DE3222905A1 - Zeichen- und/oder liniengenerator fuer eine anzeigevorrichtung sowie verfahren zur erzeugung von zeichen und /oder linien auf einer anzeigevorrichtung - Google Patents

Description

Raytheon Company, l4l Spring Street, Lexington, MA 02173» Vereinigte Staaten von Amerika

Zeichen- und/oder Liniengenerator für eine Anzeigevorrichtung sowie Verfahren zur Erzeugung von Zeichen und/oder Linien auf einer Anzeigevorrichtung

Die Erfindung betrifft einen Zeichen- und/oder Liniengenerator für eine Anzeigevorrichtung sowie ein Verfahren zur Erzeugung von Zeichen und/oder Linien auf einer Anzeigevorrichtung .

Es ist bekannt, Linien auf einer schreibenden Anzeigevorrichtung zu generieren, indem aufeinanderfolgende Punkte der Linie mit Hilfe eines hochgenauen Digital-Analog-Wandlers mit nachgeordnetem Verzögerungsleitungsintegrator definiert werden. Analog-Digital-Wandler und Verzögerungsleitungsintegrator müssen dabei für jede Achsenrichtung vorgesehen sein. Ein hochgenauer 13-Bit-Digital-Analog-Wandler, der mit einer hohen Wandlergeschwindigkeit von etwa 3 NHz arbeitet,wandelt die Daten aufeinanderfolgender Punkte in entsprechende Spannungspegel um. Dabei entstehten Übergänge zwischen den einzelnen Punkten. Eine spezielle Glättungsschaltung beseitigt diese Übergänge im wesentlichen und liefert ihr Ausgangssignal an einen mit Anzapfungen versehenen Verzögerungsleitungsintegrator, der jeden größeren Schritt in eine Reihe kleinerer Schritte aufteilt und damit die Rauhigkeit verantwortlichen Frequenzanteile auf etwa 30 MHz vergrößert. Mit Hilfe eines Tieffrequenzfliters werden die verblei-

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bende Rauhigkeit beseitigt und der gewünschte glatte Spannungsverlauf hergestellt. Die hochwertigen Digital-Analog-Wandler und die Glattungsschaltungen, die bei diesem bekannten Verfahren erforderlich sind, stellen relativ teuere Baugruppen dar.

Eine andere bekannte Anordnung verwendet weniger genaue Digital Analog-Wandler. Dabei dient ein Digital-Analog-Wandler zur Definition einer Startposition an einer beliebigen Stelle des Anzeigeschirms, während ein weiterer Digital-Analog-Wandler einen Analogintegrator speist, wodurch die gewünschte Linie relativ zu der genannten Startposition erzeugt wird. Zur Bildung des endgültigen Ausgangssignals für die X- oder Y-Ablenkverstärker werden diese beiden Analogsignale summiert. Auch in einem solchen System mit offener Schleife sind im allgemeinen teuere hochgenaue Bauteile erforderlich, um ein Abtriften der Linie infolge von Alterungserscheinungen oder Temperaturabhängigkeiten der Bauteile so gering wie möglich zu halten. Die Wechselwirkung zwischen den Positionen, die von dem Digital-Analog-Wandler für die Referenzposition und den Positionen, die von dem Digital-Analog-Integrator bestimmt werden, erfordern selbst bei der Verwendung hochwertiger Bauelemente häufige Nach justierung. Die Leistungsfähigkeit bezüglich der Liniendarstellung auf der Anzeigevorrichtung stellt trotzdem nur einen Kompromiß dar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zeichen- und/oder Liniengenerator für eine Anzeigevorrichtung zu schaffen, die weniger aufwendig ist als die zuerst erwähnte bekannte Lösung und trotz Verwendung weniger präziser und damit billigerer elektronischer Bauteile leistungsfähiger ist als die zweitgenannte bekannte Lösung.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Generator erfindungsgemäß mit den im Patentanspruch 1 genannten Merkmalen ausgestattet.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Generators gemäß der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen, auf die hiermit zur Verkürzung der Beschreibung ausdrücklich verwiesen wird.

Es ist weiter Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Erzeugung von Zeichen und/oder Linien auf einer Anzeigevorrichtung anzugeben, das sich mit geringerem Aufwand durchführen läßt bzw. bei dem nicht die leistungsmäßigen Kompromisse in Kauf genommen werden müssen wie bei den Verfahren, die den bekannten Lösungen zugrunde liegen.

Das Verfahren gemäß der Erfindung sowie Weiterbildungen

des Verfahrens sind Gegenstand weiterer Unteränsprüche,

auf die zur Verkürzung der Beschreibung hiermit ebenfalls ausdrücklich verwiesen wird.

Die Erfindung offenbart einen Zeichen- und/oder Liniengenerator bzw. ein Verfahren zur Erzeugung von Zeichen und/ oder Linien für ein Anzeigesystem mit einer Rückkopplungsschleife zur Fehlerkorrektur, mittels deren außerordentlich hohe Positionierungsgenauigkeit erreicht wird. Der Generator beinhaltet eine Einrichtung zur Erzeugung einer Referensposition für ein Zeichen bzw. eine Linie auf der Anzeigevorrichtung, eine Einrichtung zur Erzeugung der Steigung des Zeichens oder der Linie auf der Anzeigevorrichtung zur Bildung des Zeichens bzw. der Linie sowie eine Einrichtung zum Testen und zum Korrigieren eines sich über die Anzeigevorrichtung bewegenden Strahles, wobei Test und Korrektur sich über eine Zeitspanne erstrecken, die mit einer spezifischen Ausgangsposition und einer spezifischen Endposition in Beziehung steht. Die Ausgangssignale der Einrichtung zur Erzeugung der Referenzposition und der Einrichtung zur Erzeugung der Steigung werden einem Summierverstärker zugeführt, der für die Anzeigerichtung pro Achsenrichtung ein Ablenksignal liefert. Die Einrich-

tung zur Erzeugung der Steigung beinhaltet einen Integrator, der seinerseits eine Einrichtung zur elektrischen Veränderung eines Parameters für die Kompensation von Bauteileänderungen umfaßt, die infolge von Alterungserscheinungen oder Trifterscheinungen von Bauelementeparametern auftreten.

Die Einrichtung zur elektrischen Veränderung eines Parameters umfaßt in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein variables Widerstandselement. Die Einrichtung zum Testen und Korrigieren der Strahlposition umfaßt eine Rückkopplung, die von den Ausgängen der Einrichtung zur Erzeugung der Referenzposition und der Einrichtung zur Erzeugung der Steigung zu der Einrichtung zur elektrischen Parameterveränderung verläuft. Die Rückkopplung dient zum Abgleich der Einrichtung zur elektrischen Parameterveränderung, die Bestandteil der Einrichtung zur Erzeugung der Zeichen- oder Liniensteigung oder dieser zugeordnet ist. Zusätzlich ist ein Schalter zur Beeinflussung des Verstärkungsgrades vorgesehen, mittels dessen die Größe einer Linie oder eines Zeichens justierbar ist.

Die Erfindung offenbart ferner eine Einrichtung zur Erzeugung einer Referenzposition für ein Zeichen oder eine Linie auf einer Anzeigevorrichtung, eine Einrichtung zur Erzeugung der Zeichen- oder Liniensteigung auf der Anzeivorrichtung für die Darstellung des Zeichens oder der Linie, Nittel zur Beeinflussung des Verstärkungsgrades und damit zur Justierung der Größe der Linie oder des Zeichens, einen Komparator zur Durchführung periodischer Positionstests für die Signalkomponenten der axialen Ablenkung auf der Anzeigevorrichtung über eine definierte Zeitspanne, Detektormittel zur Erfassung des durch den Komparator feststellbaren Zeitfehlers sowie Rückkopplungselemente für den Abgleich der Einrichtung zur Erzeugung der Steigung auf der Basis des von der Detektoreinrichtung ermittelten Fehler-

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betrages. Die Detektoreinrichtung umfaßt einen ladbaren Zähler zur Abmessung der für die Positionstests erforderlichen festen Zeitspanne.

Ferner offenbart die Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung einer präzisen Zeitspurlinie in einem Anzeigesystem mit folgenden Verfahrensschritten: Erzeugung einer Referenzposition für ein Zeichen oder eine Linie auf der Anzeigevorrichtung, Erzeugung einer Zeichen- oder Liniensteigung auf der Anzeigevorrichtung zur Ausbildung des Zeichens oder der Linie, Summierung der Referenzposition und der Zeichen- oder Liniensteigung in einem Verstärker zur Erzeugung eines Ablenksignals für jede Ablenkachsenrichtung der Anzeigevorrichtung, Durchführung periodischer Positionstests mit Hilfe von axialen Ablenksignalkomponenten für die Anzeigevorrichtung über eine definierte Zeitspanne, Bestimmung des aus den Positionstests resultierenden Zeitfehlers und Abgleich der Einrichtung zur Erzeugung der Steigung mit Hilfe einer Rückkopplungseinrichtung auf der Basis des ermittelten Zeitfehlers. Der Verfahrensschritt der Erzeugung der Zeichen- oder Liniensteigung umfaßt die Integration eines Konstantstromes, den eine von der Rückkopplungseinrichtung steuerbare Einrichtung zur elektrischen Veränderung eines Parameters liefert. Der Verfahrensschritt der Durchführung periodischer Positionstests beinhaltet die sich über eine definierte Zeitspanne erstreckende Bewegung eines Strahles auf der Anzeigevorrichtung zwischen einer spezifischen Anfangs- und einer spezifischen Endposition.

Im folgenden sei die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispieles der Erfindung,

Fig. 2 zeigt die graphische Darstellung einer "Teststeigung" während eines Positionstests, der sich über eine definierte Zeitspanne erstreckt,

Fig. 3 zeigt den in Fig. 1 mit 20 bezeichneten Funktionsgenerator, sowie die Schaltung 18 zur elektrischen Veränderung eines Parameters, einen Integrationsvjrstärker 26, einen Löschschalter 22 sowie einen Treiber 130 für den Löschschalter,

Fig. 4 zeigt das Schaltschema eines Komparators 32, eines Hochfrequenztaktgenerators 38, eines ladbaren Zählers 36 sowie eines digitalen Fehlerdetektors 193, der Bestandteil des in Fig. 1 gezeigten Fehlerdetektors 40 ist,

Fig. 5 zeigt die schematische Darstellung eines Rückkopplungsnetzwerkes 47 mit einem analogen Fehlerfilter- und Steuerschaltung 254 für den Verstärkungsgrad, einem Schleifenfilter 44 und einem Integrator 46,

Fig. 6 zeigt das Logikdiagramm der in Fig. 1 mit 34 bezeichneten Steuerlogik.

In Fig. 1 ist ein Präzisionsgenerator zur Erzeugung einer Zeitspurlinie gemäß der Erfindung dargestellt. Die zu erzeugende Linie kann entweder eine Linie sein, welche zwei Punkte miteinander verbindet oder aber eine Linie, die ein Zeichen bildet. Der mit 2 bezeichnete Eingang für Referenzpositionsdaten liefert ein Digitalwort mit vorzugsweise 11 Bit an ein "Referenzpositionsregister" 10,dessen Ausgang mit Hilfe eines Digital-Analog-Wandlers 12 in eine Referenzpositionsspannung 128 umgewandelt wird. Die Referenzpositionsspannung 128 bestimmt die Startposition der darzustellenden Linie bzw. des Zeichens auf einer Kathodenstrahl-Anzeigeröhre (CRT) bezüglich einer der Achsen.

Ein "Steigungsregister" 14 empfängt ein die Steigung eines Zeichens beschreibendes Datenwort 6 oder ein die Steigung einer Linie beschreibendes Datenwort 8 von einem (nicht

dargestellten) Display-Prozessor. Jedes dieser Datenwörter umfaßt vorzugsweise 12 Bits zur Spezifizierung der Steigung eines Linienelementes eines Zeichens oder der Steigung einer Linie. Der Ausgang des Steigungsregisters 14 ist mit einem Digital-Analog-Wandler 16 verbünden, der einen der ausgewählten Steigung entsprechenden Strom an einer Einrichtung zur elektrischen Veränderung eines Parameters liefert. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfaßt diese Einrichtung zur elektrischen Veränderung eines Parameters einen veränderbaren Widerstand/ der von einem Rückkopplungsnetzwerk 47 steuerbar ist. Ein Integrationsverstärker 26 empfängt über die Einrichtung 18 ■ einen Konstantstrom zur Erzeugung der Steigung einer gewünschten Linie bzw. eines Zeichens. Die fortlaufende Integration eines die gewünschte Steigung bestimmenden Konstantstromes führt zur Erzeugung von Linien, die keine Treppenstufeneffekte aufweisen. Ein Löschschalter 22,der zwischen Eingang und Ausgang des Integrationsverstärkers 26 geschaltet ist, dient zur Rückführung des Integratorausgangssignals in einen neutralen Zustand, so daß dieses Ausgangssignal die eine Referenzposition bestimmende Ausgangssummenspannung bis zum Beginn des Integrationsvorganges nicht verändert. Der Ausgang des Integrationsverstärkers 26 ist mit einem Schalter 28 zur Beeinflussung des Verstärkungsgrades verbunden, der durch ein Zeichen/ Linien-Umsteuersignal 4 des Display-Prozessors steuerbar ist und die Größe der darzustellenden Linie bzw. des Zeichens einstellt. Die Referenzpositionsspannung 128 und die die Liniensteigung beinhaltende Signalspannung 29 werden einem Summierverstärker 30 zugeführt, der daraus das Achsenpositionssignal48 für eine Ablenkschaltung erzeugt.

Die Referenzpositionsspannung 128 und die die Liniensteigung kennzeichnenden Signal spannungen 29 werden ferner einem Komparator 32 zugeführt, der zusammen mit einer

Steuerung 33, einem Fehlerdetektor 40 und dem genannten Rückkopplungsnetzwerk 47 die Testanordnung bildet, mittels derer die gewünschte Genauigkeit der Steigungsgeneratorschaltungen erreicht wird.

Der Testvorgang findet in jedem Anzeige-Wiederholintervall einmal oder mehrere Male statt. Jeder Testvorgang umfaßt folgende Schritte:

(1) Ein eine Anfangsreferenzposition beschreibendes Digitalwort wird von dem Display-Prozessor in das Referenzpositionsregister 10 geladen,

(2) ein eine spezifische Teststeigung beschreibendes Digitalwort wird in das Steigungsregister 14 geladen,

(3) ein spezifischer Zählwert wird über den Eingang 50 zur Zählerzeiteingabe aus dem Display-Prozessor in den ladbaren Zähler 36 geladen,

(4) der Digital-Analog-Wandler 12 wandelt das die Anfangsreferenzposition beschreibende Digitalwort in eine Anfangsreferenzspannung (V₁.) um,

(5) der Digital-Analog-Wandler 16 wandelt das die Teststeigung beschreibende Digitalwort in einen Konstantstrom um, der als Eingangsgröße für den Integrationsverstärker 26 dient,

(6) der Integrationsverstärker 26 beginnt mit der Integration des von dem Digital-Analog-Wandler 16 gelieferten Kontantstromes,

(7) der ladbare Zähler 36 beginnt mit der Auszählung eines festen Zeitintervalls (T), das in Fig. 2 dargestellt ist, sobald der Komparator 32 Übereinstimmung zwischen

der Liniensteigungsspannung 29 und der Anfangsreferenzpositionsspannung 128 (V,) feststellt,

(8) das Referenzpositionsregister 10 wird mit einem eine Endreferenzposition beschreibenden Digitalwort neu geladen, welches von dem Digital-Analog-Wandler 12 in eine Endreferenzpositionsspannung (Vp) umgewandelt wird,

(9) 4er ^Qjnparator 32 stellt die Übereinstimmung zwischen der Liniensteigungsspannung 29 und der Endreferenzpositionsspannung 128 (Vp) fest und liefert ein entsprechendes Signal an den Fehlerdetektor AO,

"n.

(10) der Fehlerdetektor 40 liefert einen Impuls an das Rückkopplungsnetzwerk 47, der in dem Zeitpunkt beginnt, in welchem die Endreferenzpositionsspannung (Vp) von dem Komparator 32 angezeigt wird, und andauert, bis der ladbare Zähler 36 überläuft. Der spezifische Zählstand, der in den ladbaren Zähler 36 eingegeben wurde, ist so gewählt, daß er einer Zeit entspricht, welche langer ist als die Zeit, welche die Liniensteigungsspannung 29 im ungünstigsten Fall für den Übergang zwischen der Anfangsreferenzpositionsspannung (V,) und der Endreferenzpositionsspannung (Vp) benötigt. Die Fehlerimpulse werden dem Rückkopplungsnetzwerk 47 zum Abgleich des elektrisch veränderbaren Parameters 18 zugeführt, der den Integrationsverstärker 26 so steuert, daß die exakte Liniensteigungsspannung 29 erreicht wird.

In Fig. 3 sind Schaltungseinzelheiten des Funktionsgenerators 20 von Fig. 1 dargestellt. Das Referenzpositionsregister 10 wird aufgrund eines entsprechenden Ladeimpulses über den Datenbus 136 geladen. Das Steigungsregister 14 wird aufgrund eines entsprechenden Ladeimpulses 42 ebenfalls über den Datenbus 136 geladen. Die Einrichtung 18

zur elektrischen Veränderung eines Parameters umfaßt einen Verstärker 96, in dessen Rückkopplungspfad sich ein Feldeffekttransistor 92 befindet. Die von dem Rückkopplungsnetzwerk 47 gelieferte Schleifensteuerspannung 252 ändert den dynamischen Widerstand des Feldeffekttransistors 92, der seinerseits den Strom beeinflußt, der dem Integrationsverstärker 26 über den Widerstand 95 zugeführt wird. Der Kondensator 24 in dem Rückkopplungspf r_Ad des Integrationsverstärkers 26 führt die Intgration des die Steigung bestimmenden Stromes aus und liefert eine Integratorspannung 132. Diese wird in dem Summierverstärker 30 mit der Referenzpositionsspannung 128 kombiniert. Der Ausgang des Summierverstärkers 30 liefert die Achsenpositionsspannung für das Ablenkschaltungssignal 48 für eine Achsenrichtung des Anzeigesystems. Für die andere Achse des Anzeigesystems wird ein identisch ausgebildeter Liniengenerator verwendet. Um sicherzustellen, daß vor Beginn der Integration die Ausgangsspannung des Integrationsverstärkers 26 sich nicht ändert - eine solche Änderung würde die die Position bestimmende summierte Ausgangsspannung ändern - ist über den Integrationsverstärker 26 ein Löschschalter 22 · gelegt. Dieser Löschschalter 22 umfaßt zwei Feldeffekttransistoren 82 und 84, die von einem Löschschalter-Treiber 130 entweder in einem Arbeitspunkt mit sehr niedrigem Widerstand (eingeschaltet) oder in einem Arbeitspunkt mit sehr hohem Widerstand (ausgeschaltet) betrieben werden.Der Löschschalter-Treiber 130 umfaßt Vorspannstufen 104 und 118, einen Wandler 110 und einen Ausgangsschalttransistor 112.

Die in Fig. 4 dargestellte Hochfrequenz-Taktschaltung 38 umfaßt einen 40-MHz-Taktgenerator 178, der den internen Takt für den Zeitspurliniengenerator liefert. Der Komparator 32 überwacht kontinuierlich die Differenz zwischen der Liniensteigungsspannung 29 und der Referenzpositionsspannung 128 und liefert Signale an die Steuerlogik 34 und den

Fehlerdetektor 40 (Fig. 1). Das Ausgangssignal des Komparators 32 triggert ein Flip-Flop 174, nachdem ein erstes Schwellwertsteuersignal 274 den Löscheingang des Flip-Flops ausgelöst hat und die Liniensteigungsspannung der Anfangsreferenzpositionsspannung (Vj) gleich wird. Das Ausgangssignal des Flip-Flops 174 startet den ladbaren Zähler 36, der daraufhin während einer festen Zeitspanne zählt. Diese feste Zeitspanne wird durch den Zählstand bestimmt, der anfänglich aufgrund des Steuersignals 278 aus dem Display-Prozessor über den Datenbus 136 in den Zähler eingegeben wurde. Der ladbare Zähler umfaßt vier 4-Bit-Zählerschaltungen 186, 188, 190 und 192. Die Dauer der Zählzeit ist langer gewählt als die Zeit, die die Liniensteigungsspannung 29 tatsächlich benötigt, um die Endreferenzposxtionsspannung (V„) zu erreichen, um sicherzustellen, daß das Fehlersignal, das am Ausgang des Fehlerdetektors 40 erscheint und dessen Impulsbreite die Größe des Zeitfehlers kennzeichnet, stets positives Vorzeichen hat. Die addierte Zählzeit wird später in einem Schleifenfilter 44 (Fig. 1 und 5) entfernt.

Das zweite Schwellwertsteuersignal 276 löst den Löscheingang des Flip-Flops 176, das daraufhin auf ein Ausgangssignal des !Comparators 32 wartet. Dieses veranlaßt das Setzen des Flip-Flops 176 durch den nächsten 40-MHz-Taktimpuls 202 setzt, was zur Folge hat, daß das Ausgangssignal des Fehlerdetektors 204 einen hohen oder positiven Pegel annimmt. Die Impulsbreite des Fehlerdetektorsignals 204 bestimmt die Größe des Zeitfehlers während eines Testlaufes. Wenn der ladbare Zähler 36 überläuft, wird das Flip-Flop 196 bei dem nächsten von der Hochfrequenztaktschaltung 38 empfangenen Impuls gesetzt. Das Ausgangssignal nimmt daraufhin einen hohen Pegelwert an, durch welchen das NAND-Glied 198 umgeschaltet wird, derart daß an seinem Ausgang ein Signal mit niedrigem Pegelwert auftritt, wodurch das Fehlerdetektorsignal 204 beendet wird. Die spe-

zifische Impulsbreite des Fehlerdetektorsignals 204 wird von dem Rückkopplungsnetzwerk 47 aus der im folgenden anhand von Fig. 5 beschriebenen Weise verarbeitet.

Die in Fig. 5 dargestellten Schaltungen des Rückkopplungsnetzwerkes 47 von Fig. 1 umfassen eine analoge Fehlerfilter- und Verstärkungseinrichtung 254, ein Schleifenfilter 44 sowie einen Integrator 46. Das Fehlerdetektorsignal des Fehlerdetektors 40 bildet das einzige Eingangssignal für das Rückkopplungsnetz 47.

Ein Treiber 206 dient als Schalter, der an den Verbindungspunkt zwischen einem Widerstand 208 und einer- Diode 210 entweder Erde oder einen offenen Stromkreis anlegt. Wenn das Fehlerdetektorsignal 204 einen hohen Spannungspegel hat, bildet der Treiber 206 einen offenen Stromkreis für den genannten Verbindungspunkt, so daß Strom von der + 15 V-Spannungsquelle über den Widerstand 208 und die Diode 210 in einen Kondensator 218 fließt. Dieser Strom liegt etwa in der Größenordnung von 100 mA. Wenn das Fehlerdetektorsiganl 204 keinen höhnen Spannungspegel hat, was während der meisten Zeit der Fall ist, legt der Treiber 206 Erdpotential an den Verbindungspunkt zwischen den Widerstand 208 und der Diode 210, so daß die Diode 210 in Sperrichtung vorgespannt ist. Der sich ergebende Entladestromkreis, der über Wider-Stande 212, 214 und 216 und parallel über den Widerstand 220 verläuft, besitzt einen Gesamtwiderstandswert, der einige hundert Mal größer ist als der Wert des Widerstandes 208, so daß ein Leckstrom von einem kleinen Bruchteil eines Milliamperes von dem Kondensator 218 fließt. Wiederholte Fehlerimpulse verursachen infolgedessen einen Spannungsanstieg an dem Kondensator 218, bis der integrierte Ladestrom und der Entladestrom sich im Gleichgewicht befinden. Die resultierende mittlere Spannungsverstärkung entspricht näherungsweise dem Verhältnis zwischen dem Gesamtwiderstand des genannten Entladungskreises geteilt durch

den Widerstandswert des Widerstandes 208.

Das Schleifenfilter 44 stellt eine Einrichtung zur Steuerung der Transientencharakteristik des Rückkopplungsnetzwerkes 47 dar. Ein Kondensator 222 hat Integrationswirkung, wobei der Dämpfungsgrad durch einen Widerstand 224 begrenzt ist. Die Kombination aus dem Kondensator 222 und dem Widerstand 224 bildet ein Filter, das einen Ausgleichmechanismus für Schleifenübergangsverhalten und -Stabilität darstellt. Ein Widerstand 234 ermöglicht die Justierung des Schleifenverstärkungsgrades. Ein Widerstand 230 liefert in Kombination mit Widerständen 228 und 232 die notwendige Spannung zur Kompensation der in den ladbaren Zähler 36 (Fig.4) vorsorglich eingegebenen überschüssigen Verzögerungszeit. Diese überschüssige Verzögerung wird - wie erwähnt - eingegeben, um sicherzustellen, daß der digitale Fehlerdetektor 193 ausschließlich positive Zeitfehler liefert, so daß keine Treiber für negative Ströme in der analogen Fehlerfilter- und Verstärkungseinrichtung 254 erforderlich werden. Die resultierende Eingangsspannung an dem Schleifenfilter 44 besteht aus der Differenz zwischen der von dem Widerstand 230 gelieferten Spannung und der von der analogen Fehlerfilter- und Verstärkungseinrichtung 254 erzeugten Spannung. Diese resultierende Eingangsspannung . wird als Nettofehler bezeichnet.

Der Integrator 46 dient zur Akkumulierung der Fehlerausgangsspannung . Eine Langzeitverschiebung von Parametern des Liniengenerators wird durch eine Akkumulation des Fehlersignals am Integratorausgang während des Schleifenausgleichsvorganges kompensiert. Nach dem Abklingen des Ausgleichsvorganges bedarf es keines Nettofehlers mehr an dem Fehlerdetektoreingang 204. Auf diese Weise verursachen Langzeitveränderungen von Parametern des Liniengenerators nur minimale Fehlerabweichung. Ein·Widerstand 246 liefert eine Gleichstromvorspannung zum Ausgleich der Charakteristik

des elektrisch veränderbaren Parameters 18 (Fig. 1 und 3). Die von dem Ausgang des Integrators 46 gebildete Schleifensteuerspannung 252 dient zur Rückkopplungssteuerung für die Beeinflussung der Schaltung 18 zur elektrischen Veränderung eines Parameters (Fig. 3).

Zusätzlich zu dem Hochfrequenztaktgeber 38 und einigen logischen Steuerelementen, die in Fig. 4 dargestellt sind, enthält die Steuerlogik 34 die in Fig. 6 dargestellten Teile. Da der vorangehend beschriebene Testlauf während eines Anzeigewiederholintervalls stattfindet, bewirkt das Startsignal 209 für die Anzei'gewiederholung den Beginn der Logiksteueroperation mit einem Prüfsteuertakt 211, der von dem Display-Prozessor als countdown-Takt erzeugt wird und üblicherweise zur Bestimmung von Zeitintervallen dient. Dieser Takt hat eine Taktfrequenz, die wesentlich niedriger ist als 40 MHz. Der Prüfsteuertakt 212 wird von dem Integratorlöschschalter 22 und dem Digital-Analog-Wandler 12 für die Referenzposition entsprechend dessen Arbeitsgeschwindigkeit bestimmt, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel etwa 1 MHz beträgt. Die von der Steuerlogik 34 erzeugten Signale, deren Funktion weiter oben beschrieben wurde, sind die Integratorlösch-Steuerspannung 240, der Ladeimpuls 242 für das Steigungsregister 14, der Ladeimpuls 244 für das Referenzpositonsregister 10, die Steuerung 276 für den ersten Schwellwert sowie die Steuerung 278 für das Laden des Zählers 36.

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Claims (29)

1. Patentansprüche

   M^ Zeichen- und/oder Liniengenerator für eine Anzeigevor*· richtung, insbesndere zur Synthetikdarstellung auf einem Sichtgerät,
   gekennzeichnet, durch

   - eine Einrichtung (10, 12) zur Generierung einer Referenzposition für ein Zeichen oder eine Linie auf der Anzeigevorrichtung,

   - eine Einrichtung (14, 16) zur Generierung der Steigung des Zeichens oder der Linie auf der Anzeigevorrichtung für die Bildung des Zeichens oder der Linie,

   - sowie eine Einrichtung (32, 33, 40, 47/ 18), mittels derer ein sich auf der Anzeigevorrichtung bewegender Strahl über eine Zeitspanne in Bezug auf eine spezifische Anfangsposition und eine spezifische Endposition prüfbar und korrigierbar ist.
2. 2. Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der Einrichtung (10, 12) zur Generierung der Referenzposition und der Einrichtung (14, 16) zur Generierung der Steigung mit einem Summierverstärker (30) zur Erzeugung des Ablenkungssignals (48) für eine der Ablenkkoordinaten der Anzeigevorrichtung verbunden ist.
3. 3· Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Generierung der Steigung einen Integrator (24, 26) beinhaltet.
4. 4. Generator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Generator (24, 26) eine Einrichtung (18) zur elektrischen Veränderung eines Parameters für die Kompensierung von Bauteileänderungen zugeordnet ist.
5. 5. Generator nach Anspruch 4, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Einrichtung (18) zur elektrischen Veränderung

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   eines Parameters einen veränderbaren Widerstand (92) umfaßt.
6. 6. Generator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung für die Prüfung und Korrektur des Strahles eine Rückkopplungseinrichtung (32, 40, 47) umfaßt, die von den Ausgängen der Einrichtungen zur Generierung der Referenzposition und der Steigung zu der genannten Einrichtung (18) zur elektrischen Veränderung eines Parameters führt.
7. 7· Generator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungseinrichtung zur Einstellung der in der Einrichtung zur Generierung der Steigung vorhandenen Einrichtung (.18) zur elektrischen Veränderung eines Parameters dient.
8. 8. Generator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a durch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (28) zur Verstärkungsregelung vorgesehen ist, mittels derer die Größe der darzustellenden Linie oder des darzustellenden Zeichens justierbar ist.
9. 9· Generator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch

   τ einen Komparator (32) zur Durchführung periodischer Positionstests mittels einer Ablenksignalkomponenten für die Anzeigevorrichtung über eine definierte Zeitspanne, - eine Detektoreinrichtung (34, 36, 38, 40) zur Bestimmung der Größe des mit Hilfe des genannten Komparators (32) ermittelbaren Zeitfehlers,

   sowie dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungseinrichtung zum Abgleich der Einrichtung zur Generierung der Steigung auf der Basis des von der Detektoreinrichtung bestimmten Fehlerbetrages dient.
10. 10. Generator nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (28) zur Verstärkungsregelung durch ein Steuersignal (4) zur Betriebsartwahl Zeichen/Linie beeinflußbar ist.
11. 11. Generator nach Anspruch 8 oder 9, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung einen ladbaren Zähler (36) zur Bestimmung der festen Zeitspanne für die genannten Positionsprüfungen umfaßt.
12. 12. Generator nach Anspruch 8 oer 9/ d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Rückkopplungseinrichtung eine mit dem Ausgang der Detektoreinrichtung (193, Fig. 4) verbundene Verstärkerschaltung (42, Fig. 1; 254, Fig. 5) zur Verstärkung des den Zeitfehler beinhaltenden Ausgangssignals der Detektoreinrichtung umfaßt.
13. 13. Generator nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungseinrichtung ferner ein mit dem Ausgang der Verstärkerschaltung (42) verbundenes Schleifenfilter (44) zur Steuerung der Ausgleichseigenschaften der Rückkopplungsschleife umfaßt.
14. 14. Generator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungseinrichtung ferner einen mit dem Ausgang des Schleifenfilters (44) verbundenen Integrator (46) zur Minimierung der Größe eines statischen Fehlers für Bauteileveränderungen mit sehr großer Zeitkonstante sowie zur Erzeugung eines Steuersignals für die Einrichtung zur Generierung der Steigung umfaßt.
15. 15·Generator nach Anspruch 1, gekennzeichnet

    - ein erstes Register (10) für die Aufnahme von in eine analoge Darstellung umzuwandelnden Referenzpositionsdaten (2),

    einen ersten Digital-Analog-Wandler (12) zur Umwandlung eines in dem ersten Register (10) vorhandenen Digitalwortes in ein Analogsignal (128) welches die Referenzposition bezüglich einer Koordinate auf der Anzeigevorrichtung repräsentiert,

    ein zweites Register (14) zur Aufnahme von in eine analoge Darstellung umzuwandelnden die Steigung des Zeichens oder der Linie beschreibenden Daten (6 bzw. 8), einen zweiten Digital-Analog-Wandler (16) zur Umwandlung eines in dem zweiten Register (14) vorhandenen Digitalwortes in ein Analogsignal,

    eine Einrichtung (18) zur elektrischen Veränderung eines Parameters für die Kompensation von auf Temperaturabhängigkeit oder Alterung zurückzuführenden Bauelementeveränderungen,

    einen mit dem Ausgang der Einrichtung (18) zur elektrischen Veränderung eines Parameters verbundenen Integrator (24, 26) zur Erzeugung der Steigung des Zeichens oder der Linie,

    eine mit dem Ausgang des Integrators (24, 26) verbundene und durch ein Steuersignal (4) zur Betriebsartwahl Zeichen/Linie beeinflußbare Einrichtung (28) zur Verstärkungsregelung für die Justierung der Größe der Linie oder des Zeichens,

    einen Summierverstärker (30) für die Summierung der Ausgangssignale des ersten und des zweiten Digital-Analog-Wandlers (12 bzw. 16) und zur Erzeugung einer Ablenkspannung für eine Koordinatenrichtung der Anzeigevorrichtung, einen Komparator (32) zum Vergleich des Ausgangssignals des ersten Digital-Analog-Wandlers (12) mit dem Ausgangssignal des Integrators (24, 26) und zur Erzeugung eines Fehlersignals zum Zwecke der Prüfung der Strahlposition, eine durch das Ausgangssignal des Komparators (32) beeinflußbare Steuereinrichtung (33) für die Prüfung und Korrektur eines sich auf der Anzeigevorrichtung bewegenden Strahles in Bezug auf eine vorbestimmte Zeitspanne und

    eine spezifische Anfangs- und eine spezifische Endposition,

    - eine durch den Ausgang des {Comparators (32) und der Steuereinrichtung (33) beeinflußbare Detektoreinrichtung (40) zur Erzeugung eines Rückkopplungssignals

    - sowie eine durch den Ausgang des Detektors (40) beeinflußbare Rückkopplungseinrichtung (47) für den Abgleich der Einrichtung (18) zur elektrischen Veränderung eines Parameters der Einrichtung zur Generierung der Steigung.
16. 16. Generator nach Anspruch 15, dad u r c h gekennzeichnet, daß die Einrichtung (18) zur elektrischen Veränderung eines Parameters ein veränderbares Widerstandselement (92) beinhaltet.
17. 17- Generator nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Integrator eine Löscheinrichtung (22) zur Rückstellung in einen neutralen Ausgangszustand umfaßt.
18. 18. Generator nach Anspruch 15, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (33) einen ladbaren Zähler (36) umfaßt, der durch ein Eingabedatenwort (50) auf einen spezifischen Zählwert voreinstellbar und durch ein Startsignal (278) der Steuereinrichtung (33) beeinflußbar ist.
19. 19. Generator nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (33) ferner einen Hochfrequenztaktgeber (38) umfaßt.
20. 20. Generator nach Anspruch 15, d ad u r c h gekennzeichnet, daß die Rückkopplungseinrichtung (47) eine mit dem Ausgang der Detektoreinrichtung (40) verbundene Verstärkerschaltung (42) zur Verstärkung des einen Zeitfehler beinhaltenden Ausgangssignals der Detektoreinrichtung (40) umfaßt.
21. 21. Generator nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungseinrichtung (47) ferner ein mit dem Ausgang der Verstärkerschaltung (42) verbundenes Schleifenfilter (44) zur Steuerung der Ausgleichseigenschaften der Rückkopplungsschleife umfaßt.
22. 22.Generator nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungseinrichtung (47) ferner einen mit dem Ausgang des Schleifenfilters (44) verbundenen Integrator (46) zur Minimierung des Betrages eines statischen Fehlers aufgrund von Bauelementeänderungen mit sehr großer Zeitkonstante und zur Erzeugung eines Steuersignals für die Einrichtung (18) zur elektrischen Veränderung eines Parameters umfaßt.
23. 23· Verfahren zur Erzeugung einer hochgenauen Zeitspurlinie in einem Anzeigesystem, insbesondere einem Sichtgerät, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte :

    - Generierung einer Referenzposition für ein Zeichen oder eine Linie auf einer Anzeigevorrichtung,

    - Generierung einer Steigung für das Zeichen oder die Linie auf der Anzeigevorrichtung zur Bildung des Zeichens oder der Linie,

    - Summierung der Referenzposition und der Steigung des Zeichens oder der Linie in einem Verstärker zur Erzeugung eines Ablenksignals für jeweils eine Koordinatenrichtung (Achse) der Anzeigevorrichtung,

    - Durchführung periodischer Positionsprüfungen der axialen Ablenksignale über eine definierte Zeitspanne,

    - Bestimmung der Größe des Zeitfehlers aus den genannten Positionsprüfungen,

    - und Abgleich der Einrichtung zur Generierung der Steigung mittels einer Rückkopplungseinrichtung auf der Basis der Größe des Zeitfehlers.
24. 24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt der Generierung einer Steigung des Zeichens oder der Linie die Integrierung eines von einer Einrichtung zur elektrischen Veränderung eines Parameters gelieferten Konstantstromes beeinhaltet.
25. 25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur elektrischen Veränderung eines Parameters ein veränderbares Widerstandselement enthält.
26. 26. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (18) zur elektrischen Veränderung eines Parameters durch die Rückkopplungseinrichtung (47) gesteuert wird.
27. 27. Verfahren nach Anspruch 23,. d a d u r c h gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt der Durchführung periodischer Positionsprüfungen das Bewegen eines Strahles auf der Anzeigevorrichtung wahrend einer definierten Zeitspanne in Bezug auf eine spezifische Anfangsposition und eine spezifische Endposition beinhaltet.
28. 28. Verfahren nach Anspruch 23/ dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführung der Positionsprüfurigen folgende Verfahrensschritte beinhaltet:

    - Es wird ein eine Anfangsreferenzposition beschreibendes Digitalwort in ein Referenzpositionsregister (10) geladen,

    - es wird ein eine spezifische Teststeigung beschreibendes Digitalwort in ein Steigungsregister ( 14) geladen,

    - es wird ein spezifischer Zähiwert (50) in einen ladbaren Zähler (36) geladen,

    - das die Anfangsreferenzposition beschreibende Digitalwort wird in eine der Anfangsreferenzposition entsprechende Spannung (128) umgewandelt, .

    - das die genannte Steigung beschreibende Digitalwort wird

    in einen konstanten Strom umgewandelt,

    - der aus dem die Teststeigung beschreibenden Digitalwort abgeleitete konstante Strom wird zur Bildung einer Liniensteigungsspannung (29) integriert,

    - durch Aktivierung des Zahles (36) in dem Zeitpunkt, in welchem die Anfangsreferenzpositionsspannung (128) und die durch Integration des konstanten Stromes gebildete Liniensteigungsspannung (29) einander gleich sind, wird eine Prüfzeit abgezählt,

    - es wird ein eine Endreferenzposition beschreibendes Digitalwort zur Umwandlung in eine Endreferenzpositionsspan'-nung in das Referenzpositionsregister (10) geladen,

    - es wird ein Fehlersignal als Differenz zwischen der Zeit, in welcher die durch Integration des konstanten Stromes gebildete Liniensteigungsspannung der Endpositionsreferenzspannung gleich wird und de Zeit, in welcher das Prüfzeitintervall ausgezählt ist, gemessen,

    - die Einrichtung zur Integration des aus dem in dem Steigungsregister gespeicherten Digitalwort abgeleiteten und mithin der Steigung entsprechenden Stromes wird auf die gewünschte genaue Steigung abgeglichen, indem ein Rückkopplungsnetzwerk mit dem periodisch gemessenen Fehlersignal beaufschlagt wird.
29. 29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzichnet, daß im Zusammenhang mit dem Abgleich der Integriereinrchtung ein in dieser vorhandenes elektrisch veränderbares Widerstandselement von dem genannten Rückkopplungsnetzwerk mit einer Schleifensteuerspannung beaufschlagt wird.