anzeigeeinrichtungen, wie für die Luftverkehresteuerung, die Radar-Datenverarbeitung und dergleichen zufriedenstellend arbeiten, unübliche Forderungen auf, die im allgemeinen nicht durch Kathodenstrahlröhren «äes Typs erfüllt "^- werden, der üblicherweise für die Farbfernsehanzeige verwendet wird. Insbesondere benötigen diese Röhren häufig nicht 4i§ vl§i§fl FäFk§n, äie für einen Fernsehschirm benötigt werden So kann beispielsweise die Bereitstellung der Farbe Blau sogar unerwünscht sein. Obwohl die Farben Rot und Grün ohne weiteres gleichzeitig durch die Optiken des normalen Auges auf die empfindliche hochauflösende Netzhaut fokussiert werden, bleibt die blaue Komponente des Bildes normalerweise außer Fokus, wobei ihr Vorhandensein sogar das Auge ermüden kann. Darüberhinaus ist die bloße Mitte der Netzhaut rot- und grünempfindlich, während Blau dort nicht nennenswert festgestellt wird. Da rotes und grünes Licht in beabsichtigter Weise gemischt werden kann, um im Auge eine Orange- oder Gelb-Wahrnehmung hervorzurufen, steht ein weiter Bereich von Farben für ausreichende Informationsanzeigen ohne die Verwendung von Blau zur Verfügung.

Entspretthend der US-PS 3 523 159 werden zwei Bildanzeigeröhren dazu herangezogen, drei Bilder zu erzeugen, die mit einem einzigen dichroitische Spiegel kombiniert werden. Die eine Bildwiedergaberöhre bzw. das eine Kineskop ist monochrom, und die andere Bildwiedergaberöhre ist eine sogenannte binäre Röhre, die nach dem Durchstrahlungsprinzip arbeitet. Das monochrome Bild ist rot, und das binäre Bild ist entweder schwach blau oder grün. Aus der Beschreibung ab Spalte 5, Zeile 32 der betreffenden US-PS ergibt sich, daß die grünen, blauen

und roten Bildkomponenten durch den Betrachter als Vollbilddarstellung der Fernsehszene als in Ausrichtung zueinander befindlich betrachtet werden. Im Hinbl. ck auf diese Anordnung ist darauf hinzuweisen, daß die grünen und blassblauen MWKoiwp^nenfcen l^igli^H fc^ßl afe^we9h§elⁿ3en Abtastungen des Betrachtungs-Teilbildes erzeugt werden, während eine rote Bildkomponente bei jeder Abtastung des Betrachtungs-Bildes erzeugt wird. Demgemäß werden die grünen und blassblauen Bildkomponenten jeweils nur während der Hälfte der Zeitspanne erzeugt, während der die rote Bildkomponente erzeugt wird. Demgemäß ist die Helligkeit der roten Bildkoxnponente in Bezug auf die blauen und grünen Bildkomponenten verstärkt. Diese Eigenschaft ist ein bedeutsamer Vorteil des Systems der betreffenden Anordnung bzw. Erfindung, da die Helligkeit der roten Bildkomponente ein begrenzender Faktor der Gesamt-Bildhelligkeit bei den meisten Farbfernsehempfängern ist. Dieser Vorteil erklärt jedoch nicht die geprägte Farbqualität, die durch das System der betreffenden Erfindung erzielt wird. Diese Farbqualität wird als Ergebnis des besonderen Farbgehaltes jeder der Bildkomponenten erzielt, die das von dem Betrachter wahrgenommene ätusammengesetzte Bild ausmachen. Der Schlüssel für die ausnehmende Farbqualität, die durch das System der betreffenden Erfindung erzielt wird, liegt in der Tatsache, daß die in Übereinstimmung mit dem blauen Bild erzeugte Bildkomponente aus einem Licht besteht, welches durch die Erregung der grünen und blauen Leuchstoffschichten hervorgerufen wird, während die in Übereinstimmung mit dem roten Videosignal erzeugte Bildkomponente aus dem Licht besteht, welches durch die Erregung des roten Leuchtstoffs erzeugt wird. Die in Übereinstimmung mit dem grünen Videosignal erzeugte Bildkomponente besteht aus dem Licht, welches durch die Erregung lediglich des grünen Leuchtstoffes erzeugt ist.

Die Prinzipien der betreffenden Anordnung, die sich auf die außerordentliche Farbqualität beziehen, die infolge des be-

stimmten Farbgehaltes der Bildkomponenten des von dem Betrachter wahrgenommenen Farbbildgemisches erzielt wird, ist nicht auf das dabei als bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschriebene besondere System beschränkt, da vielmehr auch andere Systeme so ausgelegt werden können, daß Bildkomponenten mit diesen Farbgehalten bzw. chromatischen Gehalten erzeugt werden. Außerdem sind die Aspekte der betreffenden Anordnung bezüglich der Verbesserung der Farbqualit^t bei Farbfernseh-Durchstrahlungs-Bildröhren durch die Erzeugnung eines Bildgehaltes mittels einer monochromatischen Bildwiedergaberöhre unter Überlagerung der Bildkomponenten, die von einer Durch-Strahlungs-Bildwiedergaberöhre wiedergegeben werden, nicht auf Systeme beschränkt, die Bildkomponenten init den oben beschriebenen bestimmten Farbgehalten erzeugen. So kann beispielsweise eine verbesserte Farbqualität gegenüber bekannten Systemen dann erzielt werden, wenn die monochromatische Bildwiedergaberöhre eine blaue Bildkomponente entsprechend dem blauen Videosignal erzeugt. Bei einer derartigen Anordnung würden die Leuchtstoffschichten auf dem Anzeigeschirm der binären Bildwiedergaberöhre so gewählt werden, daß rotes und grünes Licht auf ein auftreffendes Elektron hin abgegeben wird. Die rote Schicht würde in entsprechender Weise durch das rote Videosignal erregt werden, um eine rote Bildkomponente zu erzeugen, und die rote Schicht und die grüne Schicht würden in Übereinstimmung mit dem Auftreten des grünen Videosignals erregt werden, um eine weiße oder gelbe Bildkomponente in Übereinstimmung mit dem grünen Videosignal zu erzeugen.

Gemäß der US-PS 4 051 513 werden drei Kineskope für eine Farbfernseh-Projektionsanordnung verwendet, wobei ein einziger dichroitischer Spiegel dazu herangezogen wird, die roten und blauen Kineskop-Bilder zu kombinieren. Das grüne Bild wird achsenversetzt auf den Betrachtungsschirm projiziert. Die Hauptvorteile dieser Anordnung sind im Hinblick auf bekannte

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Kineskop-Systeme mit drei Linsen und gegenüber bekannten Systemen mit einer Linse unfeer Verwendung von zwei gekreuzten dichroitischen Spiegeln dabei angegeben. Die Erfindung bringtüberdies eine Verbesserung des Ausrichtungsproblemes mit sich, wie es in Spalte 1 der betreffenden US-Patentschrift angegeben ist. Danach muß bei dem bekannten Farbprojektor aufgrund der Tatsache, daß die optischen Wege von den entsprechenden Kathodenstrahlröhren zu dem Anzeigeschirm hin verschieden voneinander sind und daß die Projektionswinkel auf den Anzeigeschirm ebenfalls voneinander verschieden sind, eine Trapezverzerrung korrigiert werden, um eine Ausrichtung über den Schirm zu erreichen. Wenn die Größe eines Bildes auf dem Schirm verändert wird, dann ist es darüberhinaus erforderlich, die Trapezverzerrung zu korrigieren, die Lage des Bildes, die Brennpunkteinstellung der Projektionslinsenanordnung, deren optischen Achsen und die optischen Achsen der Kathodenstrahlröhren einzustellen, was mühsam ist und was eine komplizierte optische Vorrichtung sowie eine komplizierte elektrische Schaltungsanordnung und schwierige Einstellungen erfordert. Darüberhinaus erfordert der bekannte Farbprojektor ein Drei-Linsen-System, das teuer ist.

Es ist außerdem bekannt, zwei gekreuzte dichroitische Spiegel zu verwenden, die vor drei Kathodenstrahlröhren angeordnet sind, um von diesen Röhren ein Dreifarbenbild zu synthetisieren und dieses Bild auf einem Anzeigeschirm durch eine einzige Linse bzw. durch ein einziges Objektiv zu projizieren. In diesem Falle fallen die Lichtachsen der drei Kathodenstrahlröhren miteinander zusammen. Aufgrund des Lichtverlustes durch die dichroitischen Spiegel und aufgrund des Lichtverlustes auf diesen Spiegeln kann das auf den Anzeigeschirm projizierte Bild jedoch nicht eine genügende Helligkeit aufweisen.

Da die Winkel bzw. Bildwinkel der Kathodenstrahlröhren zu den dichroitischen Spiegeln ziemlich groß sind, sind darüberhinaus die Durchlässigkeits- oder Rflektionseigenschaften der betreffenden dichroitischen Spiegel in den Mitten und an den Enden wesentlich verschieden voneinander, und demgemäß treten erhebliche Farbtonverfälschungen auf.

Das Problem der Ausrichtung von Kathodenstrahlröhren-Bildern ist nicht neu. In der US-PS 2 476 698 sind Einrichtungen angegeben worden, die zur Linearisierung des Äbtastrasters auf einer Kathodenstrahlröhre dienen. In der US-PS 2 634 325 sind Einrichtungen zur Steuerung der Rasteransteuerung angegeben. Außerdem ist auf die US-Patentschriften 3 284 662, 3 372 und 3 492 412 hinzuweisen. Eine kürzlich aufgezeigte Näherung der Lösung des Problems ist in der US-PS 4 159 484 zu finden. Weitere brauchbare Hintergrundinformation findet sich in den US-Patentschriften 2 774 003, 3 943 279 und 3 996 611.

Im gjntj^ck auf d^p. zy b-san^aniSen^e Zellenstruktur des störenden Flimmerns sei die US-PS 3 541 236 erwähnt. Im Hinblick auf die Vereinigung oder überlagerung von photographischen Bildern und elektronischen Bildern sei auf die US-PS 3 384 712 hingewiesen. Hinsichtlich der Erzeugung eines Vollfarbbildes, welches dadurch erzeugt wird, daß drei optische Strahlen über einen Anzeigeschirm hinweggeführt werden, der mit einem homogenen überzug aus drei Leuchtschichten versehen ist, sei auf das US-PS 3 303 276, Spalte 12, hingewiesen. Im Hinblick auf die frühe Anwendung eines Leuchtstoff-Bildschirms ist auf die US-PS 1 166 569 hinzuweisen.

Durch sorgfältiges Identifizieren der Probleme, die sich auf verschiedene Teile von vielen der zuvoijbeschriebenen bekannten Anordnungen dadurch beziehen, daß diese in Übereinstimmung mit den Lehren gemäß der US-PS 4 225 880 ausgebildet werden, ist

die Anordnung gemäß Fig. 8 entwickelt worden, die nunmehr beschrieben wird.

Der Anzeigeschirm 508 besteht aus einem dünnen durchscheinenden Anzeigeschirm 510, der an einem transparenten Träger bzw. Substrat 512 angebracht ist und der eine Indexeinrichtung enthält, die über eine Leitung 514 ein erstes Indexsignal und über eine Leitung 516 ein zweites Indexsignal abgibt. Dabei werden Daten- und Ablenksignale, die für das anzuzeigende grüne Signal kennzeichnend sind, an den Anschlüssen 518 bzw. 520 aufgenommen, um den Elektronenstrahl eines ersten Kineskopes bzw. einer ersten Bildröhre 522 zu modulieren und die Abtastung zu bewirken. Das am Anschluß 518 aufgenommene grüne Signal dient zur Unterstützung der hohen Auflösung und der auf dem Anzeigeschirm 508 anzuzeigenden Informationsteile mit hoher Helligkeit. Die Daten- und Ablenksignale, die kennzeichnend sind für die anzuzeigenden Farbsignale, werden an den Anschlüssen 524 bzw. 526 aufgenommen, um den Elektronenstrahl einer zweiten Bildwiedergaberöhre 528 zu modulieren und die Abtastung dieses Elektronenstrahls zu bewirken. Das eine hohe Auflösung zeigende Bild wird durch die Linse bzw. das Objektiv 530 projiziert. Das Farbbild wird durch die Linse bzw. das Objektiv 532 projiziert. Die Kathodenstrahlröhre 522 und die Projektionsoptik 530 sind dabei achsenversetzt und so optimiert, daß eine Strahlung im grünen Teil des Spektrums übertragen wird. Die Kathodenstrahlröhre 528 und die Projektionsoptik 532 sind achsenversetzt und so optimiert, daß eine Strahlung im ultravioletten Teil des Spektrums übertragen wird. Das grüne Bild wird durch herkömmlichen P-22G-Leuchtstoff auf der Innenseite der Kathodenstrahlröhre 522 erzeugt, was mit 534 angedeutet ist. Das Farbbild oder die Farbbilder werden durch die ultraviolette Erregung des Bildschirmes 508 erzeugt. Die ultraviolette Strahlung wird von dem herkömmlichen P-16-Leuchtstoff auf der Innenseite der Kathodenstrahlröhren 528 gewonnen.

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und zwar an der Stelle 536.

In Figuren 9 und 10 ist eine Bilderzeugungsfläche 510 des Bildschirmes 508 für ein Dreifarbensystem veranschaulicht. Dabei bestehen rotemittierende Streifen 513 aus herkömmlichem, für ultraviolette Strahlung empfindlichein P-R-Leuchtstoffen. Die blauemittierenden Streifen 515 bestehen aus herkömmlichen ultraviolettempfindlichen P-22B-Leuchtstoffen. Die Streifen 513 und 515 sind dünn, vertikal ausgerichtet und nebeneinander positioniert.sowie abwechselnd über dem Anzeigeschirm angeordnet. Die Leuchtstoffe bzw. Leuchtphosphore P-22B und P?-22R sind im nichterregten Zustand von weißer Farbe. Sie sind von geringer Größe und betragen vorzugsweise weniger als 5 /um. Diese Leuchtstoffe 513 und 515 sind auf dem Glassubstrat 512 in einer Tiefe bzw. Dicke von etwa 15/um oder weniger abgelagert, so daß eine Betrachtung auf der abgelegenen bzw. entfernten Seite des Substrats 512 erfolgen kann. Ein ultraviolettes Lichtjsperrendes, den Kontrast steigerndes Filter 511 ist ebenfalls dargestellt. Die Indexstreifen 542 werden weiter unten noch näher beschrieben.

Wenn ein Bild hoher Auflösung in grünem Licht auf die Fläche 510 projiziert und fokussiert wird, wie dies in Fig. 8 veranschaulicht ist, dann ist ein Bild hoher Auflösung durch das Substrat 510 und das Filter 511 des Bildschirms 508 betrachtbar. Die Bildebene scheint gleichmäßig und homogen für grünes Licht zu sein, da die Streifen 513 und 518 von geringer allgemeiner Partikelgröße sind und da außerdem diese Streifen nebeneinander und mit etwa derselben Ablagerungsdicke abgelagert sind. Daraus folgt, daß weitere Streifen zwischen den Streifen 513 und 518 eingefügt werden können. Die Anwendung der Indexstreifen 542 wird in Verbindung mit Fig. 11 - 17 noch erläutert werden. Es sei jedoch hier darauf hingewiesen, daß bei einem Zweifarben-Rot-Grün-System die Fläche

blü aus einer gleichmäßigen P-22R-Louchtstoffschicht bestehen kann.

Es ist seit den frühen Tagen der Strahlenindex-Technologie angenommen worden, daß unterschiedliche Indexsignale von verschiedenen Teilen eines Bildschirmes bei einem Versuch gewonnen werden, gleichzeitig mehrere Abtaststrahlen zu steuern. Eine Variante dieser Lösung ist bezüglich des Bildschirmes gemäß Fig. 11-13 veranschaulicht, der eine Ausführungsform des Bildschirmes 508 gemäß Fig. 8 und 9 zeigt. Demgemäß sind die Indexstreifen 542 und 544 in Fig. 11 bis 13 zur Erleichterung der Beschreibung stark vergrößert dargestellt. Diese Streifen entsprechen im Zweck den Streifen 150, 204, 206 und 207 gemäß Fig. 4, 5 und 6. Außerdem sind horizontale Streifen 548 und 550 dargestellt, die im Zweck den Streifen 400, 402, 404 bzw. 406, 408, 410 gemäß Fig. 7 entsprechen.

Nunmehr wird der Systembetrieb der Anzeigeanordnung gemäß Fig. 8 erläutert, wobei die beiden Bildanzeigeröhren 522 und 528 so betrieben werden, daß sie in einem NTSC-Rasterabtastungbetrieb arbeiten. Das eine hohe Auflösung mit sich bringende grüne Videosignal am Anschluß 518 (oder das eine hohe Auflösung mit sich bringende Leuchtdichtesignal) und die richtig synchronisierten Ablenksignale am Anschluß 520 bewirken die Ausbildung eines Bildes auf dem P-22G-Leuchtstoff 534,der Kathodenstrahlröhre 522 in einer herkömmlichen Art und Weise. Das Bild wird auf dem Betrachtungsschirm 508 mittels einer herkömmlichen reflektierenden Optik, mittels einer brechenden Optik oder mittels einer Schmidt-Optik 530 projiziert. Die roten und die blauen Videosignale am Anschluß 524 und die in richtiger Weise synchronisierten Ablenksignale am Anschluß 526 bewirken die Bildung eines ultravioletten Bildes auf dem P-16-Leuchtstoff 536 der Kathodenstrahlröhre 528, und zwar in Übereinstimmung mit den Lehren des US-Patents 3 967 315. Dieses ultraviolette Bild wird in ein sichtbares

rotes und blaues Bild auf der Bildfläche 510 umgesetzt, in der die Streifen 513, die in Fig. 9 dargestellt sind, eine rote Strahlung emittieren, während die Streifen 515 eine blaue Strahlung emittieren, und zwar jeweils auf die Erregung durch den ultravioletten Abtaststrahl, der von der Kathodenstrahlröhre 528 her durch die Optik 532 projiziert wird. Die roten und die blauen Komponenten der Bilder befinden sich dabei in richtiger Ausrichtung, wobei jeloch das Bild als ganzes links oder rechts oder oben oder unten von seiner bevorzugten Position sein kann.

Demgemäß sind drei Bilder vorhanden, die auf dem Anzeigeschirm 508 in Ausrichtung zu bringen sind. Zu diesem Zweck werden die Indexstreifen 542, 544, 546, 548, 550 und 552 gemäß Fig. 11-13 ausgenutzt. Wie bereits angedeutet, werden die roten und blauen Bilder auf dem Anzeigeschirm 51O in Übereinstimmung mit den Lehren des US-Patents 3 967 315 gebildet. Das Indexsignal 2 wird für diesen Zweck herangezogen; es wird von dem Lichtrohr bzw. Lichtleiter 542 gewonnen, der dann erregt wird, wenn auf ihn der ultraviolette Abtaststrahl 56o auftritt. Der Lichtleiter bzw. das Lichtrohr 542 enthält einen einen dünnen Kunststoffstab aufweisenden Scintillator, wie er unter der Bezeichnung NE-102 von der Firma Nuclear Enterprises in San Carlos, californien, erhältlich ist (der betreffende Scintillator wird auch unter der Bezeichnung NE-103 und NE-108 vertrieben). Der betreffende Scintillator spricht wirksam auf die Erregung durch eine Strahlung mit 3.850 Anijstroem an. Eine derartige Strahlung wird vom dem P-16-Leuchtstoff der Kathoden-StFählF&fcFS ^Fi21 üiftit.tiert: Riese ßtFShlHmi wira auf den Anzeigeschirm 510 als Rasterabtaststrahl 560 durch die Optik 532 projiziert. Die Lichtleiter 542 dienen als Indexstreifen, und in Fig. 11 sind die betreffenden Lichtleiter wesentlich vergrößert dargestellt. Die von den beiden Enden der Streifen

542 ausgehenden scharfen Impulse von optischen Indexsignalen werden direkt ermittelt, oder sie werden derart kombiniert, daß sie zu dem Indexsignal 2 werden, und zwar durch die Elemente 548 und 550. Diese Indeximpulse werden dazu herangezogen, die Abtastung der roten und der blauen Videosignale zu steuern, wie dies zuvor in der US-PS 3 967 315 erläutert worden ist. Dadurch werden Seite an Seite liegend feinverteilte rote und blaue Bilder entwickelt. Die Größe und die Lage dieser beiden Bilder auf dem Anzeigeschirm wird so gesteuert, wie dies im Hinblick auf die Fig. 1-6 vorstehend erläutert worden ist und wie dies Weiter unten unter Bezugnahme auf Fig. 7 noch erläutert werden wird. Die Indexstreifen 548 und 550 bestehen aus Kunststoff-Scintillatormaterialien, wie NE-108, die durch das blau-weiße Indexsignal "gepumpt" werden, welches von den Enden der Indexstreifen 542 herkommt.

Die Größe und die Lage des grünen Bildes wird auf dem Anzeigeschirm durch das Indexsignal 1 registriert. Zu diesem Zweck sind Indexstreifen 544, 546 und 552 vorgesehen, die aus NE-108 bestehen und die auf den grünen Abtaststrahl ansprechen, wie er in Fig. 11 mit 562 angedeutet ist. Diese Streifen sind so ausgebildet, daß sie lediglich auf den grünen Abtaststrahl ansprechen, indem grünes Licht durchlassende optische Filter vorgesehen werden, wie sie mit 543 angedeutet sind, um den ultravioletten Abtaststrahl zu bedampfen. Die Indeüstfeifeh 542 spr-§6hen auf dä§ ulträviQletfce tipht §n, nicht aber auf die Grün-Erregung. Demgemäß geht von dem grünen Abtaststrahl keine Störung aus. Die Indexstreifen 548 und 550 sprechen jedoch auf die Grün-Erregung an, weshalb ultraviolettes Licht durchlassende optische Filter verwendet sind, um den grünen Abtaststrahl abzublocken. Alternativ dazu können Verknüpfungsschaltungen verwendet werden, wie dies in Fig. 14-19 veranschaulicht ist. Das

J I 434 /O

Ergebnis besteht darin, daß das Indexsignal 1 die Größe und die Lage des grünen Bildes auf dem Anzeigeschirm steuert, und daß das Indexsignal 2 die Größe und die Lage des roten/blauen Bildes steuert. Die Einrichtungen, durch die diese Steuerung erreicht wird, sind in Fig. 8 symbolisch mit 519 und 525 angedeutet und zuvor im Hinblick auf Fig. 1-6 erläutert worden. Das erwünschte Endergebnis oesteht darin, daß eine kontinuierliche und automatische Justierung «κ des grünen Bildes mit dem hybriden^oten/blauen Bild erfolgt.

Im folgenden wird eine erste alternative Ausführungsform näher erläutert.

Gemäß Fig. 5 ist die vertikale Größensteuerung dadurch erreicht worden, daß die Ausgangsspannung der Stromversorgungseinrichtung 224 in Übereinstimmung mit der Stromversorgungseinrichtung 216 verändert wurde. Wenn die Breite des Bildes zunahm, nahm auch die Höhe des Bildes zu. In Fig. 7 ist eine unabhängige Steuerung der Höhe des Bildes vorgesehen.

Die Indexstreifen, wie die Indexstreifen 400, 402 und 404, sind an der Oberseite des Anzeigeschirmes 200 positioniert. Die Indexstreifen, wie die Indexstreifen 406, 408 und 410, sind an der Unterseite des Anzeigeschirms positioniert. Taktsignale 412 werden dem Zähler 414 zugeführt. Eine Bezugs-Zähler-Stellung bzw. -Zählergröße wird bei 415 eingeführt, während bei 416 eine Rückstellung erfolgt. Ein Vergleicher-. Befehl, der bei 418 zugeführt wird, gibt einen Vergleicher 420 frei. Wenn die Zählerstellung einen hohen ?7ert hat, dann ist zuviel Zeit bei der vertikalen Abtastung vergangen, und die Stromversorgungseinrichtung 422 wird so programmiert, daß sie ihre Ausgangsspannung erhöht. Dadurch wird die vertikale Größe des Bildes gedehnt, und zwar dadurch, daß die Steuerung der Ablenkeinrichtung 424 vergrößert wird.

Damit zeigt sich, daß der Betrieb der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 7 dem Betrieb der horizontalen Breitensteuerung des Bildes als solcher gemäß Fig. 5 analog ist. Die Rückstellung über den Anschluß 416.erfolgt durch den vertikalen Rücklaufimpuls, während gemäß Fig. 5 die Rückstellung am Anschluß 215 durch den horizontalen Rücklaufimpuls erfolgt.

Die obere Indexeinrichtung 400, 402, 404 liefert Startsignale für den Zähler 414, und die untere Indexeinrichtung 406, 408, 410 liefert die Stoppsignale. Die herkömmliche Abtastwirkung des Elektrodenstrahls erfolgt weitgehend parallel zu den Streifen 400 und 402, während sie weitgehend rechtwinkelig zu den Streifen 404 erfolgt, und zwar ähnlich der Abtastwirkung der Streifen 204 und 206 in Fig. 5 und 6. Demgemäß sind Dekodierungseinrichtungen 430 und 432 vorgesehen, die die Start- und Stoppsignale liefern, welche den Zähler 414 betreiben. Die einfachste Dekoder-Anordnung umfaßt eine Schaltungsanordnung, die auf die lange Dauer der Indexsignale anspricht, die von den Streifen 400, 402 sowie 406, 408 erhalten werden. Ein Dekoder mit einem Tiefpaßfilter trennt die schnellen Impulse (die von den Indexstreifen

204 und 206, abgegeben werden) von den langen Impulsen ab (die von den Indexstreifen 400 und 402 abgegeben werden). Die Indexsignale von den Streifen 404 und 410 können durch das Fehlen von vorangehenden und nachfolgenden Impulsen dekodiert werden. Ein entsprechendes Dekodierungsprinzip einer das. Fehlen von Impulsen dekodierenden Dekodierungslogik kann für den letzten Streifen 2O6 gemäß Fig. 5 und 6 benutzt werden. Alternativ äazu kann der Indexstreifen 207 dem Anzeigeschirm hinzugefügt werden. Die Dekodierung kann unter Heranziehung von individuellen elektronenstrahlempfindlichen optischen Fasern vorgenommen werden, und zwar in Übereinstimmung mit den Lehren gemäß

der US-PS 3 826 867.

Zurückkommend auf Fig. 1 sei bemerkt, daß ein Element 62 mit variabler Verstärkung zwischen dem die blauen Videosignale (oder B-Y) führenden Eingang 26 und dem das Leuchtdichtesignal führenden Eingang 42 vorgesehen ist. Das Element 62 ist wirksam bzw. in Betrieb, wenn ein eine gering» Helligkeit aufweisendes gesättigtes blaues Tei^ild für die Anzeige aufgenommen wird. Unter diesen Bedingungen ist das Leuchtdichtesignal klein. Ein Teil des blauen Videosignals wird daher dem Leuchtdichtesignal hinzuaddiert, um die Erzeugung und die Ermittlung der Indexsignale zu unterstützen. Ein Weg zur Erzielung dieser Ergebnisse besteht darin, eine Diode 64 und einen Widerstand 66 in der aus Fig. 1 ersichtlichen Weise anzuschließen.

Ein weiteres Merkmal, durch das das zu betrachtende Bild verbessert wird, ist in Fig. 4 veranschaulicht. Der ein Indexsignal erzeugende Streifen 150 wird dabei von einem eine rote Strahlung abgebenden Streifen 152, von einem eine blaue Strahlung abgebenden Streifen 154 und von einem eine grüne Strahlung abgebenden Streifen 156 auf dem Anzeigeschirm 148 gefolgt, und zwar ähnlich dem Streifen 200 gemäß Fig. 5. Die empfohlenen horizontalen Abmessungen für eine Anzeigeeinrichtung mit einer 5-Zoll-Diagonalen betragen 0,2 bzw. 0,18 bzw. 0,23 mm für die rote Strahlung bzw. blaue Strahlung bzw. grüne Strahlung abgebenden Streifen. Die empfohlene Breite der Indexstreifen 150 beträgt 0,05 mm. Diese Indexstreifen sind vorzugsweise zwischen den Grün-Streifen 156 und den Rot-Streifen 152 verteilt vorgesehen, oder sie können die benachbarten Kanten dieser Streifen 156 und 152 überlappen. Um die Breite des Blau-Streifens am schmälsten zu machen, wird die Linienstruktur des Anzeigeschirms so getroffen, daß sie weniger deutlich hervortritt. Infolgedessen beträgt bei jeder dieser Kön-

figurationen die Steigung einer Dreier-Far~>gruppe etwa 0,61 mm, und der resultierende Schirmwirkungsgrad liegt über 90 %.

Gemäß der US-PS 2 802 964 wird die Verwendung von schmalen Blau-Streifen empfohlen, und zwar auf der Grundlage des Verständnisses der Prinzipien der Parbmetrie. Dabei werden Streifen verlangt, die ein Grün/Blau-Breiteverhältnis von 6:1 und 3:1 bei einer RGB-Anzeigeeinrichtung aufweisen. Ein Verhältnis von 6:1 wird für eine Vierfarben-Anzeige gefordert, und ein Verhältnis von 8:1 wird für eine 12-Punkte-Anzeige gefordert. Im Gegensatz dazu wird hier empfohlen, daB die blaue Linie in der Breite um einen wesentlich kleineren Betrag in Bezug auf die anderen Farben vermindert wird, um nämlich den Dunkellinieneffekt zu vermindern, der sich in einer Linien-Schirmanzeige zeigt. Dabei beträgt das Verhältnis von Grün-zu Blau-Linienbreite 0,23 bis 0,18 mm (etwa 1,3:1). Ein weiterer Weg zur Unterdrückung der Linienstruktur besteht darin, die Breite der blauen Linie auf etwa 0,18 mm zu vermindern da dies sich an die Auflösungsgrenze des nicht unterstützten menschlichen Auges annähert.

Zwei weitere Konfigurationen der Indexstreifen auf dem Anzeigeschirm sind möglich, die den Wirkungsgrad des betreffenden Anzeigeschirms noch weiter steigern. Zunächst braucht der Indexstreifen 150 in vertikaler Richtung nicht fortlaufend ausgebildet zu sein. Der Streifen kann vielmehr aus eine Größe von 0,05 mm aufweisenden Vierecken bzw. Quadraten bestehen, die beispielsweise um einen Abstand von 0,025 mm voneinander getrennt sind. Zum zweiten braucht der Indexstreifen 150 nicht für jede Folge der rote, blaue und grüne Strahlung abgebenden Streifen einmal wiederholt vorgesehen zu sein. Demgemäß kann der Indexstreifen 150 alle sechs Farbabgabestreifen wiederholt vorgesehen sein. Im Extremfall brauchen lediglich zwei Indexstreifen verwendet werden,

der eine am linken Rand und der andere am rechten Rand, wie dies in Fig. 5 und 6 angedeutet ist. Diese Konfiguration erfordert eine horizontale Ablenkung mit einer linearen oder konstanten Charakteristik, wie sie durch die zuvor angegebenen Merkmale der Breitensteuerung hervorgerufen wird.

Bei den gerade beschriebenen Strahlindexkonfigurationen betragen die Verluste auf dem Anzeigenschirm weniger als 10 % der verfügbaren Elektronenstrahlenergie, und durch Verwendung von lediglich zwei Indexstreifen nähert sich der Verlust dem Wert Null an. Es sei darauf hingewiesen, daß im deutlichen Kontrast dazu die äquivalenten Anzeigeschirmverluste der herkömmlichen Schattenmasken-Farbbildröhre in der Nähe von 70 % liegen.

Im folgenden werden weitere Ausführungsformen der Erfindung erläutert.

Gemäß Fig. 8 können eine oder beide Bildwiedergaberöhren 522 und 528 durch andere Arten von Abtaststrahlen ersetzt werden, einschließlich von Laser-Einrichtungen und Lichtmodulatoren bzw. Lichtventilen. Die Betrachtung des Anzeigeschirms 508 kann von jeder Seite erfolgen. Das grüne Bild kann ebenfalls durch ultraviolette Erregung gebildet werden, beispielsweise durch eine Strahlung mit 2.537 Angstroem. Die Abtastschirmfläche 510 ist so modifiziert worden, daß sie eine gleichmäßige Dispersion eines Leuchtstoffes enthält, der auf eine Strahlung mit 2.537 Angstroem anspricht.und dabei eine grüne Strahlung abgibt, während der betreffende Leuchtstoff keine nennenswerte Empfindlichkeit anzeigt, wenn er mit einer Strahlung von dem Leuchtstoff P-16 der Kathodenstrahlröhre 528 mit einer Wellenlänge von 3.850 Angstroem erregt wird. Ein Beispiel

für einen derartigen Leuchtstoff ist das US-Radium P-1, GS-115. Bei dieser Anordnung sollte der eine rote Strahlung abgebende Leuchtstoff des Anzeigeschirms lediglich auf die Strahlung mit 3.850 Angstroem "ansprechen und nicht auf die Strahlung mit 2.537 Angstroem. Ein Beispiel für einen derartigen Leuchtstoff umfaßt Mg₃TiO₄:Mn oder CdWO₄:ü. Außerdem können in Reihe bzw. Kaskade geschaltete Anzeigeschirme mit unterschiedlichen Schichten und optischen Filtern verwendet werden.

Bei Anwendung der Lehren dieser Offenbarung auf den Fall, daß lediglich eine einzige Bildwiedergaberöhre zu verwenden ist, und auf den Fall, daß der Wechsel der Farbteilbilder nicht projizierbar ist, können die Prinzipien der Durchstrahlungs- und der Strahlindex-Röhren kombiniert werden, wie dies in Fig. 20 und 21 veranschaulicht ist. Fig. 21 zeigt einen Teil einer Bildwiedergaberöhre 584 mit einer stark vergrößerten Ansicht ihres Schirmträgers 586 und des Anzeigeschirmes 588. Eine grüne Strahlung abgebende Schicht 590 ist eine homogene Schicht, die an dem Schirmträger 586 haftet. Eine Trennschicht 592 ist eine für Licht transparente Schicht, die jedoch für mit niedriger Geschwindigkeit auftretende Elektronen undurchlässig ist. Damit ist eine konventionelle Anordnung eines Anzeigeschirms vom Durchstrahlungstyp gebildet. Die Struktur der Schicht 594 ist in Fig. 20 veranschaulicht. Die eine rote Strahlung abgebenden Streifen 581 und die eine blaue Strahlung abgebenden Leuchtstoffstreifen 583 sind mit den Indexstreifen, wie mit den Indexstreifen 580 und 582 verteilt vorgesehen und in einer dünnen Schicht derart abgelagert, daß ein hoher Anteil der mit niedriger Geschwindigkeit auftretenden Elektronen absorbiert wird. Eine für Elektronen durchlässige Aluminiumschicht 595 schließt den Anzeigeschirm ab. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Indexstreifen auch auf der Seite der Aluminium-

schicht positioniert sein können, auf der sich die Elektronenkanone befindet, wie dies mit 596 angedeutet ist. Bei dieser Anordnung wird in Betracht gezogen, daß ein Erregungs-Teilbild ein grünes Bild hoher Auflösung erzeugen wird, und zwar mit Hilfe von mit hoher Geschwindigkeit auftretenden Elektronen in einem Strich-Schreibbetrieb, woraufhin ein zweites Erregungs-Teilbild folgt, um ein rotes und blaues Bild in einem Rasterabtastungsbetrieb mit Hilfe von mit einer niedrigen Geschwindigkeit auftretenden Elektronen zu erzeugen.

Es sind auch andere Ausführungsformen möglich. Demgemäß kann ein Bild mit hoher Auflösung im Rasterformat mit einer größeren Anzahl von Abtastlinien als als Farbbild erzeugt werden. In dem Fall, daß ein Wechsel der Teilbilder unzulässig bezw. zu beanstanden ist, kann eine zweite Elektronenkanone in die Kathodenstrahlröhre gemäß Fig. 21 einbezogen werden. Die beiden Elektronenkanonen würden dann bei verschiedenen Spannungen arbeiten, wobei jede Elektronenkanone ihre eigenen Ablenkkomponenten und ihre eigene Steuerschaltung hätte.

In Fig. 14-17 sind Indexstreifen gezeigt, die auf eine Erregung durch die Strahlung ansprechen, welche in den optischen Bildern enthalten ist, die auf den Anzeigeschirm 508 gemäß Fig. 8-13 projiziert werden. Der Lichtleiter 542 spricht auf die ultraviolette Erregung des Abtaststrahles 560 an. Der betreffende Lichtleiter spricht indessen nicht auf den grünen Abtaststrahl 562 an. Ein Material für diesen Zweck ist NE-102. Der T.ichtloitor 544 sprir-ht sowohl auf den ultravioletten Strahl 560 als auch auf den grünen Strahl 562 an. Ein geeignetes Material ist hier NE-108. Kreisförmige, quadratische und dreieckförmige Querschnitte, die für den Lichtleiter benutzt werden können, sind in Fig. 15,

17 bzw. 17a veranschaulicht.

Die Verknüpfungsschaltung gemäß Fig. 18 trennt die beiden verschiedenen Indexsignale. Der ultraviolette Strahl wird die beiden Indexstreifen erregen, weshalb das Indexsignal· ohne weiteres von der ÜND-Komponente 570 abgeleitet wirdj der grüne Strahl wird lediglich den Streifen 544 erregen, weshalb das Indexsignal 1 ohne weiteres von der Exklusiv-Oder-Komponente 572 abgeleitet wird.

Eine optische Feststellung und Filterung durch die Lichtleiter ist in Fig. 1 9A und 19B veranschaulicht. Der Abtaststrahl 560 liegt im ultravioletten Bereich. Er erregt den Streifen 542 unter Erzeugung des Indexsignals 2. Bei dem Verfahren wird der betreffende Strahl durch den Streifen 542 absorbiert und bewirkt daher nicht direkt eine Erregung des Streifens 544'. Der Abtaststrahl 562 ist grün; er bewirkt keine Erregung des Streifens 542. Der betreffende Abtaststrahl wird durch den Streiften 542 hindurchgeleitet/ um somit den Streifen 544 zu erregen. Hierdurch wird das Indexsignal 1 erzeugt. Ein Grünfilter 547 kann wahlweise vorgesehen sein und führt zu einer Verbesserung der Trennung des Indexsignals 1 von dem Indexsignal 2.

Nunmehr sei eine Abkehr von Raum, von Zeit und von Farbmatrizen jiiet.rar.hi et,

Zurückkommend auf Fig. 5 und 6 sei bemerkt, daß der Betrieb der Zähler 211, 311, des RAM-Speichers 309 und des ROM-Speichers 209 am besten dadurch verstanden wird, daß mit mehreren elementaren und vereinfachenden Annahmen begonnen wird, nämlich damit, daß der Anzeigeschirm flach ist, daß das Bildfeld rechteckig ist und daß die Leuchtstoffstreifen und die Indexstreifen alle vertikal und parallel zueinander verlaufen.

Ferner sei angenommen, daß die Abtastung des Anzeigeschirms durch den Energiestrahl eine konventionelle Rasterabtastung mit richtiger Linearität ist, unddaß durch eine Abtastwirkung, die nahezu rechtwinkelig zu dem Leuchtstoff und zu den Indexstreifen erfolgt, Bilder erzeugt werden. Dadurch wird ein Bild innerhalb des rechteckförmigen Bildfeldes des Anzeigeschirms gewissermaßen niedergelegt. Die Ausrichtung bzw. Justierung des Bildes auf dem Anzeigeschirn ist korrekt, was bedeütiet, daß die Ablenk- und/oder Projektionskomponenten alle richtig ausgerichtet sind.

Unter den vorstehend aufgeführten Bedingungen sei ferner angenommen, daß aus ästhetischen Gründen die Ecken des Bildschirms zu unterdrücken sind, und zwar mit einer gekrümmten Maske, die mit 205 angedeutet ist. Ungeachtet vorhandener Störungen in der Elektronenoptik, der Projektionsoptik oder der Schaltungsanordnung wird das System wie zuvor erläutert, automatisch stabilisiert. Der einzige Mangel besteht lediglich darin, daß die in den Ecken der Anzeige enthaltene Information durch die Maske vor dem Betrachter verborgen wird.

In jenen Fällen, in denen dieser Mangel zu überwinden ist und bei denen das Vollbild zu betrachten ist, wird es notwendig, die Leuchtstoffstreifen derart zu verzerren, daß sie in das durch die Maske begrenzte sichtbare Feld hineinpassen. Diese geringfügige Umformung der Leuchtstoffstreifen wird für Schattenmaskenröhren angenommen, bei denen die Krümmung des Schirmträgers und die Lage des Bildfeldes diese Verzerrung erforderlich machen. Die nächste Annahme besteht daher darin, daß die Leuchtstoffstreifen so ausgebildet werden, daß sie exakt mit der gekrümmten Außenlinie der Maske übereinstimmen, wie dies bei 205 angedeutet ist. Ferner sei angenommen, daß sämtliche vorstehend angegebenen Bedingungen der perfekten Ausrichtung und Ablenkung unverändert bleiben. Unter diesen

Bedingungen werden der Zähler 311 und der RAM-Speicher gemäß Fig. 6 dazu herangezogen, die Form des linken Randes des Rasters derart zu steuern, daß der Rand vergrößert ist, wie dies bei 205 angedeutet ist. Der Zähler 311 spricht auf die Synchronisierimpulse 215a an und'nimmt in konventioneller Weise eine Zählung der 525 Abtastzeilen eines NTSC-Rasters vor. In typischer Weise tritt das Synchronisier-Eingangssignal als serielles Signal auf und die Ausgangssignale des Zählers 311 und des RAM-Speichers 309 sind parallele Signale. Das Ausgangssignal des RAM-Speichers 309 wird dazu herangezogen, die Bezugszählerstellung auf der Leitung für den·Vergleicher 306 bereitzustellen. Der RAM-Speicher ist dabei derart programmierbar, daß er diese Bezugszählerstellung als Funktion der Abtastzeilenzahl zu verändern gestattet. Demgemäß wird an der Oberseite und zu Beginn des Rasters das Ausgangssignal des Zählers 311 einer niedrigen Zeilenzählersteilung entsprechen. Der RAM-Speicher 309 nimmt fliese Zählerstellunq auf. Wenn die Rasterabtastung von oben nach unten fortschreitet und verschiedene Zeilen des Bildschirms verschiedenen Abtastzeilenzahlen entsprechen, dann wird sich das Ausgangssignal des Zählers 311 entsprechend verändern. Der RAM-Speicher 309 ist so programmiert, daß die für den linken Rand gewünschte Form geliefert wird. Bei einer einer mittleren Anzeigeschirmposition entsprechenden Zählerstellung in der vertikalen Richtung (262 bei 525. nicht miteinander verschachtelten Zeilen oder 131 und 339 bei einer Zeilensprungabtastung) ist der RAM-Speicher beispielsweise so programmiert, daß er eine Bezugszählerstellung von 50 bereitstellt. Bei einer 20-MHz-Taktrate entspricht dies einer Verzögerung vom Starteingang 304 von 2,5 usec oder von etwa 5 % der horizontalen Abtastzeit. Bei einer der Oberseite des Anzeigeschirms entsprechenden Zählerstellung, bei der der linke Rand 205 derart zu vergrößern ist, daß er mit der Form 205 übereinstimmt, ist der RAM-

Speicher so programmiert, daß er eine größere Bezugszählerstellung von beispielsweise 100 bereitstellt. Dies entspricht einer 5-psec-Verzögerung. Die Stromversorgungseinrichtung 310 zeigt in ihrer Ausgangsgröße keine Änderung, da die zusätzliche Verzögerung von 5 usec, die auf den Rand 215 zurückgeht, genau der zusätzlichen Zeitspanne entspricht, die der Abtaststrahl braucht, um auf den gekrümmten kanf 205 aufzutreffen, und zwar im Vergleich zu dem geraden Rand 204. Wenn bei dieser Anordnung eine Information während der Zeitspanne von 2,5 - 5,0 psec aufgenommen würde, bliebe sie durch die Maske dem Betrachter verborgen.

Es gibt drei Wege, um diese verlorene Information wiederzugewinnen. Der erste Weg besteht darin, eine Anpassungsverzögerung von 2,5 usec in den Strom der anzuzeigenden Videodaten einzufügen. Der zweite Weg besteht darin, die Zeilenablenkgeschwindigkeit derart zu erhöhen, daß der Rand in dem ursprünglichen 2,5-^s-Zeitschlitz vergrößert ist. Der dritte Weg besteht darin, den Beginn der Rand-Zeitablauffolge derart zu verschieben, daß eine Anpassung an die Kurve 205 erfolgt, welche dann automatisch auftritt, wenn die ursprüngliche Bezugszählerstellung 308 unverändert bleibt. Für eine normale Betrachtung, wie für Unterhaltungszwecke, stellt die erwähnte dritte Alternative die bevorzugte Ausführungsform dar. Der Rand würde in diesem Falle derart verschoben werden, daß er dem ersten Indexstreifen in einer Genauigkeit von etwa 1 auf 100 folgt. Für Projektionssysteme würde diese Verfahrensweise jedoch auch Trapezverzerrungen und andere Unregelmäßigkeiten kompensieren. Demgemäß kann der RAM-Speicher 309 so programmiert werden, daß ein konstanter Rand durch die dritte Alternative vermittelt wird oder daß Ränder irgendeiner Form geliefert werden.

In allen drei oben erwähnten Fällen ist eine weitere Betrachtung bezüglich des Endes der Ablenkzeile erforderlich, die nunmehr eine Korrektur erfordert. Nimmt man beispielsweise die obige dritte Alternative heran, so folgt, daß der linke Rand nach rechts verschoben ist. Aus Symmetriegründen sollte jedoch der rechte Rand vergrößert (nach links verschoben) werden, wie dies mit 205a angedeutet ist. Unter der Annahme, daß die Ablenkgeschwindigkeit ebenfalls konstant bleibt, ist nunmehr eine Bildinformation am Ende der Ablenkung verloren. _w Um diese Information wieder zurückzugewinnen, ist die Ablenkgeschwindigkeit abzusenken, um einer vollständigen Videozeile zu ermöglichen, in die Abtastzeit zwischen den Stellen 205 und 205a hineinzupassen. Dies geschieht automatisch. Wenn die Strahlabtastung mit ihrer ursprünglichen Geschwindigkeit erfolgt, wird der Abstand von der Stelle 205 zu der Stelle 205a in einer kürzeren Zeitspanne durchlaufen als zwischen den Stellen 204 und 206. Damit wird der Zähler 208 eine geringere Zählerstellung dem Vergleicher 214 eingangsseitig zuführen. Infolgedessen wird das Ausgangssignal des Vergleichers 214 die programmierbare Stromversorgungseinrichtung 216 veranlassen, die Ablenkung zu verlangsamen, wie dies weiter oben bereits beschrieben worden ist. Das daraus resultierende Er^s""' gebnis ist die Erzeugung eines vollständigen Bildes, welches in den nichtmaskierten Bereich des Anzeigeschirms hineinpaßt. Om ein rechteckförmiges Bild in eine nicht rechteckförmige Anzeigefläche hineinzudrücken, ist es erforderlich, daß das Bild verzerrt wird. Wenn die Verzerrung zu stark ist und wenn sie sich insbesondere zu schnell ändert, wird das Bild nicht erkennbar sein. Gemäß Fig. 5 wird auch die Stromversorgungseinrichtung 224 beeinflußt, und die Modifikation der vertikalen Ablenkung kann oder kann auch nicht akzeptabel sein. Ist die nicht akzeptabel, so wird die Anordnung gemäß Fig. 7 verwendet, um eine unabhängige Steuerung der horizontalen und vertikalen Variablen zu ermöglichen.

τ ι

Der RAM-Speicher 209 und der Zähler 211 gemäß Fig. 5 dienen einem ähnlichen Zweck wie der RAM-Speicher 309 und der Zähler 311 gemäß Fig. 6. Durch Ändern der Bezugszählerstellung 212, die dem Vergleicher 214 zugeführt wird, wird es möglich, die verschiedenen horizontalen Intervallteile des Bildes, d.h. zwischen dem linken Rand und dem rechten Rand, zu verzerren. Entsprechende Vorkehrungen können bezüglich der vertikalen Ablenkschaltung gemäß Fig. 7 getroffen weruan. Die vertikalen und die horizontalen internen Verzerrungen und die externen Ränder können in Übereinstimmung mit speziellen Zwecken programmiert sein. So kann beispielsweise die oben beschriebene Anordnung dazu herangezogen werden, eine digitale Steuerung der veränderbaren Verstärkungs-(Zoom)-Merkmale zu bewirken, die irgendeinen Teil des Bildes vergrößern (oder zusammenschrumpfen) lassen können.

Es werden noch kompliziertere Anwendungen der oben beschriebenen Lehren in Betracht gezogen, die dazu ausgenutzt werden können, sich schnell ändernde Informationsmatrizen in räumlicher, zeitlicher und farblicher Beziehung mit einem solchen Steuerungsund Genauigkeitsmaß zu kodieren und zu dekodieren, wie es bisher nicht erzielbar ist.

Um die oben beschriebenen Schaltungsfunktionen auszuführen, gibt es viele verschiedene und herkömmliche Schaltungsanordnungen und viele kommerziell erhältliche Komponenten. So sind Oszialltoren oder Taktgeneratoren, Zähler, RAM-Speicher mit wahlfreiem Zugriff, Festwert-RAM-Speicher, Vergleicher, Exklusiv-Oder-Glieder, das Fehlen von Impulsen feststellende Detektoren, Dekoder, Integratoren, Videoverstärker und programmierbare Stromversorgungsteile entweder in diskreter Komponentenform, in Form von integrierten Schaltungen oder in hybrider Form erhältlich. In den US-Patei±schriften 3 564 121, 3 826 867 und 3 967 315 sind Einzelheiten bezüglich der

Indexsignal-Erzeugung und -feststellung sowie hinsichtlich der Konstruktion des Anzeigeschirms erläutert.

-ks-

Leerseite

Claims (1)

1. Patentansprüche

   Bildanzeigeanordnung mit einer ersten Einrichtung (522) zur Erzeugung eines ersten Bildes, mit einer zweiten Einrichtung (528) zur Erzeugung eines zweiten Bildes, mit einer Einrichtung (530,532), die das erste Bild und das zweite Bild auf einen in einer Entfernung vorgesehenen Anzeigeschirm (508) projiziert und die Bilder auf diesem Schirm überlagt, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Einrichtung (514,516) vorgesehen ist, die die Position des ersten Bildes auf dem Anzeigeschirm (508) automatisch feststellt,

   und daß eine vierte Einrichtung (519,525) vorgesehen ist, die durch die dritte Einrichtung gesteuert, die relative Position zwischen den ersten und zweiten Bildern auf dem Anzeigeschirm (508) automatisch einzustellen gestattet.

   Mehrfarben-Bildanzeigeanordnung, insbesondere in Verbindung mit einer Anordnung nach Anspruch 1, mit einem betrachtbaren Anzeigeschirm, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Einrichtung vorgesehen ist, die ein erstes Bild in einer ersten Farbe erzeugt,

   daß eine zweite Einrichtung vorgesehen ist, die ein zweites Bild in einer zweiten Farbe erzeugt, daß eine erste Indexeinrichtung vorgesehen ist, die erste Indexsignale bereitstellt, welche kennzeichnend sind für die Position des ersten Bildes auf dem Anzeigeschirm (508), daß eine zweite Indexeinrichtung vorgesehen ist, die zweite

   ■ ·

   Indexsignale bereitstellt, welche kennzeichnend sind für die Position des zweiten Bildes auf dem Anzeigeschirm (508), und daß Einrichtungen (519,525) vorgesehen sind, die auf die ersten und zweiten Indexsignale hin die überlagerung der ersten und zweiten Bilder automatisch und periodisch einstellen.

   3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung ein Bild hoher Auflösung erzeugt, welches eine Strahlung im grünen Bereich des sichtbaren Spektrums umfaßt, und daß die zweite Einrichtung eine sich wiederholende Reihe von rote und blaue Farbkomponenten erzeugenden Streifen (513,515) umfaßt, die das genannte äweite Bild erzeugen.

   4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das erste Bild erzeugende Einrichtung so ausgebildet ist, daß das erste Bild mit der Strahlung im grünen Bereich des Spektrums erzeugt wird,

   und daß die das zweite Bild erzeugende zweite Einrichtung so ausgebildet ist, daß sie ein Bild im ultravioletten Bereich des Spektrums erzeugt.

   5. Mehrfarben-Anzeigesystem, insbesondere unter Verwendung einer Anordnung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Aufnahme von Eingangssignalen vorgesehen ist, die kennzeichnend sind für eine anzuzeigende grüne, rote und blaue Information, daß eine erste Einrichtung vorgesehen ist, die ein für die grüne Information kennzeichnendes erstes sichtbares Bild erzeugt,

   daß eine zweite Einrichtung vorgesehen ist, die ein für die rote und die blauen Komponente kennzeichnendes zweites optisches Bild erzeugt,

   daß ein Anzeigeschirm (508) vorgesehen ist, daß Einrichtungen (530,532) vorgesehen sind, welche das erste sichtbare Bild und das zweite optische Bild auf dem Anzeigeschirm überlagern,

   und daß der Anzeigeschirm eine Umsetzeinrichtung umfaßt, welche das zweite optische Bild in rote und blaue Bilder umsetzt, die den roten und blauen Eingangssignalen entsprechen.

   6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte zweite ÜnfiPhtunq cte§ pweHe optische mia im ultraviolfetten Bereich des Spektrums erzeugt und daß die Umsetzeinrichtung in dem Anzeigeschirm eine wiederholt auftretende Reihe von rote Strahlung und blaue Strahlung abgebenden fluoreszierenden Streifen (513,515) umfaßt, die auf die Erregung durch das ultraviolette Bild ansprechen.

   7. System nach Anspruch 6, für eine Rück- bzw. Durchprojektion, dadurch gekennzeichnet, daß die rote Strahlung und blaue Strahlung abgebenden Streifen (513,515) in einer ebenen Konfiguration nebeneinander derart positioniert sind, daß sie durch das auf der einen Seite der betreffenden ebenen Konfiguration auftretende ultraviolette Bild erregbar sind, daß die betreffenden Streifen derart hinreichend dünn sind, daß die so erzeugte rote und blaue Strahlung durch die betreffenden Streifen für eine Betrachtung auf der anderen Seite hindurchleitbar ist,

   und daß die betreffenden Streifen hinsichtlich der optischen Eigenschaften derart genügend gleichmäßig ausgebildet sind, daß eine Störungsfreiheit mit dem ersten sichtbaren Bild vorhanden ist.

   8. Bildwiedergabesystem für die überlagerung eines ersten Bildes und eines zweiten Bildes auf einem gemeinsamen Anzeigeschirm, insbesondere mit einer Anordnung nach einem der

   Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Anzeigeschirm (508) eine Feststelleinrichtung vorgesehen ist, die die Lage des ersten Bildes und des zweiten Bildes in bzw. auf dem Anzeigeschirm anzeigt«

   und daß Einrichtungen 519,525) vorgesehen sind, die durch die Feststelleinrichtung^steuert die Position zumindest eines der betreffenden Bilder automatisch einstellen.

   9. Vollfarb-Anzeigesystem hoher Auflösung, insbesondere unter Verwendung einer Anordnung nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Einrichtung (522) zur Erzeugung eines Bildes mit einer relativ hohen Auflösung vorgesehen ist,

   daß eine zweite Einrichtung (528) vorgesehen ist, die ein Muster einer optischen Strahlung zu erzeugen gestattet, welches kennzeichnend ist für zwei verschiedene sichtbare Farben, die zu dem Bild hoher Auflösung hinzuzuaddieren sind, daß der Anzeigeschirm das Bild hoher Auflösung und das Muster der optischen Strahlung kombiniert, daß der Anzeigeschirm eine Umsetzeinrichtung aufweist, welche die optische Strahlung in zwei verschiedene sichtbare Farben umsetzt, die dem genannten Bild hinzuzuaddieren sind,

   daß eine StrahlindeKeinrichtung in dem Anzeigeschirm vorgesehen ist,

   und daß durch die Strahlindexeinrichtung gesteuerte Einrichtungen (519,525) die Ausrichtung der beiden verschiedenen Farben in Bezug auf das Bild hoher Auflösung einzustellen gestatten.

   10. Bildanzeigesystem, insbesondere mit einer Anordnung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die ein erstes Bild mit einer Rasterabtastung erzeugt,

   daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die ein zweites Bild mit einer Rasterabtastung erzeugt, daß ein Anzeigeschirm vorgesehen ist, daß eine Projektionseinrichtung vorgesehen ist, die die ersten und zweiten Bilder auf den Anzeigeschirm projiziert, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die die ersten und zweiten Bilder einander überlagert, daß eine Steuereinrichtung vorgesehen isc, welche die überlagerung der ersten und zweiten Bilder automatisch und periodisch einstellt,

   daß die Steuereinrichtung in dem Anzeigeschirm eine auf die Strahlung im ersten Bild ansprechende Einrichtung zur Erzeugung eines ersten Strahlindexsignals und eine in dem Anzeigeschirm enthaltene, auf die Strahlung in dem zweiten Bild ansprechende Einrichtung zur Erzeugung eines zweiten Strahlindexsignals umfaßt, und daß in der Steuereinrichtung eine Einrichtung vorgesehen ist, welche auf die Dauer der Abtastung bestimmter Zeilen anspricht und welche die überlagerung der beiden Bilder einstellt.