DE3433823A1 - Display-system fuer kathodenstrahlroehren - Google Patents

Description

Pötentanwälte Dr.rar.net. Thomas Berendt

Dr.-Ing. Hans Leyh Innern Wtensr Str. 20-O8Q0Ö Mönchen 80

Unser Zeichen: A 14 Lh/fi

Ferranti plc

Bridge House, Park Road

Gatley, Cheadle, Cheshire, England

Display-System für Kathodenstrahlröhren

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1/ - A 14 804 -

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Display-System für Kathodenstrahlröhren und insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, solche Systeme, die sogenannte Kathodenstrahlröhren mit flachem Schirm verwenden, die eine Elektronenstrahl· kanone haben, die parallel zur Ebene des rechteckigen Schirms verläuft in einer Ebene, die nur um einen kleinen Abstand von der Schirmebene versetzt ist, wobei die Elektronenstrahlkanone bei Betrachtung in Draufsicht auf den Schirm seitlich zum Schirm versetzt wird und das Bild auf dem Schirm erzeugt wirdj indem der Elektronenstrahl in einem konventionellen Rasterabtastmuster über den Schirm tastet bzw. diesen überstreicht. Ein solches Display-System mit flachem Bildschirm kann ein Fernsehempfänger sein, oder ein Bildgerät für Informationen, um in sichtbarer Form Informationen darzustellen, die in Signalen enthalten sind, die dem Display-System zugeführt werden, wobei die zugeführten Signale eine geeignete Form haben, um das Display-System in der erforderlichen Weise anzusteuern und zu betreiben.

Die Erfindung betrifft allgemein jede Form eines Display-Systems für Kathodenstrahlröhren, in welchem es erforderlich ist, um Verzerrungen oder Verzeichnungen des Rasterabtastmusters zu korrigieren. Die vorliegende Beschreibung befaßt sich jedoch nur mit einem Display-System für Kathodenstrahlröhren mit flachem Schirm.

Bei Display-Systemen, die keinen flachen Schirm haben, ist es üblich, das erforderliche Rasterabtastmuster zu erzeugen durch Anlegen von Ablenksignalen in der Form von Sägezahnwellen mit linearem Anteil an die Ablenkplatten, wobei die gewünschten Sägezahnformen ggf. nur durch analoge Mittel erzeugt werden.

Bei Displaysystemen mit flachen Schirmen ist es inhärent, wenn solche Sägezahnwellen mit linearem Anteil an die Ablenkplatten gelegt werden, daß ein verzerrtes Rastermuster mit kegel stumpfförmiger Rillenform auf dem flachen Schirm erzeugt wird. Beispielsweise, wenn die Elektronenkanone parallel zu einer Verlängerung der Längssymmetrieachse des Schirmes verläuft, fällt die

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Längssymmetrieachse des rillenförmigen Rastermusters zusammen mit der Längssymmetrieachse des Schirms der Röhre.

Es ist bekannt, solche kegel stumpfförmige und rinnenförmige Verzeichnungen des Rastermusters bei flachen Schirmen zu korrigieren, indem an die Ablenkplatten geeignete Sägezahnwellen mit nicht-linearem Anteil gelegt werden, die nur durch analoge Mittel erzeugt werden, so daß das Rastermuster wenigstens im wesentlichen ohne Verzerrung ist und zusammenfällt mit und dieselbe Größe und Form hat wie der rechteckige Bildschirm.

Die Erfindung betrifft daher insbesondere ein Display-System für Kathodenstrahlröhren, in welchem die Verzerrung des Rastermuster? die sonst entstehen würde, kompensiert wird durch Verwendung von Korrekturmitteln für die Kathodenstrahlröhre, die digitale Mittel umfassen, um Digital/Analog-Wandler zu steuern, welche Funktionen erzeugen, um die Wellenformen der Ablenksignale zu formen, die an die X und Y-AbIenkplatten der Kathodenstrahlröhre in der erforderlichen Weise angelegt werden, um die Verzeichnung des Rastermusters zu korrigieren, wobei der analoge Ausgang eines Wandlers bewirkt, daß die Ablenksignale an die X-Ablenkplatten gelegt werden, um die Rasterzeilenabtastung auszuführen, während der analoge Ausgang eines anderen Wandlers an die Y-AbIenkplatten gelegt wird, wobei die digitalen Einrichtungen digitale Ausgangssignale an die Wandler geben und diese ihrerseits jeweils einen analogen Ausgang liefern.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein solches Display-System zu schaffen und insbesondere ein Display-System für eine Röhre mit flachem Schirm, in welchem der analoge Ausgang des einen Wandlers an die X-Ablenkplatten über Integrierschaltungen gelegt wird, welche Sägezahnwellen erzeugen, um eine Rasterzeilenabtastung in nicht-kompensierter Form zu erhalten, wobei der analoge Ausgang dieses Wandlers bewirkt, daß der erforderliche Kompensationsfaktor an die Sägezahnwellen gelegt wird.

Nach der Erfindung ist hierzu ein Display-System für Kathodenstrahlröhren vorgesehen, mit Verzerrungs-Korrekturmitteln mit digitalen Schaltungen zur Erzeugung von digitalen Ausgangssignalen zur Ansteuerung von wenigstens einem Digital/Analog-Wandler, der seinerseits eine Funktion erzeugt, um die Wellenformen der Ablenksignale zu formen, die an ein Paar Ablenkplatten der

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Kathodenstrahlröhre gelegt werden, teilweise um zu bewirken, daß ein konventionelles Rasterabtastmuster koinzident mit dem Schirm ist, wobei die digitalen Mittel digitale Ausgangssignale liefern und der Wandler eine Funktion erzeugt, die repräsentativ für die Veränderungen des entsprechenden analogen Ausganges vom Wandler ist, wobei der analoge Ausgang des Wandlers an das zugeordnete Paar von Ablenkplatten über Integrierschaltungen gelegt wird, welche zwei Integratoren aufweisen, von denen jeder einen Verstärker und einen Rückkopplungs-Kondensator aufweist, wobei ferner Einrichtungen vorgesehen sind, um Impulse zu liefern, nämlich negativ-gehende Impulse an einen Integrator und positiv-gehende Impulse an den anderen Integrator, worauf, wenn die Impulse weggenommen werden, in Response auf ein entsprechendes Signal von der digitalen Einrichtung, ein Strom vom Kondensator des einen Integrators zum Kondensator des anderen Integrators fließt, daß dadurch eine positiv-gehende Sägezahnspannung an eine Ablenkplatte und eine .negativ-gehende Sägezahnspannung an die andere Ablenkplatte gelegt wird, wobei der Strom, der zwischen den beiden Kondensatoren fließt, auch durch einen bipolaren Eingangstransistor und einen Widerstand fließt, wobei ferner der variierende analoge Ausgang vom Wandler bewirkt, daß ein Potential in bezug auf ein gegebenes Bezugspotential, zweckmäßigerweise Null-Potential, an die Basis des Eingangstransistors gelegt wird, so daß die variierende analoge Spannung, die an die Basis des Eingangstransistors gelegt ist, entsprechende Veränderungen der Sägezahnwellenformen bewirkt, um die Verzeichnung des Rasterabtastmusters, die sonst entstehen würde, zu korrigieren.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der

Fig. 1 in Seitenansicht eine Kathodenstrahlröhre mit flachem Bildschirm zeigt, wobei das Gehäuse weggelassen ist, um den Schirm, die Elektronenkanone und die Ablenkplatten zu zeigen, wobei ferner die Bahnen des Elektronenstrahlsdargestellt sind, die längs einer Rasterzeilenabtastung des Rasterabtastmusters des Display-Systems in im Abstand liegenden Punkten auf den Schirm auftreffen.

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Fig. 2 entspricht Fig. 1, zeigt jedoch die Kathodenstrahlröhre in Draufsicht, wobei das Gehäuse weggelassen ist, um den Schirm, die Elektronenkanone und die Ablenkplatten darzustellen, wobei ferner ein verzerrtes kegel stumpfförmiges, rinnenförmiges Rastermuster gezeigt ist, das auf dem Schirm entsteht, wenn Sägezahnwellen mit linearem Anteil an die Ablenkplatten des Displaysystems gelegt werden, wie dies bei konventionellen Display-Systemen der Fall ist.

Fig. 3 zeigt in Form eines Blockdiagramms eine digitale Schaltung zur Ansteuerung von Digital/Analog-Wandlern, zur Erzeugung der Ablenksignale, die an die Ablenkplatten einer Ausführungsform eines Displaysystems mit flachem Schirm gelegt werden, um ein Rastermuster zu erzeugen, das koinzident mit dem Schirm der Kathodenstrahlröhre ist, wobei das Rastermuster wenigstens im wesentlichen frei von der kegel stumpf fb'rmi gen rinnenartigen Verzeichnung ist, die in Fig. 2 dargestellt ist.

Fig. 4 zeigt schematisch einen sogenannten mit Segmenten versehenen Bigital/Analog-Wandler, der auf digitale Eingangssignale hin arbeitet, die nicht differential! in der Form sind, im Gegensatz zu jedem der Digital/Analog-Wandler der Ausführungsform nach Fig. 3, die mit digitalen Eingangssignalen von differentieller Form arbeiten.

Fig. 5 entspricht Fig. 4, zeigt jedoch eine modifizierte Form des Wandlers, der mit differentiellen digitalen Eingangssignalen arbeitet und in Response hierauf einen stufenförmigen analogen Ausgang, ebenfalls in differentieller Form, abgibt.

Fig. 6 entspricht Fig. 3, wobei hier jedoch die Zufuhr der Bezugsspannungen an Stromquellen der mit Segmenten versehenen Wandler dargestellt ist.

Fig. 7 zeigt eine Schaltung, durch welche der differentielle analoge Ausgang vom Wandler an die Y-AbIenkplatten der Kathodenstrahlröhre gelegt wird.

Fig. 8 zeigt in Form eines Blockdiagramms schematisch wie der differentielle analoge Ausgang von einem Wandler, dem Zeilenwandfer der Anordnung nach Fig. 3 an eine Integrier-Schaltung gelegt wird j ehe die Ausgänge der Integrierschaltung an die X-Ablenkplatten der Kathodenstrahlröhre gelegt werden. :

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Fig. 9 zeigt eine Schaltung nach einer Ausführungsform der Erfindung und es ist dargestellt, wie der analoge Ausgang von einem Wandler, dem Zeilenwandler, der Anordnung nach Fig. 3 an konventionelle Sägezahnwellen gelegt wird, die an die X-Ablenkplatten der Kathodenstrahlröhre gelegt werden, wobei der analoge Wandlerausgang die Wellenformen modifiziert, um eine Verzeichnung zu kompensieren.

Die Erfindung betrifft ein Display-System für Kathodenstrahlröhren, beispielsweise solche Röhren mit flachem Schirm, wobei das Bild erzeugt wird, indem ein Elektronenstrahl in einem konventionellen Rasterabtastmuster über den Schirm geführt wird. Gewöhnlich sind die Elektronenstrahlröhren mit elektrostatischen Ablenkplatten versehen. Eine solche Röhre ist in dem Britischen Patent Nr. 1 592 571 beschrieben. "

Es ist zweckmäßig anzunehmen, daß wenn der rechteckige Schirm in Draufsicht eben ist, die X-Achse des Schirms zusammenfällt mit der Längs-Symmetrieachse des Schirms und die Y-Achse längs der kürzeren Symmetrieachse des Schirms verläuft. Wenn somit die geeigneten Potentialdifferenzen in Form von Ablenksignalen an die X-AbIenkplatten der Röhre gelegt werden, wird der Elektronenstrahl dazu gebracht, längs von Rasterlinien parallel zur X-Achse des Schirms zu laufen und wenn die geeigneten Potentialdifferenzen oder Ablenksignale an die Y-Ablenkplatten gelegt werden, werden die sukzessiven Rasterlinien des Rasterfeldes oder Rasterbildes erzeugt, wobei die Abtastlinien längs der X-Achse de!. Schirms im Abstand voneinander liegen und rechtwinklig hierzu, wie an sich bekannt.

Fig. 1 zeigt die Seitenansicht einer flachschirmigen Kathodenstrahlröhre, wobei das Gehäuse weggelassen ist, um einen Schirm 10, eine Elektronenkanone 12, sowie Ablenkplatten 14 und 16 eines Displaysystems mit flachem Schirm, auf das sich die Erfindung bezieht, darzustellen. Diese Komponenten sind innerhalb eines Gehäuses 18 untergebracht. In Fig. 1 sind ferner typische Bahnen des Elektronenstrahls gezeigt, der von der Elektronenkanone 12 kommt, zwischen den X-Ablenkplatten 14, und die auf den Schirm 10 auftreffen, in Punkten mit gleichen Abständen längs einer Rasterabtastzeile. Die Potentialdifferenzen zwischen den.. X-Ablenkplatten 14 steuern die Verschiebung des Elektronenstrahls parallel zur X-Achse des Schirms. Die Elektronenkanone 12 verläuft parallel zur Schirmebene

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in einer Ebene, die nur einen geringen Abstand von der Schirmebene hat. Die Y-AbIenkplatten 16 und die Potentialdifferenzen zwischen ihnen steuern die Verschiebung des Elektronenstrahls parallel zur X-Achse des Schirms.

Fig. 2 entspricht Fig. 1, ist jedoch eine Draufsicht auf die Kathodenstrahlröhre, wobei der vordere Teil des Gehäuses 18 weggelassen ist, um den Schirm 10 in Draufsicht darzustellen. Wie Fig. 2 zeigt, erstreckt/sich die Elektronenkanone 12 zusammenfallend mit einer Verlängerung der X-Achse, wie links in der Figur gezeigt, bzw. zusammenfallend mit der Längssymmetrieachse des Schirms 10, wobei die Elektronenkanone seitlich zum Schirm versetzt ist.

Bei einem Display-System, das keinen flachen Schirm hat, ist es üblich, das Rastermuster zu erzeugen durch Anlegen von Ablenksignalen, die Sägezahnwellen mit linearem Anteil haben, an die Ablenkplatten, wobei die gewünschten Sägezahnwellen nur durch analoge Mittel erzeugt werden. Bei einem Display-System mit flachem Schirm, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, entsteht ein verzerrtes Rastermuster,wenn solche Sägezahnwellen mit linearem Teil an die Ablenkplatten 14 und 16 gelegt werden, wobei die Längssymmetrieachse des verzerrten Rastermusters zusammenfällt mit der X-Achse bzw. der Längssymmetrieachse des Schirms. Eine solche kegel stumpf fb'rmi ge Verzeichnung des Rastermusters ist in Fig. 2 dargestellt und dem Schirm 10 überlagert.

Bei dem flachen Display-System, auf das sich die Erfindung bezieht, werden die Ablenksignale an die Platten 14 und 16 gelegt, um den Elektronenstrahl in dem gewünschten Rastermuster zu führen, das wenigstens im wesentlichen frei von Verzerrung zusammenfällt mit und die gleiche Größe und Form hat wie der rechteckige Bildschirm, und diese Signale werden erzeugt durch digitale Mittel einschließlich Zählern, welche Bigital/Analog-Wandler ansteuern.

Insbesondere ist es zweckmäßig, wenn die digitalen Mittel und die Wandler zur Erzeugung der erforderlichen Ablenksignale, die an die Ablenkplatten 14 und gelegt werden, mit digitalen differential Signalen arbeiten. Jedes solche digitale differential Signal hat zwei Bestandteile auf zwei Leitungen, wobei jeder Bestandteil individuell ein Spannungssignal ist. Somit gibt es ein Spannungssignal mit einem Sinn auf einem von zwei möglichen logischen Niveaus

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und ein anders Spannungssignal mit dem anderen der beiden möglichen logischen Niveaus in bezug auf einen zugehörigen logischen Schwellwert in der Mitte zwischen diesen. Dieses andere Spannungssignal ist komplementär zu dem einen Spannungssignal, obwohl die zusammengehörigen Signale nicht auf demselben Potential zu sein brauchen, jedoch von entgegengesetztem Sinn. Dieses andere Spannungssignal kann vom selben Sinn sein, wie dieses eine Spannungssignal, hat jedoch ein niedrigeres Potential als dieses, in bezug auf Null-Potential, oder umgekehrt. Das entsprechende differentielle Signal ist die Differenz zwischen den Potentialen des zusammengehörigen Paares von Spannungssignalen. Der logische Schwellwerk der dem digitalen Differenz-Signal zugeordnet ist, wird, wenn er nicht Null-Potential hat, betrachtet als die dem Differenzsignal zugeordnete Gleichtaktspannung (common mode voltage).

Für jedes digitale differentielle Signal oder Differenzsignal wird eine logische "0" erzeugt durch ein Spannungssignal des differentiellen Signales, welches negativ ist, während das andere Spannungssignal positiv ist, oder dieses eine Spannungssignal ist mehr negativ als das andere Spannungssignal, und es wird eine logische "1" erzeugt durch dieses eine Spannungssignal, das positiv ist, oder mehr positiv als das andere Spannungssignal, oder umgekehrt.

In der nachfolgenden Beschreibung und den Ansprüchen werden die digitalen differentiellen Eingänge und Ausgänge betrachtet als Reihen oder Gruppen von diskreten differentiellen Signalen, die in der erforderlichen Weise in dem Display-System verarbeitet werden. Jedem solchen differentiellen Eingang ist eine Impuls-Widerholungsrate zugeordnet, mit möglichen Änderungen der logischen Niveaus, wobei ein differentielles Eingangssignal der Gruppe von differentiellen Eingangssignalen einem Impuls eines Taktimpulsgenerators oder Oszillators zugeordnet ist, in der zugeordneten Impulswiderholungsrate, wobei der Oszillator zur Steuerung des Betriebs des zugeordneten Teils des Display-Systems dient. Jedes differentielle Ausgangssignal wird betrachtet als eine Reihe von differentiellen Ausgangssignalen und jedes solche differentielle Ausgangssignal wird erzeugt aufgrund eines gleichzeitigen differentiellen Eingangssignals oder Eingangssignalen, und es wird aufgrund dieser bearbeitet. Den digitalen differentiellen Ausgangssignalen sind logische Niveaus zugeordnet und diese logischen Niveaus brauchen nicht dieselben zu sein wie die logischen Niveaus der Eingangssignale.

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Es ist bekannt, differentielle digitale Signale zur Ansteuerung von Digital/ Analog-Wandlern zu benutzen und es ist bekannt, daß die abgestuften analogen Ausgänge der Wandler,-die beispielsweise durch die digitalen Schaltungen gesteuert werden, wie oben erwähnt, von solcher differentieller Form sind, sie haben jedoch keine ihnen zugeordnete logischen Niveaus. Das Mittel-Potential jedes analogen Signals wird als diskret betrachtet innerhalb eines solchen stufenförmigen differentiellen analogen Ausgangs, und entsprechend einem simultanen, diskreten, differentiellen, digitalen Eingangssignals des zugehörigen Wandlers wird das Mittel-Potential betrachtet als das Gleichtaktpotential (common mode potential) des differentiellen analogen Ausgangssignals. Die Größe eines differentiellen analogen Ausgangssignals wird dargestellt durch die Potentialdifferenz zwischen den Bestandteilen des differentiellen analogen Ausgangssignals.

Das allgemeine Schema einer solchen digitalen Einrichtung, welche die Wandler ansteuert, um die erforderlichen Rastermuster zu erzeugen, ist in Fig. 3 dargestellt.

Ein Oszillator 30 bekannter Bauart liefert Impulse mit einer konstanten Impulswiderholungsrate 0 an einen durch N teilenden Zähler 31, der seinerseits Impulse liefert mit einer Rate 0/N an einen durch M teilenden Zähler 32. Jeder Zähler 31 oder 32 hat ein Schieberegister, das aufgrund von oder mit differentiellen Impulsen oder Signalen arbeitet, die vom Oszillator 30 her angelegt werden. Zweckmäßigerweise kann angenommen werden, daß in dem Rastermuster jede Rasterzeile N'Bildpunkte hat und daß M Rasterzeilen im Muster vorhanden sind. Wenn daher die gewünschte Bilderneuerungsrate einmal je Sekunde ist, so ist die erforderliche Oszillator-Impulswederholungsrate

0 = N.M Hertz. Wenn die gewünschte Bilderneuerungsrate ein mehrfaches D je Sekunde ist, so ist die Impulswiederholungsrate 0 des Oszillators gleich D.M.N Hertz und der Zähler 32 empfängt Impulse mit der Rate D.M Hertz.

Für jeden Zähler 31 und 32, betrachtet am Beginn· ihrer Tätigkeit und in Response auf den Empfang jedes Osziilatorimpulses, wird ein entsprechendes digitales Multi-Bit-Signal in paralleler Form vom Zähler abgegeben, wobei ein anderes digitales Signal aufgrund des Empfangs der anderen Impulse vom Zähler abge-

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geben wird. Wenn der Zähler 31 N Impulse vom Oszillator 30 empfangen hat oder wenn der Zähler 32 M Impulse vom Zähler 31 empfangen hat, wird der Zähler rückgestellt, und im Falle des Zählers 31 wird ein Impuls an den Zähler 32 gegeben. Jedem Zähler 31 oder 32 ist damit ein Arbeitszyklus zugeordnet, wobei die Periode jedes sich wiederholenden Arbeitszyklus beim Zähler 31 wenigstens gleich einer erforderlichen Rasterzeilenabtastpenode (t) ist und die Periode jedes sich wiederholenden Arbeitszyklus beim Zähler 32 ist wenigstens gleich der erforderlichen Rasterbildabtastperiode (T). Aufeinanderfolgende Oszillatorimpulse, die vom Zähler 31 empfangen werden, entsprechen aufeinanderfolgenden Bildpunkten in den Abtastzeilen, so daß in jedem Arbeitszyklus des Zählers die aufeinanderfolgenden N digitalen differentialen Signale von diesem, die als N Oszillatorimpulse sukzessive an den Zähler gelegt werden, die sukzessiven Bildpunkte auf einer Rasterabtastzeile darstellen, und insbesondere stellen sie die sukzessiven Bildpunktpositionen in der Rasterzeile dar. Bei einem unverzerrten Rastermuster entsprechen sukzessive Impulse, die vom Zähler 32 empfangen werden, sukzessiven Rasterzeilen im Rasterbild oder Rasterrahmen, so daß in jedem Arbeitszyklus des Zählers die sukzessiven M digitalen differentialen Signale von diesem, die als M Impulse sukzessive an den Zähler angelegt worden sind, die sukzessiven Rasterabtaszeilen in einem Rasterbild oder Rasterrahmen darstellen und insbesondere die sukzessiven Zeilenpositionen im Rasterfeld oder Rasterrahmen darstellen.

Jede Gruppe von differentiellen digitalen Signalen vom Zähler 31 wird in einem Arbeitszyklus des Zählers an einen Wandler 34 gelegt (unter der Bezeichnung Wandler ist hier und im folgenden immer ein Digital/Analog-Wandler zu verstehen), welcher in Response hierauf einen entsprechenden stufenförmigen differentiellen analogen Ausgangsstrom abgibt, um die entsprechenden Ablenksignale zu erzeugen, die an die X-AbIenkplatten 14 in einer Zeilenabtastperiode (t) gelegt werden, um eine geradlinige Abtastzeile eines unverzerrten Rastermusters zu erzeugen. Wie oben erwähnt, entsprechen sukzessive digitale differentielle Wandfer-Eingangssignale sukzessiven Bildpunktpositionen längs der Abtastzeile, wobei die Bildpunktpositionen in gleichmäßigen Abständen längs der Rasterzeile angeordnet sind und damit parallel zur X-Achse oder zur Längssymmetrieachse des Schirmes 10. Ebenso wird jede Gruppe oder Reihe von digitalen differentiellen Signalen vom Zähler 32 in einem Arbeitszyklus des Zählers an

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einen Wandler 36 gegeben, der hierauf einen geeignet abgestuften differentiellen analogen Stromausgang abgibt, zur Erzeugung der entsprechenden Ablenksignale, die an die Y-Ablenkplatten 16 in einer Bildabtastperiode (T) gelegt werden, um ein unverzerrtes Rastermuster zu erzeugen. Sukzessive digitale differentielle Wandler-Eingangssignale repräsentieren, wie oben erwähnt,sukzessive gerade Zeilenpositionen in dem Raster-Rahmen, wobei die Zeilenpositionen in gleichmäßigen Abständen längs der X-Achse angeordnet sind, d.h. der kürzeren Symmetrieachse des Schirms 10.

Es ist zweckmäßig, den Zähler 31 als den Zeilen-Zähler zu bezeichnen, der der X-Achse des Rastermusters zugeordnet ist und den Zähler 32 als der Feld-Zähler, der der Y-Achse des Rastermusters zugeordnet ist.

Wenn in jeder Rasterzeile zwischen 64 und 128 Bildpunktpositionen sind, ist die binäre Zahl N₅ die dem Zeilenzähler 31 zugeordnet ist, 128 und der Zähler ist ein Sieben-Bit-Zähler. Wenn zwischen 256 und 512 Rasterzeilen in jedem Rasterfeld oder Rasterrahmen vorhanden sind, so ist die binäre Zahl M, die dem Feldzähler 32 zugeordnet ist, 512, und der Zähler 32 ist ein Neun-Bit-Zähler.

In Response auf jeden Impuls vom Oszillator 30 wird ein entsprechendes paralleles digitales Sieben-Bit-Signal in differentieller Form vom Zähler 31 an den Wandler 34 und an einen Wandler 35 gelegt, der als Feld-Korrektur-Wandler bezeichnet wird. Jedes digitale differentielle Signal vom Zähler 31 stellt die Anzahl der Impulse dar, die momentan im Zähler gespeichert sind. In Response auf jeden Impuls, der vom Feldzähler 32 empfangen wird, wird ein entsprechendes paralleles digitales Neun-Bit-Signal in differentieller Form vom Feldzähler 32 an den Wandler 36, der als Feld-Wandler bezeichnet wird, gelegt und jedes solche differential digitale Signal stellt die Anzahl von Impulsen dar, die momentan im Zähler 32 gespeichert sind.

Der entsprechende differentielle abgestufte analoge Stromausgang vom Wandler liegt auf zwei Leitungen 37, die individuell mit den X-Ablenkplatten 14 verbunden sind, wodurch die Spannungsablenksignale an die X-Ablenkplatten 14 gelegt werden. Der entsprechende differential!e abgestufte analoge Stromausgang vom Wandler 36 liegt auf zwei Leitungen 38, die einzeln mit den Y^AbIenkplatten

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verbunden sind, wodurch die entsprechenden Spannungsablenksignale an die Y-Ablenkplatten 16 gelegt werden.

Zweckmäßigerweise wird die Mitte des Schirms 10 als Ursprung der X- und Y-Achsen betrachtet, wobei die positiven und negativen Teile der Achsen sich in ihre üblichen Richtungen erstrecken.

Wenn der Elektronenstrahl auf die mittlere Rasterzeile des Rastermusters auftreffen soll, koinzident mit der X-Achse und mit einem Y-Achsen-Wert von Null, so ist es erforderlich, daß die Gleichtaktspannung (common mode voltage) des differentiellen analogen Signals, das an die Y-Ablenkplatten gelegt wird, einen geeignet hohen positiven Wert hat. Die Differenz zwischen den Potentialen der Y-Ablenkplatten 16 ist Null. Differenzen zwischen den Potentialen der Y-Ablenkplatten 16 bewirken entsprechende Ablenkungen des Auftreffpunktes des Elektronenstrahls auf den Schirm parallel zur Y-Achse. Der Elektronenstrahl, der negativ geladen ist, verlangt, daß die Potentialdifferenzen der differentiellen analogen Signale, die an die Y-Ablenkplatten gelegt werden, derart sind, daß die obere Y-Ablenkplatte, wie Fig. 2 zeigt, auf einem höheren positiven Potential ist als das Potential der unteren Y-Ablenkplatte, damit der Elektronenstrahl auf eine Rasterzeile im oberen Teil des Schirms 10 trifft, wobei der zugehörige Y-Wert positiv ist. Da der obere Teil des Schirms 10 dem positiv gehenden Teil der Y-Achse entspricht, wird eine solche Potentialdifferenz als positiv bezeichnet und das entsprechende differentielle analoge Signal, das an die Y-Ablenkplatten gelegt wird, wird als positiv bezeichnet. Ebenso, wenn der Elektronenstrahl auf eine Rasterzeile im unteren Teil des Schirms 10 auftreffen soll, wobei der zugehörige Y-Wert negativ ist, muß die obere Ablenkplatte auf einem kleineren positiven Potential sein als die untere Y-Ablenkplatte. Die entsprechende Potentialdifferenz wird als negativ bezeichnet und das entsprechende differentielle analoge Signal, das an die Y-Ablenkplatten gelegt wird, wird ebenfalls als negativ bezeichnet.

Wenn jedoch der Elektronenstrahl auf die Y-Achse des Schirms 10 auftreffen soll, wobei der zugehörige X-Wert Null ist, wie aus Fig. 1 hervorgeht, muß das entsprechende Gleichtaktpotential des differentiellen analogen Signals, das an die Y-Ablenkplatten 14 gelegt wird, einen geeignet hohen positiven Wert

haben, aber das Potential der unteren X-Ablenkplatte, wie Fig. 1 zeigt, ist mehr positiv als das Potential der oberen X-Ablenkplatte. Zweckmäßigerweise wird diese Potentialdifferenz als Null betrachtet, entsprechend dem X-Wert, der null ist. Wenn der Elektronenstrahl auf den Schirm 10 auftrifft, wobei der zugehörige X-Wert positiv ist, so muß das Potential der unteren X-Ablenkplatte noch mehr positiv sein, relativ zum Potential der oberen X-Ablenkplatte, als wenn der Elektronenstrahl auf die X-Achse trifft und in diesem Fall wird die Potentialdifferenz als positiv bezeichnet und das entsprechende differentielle analoge Signal» das an die X-Ablenkplatten gelegt wird, wird als positiv bezeichnet. Wenn das Potential der unteren X-Ablenkplatte weniger positiv sein soll in bezug auf das Potential der oberen X-Ablenkplatte, dann wenn der Elektronenstrahl auf die Y-Achse trifft, und in diesem Fall wird die Potentialdifferenz als negativ angesehen und das entsprechende differentielle analoge Signal, das an die X-Ablenkplatten gelegt wird, wird als negativ angesehen.

Ignoriert man zunächst den Feld-Korrektur-Wandler 35 und nimmt man zunächst an, daß der Wandler 34 und der Wandler 36 in Übereinstimmung mit geeigneten linearen Funktionen arbeiten, kann das erforderliche rechteckige Rasterabtastmuster erzeugt werden, wenn der differentielle linear variierende analoge Ausgang vom Zeilen-Wandler 34 bewirkt, daß entsprechende Ablenksignale an die X-Ablenkplatten eines konventionellen Display-Systems gelegt werden, das nicht den flachen Schirm hat, und wenn der differentielle linear variierende analoge Ausgang vom Feld-Wandler 36 entsprechende Ablenksignale an die Y-Ablenkplatten eines solchen Display-Systems hat, ohne Verzerrung des zugehörigen Rastermusters. Wenn jedoch ein solches differentielles linear variierendes analoges Ausgangssignal vom Wandler 34 und vom Wandler 36 entsprechende Ablenksignale an die X-Ablenkplatten 14 und an die Y-Ablenkplatten 16 eines Display-Systems mit flachem Schirm legt, wie oben beschrieben, so entsteht das kegel stumpfförmige rinnenartige Rastermuster, wie in Fig. 2 dargestellt.

Um dieses kegel stumpfförmige rinnenartige Rastermuster zu modifizieren, ist der Feld-Korrektur-Wandler 35 vorgesehen, der entsprechend einer gewünschten nicht-linearen Funktion arbeitet, die gleichmäßig für jede Rasterzeile ist, und zwar in Response auf die Gruppe von differentiellen digitalen »Signalen vom

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Zeilen-Zähler 31. Wie noch beschrieben wird, ist es erforderlich, daß auch der Wandler 34 nach einer nicht-linearen Funktion arbeitet, jedoch zunächst kann er betrachtet werden als Wandler der nach einer linearen Funktion arbeitet. Der Wandler 36 arbeitet nach einer geeigneten linearen Funktion, wie noch beschrieben wird, und in Response auf die Gruppe von differentiellen digitalen Signalen vom Feld-Zähler 32. Eine erforderliche Wechselwirkung zwischen dem nicht-linearen Ausgang des Feld-Korrektur-Wandlers 35 und der Art der Arbeitsweise des Feld-Wandlers 36 ist allgemein durch die Leitung zwischen diesen Komponenten dargestellt, wie in Fig. 3 gezeigt. Die kombinierte Betriebsweise der zusammenwirkenden Wandler 35 und 36 führt zu einer Funktion, welche entsprechende Veränderungen des nicht-linearen differentiellen analogen Ausgangs· des Feld-Wandlers 36 darstellt, welcher bewirkt, daß an die Y-Ablenkplatten geeignete differentielle Ablenksignale gelegt werden, um das verzeichnete rinnenartige Rastermuster zu korrigieren bezüglich der X-Achse des Schirms 10, das sonst entstehen würde.

Da, wie oben erwähnt, die differentiellen abgestuften analogen Stromausgänge von den Wandlern 34 und 36 dazu dienen, entsprechende Spannungsablenksignale an die X- und Y-AbIenkplatten 14 und 16 zu legen, ist es zweckmäßig, in der nachfolgenden Beschreibung davon auszugehen, daß der Zeilen-Wandler und der Feld-Wandler die erforderlichen Spannungsablenksignale direkt an die X-Ablenkplatten.und die Y-Ablenkplatten legen. Die erforderlichen differentiellen Spannungsablenksignale V liegen auf den beiden Leitungen 37 vom Wandler 34 und die erforderlichen differentiellen Spannungsablenksignale V liegen auf den beiden Leitungen 38 vom Wandler 36.

Jeder der Wandler 34, 35, 36 hat die sogenannte Segmentbauweise. Während diese Bauweise wahlweise ist im Falle eines Wandlers, der nach einer linearen Funktion arbeitet, wie der Feldwandler 36, ist es erwünscht, daß jeder Wandler, der nach einer gewünschten nicht-linearen Funktion arbeitet, wie der Feld-Korrektur-Wandler 35, diese Segmentbauweise hat, da sie leicht an die Arbeit nach einer gewünschten nicht-linearen Funktion angepaßt werden kann.

In Fig. 4 ist eine bekannte Ausführungsform eines Sieben-Bit-Wandlers in

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Segmentbauweise dargestellt, der zunächst linear arbeitet und mit Eingangssignalen, die nicht differential! in der Form sind, und der hierauf ein entsprechendes abgestuftes analoges Ausgangssignal in nicht-differentieller Form erzeugt. Eine Gruppe von vier höchstwertigen Bits jedes digitalen Eingangssignales zum Wandler, beispielsweise vom Zähler 31, wird an eine Schaltmatrix gelegt, die allgemein innerhalb einer gestrichelten Linie 40 dargestellt ist. Eine Gruppe von vier höchstwertigen Bits ist repräsentativ für eine digitale Größe, die ein Vielfaches (p) einer vorgegebenen binären Zahl (q) ist, wobei (p) eine ganze Zahl ist, einschließlich Null, und bis herauf zu einem maximalen möglichen Wert von (N'-1), wobei N' gleich sechzehn und (q) gleich acht sind. N¹ im wesentlichen identische Stromquellen 42, welche jeweils einen NPN-Transistor T1 und einen Widerstand R1 aufweisen, sind an die Schaltmatrix 40 angeschlossen. Jede Stromquelle 42 hat einen Ausgang (i), der als in jede Stromquelle eintretend dargestellt ist und der die vorgegebene binäre Zahl (q) darstellt.

Die N¹ Stromquellen 42 sind parallel an die Schaltmatrix 40 gelegt. Die Basen der Transistoren T1 sind an eine gemeinsame Schiene 43 geschaltet und die Kollektoren sind mit der Schaltmatrix 40 verbunden, und jeder der Emitter ist einzeln an ein Ende des zugeordneten Widerstandes R1 gelegt. Das andere Ende jedes Widerstandes Ri ist mit einer gemeinsamen Schiene verbunden. Der Strom (i) fließt in dem Kollektorkreis jedes Transistors T1.

In Response auf den Empfang einer Gruppe von höchstwertigen Bits durch die Schaltmatrix 40, wird die entsprechende Anzahl von (p) Stromquellen 42 an den Wandler-Ausgang gelegt und zwar nur über die Schaltmatrix, und am Wandlerausgang wird ein Summen-Strom I 'abgegeben, der null ist, wenn (p) null ist, und der wenigstens einen Teil des entsprechenden analogen Ausgangssignals vom Wandler enthält. Eine erste oder eine weitere Stromquelle 42 wird an den Wandlerausgang über die Schaltmatrix und ein Untersystem 45 gelegt. Die Unterbaugruppe 45 umfaßt eine bekannte Ausführungsform eines Digital/Analog-Wandlers, jedoch nicht in Segmentbauweise, und ferner ein R-2R Netzwerk aus Widerständen. Der Satz aus den drei niedrigstwertigen Bits derdigitalen Eingangssignale des Wandlers vom Zähler 31 wird an die- 6ruppe 45 gelegt. In Response auf jeden Satz von niedrigstwertigen Bits wird die Stärket des Stroms (i),

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der durch die obengenannten Stromquellen geliefert wird, am Ausgang des Untersystems 45 reduziert, um ein analoges Signal zu erzeugen, das die digitalen Größen darstellt, die durch den Satz von niedrigstwertigen Bits gegeben sind. Die Größe, die durch das analoge Signal am Ausgang des Untersystems 45 dargestellt ist, kann jeden ganzzahligen Wert haben, einschließlich Null, und bis zu, jedoch nicht einschließend, die vorgegebene binäre Zahl (q). Am Wandlerausgang wird der Ausgang des Untersystems 45 zusammengefaßt mit dem Strom I₀' der Ausgänge der Stromquellen, die mit dem Wandler über die Schaltmatrix 40 verbunden sind, so daß das analoge Ausgangssignal I_Q vom Wandler die Größe darstellt, die durch die Gesamtheit des momentanen digitalen Eingangssignals zum Wandler gegeben ist.

Wenn der Wandler nicht mit differentiellen Signalen arbeitet, wie in Fig. gezeigt, wenn eine Stromquelle 42 nicht entweder mit dem Wandlerausgang oder dem Untersystem 45 verbunden ist, wird ihr Strom an einen nicht-gezeigten Sumpf abgegeben, der eine Last mit niedriger Impedanz ist.

Wird die Arbeitsweise des Wandlers in Segmentbauweise und insbesondere die Verbindung der Stromquellen mit dem Untersystem 45 betrachtet, so ergibt sich in Response auf den Empfang der Gruppen von höchstwertigen Bits, die an die Schaltmatrix 40 gelegt werden, eine Ordnungsposition für jede Stromquelle 42 innerhalb der Reihenfolge, in welcher die Stromquellen an das Untersystem 45 angeschlossen sind, da die Werte, die durch die digitalen Eingangssignale zum Wandler gegeben sind, kontinuierlich von null aus zunehmen. Die Stromquellen in den niederen Ordnungspositionen der Reihenfolge bis zu derjenigen, die momentan an das Untersystem 45 angeschlossen ist, sind gleichzeitig an den Wandlerausgang nur über die Schaltmatrix angeschlossen. Es ist zweckmäßig anzunehmen, daß jede der Stromquellen individuell und entsprechend innerhalb der Reihenfolge den Wert (p) darstellt, der null ist und schrittweise jeden ganzzahligen Wert von eins bis zu (N'-1) annehmen kann, entsprechend der Verbindung der Stromquellen nur über den Wandler-Ausgang.

Die Schaltmatrix 40 enthält z.B. N¹ bipolare, oder Drei-Wege-Schalter 47 jeder geeigneten Bauform. Für einen Wandler ,der mit differential!en Signalen

arbeitet, sind Drei-Wege-Schalter 47 erforderlich. Die Kollektoren der Transistoren T1 der Stromquellen 42 sind individuell an einen zugeordneten der bipolaren Schalter 47 geschaltet. In der obengenannten Reihenfolge haben die bipolaren Schalter Ordnungspositionen, die individuell den Ordnungspositionen der mit ihnen verbundenen Stromquellen 42 entsprechen.

Die bipolaren Schalter 47 werden betätigt durch Signale von Dekodern der Schaltmatrix 40, die allgemein mit 48 bezeichnet sind, wobei die Dekoder N' Ausgänge haben und jeder Ausgang individuell an einen bipolaren Schalter gelegt ist. Jeder Ausgang der Dekoder entspricht dem Satz von höchstwertigen Bits, durch welche bewirkt wird, daß am Ausgang ein Signal in einer ersten von zwei möglichen Formen bereitgestellt wird, um in einem ersten von zwei möglichen Wegen individuell den zugehörigen bipolaren Schalter zu schließen, um die zugeordnete Stromquelle mit dem Untersystem 45 zu verbinden. Eine Folge von Sätzen von höchstwertigen Bits entspricht somit der Reihenfolge der Stromquellen und der Reihenfolge der bipolaren-Schalter. Die Ordnungspositionen der Gruppen von höchstwertigen Bits in der Reihenfolge entsprechen einzeln den Ordnungspositionen der Stromquellen in der entsprechenden Reihenfolge. Diese Gruppen von höchstwertigen Bits innerhalb der Reihenfolge repräsentieren entsprechend den Wert (p), der null ist und schrittweise jede ganze Zahl von eins bis zu (N'-1) annimmt. Betrachtet man die Stromquellen einzeln und entsprechend innerhalb der Reihenfolge, wobei (p) nacheinander null und schrittweise jede ganze Zahl von eins bis (N'-1) ist, wie oben erläutert, so wird jede der Stromquellen mit niedrigerer Ordnungsposition als die Stromquelle, die momentan an das Untersystem 45 angeschlossen ist, gleichzeitig an den Wandlerausgang nur über die Schaltmatrix gelegt. Dies erfolgt in Response auf den Empfang von Signalen in der zweiten der beiden möglichen Formen von entsprechenden Ausgängen des Dekoders, um die entsprechenden bipolaren Schalter in dem zweiten der beiden möglichen Wege zu schließen.

Wenn die bipolaren Schalter offen sind, werden die Stromausgänge der zugehörigen Stromquellen an den Sumpf abgegeben.

In der Zeichnung ist der neunte bipolare Schalter 47' in der ersten Stellung

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geschlossen, um die zugehörige Stromquelle mit dem Untersystem 45 zu verbinden in Response auf den Empfang der entsprechenden Gruppen von höchstwertigen Bits vom Dekodierer. Die Stromquellen mit den niedrigeren Ordnungspositionen werden gleichzeitig allein über die Schaltmatrix an den Wandlerausgang geschaltet. Insbesondere werden sie mit dem Konverterausgang verbunden, indem die zugehörigen bipolaren Schalter in der zweiten der beiden möglichen Stellungen geschlossen werden, in Response auf Signale der zweiten der beiden möglichen Formen, entsprechend von den zugehörigen Ausgängen der Dekodierer, ehe der Ausgang, der mit dem bipolaren Schalter 47' verbunden ist, in dem ersten der beiden möglichen Wege in der vorgegebenen Folge von Ausgängen geschlossen wird. Diese Ausgangssignale in der zweiten Form werden durch logische Mittel im Dekodierer geliefert und zwar automatisch in Response auf den Empfang der momentanen Gruppe von höchstwertigen Bits durch den Dekodierer, wodurch der Ausgang an den bipolaren Schalter gelegt wird, der in der ersten der beiden möglichen Stellungen geschlossen wird. '*

Jeder Gruppe von höchstwertigen Bits ist damit individuell ein analoges Ausgangssignal Γ ' aus der Vielzahl von verschiedenen möglichen analogen Ausgangssignal-Größen zugeordnet, dargestellt durch die verschiedenen Vielfachen (p) des Ausgangsstromes (i) jeder Stromquelle 42. Ferner ist jedem digitalen Signal vom Zähler 31 und betrachtet als ein Ganzes, ein entsprechendes analoges Ausgangssignal I zugeordnet, gegeben durch die Summierung der entsprechenden Vielfachen (p) des Ausgangsstromes (i) jeder Stromquelle 42, wobei der Strom die binäre Zahl (q) darstellt, die durch die Gruppe von niedrigstwertigen Bits gegeben ist, die momentan dem Untersystem 45 zugeführt wird.

Bei einem Wandler in Segmentbauweise, wie oben beschrieben, der entsprechend einer vorgegebenen nicht-linearen Funktion arbeitet, sind zweckmäßigerweise die Widerstände R1 in den Stromquellen 42 nicht identisch, sondern haben verschiedene vorgegebene Größen, wobei das Verhältnis zwischen aufeinanderfolgenden Widerständen R1 der Gruppe durch die vorgegebene nicht-lineare Funktion bestimmt ist.

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Wenn die erste Zeilenabtastung des verzerrten rinnenartigen Rastermuster betrachtet wird und der Beginn der Rasterzeile zusammenfällt mit der oberen linken Ecke des Schirms 10, ist es erforderlich, daß die Potentialdifferenzen der differentiellen analogen Signale V_y5 die an die Y-Ablenkplatten 16 gelegt werden, über die gesamte erste Zeilenabtastperiode (t) in vorgegebener nicht-linearer Weise zunehmen, gegeben durch die gewünschte nicht-lineare Funktion, die dem Feldkorrektur-Wandler 35 zugeordnet ist. Die vorgegebene nicht-lineare Weise, in welcher die Potentialdifferenzen V_yS die an die Y-Ablenkplatten gelegt werden, variieren, bewirkt, daß die erste Zeilenabtastung parallel zur X-Achse des Schirms 10 verläuft, anstatt gekrümmt zu sein. Die gewünschte nicht-lineare Funktion, nach welcher der Feld-Korrektur-Wandler 35 arbeiten soll über die erste Zeilenabtastperiode (t) ist damit das Inverse der nicht-linearen Funktion, welche die gekrümmte nicht-korrigierte erste Zeilenabtastung bezüglich der X-Achse des Schirms 10 darstellt. Die Potentialdifferenzen V , die an die Y-Ablenkplatten gelegt werden, bewirken nun, daß die korrigierte gradlinige erste Rasterzeile ihre erforderliche Lage oben am Bildschirm 10 hat. Die Potentialdifferenzen V , die nicht-linear über die Zeilenabtastperiode (t) variieren, in derselben Weise wie bei der ersten Rasterzeile, in bezug auf jede Rasterzeile und die bewirken, daß jede der anderen Rasterzeilen ihre erforderliche Lage längs der Y-Achse des Schirms hat, differieren voneinander um einen variablen abgestuften Maßstabfaktor oder Bemessungsfaktor und zwar über die Raster-Feld-AbtastperiodefTJ, wobei jeder Schritt die Dauer einer Zeilenabtastperiode (t) hat. Der variable Bemaßungsfaktor ist daher zweckmäßigerweise gegeben durch die geeignete lineare Funktion, die oben beschrieben wurde, nach welcher der Feld-Wandler über die Feld-Abtast-Per-iode(T)arbeitet, wobei der Feld-Zähler 32, der den Feld-Wandler 36 betätigt', seinerseits durch Impulse vom Zeilenzähler 31 betätigt bzw. angesteuert wird, wobei ein solcher Impuls in jeder Zeilenabtastperiode (t) abgegeben wird.

Die erforderliche Steigerung in der Kompensation in den Potentialdifferenzen der differentiellen analogen Signale V₁ die an die Y-Ablenkplatten gelegt werden, dienen dazu, die Ablenkung des Elektronenstrahls parallel zur Y-Achse des Schirms in positivem Sinn zu erhöhen, wenn der Elektronenstrahl parallel zur Y-Achse in der positiven Richtung versetzt ist, und sie dienen ferner da-

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zu, die Ablenkung des Elektronenstrahls parallel zur Y-Achse des Schirms im negativen Sinn zu erhöhen, wenn der Elektronenstrahl parallel zur Y-Achse in negativer Richtung versetzt ist. Für die Zeilenabtastperiode (t), die genau in der Mitte der Bildabtastperiode(T)liegt, wenn die entsprechende Abtastzeile mit der X-Achse des Schirms zusammenfällt, ist sowohl in dem gewünschten rechteckigen Rastermuster als auch in dem verzeichneten Rastermuster keine korrigierende Erhöhung der Ablenkung des Elektronenstrahls" parallel zur Y-Achse, gleich in welchem Sinne, erforderlich. .

Die Kombination aus der vorgegebenen nicht-linearen Funktion, die gleichmäßig für jede Zeilenabtastperiode (t) ist in bezug auf die Potentialdifferenzen V der analogen differentialen Signale, die an die Y-Ablenkplatten 16 gelegt werden, und aus der linearen Funktion, die die Veränderungen der Potentialdifferenzen V_v der analogen differentialen Signale darstellen, die an die Y-Ablenkplatten 16 während einer Bildabtastperiodefr)gelegt werden, bilden eine Funktion, die das Inverse der Funktion ist, welche das verzerrte rinnenförmige Rastermuster bezüglich der X-Achse des Schirms darstellt, und sie ist repräsentativ für die kompensierenden Potentialdifferenzen V der analogen differentialen Signale, die an die Y-Ablenkplatten gelegt werden, um die rinnenförmige Verzeichnung zu korrigieren und um das gewünschte rechteckige Rastermuster zu erhalten.

Ignoriert man zunächst den veränderlichen Bemaßungsfaktor, so sind die Potentialdifferenzen V der differentiellen Signale, die an die Y-Ablenkplatten 16 gelegt werden, zu erhöhen in der vorgegebenen nicht-linearen Weise, gegeben durch die gewünschte nicht-lineare Funktion, die der Art der Arbeitsweise des Feld-Korrektur-Wandlers 35 zugeordnet ist, und die gleichmäßig für jede Zeilenabtastperiode (t) des Rastermusters ist, wobei der Feld-Korrektur-Wandler 35 durch differentielle digitale Signale vom Zeilen-Zähler 31 angesteuert wird. Wie Fig. 3 zeigt, kann die nicht-lineare Veränderung der differentiellen analogen Signale V^ vom Feld-Korrektur-Wandler 35 über jede Zeilenabtasperiode (t), die repräsentativ sind für entsprechende nicht-lineare Veränderungen der Potentialdifferenzen V der differentiellen analogen Signale, die an die Y-Ablenkplatten gelegt werden, dargestellt werden als ein Schaubild, dessen Gestalt das Inverse der Gestalt der ersten Rasterzeile" ist, die sonst bezüglich der X-Achse des Schirms 10 erhalten werden würde. Die differentiellen Signale V

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verändern sich somit in der vorgegebenen nicht-linearen Weise von Null auf einen maximalen positiven Wert im Uuf der Zeilenabtastperiode (t).

Der Feld-Korrekturwandler 35 arbeitet nach der vorgegebenen nicht-linearen Funktion, indem die sukzessiven Widerstände R1 in den Stromquellen 42 unterschiedliche vorgegebene Größen haben, wobei der Zusammenhang oder das Verhältnis zwischen aufeinanderfolgenden Widerständen der Reihe in Übereinstimmung ist mit der vorgegebenen nicht-linearen Funktion, und die gewünschten Widerstandswerte können empirisch bestimmt werden. Der Feld-Korrekturwandler ist ein Sieben-Bit-Wandler, gesteuert durch digitale Signale vom Sieben-Bit-Zeilenzähler 31, wobei jede Abtastzeile zwischen 64 und 128 Bildpunkte hat. Zweckmäßigerweise hat der Wandler 35 sechzehn Segmente oder Stromquellen 42, so daß sechzehn Gruppen von Stufen in dem abgestuften analogen Ausgang vom Wandler 35 vorliegen, wobei innerhalb jeder Gruppe von Stufen acht gleich-

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mäßige Stufen vorhanden sind, wobei nicht-gleichmäßige Veränderungen nur zwischen jeder Gruppe von Stufen vorliegen, und jede Gruppe als ein Ganzes betrachtet wird. Diese Anordnung repräsentiert in adequater Weise die erforderliche nicht-lineare Funktion.

Die Funktion, die die Veränderungen der Potentialdifferenzen V darstellt, die an die Y-Ablenkplatten 16 über eine Bildabtastperiode(T)gelegt werden und welche die abgestufte lineare Funktion bildet, die durch die erforderliche Arbeitsweise des Feld-Wandlers 36 dargestellt wird, bedingt, daß der Feld-Wandler 36 durch die digitalen differentiellen Signale vom Feldzähler 32 gesteuert wird.

Insbesondere ist es erforderlich, wie Fig. 3 zeigt, daß die lineare Funktion, nach welcher der Feld-Wandler 36 arbeitet, derart ist, daß die kompensierenden Potentialdifferenzen V₂ der differentiellen analogen Signale vom Feld-Wandler 36 über jede Bildabtastperiode T, wenn sie an die Y-Ablenkplattent gelegt werden, eine Elektronenstrahlablenkung bewirken, die halbwegs durch die Raster-BiTdabtastperiodeCt)Null ist. Die Elektronenstrahl-Ablenkung nimmt linear in der ersten Hälfte der Bildabtastperiode ab von einem maximalen positiven Wert für die erste Zeilenabtastung, und-sie nimmt linear in negativer Richtung zu in der zweiten Hälfte der Bildabtastperiode, mit einem maximalen

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negativen Wert für die letzte Zeilenabtastung, dessen Größe gleich dem maximalen positiven Wert bei der ersten Zeilenabtastung ist. Die Gestalt der Kurve der Potentialdifferenzen V₂ über die Bildperiode(T)ist damit eine gerade Linie mit einem vorgegebenen negativen Anstieg und sie ist eine Darstellung der linearen Funktion, nach welcher der Feld-Wandler 36 arbeitet, sowie des variablen obengenannten Bemaßungsfaktors.- -

Der variable Bemaßungsfaktor (scaling factor) oder die geeignete lineare Funktion, die durch den Feld-Wandler 36 eingeführt wird, wird durch die sukzessive gleichen Widerstände R1 in den Stromquellen 42 des Feld-Wandlers geliefert. Der Feld-Wandler 36 ist wenigstens ein Neun-Bit-Wandler, gesteuert durch digitale Signale vom Neun-Bit-Feldzä'hler 32, wobei in jedem Rasterbild oder Rasterfeld zwischen 256 und 512 Rasterzeilen vorhanden sind. Der Feld-Wandler 36 hat sechzehn Segmente oder Stromquellen 42, von denen jede einem kleinen Vielfachen der Rasterzeilen in dem Rastermuster entspricht. Jede der 512 Stufen des abgestuften differentiellen analogen Ausgangs vom Feld-Wandler 36 ist gleichmäßig, wie erforderlich.

Fig. 5 entspricht Fig. 4, sie zeigt jedoch die Anordnung eines Neun-Bit-Wandlers in Segmentbauweise im Detail. Der in Fig. 5 gezeigte Wandler ist insbesondere der Feldwandler 36 und anders als der Wandler nach Fig. 4 ist er geeignet, digitale differentielle Signale vom Feld-Zähler 32 zu empfangen und in Response hierauf einen entsprechenden stufenförmigen analogen Ausgang in differential!er Form abzugeben.

Jeder Drei-Wege-Schalter 47 hat drei bipolare Transistoren T2, deren Emitter an die zugeordnete Stromquelle 42 gelegt sind. Die Basen der Transistoren T2 sind an den Dekoder 48 (in Fig. 5 nicht gezeigt) gelegt, um von diesem Signale zu empfangen. In Fig. 5 ist ein diskreter Teil dieses Dekoders mit S1, ein anderer Teil mit S2 und der dritte Teil mit S3 bezeichnet, und ein Signal von jedem solchen Teil wird individuell an einen der drei Transistoren T2 gelegt. Jeder Dekoder-Ausgang hat drei solche Bestandteile S1, S2 und S3, die individuell an die sechzehn Schalter 47 gelegt sind. Der Kollektor des Transistors T2, der dem Dekoderausgang S1 zugeordnet ist, ist an einen Eingang 50 eines Differentialverstärkers 01 gelegt. Der Kollektor des Trahsistors T2,

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der dem Dekoderausgang S2 zugeordnet ist, ist an den anderen Eingang 51 des Differential Verstärkers 01 gelegt. Der Kollektor des Transistors T2, der dem Dekoderausgang S3 zugeordnet ist, ist mit einem Ende eines Fünf-Bit-R-2R-Leiternetzwerk 45 der Untergruppe 45 verbunden. Jede der 32 Stufen des R-2R-Leiternetzwerkes ist einzeln an einen Zwei-Wege-Schalter 52 gelegt, der zwei bipolare Transistoren T3 aufweist, deren Emitter mit der zugeordneten Stufe des Leiternetzwerkes verbunden sind. Die Basen der Transistoren T3 sind einzeln an die Ausgänge L1 und L2 von jeder der Stufendes Feldzählers 32 mit niedrigstwertigen Bits gelegt, um von dort Signale zu empfangen. Der Kollektor des Transistors T3, der dem Zählerausgang L1 zugeordnet ist, ist mit demselben Eingang 50 des Differential Verstärkers 01 verbunden, wie der Transistor T2, der dem Dekoderausgang S1 zugeordnet ist. Der Kollektor des Transistors T3, der dem Zählerausgang L2 zugeordnet ist, ist mit demselben Eingang 51 des Differentialverstärkers 01 verbunden, wie der Transistor T2, der mit dem Dekoderausgang S2 verbunden ist. Für jede der Stufen des Feld-Zählers 32 mit den niedrigstwertigen Bits sind zwei solche Ausgangsteile L1 und L2 vorhanden. Jeder Schalter 52 empfängt gleichzeitig zwei Signale von jedem zugeordneten Paar von Zählerausgängen L1 und L2, die zusammen ein digitales differentielles Signal von der entsprechenden Zählerstufe bilden. Das Ende des Leiternetzwerks 54 entgegengesetzt zum Anschluß an den Transistor T2, der dem Dekoderausgang S3 zugeordnet ist, ist über eine Diode D1 mit einer Schiene 50 verbunden, die auf einem Speisepotential V2 liegt. Die beiden Eingänge des Differential Verstärkers 01 sind ferner über Widerstände R2 an die Schiene 53 gelegt. Die beiden Ausgänge des Differential Verstärkers 01 sind durch die Leitungen38 gebildet, auf denen die beiden Teile der differentiellen Signale Vp ^v°ra Feld-Wandler 36 liegen, und sie enthalten einen Faktor V zum Anlegen an die Y-Ablenkplatten 16.

Im Betrieb, wenn der neunte Schalter 47' betrachtet wird, der die zugeordnete Stromquelle 42 mit der Untergruppe 45 verbindet, wie in der Ausführungsform nach Fig. 4, wird ein Signal vom Ausgang S3 des Dekoders 48 abgegeben und der entsprechende Transistor T2 wird leitend gemacht. Sofort liefern die entsprechenden Stufen vom Feld-Zähler 32 jeweils ein Signal über die Zählerausgänge L1 an die entsprechenden Schalter 49 und insbesondere wird der Transistor T3, der an den Eingang 50 des Differential Verstärkers 01 gelegt ist,

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leitend gemacht, indem die Signale von den zugeordneten Zählerausgängen L1 an die Basen dieser Transistoren T3 gelegt werden.

Alle Dekoderausgangsteile S1 der Dekoderausgänge niedrigerer Ordnung als dem Neunten, geben jeweils ein Signal an den mit ihnen verbundenen Transistor T2, um diese Transistoren T2 leitend zu machen und.es fließt ein Strom I₀' in diese Stromquellen. Da die Transistoren T3 der Schalter 52 auch durchgeschaltet sind durch Signale von den Zählerausgängen L1, fließt ein Strom durch die Baugruppe 45 zur neunten Stromquelle, wobei der Gesamtstrom, der von dem einen Eingang 50 des Differential Verstärkers 01 fließt gleich I_Q ist.

Alle Dekoderausgangsteile S2 der Dekoderausgänge höherer Ordnungszahl als dem Neunten liefern gleichzeitig jeweils ein Signal an den mit ihnen verbundenen Transistor T2, um diese Transistoren T2 leitend zu machen und es fließt ein Strom I ' in diese Stromquellen. Zwei Signale werden gleichzeitig von jedem Schalter 47 empfangen von den Dekoderausgängen S1 und S2, ausgenommen dem Schalter 47', der ein Signal vom Dekoderausgang S3 empfängt, und zusammen bilden sie ein digitales differentiales Signal hieraus. Die Transistoren T3 der übrigen Schalter 52, die keine Signale von den Zählerausgängen L1 empfangen_s werden ebenfalls leitend gemacht durch Signale von den Zählerausgängen L2, und es fließt ebenfalls ein Strom durch die Baugruppe 45 zur neunten Stromquelle. Der Gesamtstrom, der von dem anderen Eingang 51 des Differentialverstärkers aus fließt, beträgt I ·

Der Strom I₀ ⁺I₀ ist gleich dem momentanen Gesamtstrom, der durch den Wandler fließt, aber er ist nicht konstant.

Die Anordnung ist derart, daß der differentielle Ausgang V₂ vom Differentialverstärker 01 proportional zum momentanen Wert für U₀ - I_Q) ist. Am Beginn jedes Arbeitszyklus des Feld-Zählers 32 hat I seinen Maximalwert und I ist Null. Der Differentailausgang V₂ hat damit seinen maximalen positiven Wert, wie erforderlich. Der Wert von V₂ fällt ständig bis zur Hälfte des Arbeitszyklus; zur Zeit(T/2)wird I₀ = I₀ und der Wert von V₂ ist Null, wie erforderlich. Danach wird I größer als I und der D.ifferentialausgang V ₂

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wird negativ. Der negative Wert von V₂ steigt ständig während der zweiten Hälfte des Arbeitszyklus des Feldzählers 32 bis am Ende des Arbeitszyklus zum Zeitpunkt (T) der Wert von Lj gleich Null ist und I_Q seinen Maximalwert hat, der gleich dem Maximalwert von J^₀ am Beginn.des Arbeitszyklus war. Zu diesen Zeitpunkt (TJ hat der Differential ausgang V₂ seinen maximalen negativen Wert, dessen Größe gleich der Größe seines maximalen positiven Wertes ist.

Außer den Größen, die dem analogen Ausgang eines solchen linearen oder nicht-linearen Wandlers zugeordnet sind, die entsprechend den Werten variieren, die durch die differentialen digitalen Eingangssignale gegeben sind, variieren auch die analogen Ausgangsgrößen mit den Änderungen der Bezugsspannung V1, wie die Fig. 4 und 5 zeigen, die an die Schienen 43 und 44 gelegt ist, welche entsprechend mit den Basen der Transistoren T1 der Konstantstromquellen.42 verbunden sind, sowie mit den Enden der Transistoren T1 entfernt von den Widerständen R1 der Stromquellen des Wandlers.

Die erforderliche Wechselwirkung des differentiellen analogen Ausgangs des nicht-linearen Feld-Korrektur-Wandlers 35 mit der Arbeit des linearen Feld-Wandlers 36 wird erhalten, indem gesorgt wird, daß die Bezugsspannung V1¹, die an die Schienen 43 und 44 des Feld-Wandlers gelegt ist, sich verändert mit dem nicht-linearen analogen Ausgang des Feld-Korrektur-Wandlers 35, wie durch die Leitung 39 in Fig. 3 angedeutet. Insbesondere wird der differentielle analoge Ausgang V^ des Feld-Korrektur-Wandlers 35 auf zwei Leitungen gegeben, wobei wegen der Übersichtlichkeit nur eine solche Leitung 39 in Fig. 3 dargestellt ist. Eine Leitung ist an die Schiene 43 des Wandlers gelegt und die andere Leitung an die Schiene 44 des Wandlers. Um jedoch den erforderlichen Faktor des differentiellen analogen Signals V darzustellen, das direkt an die Ablenkplatten gelegt wird, ist es erforderlich, daß der entsprechende differentielle Ausgang V₁ vom Feld-Korrektur-Wandler in nicht-linearer Weise nur zwischen Null und einem maximalen positiven Wert variiert. Es ist daher zweckmäßig, daß das Potential, das an der Schiene 44 liegt, die an die Widerstände R1 der Stromquelle des Feldwandlers 36 gelegt ist und einen Teil des Differentialausgangs bildet, immer Null ist, und nur das Potential auf der

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Schiene 43, die mit den Basen der NPN-Transistoren T1 der Stromquelle des Feld-Wandlers verbunden ist, und das den anderen Teil des differentiellen Ausgangs bildet, nur zwischen Null und einem maximalen positiven Wert sich ändert. Die Verstärkung des Feld-Wandlers 36 verändert sich damit in Übereinstimmung mit dem nicht-linearen differentiellen Ausgang des Feld-Korrektur-Wandlers 35. Der analoge Ausgang des linearen Feld-Wandlers ist daher nicht linear, sondern in Übereinstimmung mit der kombinierten Funktion, welche nicht-lineare Veränderungen der Kompensations-Potential-Differenzen V darstellt, die an die Y-Ablenkplatten 16 gelegt werden, um das verzerrte Rastermuster zu korrigieren, das sonst entstehen würde.

Insbesondere und wiederum zunächst den veränderlichen Bemaßungsfaktor V₂ ignorierend, der dem Feld-Wandler 36 zugeordnet ist, ist es erforderlich, dah in jedem Augenblick innerhalb der ersten Zeilenabtastperiode (t), einzeln betrachtet innerhalb einer Bildabtastperiode (T), die veränderliche Bezugsspannung V1¹, die an den Schienen 43 und 44 des Feld-Wandlers 36 liegt und dessen variable Verstärkung darstellt, gegeben ist durch die Gleichung

Vr = V1 +'V_yl,

worin V1 die konstante Ausgangsspannung einer Bezugsquelle ist. Die momentanen Spannungen V1', die an den Schienen 43 und 44 des Feldwandlers liegen, sind diejenigen, die erforderlich sind, um die gewünschte gerade Abtastzeile parallel zur X-Achse des Bildschirms zu erzeugen. Am Beginn der Zeilenabtastperiode hat die Spannung VT die Größe von V1. Am Ende der Zeilenabtastperiode hat V1' seinen maximal möglichen Wert und die momentane Bezugsspannung V1' an den Schienen 43 und 44 des Feldwandlers, die dessen variable Verstärkung darstellt, dient in jedem Augenblick in der Zeilenabtastperiode (t) dazu, die gekrümmte Rasterzeile zu kompensieren, die sonst entstehen würde.

Am Ausgang des Feld-Wandlers 36 wird die obige Gleichung modifiziert durch Hereinnahme des variablen Bemaßungsfaktors V₂ ⁱⁿ folgender Weise

^vy ⁼ V ^{(V1 +} V ^k>
worin V₂ durch die lineare Funktion gegeben ist, nach welcher der FeId-

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Wandler über die Bildabtastperiode (T) arbeitet, und die zwischen einem maximalen positiven Wert und einem gleichen negativen Wert variiert, während k eine Konstante ist und gleich dem reziproken Wert der maximalen Größe von V₂. Jede Rasterzeile des Rastermusters ist daher.geradlinig und jede hat ihre erforderliche Lage längs der Y-Achse des Schirms 10. Die verschiedenen Teile oder Stufen des stufenförmigen analogen Ausgangs vom Feldwandler 36 werden als diskret betrachtet und erzeugen individuell jede der Rasterzeilen eines Rastermusters.

Die Veränderungen des differentialen Ausgangs V_y* vom Feld-Korrektur-Wandler und angelegt an die Schienen 43 und 44 der Stromquellen 42 des Feld-Wandlers beeinträchtigen nicht die Arbeitsweise des Feld-Wandlers, etwa durch unerwünschte Veränderungen der Ströme I und L,> sie bewirken nur die gewünschten Veränderungen in der Verstärkung des Feld-Wandlers. Dies ist so, weil der Feldwandler mit digitalen differentialen Signalen arbeitet und aufgrund " dieser einen differentialen analogen Ausgang abgibt.

Andererseits kann die Anordnung nach Fig. 3 derart ausgebildet sein, daß die erste Zeilenabtastung des verzerrten Rastermusters die obere rechte Ecke des Schirms 10 schneidet, anstatt der oberen linken Ecke des Schirms, wie in Fig. 2 gezeigt. Die Funktion, welche den nicht-linearen Ausgang des Feld-Korrektur-Wandlers 35 darstellt, hat dann am Beginn jedes Arbeitszyklus des Zeilen-Zählers 31 einen maximalen positiven Wert und fällt stetig auf Null am Ende des Arbeitszyklus des Zählers. Die Funktion, welche den linearen Ausgang des Feld-Zählers 36 darstellt, hat einen positiven Anstieg mit einem maximalen negativen Wert am Beginn jedes Arbeitszyklus des Feld-Zählers32 und einem maximalen positiven Wert am Ende des Arbeitszyklus, sowie den Wert Null in der Mitte zwischen beiden.

Fig. 6 entspricht Fig. 3, außer daß der Oszillator 30 und die Verbindung zwischen dem Zeilen-Zähler 31 und dem Feld-Zähler 32 aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen worden sind. Ferner ist gezeigt, wie die konstante Bezugsspannung V1 an jeden der Wandler 34, 35 und 36 gelegt wird und insbesondere wie die Bezugsspannung V1' am Feldwandler 36 in der gewünschten Weise sich ändert in Response auf den nicht-linearen analogen Ausgang V ,

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des Feld-Korrektur-Wandlers 35, um die erforderliche Wechselwirkung zwischen diesen beiden Wandlern herbeizuführen, die allgemein durch die Leitung 39 in den Fig. 3 und 6 angezeigt ist. Die Bezugsspannungen der Wandler 34, 35 und 36 sind als nicht-differentieli dargestellt, jede dieser Bezugsspannungen hat jedoch differential!e Form.

In bezug auf Fig. 6 ist eine gemeinsame Bezugsspannungsquelle 60 dargestellt, deren konstanter Ausgang V1 direkt an den Wandler 34 und an den Wandler 35 gelegt ist, während sie an den Wandler 36 über eine bekannte Form einer Summierschaltung 62 gelegt ist. Der variierende analoge Ausgang V₁ des Feld-Korrektur-Wandlers 35 ist an einen positiven Eingang der Summierschaltung 32 gelegt und er bildet die erforderliche Kompenationsspannung, die dem konstanten Ausgang V1 der Bezugsspannungsquelle 60 hinzuaddiert wird, ehe die entsprechende variable Bezugsspannung VT an den Feldzähler 36 gelegt wird.

Nicht-gezeigte Dämpfungsmittel können zwischen jedem Wandler 34, 35 und 36 sowie der gemeinsamen Sapnnungsquelle 60 vorgesehen werden, so daß durch die entsprechenden Bezugsspannungen ein Rastermuster derselben Größe und Form wie der Schirm 10 der Kathodenstrahlröhre erzeugt werden kann.

Eine geeignete Form einer Zwischenschaltung zwischen den Ausgangsleitungen vom Feld-Wandler 36, welche das analoge differentialIe Ausgangssignal vom Wandler führen, und den Y-AbIenkplatten 16 ist in Fig. 7 dargestellt. Jede Leitung 38 ist einzeln an die Basis eines bipolaren Transistors T4 gelegt. Der Kollektor jedes Transistors T4 ist über einen Widerstand R3 mit einer Schiene 70 verbunden, die auf der extra hohen Spannung Vrm- liegt, welche der Kathodenstrahlröhre zugeordnet ist. Die Y-AbIenkplatten 16 sind einzeln an einen Punkt 71 geschaltet zwischen einem Transistor T4 und dem zugehörigen Widerstand R3, um die differential!en Signale vom Feld-Wandler 36 einem gewünschten hohen gemeinsamen Arbeitspotential (common mode potential) zu überlagern, entsprechend der Spannung V_Eu_T, an den Y-Ablenkplatten 16. Damit der Schaltkreis eine ordentliche Mindestverstärkung hat, ist der Emitter jedes Transistors T4 einzeln über einen Widerstand-R4 an eine Schiene 72 ge-

schaltet» die auf Null-Potential liegt. Die Mindestverstärkung wird dann gesteuert durch das Verhältnis R3/R4. Zwischen den Punkten 73 zwischen jedem Transistor T4 und dem zugeordneten Widerstand R4 sind parallel zueinander ein variabler Widerstand R5 und ein Kondensator C1 geschaltet, so daß die Verstärkung des Zwischenschaltkreises eingestellt werden kann und die Kapazität der Ablenkplatten kompensiert werden kann.

In Fig. 2 sind gestrichelte Linien 26 dargestellt, die Linien gleicher Zeiten vom Beginn jeder Zeilenabtastperiode (t) darstellen, wobei die Linien 26 sowohl für das nicht-korrigierte kegel stumpfförmige Rastermuster als auch für das gewünschte rechteckige Rastermuster erzeugt werden aufgrund der analogen Ausgänge vom Wandler 34 und vom Wandler 36 auf den Leitungen 37 und 38 in der Schaltung nach Fig. 3. Die Linien 26 stellen lineare Abschnitte des Bildes dar, die geradlinig sein sollen und parallel zueinander sowie in gleichen Abständen in ähnlicher Weise wie die Zeilenabtastungen. Jede Abweichung von einer solchen Anordnung der Linien 26 führt zu einer Verzeichnung des dargestellten Bildes. In enger Annäherung kann man annehmen, daß die Linien 26 gerade Linien sind, die rechtwinklig zur X-Achse bzw. zur Längsachse der Symmetrie des Schirms 10 verlaufen. In Fig. 2 sind fünf Linien 26 gezeigt, die gleiche Zeitabstände über jede Zeilenabtastperiode (t) haben. Man erkennt jedoch, daß die Linien 26 nicht den gewünschten gleichmäßigen Abstand bezüglich des Schirms 10 haben, und aus diesem Grund ist das dargestellte Bild verzerrt. Vom Beginn jeder Zeilenabtastperiode an nehmen die Abstände auf dem Schirm 10 zwischen benachbarten Paaren von Linien 26 in ungleichmäßiger Weise ab, wegen der Unterschiede in den Elektronenstrahl bahnen,wenn der Elektronenstrahl die Rasterzeile durchläuft, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Um diese Verzerrung des Bildes zu korrigieren, ist es nötig, die Abtastgeschwindigkeit des Elektronenstrahls längs jeder Rasterzeile in komplementärer nicht-gleichmäßiger Weise zu steigern, wobei die Veränderungen in der Abtastgeschwindigkeit dieselben sind für jede Rasterzeile, wenn die Linien 26 gleicher Zeitabstände als gerade Linien betrachtet werden. Die erforderliche Steigerung der Abtastgeschwindigkeit wird erhalten, indem die Potentialdifferenzen V_v der differentiellen Signale,

welche an die X-Ablenkplatten 14 vom Ausgang des Zeilenwandlers 34 gelegt

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werden und die für jede Rasterzeile gleichmäßig sind, entsprechend erhöht werden. Ein Weg zum Erhalt solcher nicht-linearer Steigerungen der Abtastgeschwindigkeit des Elektronenstrahls,und zwar gleichmäßig für jede Rasterzeile, besteht darin, den Zeilenwandler 34 gemäß einer nicht-linearen Funktion zu betreiben, wobei der Wandler 36 nach wie vor durch differentielle digitale Signale vom Zeilen-Zähler 31 angesteuert wird. Diese Funktion ist wenigstens im wesentlichen eine exponentiell Funktion in engar Annäherung und sie stellt die erforderlichen nicht-linearen Steigerungen der Potential differenzen V der differentiellen analogen Signale dar, die an die X-Ablenk-

platten 14 gelegt werden. Wie in Fig. 3 gezeigt, kann die exponentiell Veränderung der differentiellen analogen Signale V , vom Zeilen-Wandler 34 über jede Zeilenabtastperiode (t) und repräsentativ für die entsprechenden exponentiellen Veränderungen der Potentialdifferenzen V₇ der differentiellen analogen Signale, die an die X-Ablenkplatten 14 gelegt werden,dargestellt werden durch eine Kurve, deren Gestalt das Inverse der Gestalt der Kurve der Verzerrung von linearen Abschnitten des Displays parallel zur Y-Achse ist, die sonst entstehen würde, und zwar in bezug auf die Abstände der linearen Display-Abschnitte längs der X-Achse des Schirms 10. Die differentiellen Signale V , variieren somit von Null bis auf einen maximalen positiven Wert und zwar gleichmäßig über jede Zeilenabtastperiode (t).

Der erforderliche nicht-lineare Ausgang des Wandlers 34 wird in empirischer Weise bestimmt und er ist dargestellt durch den nicht-linearen Zusammenhang zwischen sukzessiven Widerständen R1 aus der Gruppe der Stromquellen 42 des Wandlers 34. Wie oben in Verbindung mit Fig. 4 beschrieben, hat der Wandler sechzehn Segmente oder Stromquellen 42. Insbesondere sind mehrere der Widerstände R1 mit niedriger Ordnungsposition unbegrenzt, so daß die Funktion nach · · welcher der Wandler 34 arbeitet, anfangs einen merklichen Abschnitt hat, der einen Ausgang V , mit Null-Potentialdifferenz für den Wandler darstellt. Danach nimmt der stufenförmige Potentialdifferenz-Ausgang des Wandlers schnell zu in Übereinstimmung mit der erforderlichen exponentiellen Funktion, während die Widerstandswerte in den Stromquellen schnell abnehmen über die gesamte Gruppe von sechzehn Widerständen RI.

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Die exponentiell Funktion, welche der Betriebsweise des Zeilenwandlers 34 zugeordnet ist, wird zusammengefaßt mit einer eeigneten linearen Funktion, die in jeder geeigneten Weise erzeugt werden kann und die ähnlich mit, aber nicht identisch mit der linearen Funktion ist, die oben in bezug auf den Feld-Wandler 36 beschrieben wurde, um den Zeilen-Wandler 34 zu veranlassen, die Zeilenabtastungen durchzuführen.

Der nicht-lineare differentielle analoge Ausgang vom Zeilenwandler 34 auf den beiden Leitungen 37 korrigiert somit die Verzerrung infolge der Linien gleicher Zeiten, die über jede Zeilenabtastperiode zeitlich gleich verteilt sind, deren Abstände bezüglich des Schirms 10 der Kathodenstrahlröhre jedoch nicht gleich sind.

Die Verwendung der Wandler 34, 35 und 36 zur Korrektur der Verzerrung des Rastermusters, das sonst entstehen würde, ist vorteilhaft, da sie es ermöglicht, die Einrichtungen zur Erzeugung der erforderlichen Funktionen, die zur Formung der Wellenformen verwendet werden, welche an die Ablenkplatten 14 und 16 gelegt werden, einwandfrei zu betreiben, ohne Effekte von Veränderungen der Betriebstemperaturen oder der Speisespannung berücksichtigen zu müssen. Kompensationen für zufällige Veränderungen der Betriebstemperatur und/oder der Speisespannung können jedoch ggf. an den Ausgängen der Wandler ausgeführt werden und ehe die differentiellen analogen Ausgänge der Wandler an die Ablenkplatten gelegt werden. Alternativ kann das Display-System mit flachem Schirm ein Fernsehempfänger sein, der in Verbindung mit bekannten Sende-Systemen betrieben wird, beispielsweise dem System der Vereinigten Staaten mit 525 Zeilen, oder dem Europäischen System mit 625 Zeilen.

Durch die Tätigkeit der Wandler 34, 35 und 36 können Unregelmäßigkeiten des Rastermusters auf dem Schirm 10 vermieden werden, wobei die Tätigkeit der Wandler in dieser Hinsicht äquivalent zu einem analogen Speicher ist. Jeder Wandler kann nach einer Funktion arbeiten, die eine oder mehrere nicht-kineare Komponenten und eine lineare Komponente hat.

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Man kann allgemein sagen, daß die Kombination aus dem Feld-Wandler 36 und dem Feld-Korrekturwandler 35 in der Lage ist, Bildpunkte des Rastermusters ggf. einzeln parallel zur X-Achse des Schirms 10 zu verschieben, wenn sich das Rastermuster längs der X-Achse ä'ndert. Ebenso kann man sagen, daß der Zeilen-Wandler 34 in der Lage ist, Bildpunkte ggf. einzeln parallel zur X-Achse des Schirms 10 zu verschieben, wenn andernfalls eine Verzerrung des erzeugten Bildes entstehen würde.

Der Ausgang des Wandlers 34 kann an eine Integrierschaltung gelegt werden, die eine Sägezahnwelle erzeugt, so daß der Energieverbrauch kleiner ist als dies sonst der Fall wäre, wobei der Ausgang des Wandlers der nicht-linearen Funktion folgt und in erforderlicher Weise die Sägezahnwelle modifiziert. Der integrierte Ausgang des Zeilenwandlers 34 kodiert somit die Elektronenstrahl-Abtastgeschwindigkeit und nicht die Bildpunktpositionen in Relation zu jeder Abtastzeile.

Da der Ausgang des Wandlers 34 integriert wird, wird die Untergruppe 45 im Wandler 34 weggelassen und die Schalter 47 sind nur Zwei-Wege-Schalter anstatt der sonst erforderlichen Drei-Wege-Schalter. Die Stufen des stufenförmigen analogen Ausgangs vom Wandler 34 stellen somit Vielfache der Bildpunktpositionen dar. Im übrigen arbeitet der Wandler 34 in der oben beschriebenen Weise.

Da der Ausgang vom Zeilenwandler 34, der über die zwei Leitungen 37 abgegeben wird, differentielle Form hat, ist in Fig. 8 eine geeignete Schaltung zum Anlegen des stufenförmigen, exponentiell sich verändernden Ausgangs vom Wandler an die Integrierschaltung gezeigt. Jeder Bestandteil des differentiellen Ausgangs wird an einen Integrator 80 gelegt, jeder Integrator 80 umfaßt einen Kondensator C2 parallel zu einem Verstärker 02 und er hat eine Zeitkonstante gleich der Zeilenabtastperiode (t). Die beiden integrierten Teile des differentiellen Signals werden dann individuell an die beiden X-Ablenkplatten gelegt. Die Ablenksignale, die an die X-Ablenkplatten gelegt werden, haben somit eine gleichmäßige kontinuierliche Wellenform in jeder Zeilenabtastperiode (t), wobei die Wellenform in der gewünschten-Weise sich ändert. Die extra hohe Spannung V^y, die der Kathodenstrahlröhre zugeordnet ist, wird an

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jeden Verstärker 02 angelegt.

Eine alternative derartige Ausführungsform nach der Erfindung ist in Fig. 9 gezeigt.

Der nicht-lineare differentielle analoge Ausgang vom Zeilenwandler 34, wie oben beschrieben, wird an konventionelle Sägezahnwellen gelegt, welche Zeilenabtastungen erzeugen können, um die Welienformen zu modifizieren, um eine Verzerrung bezüglich der Y-Achse des Bildes zu kompensieren, die sonst entstehen würde.

Negative Hochspannungsimpulse werden von einem Transformator 90 über eine Leitung 91 geliefert in Response auf die Impulse vom Zeilenzähler 31, die auch an den Feld-Zähler 32 gelegt werden, wobei jeder negative Impuls endigt wenn der Zähler 31 rückgestellt wird. Komplementäre positive Impulse werden vom Transformator 90 über eine Leitung 9Γ abgegeben. Die negativen Impulse werden über eine Diode D2 an einen Punkt 92 gelegt, der mit einer der X-Ablenkplatten 14 verbunden ist. Die positiven Impulse werden über eine Diode D3 an einen Punkt 92' gelegt, der mit der anderen X-AbIenkplatte verbunden ist. Zwischen den Punkten 92 und 93 ist ein integrator angeschlossen, der einen Verstärker in Form eines PNP-Transistors T5 und einen hierzu parallelen Kondensator C2 aufweist. Zwischen die Punkte 92' und 93' ist ein Integrator geschaltet, der einen NPN-Transistor T5' und einen hierzu parallelen Kondensator C2¹ aufweist. Der Kollektor eines PNP-Transistors T6 ist mit dem Punkt verbunden und der Kollektor eines NPN-Transistors T6¹ ist mit dem Punkt 93' verbunden. Zwischen den Punkten 93 und 93' liegt ein NPN-Eingangstransistor T7 in Reihe mit einem Widerstand R6. Die Emitter der Transistoren T5 und T6 sind an eine Schiene 94 gelegt, die eine niedrige positive Speisespannung V3 führt. Die Emitter der Transistoren T5' und T6¹ sind mit einer Schiene 95 verbunden, die Null-Potential hat. Die Kollektoren der Transistoren T5 und T5' sind entsprechend und einzeln an die X-Ablenkplatten 14 gelegt und außerdem über den zugehörigen Kondensator C2 bzw. C2' mit dem zugeordneten Transistor T6 bzw. T6¹ verbunden. Die Basen der Transistoren T5 und T5¹ sind entsprechend direkt an die Kollektoren der Transistoren T6 und T6- gelegt. Die Basis des Transistors T6 ist über einen Widerstand R7 mit der Schiene 94 und über einen

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Kondensator C3 mit der Leitung 91 verbunden. Die Basis des Transistors T6¹ ist über einen Widerstand R7¹ mit der Schiene 95 und über einen Kondensator C3¹ mit der Leitung 9Γ verbunden. -

Der differentielle Potentialausgang V_v vom Wandler 34 wird in bezug auf das Null-Potential der Schiene 95 gebracht und braucht, wenn er an den Transistor T7 gelegt wird, nicht differentielle Form zu haben, sondern er stellt eine veränderliche Spannung V_v dar und wird an die Basis des

Eingangstransistors T7 über die eine Leitung 37 gelegt.

Im Betrieb wird durch einen negativen Impuls, der an die Basis des Transistors T6 über den Kondensator C3 angelegt ist, der Transistor T6 leitend gemacht und dadurch wirksam eine Elektrode des Kondensators C2 mit der Schiene 94 verbunden. Die andere Elektrode des Kondensators C2 wird auf der negativen Spitzenspannung der Leitung 91 gehalten mittels der Verbindung über die' Diode D2. Auf diese Weise bewirkt der negative Impuls eine Ladung des Kondensators C2. In ähnlicher Weise bewirkt ein positiver Impuls auf der Leitung 91' eine entsprechende Ladung des Kondensators C2¹. Am Ende jedes Impulses auf den Leitungen 91 und 9Γ fließt ein Strom ij durch den Emitter-Kollektor-Weg des Transistors T7 und den Widerstand R6 zwischen der Basis des Transistors T5 und der Basis des Transistors T5¹. Diese Transistoren mit ihren Rückkopplungs-Kondensatoren C2 und C2¹ wirken dann als Integratoren und die Kollektorspannungen der Transistoren bilden positiv gehende und negativ gehende Rampen wenn die Ladungen auf ihren zugehörigen Kondensatoren geändert werden durch den gemeinsamen Strom i,. über den Weg, der die Basiselektroden der Transistoren verbindet. Der Ausgang des Zeilen-Wandlers auf der Leitung 37 steuert die Leitfähigkeit des Transistors T7 während die Rampen oder Spannungsanstiege die geeignete Form haben, um die gewünschte Zeilenabtastung zu erzeugen, bei der die Verzerrung korrigiert ist. Weil die von den beiden Integratoren erzeugten Spannungsrampen durch einen gemeinsamen Strompfad von einem Integrator zum andern gesteuert werden, kann die Steuerung der beiden Rampen in der erforderlichen abgeglichenen ■ Weise leicht bewirkt werden und die erforderlichen Nicht-Linearitäten können leicht in beide Wellenformen eingebracht werden. .

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Eine solche Integrierschaltung kann zwischen den Feld-Wandler 36 und die Y-Ablenkplatten 16 eingeschaltet werden anstatt der Ausführung nach Fig. Eine solche Ausführung kann in dem Display-System nach der Erfindung anstatt oder zusätzlich zu der Integrierschaltung zwischen dem Zeilenwandler 34 und den X-Ablenkplatten 14 vorgesehen sein und sie kann wenigstens im wesentlichen dieselbe sein, wie die Integrierschaltung zwischen dem Zähler 34 und den X-Ablenkplatten.

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Claims (9)

Ferranti pic - A 14 804 - Patentansprüche

1. Display-System für Kathodenstrahlröhren, gekennzeichnet durch eine Korrektureinrichtung zum Korrigieren von Verzerrungen, mit digitalen Einrichtungen zur Erzeugung digitaler Ausgangssignale zur Ansteuerung wenigstens eines Digital/Analog-Wandlers, der in Response hierauf eine Funktion erzeugt, um die Wellenformen von Ablenksignalen zu formen, welche an ein Paar Ablenkplatten der Kathodenstrahlröhre gelegt werden, daß die digitalen Schaltungen digitale Ausgangssignale erzeugen, aufgrund deren der Wandler eine Funktion erzeugt, die repräsentativ ist für die Veränderungen des entsprechenden analogen Ausgangs des Wandlers, daB der analoge Ausgang des Wandlers an das zugehörige Paar Ablenkplatten der Kathodenstrahlröhre über eine Integrierschaltung legt, welche zwei Integratoren aufweist, von denen jeder einen Verstärker und einen Rückkopplungs-Kondensator hat, daß ferner Einrichtungen vorgesehen sind, um Impulse zu liefern, wobei negative Impulse an einen Integrator und positive Impulse an den anderen Integrator gelegt werden, und daß wenn die Impulse weggenommen werden aufgrund eines Signales von den digitalen Schaltungen, ein Strom vom Kondensator des einen Integrators zum Kondensator des anderen Integrators fließt, daß ferner an eine Ablenkplatte eine positive Rampenspannung und an die andere Ablenkplatte eine negative Rampenspannung einer Sägezahnwelle gelegt wird, welche an die Ablenkplatten angelegt wird, daß der zwischen den beiden Kondensatoren fließende Strom durch einen bipolaren Eingangstransistor und einen Widerstand fließt, daß der veränderliche analoge Ausgang vom Wandler bewirkt, daß ein Potential in bezug auf ein gegebenes Bezugspotential an die Basis des Eingangstransistors gelegt wird, so daß die variable analoge Spannung, die an die Basis des. Eingangstransistors gelegt ist, entsprechende Veränderungen der Sägezahnwellenformen bewirkt, um die Verzerrung des Rastermuster zu korrigieren.

2. Diesρlay-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens durch einen Wandler die Wellenformen der Ablenksignale für die X-Ablenkplatte der Kathodenstrahlröhre geformt werden. *

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3. Display-System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Wandler vorgesehen ist, der durch digitale Ausgangssignale der digitalen Schaltungen angesteuert wird und aufgrund dieser Signale eine Funktion erzeugt, um die Wellenformen von Ablenksignalen zu formen, welche über eine Integrierschaltung an das andere Paar Ablenkplatten der Kathodenstrahlröhre gelegt werden.

4. Display-System nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die digitale Schaltung zur Ansteuerung wenigstens des einen Wandlers einen Oszillator aufweist mit einem Ausgang mit konstanter Impulswiederholungsrate, der an wenigstens einen Zähler gelegt wird, der hierauf die digitalen Signale an den Wandler legt, und daß der Zähler rückgestellt wird nach jeder Periode des zugehörigen Rasterabtastmusters.

5. Display-System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei jeder Zählerrückstellung ein Signal von der digitalen Schaltung an den Impulsgenerator gegeben wird.

6. Display-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Wandler in sogenannter Segmentbauweise ausgeführt ist.

7. Display-System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler einen analogen Stromausgang abgibt und jedes Segment des Wandlers eine Stromquelle enthält.

8. Display-System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Stromquelle einen bipolaren Transistor in Reihe mit einem Widerstand aufweist, und daß die vom Wandler zu erzeugende Funktion gegeben ist durch das Verhältnis zwischen aufeinanderfolgenden Widerständen der Gruppe von Widerständen der Stromquellen des Wandlers.

9. Display-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeber einen Spar-Transformator (90) aufweist.

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