DE3433841A1 - Displaysystem fuer kathodenstrahlroehre - Google Patents

Displaysystem fuer kathodenstrahlroehre

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DE3433841A1
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DE19843433841
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Andrew Martin Salem N.H. Mallinson
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Plessey Overseas Ltd
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Ferranti PLC
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N3/00Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages
    • H04N3/10Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical
    • H04N3/16Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical by deflecting electron beam in cathode-ray tube, e.g. scanning corrections
    • H04N3/22Circuits for controlling dimensions, shape or centering of picture on screen
    • H04N3/23Distortion correction, e.g. for pincushion distortion correction, S-correction
    • H04N3/233Distortion correction, e.g. for pincushion distortion correction, S-correction using active elements
    • H04N3/2335Distortion correction, e.g. for pincushion distortion correction, S-correction using active elements with calculating means

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Signal Processing (AREA)
  • Details Of Television Scanning (AREA)

Description

Patentanwälte Jr. rer. nat. Thomas Barendt
Dr.-Ing. Haus Leyh Innere Wisnor Str. 20 - D 0000 München
Unser Zeichen: A 14
Lh
Ferranti plc
Bridge House, Park Road Gatley, Cheadle, Cheshire, England
Displaysystem für Kathodenstrahlröhre
* Ferranti pic
.- A 14 802
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Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Displaysystem für Kathodenstrahlröhren, und insbesondere, aber nicht ausschließlich solche Systeme, die Kathodenstrahlröhren mit flachem Bildschirm verwenden, mit einer Elektronenstrahleinrichtung, die parallel zur Ebene des rechteckigen Bildschirmes verläuft, in einer Ebene, die nur einen kleinen Abstand von der Bildschirmebene hat, wobei das Elektronenstrahlgerät bei Betrachtung zusammen mit dem Bildschirm, wenn der Bildschrim in Draufsicht betrachtet wird, seitlich gegen den Bildschirm versetzt ist, und jede gewünschte Darstellung auf dem rechteckigen Bildschirm durch den Elektronenstrahl bewirkt wird, der in einem konventionellen Rasterabtastmuster den Bildschirm abtastet. Ein solches Displaysystem kann einen Fernsehempfänger aufweisen, oder ein Informations-Darstellungssystem, um in sichtbarer Form Informationen darzustellen, die in. Signalen enthalten sind, die an das Displaysystem gelegt werden,wobei diese Signale eine geeignete Form haben, um das Displaysystem in der gewünschten Weise anzusteuern.
Allgemein betrifft die Erfindung ein Displaysystem für Kathodenstrahlröhren, in welchem Mittel vorgesehen sind, um Verzerrungen zu korrigieren. Die Beschreibung bezieht sich jedoch nur auf ein Displaysystem für Kathodenstrahlröhren mit flachem Bildschirm.
Bei einem Displaysystem, das keinen flachen Bildschirm hat, 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 Sägezahnwellen gegebenenfalls nur durch analoge Mittel erzeugt werden.
Bei einem Displaysystem mit flachem Bildschirm entstehen jedoch, wenn solche Sägezahnwellen an die Ablenkplatten angelegt werden, unvermeidlich verzerrte Rasterabtastmuster mit kegelstumpfförmiger geriffelter Gestalt. Beispielsweise, wenn das Elektronenstrahlgerät parallel zu einer Verlängerung der Längssymmetrieachse des Bildschirmes gerichtet ist, fällt die Längssymmetrieachse des geriffelten Rastermusters mit der Längssymmetrieachse des Bildschirmes zusammen.
Es ist bekannt, solche kegelstumfförmigen geriffelten Verzerrungen des Rasterabtastmusters bei Displaysystemen mit flachen Bildschirmen zu korrigieren, indem an die Ablenkplatten geeignete Sägezahnwellen mit nicht linearem Anteil angelegt werden, die gegebenenfalls durch analoge Mittel erzeugt werden derart, daß das erzeugte Rasterabtastmuster mit dem rechteckigen Bildschirm zusammenfällt und wenigstens im wesentlichen ohne Verzeichnung ist und dieselbe Größe und Form wie der Bildschirm hat.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches Displaysystem für Kathodenstrahlröhren zu schaffen, in welchem die erforderlichen Ablenksignale, die an die Ablenkplatten gelegt werden, die Verzerrung des Rasterabtastmusters kompensieren, um zu errreichen, daß der Elektronenstrahl das Rasterabtastmuster zusammenfallend mit dem Bildschirm abtastet, und insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, bei einem Displaysystem mit flachem Schirm mittels der Ablenksignale ein Rasterabtastmuster zu schaffen, das dieselbe Größe und Gestalt wie der rechteckige Bildschirm hat, wobei die erforderliche Kompensation einer gewünschten Form durch Verwendung von digitaler Mittel erreicht wird, welche Digital-Analog-Wandler ansteuern.
Nach der Erfindung umfaßt ein Kathodenstrahlröhren-Displaysystem Verzerrungs-Korrekturmittel mit digitalen Einrichtun-
gen, welche Digital-Analog-Wandler ansteuern, nachfolgend DA-Wandler genannt, wobei diese Wandler Funktionen erzeugen, um die Wellenformen der Ablenksignale zu formen, die an die Ablenkplatten der Kathodenstrahlröhre angelegt werden, die Ablenksignale bewirken ein Rasterabtastmuster, das mit dem Schirm der Kathodenstrahlröhre zusammenfällt, wobei die Ablenksignale insbesondere an die Ablenkplatten eines flachen Bildschirmes angelegt werden, die digitalen Einrichtungen liefern digitale Ausgangssignale, die DA-Wandler erzeugen die Funktionen, von denen jede repräsentativ für Veränderungen eines entsprechenden analogen Ausgangs eines DA-Wandlers ist, wobei der analoge Ausgang eines DA-Wandlers, der den Zeilen-DA-Wandler bezeichnet, wenigstens zum Teil an die X-Ablenkplatten der Röhre gelegt wird, gegebenenfalls über eine Integrierschaltung, um die Rasterzeilenabtastung zu erzeugen, wobei ferner der analoge Ausgang eines DA-Wandlers, der den Feld-DA-Wandler bezeichnet, an die Y-Ablenkplatten der Röhre gelegt wird, wobei die Funktionen, die durch die Wandler erzeugt werden, und die Wellenformen der entsprechenden Ablenksignale, die an die Ablenkplatten der Röhre gelegt werden, eine Verzerrung oder Verzeichnung des Rasterabtastmusters kompensieren, das für den Schirm erzeugt worden ist, wobei in jeder Rasterzeilenabtastperiode (t) der Zeilen-DA-Wandler eine erste Gruppe von digitalen Signalen von der digitalen Einrichtung mit einer ersten konstanten Wiederholungsrate empfängt, während in jeder Rasterbildabtastperiode (T) der Feld-DA-Wandler eine zweite Gruppe von digitalen Signalen von der digitalen Einrichtung mit einer zweiten Wiederholungsrate empfängt, wobei eines aus der Gruppe der digitalen Signale, , die an den Feld-DA-Wandler gelegt werden, in jeder Rasterzeilenabtastperiode (t) vorhanden ist.
Die digitale Einrichtung kann einen Oszillator aufweisen mit einem Ausgang mit konstanter Impulswiederholungsrate, der an einen Zähler oder ein äquivalentes Gerät, beispielsweise an
SK
- /10-
ein Register gelegt' wird, wobei dieser Zähler hier als Zeilen-Zähler bezeichnet wird, der seinerseits die erforderlichen digitalen Signale wenigstens an den Zeilen-DA-Wandler gibt,wobei der Zeilen-Zähler nach jeder Rasterzeilenabtastperiode (t) rückgestellt wird und als Folge dieser Rückstellung einen Impuls an einen Zähler oder an ein Register gibt, der hier als Feld-Zähler bezeichnet wird, wobei der Feld-Zähler die erforderlichen digitalen Signale wenigstens an den FeId-DA-Wandler gibt, und der Feld-Zähler nach jeder Rasterbildabtastperiode (T) rückgestellt wird.
Zweckmäßigerweise sind die digitalen und analogen Signale,die in der Verzerrungs-Korrekturschaltung erzeugt und verwendet werden, von differentieller Form. Wenn jedoch die Ausgänge entweder des Zeilen-DA-Wandlers oder des Feld-DA-Wandlers an die zugehörigen Ablenkplatten über eine Integrierschaltung gelegt werden, die Sägezahnwellen erzeugt, wird durch den analogen Ausgang der DA-Wandler bewirkt, daß die erforderlichen Kompensationsfaktoren an die Sägezahnwellen gelegt werden, und es ist dann nicht wesentlich, daß der DA-Wandler mit differentiellen digitalen Eingangssignalen arbeitet, oder daß er differentielIe analoge Ausgangssignale abgibt.
Die Funktion, die von dem Feld-DA-Wandler (oder Bi ld-DA-Wand,-ler) erzeugt wird, enthält eine geeignete lineare Funktion oder eine wesentliche Komponente hiervon mit einem vorgegebenen Anstieg. Die lineare Funktion des Feld-DA-Wandlers kann derart sein, daß sie einen Null-Wert im mittleren Punkt jeder Rasterbildabtastperiode (T) hat.
Die dem Zeilen-DA-Wandler zugeordnete Funktion und/oder die dem Feld-DA-Wandler zugeordnete Funktion kann eine wesentliche Komponente hiervon aufweisen, die eine vorgegebene nichtlineare Funktion enthält. Eine solche Funktion ist in jedem Fall eine nicht-lineare Funktion.
AA
Abgesehen von der erforderlichen linearen Funktion oder Funktionskomponente des Feld-DArWandlers, und abgesehen von einer geeigneten entsprechenden linearen Funktion oder Funktionskomponente für den Zeilen-DA-Wandler, ist es erforderlich,daß eine Komponente einer Funktion, die hier als Funktion bezeichnet wird, unabhängig, ob sie linear oder nicht-linear ist, die am Ausgang des Feld-DA-Wandlers und/oder am Ausgang des Zeilen-DA-Wandlers erzeugt wird, daß diese das Inverse jeder Funktion ist, die eine Verzerrung des Rasterabtastmusters darstellt, das zu korrigieren ist, bezüglich des Ausganges vom Feld-DA-Wandler, wobei die zu korrigierende Verzerrung in bezug zur X-Achse des Bildschirmes liegt, während in bezug auf den Ausgang des Zeilen-DA-Wandlers die zu korrigierende Verzerrung in bezug auf die Y-Achse des Schirmes der Kathodenstrahlröhre liegt.
Wenigstens ein DA-Wandler eines Displaysystemes nach der Erfindung kann einen analogen Stromausgang haben, wobei ein solcher Ausgang vom Zeilen-DA-Wandler oder vom Feld-DA-Wandler bewirkt, daß entsprechende Spannungsablenksignale an die zugeordneten Ablenkplatten gelegt werden.
Zweckmäßigerweise hat jeder DA-Wandler, der zur Erzeugung einer vorgegebenen nicht-linearen Funktion erforderlich ist,und gegebenenfalls jeder DA-Wandler, der zur Erzeugung einer geeigneten linearen Funktion erforderlich ist, sogenannten Segment-Form, wenn der DA-Wandler einen analogen Stromausgang abgibt, wobei jedes Segment eine Stromquelle enthält. In einer Ausführungsform enthält jede solche Stromquelle einen bipolaren Transistor in Reihe mit einem Widerstand, wobei die durch den DA-Wandler zu erzeugende Funktion dargestellt wird durch den Zusammenhang bzw. das Verhältnis zwischen aufeinanderfolgenden Widerständen aus der Gruppe von Widerständen der Stromquellen des Segment-DA-Wandlers.
Kk-
Innerhalb des Displaysystemes kann ein weiterer Digital-Analog-Wandler vorgesehen sein, um von der digitalen Einrichtung dieselbe Gruppe von digitalen Signalen zu empfangen wie der Zeilen-DA-Wandler, wobei dieser weitere DA-Wandler hier als der Feldkorrektur-DA-Wandler bezeichnet wird (oder Bildkorrektur-DA-Wandler), und der analoge Ausgang des Feldkorrektur-DA-Wandlers über jede Rasterzeilenabtastperiode (t) wirkt mit der Art der Arbeitsweise des Feld-DA-Wandlers über jede Rasterbildabtastperiode (T) zusammen, wobei die hierdurch erzeugte kombinierte Funktion am Ausgang des Feld-DA-Wandlers das Inverse der Funktion ist, welche die zu korrigierende Verzerrung bezüglich der X-Achse des Schirmes der Kathodenstrahlröhre darstellt.
Wenn wenigstens der Feld-DA-Wandler ein Segment-Wandler ist, wie oben erwähnt, wird die erforderliche Wechselwirkung zwischen dem Ausgang des Feldkorrektur-DA-Wandlers und der Betriebsweise des Feld-DA-Wandlers erhalten mittels des variablen analogen Ausganges des Feldkorrektur-Wandlers, der entsprechende Veränderungen der Verstärkung des Feld-Wandlers bewirkt. Wenn jedes digitale und analoge Signal, das dem Feld-Wandler und dem Feldkorrektur-Wandler zugeordnet ist, differentielle Form hat, und wenn jedes Segment des Feld-DA-Wandlers eine Stromquelle enthält, die zwischen zwei Schienen oder Leitungen des DA-Wandlers geschaltet ist, und die beiden Schienen für jede Stromquelle gemeinsam sind, wird die Verstärkung des Feld-Wandlers variiert durch den differentiel len analogen Ausgang des Feldkorrektur-Wandlers, der bewirkt, daß ein entsprechender variabler Spannungseingang an die beiden Schienen gelegt wird, die den Stromquellen des Feld-Wandlers gemeinsam sind. Allgemein wird eine Bezugsspannung an die beiden Schienen gelegt, und die Anordnung kann derart sein, daß der Spannungseingang zu den beiden Schienen, der durch den differentiellen analogen Ausgang des Feldkorrektur-Wandlers bewirkt wird, mit der Bezugsspannung kombiniert
wird, entweder dieser hinzuaddiert oder von dieser subtrahiert wird, ehe die Bezugsspannung an die beiden Schienen gelegt wird.
So kann z.B. ein Rasterabtastmuster, das wenigstens im we~ snetlichen frei von der kegelstumpfförmigen geriffelten Verzerrung ist, und dessen Längssymmetrieachse parallel zur Längssymmetrieachse des flachen Schirmes einer Kathodenstrahlröhre liegt, erzeugt werden.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Display system für Kathodenstrahlröhren mit flachem Schirm zu schaffen, bei dem die Elektronenstrahleinrichtung, gegebenenfalls auch versehentlich,nicht parallel zur Längssymmetrieachse des rechteckigen Bildschirmes liegt, und bei der die erforderlichen Ablenksignale für die Ablenkplatten, um den Elektronenstrahl zu veranlassen, das erforderliche Rasterabtastmuster abzutasten, zusammenfallen mit dem Bildschirm und wenigstens im wesentlichen frei von der kegelstumpfförmigen geriffelten Verzerrung sind, wobei das Rasterabtastmuster ferner dieselbe Größe und Gestalt wie der rechteckige Bildschirm hat, und wobei die Längssymmetrieachse des Rasterabtastmusters nicht im Winkel gegen die Längssymmetrieachse des Schirmes der Kathodenstrahlröhre versetzt wird, daß diese Ablenksignale durch die digitale Schaltung erzeugt werden, um die Digital-Analog-Wandler anzusteuern.
Wenigstens für ein solches Displaysystem kann ein weiterer Digital-Analog-Wandler vorgesehen sein, der von den digitalen Einrichtungen dieselbe Reihe von digitalen Signalen, wie der Feld-DA-Wandler, empfängt, wobei dieser weitere DA-Wandler hier als Zeilenkorrektur-DA-Wandler bezeichnet wird, und der analoge Ausgang des Zeilenkorrektur-Wandlers über jede Rasterbildabtastperiode (T) tritt in Wechselwirkung mit der Betriebsweise des Zeilen-Wandlers über jede Rasterzeilenabtast-
Periode (t), wobei die hierdurch erzeugte kombinierte Funktion am Ausgang des Zeilen-Wandlers das Inverse der Funktion ist, die die zu korrigierende Verzerrung bezüglich der X-Achse des Schirmes der Kathodenstrahlröhre darstellt. Die Wechselwirkung zwischen dem Zeilenkorrektur-Wandler und dem Zeilen-Wandler kann wenigstens im wesentlichen von derselben Form sein wie die oben beschriebene in Verbindung mit der Wechselwirkung zwischen dem Feldkorrektur-Wandler und dem Feld-DA-Wandler. Der Feldkorrektur-Wandler kann gegebenenfalls in einem solchen Displaysystem wegfallen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Displaysystem für eine Kathodenstrahlröhre mit flachem Bildschirm zu schaffen, bei welchem kissenförmige oder tonnenförmige Verzeichnungen des Bildes durch geeignete Ablenksignale korrigiert werden, die an Ablenkplatten gelegt werden, und wobei diese Ablenksignale durch digitale Mittel erzeugt werden, um die Digital-Analog-Wandler anzusteuern.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der
Fig.1 in Seitenansicht die Kathodenstrahlröhre
eines Displaysystems mit flachem Bildschirm zeigt, wobei das Gehäuse der Röhre weggelassen ist, um den Bildschirm, die Elektronenröhre und die Ablenkplatten zu zeigen, wobei ferner die Elektronenbahnen dargestellt sind, die in im Abstand liegenden Punkten längs einer Rasterzeilenabtastung des Rasterabtastmusters auftreffen.
Fig.2 zeigt die Kathodenstrahlröhre nach Fig.
1 in Draufsicht, wobei der Schirm, die
/IS
Elektronenröhre und die Ablenkplatten dargestellt sind, ferner ist ein verzerrtes, kegelstumpfförmiges geriffeltes Rastermuster auf dem Schirm gezeigt, wenn Sägezahnwellen mit linearem Anteil an die Ablenkplatten des Displaysystems gelegt werden, wie dies bei konventionellen Systemen der Fall ist.
Fig.3 zeigt in Form eines Blockdiagrammes eine
digitale Schaltung zur Ansteuerung von von Digital/Analog-Wandlern zur Erzeugung der Ablenksignale für die Ablenkplatten nach einer Ausführungsform der Erfindung, wobei die Schaltung geeignet ist, ein Rasterabtastmuster zu erzeugen, das mit dem Schirm der Kathodenstrahlröhre zusammenfällt, wenn diese den flachen Schirm nach den Fig.1 und 2 aufweist, wobei das Rastermuster wenigstens im wesentlichen frei von den kegelstumpff örmigen geriffelten Verzerrungen nach Fig.2 ist.
Fig.4 zeigt schematisch einen sogeannten Seg
ment-Digital -Analog-Wandler, der mit digitalen Eingangssignalen arbeitet, die keine differentielle Form haben.
Fig.5 entspricht Fig.4, und sie zeigt eine
modifizierte Ausführungsform des Digital -Analog-Wandlers, der mit differentialen digitalen Eingangssignalen arbeitet und einen stufenförmigen analogen Ausgang ebenfalls von differen-
tialer Form abgabt.
Fig.6 entspricht Fig.3, und sie zeigt die Zu
fuhr von Bezugsspannungen an die Stromquellen des Segment-Wandlers.
Fig.7 zeigt eine Schaltung, durch welche der
differentiale analoge Ausgang des entsprechenden Digital-Analog-Wandlers an die Y-Ablenkplatten der Kathodenstrahlröhre gelegt wird.
Fig.8 zeigt in Form eines Blockdiagramms
schematisch, wie der differentiale analoge Ausgang von einem, dem Zeilen-DA-Wandler nach der Anordnung von Fig.3, an eine Integrierschaltung gelegt wird, ehe die Ausgänge der Integrierschaltung an die X-Ablenkplatten gelegt werden.
Fig.9 entspricht Fig.3, zeigt jedoch eine Mo
difikation mit einem weiteren Digital-Analog-Wandler, wobei die Anordnung geeignet ist, eine weitere Form der Verzerrung zu kompensieren, wie z.B. die Verzerrung, die bei der Kathodenstrahlröhre nach Fig.11 auftritt, zusätzlich zu der Kompensation der Verzerrung bei der Ausführungsform nach Fig.3.
Fig.10 entspricht Fig.6, zeigt jedoch den wei
teren DA-Wandler nach Fig.9.
Fig.11 entspricht Fig.2, zeigt jedoch in Drauf
sicht eine Kathodenstrahlröhre mit fla-
η-
chem Schirm, wobei die Elektronenstrahl einrichtung im Winkel zur Längssymmetrieachse des Bildschirmes versetzt ist
Fig.12 und 13 entsprechen den Fig.9 und 10, sie zeigen jedoch eine Anordnung zur zusätzlichen Kompensation von kissenförmigen oder tonnenförmigen Verzeichnungen.
Fig.14 entspricht Fig.3, sie zeigt jedoch die
Anordnung nach der Erfindung in ihrer allgemeinsten Form mit nur zwei Digital Analog-Wandlern, welche die Ablenksignale erzeugen.
Die Erfindung betrifft ein Displaysystem einer Kathodenstrahlröhre, wobei das Bild auf dem Schirm der Röhre erzeugt wird durch Abtasten bzw. überstreichen des Schirmes mittels eines Elektronenstrahles in einem konventionellen Rastermuster. Ist die verwendete Kathodenstrahlröhre eine solche mit flachem Schirm, so ist es erforderlich, daß das Rastermuster zusammenfällt mit und wenigstens im wesentlichen ohne Verformung ist und dieselbe Größe und Gestalt wie der rechteckige Bildschirm hat. Gewöhnlich ist die Kathodenstrahlröhre mit elektrostatischen Ablenkplatten versehen, wie sie beispielsweise in dem SB-Patent 1592571 beschrieben sind.
Wenn der rechteckige Bildschirm in Draufsicht betrachtet " wird, so ist es zweckmäßig, die X-Achse des Schirmes mit der Längssymmetrieachse des. Schirmes zusammenfallen zu lassen, während sich die X-Achse längs der kürzeren Symmetrieachse des Schirmes erstreckt. Wenn somit die entsprechenden Potentialdifferenzen in Form von Ablenksignalen an die X-Ablenkplatten des Schirmes gelegt werden, wird der Elektronen-
strahl veranlaßt, längs von Rasterlinien parallel zur X-Achse des Schirmes zu laufen, und wenn die entsprechenden Potentialdifferenzen oder Ablenksignale an die Y-Ablenkplatten gelegt werden, werden die sukzessiven Rasterabtastzeilen zu einem Rasterbild geformt, d.h. die Rasterzeilen haben einen Abstand voneinander längs der X-Achse des Schirmes und rechtwinklig hierzu, wie an sich bekannt.
In Fig.1 ist die Seitenansicht eines flachen Bildschirmgerätes gezeigt, wobei der Schirm 10 dargestellt ist, ferner eine zugehörigen Elektronenstrahleinrichtung 12 sowie Ablenkplatten 14 und 16. Diese Komponenten sind in einem Gehäuse 18 untergebracht. Fig. 1 zeigt ferner die typischen Bahnen des Elektronenstrahles, der von der Elektronenkanone 12 kommt, zwischen den X-Ablenkplatten 14, um auf den Schirm zu treffen in Punkten mit gleichmäßigen Abständen längs einer Rasterabtastzeile. Die Potentialdifferenzen zwischen den X-Ablenkplatten 14 steuern die Verschiebung des Elektronenstrahles parallel zur X-Achse des Schirmes. Die Elektronenstrahleinrichtung 12 erstreckt sich parallel zur Schirmebene in einer Ebene, die nur einen kleinen Abstand von der Bildschirmebene hat. Die Y-Ablenkplatten 16 und die Potentialdifferenzen zwischen ihnen steuern die Verschiebung des Elektronenstrahles parallel zur X-Achse des Bildschirmes.
Fig.2 zeigt das Gerät nach Fig.1 in Draufsicht, wobei ein Teil des Gehäuses weggelassen ist, um den Schirm 10 in Draufsicht zu zeigen. Die Elektronenstrahleinrichtung 11 fällt in dieser Betrachtungsrichtung zusammen mit einer Verlängerung der X-Achse, die links an der Figur dargestellt ist, bzw. der Längssymmetrieachse des Schirmes 10, wobei die Elektronenstrahleinrichtung seitlich zum Schirm versetzt ist.
Bei einem Displaysystem, das keinen flachen Schirm hat, wie bei den Fig.1 und 2, ist es üblich, das Rastermuster durch
Anlegen von Ablenksignalen an die Ablenkplatten zu erzeugen, die Sägezahnwellenform mit linearem Anteil haben, wobei die erforderlichen Sägezahnwellen durch analoge Mittel erzeugt werden. Bei Systemen mit flachem Schirm, wie bei den Fig.1 und 2, treten beim Anlegen von Sägezahnwellen mit linearem Abschnitt an die Ablenkplatten 14 und 16 unvermeidlich Verzerrungen des Rastermusters auf, das eine kegelstumpfartige gerillte Gestalt hat, wobei die Längssymmetrieachse des rillenförmigen Rastermusters mit der X-Achse bzw. der Längsachse des Bildschirmes zusammenfällt. Ein solches kegelstumpfartiges rillenförmiges Rastermuster ist in Fig.2 dargestellt und dem Schirm 10 überlagert.
Bei einem Displaysystem mit flachem Schirm sind die Ablenksignale für die Ablenkplatten 14 und 16, die den Elektronenstrahl in dem gewünschten Abtastmuster ablenken, zusammenfallend mit und wenigstens im wesentlichen frei von Verzerrung und haben dieselbe Größe und Gestalt wie der rechteckige Bildschirm, wobei nach der Erfindung die Ablenksignale durch digitale Mittel, einschließlich Zählern, erzeugt werden und Digital/Analog-Wandler ansteuern.
Vorzugsweise arbeiten die digitalen Mittel und die DA-Wandler zur Erzeugung der Ablenksignale für die Ablenkplatten 14 und 16 mit digitalen differentialen Signalen. Jedes solche digitale differentiale Signal hat zwei Bestandteile auf zwei Leitungen, wobei jeder Bestandteil individuell ein Spannungssignal enthält. Somit gibt es ein Spannungssignal in einem Sinn auf einer vqn zweimöglichen logischen Niveaus und ein anderes Spannungssignal auf dem anderen von zwei möglichen logischen Niveaus, mit dem zugehörigen logischen Schwellwert in der Mitte zwischen beiden. Dieses andere Spannungssignal ist komplementär zu dem einen Spannungssignal, obwohl das zusammengehörige Paar von Signalen nicht auf demselben Potential zu sein braucht, jedoch entgegengesetzten Sinn hat. Dieses
Yf
andere Spannungssignal kann denselben Richtungssinn bzw. dasselbe Vorzeichen haben, jedoch sein Potential kann niedriger sein als das eine Spannungssignal in bezug auf Null-Potential oder umgekehrt. Die entsprechenden differentiellen Signale ent halten die Differenz zwischen dem Potential des zusammengehörigen Paares von Spannungssignalen. Der logische Schwellwert, der dem digitalen differentialen Signal zugeordnet ist, wird, wenn er nicht Null ist, als die gemeinsame Spannung betrachtet, die dem differentialem Signal zugeordnet ist.
Bei jedem digitalen differentialen Signal ist eine logische "0" vorgesehen, wenn ein Spannungssignalbestandteil des differentiellen Signales negativ und der andere Spannungssignal bestandteil positiv ist, oder wenn das eine Spannungssignal mehr negativ ist als das andere Spannungssignal, und es ist eine logische "1" vorgesehen, wenn dieses eine Spannungssignal positiv oder mehr positiv als das andere Spannungssignal ist, oder umgekehrt.
In der Beschreibung und in den Ansprüchen werden aus Gründen der Zweckmäßigkeit diese digitalen differentiellen Eingangsoder Ausgangssignale betrachtet als eine Reihe von diskreten differentiellen Signalen, die in der gewünschten Weise in dem Displaysy.stem verarbeitet werden. Jedem solchen differentiellen Eingang ist eine Impulswiederholungsrate zugeordnet mit möglichen Änderungen der logischen Niveaus, wobei ein differentielles Eingangssignal der Reihe von differentiellen Eingangssignalen vorgesehen ist entsprechend jedem aufeinanderfolgenden Impuls eines Taktimpulsgenerators oder Oszillators in der zugeordneten Impulsiwederholungsfrequenz,wobei der Oszillator zur Steuerung des Betriebs des zugeordneten Teils des Systemes dient. Bezüglich jedes differentiellen Ausgangs von einem Bestandteil des Displaysystemes ist eine Reihe von differentiellen Ausgangssignalen vorgesehen, jedes als Respon-
se auf ein simultanes differentielles Eingangssignal oder -Signalen, die in dem System verarbeitet werden. Den digitalen differentiellen Ausgängen sind logische Niveaus zugeordnet, und die differentiellen logischen Ausgangsniveaus brauchen nicht dieselben zu sein wie die differentiellen logischen Eingangsniveaus.
Es ist bekannt, differentiale digitale Signale zurAnsteuerung von Digitalanalogwandlern zu verwenden, und es ist ferner bekannt, daß die abgestuften anaLogen Ausgänge der DA-Wandler, die durch die digitalen Schaltungen, wie oben erwähnt, angesteuert werden, eine solche differentiale Form haben, obwohl sie keine ihnen zugeordneten logischen Niveaus haben. Das Mittelpotential jedes analogen Signales oder jeder Stufe, das bzw. die als diskret betrachtet wird, innehalb eines solchen abgestuften differentialen analogen Ausganges und entsprechend einem simultanen diskreten differentialen digitalen Eingangssignales oder -Signalen, die den DA-Wandlern zugeordnet sind, wird betrachtet als das Gleichtaktpotential des differentialen analogen Ausgangssignales. Die Größe des differentialen analogen Ausgangssignales wird dargestellt durch die Potentialdifferenz zwischen den Bestandteilen des differentialen analogen Ausgangssignales.
Ein allgemeines Schema einer solchen digitalen Schaltung,die die DA-Wandler ansteuert zur Erzeugung des erforderlichen Rastermusters nach der Erfindung, ist in Fig.3 dargestellt.
Ein Oszillator 30 bekannter Konstruktion liefert Impulse mit einer konstanten Impulswiederholungsrate 0 an einen durch N teilenden Zähler 31, der seinerseits Impulse abgibt mit einer Rate 0/N an einen durch M teilenden Zähler 32. Jeder Zähler 31 oder 32 hat ein Schieberegister, das mit differentialen Impulsen oder Signalen arbeitet, die vom Oszillator 30 geliefert werden. Zweckmäßigerweise wird angenommen, daß in dem Rastermuster jede Rasterzeile N Bildpunkte (pixel points) hat,
und daß M-Raster-Zeilen in dem Muster vorhanden sind. Wenn daher die gewünschte Bilderneuerungsrate einmal pro Sekunde beträgt, ist die erforderliche Oszi1latorimpulswiederholungsrate 0 =N.M.Hertz. Wenn die gewünschte Bilderneuerungsrate eine Mehrzahl D je Sekunde ist, so ist die Impulswiederholung 0 des Oszillators 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 ihres Betriebes und in Response auf den Empfang eines jeden Oszillatorimpulses, wird ein entsprechendes digitales Multi-Bit-Signal in paralleler Form vom Zähler erzeugt, während ein unterschiedliches digitales Signal erzeugt wird in Response auf den Empfang der verschiedenen Impulse durch den Zähler. 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. Es ist somit ein Operationszyklus jedem Zähler 31 oder 32 zugeordnet, wobei die Periode jedes der sich wiederholenden Operationszyklen für den Zähler 31 wenigstens gleich einer erforderlichen Zeilenrasterabtastperiode (t) ist, und die Periode jedes sich wiederholenden Operationszyklus für den Zähler 32 ist wenigstens gleich der erforderlichen Rasterbildabtastperiode (T). Sukzessive Oszellatorimpulse, die vom Zähler 31 empfangen werden, entsprechen sukzessiven Bildpunkten (pixels) in den Rasterzeilen, so daß in jedem Arbeitszyklus des Zählers die aufeinanderfolgenden N differentialen digitalen Signale als N Oszillatorimpulse sukzessive an den Zähler gelegt werden und die sukzessiven Bildpunkte auf einer Rasterzeile darstellen, wobei sie insbesondere die sukzessiven Bildpunktpositionen in der Rasterzeile darstellen. In gleicher Weise entsprechen bei einem unverzerrten Rastermuster sukzessive Impulse, die vom Zähler 32 empfangen werden, den sukzessiven Rasterzeilen im Rasterbild, so daß in jedem Operationszyklus
ζί.
des Zählers die aufeinanderfolgenden M differentialen digitalen Signale als M Impulse sukzessive an den Zähler gelegt werden und die sukzessiven Rasterzeilen in einem Rasterbild darstellen und insbesondere in der Lage sind, die sukzessivven Rasterzeilenpositionen in dem Rasterbild darzustellen.
Jede Gruppe der differentialen digitalen Signale vom Zähler
31 wird in einem Arbeitszyklus des Zählers an den DA-Wandler
32 gelegt, um ein entsprechendes abgestuftes differentiales analoges Stromausgangssignal zu erzeugen, um entsprechende Ablenksignale an die X-Ablenkplatten 14 in einer Rasterzeilenperiode (t) zu legen, um eine geradlinige Rasterzeile eines unverzerrten Rastermusters zu erzeugen. Wie oben erwähnt, repräsentieren sukzessive differentiale digitale Eingangssignale des DA-Wandlers sukzessive Bildpunktpositionen längs der Rasterzeile, wobei diese Positionen in gleichmäßigen Abständen längs der Rasterzeile verteilt und damit parallel zur X-Achse bzw. zur Längssymmetrieachse des Schirmes 10 sind. Ebenso wird jede Gruppe von differentialen digitalen Signalen vom Zähler 32 in einem Arbeitszyklus des Zählers an einen DA-Wandler 36 gelegt, um einen entsprechenden abgestuften differentialen analogen Stromausgang zu erzeugen, um die entsprechenden Ablenksignale an die Y-Ablenkplätten 16 in einer Rasterbildabtastperiode (T) zu legen, um ein unverzerrtes Rastermuster zu erhalten. Wie oben erwähnt, stellen sukzessive differentiate digitale Eingangssignale des DA-Wandlers sukzessive gerade Rasterzeilenpositionen im Rasterbild dar, wobei es erforderlich ist, daß die Rasterzeilenpositionen in gleichmäßigen Abständen längs der Y-Achse bzw. der kürzeren Symmetrieachse des Schirmes 10 liegen.
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 Feld-Zähler (oder Bild-Zähler) zu bezeichnen, der der Y-Achse des Rastermusters zugeordnet ist.
Wenn in jeder Rasterzeile zwischen 64 und 128 Bildpunktpositionen (pixel positions) vorhanden sind, ist die binäre Zahl N, die dem Zei lenzälrler 31 zugeordnet ist, gleich 128, und der Zeilenzähler 31 ist ein sieben-Bit-Zähler. Ebenso, wenn in jedem Rasterfeld oder Rasterbild zwischen 256 und 512 Rasterzeilen vorhanden sind, ist die binäre Zahl M, die dem Feld-Zähler 32 zugeordnet ist, gleich 512, und der Feld-Zähler 32 ist ein neun-Bit-Zähler.
In response auf jeden Impuls vom Oszillator 30 wird ein entsprechendes paralleles digitales sieben-Bit-Signal in differentialer Form vom Zeilen-Zähler 31 abgegeben an den DA-Wandler 34, der als Zeilen-Wandler bezeichnet worden ist und an den DA-Wandler 35, der als Feldkorrektur-Wandler bezeichnet worden ist* Jedes differentiale digitale Signal vom Zähler 31 ist repräsentativ für eine Anzahl von Impulsen, die momentan im Zähler 31 gespeichert sind. In gleicher Weise wird in Response auf jeden Impuls, der vom Feld-Zähler 32 empfangen worden ist, ein entsprechendes paralleles digitales neun-Bit-Signal in differentialer Form vom Zähler 32 an den DA-Wandler 36 gegeben, und jedes solche differentiale digitale Signal ist repräsentativ für die Anzahl von Impulsen, die momentan im Zähler 32 gespeichert ist.
Der entsprechende differentiale, geeignet abgestufte analoge Stromausgang vom DA-Wandler 34 wird auf zwei Leitungen 37 gegeben und dient dazu, die entsprechenden Spannungsablenksignale an die X-Ablenkplatten 14 zu legen, wobei die Leitungen 32 einzeln an die X-Ablenkplatten 14 angeschlossen sind. In gleicher Weise wird der entsprechende differentiale,geeignet abgestufte analoge Stromausgang vom DA-Wandler 36 auf zwei Leitungen 38 gegeben, über welche die entsprechenden Spannungsablenksignale an die Y-Ablenkplatten 16 gelegt werden, wobei die Leitungen 16 einzeln an die Y-Ablenkplatten 16 angeschlossen sind.
*gelegt
Zweckmäßigerweise wird die Mitte des Bildschirmes 10 nach Fig.2 als Ursprung der beiden Koordinatenachsen X und Y betrachtet, wobei die positiven und negativen Abschnitte der Achsen sich in ihren gewöhnlichen Richtungen erstrecken.
Wenn der Elektronenstrahl auf die mittlere Rasterzeile des Rastermusters auftrifft, die mit der X-Achse zusammenfällt, und wenn der zugehörige Wert auf der X-Achse Null ist, so ist es erforderlich, daß die Gleichtaktspannung des differentialen analogen Signales, das an die Y-Ablenkplatten 16 angelegt wird, einen geeigneten 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 Elektronenstrahles auf den Bildschirm parallel zur Y-Achse. Da der Elektronenstrahl negativ geladen ist, ist es erforderlich, daß die Potentialdifferenzen der differentiaien analogen Signale, die an die Y-Ablenkplatten 16 gelegt werden, derart sind, daß die obere Y-Ablenkplatte, wie in Fig.2 gezeigt, auf einem höheren positiven Potential ist als die untere Y-Ablenkplatte, damit der Elektronenstrahl auf eine Rasterzeile im oberen Teil des Schirmes 10 auftrifft, wobei der zugehörige Y-Wert positiv ist. Da der obere Teil des Schirmes 10 dem positiven Teil der Y-Achse entspricht, wird eine solche Potentialdifferenz als positiv bezeichnet und das entsprechende differentiate analoge Signal, das an die Y-Abelnkplatten angelegt wird, wird als positiv bezeichnet. Ebenso, wenn der Elektronenstrahl auf eine Rasterzeile im unteren Teil des Schirmes 10 auftreffen soll, wobei der zugehörige Y-Wert negativ ist, muß die obere Ablenkplatte auf einem kleineren positiven Potential sein als das positive Potential der unteren Y-Ablenkplatte beträgt. Die entsprechende Potentialdifferenz wird als negativ bezeichnet, und das entsprechende differentiale analoge Signal, das an die Y-Ablenkplatten angelegt wird, wird als negatives
Signal bezeichnet.
Wenn jedoch der Elektronenstrahl auf die Y-Achse des Schirmes treffen soll, wobei der zugehörige X-Wert Null ist, wie aus F i g. 1 sich ergibt, muß das erforderliche Gleichtaktpotential (common mode potential) des differentialen analogen Signales, das an die X-Ablenkplatten 14 gelegt wird, einen geeignet hohen positiven Wert haben, jedoch ist das Potential der unteren X-Ablenkplatte, wie Fig.1 zeigt, mehr positiv als das Potential der oberen X-Ablenkplatte. Zweckmäßigerweise wird diese Potentialdifferenz als Null betrachtet entsprechend dem X-Wert, der Null ist. Trifft der Elektronenstrahl auf den Bildschirm 10 auf, wenn der zugehörige X-Wert positiv ist, so muß das Potential der unteren X-Ablenkplatte noch mehr positiv sein in bezug auf das Potential der oberen X-Ablenkplatte, als wenn der Elektronenstrahl auf diie^Y-Achse trifft, und in diesem Fall wird die Potentialdifferenz als positiv bezeichnet, und das entsprechende differentiale analoge Signal, das tauvdie..X*AbiLenkpilidttan gelegt wird, wird ebenfalls als positiv bezeichnet. In gleicher Weise, wenn das Potential der unteren X-Ablenkplatte weniger positiv sein soll bezüglich des Potentiales der oberen X-Ablenkplatte, dann, wenn der Elektronenstrahl auf die Y-Achse auftritt, wird die Potentaildifferenz als negativ bezeichnet, und das entsprechende differentiale analoge Signal, das andie X-Ablenkplatten gelegt wird, wird ebenfalls als negativ bezeichnet.
Ignoriert man zunächst den Feldkorrektur-Wandler 35 und nimmt man zunächst an, daß der Zeilen-Wandler 34 und der Feld-Wandler 36 entsprechend linearen Funktionen arbeiten, und wenn das differentielIe linear variierende analoge Ausgangssignal vom Wandler 34 entsprechende Ablenksignale bewirkt, die an die X-Ablenkplatten eines konventionellen Displaysystemes angelegt werden, das keinen flachen Schirm hat, und wenn das differentiale linear variierende analoge Ausgangssignal vom
Wandler 36 bewirkt, daß entsprechende Ablenksignale an die Y-Ablenkplatten eines solchen konventionellen Displaysystemes angelegt werden, ohne Verzerrung des Rastermusters, so kann das erforderliche rechtwinklige Rastermuster dadurch erzeugt werden. Wenn jedoch ein solches differentiales linear variierendes analoges Ausgangssignal vom Wandler 34 und vom Wandler 36 entsprechende Ablenksignale erzeugt, die entsprechend an die X-Ablenkplatten 14 und an die Y-Ablenkplatten 16 eines Displaysystems mit flachem Schirm gelegt werden,wie oben beschrieben, so entstehen die kegelstumpfförmigen gerillten oder geriffelten Rastermuster, wie in Fig.2 gezeigt.
Um diese kegelstumpfförmigen geriffelten Rastermuster zu modifizieren, ist der Feldkorrektur-Wandler 35 vorgesehen, und dieser arbeitet entsprechend einer gewünschten bzw.vorgegebenen nicht-linearen Funktion, die gleichförmig für jede Raster zeile ist, in Response auf die Gruppe von differentialen digitalen Signalen vom Zähler 31. Der Wandler 34 arbeitet ebenfalls entsprechend einer nicht-linearen Funktion, jedoch zu Anfang kann er betrachtet werden als Wandler, der gemäß einer linearen Funktion arbeitet. Der Wandler 36 arbeitet gemäß einer linearen Funktion und in Response auf die Gruppe von differentialen digitalen Signalen vom Feld-Zähler 32. Eine erforderliche Zusammenwirkung zwischen dem nicht-linearen Ausgang des Feldkorrektur-Wandlers 35 und der Art der Betriebsweise des Feld-Wandlers 36 ist allgemein durch eine Leitung 39 zwischen diesen Geräten angezeigt, wie Fig.3 zeigt. Die kombinierte Arbeitsweise der zusammenwirkenden Wandler 35 und 36 stellt eine Funktion dar, welche entsprechende Variationen des nicht-linearen differentialen analogen Ausgang des Feld-Wandlers 36 repräsentiert, der erforderlich ist, um entsprechende differentiale Ablenksignale an die Y-Ablenkplatten 16 zu legen, um das verzerrte Rastermuster,das sonst entstehen würde, bezüglich der X-Achse des Schirmes 10 zu korrigieren.
vr
•as-
Da, wie oben erwähnt, die differentialen, geeignet abgestuften analogen Stromausgänge der Wandler 34 und 36 bewirken,daß entsprechende Spannungsablenksignale an die X-Ablenkplatten 14 und die Y-Ablenkplatten 16 gelegt werden, ist es zweckmäßig, nachfolgend in der Beschreibung auszuführen, daß die Wandler 34 und 36 die erforderlichen Spannungsablenksignale direkt an die X-Ablenkplatten und an die Y-Ablenkplatten anlegen. Die erforderlichen Spannungaablenksignale V werden vom Wandler 34 auf die beiden Leitungen 37 gegeben und die erforderlichen Spannungsablenksignale V 36 auf die beiden Leitungen 38 gegeben.
erforderlichen Spannungsablenksignale V werden vom Wandler
Jeder der Digital-Analog-Wandler 34,35 und 36 ist zweckmäßigerweise vom sogenannten Segment-Typ. Während diese Segmentkonstruktion wahlweise im Falle eines Wandlers ist, der nach einer linearen Funktion arbeitet, wie der Wandler 36, ist es erwünscht, daß jeder Wandler, der nach einer nicht-linearen Funktion arbeitet, wie der Wandler 35, die Segmenft-*Konstruktion hat, weil ein solcher Wandler, wie unten im Detail noch beschrieben wird, geeignet ist, in Verbindung mit einer nichtlinearen Funktion zu arbeiten.
Fig.4 zeigt eine bekannte Ausführungsform eines sieben-Bit-Digital-Analog-Wandlers in Segmentbauweise, von dem zunächst angenommen wird, daß er linear arbeitet, und daß er mit Eingangssignalen arbeitet, die nicht differentiale Form haben, und in Response hierauf einen entsprechenden abgestuften analogen Ausgang erzeugt, dessen Form nicht differential ist. Eine Gruppe von vier höchstwertigen Bits jedes digitalen Eingangssignales zum Wandler von z.B. dem Zähler 31 wird an eine Schaltmatrix gegeben, die allgemein innerhalb einer gestrichelten Linie 40 dargestellt ist. Jeder Satz von vier höchstwertigen Bits ist repräsentativ für eine digitale Größe, die ein Vielfaches (p) einer vorgegebenen binären Zahl (q) enthält, wobei (p) irgendeinen ganzzahligen Wert
hat, einschließlich Null und bis herauf zu einem maximalen möglichen Wert von (N'-1 ), wobei N1 gleich sechzehn und (q) gleich acht ist. N' im wesentlichen identische Stromquellen, jede allgemein mit 42 bzeichnet, und einen NPN Transistor T1 und einen Widerstand R1 enthaltend, sind an die Schaitmatrix 40 angeschlossen. Die Stromquellen 42 haben jeweils einen Ausgang (e), der als in jede Quelle eintretend dargestellt ist und der die vorgegebene binäre Zahl (q) darstellt.
Die (N') Stromquellen 42 sind parallel an die Schaltmatrix 40 geschaltet. Die Basen der Transistoren T1 sind an eine gemeinsame Leitung 43 gelegt, die Kollektoren sind an die Schaltmatrix 40 geschaltet, und jeder der Emitter ist einzeln mit einem Ende des zugeordneten Widerstandes R1 verbunden. Das andere Ende jedes Widerstandes R1 ist mit einer gemeinsamen Leitung 44 verbunden. Der Strom (i) fließt in den Kollektorkreis jedes Transistors T1.
In Response auf den Empfang einer Gruppe von höchstwertigen Bits durch die Schaltmatrix 40 wird die entsprechende Anzahl (p) von Stromquellen 42 an den Wandlerausgang geschaltet nur über die Schaltmatrix,und am Wandlerausgang wird ein summierter Strom Iq' abgegeben, der Null ist, wenn (p) Null ist,und der wenigstens einen Teil des entsprechenden analogen Ausgangsignales vom Wandler enthält. Eine erste oder eine weitere Stromquelle 42 ist an den Wandlerausgang geschaltet,sowohl über die Schaltmatrix als auch über ein Unter-System,das allgemein mit 45 bezeichnet ist. Das System 45 enthält eine bekannte, nicht in Segmente unterteile Form eines Digital/ Analog-Wandlers, und es enthält zweckmäßig ein R-2R Netzwerk von Widerständen. Die Gruppen der drei niedrigstwertigen Bits der digitalen Eingangssignale zum Wandler vom Zähler 31 werden an das Unter-System 45 gelegt. In Response auf jede Gruppe der niedrigstwertigen Bits wird die Größe des Stromes (i), der durch die obengenannte Stromquelle geliefert wird, am
Ausgang des Unter-Systemes reduziert, um ein analoges Signal zu erzeugen, welches den digitalen Wert darstellt, der durch die Gruppe der niedrigstwertigen Bits gegeben ist. Die durch das analoge Signal am Ausgang des Systemes 45 dargestellte Größe kann jeden ganzzahligen Wert, einschließlich Null,haben und bis zu der vorgegebenen binären Zahl (q) gehen, diese aber nicht einschließend. Am Wandlerausgang wird der Ausgang des Systemes 45 zusammengefaßt mit der Summe IQ' von Stromausgängen, die nur über die Schaltmatrix 40 abgegeben werden, so daß das analoge Ausgangssignal IQ vom Wandler den Wert dar stellt, der durch die Gesamtheit des momentanen digitalen Eingangssignals zum Wandler gegeben ist.
Im Falle» daß der Wandler nicht mit differentiellen Signalen arbeitet, wie in Fig.4 gezeigt, wenn eine Stromquelle 42 nicht entweder mit dem Wandlerausgang oder dem Untersystem verbunden ist, wird der Strom von diesen an einen nicht gezeigten Sumpf gelegt, der eine Belastung mit niedriger Impedanz enthält.
Wird die Arbeitsweise des Segment-Wandlers, und insbesondere die Verbindung der Stromquellen mit dem System 45 betrachtet, so hat in Response auf den Empfang von Gruppen von höchstwertigen Bits, die an die Schaltmatrix 40 gegeben werden, jede Stromquelle 42 eine Ordnungsposition innerhalb der Folge, in der die Stromquellen an das Unter-System 45 angeschlossen sind, da die Größen, die durch die digitalen Eingangssignale des Wandlers dargestellt sind, kontinuierlich von Null aus zunehmen. Die Stromquellen der unteren Ordnungspositionen in der Folge bis zu der Stromquelle, die momentan an das Untersystem 45 angeschlossen ist, werden gleichzeitig an den Ausgang des Wandlers nur über die Schaltmatrix angeschlossen. Es ist zweckmäßig anzunehmen, daß jede der Stromquellen individuell und entsprechend innerhalb der Reihenfolge den Wert (p) darstellen, der Null ist, und schrittweise
jeden ganzzahl igen Wert von der Einheit bis zu (N' -1) annimmt entsprechend der Verbindung der Stromquellen allein mit dem Wandler-Ausgang.
Zweckmäßigerweise wird angenommen, daß die Schaltmatrix 40 N1 bipolare oder Dreiwege-Schalter 47 geeigneter Form aufweist. Für einen Digital/Analog-Wandler, der mit differentiel len Signalen arbeitet, sind Dreiwege-Schalter 47 erforderlich Die Kollektoren der Transistoren T1 der Stromquellen 42 sind einzeln jeweils an einen zugeordneten vorgegebenen bipolaren Schalter 47 angeschlossen. In der obengenannten Reihenfolge haben die bipolaren Schalter Ordnungspositionen, die einzeln den Ordnungspositionen der Stromquellen 42, die mit ihnen verbunden sind, entsprechen.
Die bipolaren Schalter 47 werden durch Signale von Dekodiereinrichtungen der Schaltmatrix 40 betätigt, die allgemein mit 48 bezeichnet sind, wobei die Dekodierer N1 Ausgänge haben, wobei jeder Ausgang einzeln an einen bipolaren Schalter angeschlossen ist. Jeder Ausgang des Dekodierers kann betrachtet werden als der Gruppe von höchstwertigen Bits entsprechend, die am Ausgang ein Signal in einer ersten von zwei möglichen Formen bereitstellen, um im ersten von zwei möglichen Wegen individuell den zugehörigen bipolaren Schalter zu schließen, um die zugeordnete Stromquelle an das Unter-System 45 anzuschließen. Demzufolge ergibt sich eine Folge von Gruppen von höchstwertigen Bits, die der Folge von Stromquellen und der Reihenfolge der bipolaren Schalter entsprechen. 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 in der Folge stellen entsprechend den Wert(p)dar, der Null ist und schrittweise jeden ganzzahligen Wert von 1 bis herauf zu (N'-1 ). Weil jedoch jede der Stromquellen einzeln betrach-
• 3a-
tet wird und entsprechend innerhalb der Folge, wobei (p) Null ist und dann nacheinander jeden ganzzahligen Wert von 1 bis (N'-1) annimmt, wie oben erwähnt, wird jede der Stromquellen mit niedrigerer Ordnungszahl als die Stromquelle, die momentan an das Unter-System 45 angeschlossen ist, gleichzeitig an den Ausgang des Wandlers nur über die Schaltmatrix angeschlossen. Dies erfolgt in Response auf den Empfang von Signalen der zweiten der zwei möglichen Formen an den Ausgängen des Dekodierers, um die entsprechenden bipolaren Schalter in dem zweiten von zwei möglichen Wegen zu schließen.
Wenn die bipolaren Schalter offen sind, werden die Stromausgänge der zugeordneten Stromquellen an den Sumpf (sump) abgeführt.
Es ist der neunte bipolare Schalter 47' dargestellt, der in der ersten Weise geschlossen ist, um die zugehörige Stromquelle an das System 45 anzuschließen in Response auf den Empfang der entsprechenden Gruppe von höchstwertigen Bits durch den Decodierer. Die Stromquellen mit den niedrigeren Ordnungspositionen werden gleichzeitig an den Ausgang des Wandlers nur über die Schaltmatrix angeschlossen. Insbesondere werden sie an den Wandlerausgang geschaltet durch die zugeordneten bipolaren Schalter, die im zweiten der zwei möglichen Wege geschlossen werden in Response auf Signale in der zweiten der zwei möglichen Formen an den zugehörigen Ausgängen des Dekodierers, und zwar ehe der Ausgang, der an den bipolaren Schalter 47 geschaltet ist, in dem ersten von zwei möglichen Wegen in der vorgegebenen Folge von Ausgängen geschlossen wird. Diese Ausgangssignale in der zweiten Form werden durch logische Schaltungen in der Dekodiereinrichtung geliefert, automatisch in Response auf den Empfang des momentanen Satzes der höchstwertigen Bits durch die Dekodiereinrichtung,wodurch bewirkt wird, daß der an den bipolaren Schalter gelegte Ausgang im ersten der zwei möglichen Wege geschlossen
Somit ist individuell jeder Gruppe von höchstwertigen Bits ein entsprechendes analoges Ausgangssignal Iq1 zugeordnet aus der Vielzahl von verschiedenen möglichen analogen Ausgangssignalgrößen, die durch die verschiedenen vielfachen (p) des Ausgangsstromes (i) jeder Stromquelle 42 dargestellt werden. Ferner ist jedem digitalen Signal als Ganzes betrachtet und vom Zähler 31 kommend ein entsprechender analoger Ausgangssignalwert Iq zugeordnet, der durch die Summierung der entsprechenden Vielfachen (p) des Ausgangsstromes (i) jeder Stromquelle 42 gegeben ist, sowie den Strom, der die binäre Zahl (q) darstellt, die durch die Gruppe von niedrigstwertigen Bits repräsentiert ist, die momentan an das Unter-System 45 gelegt ist.
Für einen Digital/Ananlog-Wandler in Segmentbauweise, wie oben beschrieben, der nach einer vorgegebenen nicht-lscoiearen Funktion arbeitet, sind zweckmäßigerweise die Widerstände R1 in den Stromquellen 42 nicht identisch, sondern haben unterschiedliche vorgegebene Größen, wobei das Verhältnis zwischen aufeinanderfolgenden Widerständen R1 der Reihe in Übereinstimmung mit der vorgegebenen nicht-linearen Funktion ist.
Wenn die erste Rasterzeilenabtastung des verzerrten Rastermusters betrachtet wird, wobei der Beginn der Rasterzeile an der oberen linken Ecke des Schirmes 10 erfolgt, so ist es erforderlich, daß die Potentialdifferenzen der differentialen analogen Signale V , die an die Y Ablenkplatten 16 gelegt werden, während der gesamten ersten Rasterzeilenabtastperiode (t) in vorgegebener nicht-linearer Weise zunehmen, entsprechend der gewünschten nicht-linearen Funktion, die dem Feldkorrektur-Wandler 35 zugeordnet ist. Die vorgegebene nicht-lineare Weise, in der die Potentialdifferenzen V , die an die Y Ablenkplatten gelegt werden, sich verändern, bewirkt, daß die erste Rasterzeilenabtastung parallel zur X Achse des Schirmes 10
verläuft anstatt gekrümmt zu sein. Die gewünschte nicht-lineare Funktion, nach welcher der Wandler 35 über die erste Rasterzeilenabtastperiode (t) arbeiten soll, ist das Inverse der nicht-linearen Funktion, welche die gekrümmte nicht korrigierte erste Rasterzeilenabtastung bezüglich der X Achse des Schirmes 10 darstellt. Die Potentialdifferenzen V , die an die Y-Ablenkplatten gelegt werden, bewirken nun, daß die korrigierte geradlinige erste Rasterzeile ihre gewünschte Position am oberen Ende des Schirmes 10 hat. Dann ist es erforderlich, daß die Potentialdifferenzen V , die nicht linear über die Rasterzeilenabtastperiode (t) in derselben Weise variieren, wie für die erste Rasterzeile, in bezug auf jede Rasterzeile, betrachtet als Ganzes, und die bewirken, daß jede der anderen Rasterzeilen ihre erforderliche Position längs der Y-Achse des Schirmes hat, daß diese Potentialdifferenzen gegeneinander differieren, um einen variablen abgestuften Maßstabsfaktor, und zwar über die Rasterfeldabtastperiode (T), wobei jeder Schritt oder jede Stufe die Dauer einer Rasterzeilenabtastperiode (t) hat. Zweckmäßigerweise ist daher der variable Maßstabfaktor gegeben durch die geeignete lineare Funktion, wie oben erwähnt, nach welcher der Wandler 36 über die Rasterfeldabtastperiode (T) arbeiten soll, wobei der Zähler 32, der den Wandler 36 ansteuert, seinerseits durch Impulse vom Zähler 31 angesteuert wird, wobei ein solcher Impuls in jeder Rasterzeilenabtastperiode (t) vorgesehen ist.
Die erforderlichen kompensierenden Steigerungen der Potentialdifferenzen der differentiellen analogen Signale V , die an die Y-Ablenkplatten 16 gelegt werden, dienen zur Erhöhung der Ablenkung des Elektronenstrahles parallel zur V-Achse des Schirmes im positiven Sinn, wenn der Elektronenstrahl parallel zur Y-Achse im positiven Sinn versetzt ist, und sie dienen zur Erhöhung der Ablenkung des Elektronenstrahles parallel zur Y-Achse des Schirmes im negativen Sinn, wenn der Elektro-
IS
nenstrahl parallel zur Y Achse im negativen Sinn versetzt ist Für die Rasterzeilenperiode (t), die genau in der Mitte der Rasterbildperiode oder Rasterfeldperiode (T) liegt, wenn die entsprechende Rasterabtastlinie mit der X Achse des Schirmes zusammenfällt, ist sowohl im gewünschten rechteckigen Rastermuster als auch im verzerrten Rastermuster keine korrigierende Erhöhung der Ablenkung des Elektronenstrahles parallel zur
Y Achse weder im einen noch im anderen Sinn erforderlich.
Die vorgegebene nicht-lineare Funktion, die gleichförmig für jede Rasterzeilenabtastperiode (t) ist in bezug auf die Potentialdifferenz V der differentiellen analogen Signale, die an die Y Ablenkplatten 16 gelegt werden, und die lineare Funktion, die die Veränderungen der Potentialdifferenzen V
der differentiellen analogen Signale darstellt, die an die
Y Ablenkplatten 16 über eine Rasterfeldperiode (T) angelegt werden, stellen eine Funktion dar, die das Inverse der Funktion ist, die das verzerrte Rastermuster bezüglich der X-Achse des Schirmes darstellt, und sie ist repräsentativ für die kompensierenden Potentialdifferenzen V der differentiellen analogen Signale, die an die Y Ablenkplatten angelegt werden, um die ri1lenförmige Verzerrung zu korrigieren und um das gewünschte rechteckige Rastermuster zu erhalten.
Ignoriert man zunächst den variablen Maß- oder Bemessungsfaktor, so müssen die Potentialdifferenzen V der Differentialsignale, die an die Y Ablenkplatten 16 gelegt werden, in vorgegebener nicht-linearer Weise gesteigert werden, die durch die gewünschte nicht lineare Funktion repräsentiert werden, die der Betriebsweise des Feldkorrektur-Wandlers 35 zugeordnet und die gleichmäßig für jede Rasterzeilenabtastperiode (t) des Rastermusters ist, und der Feldkorrektur-Wandler 35 wird durch die differentiellen digitalen Signale vom Zeilen-Zähler 31 angesteuert. Wie Fig. 3, kann die nicht-lineare Veränderung der differentiellen analogen Signale V , vom Wand
•J
. Sib-
ler 35 über jede Rasterzeilenabtastperiode (t), die repräsentativ für entsprechende nicht-lineare Veränderungen der Potentialdifferenzen V der differentiellen analogen Signale ist, die an die Y Ablenkplatten 16 gelegt werden, dargestellt werden durch ein Schaubild, dessen Gestalt das Inverse der Gestalt der ersten Rasterzeile ist, die sonst bezüglich der X-Achse des Schirmes 10 erhalten werden würde. Die differentiellen Signale V1 verändern sich somit in der vorgegebenen nichts linearen Weise, von Null bis zu einem maximalen positiven Wert im Lauf der Rasterzeilenabtastperiode (t).
Der Wandler 35 arbeitet nach der vorgegebenen nicht-linearen Funktion mittels der sukzessiven Widerstände RV in den Stromquellen 42, die unterschiedliche vorgegebene Größen haben,wobei das Verhältnis zwischen aufeinanderfolgenden Widerständen der Reihe der vorgegebenen nicht-linearen Funktion folgt,um die gewünschten Widerstandwerte empirisch bestimmen zu können. Der Wandler 35 ist ein sieben-Bit-Digital-Analog-Wandler, der durch digitale Signale vom sieben-Bit-Zähler 31 angesteuert wird, wobei zwischen 64 und 128 Bildpunkte in jeder Rasterzeile sind. DEr Wandler 35 hat zweckmäßigerweise sechzehn Segmente oder Stromquellen 42, so daß sechzehn Gruppen von Stufen in dem abgestuften analogen Ausgang des Wandlers 35 vorhanden sind, wobei innerhalb jeder Gruppe von Stufen acht gleichmäßige Stufen vorhanden sind und nicht gleichförmige Veränderungen nur zwischen jeder Gruppe von Stufen auftreten,wobei jede Gruppe als ein Ganzes betrachtet wird. Durch diese Anordnung wird die erforderliche nicht-lineare Funktion adäquat dargestelIt.
Die Funktion, die die Veränderungen der Potentialdifferenzen V darstellt, die an die Y-Ablenkplatten 16 über eine Rasterbildabtastperiode(T) angelegt werden und die abgestufte lineare Funktion enthält, die durch die erforderliche Betriebsweise des Feld-Wandlers 36 dargestellt ist, verlangt, daß der Feld-
Wandler 36 durch die differentiellen digitalen Signale vom Feld-Zähler 32 angesteuert bzw. betrieben wird.
Insbesondere ist es, wie Fig.3 zeigt, erforderlich, daß die lineare Funktion, nach der der Wandler 36 arbeiten soll,allein betrachtet der Art ist, daß die kompensierenden Potentialdifferenzen Vp von differentiellen analogen Signalen vom Wandler 36 über jede Rasterbildabtastperiode (T), wenn sie an die Y-Ablenkplatten 16 angelegt werden, eine Elektronenstrahl-Ablenkung bewirken, die Null ist, über den halben Weg durch die Rasterbildperiode (T). Die Elektronenstrahlablenkung nimmt linear in der ersten Hälfte der Rasterbildabtastperiode ab von einem maximalen positiven Wert für die erste Rasterzeile, und sie nimmt linear in negativem Sinne zu in der zweiten Hälfte der Rasterbildabtastperiode, mit einem maximalen negativen Wert für die letzte Rasterzeile, der gleich der Größe des maximalen positiven Wertes für die erste Rasterzeile ist. Die Gestalt des Diagrammes der Potentialdifferenzen Vp über die Rasterbildperiode (T) ist daher eine gerade Linie mit einem vorgegebenen negativen Anstieg, und sie stellt die entsprechende lineare Funktion dar, nach welcher der Wandler 36 arbeitet, sowie den obengenannten variablen Maßstabfaktor.
Der variable Maßstabfaktor oder die lineare Funktion, die durch den Wandler 36 eingeführt werden, werden durch die sukzessiven gleichen Widerstände R1 in den Stromquellen 42 des Wandlers 36 bereitgestellt. Der Wandler 36 ist wenigstens ein neun-ßit-Digital-Analog-Wandler, der durch digitale Signale des neun-Bit-Zählers 32 angesteuert wird, wobei zwischen 256 und 512 Rasterzeilen in jedem Rasterrahmen oder Rasterbild vorhanden sind. Zweckmäßigerweise hat der Wandler 36 sechzehn Segmente oder Stromquellen 42, von denen jede einem kleinen Vielfachen der Rasterzeilen im Rastermuster entspricht. Jede der 512 Stufen in dem stufenförmigen differentialen analogen Ausgang vom Wandler 36 ist gleichmäßig, wie erforderlich.
SS
Fig.5 entspricht Fig.4, sie zeigt jedoch die Anordnung eines neun-Bit-Digital-Analog-Wandlers in Segmentbauweise im Detail. Insbesondere ist der Wandler nach Fig. 5 der Feld-Wandler und anders als der Wandler nach Fig.4, ist er in einer Form dargestellt, die geeignet ist zum Empfang von digitalen differentiellen Signalen vom Zähler 32 und in Response hierauf zur Erzeugung eines entsprechenden stufenförmigen analogen Ausganges in differentialer Form.
Jeder Dreiwege-Schalter 47 hat drei bipolare Transistoren T2, deren Emitter an die zugeordnete Stromquelle 42 geschaltet sind. Die Basen der Transistoren T2 sind an den Dekoder 48 (in Fig.5 nicht gezeigt) geschaltet, um von diesem Signale zu empfangen. In Fig.5 ist ein diskreter Teil eines solchen Dekoderausganges mit S1 bezeichnet, ein anderer mit S2 und der dritte Teil mit S3, wobei ein Signal von jedem solchem Teil individuell an einen der drei Transistoren T2 gelegt wird. Es sind drei solche Abschnitte S1.S2 und S3 für jeden Dekoderausgang vorhanden, die individuell an die sechzehn Schalter 47 angeschlossen sind. Der Kollektor jedes Transistors T2, der einem Dekoderausgangsteil S1 zugeordnet ist, ist an einen Eingang 50 eines Differential Verstärkers 01 gelegt,und der Kollektor jedes Transistors T2, der einem Dekoderausgangsteil S2 zugeordnet ist, ist an den anderen Eingang 51 des Differentialverstärkers geschaltet. Der Kollektor jedes Transistors T2, der einem Dekoderausgangsteil S3 zugeordnet ist, ist an ein Ende eines fünf-Bit-R-2R-Leiternetzwerkes 45 der Untergruppe 45 gelegt. Jeder der zweiunddreißig Stufen des R-2R-Leiternetzwerkes ist individuell an einen Zweiwege-Schalter 52 angeschlossen und umfaßt zwei bipolare Transistoren T3, deren Emitter mit der zugeordneten Stufe des Leiternetzwerkes verbunden sind. Die Basen der Transistoren T3 sind individuell an Ausgangsteile L1 und L2 von jeder der LSB-Stufen des Feld-Zählers 32 geschaltet, um von diesem Signale zu empfangen. Der Kollektor jedes Transistors T3, der einem Zäh-
ν* .38-
lerausgangsteil L1 zugeordnet ist, ist an denselben Eingang 50 des· Differentialverstärkers 01 gelegt, wie jeder Transistor T2, der einem Zählerausgangsteil S1 zugeordnet ist. Der Kollektor jedes Transistors T3, der einem Zählerausgangsteil L2 zugeordnet ist, ist an denselben Eingang 51 des Differentialverstärkers 01 gelegt, wie jeder Transistor T2, der einem Dekoderausgangsteil S2 zugeordnet ist. Es sind zwei solche Teile L1 und L2 für jede der LSB- (niedrigstwertigen Bits)-Stufen des Feld-Zählers 32 vorgesehen. Von jedem Schalter 52 werden zwei Signale gleichzeitig empfangen von jedem zugeordneten Paar der Zählerausgangsabschnitte L1 und L2, und zusammen bilden diese ein digitales differentielles Signal von der entsprechenden Zählerstufe. Das Ende desLeiternetzwerkes 45, entfernt vom Anschluß zum Transistor T2, der dem Dekoderausgangsteil S3 zugeordnet ist, ist über eine Diode D1 an eine Schiene 50 gelegt, die auf einem Speisepotential V2 gehalten ist. Die beiden Eingänge des Differential Verstärkers 01 sind ferner über Widerstände R2 an eine Schiene 53 gelegt. Die beiden Ausgänge des Differential Verstärkers 01 umfassen die Leitungen 38, an welchen die beiden Teile der Differentialsignale Vp liegen, vom Wandler 36, und die einen Faktor des differentialen Signales V enthalten, der an die Y-Ablenkplatten 16 gelegt wird.
Im Betrieb, wenn der neunte Schalter 47' betrachtet wird, der die zugehörige Stromquelle 42 mit dem Unter-System 45 verbindet, wie in der Ausführungsform nach Fig.4, wird ein Signal vom Ausgangsteil S3 des Dekoders 48 abgegeben, und der entsprechende Transistor T2 wird durchgeschaltet bzw. leitend gemacht. Augenblicklich geben die entsprechenden LSB-Stufen vom Feld-Zähler 32 jede ein Signal ab über die entsprechenden Zählerausgangsteile L1 an die entsprechenden Schalter 49,und insbesondere werden die entsprechenden Transistoren T3, die an den einen Eingang 50 des Differential Verstärkers 01 geschaltet sind, durch die Signale leitend gemacht, die von den
do·
zugehörigen Zählerausgangsteilen L1 kommen und an die Basen der Transistoren gelegt werden.
Alle Dekoderausgangsteile S1 der Dekoderausgänge mit niedrigerer Ordnungsposition in der Reihenfolge der Dekoderausgänge als der neunte, geben alle ein Signal an den mit ihnen verbundenen Transistor T2 ab, um diese Transistoren T2 leitend zu machen, und es fließt ein Strom I ' in diese Stromquellen. Da die Transistoren T3 der Schalter 52 ebenfalls leitend gemacht sind durch Signale von den Zählerausgangsteilen L1, fließt außerdem ein Strom durch die Baugruppe 45 zur neunten Stromquelle, wobei der Gesamtstrom, der von diesem einen Eingang 50 des Differential Verstärkers 01 fließt, gleich IQ ist.
Gleichzeitig geben alle Dekoderausgangsteile S2 der Dekoderausgänge mit höherer Ordnung in der Folge als der neunte jeweils ein Signal an den mit ihnen gekoppelten Transistor T2, um diese Transistoren T2 leitend zu machen, und es fließt ein Strom JL' in diese Stromqullen. Zwei Signale werden gleichzeitig von jedem Schalter 47 von dem zugehörigen Paar der Dekoderausgangsteile S1 und S2 empfangen, ausgenommen der Schalter 47', der ein Signal von einem Dekoderausgangsteil S3 empfängt, und sie bilden hieraus zusammen ein digitales differentiales Signal. Die Transistoren T3 der restlichen Schalter 52, die keine Signale von den Dekoderausgangsteilen L1 empfangen, werden ebenfalls leitend gemacht durch Signale von Zählerausgangsteilen L2, und es fließt auch ein Strom durch die Unterbaugruppe 45 zur neunten Stromquelle. Der Gesamtstrom, der von diesem anderen Eingang 51 des Differential-Verstärkers 01 fließt, ist gleich L.
Der Strom I + I , ist gleich dem momentanen Gesamtstrom,der ο —ο
durch den Wandler fließt, er ist jedoch nicht konstant.
Die Anordnung ist derart, daß der Differentialausgang V9 vom
Differentialverstärker 01 proportional ist zum momentanen Wert für {Iq - IQ). Am Beginn jedes Arbeitszyklus des Zählers 32 hat ^0 seinen Maximalwert und I ist Null. Damit hat der Differentialausgang V 2 seinen maximalen positiven Wert, wie erforderlich. Die Größe von V2 fällt dann ständig,bis auf habem Weg des Arbeitszyklus zu einem Zeitpunkt (T)/2 I = I ist, und der Wert von V- ist Null, wie erforderlich. Danach wird Iq größer als ^0 und der Differentialausgang V2 wird ngativ. Der negative Wert von V2 steigt ständig während der zweiten Hälfte des Arbeitszyklus des Zählers 32 an, bis am Ende desArbeitszyklus zu einem Zeitpunkt (T) Γ gleich Null ist, und I seinen maximalen Wert hat gleich dem maximalen Wert von JL zu Beginn des Betriebszyklus. Zu diesem Zeitpunkt (T) hat der Differentialausgang V2 seinen maximalen negativen Wert, dessen Größe gleich seinem maximalen positiven Wert ist, wie erforderlich.
Zusätzlich dazu, daß sich die Größen, die dem analogen Ausgang eines solchen linearen oder nicht-linearen Wandlers zugeordnet sind, entsprechend den Werten verändern, die durch die differentiellen digitalen Eingangssignale des Wandlers gegeben sind, ändern sich die analogen Ausgangsgrößen außerdem entsprechend den Änderungen der Bezugsspannung V1, wie die Fig.4 und 5 zeigen, die an die Schienen 43 und 44 gelegt ist, die entsprechend an die Basen der Transistoren T1 der Konstantstromquellen 42 geschaltet sind, sowie an die Enden der Widerstände R1 der Stromquellen des Wandlers entfernt von den Transistoren T1.
Die erforderliche Zusammenwirkung der differentiellen analogen Ausgangssignale des nicht-linearen Feldkorrektur-Wandlers 35 mit der Operation des linearen Feld-Wandlers 36 wird erreicht, indem die Bezugsspannung V1', die an die Schienen 43 und 44 des Feld-Wandlers 36 gelegt ist, sich verändert mit dem nicht-linearen analogen Ausgang des Feldkorrektur-
Wandlers 35, wie durch die Leitung 39 in fig.3 angedeutet. Insbesondere wirdder differentielle analoge Ausgang V .des Wandlers 35 an zwei Leitungen gegeben, aus Gründen der Übersichtlichkeit ist jedoch nur eine solche Leitung 39 in Fig.3 dargestellt. Eine Leitung ist an die Schiene 43 des Wandlers gelegt, und die andere ist mit der Schiene 44 des Wandlers verbunden. Jedoch, wie oben erwähnt, ist es zur Darstellung des erforderlichen Faktors des differentiellen analogen Signales V , das direkt an die Ablenkplatten gelegt wird, erforderlich, daß der entsprechende differentiale Ausgang V1 vom Wandler 35 in nicht-linearer Weise nur zwischen Null und einem maximalen positiven Wert variiert. Zweckmäßigerweise ist daher das Potential, das an die Schiene 44 gelegt ist, die mit den Widerständen R1 der Stromquellen des Wandlers 36 verbunden ist und das einen Teil des differentiellen Ausganges bildet, immer Null, und nur das Potential auf der Schiene 43, die an die Basen der NPN-Transistoren T1 der Stromquellen des Wandlers 36 geschaltet ist, und das den anderen Teil des differentiellen Ausganges enthält, nur zwischen Null und einem maximalen positiven Wert variiert. Die Verstärkung des Wandlers 36 variiert somit entsprechend dem nicht-linearen differentiellen Ausgang des Wandlers 35. Der analoge Ausgang des linearen Feld-Wandlers 36 ist daher nicht linear, und in Übereinstimmung mit der kombinierten Funktion stellt er nichtlineare Veränderungen der kompensierenden Potentialdifferenzen V dar, die an die Y-Ablenkplatten 16 gelegt werden, um das verzerrte Rastermuster, das sonst entstehen würde, zu korrigieren.
Ignoriert man zunächst den variablen Bemaßungsfaktor, V ?* der dem Wandler 36 zugeordnet ist, so ist es insbesondere erforderlich, daß in jedem Augenblick innerhalb der ersten Rasterzeilenabtastperiode (t), einzeln betrachtet, innerhalb der Rasterbildabtastperiode (T) die sich verändernde Bezugsspannung VI' die an die Schienen 43 und 44 des Wandlers 36 als dessen
variable Verstärkung gelegt ist, durch den Ausdruck gegeben ist:
VT = V1 + Vy1,
worin V1 die konstante Ausgangsspannung einer Bezugsspannungsquelle ist. Die momentanen Spannungen V1 ' , die an den Schienen 43 und 44 des Wandlers 36 liegen, sind diejenigen, die erforderlich sind, um die gewünschte geradlinige Rasterabtastzeile parallel zur X-Achse des Bildschirmes zu erzeugen. Am Beginn der Rasterzeilenperiode hat V1' den Wert von V1. Am Ende der Rasterzeilenperiode hat V1 ' seinen maximal möglichen Wert, und die momentane Bezugsspannung V1', die an den Schienen 43 und 44 des Wandlers 36 in jedem Augenblick der Rasterzeilenabtastperiode (t) liegt und die die variable Verstärkung des Feld-Wandlers 36 enthält, wie erforderlich, dient zur Kompensaiton der gekrümmten Rasterzeile, die sonst entstehen würde.
Am Ausgang des Wandlers 36 wird die obige Gleichung modifiziert, undsie ui
folgender Weise:
ziert, undsie umfaßt den variablen Bemaßungsfaktor V ~ in"
Vy = vy2 {V1 + Vy1} k'
worin Vp durch die lineare Funktion gegeben ist,nach welcher der Wandler 36 über die Rasterbildperiode (T) arbeitet,und die zwischen einem maximalen positiven Wert und einem gleichen negativen Wert variiert, k ist eine Konstante, die gleich dem reziproken Wert des Maximalwertes von Vp ist. Somit ist jede Rasterzeile des Rastermusters geradlinig, und jede hat ihre erforderliche Lage längs der Y-Achse des Schirmes 10. Die verschiedenen Abschnitte oder Stufen des stufenförmigen analogen Ausganges V des Wandlers 36, wobei diese Abschnitte als diskret betrachtet werden, erzeugen individuell jede der Rasterzeilen eines Rastermusters.
«Γ
• U-
Die Veränderungen des differentiellen Ausganges V . des FeIdkorrekturwandlers 35, die an die Schienen 43 und 44 der Stromquellen 42 des Feld-Wandlers 36 gelegt sind, beeinträchtigen nicht die Arbeitsweise des Wandlers 36, etwa durch Erzeugung unerwünschter Veränderungen in den Strömen I und L·, die zum Differential verstärker 01 fließen, sie bewirken nur die gewünschten Veränderungen in der Verstärkung des Feld-Digital Analog-Wandlers 36. Dies rührt davon her, daß der Wandler 36 mit digitalen differentiellen Signalen arbeitet und aufgrund dieser einen differentialen analogen Ausgang abgibt.
Die Schaltung nach Fig.J kann alternativ auch so ausgeführt sein, daß die erste Rasterzeilenabtastung des verzerrten Rastermusters die obere rechte Ecke des Schirmes 10 schneidet anstatt die obere linke Ecke des Schirmes, wie in Fig.2 gezeigt. Demzufolge hat die Funktion, die durch den nicht-linearen Ausgang des Wandlers 35 gegeben ist, zu Beginn jedes Arbeitszyklus des Zählers 31 einen maximalen positiven Wert und fällt stetig gegen Null am Ende des Arbeitszyklus des Zählers 31. Die Funktion, die repräsentativ für den linearen Ausgang des Wandlers 36 ist, hat einen positiven Anstieg mit einem maximalen negativen Wert am Beginn jedes Operationszyklus des Zählers 32 und einen maximalen positiven Wert am Ende des Operationszyklus und den Wert Null in der Mitte zwischen diesem.
Fig.6 entspricht Fig.3, außer daß der Oszillator 30 und die Verbindung zwischen dem Zeilenzähler 31 und dem Feld-Zähler 32 aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen sind. Ferner ist gezeigt, wie die konstante Bezugsspannung V1 an jeden der Wandler 34,35 und 36 gelegt ist, und insbesondere wie die Bezugsspannung V1 ' am Wandler 36 in der erforderlichen Weise variiert wird in Response auf den nicht-linearen analogen Ausgang V1 des Wandlers 35, um die gewünschte Wechselwirkung zwischen diesen beiden Wandlern herbeizuführen, die in den
Fig.3 und 6 allgemein durch die Leitung 39 angezeigt ist.Aus Gründen der Einfachheit sind die ßezugsspannungen zu den Wandlern 34,35 und 36 nicht als differentiel1 in der Form dargestellt, aber jede dieser Bezugsspannungen hat differentielle Form.
In Fig.6 ist eine gemeinsame Bezugsspannungsquelle 60 dargestellt, deren konstanter Ausgang V1 direkt an den Wandler 34 und an den Wandler 35 gelegt ist, und sie ist ferner an den Wandler 36 über eine bekannte Summierschaltung gelegt, die allgemein mit 62 bezeichnet ist. Der variierende analoge Ausgang V. des Wandlers 35 ist an einen positiven Eingang der Summierschaltung 32 geschaltet, und er liefert die erforderliche, obengenannte Kompensationsspannung, die dem konstanten Ausgang V1 der Bezugsspannungsquelle 60 hinzuaddiert wird, ehe die entsprechend variierende Bezugsspannung V1' an den Digital/Analog-Wandler 36 gelegt wird.
Nicht gezeigte Dämpfungseinrichtungen können zwischen jedem der Digital/Analog-Wandler 34,35 und 36 sowie der gemeinsamen Spannungsquelle 60 vorgesehen werden, so daß die entsprechenden Bezugsspannungen ein Rastermuster derselben Größe und Gestalt, wie der Schirm 10, erzeugen. Eine geeignete Form eines Zwischengerätes oder einer Verbindungsschaltung zwischen den Ausgangsleitungen 38 des Wandlers 36, die den analogen differentiellen Ausgang des Wandlers führen, und den Y-Ablenkplatten 16, ist in Fig.7 dargestellt. Jede Leitung 38 ist individuell an die Basis eines bipolaren Transistors T4 geschaltet. Der Kollektor jedes Transistors T4 ist mit einer Schiene 70 verbunden, die auf einer besonders hohen Spannung VEhT liegt und die mit der Kathodenstrahlröhre über einen Widerstand R3 gekoppelt ist. Die Y-Ablenkplatten 16 sind einzeln an einen Punkt 71 zwischen einem Transistor T4 und dem zugehörigen Widerstand, R3 geschaltet, um die differentiellen Signale vom Wandler 36 einem gewünschten hohen Gleichtaktpo-
tential, das der Spannung V£HT entspricht, an den Y-Ablenkplatten 16 zu überlagern. Um sicherzustellen, daß die Schaltung eine geeignete Mindestverstärkung hat, ist der Emitter jedes Transistors T4 einzeln an eine Schiene 72 gelegt, die auf Null-Potential gehalten ist, und zwar über einen Widerstand R4. Die Mindestverstärkung wird dann durch das Verhält nis R3 durch R4 gesteuert. Zwischen den Punkten 73 zwischen jedem Transistor T4 und dem zugehörigen Widerstand R4 liegt ein variabler Widerstand R5, so daß die Verstärkung des Zwischengerätes eingestellt werden kann. Ein Kondensator T1 ist parallel zum Widerstand R5 zwischen die Punkte 73 geschaltet, um die Kapazität der Ablenkplatten 16 zu kompensieren.
Es können äquivalente Zwischengeräte vorgesehen werden zwischen den Ausgangsleitungen 37 vom Wandler 34 und den X-Ablenkplatten 14.
In Fig.2 ist in gestrichelten Linien 26 gezeigt, die Linien gleicher Zeiten vom Beginn jeder Rasterabtastperiode (t)darstellen, wobei die Linien 26 sowohl für das nicht korrigierte verzerrte Rastermuster gelten als auch für das gewünschte rechteckige Rastermuster, das aufgrund der analogen Ausgänge vom Wandler 34 und vom Wandler 36 auf den Leitungen 37 und 38 erzeugt wird, wie in Verbindung mit Fig.3 beschrieben. Zweckmäßigerweise stellen die Linien 26 lineare Abschnitte des Displays dar, die geradlinig, parallel zueinander und in gleichmäßigen Abständen angeordnet sein sollen, in gleicher Weise wie die Rasterzeilenabtastungen. Jede Abweichung von einer solchen Anordnung der Linien 26 bedeutet eine Verzerrung des Displays, ähnlich wie die Verzerrung infolge des nicht korrigierten Rastermusters. Man kann in enger Annäherung sagen, daß die gestrichelten Linien 26 gerade Linien sind, die rechtwinklig zur X-Achse verlaufen bzw. zur Längssymmetrieachse des Schirmes 10. In Fig.2 sind fünf Linien 26 dargestellt, die gleiche Zeitabstände über jede Rasterzeilen-
Λι-
abtastungsperiode (t) haben. Man kann jedoch sehen, daß der gewünschte gleichmäßige Abstand zwischen den gestrichelten Linien 26 in bezug auf den Schirm 10 nicht vorhanden ist,und aus diesem Grunde wäre das dargestellte Bild verzerrt. Vom Beginn jeder Zeilenabtastperiode an nehmen die Abstände auf dem Schirm 10 zwischen benachbarten Paaren der dargestellten gestrichelten Linien 26 in ungleichförmiger Weise ab wegen der Unterschiede in den Elektronenstrahlbahnen, wenn der Elektronenstrahl die Abtastzeile durchläuft, wie in Fig.1 gezeigt ist. Um diese Verzerrung des Bidles zu korrigieren ist es notwendig, die Abtastgeschwindigkeit des Elektronenstrahles längs jeder Abtastzeile in komplemnetärer, nicht gleichmäßiger Weise zu erhöhen, wobei die Veränderungen der Abtastgeschwindigkeit für jede Abtastzeile dieselben sind, wenn die Linien 26 gleicher Zeilen als gerade Linien betrachtet werden. Die erforderlichen Steigerungen der Abtastgeschwindigkeit werden erreicht, indem die Potentialdifferenzen V der
differentiellen Signale gesteigert werden, die an die X- Ablenkplatten 14 gelegt werden, vom Ausgang des Wandlers 34 und gleichmäßig für jede Zeilenabtastung.
Ein Weg zur Erhaltung solcher nicht-linearer Steigerungen der Abtastgeschwindigkeit des Elektronenstrahles, gleichmäßig für jede Rasterzeile, besteht darin, den Zeilen-Wandler 34 entsprechend einer nicht-linearen Funktion zu betreiben, wobei der Wandler 34 trotzdem durch die differentialen digitalen Signale vom Zeilenzähler 31 angesteuert wird. Diese Funktion ist wenigstens im wesentlichen exponentiell, in enger Annäherung eine Exponentialfunktion, und sie stellt die erforderlichen nicht-linearen Steigerungen der Potentialdifferenzen V
der differentiellen analogen Signale dar, die an die X-Ablenkplatten 14 gelegt werden. Wie Fig.3 zeigt, kann die exponentiale Veränderung der differenitalen analogen Signale νχ1 vom Wandler 34 über jede Zeilenabtastperiode (t), die repräsentativ ist.für die exponentiellen Veränderungen der Po-
tentialdifferenzen V der differentiellen analogen Signale, die an die X-Ablenkplatten 14 gelegt werden, dargestellt werden durch ein Diagramm, dessen Gestalt das Inverse der Gestalt der Verzerrung von linearen Abschnitten des Displays parallel zur Y-Achse ist, die sonst entstehen wurden, in bezug auf die Abstände der linearen Displayabschnitte längs der X-Achse des Schirmes 10. Die differentiellen Signale V ^variieren somit von Null auf einen maximalen positiven Wert gleichmäßig über jede Zeilenabtastperiode (t).
Der erforderliche nicht-lineare Ausgang vom Wandler 34 wird in empirischer Weise bestimmt, und er ist dargestellt durch den nicht-linearen Zusammenhang zwischen aufeinanderfolgenden Widerständen R1 aus der Gruppe der Stromquellen 42 des Wandlers 34. Wie oben in Verbindung mit Fig.4 beschrieben, hat der Wandler 34 sechzehn Segmente oder Stromquellen 42. Insbesondere mehrere der Widerstände R1 mit niedrigerer Ordnungszahl in der Gruppe der Widerstände sind unbegrenzt ausgebildet, so daß die Funktion,nach der der Wandler 34 arbeitet, anfangs einen merklichen Abschnitt hat, der einen Potentialdifferenzausgang V> von Null für den Wandler darstellt. Der stufenförmige Potentialdifferenzausgang des Wandlers nimmt dann schnell zu in Übereinstimmung mit der erforderlichen Exponentialfunktion, während die Widerstände in den Stromquellen schnell abnehmen über die ganze Gruppe von sechzehn Widerständen R1.
Die Exponentialfunktion, die der Betriebsweise des Wandlers 34 zugeordnet ist, wird mit einer geeigneten linearen Funktion kombiniert, die in geeigneter Weise erzeugt wird und die ähnlich, aber nicht identisch mit der linearen Funktion ist, die oben in Verbindung mit dem Feld-Wandler 36 beschrieben wurde.
Der nicht-lineare differentielIe analoge Ausgang vom Wandler
•ti-
34 über die beiden Leitungen 37 korrigiert somit die Verzerrung infolge der geraden Linien 26 gleicher Zeiten, die gleiche Zeitabstände während jeder Zeilenabtastperiode haben.die aber keine gleichmäßigen Abstände bezüglich des Bildschirmes 10 haben. Die Digital/Analog-Wandler können gegebenenfalls gemäß einer Funktion arbeiten, die eine oder mehr nichtlineare Komponenten und eine lineare Komponente hat.
Allgemein kann gesagt werden, daß durch die Kombination des Feld-Wandlers 36 und des Feldkorrektur-Wandlers 35 Bildpunkte des Rastermusters gegebenenfalls einzeln parallel zur Y-Achse des Schirmes 10 verschoben werden können, wenn das Rastermuster sich längs der X-Achse verändert. Ebenso können durch den Zeilen-Wandler 34 Bildpunkte gegebenenfalls einzeln parallel zur X-Achse des Schirmes 10 verschoben werden, wenn sonst eine Verzerrung des erzeugten Bildes entstehen würde, wobei die Größe einer solchen Verzerrung längs der X-Achse unterschiedlich ist, jedoch gleichmäßig für jede Zeile.
Die Verwendung der Wandler 34,35 und 36 zur Korrektur einer Verzerrung oder Verzeichnung des Rastermausters, die sonst entstehen würde, ist vorteilhaft, da hierdurch ermöglicht wird, die erforderlichen Funktionen zu erzeugen, die verwendet werden, um die Wellen zu formen, die an die Ablenkplatten 14 und 16 gelegt werden, wobei Veränderungen der Arbeitstemperaturen der Geräte oder Änderungen der Speisespannung nicht berücksichtigt zu werden brauchen. Zweckmäßigerweise können geeignete Kompensationen für zufällig Veränderungen der Betriebstemperatur und/oder der Speisespannung an den Ausgängen der Wandler vorgenommen werden, und ehe die differentiellen anlogen Ausgänge der Wandler an die Ablenkplatten gelegt werden.
Ein Displaysystem mit flachem Bildschirm kann jede gewünschte
Form eines informations-Displaysystemes haben. Beispielsweise kann wenigstens wegen des Vorhandenseins der Wandler 34 und 36 zur Erzeugung des unverzerrten Rastermusters, ein Bildpunkt-adressierbares Displaysystem vorgesehen werden,wo- -bei die Zähler 31 und 32 durch Register ersetzt werden.
Alternativ kann das Displaysystem einen Fernsehempfänger aufweisen, der nach bekannten Systemen arbeitet, beispielsweise nach dem amerikanischen System mit 525 Zeilen oder dem europäischen System mit 625 Zeilen.
Es ist möglich, den Ausgang des Wandlers 34 an eine Integrierschaltung zu legen, die eine konventionelle Sägezahnwelle für die Zeilenabtastung erzeugen, so daß der Energieverbraucht geringer wird, wobei der Ausgang des Wandlers 34 allein der obengenannten nicht-linearen Funkion entspricht, und die Sägezahnwellen in der gewünschten Weise mdofiziert werden. Der integrierte Ausgang des Wandlers 34 kodiert die Abtastgeschwindigkeit des Elektronenstrahles bezüglich jeder Abtastzeile und nicht die Bildpunktpositionen.
Wenn der Ausgang des Zeiienwandlers 34 integriert wird, wie unten beschrieben, wird die Untergruppe 45 im Wandler 34 weggelassen, und damit sind die Schalter 47 nur Zweiwegeschalter anstatt der sonst erforderlichen Dreiwegeschalter. Die Stufen des stufenförmigen analogen Ausganges vom Wandler 34 repräsentieren somit jeweils Vielfache von Bildpunktpositionen. Im übrigen arbeitet der Wandler 34 in der oben beschriebenen Weise.
Da der Ausgang vom Wandler 34 differentielIe Form hat, und auf die beiden Leitungen 37 gegeben wird, ist eine geeignete Anordnung zum Anlegen des stufenförmigen exponentiell sich ändernden Ausganges vom Wandler 34 an die Integrierschaltung in Fig.8 dargestellt. Jeder Bestandteil des differentiellen
Ausganges ist an einen Integrator 80 geführt, und jeder Integrator 80 hat einen Kondensator C2 parallel zu einem Verstärker 02, und er hat eine Zeitkonstante, die gleich der Zeilenabtastperiode (t) ist. Die beiden integrierten Teile des d if ferentialen Signales werden dann individuell an die beiden X-Ablenkplatten 14 gelegt. Die an die X-Ablenkplatten gelegten Ablenksignale enthalten somit eine gleichmäßige kontinuierliche Wellenform in jeder Zeilenabtastperiode (t),wobei die Wellenform in der gewünschten Weise sich ändert. Die extra hohe Spannung VEHT, die der Kathodenstrahlröhre zugeordnet ist, wird an jeden Verstärker 02 gelegt.
Wenn der Ausgang entweder des Wandlers 34 oder des Wandlers 36 an die Ablenkplatten über die Integrierschaltung gelegt wird, z.B. den Verstärker 02 und den Kondensator C2, wie in Fig.8 gezeigt, und die Integrierschaltung Sägezahnwellenformen erzeugt, wobei der analoge Ausgang der Wandler bewirkt, daß Kompensationsfaktoren an die Sägezahnwellen gelegt werden, ist es nicht wesentlich, daß die Wandler mit differentialen digitalen Eingangssignalen arbeiten oder differentiale analoge Ausgänge abgeben.
Die gestrichelten Linien 26 jedoch, die gleiche Zeilen vom Beginn jeder Zeilenabtastperiode bezeichnen, sind jedoch gewöhnlich nicht gerade Linien, wie in Fig.2 dargestellt, sondern sie haben wenigstens im wesentlichen eine exponentiell Gestalt, und sie sind symmetrisch um die X-Achse oder die mittlere Rasterzeile des Rastermusters angeordnet.
Die erforderliche nicht-lineare Funktion für die Ablenksignale V , die an die X-Ablenkplatten 14 anzulegen sind, ist daher nicht nur gegeben durch den empirisch ermittelten exponentiellen Ausgang des Wandlers 34, wie oben beschrieben,die über eine Zeilenabtastperiode (t) variiert und gleichmäßig für jede Zeilenabtastung ist, sondern sie ist die nahe An-
näherung, gegeben durch einen exponentialen Wert des Ausganges des Wandlers 34 über die Bildabtastperiode (T), um wirksam die Verzerrung infolge der exponentiellen Linien 26 zu korrigieren, die gleiche Zeitabstände über jede Zeilenabtastperiode (t) haben, die aber bezüglich des Schirmes 10 keine gleichen Abstände haben
Um die Verformung er, orechend der Linien 26 vom Beginn jeder Zeilenabtastperiode <. corrigieren, die keine geraden Linien sind, wie in Fig.2 gezeigt, ist ein Zeilenkorrekturwandler 100 vorgesehen, wie in Fig.9 gezeigt.
Fig.9 entspricht h _ 3 .3,und identische oder nahezu gleiche Teile haben dieselben Bezugszeichen 'e Schaltung nach Fi3.9 differiert jedoch von derjenigen nach rig.3 durch die Verwfc. dung des Zeilenkorrekt r-Wandlers 100, der nach einer empirisch abgeleiteten nicht-1in j'en Funktion arbeitet und daher ein Wandler in Segmentbauweise ist, wie oben in Verbindung mit den Fig.4 und 5 beschrieben wurde. Der Wandler 100 empfängt dieselben digitalen Signale vom Zähler 32 wie der Wandler 36, weshalb der Ausgang des Wandlers 100 über jede Bildabtastperiode (T) variiert. Der entsprechende differentiel Ie analoge Ausgang vom Wandler 100 wird benutzt zur Modifizierung der Bezugsspannung V1, die an den nicht-linearen Zeilen-Wandler 34 über jede Bildabtastperiode (T) gelegt wird, wie allgemein durch die Leitung 102 zwischen diesen Geräten angedeutet ist, wobei die Wechselwirkung zwischen dem Wandler 100 und dem Wandler 34 in derselben Weise arbeitet wie oben in Verbindung mit dem Feldkorrektur-Wandler 35 und dem Feld-Wandler 36 beschrieben, wie dort durch die Verbindungsleitung 39 in den Fig.3 und 6 angezeigt ist.
Der Wandler 34 arbeitet nach einer empirisch abgeleiteten nicht-linearen Funktion, wie oben anhand von Fig.3 beschrieben wurde, um die Ungleichmäßigkeit der Abstände bezüglich
des Schirmes 10 der Linien 26 zu korrigieren, die gleiche zeitliche Abstände während jeder Zeilenabtastperiode (t) haben, unter der Annahme, daß die Linien 26 gerade Linien sind, die sich rechtwinklig zur X-Achse des Schirmes 10 erstrecken.
Ferner arbeitet der Zeilenkorrektur-Wandlers 100, um die Verzerrung der nicht geraden Linien 26 zu korrigieren, nach einer empirisch abgeleiteten nicht-linearen Funktion, die variiert über jede Bildabtastperiode (T),und in bezug auf die Y-Achse des Schirmes. Es ist daher erforderlich, daß die Funktion, die durch den analogen Ausgang des Wandlers 34 gegeben ist, die Kombination ist aus der nicht-linearen Funktion,nach welcher der Wandler 34 arbeitet, die über jede Zeilenabtastperiode (t) variiert,und der nicht-linearen Funktion, nach welcher der Wandler 100 arbeitet, die über jede Bildabtastperiode (T) variiert, wobei der Wandler 100 durch die differentiellen digitalen Signale vom Feld-Zähler 32 angesteuert wird. Wie Fig.9 zeigt, kann die nicht-lineare Variation der differentiellen analogen Signale V ~ vom Wandler 100 über jede Bildabtastperiode (T),die repäsentativ sind für nicht-lineare Veränderungen der Potentialdifferenzen V der differentiellen analogen Signale, die an die X-Ablenkplatten 14 gelegt werden, dargestellt werden durch ein Schaubild, das in Gestalt das Inverse der Gestalt der gekrümmten Linien 26 ist. Die diffenrentiellen Signale V ~ variieren somit von einem maximalen positiven Wert am Beginn jeder Bildabtastperiode (T) auf Null in der Mitte jeder Bildabtastperiode (T), ehe sie auf denselben maximalen positiven Wert am Ende jeder Bildabtastperiode zurückkehren. Der Ausgang des Zeilenkorrekturwandlers 100 wirkt mit dem Zeilen-Wandler 34 zusammen. Der Ausgang des Wandlers 34 bewirkt somit entsprechend der kombinierten Funktion,daß Ablenksignale an die X-Ablenkplatten 14 gelegt werden, die die Verzerrung aufgrund der gekrümmten Linien 26 korrigieren. Die kombinierte Funktion ist das Inverse der Funktion, welche die gekrümmten Linien
26 in bezug auf die X-Achse des Schirmes 10 darstellt.
Der empirisch abgeleitete, nicht-lineare differential Ie Ausgang des Wandlers.tOO ist gegeben durch das nicht-lineare Verhältnis zwischen aufeinanderfolgenden Widerständen R1 aus der Gruppe der Stromquellen 42 des Zeilenkorrekturwandlers 100. Der Wandler 100 hat sechzehn Segmente oder Stromquellen 42. Wie beim Wandler 34 wird das Unter-System 45 im Wandler 100 weggelassen, weshalb die Schalter 47 Zweiwegeschalter sind.
Es ist erforderlich, daß in jedem Augenblick während jeder Zeilenabtastperiode (t) individuel1 betrachtet die sich verändernde Bezugsspannung V21, die an die Schienen 43 und 44 des Wandlers 34 gelegt ist und die variable Verstärkung dieses Wandlers enthält, gegeben ist durch die Gleichung:
v" = vi + vx2,
worin V1 die konstante Ausgangsspannung der Bezugsspannungsquelle 60 ist.
Ferner muß am Ausgang des Wandlers 34 diese Gleichung über jede Bildabtastperiode (T) in der folgenden Weise modifiziert werden:
vx1 = (vi + vx2)'k-vx1,
worin k1 eineKonstante ist.
Ferner muß der Wert KV~ worin K eine weitere Konstante ist, dem Ausgang V1 des Wandlers 34 hinzuaddiert werden, um die gewünschten differentiellen analogen Signale zu erzeugen, die an die X-Ablenkplatten 14 angelegt werden.
Das so erhaltene Bild ist verzerrungsfrei in bezug zur Y-Achse
SS
des Schirmes 10.
Fig.10 zeigt die Wechselwirkung zwischen dem Ausgang des Wandlers 100 und des Wandlers 34, die über eine Leitung 102 verbunden sind. Fig.10 entspricht Fig.6, und identische oder fast ähnliche Teile haben in beiden Figuren dieselben Bezugszweichen. In der gleichen Weise, wie sich Fig. 9 von Fig.3 unterscheidet durch die Hinzunahme des Wandlers 100 unterscheidet sich Fig.10 von Fig.9 durch Zufuhr der ßezugsspannungen an die Wandler 34,35,36,100 sowie von Fig.6 ebenfalls durch die Hinzunahme des Zeilenkorrektur-Wandlers 100. Der konstante Ausgang V1 dep gemeinsamen Bezugsspannungsquelle 60 ist direkt mit dem Wandler 100 verbunden. Der Wandler 34 ist an den Ausgang der Bezugsspannungsquelle 60 über eine bekannte Form einer Summierschaltung 104 angeschlossen. Der variierende analoge Ausgang V- des Wandlers 100 ist an einen negativen Eingang der Summierschaltung 104 gelegt, und er bildet die gewünschte Kompensationsspannung, die dem konstanten Ausgang V1 der Bezugsspannungsquelle 60 hinzuaddiert wird, ehe die entsprechende variierende Bezugsspannung V1" an den Wandler 34 gelegt wird. Ferner wird der differentielIe analoge Ausgang V . des Wandlers 34 an eine weitere Summierschaltung 106 gelegt, und der differentielle analoge Ausgang V2 des Wandlers 100 ist an den positiven Eingang der Summierschaltung 106 gelegt. Der entsprechende differentielle analoge Ausgang V der Summierschaltung 100 bildet die Ablenksignale V , die an die X-Ablenkplatten gelegt werden.
Es ist nicht wesentlich, daß die empirisch abgeleitete nichtlineare Funktion ,nach der der Wandler 34 nunmehr über jede Zeilenabtastperiode (t) arbeitet, wenigstens im wesentlichen exponentiell Form hat. Es ist ferner nicht wesentlich,daß die empirisch abgeleitete nicht-lineare Funktion, nach welcher der Wandler 100 über jede Bildabtaströhre (T) arbeitet, wenistens im wesentlichen exponentielIe Form hat. Aus Gründen
der Übersichtlichkeit sind in Fig. 10 keine Dämpfungseinrich tungen dargestellt.
Die Schaltung nach den Figuren 3 und 4 einschließlich des Feld-Korrekturwandlers 35, der mit dem Feld-Wandler 36 zusammenarbeitet, ist ferner in der Lage, die Elektronenstrahl anordnung 1.2 zu kompensieren, die möglicherweise zufällig sich nicht parallel zur Längssymmetrieachse des Schirmes erstreckt, oder auch dann, wenn die Kathodenstrahlröhre so aufgebaut ist, daß die Elektronenstrahlanordnung im Winkel bis zu 90° gegen die Längssymmetrieachse oder X-Achse des Schirmes 10 versetzt ist, obgleich sie noch in einer Ebene liegt, die parallel zur Schirmebene verläuft. Die Längssymmetrieachse des unkorrigierten Rastermusters, das hierdurch erzeugt wird, ist demzufolge im Winkel gegen die Längssymmetrieachse des Schirmes 10 geschwenkt. Eine solche Kathodenstrahlröhre mit flachem Schirm ist in Draufsicht in Figur 11 gezeigt. Digur 11 entspricht Figur 2 und identische oder nahezu ähnliche Teile haben dieselben Bezugszeichen. Das Flachschirm-Gerät nach Figur 11 unterscheidet sich von demjenigen nach Figur 2 nur darin, daß die Elektronenstrahlkanone im Winkel gegen die Längssymmetrieachse, bzw. die X-Achse des Schirmes 10 geschwenkt ist zusätzlich zu ihrer seitlichen Versetzung bezüglich des Schirmes. Das Gehäuse des Gerätes ist mit 18' bezeichnet. Dargestellt sind ferner die Enden der verschiedenen Elektronenstrahlbahnen, die das Bild auf dem Schirm 10 erzeugen.
Es werden geeignete lineare Funktionen kombiniert zu den Funktionen, die oben anhand von Figur 3 beschrieben wurden und nach welchen die Wandler 34 und 35 über jede Zeilenabtastperiode (t) arbeiten. Die Formen der kombinierten Funktionen von den Wandlern 34 und 36, die durch die entsprechenden Ablenksignale V und V4. dargestellt sind, sind
λ y
derart, daß sie das Inverse der Funktion darstellen, die die
Gestalt des verzerrten Rastermusters bezüglich der Y-Achse
des Schirmes 10 darstellt und das Inverse der Funktion, die Linien26 gleicher Zeiten darstellen, die zeitlich über jede Zeilenabtastperiode bezüglich der X-Achse des Schirmes 10 gleichmäßig verteilt sind. Der Ausgang V des Wandlers 34
auf den Leitungen 37 bewirkt auf diese Weise entsprechend der kombinierten Funktion, daß Ablenksignale an die X-Ablenkplatten 14 gelegt werden; und der Ausgang V des Wandlers 36 auf den Leitungen 38 bewirkt entsprechend der kombinierten Funktion, daß Ablenksignale an die Y-Ablenkplatten 16 gelegt werden, um die Verzerrung des Rastermusters zu korrigieren, das sonst auf dem Schirm 10 entstehen würde.
Die bisher beschriebenen Schaltungen können jedoch nicht kissenförmige oder tonnenförmige Verzerrungen oder Verzeichnungen des auf dem Schirm 10 reproduzierten Bildes korrigieren. Eine solche Schaltung, die kissenförmige oder tonnenförmige Verzeichnungen korrigiert, ist in den Figuren 12 und 13 dargestellt.
Figur 12 entspricht Figur 9,und identische oder ähliche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Figur 12 hat jedoch einen nicht-linearen Wandler 110, der als Y-Korrektur-Wandler bezeichnet wird, einen nicht-linearen Wandler 111, der als X-Korrekturwandler bezeichnet wird und einen nichtlinearen Wandler 112, der als Hilfszeilen-Wandler bezeichnet wird. Der nicht-lineare Ausgang des Y-Korrektur-Wandlers 110, der durch die digitalen Signale vom Zähler 31 angesteuert wird, wird summiert mit dem nicht-linearen Ausgang des Feldkorrektur-Wandlers 35, wie durch die Leitung 113 zwischen diesen Geräten angezeigt ist. Zweckmäßigerweise können die Wandler 110 und 35 zu einem Wandler zusammengefaßt werden, der nach der erforderlichen nicht-linearen Funktion arbeitet.
Der nicht-lineare Ausgang des Wandlers 111, der durch die digitalen Signale des Zählers 32 angesteuert wird, wirkt zusammen mit dem Hi Ifs-Wandler 112, wie die beide Geräte ver-
.SS
bindende Leitung 114 anzeigt, wobei der Hi Ifs-Wandler 112 durch die digitalen Signale vom Zähler 31 angesteuert wird. Der nicht-lineare Ausgang des Hilfs-Wandlers 112, nachdem er den Ausgang vom Wandler 111 aufgenommen hat, wird summiert mit dem nicht-linearen Ausgang vom Wandler 34, wie durch die Verbindungsleitung 115 angezeigt ist. Die Leitung 115 führt, wie dargestellt zu der Summierschaltung 106, die ferener mit dem Ausgang des Wandlers 106 verbunden ist.
Wie Figur 12 zeigt, können die nicht-linearen Veränderungen der differentiellen analogen Signale Vg des Y-Korrektur-Wandlers 110 über die erste Zeilenabtastperiode (t), die repräsentativ sind für entsprechende nicht-lineare Variationen der Potentialdifferenz in V der differentiellen analogen Signale, die an die Y-Ablenkplatten 16 gelegt werden, dargestellt werden durch ein Schaubild, dessen Gestalt als Inverse der Gestalt der kissenförmigen oder tonnenförmigen Verzeichnung der ersten Rasterzeilenabtastung ist, die sonst bezüglich der X-Achse des Schirmes 10 entstehen würde. Damit ist die Funktion, die durch den nicht-linearen Ausgang V3 des Wandlers 110 auf der Leitung 113 gegeben ist, das Inverse der Funktion, die repräsentativ für die kissenförmige oder tonnenförmige Verzeichnung ist, wie in Figur 12 bezüglich der kissenförmigen Verzeichnung dargestellt, und sie wird in der ersten Rasterzeile bezüglich der X-Achse des Schirmes 10 in der ersten Hälfte eines Rasterabtastmusters korrigiert, wobei der variable Bemaßungsfaktor ignoriert wird, und zwar durch den Feld-Wandler 36 über die Bildabtastperiode (T). Die differentiellen Signale V3 variieren somit von der Darstellung von Null zu Beginn jeder Zeilenabtastperiode (t) bis zu einem maximalen positiven Wert in der Mitte der Zeilenabtastperiode, worauf sie auf den Wert Null am Ende der Zeilenabtastperiode zurückkehren. Der nichtlineare Ausgang des Y-Korrektur-Wandlers 110 auf der Leitung 113 wird summiert mit dem gleichzeitigen nicht-linearen Ausgang des Feldkorrektur-Wandlers 35 mittels einer bekannten
. S9-
Summierschaltung 120. Der kombinierte Ausgang ist an den Feld-Wandler 36 gelegt und er wirkt mit dessen linearer Betriebsweise zusammen in derselben Weise wie die nichtlineare Betriebsweise des Feldkorrektur-Wandlers 35 allein in den Schaltungen nach den Figuren 3 und 6 und den Figuren 9 und 10, wie dort durch die Leitung 39 angezeigt.
Am Eingang des Wandlers 36 ist es erforderlich, das in jedem Augenblick innerhalb jeder Zeilenabtastperiode (t), einzeln betrachtet, die variierende Bezugsspannung V111, die an die Schienen 43 und 44 des Wandlers 36 gelegt ist, und die die variable Verstärkung des Wandlers enthält, durch die folgende Gleichung gegeben ist.
V" = V1 « Vy1 + Vy3,
worin V1 die konstante Ausgangsspannung der Bezugsspannungsquelle 60 ist.
Ferner ist es am Ausgang des Wandlers 36 erforderlich, daß diese Gleichung modifiziert wird in folgender Weise über jede Bildabtastperiode (T):
Vy = Vy2 (Vl + Vy1 + Vy3)k,
worin k eine Konstante ist, gleich dem reziproken Wert des Maximalwertes von V 2· Somit wird die kissenförmige Verzeichnung der ersten Abtastzeile korrigiert bezüglich der X-Achse des Schirmes 10, wenn der variable Bemaßungsfaktor, der über die Bildabtastperiode (T) durch den Feld-Wandler 36 eingeführt wird, berücksichtigt wird, wird die kissenförmige Verzeichnung gleicher Größe aber entgegengesetzter Richtung in den beiden Hälften der Bildabtastperiode korrigiert, in entsprechender Weise wie die Korrektur der rillenförmigen Verzeichnung erfolgt, die oben anhand von Figuren 3 und 6 beschrieben wurde.
. 60-
Wie Figur 12 zeigt, können die nicht-linearen Veränderungen der differentiellen analogen Signale νχ3 vom X-Korrektur-Wandler 111 zu Beginn jeder Zeilenabtastung über eine Bildabtastperiode (T), die repräsentativ für die entsprechenden nicht-linearen Veränderungen der Potentialdifferenzen V der differentiellen analogen Signale sind, die an die X-Ablenkplatten 14 gelegt werden, als Schaubild dargestellt werden, dessen Gestalt das Inverse der Gestalt der kissenförmigen oder tonrtenförmigen Verzeichnung ist, die sonst entstehen würde, am äußeren Abschnitt des Rastermusters, parallel zur Y-Achse. Die Funktion, die durch den nichtlinearen Ausgang νχ3 des Wandlers 111 auf der Leitung 114 repräsentiert ist, ist damit das Inverse der Funktion, die repräsentativ für die kissenförmige oder tonneförmige Verzeichnung ist, die relativ zur X-Achse des Schirmes 10 und bezüglich des Beginnes jeder Rasterzeile zu korrigieren ist. Die differentiellen Signale V3 variieren somit von Null zu Beginn jeder Bildabtastperiode (T) auf einen maximalen positiven Wert in der mittleren Rasterzeile der Bildabtastperiode und sie gehen auf Null zurück am Ende der Bildabtastperiode (T). Der nicht-lineare Ausgang des Wandlers ist über die Leitung 114 an den Hi Ifs-Wandler 112 gelegt und arbeitet mit diesem zusammen in derselben Weise wie der nicht-lineare Ausgang des Wandlers 35 mit dem Wandler 36 zusammenarbeitet bei der Schaltung nach den Figuren 3 und 6, wie dort durch die Leitung 39 angezeigt.
Wie Figur 12 ferner zeigt, können die nicht-linearen Veränderungen der differentialen analogen Signale V . vom Hilfswandler 112, einzeln betrachtet, und gleichmäßig über jede Zeilenabtastperiode (t), die repäsentativ für die entsprechen den nicht-linearen Veränderungen der Potentialdifferenz in V der differentiellen analogen Signale sind, die an die
X-Ablenkplatten 14 gelegt werden, dargestellt werden durch ein Schaubild, dessen Gestalt dem Inversen der Gestalt der kissenförmigen Verzeichnung entspricht, die sonst in jeder
«r 34338A1
Rasterzeile entstehen würde, die einen Abstand von den Längsbegrenzungen des Rastermusters hat. Die Funktion, die durch den nicht-linearen Ausgang V . des Hi Ifs-Wandlers 112 gegeben ist, und die gleichmäßig über jede Zeilenabtastperiode ist, ist damit repräsentativ für die kissenförmige Verzeichnung, die bezüglich der X-Achse des Schirmes 10 und bezüglich jeder solchen Rasterzeile zu korrigieren ist. Die differentiellen Signale V . variieren somit von einem maximalen negativen Wert am Beginn jeder Zeilenabtastperiode (t) auf Null in der Mitte jeder Zeilenabtastperiode und sie gehen dann auf einen maximalen positiven Wert am Ende jeder solchen Zeilenabtastperiode, wobei die Größe des maximalen positiven Wertes gleich der Größe des maximalen negativen Wertes ist.
Jedoch die Arbeitsweise oder Wirkungsweise des Hilfs-Wandlers 112 über jede Zeilenabtastperiode (t) wird beeinflußt durch den nicht-linearen Ausgang νχ3 vom Wandler 111 über jede Bildabtastperiode (T), wie durch die Leitung 114 angezeigt, und zwar in derselben Weise wie bei der Zusammenwirkung des Wandlers 36 mit dem Wandler 35 in der Schaltung nach den Figuren 3 und 6. Der Entsprechende Ausgang des Hi Ifs-Wandlers 112 auf der Leitung 115, welcher der kombinierten Funktion entspricht ist V'x4.
Dieser nicht-lineare Ausgang V , des Hilfs-Wandlers 112 auf der Leitung 115 wird summiert mit dem gleichzeitigen nichtlinearen Ausgang des Wandlers 100 mittels der Summierschaltung 106 und dann mit dem nicht-linearen Ausgang des Wandlers 34 mittels einer geeigneten bekannten Summierschaltung 121.
Es ist erforderlich, daß in jedem Augenblick innerhalb jeder Zeilenabtastperiode (t), individuell betrachtet, die Bezugsspannung, die an die Schienen 43 und 44 des Hilfs-Wandlers
112 gelegt ist, gleich Vg vo"1 Ausgang des X-Korrektur-Wandlers 111 ist, welche die variable Verstärkung des Hilfs-Wandlers 112 darstellt. Somit ist der entsprechende Ausgang ν'χ4 des Hilfs-wandlers 112 gegeben durch die Gleichung:
V'x4 s k''Vx3*Vx4· worin k11 eine Konstante ist.
Die Ablenksignale V , die an die X-Ablenkplatten gelegt werden, sind somit gegeben durch folgende Gleichung:
v, = Vx, + vx4 + κνχ2 *
= (»i + vx2).k'vx1 + k"vx3.vx/1+ kvx2>
worin ν'χ. der nicht-lineare Ausgang vom Wandler 34 und V2 der nicht-lineare Ausgang vom Wandler 100 sind. Somit ist die kissenförmige Verzeichnung korrigiert bezüglich der Y-Achse des Schirmes 10.
Figur 13 entspricht Figur 10 und identische oder ähnliche Teile haben dieselben Bezugszeichen. Die Schaltung nach Figur 13 unterscheidet sich jedoch von derjenigen von Figur 10 durch die Hinzunahme des Y-Korrektur-Wandlers 110, des X-Korrektur-Wandlers 111, des Hi Ifszeilen-Wandlers 112, der zugehörigen Verbindungsleitungen 113,114,115 und der beiden Summierschaltungen 120 und 121. Der Hi Ifs-Wandler ist nicht an die Bezugsspannungsquelle 60 gelegt sondern empfängt nur den Ausgang des Wandlers 110 über die Leitung 114 als Bezugsspannung. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind Dämpfungseinrichtungen in Figur 13 nicht dargestellt.
Die Erfindung, durch welche die Verzerrung des Rastermusters kompensiert wird, durch Verwendung digitaler Mittel zur
Ansteuerung der Wandler, welche Funktionen erzeugen zur Formung der Wellenformen der Ablenksignale, die an die X- und Y-Ablenkplatten der Kathodenstrahlröhre gelegt werden, um die Verzerrung des Rastermusters zu kompensieren, kann auch für andere Typen von Display-Systemen verwendet werden als der Kathodenstrahlröhre mit flachem Schirm.
Eine Ausführungsform der Erfindung in ihrer allgemeinsten Form, bei nur der Zeilen-Wandler 34 und der Feld-Wandler 36' verwendet werden, ist in Figur 14 gezeigt. Figur 14 entspricht Figur 3 und identische oder ähnliche Teile haben dieselben Bezugszeichen. Bei der Schaltung nach Figur 14 ist der Wandler 34 derselbe wie bei der Schaltung nach Figur 3. Wie Figur 14 zeigt, erzeugt der Wandler 34 die erforderliche nicht-lineare Funktion zur Darstellung der analogen Ablenksignale V , die an die X-Ablenkplatten über die Leitungen 37 gelegt werden, wobei wenigstens eine Funktionskomponente die empirisch bestimmte exponentielIe Funktion enthält, die über jede Zeilenabtastperiode (t) variiert. Der Wandler 36 nach Figur 14 erzeugt jedoch eine komplexere Funktion als der Wandler 36 in der Schaltung nach Figur 3. Diese komplexere Funktion enthält die Kombination aus der linearen Funktion mit dem Wert Null in ihrem mittleren Punkt und einem negativen Anstieg, wie sie durch den Wandler 36 nach Figur 3 über die Bildabtastperiode (T) erzeugt wird und durch die analogen Signale V2 gezeigt ist, zusammen mit der Funktion, welche das Inverse der Funktion der Verformung darstellt, die sonst bezüglich der ersten Rasterzeile entstehen würde, wobei diese letztgenannte Funktion durch den Feldkorrektur-Wandler 35 nach Figur 3 über die Zeilenabtastperiode (t) erzeugt wird und durch die analogen Signale V1 dargestellt ist.
Die kombinierte Funktion ist in Figur 4 dargestellt als die lineare Funktion über der Bildabtastperiode (T), jedoch in
•61»-
stufenförmiger Form, wobei jede Stufe die Zeilenabtastperiode (t) enthält, wobei eine solche Darstellung eine enge Annäherung ist und die analogen Signale V darstellt, die vom Wandler 36' über die Leitungen'38 abgegeben werden.
Es kann zweckmäßig sein, die Zähler durch äquivalente Mittel zu ersetzen, wobei die Teile der digitalen Signale, die den höchstwertigen Bits dieser Signale entsprechen, durch Zählerstufen erzeugt werden können und an den Decoder 48 der angesteuerten Wandler gelegt werden, während die restlichen Teile der digitalen Signale, die den niedrigstwertigen Bits dieser Signale entsprechen, durch Schiebe.-registerstufen erzeugt und an das untere System 45 der angesteuerten Wandler gelegt werden.
(Unter der Bezeichnung Wandler sind immer Digital/Analog-Wandler zu verstehen).

Claims (14)

  1. Ferranti pic A 14 802
    PATENTANSPRÜCHE
    Displaysystem für Kathodenstrahlröhren, gekennzeichnet durch
    eine Verzerrungs-Korrektureinrichtung für die Kathodenstrahlröhre mit digitalen Mitteln zur Ansteuerung von Digital/Analog-Wandlern, welche Funktionen erzeugen,um die Wellenformen von Ablenksignalen zu formen, die an Ablenkplatten der Kathodenstrahlröhre gelegt werden, daß die digitalen Einrichtungen digitale Ausgangssignale erzeugen, aufgrund deren die Digital/Analog-Wandler die Funktionen erzeugen, von denen jede die Veränderungen eines entsprechenden analogen Ausgang eines Digital/ Analoga-Wandlers darstel It, daß der analoge Ausgang eines Digital/Analog-Wandlers,der als Zeilen-Wandler bezeichnet wird, an die X-Ablenkplatten der Kathodenstrahlröhre gelegt wird, um wenigstens teilweise jede Rasterzeilenabtastung zu bewirken, daß der analoge Ausgang eines Digital/Analog-Wandlers,der als Feld-Wandler bezeichnet wird, an die Y-Ablenkplatten der Kathodenstrahlröhre gelegt wird, daß die Funktionen, die von den Wandlern erzeugt werden, und die Wellenformen der entsprechenden Ablenksignale, die an die Ablenkplatten der Kathodenstrahlröhre gelegt werden, die Verzerrung des Rasterabtastmusters bezüglich des Schirmes der Kathodenstrahlröhre kompensieren, daß in jeder Zeilenabtatperiode (t) der Zeilen-Wandler eine erste Gruppe von digitalen Signalen von der digitalen Einrichtung mit einer ersten konstanten Wiederholungsrate empfängt, daß in jeder Bildabtastperiode (T) der Feld-Wandler eine zweite Grup-
    pe von digitalen Signalen von der digitalen Einrichtung mit einer zweiten Wiederholungsrate empfängt, und daß eines aus der Gruppe von digitalen Signalen in jeder Zeilenabtastperiode (t) an den Feld-Wandler gelegt wird.
  2. 2. Displaysystem nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die digitale Einrichtung zur Ansteuerung der Digital /Analog-Wandler einen Oszillator aufweist, der einen Ausgang mit einer konstanten Impulswiederholungsrate hat, daß der Ausgang an einen Zeilenzähler gelegt wird, der hierauf die erforderlichen digitalen Signale wenigstens an den Zeilen-Wandler legt, und daß der Zeilenzähler nach jeder Zeilenabtastperiode (t) rückgestellt wird und aufgrund der Rückstellung einen Impuls an einen Feld-Zähler gibt, der daraufhin die erforderlichen digitalen Signale wenigstens an den Feld-Wandler legt, und daß der Feld-Zähler nach jeder Bidlabtastperiode (T) rückgestellt wird.
  3. 3. Displaysystem nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß alle digitalen und analogen Signale, mit denen die Verzerrungs-Korrektureinrichtung der Kathodenstrahlröhre arbeitet, Differential-Form haben .
  4. 4. Displaysystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Kathodenstrahlröhre einen flachen Schirm hat, und daß die Wellenformen der Ablenksignale, die an die Ablenkplatten der Kathodenstrahlröhre gelegt werden,derart sind, daß das konventionelle Raster-Abstastmuster Grenzen hat, die mit den Begrenzungen des rechteckigen Schirmes der Kathodenstrahlröhre zusammenfallen.
  5. 5. Displaysystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    daß wenigstens ein Digital/Analog-Wandler einen ananlogen Stromausgang abgibt, und daß durch einen solchen Ausgang vom Zeilen-Wandler oder vom Feld-Wandler die entsprechenden Spannungsablenksignale an die zugeordneten Ablenkplatten gelegt werden.
  6. 6. Displaysystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    daß wenigstens ein Digital/Analog-Wandler in Segmentbauweise ausgeführt ist.
  7. 7. Displaysystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
    daß bei dem Wandler, der einen analogen Stromausgang abgibt, jedes Segment des Wandlers eine Stromquelle enthält.
  8. 8. Displaysystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
    daß jede Stromquelle einen bipolaren Transistor aufweist in Reihe mit einem Widerstand, und daß die Funktion, die von dem Wandler erzeugt wird, gegeben ist durch das Verhältnis zwischen aufeinanderfolgenden Widerständen aus der Reihe von Widerständen der Stromquellen des Wandlers.
  9. 9. Displaysystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    daß wenigstens ein weiterer Digital/Analog-Wandler vorgesehen ist, daß jeder weiterer solcher Wandler eine von den zwei Gruppen von digitalen Signalen von der digitalen Einrichtung empfängt und hierauf einen analogen Ausgang über die zugeordnete Periode abgibt, daß der analoge Ausgang des weiteren Wandlers mit der Betriebsweise eines
    anderen Wandlers verknüpft ist über eine diesem Wandler zugeordnete Periode, die von der Periode des weiteren Wandlers verschieden ist, daß der andere Wandler die andere Gruppe von digitalen Signalen von der digitalen Einrichtung empfängt, daß ferner die hieraus am Ausgang dieses anderen wandlers erzeugte kombinierte Funktion das Inverse der Funktion ist, die die Verzerrung darstellt, welche durch den Ausgang dieses anderen Wandlers korrigiert wird, wodurch entsprechende Ablenksignale an die zugeordneten Ablenkplatten gelegt werden, in einem oder dem Paar vonzusammenwirkenden Wandlern, wobei dieser andere Wandler entweder der ZeilentWandler oder der Feld-Wandler ist.
  10. 10. Displaysystem nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß wenigstens der andere Digital/Analog-Wandler, der die kombinierte Funktion liefert, ein Wandler in Segmentbauweise ist, und daß die Zusammenwirkung erreicht wird durch den variablen analogen Ausgang des weiteren Wandlers,wodurch entsprechende Veränderungen in der Verstärkung des anderen Wandlers erzeugt werden.
  11. 11. Displaysystem nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die digitalen und analogen Signale, die dem Paar von zusammenwirkenden Wandlern zugeordnet sind, differentielIe Form haben, daß jedes Segment des anderen Wandlers, der die kombinierte Funktion liefert, eine Stromquelle enthält, die an zwei Schienen des anderen Wandlers gelegt ist, daß die beiden Schienen für jede Stromquelle gemeinsam sind, und daß die Verstärkung des anderen Wandlers verändert wird durch den differentiellen analogen Ausgang des weiteren Wandlers, wodurch ein variabler Spannungseingang an die beiden Schienen gelegt wird, die den Strom-
    quellen des anderen Wandlers gemeinsam sind.
  12. 12. Displaysystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
    daß eine Bezugsspannung an die beiden Schienen des anderen Wandlers gelegt wird, und daß der Spannungseingang an den beiden Schienen, der durch den differenten analogen Ausgang des weiteren Wandlers bewirkt wird, mit der Bezugsspannung kombiniert wird, ehe die Bezugsspannung an die beiden Schienen gelegt wird.
  13. 13. Displaysystem nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
    daß wenigstens zwei Paare von zusammenwirkenden Digital/ Analog-Wandlern vorgesehen sind, daß in einem Paar dieser andere Wandler der Zeilen-Wandler ist, und daß im anderen Paar dieser andere Wandler der Feld-Wandler ist.
  14. 14. Displaysystem nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
    daß wenigstens zwei Paare von zusammenwirkenden Digital/ Analog-Wandlern vorgesehen sind, und daß bei wenigstens einem Paar zusammenwirkender Wandler dieser andere Wandler auch den weiteren Wandler des anderen zusammenwirkenden Paares umfaßt.
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