DE3433823C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannungssteuerschaltung für eine Rasterabtastung einer elektrostatischen Kathodenstrahlröhre mit flachem Bildschirm nach dem Ober­ begriff des Anspruchs 1.

Eine solche Spannungssteuerschaltung ist aus der US-PS 37 18 834 bekannt.

Diese Druckschrift beschreibt eine Schaltung für die X-Ablenkplatten und die Y-Ablenkplatten einer mit Vektorabtastung arbeitenden Kathodenstrahlröhre. Für jede Ablenkrichtung ist ein D/A-Wandler und ein Ablenkverstärker vorge­ sehen. Jedem Verstärker ist ein Integrator vorgeschaltet zur Erzeugung des Ablenkrampen-Signals.

In der US-PS 39 22 585 ist eine symmetrische Schaltung zur Ansteuerung eines Paares von Ablenkplatten einer Kathodenstrahlröhre beschrieben, wobei über einen Transistor eine Gleichspannungsverschiebung eingestellt werden kann.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Spannungssteuer­ schaltung zur Erzeugung einer nicht-linearen Sägezahnwelle für die Raster­ abtastung einer Kathodenstrahlröhre mit flachem Bildschirm zu schaffen.

Nach der Erfindung wird dies erreicht durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der

Fig. 1 in Seitenansicht eine Kathodenstrahlröhre mit flachem Bildschirm zeigt.

Fig. 2 zeigt die Kathodenstrahlröhre nach Fig. 1 in Draufsicht, wobei ein verzerrtes Rastermuster dargestellt ist, das auf dem Schirm entsteht, wenn Sägezahnwellen mit linearem Anteil an die Ablenkplatten der Röhre gelegt sind, wie dies bei konventionellen Systemen der Fall ist.

Fig. 3 zeigt in Form eines Blockdiagramms eine digitale Schaltung zur An­ steuerung von Digital/Analog-Wandlern zur Erzeugung der Ablenk­ signale, die an die Ablenkplatten einer Kathodenstrahlröhre mit flachem Bildschirm gelegt werden, um ein im wesentlichen verzerrungs­ freies Rastermuster zu erzeugen.

Fig. 4 entspricht Fig. 3, wobei hier das Anlegen von Bezugsspannungen an Stromquellen der Wandler dargestellt ist.

Fig. 5 zeigt eine Schaltung, durch welche der differentielle analoge Aus­ gang eines Wandlers an die Y-Ablenkplatten der Kathodenstrahlröhre gelegt wird.

Fig. 6 zeigt in Form eines Blockdiagrammes, wie der differentielle analoge Ausgang des Zeilenwandlers nach Fig. 3 an eine Integrier-Schaltung gelegt wird, ehe die Ausgänge der Integrierschaltung an die X-Ablenk­ platten der Kathodenstrahlröhre gelegt werden.

Fig. 7 zeigt eine Schaltung nach der Erfindung, wobei dargestellt ist, wie der analoge Ausgang eines Wandlers, des Zeilenwandlers nach Fig. 3 an konventionelle Sägezahnwellen gelegt wird, die an die X-Ablenk­ platten der Kathodenstrahlröhre gelegt werden, wobei der analoge Wandlerausgang die Wellenformen modifiziert, um eine Verzerrung zu kompensieren.

Die Erfindung betrifft eine Spannungssteuerschaltung für Kathodenstrahl­ 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.

Es ist zweckmäßig anzunehmen, daß, wenn der rechteckige Schirm in Draufsicht eben ist, die X-Achse des Schirms zusammenfällt mit der Längs-Symmetrie­ achse 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-Ablenkplatten 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 Ab­ lenksignale an die Y-Ablenkplatten gelegt werden, werden die Rasterlinien des Rasterfeldes erzeugt.

Fig. 1 zeigt in Seitenansicht eine Kathodenstrahlröhre, wobei das Gehäuse weggelassen ist, um einen Schirm 10, eine Elektronenkanone 12, sowie Ablenk­ platten 14 und 16 darzustellen. Diese Komponenten sind innerhalb eines Gehäuses 18 untergebracht. In Fig. 1 sind ferner typische Bahnen des Elektronen­ strahls zwischen den X-Ablenkplatten 14 gezeigt, die auf den Schirm 10 auf­ treffen in Punkten mit gleichen Abständen längs einer Rasterabtastzeile. Die Potentialdifferenzen zwischen den X-Ablenkplatten 14 steuern die Ver­ schiebung des Elektronenstrahls parallel zur Y-Achse des Schirms. Die Elektronenkanone 12 verläuft parallel zur Bildschirmebene in einer Ebene, die nur einen geringen Abstand von der ersteren hat. Die Y-Ablenkplatten 16 und die Potentialdifferenzen zwischen ihnen steuern die Verschiebung des Elektronenstrahls parallel zur X-Achse des Bildschirms.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Kathodenstrahlröhre, wobei der vordere Teil des Gehäuses 18 weggelassen ist, um den Schirm 10 in Draufsicht darzu­ stellen. Wie Fig. 2 zeigt, erstreckt sich die Elektronenkanone 12 zusammen­ fallend mit einer Verlängerung der X-Achse.

Bei einem System, das keinen flachen Schirm hat, ist es üblich, das Raster­ muster zu erzeugen durch Anlegen von Ablenksignalen, die Sägezahnwellen mit linearem Anteil haben, an die Ablenkplatten, wobei die gewünschten Sägezahn­ wellen nur durch analoge Mittel erzeugt werden. Bei einem 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 kegelstumpfförmige Verzeichnung des Rastermusters ist in Fig. 2 darge­ stellt.

Bei dem hier beschriebenen System werden die Ablenksignale an die Platten 14 und 16 gelegt, um den Elektronenstrahl in einem Rastermuster zu führen, das wenigstens im wesentlichen frei von Verzerrung ist und die gleiche Größe und Form hat wie der rechteckige Bildschirm, und diese Signale werden erzeugt durch digitale Mittel einschließlich Zählern, welche Digital/Analog-Wandler ansteuern.

Es ist zweckmäßig, wenn die digitalen Mittel und die Wandler zur Erzeugung der erforderlichen Ablenksignale, die an die Ablenkplatten 14 und 16 gelegt werden, mit digitalen differentiellen Signalen arbeiten.

Für jedes digitale differentielle Signal 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.

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

Ein Oszillator 30 bekannter Bauart liefert Impulse mit einer konstanten Impuls­ wiederholungsrate O an einen durch N teilenden Zähler 31, der seinerseits Impulse liefert mit einer Rate O/N an einen durch M teilenden Zähler 32. Jeder Zähler 31 oder 32 hat ein Schieberegister, das mit differentiellen Impulsen arbeitet, die vom Oszillator 30 her angelegt werden. Zweckmäßiger­ weise 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 erfor­ derliche Oszillator-Impulswiederholungsrate O = N × M Hertz. Wenn die ge­ wünschte Bilderneuerungsrate ein mehrfaches D je Sekunde ist, so ist die Impulswiederholungsrate O 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 seiner Tätigkeit und auf­ grund des Empfanges jedes Oszillatorimpulses, 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 abgegeben 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 Raster­ zeilenabtastperiode (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 sukzessi­ ven 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 Rasterfeld, so daß in jedem Arbeitszyklus des Zählers die sukzessiven M digitalen differentiellen Signale von diesem, die als M Impulse sukzessive an den Zähler angelegt worden sind, die sukzessiven Rasterabtastzeilen in einem Rasterfeld darstellen und insbesondere die sukzessiven Zeilenpositionen im Rasterfeld darstellen.

Jede Gruppe von differentiellen digitalen Signalen vom Zähler 31 wird in einem Arbeitszyklus des Zählers an einen Wandler 34 gelegt (unter der Be­ zeichnung Wandler ist hier und im folgenden immer ein Digital/Analog- Wandler zu verstehen), welcher hierauf einen entsprechenden stufenförmigen differentiellen analogen Ausgangsstrom abgibt, um die entsprechenden Ablenk­ signale zu erzeugen, die an die X-Ablenkplatten 14 in einer Zeilenabtast­ periode (t) gelegt werden, um eine geradlinige Abtastzeile eines unver­ zerrten Rastermusters zu erzeugen. Wie oben erwähnt, entsprechen sukzessive digitale differentielle Wandler-Eingangssignale sukzessiven Bildpunkt­ positionen längs der Abtastzeile, wobei die Bildpunktpositionen in gleich­ mäßigen Abständen längs der Rasterzeile angeordnet sind und damit parallel zur X-Achse. Ebenso wird jede Gruppe von digitalen differentiellen Signalen vom Zähler 32 in einem Arbeitszyklus des Zählers an einen Wandler 36 gegeben, der hierauf einen geeignet abgestuften differentiellen analogen Stromausgang abgibt zur Erzeugung der entsprechenden Ablenksignale, die an die Y-Ablenk­ platten 16 in einer Bildabtastperiode (T) gelegt werden, um ein unverzerrtes Rastermuster zu erzeugen. Sukzessive digitale differentielle Wandler-Eingangs­ signale repräsentieren, wie oben erwähnt, sukzessive gerade Zeilenpositionen in dem Rasterfeld, wobei die Zeilenpositionen in gleichmäßigen Abständen längs der Y-Achse angeordnet sind.

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

Aufgrund jedes Impulses 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. Aufgrund jedes Impulses, 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 differentielle digitale Signal stellt die Anzahl von Impulsen dar, die momentan im Zähler 32 gespeichert sind

Der entsprechende differentielle abgestufte analoge Stromausgang vom Wandler 34 liegt auf zwei Leitungen 37, die individuell mit den X-Ablenkplatten 14 ver­ bunden sind, wodurch die Spannungsablenksignale an die X-Ablenkplatten 14 gelegt werden. Der entsprechende differentielle abgestufte analoge Stromausgang vom Wandler 36 liegt auf zwei Leitungen 38, die einzeln mit den Y-Ablenkplatten 16 verbunden sind, wodurch die entsprechenden Spannungsablenksignale an die Y-Ablenkplatten 16 gelegt werden.

Zeckmäßigerweise 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 auf­ treffen soll, koinzident mit der X-Achse und mit einem Y-Achsen-Wert von Null, so ist es erforderlich, daß die Gleichtaktspannung des differentiellen analogen Signals, das an die Y-Ablenkplatten 16 gelegt wird, einen geeignet hohen positiven Wert hat. Die Differenz zwischen den Potentialen der Y-Ablenk­ platten 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 16 gelegt werden, derart sind, daß die obere Y-Ab­ lenkplatte, 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 positiven 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-Ablenkplatte 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 ent­ sprechende 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 Potential­ differenz 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, wird die Potentialdifferenz als negativ angesehen und das entsprechende differentielle analoge Signal, das an die X-Ablenkplatten gelegt wird, wird als negativ angesehen.

Um das bekannte verzerrte Rastermuster zu modifizieren, ist der Feld-Korrektur- Wandler 35 vorgesehen, der entsprechend einer gewünschten nicht-linearen Funk­ tion arbeitet, die gleichmäßig für jede Rasterzeile ist, aufgrund der differentiellen digitalen Signale vom Zeilen-Zähler 31. Es ist 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 aufgrund 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 39 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 differentielle Ablenk­ signale gelegt werden, um das verzeichnete Rastermuster bezüglich der X-Achse des Schirms 10 zu korrigieren.

Da die differentiellen abgestuften analogen Stromausgänge von den Wandlern 34 und 36 dazu dienen, entsprechende Spannungsablenksignale an die X- und Y-Ab­ lenkplatten 14 und 16 zu legen, ist es zweckmäßig, in der nachfolgenden Be­ schreibung 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 Spannungsablenk­ signale V _x liegen auf den beiden Leitungen 37 vom Wandler 34, und die erfor­ derlichen differentiellen Spannungsablenksignale V _y 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.

Fig. 4 entspricht Fig. 3, außer daß der Oszillator 30 und die Verbindung zwischen dem Zeilen-Zähler 31 und dem Feld-Zähler 32 aus Gründen der Über­ sichtlichkeit weggelassen worden sind. Ferner ist gezeigt, wie die konstante Bezugsspannung V 1 an jeden der Wandler 34, 35 und 36 gelegt wird und insbe­ sondere wie die Bezugsspannung V 1′ am Feldwandler 36 in der gewünschten Weise sich ändert aufgrund des nicht-linearen analogen Ausganges V _y1 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 4 angezeigt ist. Die Bezugsspannungen der Wandler 34, 35 und 36 sind als nicht-differentiell dargestellt, jede dieser Bezugsspannungen hat jedoch differentielle Form.

In bezug auf Fig. 4 ist eine gemeinsame Bezugsspannungsquelle 60 dargestellt, deren konstanter Ausgang V 1 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 V _y1 des Feld-Korrektur-Wandlers 35 ist an einen positiven Eingang der Summier­ schaltung 62 gelegt, und er bildet die erforderliche Kompensationsspannung, die dem konstanten Ausgang V 1 der Bezugsspannungsquelle 60 hinzuaddiert wird, ehe die entsprechende variable Bezugsspannung V 1′ an den Feldzähler 36 gelegt wird.

Nicht-gezeigte Dämpfungsmittel können zwischen jedem Wandler 34, 35 und 36 sowie der gemeinsamen Spannungsquelle 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 38 vom Feld-Wandler 36, welche das analoge differentielle Ausgangssignal vom Wandler führen, und den Y-Ablenkplatten 16 ist in Fig. 5 dargestellt. Jede Leitung 38 ist einzeln an die Basis eines bipolaren Transistors T 4 gelegt. Der Kollektor jedes Transistors T 4 ist über einen Widerstand R 3 mit einer Schiene 70 verbunden, die auf der extra hohen Spannung V _EHT liegt, welche der Kathodenstrahlröhre zugeordnet ist. Die Y-Ablenkplatten 16 sind einzeln an einen Punkt 71 geschaltet zwischen einem Transistor T 4 und dem zugehörigen Widerstand R 3, um die differentiellen Signale vom Feld-Wandler 36 einem ge­ wünschten hohen gemeinsamen Arbeitspotential zu überlagern, entsprechend der Spannung V _EHT , an den Y-Ablenkplatten 16. Damit der Schaltkreis eine ordent­ liche Mindestverstärkung hat, ist der Emitter jedes Transistors T 4 einzeln über einen Widerstand R 4 an eine Schiene 72 geschaltet, die auf Null-Potential liegt. Die Mindestverstärkung wird dann gesteuert durch das Verhältnis R 3/R 4. Zwischen den Punkten 73 zwischen jedem Transistor T 4 und dem zugeordneten Wider­ stand R 4 sind parallel zueinander ein variabler Widerstand R 5 und ein Konden­ sator C 1 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 kegelstumpfförmige Raster­ muster 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 Zeilen­ abtastungen. 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 Zeilenabtast­ periode (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 Elektronen­ strahlbahnen, 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 er­ forderliche Steigerung der Abtastgeschwindigkeit wird erhalten, indem die Potentialdifferenzen V _x der differentiellen Signale, welche an die X-Ablenk­ platten 14 vom Ausgang des Zeilenwandlers 34 gelegt werden und die für jede Rasterzeile gleichmäßig sind, entsprechend erhöht werden. Ein Weg zum Erhalt solcher nicht-linearer Steigerungen der Abtastgeschwindigkeit des Elektronen­ strahls, und zwar gleichmäßig für jede Rasterzeile, besteht darin, den Zeilen­ wandler 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 exponentielle Funktion in enger Annäherung und sie stellt die erforder­ lichen nicht-linearen Steigerungen der Potentialdifferenzen V _x der differentiellen analogen Signale dar, die an die X-Ablenkplatten 14 gelegt werden. Wie in Fig. 3 gezeigt, kann die exponentielle Veränderung der differentiellen analogen Signale V _x1 vom Zeilen-Wandler 34 über jede Zeilenabtastperiode (t) und repräsentativ für die entsprechenden exponentiellen Veränderungen der Potentialdifferenzen V _x 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 Ab­ schnitten des Displays parallel zur Y-Achse ist, die sonst entstehen würde in bezug auf die Abstände der linearen Display-Abschnitte längs der X-Achse des Schirms 10. Die differentiellen Signale V _x1 variieren somit von Null bis auf einen maximalen positiven Wert gleichmäßig über jede Zeilenabtastperiode (t).

Der erforderliche nicht-lineare Ausgang des Wandlers 34 wird in empirischer Weise bestimmt.

Die exponentielle Funktion, welche der Betriebsweise des Zeilenwandlers 34 zugeordnet ist, wird zusammengefaßt mit einer linearen Funktion, die in jeder 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 durch­ zuführen.

Der nicht-lineare differentielle analoge Ausgang vom Zeilenwandler 34 auf den beiden Leitungen 37 korrigiert somit die Verzerrung infolge der Linien 26 gleicher Zeiten, die über jede Zeilenabtastperiode zeitlich gleich verteilt sind, deren Abstände bezüglich des Schirms 10 der Kathodenstrahlröhre jedoch nicht gleich sind.

Der Ausgang des Wandlers 34 kann an eine Integrierschaltung gelegt werden, die eine Sägezahnwelle erzeugt, wobei der Ausgang des Wandlers der nicht- linearen Funktion folgt und die Sägezahnwelle modifiziert. Der integrierte Ausgang des Zeilenwandlers 34 kodiert somit die Elektronenstrahl-Abtastge­ schwindigkeit und nicht die Bildpunktpositionen in Relation zu jeder Ab­ tastzeile.

Da der Ausgang vom Zeilenwandler 34, der über die zwei Leitungen 37 abgegeben wird, differentielle Form hat, ist in Fig. 6 eine geeignete Schaltung zum An­ legen des stufenförmigen, exponentiell sich verändernden Ausgangs vom Wandler 34 an die Integrierschaltung gezeigt. Jeder Bestandteil des differentiellen Ausgangs wird an einen Integrator 80 gelegt, jeder Integrator 80 umfaßt einen Kondensator C 2 parallel zu einem Verstärker O 2 und er hat eine Zeitkonstante gleich der Zeilenabtastperiode (t). Die beiden integrierten Teile des differentiellen Signals werden dann individuell an die beiden X-Ablenkplatten 14 gelegt. Die Ablenksignale, die an die X-Ablenkplatten gelegt werden, haben somit eine gleichmäßige kontinuierliche Wellenform in jeder Zeilenabtast­ periode (t), wobei die Wellenform in der gewünschten Weise sich ändert. Die extra hohe Spannung V _EHT , die der Kathodenstrahlröhre zugeordnet ist, wird an jeden Verstärker O 2 angelegt.

Eine alternative derartige Ausführungsform ist in Fig. 7 gezeigt.

Der nicht-lineare differentielle analoge Ausgang vom Zeilenwandler 34 wird an konventionelle Sägezahnwellen gelegt, welche Zeilenabtastungen erzeugen können, um die Wellenformen 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 aufgrund der 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 91′ abgegeben. Die negativen Impulse werden über eine Diode D 2 an einen Punkt 92 gelegt, der mit einer der X-Ablenkplatten 14 verbunden ist. Die positiven Impulse werden über eine Diode D 3 an einen Punkt 92′ gelegt, der mit der anderen X-Ablenk­ platte verbunden ist. Zwischen den Punkten 92 und 93 ist ein Integrator angeschlossen, der einen Verstärker in Form eines PNP-Transistors T 5 und einen hierzu parallelen Kondensator C 2 aufweist. Zwischen die Punkte 92′ und 93′ ist ein Integrator geschaltet, der einen NPN-Transistor T 5′ und einen hierzu parallelen Kondensator C 2′ aufweist. Der Kollektor eines PNP-Transistors T 6 ist mit dem Punkt 93 verbunden und der Kollektor eines NPN-Transistors T 6′ ist mit dem Punkt 93′ verbunden. Zwischen den Punkten 93 und 93′ liegt ein NPN-Eingangstransistor 17 in Reihe mit einem Widerstand R 6. Die Emitter der Transistoren T 5 und T 6 sind an eine Schiene 94 gelegt, die eine niedrige positive Speisespannung V 3 führt. Die Emitter der Transistoren T 5′ und T 6′ sind mit einer Schiene 95 verbunden, die Null-Potential hat. Die Kollektoren der Transistoren T 5 und T 5′ sind entsprechend und einzeln an die X-Ablenkplatten 14 gelegt und außerdem über den zugehörigen Konden­ sator C 2 bzw. C 2′ mit dem zugeordneten Transistor T 6 bzw. T 6′ verbunden. Die Basen der Transistoren T 5 und T 5′ sind entsprechend direkt an die Kollektoren der Transistoren T 6 und T 6′ gelegt. Die Basis des Transistors T 6 ist über einen Widerstand R 7 mit der Schiene 94 und über einen Kondensator C 3 mit der Leitung 91 verbunden. Die Basis des Transistors T 6′ ist über einen Widerstand R 7′ mit der Schiene 95 und über einen Kondensator C 3′ mit der Leitung 91′ verbunden.

Der differentielle Potentialausgang V _x vom Wandler 34 wird in bezug auf das Null-Potential der Schiene 95 gebracht und braucht, wenn er an den Transistor T 7 gelegt wird, nicht differentielle Form zu haben, sondern er stellt eine veränderliche Spannung V _x dar und wird an die Basis des Eingangstransistors T 7 über die eine Leitung 37 gelegt.

Im Betrieb wird durch einen negativen Impuls, der an die Basis des Transistors T 6 über den Kondensator C 3 angelegt ist, der Transistor T 6 leitend gemacht und dadurch wirksam eine Elektrode des Kondensators C 2 mit der Schiene 94 verbunden. Die andere Elektrode des Kondensators C 2 wird auf der negativen Spitzenspannung der Leitung 91 gehalten mittels der Verbindung über die Diode D 2. Auf diese Weise bewirkt der negative Impuls eine Ladung des Kondensators C 2. In ähnlicher Weise bewirkt ein positiver Impuls auf der Leitung 91′ eine entsprechende Ladung des Kondensators C 2′. Am Ende jedes Impulses auf den Leitungen 91 und 91′ fließt ein Strom i _I durch den Emitter-Kollektor-Weg des Transistors T 7 und den Widerstand R 6 zwischen der Basis des Transistors T 5 und der Basis des Transistors T 5′. Diese Transistoren mit ihren Rückkopplungs-Kondensatoren C 2 und C 2′ wirken dann als Integratoren und die Kollektorspannungen der Transistoren bilden positive und negative Spannungsanstiege wenn die Ladungen auf ihren zugehörigen Kondensatoren geändert werden durch den gemeinsamen Strom i _I über den Weg, der die Basiselektroden der Transistoren verbindet. Der Ausgang des Zeilen- Wandlers auf der Leitung 37 steuert die Leitfähigkeit des Transistors T 7, während die Spannungsanstiege die gewünschte Zeilenabtastung erzeugen, bei der die Verzerrung korrigiert ist. Weil die von den beiden Integratoren erzeugten Spannungsanstiege durch einen gemeinsamen Strompfad von einem Integrator zum andern gesteuert werden, kann die Steuerung der beiden Spannungsanstiege in der erforderlichen abgeglichenen Weise leicht bewirkt werden und die erforderlichen Nicht-Linearitäten können leicht in beide Wellenformen eingebracht werden.

Claims (5)

1. Spannungs-Steuerschaltung für eine Rasterabtastung einer elektrostatischen Kathodenstrahlröhre mit flachem Bildschirm, mit einem ersten Integrator (T 5, C 2), der aus einem ersten Transistor (T 5) und einem ersten Kondensa­ tor (C 2) gebildet ist, die parallel zueinander geschaltet sind, gekenn­ zeichnet durch einen zweiten Integrator (T 5′, C 2′), der aus einem zweiten Transistor (T 5′) und einem zweiten Kondensator (C 2′) gebildet ist, die parallel zueinander geschaltet sind; einen Impulsgenerator (90, 31), um komplementäre synchrone Zeilen- oder Bild-Impulse entsprechend an die beiden Integratoren (T 5, C 2; T 5′, C 2′) zu legen;
eine Strombahn (93, 93′) zwischen den beiden Kondensatoren (C 2, C 2′), und durch einen Transistor (T 7) in der Strombahn (93, 93′) zur Steuerung des Stromflusses zwischen den beiden Kondensatoren (C 2, C 2′) aufgrund eines korrigierten Zeilen- oder Bild-Spannungssignales (Vx), das an die Kondensatoren gelegt wird, um ein differentielles, nicht-lineares Säge­ zahn-Spannungssignal zwischen den Ausgängen (92, 92′) der beiden Integra­ toren (T 5, C 2; T 5′, C 2′) zu erzeugen.

2. Spannungssteuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ausgängen (92, 92′) des ersten und des zweiten Integra­ tors (T 5, C 2; T 5′, C 2′) und einem Transformator (90) je eine Diode (D 2 bzw. D 3) geschaltet ist.

3. Spannungssteuerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Strombahn (93, 93′) in Reihe mit dem Transistor (T 7) ein Widerstand (R 6) liegt.

4. Spannungssteuerschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Transistoren (T 6, T 6′) vorgesehen sind, deren Kollektoren mit der Strombahn (93 bzw. 93′) verbunden sind, deren Emitter an Leitungen (94, 95) liegen, die Versorgungsspannung bzw. Nullpotential führen, und deren Basen über Kondensatoren (C 3 bzw. C 3′) mit dem Transfor­ mator (90) verbunden sind.

5. Spannungssteuerschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Basen der Transistoren (T 6 bzw. T 6′) über Widerstände (R 7 bzw. R 7′) entsprechend mit den Leitungen (94 bzw. 95) verbunden sind.