DE3324552A1 - Verfahren und vorrichtung zur erzeugung sowohl einer vertikalen als auch einer horizontalen glaettung von konvergenzkorrektursignalen in einem digitalen konvergenzsystem - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur erzeugung sowohl einer vertikalen als auch einer horizontalen glaettung von konvergenzkorrektursignalen in einem digitalen konvergenzsystem

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DE3324552A1 DE19833324552 DE3324552A DE3324552A1 DE 3324552 A1 DE3324552 A1 DE 3324552A1 DE 19833324552 DE19833324552 DE 19833324552 DE 3324552 A DE3324552 A DE 3324552A DE 3324552 A1 DE3324552 A1 DE 3324552A1
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Description

vertikalen als auch einer horizontalen Glättung
von Konvergenzkorrektursignalen in einem
digitalen Konvergenzsystem
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung sowohl einer vertikalen als auch einer horizontalen Glättung von Konvergenzkorrektursignalen für die Ablenkung eines Elektronenstrahls, der sich periodisch über die innere Oberfläche einer Kathodenstrahlröhre bewegt. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen linearen Interpolator für ein digitales Konvergenzsystem, mit dem sowohl eine vertikale als auch eine horizontale Glättung von Konvergenzkorrektursignalen erzeugt werden kann.
Die Darstellung auf einer Kathodenstrahlröhre (CRT) umfaßt eine Vielzahl von Bildzeilen, die auf der Röhre erzeugt werden. Die Bildzeilen werden längs der inneren Oberfläche der Kathodenstrahlröhre mit Elektronenstrahlen aufgezeichnet, die in der Röhre erzeugt werden. Die Intensität der Elektronenstrahlen wird während der Aufzeichnung auf der inneren Oberfläche der Kathodenstrahlröhre gesteuert, wobei die Aufzeichnung typischerweise von links nach rechts, von oben nach unten fortschreitet. Da die Elektronenstrahlen häufig während der Aufzeichnung Konvergenzabweichungen zeigen, ist eine Kovergenzkorrektur erforderlich, die gewährleistet, daß die Elektronenstrahlen, gewöhnlich drei an der Zahl, auf den richtigen Stellen längs der inneren Oberfläche der Kathodenstrahlröhre während der Aufzeichnung konvergieren. Ein digitales Konvergenzkorrektursystem erzeugt eine solche Kon-
vergenzkorrektur durch die Synthetisierung einer Konvergenzwellenform, die Konvergenzspulen im Hals der Kathodenstrahlröhre zur Ablenkung von einem der Elektronenstrahlen beaufschlagt und dabei die erforderliche Konvergenz hervorruft. Eine ähnliche Konvergenzwellenform beaufschlagt die Spulen für die Ablenkung der anderen Elektronenstrahlen. Die Konvergenzwellenform wird auf die folgende Weise synthetisiert.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist der Schirm der Kathodenstrahlröhre in eine Matrix von NxN Blöcke 10 aufgeteilt, wobei jedem Block ein entsprechender Digitalwert zugeordnet ist. Beispielsweise kann eine 16 χ 16 Matrix benutzt werden. Die Elektronenstrahlen können z.B. über die Blöcke längs der inneren Oberfläche der Kathodenstrahlröhre von links nach rechts, von oben nach unten periodisch bewegt werden. Wenn die Elektronenstrahlen damit beginnen, eine erste Bildzeile in der ersten Zeile 1OA der Matrix aufzuzeichnet, wird der erste Block 10Al adressiert. Es wird ein diesem ersten Block 10Al entsprechender Digitalwert erzeugt, wobei dieser Digitalwert dazu verwendet wird, die Konvergenzwellenform zu synthetisieren. Wenn die Elektronenstrahlen den nächsten horizontal benachbarten Block 10A2 längs der ersten Bildzeile der ersten Zeile adressieren, wird ein anderer Digitalwert erzeugt, der dem horizontal benachbarten Block 10A2 entspricht. Sobald die Elektronenstrahlen in der Aufzeichnung des Rests der ersten Bildzeile der besagten ersten Zeile 1OA über andere Blöcke längs der inneren Oberfläche der Kathodenstrahlröhre fortfahren, werden andere Digitalwerte erzeugt. Jeder dieser Digitalwerte stellt eine Sprungfunktion dar. Alle Digitalwerte sind aneinandergekettet. Durch die Zusammenkettung der sequentiell erzeugten digitalen Werte wird eine Spannungswellenform
ml VT *y. A Λ ■* " * ** λ Λ
erzeugt, die der ersten Bildzeile der ersten Zeile 1OA zugeordnet ist. Die Spannungswellenform hat eine Vielzahl horizontaler Diskontinuitäten. Eine horizontale Diskontinuität stellt eine abrupte Zu- oder Abnahme der Spannung dar, die zwischen benachbarten zusammengeketteten Sprungfunktionen der Wellenform vorkommt.
Herkömmliche Filtertechniken werden dazu benutzt, jede horizontale Diskontinuität der Spannungswellenform in einen glatten Übergang umzuwandeln, wobei eine kontinuierliche Konvergenzwellenform erzeugt wird, die der besagten ersten Bildzeile der ersten Zeile zugeordnet ist. Die kontinuierliche Konvergenzwellenform beaufschlagt die Konvergenzablenkspulen im Hals der Kathodenstrahlröhre, um einen der drei Elektronenstrahlen abzulenken. Die beiden anderen Elektronenstrahlen werden in ähnlicher Weise, wie oben beschrieben wurde, abgelenkt, wobei die drei Elektronenstrahlen konvergieren. Die drei konvergierten, abgelenkten Elektronenstrahlen erzeugen die erste Bildzeile der ersten Zeile. Eine Technik für die Umwandlung jeder horizontalen Diskontinuität der Spannungswellenform in einen glatten Übergang ist im "IBM Technical Disclosure Bulletin", Vol. 21, No. 1, Juni 1978 in dem Aufsatz "CONVERGENCE CORRECTION FOR CRT DISPLAYS", von M-. Brandon beschrieben.
Die Elektronenstrahlen laufen in ihre ursprüngliche Lage zurück und beginnen mit der Aufzeichnung längs der zweiten Bildzeile, der ersten Zeile 1OA, die mit dem ersten Block 10Al anfängt. Eine weitere kontinuierliche Konvergenzwellenform wird entwickelt, die der zweiten Bildzeile in gleicher Weise zugeordnet ist, wie dies in Verbindung mit der ersten Bildzeile der ersten Zeile 1OA oben erläutert wurde.
Die erste und die zweite Bildzeile befinden sich innerhalb der gleichen Zeile 1OA. Deshalb werden die gleichen Digitalwerte für jede Bildzeile erzeugt. Die gleiche kontinuierliche Konvergenzwellenform wird für jede Bildzeile entwickelt. Hieraus ergibt sich, daß die erste und die zweite Bildzeile als ungefähr parallel zueinander in Erscheinung treten.
Andere kontinuierliche Konvergenzwellenformen werden entwickelt, die den Zwischenbildzeilen der ersten Zeile 1OA zugeordnet sind. Wenn die Elektronenstrahlen mit der Aufzeichnung der letzten der ersten Zeile 1OA beginnen, die mit dem Block 10Al anfängt, wird wieder eine andere Konvergenzwellenform in gleicher Weise wie oben beschrieben entwickelt. Wenn die Elektronenstrahlen jedoch mit der Aufzeichnung der ersten Bildzeile der zweiten Zeile 1OB beginnen, wird der erste Block 10Bl der zweiten Zeile 1OB adressiert. Die Digitalwerte in den Blöcken der zweiten Zeile 1OB können von jedem der jeweiligen Digitalwerte in den Blöcken der ersten Zeile 1OA verschieden sein. Da die Digitalwerte in den Blöcken der zweiten Zeile 1OB verschieden sind, wird auch eine hinsichtlich der Bildzeilen der ersten Zeile 1OA verschiedene Konvergenzwellenform in Verbindung mit den Bildzeilen der zweiten Zeile 1OB entwickelt. Aus diesem Grunde treten die Bildzeilen der ersten Zeile 1OA in Erscheinung. Die auf die Bildzeilen der zweiten Zeile 1OB bezogene gegenüber der ersten Zeile 1OA verschiedene Konvergenzwellenform und die hieraus sich ergebende nicht parallele Beziehung zwischen der Konvergenzwellenform führt zu einer sichtbaren Diskontinuität, d.h. zu einem abrupten Übergang zwischen der ersten und der zweiten Zeile und insbeson-' dere zwischen der letzten Bildzeile der ersten Zeile 1OA und der ersten Bildzeile der zweiten Zeile 1OB. Dieser abrupte Übergang wird als vertikale Diskontinuität bezeichnet.
In Fig. 2 der Zeichnung ist ein verzerrtes Rasterfeld dargestellt, ein Rasterfeld ist definitionsgemäß eine Vielzahl von Bildzeilen, die von den Elektronenstrahlen auf der inneren Oberfläche der Kathodenstrahlröhre aufgezeichnet werden. Die Bildzeilen werden innerhalb eines Teils der in Fig. 1 dargestellten Matrixblöcke 10 aufgezeichnet. Da die Digitalwerte, die den Blöcken der ersten Zeile zugeordnet sind, von Digitalwerten verschieden sind, die den Blöcken der zweiten Zeile zugeordnet sind, tritt eine vertikale Diskontinuität 12 zwischen der letzten Bildzeile der ersten Zeile 1OA und der ersten Bildzeile der zweiten Zeile 1OB auf. Da die Digitalwerte, die den Blöcken in der zweiten Zeile 1OB zugeordnet sind, von den Digitalwerten verschieden sind, die den Blöcken in der dritten Zeile IOC zugeordnet sind, tritt eine weitere vertikale Diskontinuität 14 zwischen der letzten Bildzeile der zweiten Zeile 1OB und der ersten Bildzeile der dritten Zeile IOC auf. Tatsächlich erscheinen, wie sich aus Fig. 2 ergibt, vertikale Digitalwerte, die jedem der Blöcke in jeder Zeile zugeordnet sind. Die vertikalen Diskontinuitäten (z.B. 12 und 14 gemäß Fig. 2) können nicht unter Verwendung herkömmlicher Filtertechniken beseitigt werden, weil diese Filtertechniken dazu benutzt werden, den Übergang zwischen benachbarten Punkten auf einer Ausgangswellenform, z.B. einer Konvergenzwellenform zu glätten. Da das digitale Konvergenzsystem nach dem bekannten Stand der Technik die verschiedenen Digitalwerte, die jedem der Blöcke einer Zeile in bezug auf die jeweiligen Blöcke der nächsten benachbarten Zeile zugeordnet sind, nicht berücksichtigt, haben die Konvergenzsysteme gemäß dem bekannten Stand der Technik den abrupten Übergang zwischen den Gruppen von Bildzeilen, die in zwei benachbarten Zeilen der Matrix anzutreffen sind, nicht geglättet. Deshalb treten die vertikalen Diskontinuitäten im Rasterfeld zwischen benachbarten Zeilen der Matrix auf.
Diese vertikalen Diskontinuitäten stellen im Hinblick auf eine schriftzeichenorientierte Darstellung so lange kein Problem dar, wie die Lage jedes Schriftzeichens in der zeichenorientierten Darstellung auf das Zentrum eines Matrixblocks beschränkt ist. Jedoch für eine graphische Darstellung können vertikale Diskontinuitäten ein schwieriges Problem darstellen.' Wenn z.B. ein kuchenförmiges Schaubild auf einer Kathodenstrahlanzeige dargestellt wird und ein Kreissektor des Kuchens mit einem roten Füllmuster versehen werden soll, kann ein verzerrtes Rasterfeld, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, und eine Vielzahl vertikaler Diskontinuitäten aufweist, zu Lücken in diesem Kreissektor, beispielsweise entsprechend der Diskontinuität 12 der Fig. 2, oder zu leuchtenden roten Bereichen in diesem Kreissektor führen, z.B. entsprechend der Diskontinuität 14 in Fig. 2.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung sowohl einer vertikalen als auch einer horizontalen Glättung von Konvergenzkorrektursignalen zu entwickeln', die unter Verminderung, wenn nicht gar Vermeidung der oben beschriebenen Nachteile des bekannten Stands der Technik minimale oder keine abrupten Übergänge zwischen der letzten Bildzeile einer gerade aufgezeichneten Zeile und der ersten Bildzeile der nächsten vertikal orientierten Zeile der Matrix aufweisen.
Diese Aufgabe wird im wesentlichen durch die im Anspruch 1 beschriebenen Maßnahmen gelöst. Gemäß der Erfindung werden die abrupten Übergänge, die in den Rasterfeldern des bekannten Stands der Technik vorkommen, minimisiert, wenn nicht gar beseitigt, indem einer Bildzeile in jedem Block einer jeden Zeile der Matrix ein Wert zugeordnet wird und indem zwischen zwei benachbarten Werten, die der einen Bildzeile in zwei benachbarten vertikalen Blöcken
angeordnet sind, interpoliert wird, um die geeignete vertikale Lage der Bildzeile zu bestimmen, die zwischen der einen Bildzeile in den beiden benachbarten, vertikal orientierten Blöcken liegt, wobei die den Blöcken der nächsten vertikal orientierten Zeile der Matrix zugeordneten Werte berücksichtigt werden, wenn die Blöcke der gerade aufgezeichneten Zeile abgetastet werden.
Die Vorrichtung zur Minimisierung, wenn nicht gar Beseitigung, des abrupten Übergangs zwischen der letzten Abtastlinie der gerade aufgezeichneten Zeile und der ersten Abtastlinie der nächsten vertikal orientierten Zeile der Matrix soll in weiterer Ausgestaltung der Erfindung ein Minimum an Speicherkapazität benötigen. Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist noch darin zu sehen, daß Variationen in der Zahl der Bildzeilen je Zeile der Matrix kompensiert werden, während der abrupte Übergang minimisiert wird.
Gemäß der Erfindung wird eine Bildzeile in jedem Block einer jeden Zeile der Matrix ein Wert zugeordnet. Es wird ein linearer Interpolator benutzt, um zwischen jeweils zwei benachbarten Werten zu interpolieren, die einer Bildzeile in zwei benachbarten vertikal orientierten Blöcken zugeordnet sind. Als Reaktion hierauf erzeugt der lineare Interpolator ein Ausgangssignal, das die Konvergenzspulen im Hals der Kathodenstrahlröhre beaufschlagt, um einen der drei Elektronenstrahlen abzulenken. Der lineare Interpolator gemäß der vorliegenden Erfindung wird ebenso dazu verwendet, die beiden anderen der drei Elektronenstrahlen abzulenken. Die Größe des Ausgangssignals hängt von den Werten, die der Bildzeile in den beiden benachbarten, vertikal orientierten Blöcken zugeordnet sind, von der Anzahl der aufzuzeichnenden Bildzeilen in der gerade abgetasteten Zeile und von der Lage der Bildzeilen ab, die in
- /IU -
der gerade abgetasteten Zeile aufgezeichnet wird. Die Größe des Ausgangssignals bestimmt die äußerste Grenze der vertikalen Lage der Bildzeilen, die zwischen den Bildzeilen liegen, denen jeweils die beiden benachbarten Werte zugeordnet sind. Bei der Interpolation zwischen diesen beiden benachbarten Werten wird die Zahl der Bildzeilen, die in der gerade abgetasteten Zeile aufzuzeichnen sind, berücksichtigt. Die Lage der gerade aufgezeichneten Bildzei-le in der gerade abgetasteten Zeile wird ebenfalls berücksichtigt. Deshalb hängt die Größe des Ausgangssignals des linearen Interpolators hiervon ab. Die vertikale Lage wird dabei ebenfalls bestimmt. Die Größe des Ausgangssignals ändert sich allmählich von einer Bildzeile einer gerade aufgezeichneten Zeile zu einer entsprechenden Bildzeile der benachbarten vertikal orientierten Zeile. Deshalb findet ein glatter Übergang zwischen der einen Bildzeile der gerade aufgezeichneten Zeile und der entsprechenden Bildzeile der benachbarten vertikal orientierten Zeile statt.
Zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe trägt auch eine Kompensationsanordnung bei, mit der Änderungen in der Anzahl der aufzuzeichnenden Bildzeilen in jeder Zeile der Matrix kompensiert werden können. In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Minimum an Speicherplätzen verwendet. Ein einziger Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) wird zur Speicherung der Werte benutzt, die der einen Bildzeile in jedem Block von jeder Zeile zugeordnet sind.
Weitere Bereiche der Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung. Die Einzelheiten der Beschreibung und die besonderen Beispiele beziehen sich auf eine bevorzugte Ausfuhrungsform der Erfindung und sind zur Erläuterung bestimmt, wobei
verschiedene Abwandlungen und Modifikationen im Rahmen und im Bereich der Erfindung liegen, was für Fachleute aus der ausführlichen Beschreibung ersichtlich ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, aus dem sich weitere Einzelheiten, Merkmale sowie Vorteile ergeben.
Es zeigen:
Fig. 1 die Art, wie der Schirm einer Kathodenstrahlröhre in eine Matrix von Blöcken aufgeteilt ist, von denen jeder einen ihm zugeordneten Digitalwert hat,
Fig. 2 ein Rasterfeld nach dem herkömmlichen Stand der Technik innerhalb eines Teils der Matrix der in Fig. 1 dargestellten Blöcke, wobei eine vertikale Diskontinuität zwischen jeder der Zeilen des Rasterfelds auftritt,
Fig. 3a ein flaches Rasterfeld als ein gewünschtes Ergebnis, das mit der vorliegenden Erfindung erreicht werden soll,
Fig. 3b ein korrigiertes Rasterfeld, ein Ergebnis, das mit der vorliegenden Erfindung tatsächlich erreichbar ist,
Fig. 3c eine Matrix von Werten, die jeweils der in Fig. 1 dargestellten Matrix von Blöcken entsprechen,
Fig. 4a eine Ausführungsform eines linearen Interpolators der vorliegenden Erfindung einschließlich der Kompensationsanordnung für die Kompensation
von Änderungen der Zahl der Bildzeilen, die in jeder Reihe der in Fig. 1 dargestellten Matrix aufgezeichnet werden,
Fig. 4b ein Zeitdiagramm von Spannungen, die in der Kompensationsanordnung gemäß Fig. 4a auftreten,
Fig. 5a eine besonders vorteilhafte Ausführungsform eines linearen Interpolators gemäß der vorliegenden Erfindung und
Fig. 5b ein Zeitdiagramm eines Taktsignals, das zur Steuerung der Ausführungsform gemäß Fig. 5a verwendet wird, und zusätzliche Daten, die dem Taktsignal zugeordnet sind.
Ein volles Verständnis für die mit der vorliegenden Erfindung erzielbaren Ergebnisse wird unter Bezugnahme auf die Fig. 3a-3c der Zeichnung erhalten. In Fig. 3a ist ein weiteres Rasterfeld dargestellt, wobei die Elektronenstrahlen die Bildzeilen des weiteren Rasterfelds erzeugen, dessen Bildzeilen innerhalb eines Teils der Matrix der Blöcke 10, die in Fig. 1 dargestellt sind, aufgezeichnet sind. Eine Vielzahl flacher Bildzeilen sind innerhalb jeder der Zeilen 1OA und 1OB des Rasterfelds dargestellt.. Als Folge davon sind keine horizontalen Diskontinuitäten, vorhanden. Da keine abrupten Übergänge zwischen der gerade aufgezeichneten Zeile und der nächsten benachbarten-Zeile der Matrix vorhanden sind, gibt es darüberhinaus keine vertikalen Diskontinuitäten im Rasterfeld gemäß Fig. 3a. Tatsächlich stellt die Fig. 3a das gewünschte Ergebnis dar, das die vorliegende Erfindung zu erreichen, versucht, d.h. die völlige Abwesenheit von irgendwelchenhorizontalen oder vertikalen Diskontinuitäten.
In Fig. 3b ist ein zusätzliches Rasterfeld dargestellt. Eine Vielzahl von Bildzeilen werden von Elektronenstrahlen auf der inneren Oberfläche einer Kathodenstrahlröhre innerhalb der Fig. 1 aufgezeichnet. Die Fig. 3b zeigt ein korrigiertes Rasterfeld, das tatsächliche Ergebnis, das mit der vorliegenden Erfindung wirklich erzielbar ist. Obwohl die Bildzeilen in jeder Zeile der Matrix gemäß Fig. 3b nicht vollkommen flach sind, ist ein -Übergang von einem Block zu einem nächsten, benachbarten, horizontal angeordneten Block längs einer Bildzeile vergleichsweise glatt. Beispielsweise sind die in Fig. 3b dargestellten Übergänge 11 und 13 vergleichsweise glatt. Da weiterhin keine abrupten Übergänge zwischen Zeilen, z.B. zwischen den Zeilen 1OA und 1OB vorhanden sind, gibt es keine sichtbaren vertikalen Diskontinuitäten im Rasterfeld gemäß Fig. 3b. Die wirkliche Abwesenheit vertikaler Diskontinuitäten im Rasterfeld gemäß Fig. 3b stellt das aktuelle Ergebnis dar, das mit dem linearen Interpolator der vorliegenden Erfindung erzielt wird.
Aus Fig. 3c ist ersichtlich, daß einer Bildzeile in jedem Block einer jeden Zeile ein Wort zugeordnet ist. Der lineare Interpolator der vorliegenden Erfindung speichert diese Werte. In Übereinstimmung mit den gespeicherten Werten erzeugt der lineare Interpolator ein Ausgangssignal hierauf. Das Ausgangssignal beaufschlagt die Konvergenzspulen im Hals der Kathodenstrahlröhre, um einen der drei Kathodenstrahlen abzulenken. Lineare Interpolatoren werden auch dazu verwendet, die anderen beiden Elektronenstrahlen abzulenken. Die vereinigte Wirkung dieser Ablenkungen besteht darin, die sichtbare Auswirkung der vertikalen Diskontinuitäten zu minimisieren. Es ist jedoch die Größe des Ausgangssignals, die den Grad der notwendigen Konvergenz bestimmt, um die sichtbaren Auswirkungen der vertikalen Diskontinuitäten zu minimisieren.
Wenn die Elektronenstrahlen in der Kathodenstrahlröhre die besagte eine Bildzeile in einem Block einer Zeile der Matrix aufzeichnen, wird in Reaktion hierauf vom linearen Interpolator ein Ausgangssignal erzeugt, dessen Größe eine Funktion des Werts ist, der diesem Block zugeordnet ist. Die Größe des Ausgangssignals ändert sich jedoch in Abhängigkeit von der besonderen Bildzeile, die gerade in .der abgetasteten Zeile aufgezeichnet wird. Genauer gesagt, ändert sich die Größe in Abhängigkeit von der Zahl der Bildzeilen, die in der gerade abgetasteten Zeile aufzuzeichnen sind, und von der Lage der gerade aufgezeichneten Bildzeile in der abgetasteten Zeile. Um die Größe des vom linearen Interpolator zu erzeugenden Ausgangssignals zu bestimmen, wenn die Elektronenstrahlen die Bildzeilen aufzeichnen, die zwischen der einen Bildzeile zweier benachbarter, vertikal orientierter Blöcke liegen, interpoliert der lineare Interpolator der vorliegenden Erfindung zwischen den Werten, die den beiden benachbarten vertikal orientierten Blöcken zugeordnet sind. Als Folge der Interpolation ändert sich die Größe des Ausgangssignals allmählich, sobald die Elektronenstrahlen die Bildzeilen aufzeichnen, die sich zwischen den einen Bildzeilen befinden. Die Größe schwankt zwischen der Größe des Ausgangssignals, wenn die eine Bildzeile eines Blocks aufgezeichnet wird, bis zur Größe des Ausgangssignals, wenn die eine Bildzeile des nächsten benachbarten vertikal orientierten Blocks aufgezeichnet wird. Als Ergebnis der allmählichen Änderung der Größe des vom linearen Interpolator erzeugten Ausgangsεignals, wenn die zwei benachbarten, vertikal orientierten Zeilen der Matrix zugeordneten Bildzeilen aufgezeichnet werden, findet weiterhin ein glatter Übergang zwischen den Bildzeilen der gerade aufgezeichneten Zeile und den Bildzeilen der nächsten, vertikal orientierten Zeile der Matrix statt.
Gemäß Fig. 3c ist z.B. der ersten Bildzeile des ersten Blocks 10Al der ersten Zeile 1OA der Wert O zugeordnet. Der ersten Bildzeile des zweiten Blocks 10A2 der ersten Zeile 1OA ist der Wert 0,5 zugeordnet. Der ersten Bildzeile des ersten Blocks 10Bl der zweiten Zeile 1OB ist der Wert 0 zugeordnet. Der ersten Bildzeile des zweiten Blocks 10G2 der zweiten Reihe 1OB ist der Wert -1,0 zugeordnet. Wenn die Elektronenstrahlen die ersten Bildzeilen in den zweiten Blöcken 10A2 und 10B2 aufzeichnen, wird die Größe des Ausgangssignals des linearen Interpolators durch die Werte bestimmt, die den ersten Bildzeilen zugeordnet sind, d.h. 0,5 und -1,0. Wenn die Bildzeilen, die zwischen den ersten Bildzeilen der zweiten Blöcke 10A2 und 10B2 liegen, aufgezeichnet werden, wird die Größe des Ausgangssignals des linearen Interpolators durch die Interpolation zwischen denjenigen Werten bestimmt, die diesen ersten Bildzeilen zugeordnet sind, d.h. zwischen 0,5 und -1,0. Als Ergebnis der Interpolation ist das Ausgangssignal des linearen Interpolators, das der letzten Bildzeile der ersten Zeile 1OA zugeordnet ist, ungefähr gleich dem Ausgangssignal des linearen Interpolators, das der ersten Bildzeile der zweiten Zeile 1OB zugeordnet ist. Das Ausgangssignal beaufschlagt die Konvergenzspulen im Hals der Kathodenstrahlröhre, um einen der Elektronenstrahlen abzulenken. Eine ähnliche Ablenkung der beiden anderen Elektronenstrahlen findet durch die Verwendung von linearen Interpolatoren gemäß der vorliegenden Erfindung statt. Deshalb ist der Grad der Konvergenz der Elektronenstrahlen, die die letzte Bildzeile der ersten Zeile aufzeichnen, ungefähr gleich dem Grad der Konvergenz der Elektronenstrahlen, · die die erste Bildzeile der zweiten Zeile aufzeichnen. Als Folge davon findet ein glatter Übergang bezüglich der Bildzeilen statt, die in den ersten und den zweiten Zeilen 1OA und 1OB aufgezeichnet werden, d.h. keine tatsächlich fest-
stellbare vertikale Diskontinuität ist zwischen den ersten und den zweiten Zeilen vorhanden. Da die Interpolation innerhalb und zwischen jeder der Zeilen der Matrix stattfindet, gibt es keine tatsächliche bemerkbare vertikale Diskontinuität zwischen irgend einer der benachbarten Zeilen der Matrix, wie aus Fig. 3b zu ersehen ist.
Die oben beschriebene Technik zur Beseitigung der vertikalen Diskontinuitäten zwischen den Zeilen wird von der in Fig. 4a der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Erfindung durchgeführt.
Gemäß Fig. 4a werden, wenn die Elektronenstrahlen periodisch von links nach rechts, von oben nach unten über die Matrix von Blöcken 10, die in Fig. 1 gezeigt sind, bewegt werden, Spaltenadreßdaten und Zeilenadreßdaten in Reaktion hierauf erzeugt. Die Spaltenadreßdaten und die Zeilenadreßdaten werden an einen ersten Speicher 16 mit wahlfreiem Zugriff und an einen zweiten Speicher 18 mit wahlfreiem Zugriff angelegt. Der erste Speicher 16 mit wahlfreiem Zugriff speichert die Digitalwerte, die den ersten Bildzeilen in jedem Block einer jeden Zeile der Matrix 10, die in Fig. 1 dargestellt ist, zugeordnet sind. Unter Bezug auf Fig. 3c speichert der erste Speicher 16 z.B. die Werte 0; 0,5; 0,5; 0,5 und 0, die der ersten Bildzeile in den ersten fünf Blöcken der ersten Zeile 1OA der Matrix zugeordnet sind. Diese Digitalwerte werden an Stellen gespeichert, die durch besondere Adreßdaten, z.B. die Adreßdaten 11,12,13,14 und 15 identifizierbar sind.
Der zweite Speicher 18 erhält die gleichen Spalten- und Zeilenadreßdaten, die vom ersten Speicher 16 empfangen wurden. Darüberhinaus speichert der zweite Speicher 18 die gleichen Digitalwerte wie der erste Speicher 16. Für eine besondere Zeilenadresse speichert der erste Speicher
16 die Digitalwerte, die der ersten Bildzeile der besonderen Zeile zugeordnet sind. Der zweite Speicher 18 speichert die Digitalwerte, die der ersten Bildzeile der nächstfolgenden Zeile zugeordnet sind, die sich an die besondere Zeile der Matrix 10 anschließt. Für das oben erwähnte Beispiel und mit bezug auf Fig. 3c speichert der zweite Speicher in den Plätzen, die durch die Adreßdaten 11,12,13,14 und 15 bezeichnet sind die Digitalwerte, die der ersten Bildzeile in den ersten fünf Blöcken der zweiten Reihe 1OB zugeordnet sind, d.h. 0; -1,0; 0; 0; und 0. Infolgedessen erzeugt der erste Speicher 16 ein Ausgangssignal in digitaler Form, das den Wert 0,5 anzeigt, wenn der erste Speicher 16 durch Daten adressiert wird, die eine erste Zeile und eine zweite Spalte angeben. Der zweite Speicher 18 wird jedoch für dieselbe Adresse ein Ausgangssignal in digitaler Form erzeugen, das den Digitalwert -1,0 anzeigt (der Digitalwert der tatsächlich in der zweiten Zeile und der zweiten Spalte enthalten ist).
Die Ausgangssignale des ersten Speichers 16 und des zweiten Speichers 18 beaufschlagen einen Umsetzer 20.
Der Umsetzer 20 weist einen ersten Digital-Analog-Umwandler (DAC 1) 2OA und einen zweiten Digital-Analog-Umwandler (DAC 2) 2OB auf. Der erste D/A-Umwandler 2OA empfängt das Ausgangssignal des ersten Speichers 16. Der zweite D/A-Umwandler 2OB empfängt das Ausgangssignal des zweiten Speichers 18. Der erste und der zweite D/A-Umwandler setzen jeweils die digitalen Signale des ersten und des zweiten Speichers 16 und 18 in analoge Signale I. und I„ um, die hierfür repräsentativ sind. Ein erster multiplizierender Digital-Analog-Umwandler (MDAC2) 2OD empfängt das analoge Signal I„ vom zweiten D/A-Umwandler 2OB. Der erste und der zweite multiplizierende D/A-Umwandler sind im wesentlichen digital gesteuert, veränderliche Widerstände und können als industrielles Standardteil Nr. DAC-08 erhalten werden.
Jeder der multiplizierenden D/A-Umwandler 2OC und 2OD empfängt ein Ausgangssignal von einem Linienzähler 2OE, der einen Zählwert enthält, der die Zahl der Bildzeilen, die gerade in der Zeile der abgetasteten Matrix aufgezeichnet werden, angibt. Das Ausgangssignal des Zählers 2OE entspricht dieser Zahl. Der Linienzähler 2OE ist mit einem horizontalen Synchronisierimpulsgenerator verbunden, von dem ein horizontaler Synchronisxerimpuls für jede Bildzeile in jeder Zeile der Matrix erzeugt wird. Jedesmal, wenn ein horizontaler Synchronisierimpuls erzeugt wird, wird der Inhalt des Linienzählers um 1 erhöht. Wenn z.B. das System 64 Bildzeilen in jeder Zeile der in Fig. 1 dargestellten Matrix aufzeichnet, sollte der Linienzähler 2OE einen Wert von 64 haben, wenn die letzte Bildzeile irgend einer Zeile aufgezeichnet wird. Das Ausgangs signal des Linienzählers 2OE, das die Zahl der gerade aufgezeichneten Bildzeile in der gerade abgetasteten Zeile angibt, beaufschlagt die multiplizierenden D/A-Umwandler 2OC und 2OD. Zusätzlich beaufschlagen die analogen Signale I. und I5 jeweils die multiplizierenden D/A-Umwandler 2OC und 2OD. Die multiplizierenden D/A-Umwandler 2OC und 2OD erzeugen jeweils Ausgangssignale I- und Ip als Antwort auf diese Eingangssignale.
Die Arbeitsweise jedes multiplizierenden D/A-Umwandlers 2OC und 2OD kann am einfachsten unter bezug auf die folgenden Gleichungen verstanden werden, die die Ausgangssignale I1 und I2 als Funktion 1. der analogen Signale I. und Ig und 2. der Linienzählung des Linienzählers 2OE angeben:
I1 = I χ 64 - (Linienzählwert)
I0 = I0 χ Linienzählwert
2 β -
worin 0* Linienzählwert ^ 63.
Es soll darauf hingewiesen werden, daß die multiplizierenden D/A-Umwandler 2OC und 2OD nur in Verbindung mit einem Darstellungssystem arbeiten, das 64 Bildzeilen in jeder Zeile der in Fig. 1 gezeigten Matrix aufzeichnet. Unter Bezug auf die oben angegebenen Gleichungen ist der vom multiplizierenden D/A-Umwandler 2OC erzeugte Strom I1 am größten und der vom multiplizierenden D/A-Umwandler 2OD erzeugte Strom I2 am kleinsten, wenn die erste Bildzeile einer Zeile aufgezeichnet wird. Wenn das System jedoch die letzte Bildzeile dieser Zeile aufzeichnet, die 64. Bildzeile, ist der Strom I- Null und der Strom I2 hat sein Maximum erreicht. Wenn die Zwischenbildzeilen in einer Zeile aufgzeichnet werden, nimmt der Strom I- allmählich in seiner Höhe ab und der Strom I_ nimmt allmählich in seiner Größe zu, bis die letzte Bildzeile in einer Zeile erreicht ist.
Die Ausgänge der mulitplizierenden D/A-Umwandler 2OC und 2OD sind an einem gemeinsamen Punkt miteinander verbunden, damit die von jedem multiplizierenden D/A-Umwandler erzeugten Ströme I- und I2 aufsummiert werden. Mit dem gemeinsamen Punkt ist ein Operationsverstärker 2OF verbunden. Dieser Operationsverstärker verstärkt den am gemeinsamen Punkt auftretenden Strom auf die folgende Weise:
VAusg. - -V1I + V
worin Rj, ein Rückkopplungswiderstand, v Ausß die Spannung, die die Konvergenzspulen beaufschlagt und I- + I„ der Strom an dem oben erwähnten gemeinsamen Punkt sind.
In den obigen Abschnitten wurde dargelegt, daß die Ausgangsströme I- und I2 des ersten und zweiten multiplizierenden D/A-Umwandlers 2OC und 2OD jeweils eine Funktion des Linienzählwerts, d.h. des Inhalts des Linienzählers 2OE sind. Der Linienzählwert ändert sich jedoch defini-
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tionsgemäß zwischen 0 und 63 für ein System, das 64 Bildzeichen in jeder Zeile jeder Matrix gemäß Fig. 1 erzeugt. Es ist daher offensichtlich, daß die multiplizierenden D/A-Umwandler 2OC und 20D nur einwandfrei arbeiten, wenn der Linienzähler 2OE einen Wert "64" enthält, wenn die letzte Bildzeile für irgend eine Zeile aufgezeichnet wird. Einige Darstellungssysteme zeichnen jedoch wegen ihres inneren Aufbaus keine 64 Bildzeilen in irgend einer Zeile der in Fig. 1 dargestellten Matrix auf. Deshalb wird eine Kompensationsschaltung benötigt, um sicherzustellen, daß das Ausgangssignal des Linienzählers 20E einen Wert "64" anzeigt, wenn die letzte Bildzeile einer Zeile der in Fig. 1 dargestellten Matrix aufgezeichnet wird.
Der Umwandler 20 enthält deshalb weiterhin eine Kompensationsschaltung 2OG, die mit dem Linienzähler 20E verbunden ist. Die Kompensationsschaltung 20G spricht auf einen horizontalen Zeilensynchronisierimpuls an. Ein horizontaler Zeilensynchronisierimpuls wird jedesmal erzeugt, wenn eine Bildzeile innerhalb der Matrix von in Fig. 1 dargestellten Blöcken aufgezeichnet wird. Der horizontale Zeilensynchronisierimpuls beaufschlagt auch eine binäre Ratenmultipliziereinrichtung 20G2. Die binäre Ratenmultipliziereinrichtung ist als industrielles Standardteil Nr. 7497 verfügbar. Die binäre Ratenmultipliziereinrichtung 20G2 spricht auch auf ein Zählkorrektursignal (COUNT CORRECTION) an. Der Ausgang der binären Ratenmulipliziereinrichtung 20G2 ist mit einer Verzögerungsschaltung 20G3 verbunden, die das am Ausgang der binären Ratenmultipliziereinrichtung erscheinende Ausgangssignal verzögert. Die Verzögerungsschaltung 20G3 ist mit einem weiteren Eingangsanschluß eines Exklusiv-Oder-Gatters 20Gl verbunden. Der Ausgang (CC) des Exklusiv-Oder-Gatters 20Gl ist an den Linienzähler 2OE angeschlossen.
Die binäre Ratenmultipliziereinrichtung 20G2 arbeitet auf folgende Weise: Wenn 64 horizontale Zeilensynchronisierimpulse an die binäre Ratenmulitpliziereinrichtung 2OG2 für irgendeine Zeile der in Fig. 1 gezeigten Matrix angelegt werden (die 64 Bildzeilen pro Zeile anzeigt), weist das Ausgangssignal (BRM ,) der binären Ratenmultipliziereinrichtung irgendwelche Impulse zwischen 0 und 64 auf, was von der Höhe des Zählkorrektursignals abhängt (COUNT CORRECTION). Wenn das Zählkorrektursignal in diesem Fall auf 0 gesetzt ist, dann wird kein Impuls am Ausgangsanschluß (BRM , ) der binären Ratenmultipliziereinrichtung 20G2 erzeugt. In diesem Beispiel trägt die binäre Ratenmultipliziereinrichtung 2OG2 nichts zur Funktion bei. Die 64 horizontalen Zeilensynchronisierimpulse durchlaufen einfach das Exklusiv-Oder-Gatter 20Gl und gelangen zum Linienzähler 20E. Wenn jedoch das Zählkorrektursignal statt "0" die Zahl "64" darstellt und wenn 64 horizontale Zeilensynchronisierimpulse der bninären Ratenmultipliziereinrichtung 20G2 zugeführt werden, während Bildzeilen innerhalb irgendeiner Zeile der Matrix aufgezeichnet werden, wird das Ausgangssignal (BRM ,) der binären Ratenmultipliziereinrichtung 20G2 64 Synchronisierimpulse aufweisen. Wenn diese 64 Synchronisierimpulse an einen weiteren Eingang der Verzögerungsschaltung 20G3 angelegt werden, wird jeder Synchronisierimpuls um einen bestimmten Faktor verzögert. Deshalb werden 64 verzögerte Synchronisierimpulse von der Verzögerungsschaltung erzeugt. Die 64 verzögerten Synchronisierimpulse werden dem Exklusiv-Oder-Gatter 20Gl zugeführt. Wenn das Zählkorrektursignal eine Zahl zwischen "0" und "64" darstellt, und wenn 64 horizontale Synchronisierimpulse der binären Ratenmultipliziereinrichtung 20G2 zugeführt werden, dann enthält das Ausgangssignal (BRM . ) der binären Ratenmultipliziereinrichtung eine bestimmte Zahl von Impulsen. Die bestimmte Zahl ist eine Zahl, die derjenigen ent-
spricht, die vom Zählerkorrektursignal dargestellt wird.
Wenn, wie der Fig. 4b zu entnehmen ist, ein horizontaler Zeilensynchronisierimpuls an einen Anschluß des Exklusiv-Oder-Gatters 20Gl angelegt wird und wenn nach der Beaufschlagung dieses Anschlusses mit dem Synchronisierimpuls ein verzögerter Synchronisierimpuls aus der Verzögerungsschaltung 20G3 dem anderen Eingang des Exklusiv-Oder-Gatters 20Gl zugeführt wird, dann findet ein Doppelimpulseffekt statt, bei dem das Exklusiv-Oder-Gatter einen doppelten Impuls erzeugt. Wie aus Fig. 4b hervorgeht, ergibt sich ein doppelter Impuls 2OH. Jeder doppelte Impuls, der vom Exklusiv-Oder-Gatter 20Gl erzeugt wird, erhöht den Inhalt des Linienzählers 2OE um den Faktor zwei, statt um den Faktor 2, wenn ein einziger Impuls zugeführt wird. Als Folge des Doppelimpulseffekts erhöht der Linienzähler seinen Zählstand mit größerer Geschwindigkeit als derjenigen Geschwindigkeit, mit der der Inhalt des Linienzählers 2OE in Abwesenheit des Doppelimpulseffekts erhöht wird.
Wenn beispielsweise das Darstellungssystem 32 Bildzeilen pro Zeile erzeugt, werden 32 horizontale Synchronisierimpulse für jede Zeile der in Fig. 1 dargestellten Matrix hervorgerufen. Die 32 Synchronisierimpulse werden der binären Ratenmultipliziereinrichtung 20G2 zugeführt. In Abhängigkeit von der Größe des Zählkorrektursignals erzeugt die binäre Ratenmultipliziereinrichtung eine besondere Anzahl von Impulsen, von denen jeder ein Synchronismus mit einem der 32 horizontalen Synchronisierimpulse ist. Die besondere Zahl von Impulsen, die von der binären Ratenmultipliziereinrichtung erzeugt wird, wird jeweils über die Verzögerungsschaltung 20G3 verzögert. Deshalb wird ein Eingang des Exklusiv-Oder-Gatters von den 32 Synchronisierimpulsen (pro Zeile der Matrix) beaufschlagt. Der andere Eingang des Exklusiv-Oder-Gatters
wird durch eine besondere Zahl von Doppelimpulsen am Ausgang des Exklusiv-Oder-Gatters 20Gl auf. Diese Zahl entspricht der besonderen Zahl verzögerter Impulse, die an einem Eingang empfangen werden. Als Folge davon wird der Inhalt des Linienzählers 2OE mit größerer Geschwindigkeit in direkter Beziehung zu der besonderen Zahl verzögerter Impulse zunehmen. Damit wird gewährleistet,· daß das vom Linienzähler 2OE erzeugte Ausgangssignal den Wert 64 anstelle von 32 darstellt, wenn die letzte Bildzeile irgendeiner Zeile aufgezeichnet wird.
Als Ergebnis der Arbeitsweise der Kompensationsschaltung 2OG ist das Ausgangssignal des Linienzählers 2OE unabhängig von der Zahl der Bildzeilen pro Zeile der Matrix, die vom Darstellungssystem tatsächlich aufgezeichnet werden, mit Sicherheit ein Wert von 64, wenn die letzte Bildzeile irgendeiner Zeile der Matrix gemäß Fig. 1 aufgezeichnet wird.
Die in Fig. 4a dargestellte Ausführungsform der Erfindung arbeitet wie folgt: Wie bereits in den obigen Abschnitten dargelegt wurde, werden die Elektronenstrahlen in der Kathodenstrahlröhre periodisch von links nach rechts, von oben nach unten über die innere Oberfläche bewegt, wobei eine erste Bildzeile der ersten Zeile 1OA der Matrix 10 gemäß Fig. 1 aufgezeichnet wird. Wenn eine Bildzeile aufgezeichnet ist, kehren die Elektronenstrahlen zu der ursprünglichen am weitesten linken Lage auf der inneren Oberfläche der Kathodenstrahlröhre zurück und zeichnen eine zweite Bildzeile auf. Eine gewisse, spezifizierte Zahl von Bildzeilen wird vor der Aufzeichnung der letzten Bildzeile der ersten Zeile 1OA innerhalb der Matrix von Blöcken gemäß Fig. 1 aufgezeichnet. Nach der Rückkehr zeichnen die Elektronenstrahlen die erste Bildzeile der zweiten Zeile 1OB längs der inneren Oberfläche der Kathodenstrahlröhre auf.
Während die Elektronenstrahlen von links nach rechts schreiben, werden kontinuierlich Zeilen- und Spaltenadreßdaten erzeugt, die die Zeile und die Spalte der Matrix IO angeben, in der der Elektronenstrahl die Aufzeichnung ausführt. Die Zeilen- und Spaltenadreßdaten werden sowohl dem ersten Speicher 16 als auch dem zweiten Speicher 18 zugeführt. In Reaktion auf diese Adreßdaten erzeugt der erste Speicher 16 mit wahlfreiem Zugriff (RAMl) ein digitales Ausgangssignal, das auf einen Digitalwert hinweist, der dem Block, der gerade vom Elektronenstrahl aufgezeichnet ist, zugeordnet ist. Der zweite Speicher 18 mit wahlfreiem Zugriff (RAM2) erzeugt auf die gleichen Adreßdaten hin ein digitales Ausgangssignal, das auf einen Digitalwert hinweist, der dem gleichen entsprechenden Block der nächstfolgenden Zeile in bezug auf die gerade aufgezeichnete Zeile zugeordnet ist. Wenn unter Bezug auf Fig. 3c z.B. die Zeilen- und Spaltenadreßdaten anzeigen, daß der zweite Block 10A2 der ersten Zeile 1OA aufgezeichnet wird, erzeugt der Speicher 16 ein Ausgangssignal, das den Wert 0,5 anzeigt, den Digitalwert, der dem zweiten Block 10A2 der ersten Zeile 1OA zugeordnet ist. In Reaktion auf dieselben Zeilen- und Adreßdaten erzeugt der Speicher 18 ein Ausgangs signal, das den Wert 1,0 anzeigt, den Digitalwert, der dem zweiten Block 10B2 der zweiten Zeile 1OB zugeordnet ist.
Die digitalen Ausgangssignale der Speicher 16 und 18 werden dem Umsetzer 20 zugeführt, der D/A-Umwandler 2OA und 2OB zur Umsetzung der digitalen Ausgangssignale jeweils zu analogen Signalen I. und IR aufweist. Diese analogen Signale I. und I_ beaufschlagen einen Eingangsanschluß der beiden multiplizierenden D/A-Umwandler (MDACl und MDAC2) 2OC und 2OD. Solange der Elektronenstrahl innerhalb einer Zeile der Matrix bleibt, beaufschlagen die gleichen analogen Signale I. und Iß den
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einen Eingangsanschluß des Umwandlers (MDACl) 2OC und (MDAC2) 20D. Wenn das verwendete Darstellungssystem darüberhinaus insgesamt 24 Bildzeilen pro Zeile der in Fig. 1 gezeigten Matrix aufzeichnet, wird der Linienzähler 2OE bei der Vervollständigung einer Bildzeile innerhalb dieser eine Zeile um "eins" erhöht. Die anderen Eingänge des multiplizierenden D/A-Umwandlers (MDACl) 2OC und des multiplizierenden D/A-Umwandlers (MDAC2) 2OD empfangen den erhöhten Zählwert des Linienzählers 2OE. Da sich die an den jeweiligen Eingang der multiplizierenden D/A-Umwandlers 2OC und 2OD angelegten analogen Signale I. und Ig nicht ändern, wenn die Elektronenstrahlaufzeichnung innerhalb dieser einen Zeile bleibt und da der Linienzählwert im Linienzähler 2OE bei jeder Bildzeile
anwächst, solange wie die Elektronenstrahlaufzeichnung innerhalb dieser einen Zeile bleibt, nimmt der Ausgangsstrom I1 des multiplizierenden D/A-Umwandlers (MDACl) 2OC allmählich ab, während demgegenüber der Ausgangsstrom des multiplizierenden D/A-Umwandlers (MDAC2) 2OD allmählich zunimmt. Die zwei Ausgangs ströme I1 und I? werden an den Ausgängen der multiplizierenden D/A-Umwandler (MDAC) 2OC und 2OD addiert und dann im Verstärker 2OF verstärkt. Eine sich heraus ergebende, allmählich sich ändernde Ausgangsspannung V . wird den Konvergenzspulen im Hals der Kathodenstrahlröhre zur langsam fortschreitenden Ablenkung des einen der Elektronenstrahlen, die die Aufzeichnung ausführen, zugeführt. Jeder der beiden anderen Elektronenstrahlen wird in gleicher Weise langsam fortschreitend abgelenkt. Hieraus ergibt sich eine langsam fortschreitende Expansion oder Kompression der Abtastlinien in dieser einen Reihe der Matrix längs einer vertikalen Richtung, womit das Auftreten eines abrupten Übergangs, einer vertikalen Diskontinuität zwischen den Zeilen vermieden wird.
Die nächstfolgende Bildzeile stellt die erste Aufzeichnung der nächstfolgenden Zeile dar. Als die letzte Bildzeile der vorhergehenden Zeile aufgezeichnet wurde, war der Strom I_, das Ausgangssignal des multiplizierenden D/A-Umwandlers (MDAC2) 2OD, auf seinem Maximum. Sobald jedoch die Aufzeichnung der ersten Bildzeile der nächstfolgenden Zeile eingeleitet wird, wird die Größe des Stroms I1 , des Ausgangssignals des multiplizierenden D/A-Umwandlers (MDACl) 2OC, ungefähr gleich der Größe des Stroms I2, der während der Aufzeichnung der letzten Bildzeile der vorhergehenden Zeile erzeugt wurde. Wie zuvor, wenn der Elektronenstrahl die 64 Bildzeilen innerhalb dieser nächstfolgenden Zeile aufzeichnet, nimmt die Größe des Stroms I1 allmählich ab, während die Größe des Stroms I2 allmählich zunimmt. Eine weitere allmähliche vertikale Spreizung (Expansion oder Kompression) der Bildzeile findet in der nächstfolgenden Zeile statt. Diese vertikale Spreizung jeder der Bildzeilen in einer Zeile stellt tatsächlich eine akkordeonähnliche vertikale Spreizung (Kompression oder Expansion) der Abtastlinien einer Zeile dar, z.B. dieser erwähnten einen Zeile und der nächstfolgenden Zeile. Hinsichtlich der ersten Zeile 1OA gemäß Fig. 2 bewirkt die vorliegende Erfindung eine akkordeonähnliche vertikale Expansion, mit der die Lücke zwischen der ersten Zeile 1OA und der zweiten Zeile 1OB berücksichtigt wird, um die vertikale Diskontinuität 12 zu beseitigen oder zu minimisieren. Hinsichtlich der zweiten Zeile 1OB bewirkt die vorliegende Erfindung eine akkordeonähnliche vertikale Kompression, mit der die Überlappung berücksichtigt wird, die zwischen der zweiten Zeile 1OB und der dritten Zeile IOC auftritt, um hiermit die in Fig. 2 gezeigte vertikale Diskontinuität 14 zu beseitigen oder zu minimisieren. Hinsichtlich der dritten Zeile IOC findet eine weitere akkordeonähnliche vertikale Kompression statt, um die Überlappung, die zwischen der
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dritten Zeile IOC und der vierten Zeile IOD gemäß Fig. 2 auftritt, zu berücksichtigen. In bezug auf die vierte Zeile IOD gemäß Fig. 2 findet eine akkordeonähnliche Expansion statt, wobei die letzte Abtastlinie der vierten Zeile IOD gemäß Fig. 2 in ihrer sichtbaren Darstellung relativ flach ist.
Wenn das Darstellungssystem keine 64 Bildzeilen pro Zeile aufzeichnet, dann stellt die Kompensationsschaltung 2OG sicher, daß der. Linienzähler 2OE einen Wert "64" aufweist, wenn die letzte Bildzeile irgendeiner Zeile aufgezeichnet ist. Durch die sorgfältige Auswahl der Größe des Zählkorrektursignals (COUNT CORRECTION), das die binäre Ratenmultipliziereinrichtung 20G2 beaufschlagt, treten gerade genügend viele Doppelimpulse am Ausgang (CC) des Exklusiv-Oder-Gatters 20Gl auf, um den Inhalt des Linienzählers 2OE mit höherer Geschwindigkeit anwachsen zu lassen. Hierbei wird gewährleistet, daß der Linienzähler 2OE einen Wert "64" enthält, wenn die letzte Bildzeile einer Zeile aufgezeichnet wird. Die genau erforderliche Größe des Zählkorrektursignals wird aus einer Nachschlagetabelle oder durch die Verwendung einer besonderen Formel bestimmt, mit der die genaue notwendige Größe bezeichnet werden kann.
In Fig. 5a ist eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Statt zweier Speicher mit wahlfreiem Zugriff, wie bei der Anordnung gemäß Fig. 4a, wird ein einzelner Speicher mit wahlfreiem Zugriff 22 (RAM) in der bevorzugten Ausführungsform benutzt. Im Hinblick auf die Einsparung des zweiten Speichers ergibt sich eine einfachere Schaltungsanordnung.
Die Fig. 5b zeigt ein Taktsignal, das von einem Taktsignalgenerator 30 erzeugt wird, die Speicheradresse, die jeder Periode des Taktsignals zugeordnet ist und die
Ausgangssignale des ersten und des zweiten D/A-Umwandlers 2OA und 20B innerhalb des Umsetzers 20 für jede Periode des Taktsignals.
Bei der Anordnung gemäß Fig. 5a werden die Zeilen- und Spaltenadreßdaten in der oben beschriebenen Weise erzeugt. Die Spaltenadreßdaten adressieren jedoch einen einzigen Speicher 22. Die Zeilenadreßdaten adressieren über eine Addiereinrichtung 23 ebenfalls den einzigen Speicher 22. Der Speicher 22 ist mit einer ersten Verriegelungsschaltung 24 verbunden. Weiterhin ist der Speicher 22 mit einer zweiten Verriegelungsschaltung 26 verbunden. Die zweite Verrxegelungsschaltung 26 ist mit ihrem Ausgang an eine dritte Verriegelungsschaltung 28 angeschlossen. Das Taktsignal, das vom Taktsignalgenerator 30 erzeugt wird, stellt die Daten für einen Eingang der Addiereinrichtung 23 zur Verfügung. Das Taktsignal gibt auch die dritte Verriegelungsschaltung 28 frei. Der Taktsignalgenerator 30 ist mit der zweiten Verriegelungsschaltung 26 über einen Inverter 32 verbunden. Wenn das Taktsignalerzeugt wird, wird die zweite Verriegelungsschaltung 26 nicht freigegeben. Wenn kein Taktsignal erzeugt wird, wird die Verriegelungsschaltung 26 freigegeben. Die Ausgänge der ersten und dritten Verriegelungsschaltung 24 und 28 sind mit dem Umsetzer 20 verbunden, der in Fig. 4a dargestellt ist und im Detail in den obigen Absätzen beschrieben ist,
Der Speicher 22 speichert Digitalwerte, die den ersten Bildzeilen eines jeden Blocks in jeder Zeile der in Fig. 1 gezeigten Matrix 10 zugeordnet sind. Diese Werte werden in Plätzen gespeichert, die durch Zeilen- und Spaltenadressen entsprechend den Zeilen und Spalten der Matrix 10 gemäß Fig. 1 identifiziert werden. Beispielsweise ist für die erste Zeile, Spalte zwei, ein Wert von 0,5 im Speicher 22 enthalten, wobei dieser Wert die erste Bild-
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zeile des zweiten Blocks 10A2 einer ersten Zeile 1OA angibt und für diese charakteristisch ist.
Die Verriegelungsschaltungen 24,26 und 28 werden durch positive Flanken getriggert. Die Verriegelungsschaltungen 24 und 28 sprechen auf ansteigende Flanken des Taktsignals an. Die Verriegelungsschaltung 26 spricht auf die abfallende Flanke des Taktsignals wegen der Invertierung des Taktsignals im Inverter 32 an.
Wie aus der Fig. 5b in Verbindung mit der Fig. 5a ersichtlich ist, wird im Betrieb der Anordnung eine vorgegebene Zeilen- und Spaltenadresse erzeugt, wenn das Taktsignal einen hohen Pegel hat. Zum Zeitpunkt t1 ist die Zeilen- und Spaltenadresse 0,2 (Zeile 0, Spalte 2). Die Addiereinrichtung 32 summiert den Taktpegel 1 und die Zeilenadresse und liefert eine Adresse von 12 für den Speicher 22. Zum Zeitpunkt tp wird der im Speicher 22 unter dieser Adresse gespeicherte Wert aufgrund der abfallenden Flanke des Taktsignals in die Verriegelungsschaltung 26 eingegeben. Zum Zeitpunkt t3 wird der im Speicher unter dieser Adresse gespeicherte Wert in die Verriegelungsschaltung 24 zur selben Zeit eingegeben, zu der die in der Verriegelungsschaltung 26 gespeicherten Daten in die Verriegelungsschaltung 28 übertragen werden. Das Ergebnis dieser Maßnahmen besteht darin, daß dem D/A-Umwandler (DACl) 2OA die Daten für den Block 02 und gleichzeitig den D/A-Umwandler (DAC2) 2OB die Daten für den Block 12 zugeführt werden. Ab diesem Punkt ist die Wirkungsweise der in Fig. 5a gezeigten Schaltungsanordnung die gleiche wie die Wirkungsweise der Schaltung gemäß Fig. 4a der Zeichnung, die oben bereits beschrieben wurde.
Die oben beschriebene Erfindung kann in vielfacher Art abgewandelt werden. Solche Abwandlungen sind nicht als Abweichungen vom Grundgedanken und vom Schutzbereich der
Erfindung anzusehen. Derartige Modifikationen sollen, wie für Fachleute ersichtlich ist, im Rahmen der Ansprüche liegen.
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Claims (7)

  1. STRAS Sfi, & ÖTÖEFKEGEN" - -" ο q ο / C C O
    Patentanwälte -European Patent Attorneys
    Dipl.-Ine. Joachim Strasse, München ■ Dlpl.-Phye. Dr. Hans-Herbert S to ff regen, Hanau Zweibrückenatraße IS · D-8OO0 München 2 !Gegenüber dem Patentamt) ■ Telefon (ΟΘ8) 22 2ΒΘΘ · Telex B 22 054
    Tektronix, Inc. München, 08. Juli 1983
    Beaverton (V.St.A.) 14 347
    Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung sowohl einer
    vertikalen als auch einer horizontalen Glättung
    von Konvergenzkorrektursignalen in einem
    digitalen Konvergenzsystem
    Patentansprüche
    Interpolator für ein Konvergenzsystem, das Konvergenzkorrektursignale für die Ablenkung eines Elektronenstrahls erzeugt, der über die innere Oberfläche einer Kathodenstrahlröhre periodisch bewegt wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß Einrichtungen, die auf die Überstreichung des Elektronenstrahls über die innere Oberfläche der Kathodenstrahlröhre ansprechen, ein erstes Ausgangssignal', wenn der Elektronenstrahl eine Linie auf der inneren Oberfläche der Kathodenstrahlröhre während des Überstreichens aufzeichnet, sowie ein zweites Ausgangssignal abgeben, wenn der Elektronenstrahl eine andere Linie auf der inneren Oberfläche der Kathodenstrahlröhre während des Überstreichens aufzeichnet und daß die Einrichtungen (16,18,20,22,24,26,28,30) ein linear sich änderndes Ausgangssignal erzeugen, wenn der Elektronenstrahl Linien auf der inneren Oberfläche der Kathodenstrahlröhre aufzeichnet, die zwischen der einen Linie und der anderen Linie liegen, wobei das sich linear verändernde Ausgangssignal einen Parameter hat, der sich linear im Bereich
    -ι -
    zwischen einem ersten entsprechenden Parameter, der dem ersten Ausgangssignal zugeordnet ist, und einem zweiten entsprechenden Parameter ändert, der dem zweiten Ausgangssignal zugeordnet ist.
  2. 2. Interpolator für ein Konvergenzsystem, das Konvergenzkorrektursignale für die Ablenkung eines Elektronenstrahls während der periodischen Bewegung eines Elektronenstrahls über die innere Oberfläche einer Kathodenstrahlröhre erzeugt, deren Oberfläche in eine Matrix unterteilt ist, die. eine Vielzahl von sich schneidenden Zeilen und Spalten aufweist, von denen jeder Zeile und jeder Spalte eine Adresse zugeordnet ist, wobei der Elektronenstrahl jeweils innerhalb einer der Zeilen und über die Spalten der Matrix schreibt, während er periodisch über die innere Oberfläche der Kathodenstrahlröhre bewegt wird, und wobei ein Zeilenadreßsignal entsprechend der Adresse der Zeile und der Spalte, in denen der Elektronenstrahl gerade aufzeichnet, erzeugt wird,
    gekennzeichnet durch
    Speichereinrichtungen (16,18; 22) für die Speicherung einer Vielzahl von Werten, die jeweils einer Vielzahl von Kreuzungsstellen entsprechen, die der Vielzahl von sich kreuzenden Zeilen und Spalten (1OA, 10B) der Matrix (10) zugeordnet sind, wobei die Speichereinrichtungen (16,18; 22) ein in Reaktion auf das Zeilen- und das Spaltenadreßsignal erstes Ausgangssignal, das einen der Werte anzeigt, der einer dieser Kreuzungsstellen zugeordnet ist, und ein zweites Ausgangssignal erzeugt, das einen anderen aus den Werten anzeigt, der der nächsten benachbarten vertikal orientierten Kreuzungsstelle in bezug auf die eine Kreuzungsstelle zugeordnet ist, und durch
    Umsetzereinrichtungen (20), die auf das erste und das zweite Ausgangssignal der Speichereinrichtungen (16,-18; 22) durch die Erzeugung eines Konvergenzkorrektursignals ansprechen, das einen Parameter hat, der sich linear in einem Bereich zwischen einem ersten Signalparameter, der dem ersten Ausgangssignal der Speichereinrichtungen entspricht, und einem zweiten Signalparameter ändert, der dem zweiten Ausgangssignal entspricht, wobei
    der Grad der Ablenkung des Elektronenstrahls der linearen Änderung des Signalparameters proportional ist, der dem Konvergenzkorrektursignal zugeordnet ist.
  3. 3. Interpolator nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß eine bestimmte Anzahl von Überstreichungen mit dem Elektronenstrahl innerhalb jeder Zeile der Matrix (10) ausgeführt werden, daß für jede Überstreichung ein horizontales Synchronisiersignal erzeugt wird, daß der Interpolator eine auf die horizontalen Synchronisiersignale ansprechende Einrichtung (2OG, 20E) aufweist, die ein Ausgangssignal erzeugt, das nach der Aufzeichnung der letzten Überstreichung aus der festgesetzten Zahl innterhalb jeder Zeile der Matrix (10) eine bestimmte Zahl angibt, die eine gewünschte Anzahl von Überstreichungen angibt, die vom Elektronenstrahl innerhalb jeder Zeile der Matrix (10) aufzuzeichnen sind, und daß die Umsetzereinrichtungen (20) auf das Ausgangssignal der Kompensationseinrichtung (2OG, 20E) und die erste und zweiten Ausgangssignale der Speichereinrichtungen (16,18,22) hin ein Konvergenzkorrektursignal erzeugen.
  4. 4. Interpolator nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß eine bestimmte Anzahl von Überstreichungen mit dem Elektronenstrahl innerhalb jeder Zeile der Matrix (10) ausgeführt werden, daß für jede Überstreichung ein horizontales Synchronisiersignal erzeugt wird, und daß die Umsetzereinrichtung
    einen Linienzähler (20E), der auf das horizontale Synchronisiersignal anspricht und einen Zählwert aufweist, der die Zahl der vom Elektronenstrahl innerhalb der genannten Zeile der Matrix laufend ausgeführten Überstreichungen angibt,
    eine auf den Zählwert und auf die ersten Ausgangssignale der Speicher (16,18; 22) durch die Erzeugung eines ersten Signals ansprechende erste Einrichtung (20C), wobei die Größe des ersten Signals eine Funktion des Zählwerts und der ersten Ausgangssignale ist und wobei die Größe des ersten Signals abnimmt, wenn der Zählwert im Linienzähler zunimmt,
    eine auf den Zählwert und auf die zweiten Ausgangssignale der Speicher (16,18; 22) ansprechende zweite Einrichtung (20D) zur Erzeugung eines zweiten Signals, dessen Größe eine Funktion des Zahlwerts und des zweiten Ausgangssignals ist, wobei die Größe des zweiten Signals zunimmt, wenn der Zählwert des Linienzählers (20E) zunimmt,
    eine Verbindung des Ausgangs der ersten, das erste Signal erzeugenden Einrichtung (20C) mit dem Ausgang der zweiten, das zweite Signal erzeugenden Einrichtung (20D), wobei das erste und das zweite Signal an der gemeinsamen Verbindungsstelle addiert werden und. ein Summensignal erzeugen und
    eine auf das Summensignal ansprechende Einrichtung (2OF) zur Erzeugung eines Konvergenzkorrektursignals, das eine Funktion des Summensignals ist,
    enthält.
  5. 5. Interpolator nach Anspruch 2 oder einem der folgenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Spaltenadressen und die Zeilenadressen der jeweiligen Elemente der Matrix an einen Speicher (16,18) angelegt sind, in dessen Speicherplätzen jeweils Digitalwerte gespeichert sind, die den Elementen der Matrix zugeordnet sind und daß die Ausgänge der Speicher (16,18) über D/A-Umsetzer an Eingänge von multiplizierenden D/A-Umsetzern (2OC, 20D) angeschlossen sind, deren weitere Eingänge vom gleichen Ausgangssignal eines Linienzählers (20E) beaufschlagt sind und deren Ausgänge über einen Summierpunkt mit nachgeschaltetem Verstärker (20) an eine Konvergenzspule im Hals einer Kathodenstrahlröhre angeschlossen sind.
  6. 6. Interpolator nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet ,
    daß die Spaltenadresse unmittelbar und die Zeilenadresse über eine von einem Zeilensynchronimpuls beaufschlagte Addiereinrichtung (24) an einen Speicher (22) gelegt sind, dessen Ausgang mit einer ersten und einer zweiten Verriegelungsschaltung (24,26) verbunden ist, daß der zweiten Verriegelungsschaltung eine dritte Verriegelungsschaltung (28) nachgeschaltet ist, daß die Ausgänge der ersten und der zweiten Verriegelungsschaltung (24,28) je über D/A-Umsetzer (2OA, 20B) an multiplizierende D/A-Umsetzer (2OC, 20D) angeschlossen ist, deren zweite
    Eingänge vom Ausgangssignal eines Linienzählers (2OE) beaufschlagt sind und deren Ausgänge nach Aufsummierung und Verstärkung an eine Konvergenzspule gelegt sind, und daß die Takteingänge der ersten und der dritten Verriegelungsschaltung (24,28) vom direkten und die Takteingänge der zweiten Verriegelungsschaltung (26) vom invertierten Zeilensynchronsignal beaufschlagt sind.
  7. 7. Verfahren zur Durchführung mit einer Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Oberfläche einer Kathodenstrahlröhre eine Matrix von Zeilen und Spalten zugeordnet ist, daß den von den Zeilen und Spalten eingeschlossenen Matrixelementen Digitalwerte entsprechen, daß beim Überstreichen der Elektronenstrahlen über die Matrixelemente entsprechend den Digitalwerten Konvergenzkorrektursignale erzeugt werden, daß beim Wechsel zwischen zwei in einer Zeile benachbarten Elementen die Konvergenzkorrektursignale durch Filterung geglättet werden und daß beim Wechsel zwischen in verschiedenen, benachbarten Zeilen aufeinanderfolgenden Elementen der Matrix eine vertikale Glättung der Konvergenzkorrektursignale durch Interpolation zwischen den Digitalwerten in einer Spalte benachbarter Elemente hervorgerufen wird.
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