DE3610931A1 - Farbvideomonitor - Google Patents

Description

Hazeltine Corporation, 500 Conunack Road, Coitimack, New York 11725 / USA

Farbvideomonitor

Die Erfindung betrifft einen Farbvideomonitor mit hohem Auflösungsvermögen und hoher Farbreinheit.

Bei vielen militärischen und industriellen Anwendungen mit rasterabgetasteten Monitoren hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, die darzustellende Information auf einem Videoschirm als farbcodierte Grafiken und alphanumerische Daten auszugeben. Obwohl es bestimmte Vorteile gibt, die farbcodierten Daten in militärischen Leitsystemen und industriellen Steuersystemen darzustellen, konnten diese Vorteile bislang infolge der auf dem Schirm darzustellenden Datenmenge nicht genutzt werden, da die Farbmonitoranzeigen kein ausreichendes Auflösungsvermögen und keine hinreichende Farbreinheit aufwiesen. Tatsächlich waren bislang einfarbige Videomonitore den gebräuchlichen Farbwiedergabegeräten in einer Reihe von Bereichen überlegen, wie Schärfe und Lesbarkeit der Daten, bezogen auf die gesamte Anzeigefläche; Farbsteuerung; Konvergenz- und Wiedergabequalität/ Anpaßbarkeit an die menschliche Bedienperson; Unempfindlichkeit gegen Stoß und Schwingungen sowie schließlich Leistungsstabilität, bezogen auf die Zeit.

Um eine wirkungsvolle Darstellung mehrfarbiger Daten und Grafiken auf einem Farbmonitor zu ermöglichen, muß der Monitor ein sehr hohes optisches Auflösungsvermögen und eine genaue Farbwiedergabe zeigen. Die dargestellten Farben müssen frei von sichtbarem Jitter, sichtbarer Drift und einem sichtbaren Konvergenz-

fehler sein, und zwar über die gesamte Anzeigefläche des Monitorschirms einschließlich der Ecken und Kanten. Deshalb werden die Anzeigeparameter im Sinne einer Optimierung der Möglichkeit für die Bedienperson gesteuert, die angezeigten farbcodierten Daten zu lesen. Zusätzlich muß die Anzeigegenauigkeit häufig auch unter ungünstigen Umgebungsbedingungen erhalten bleiben.

Das Erreichen dieser Leistungsmerkmale ergibt eine hohe Lesbarkeit und genaue Erkennbarkeit von angezeigten Daten mit hoher Dichte, wie sie üblicherweise in militärischen Leit- und Steueranwendungen zu finden sind. Bei diesen Anwendungen, ebenso wie bei verschiedenen anderen industriellen und Transportsteuerungen müssen die Zeichen,komplexen Symbole und andere Einzelheiten klein sein, um das Überlappen und die Unlesbarkeit der Daten zu minimieren. Die Darstellungsqualität von Monitorgeräten, die die obiaen Leistunasnerkmale erfüllen, erreichen oder übersteiaen dann diejenige der besten einfarbigen Monitorgeräte mit vergleichbarer Größe und ermöglichen zusätzlich die Vorteile der Farbcodierung.

Militärische Leit- und Steuersysteme müssen in zunehmendem Maße dichte Zielumgebungen bewältigen, die auf einer großen Datenmenge eine schnelle Verarbeitung, Anzeige und Entscheidungsfindung erfordern. Das Anzeigesystem muß der Bedienperson die Daten in einer Form präsentieren, die es ihr ermöglicht, interessierende Teile schnell und genau zu identifizieren und zu verfolgen, und zwar mitten in der verschachtelten und einander überlappenden Wiedergabe vieler oder ähnlich aussehender Gegenstände. Außerdem ändern solche Gegen-

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stände ständig ihre Lage, wobei häufig neue Gegenstände zufällig auftreten, und zwar üblicherweise nahe der Kante der Anzeige.

Farbcodierung der angezeigten Daten kann die Bedienergenauigkeit verbessern,seine Reaktionszeit verkürzen, seine Ermüdung vermindern und als Markierung und Hilfe bei der Unterscheidung ähnlich aussehender Daten auf einer mit Daten vollen Anzeige dienen. Diese Vorteile haben die zunehmende Verwendung farbiger Anzeigen sowohl bei militärischen Anwendungen als auch bei zivilen Anwendungen, wie beispielsweise im Fluqsicherungswesen, begünstigt.

Bislang waren jedoch für den Gebrauch einige Leistungsmerkmale farbiger Anzeigeeinrichtungen weniqer befriedigend als diejenigen einfarbiger Anzeigeeinrichtungen. Gebräuchliche Monitore erfüllen nicht das weiter unten definierte Lesbarkeitskriterium, da die übliche Punktgröße im Mittel etwa 0,64 mm beträgt und der Konvergenzfehler, bezogen auf die gesamte Anzeigefläche, bis zu 1 mm betragen kann. Die üblichen Spezifikationen für solche Monitore, die das Auflösungsvermögen mit 1280 Linien horizontal und 1024 Linien vertikal angeben, beschreiben tatsächlich die Adressierbarkeit oder Anzahl von Bildpunktstellen anstatt das Auflösungsvermögen (die Möglichkeit der visuellen Unterscheidung benachbarter Bildpunkte). In Wirklichkeit beträgt das wahre Auflösungsvermögen derartiger Monitore etwa 600 Linien horizontal und 450 Linien vertikal bzw. 27.000 Pixel, was etwa ein Drittel dessen ist, was mit dem erfindungsgemäßen Farbmonitor erreicht wird. Der Konvergenzfehler kann außerdem das Auflösungsvermögen vermindern, und zwar insbesondere die Lesbarkeit in der Nähe des Randes der Anzeigeeinrichtung.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Farbmonitor zu schaffen, der gegenüber dem Stand der Technik ein erhöhtes Auflösungsvermögen, insbesondere infolge verbesserter Farbkonvergenz, aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Farbvideomonitor mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bzw. 5 aelöst.

Durch die Verbesserung des Auflösungsvermögens und der Farbreinheit steigen die Vorteile, die durch die Farbcodierung möglich sind. Die Verbesserungen liegen in dem Bereich der Lesbarkeit, d.h. der Erfaßbarkeit der Daten, der Farbtreue, d.h. der Farbsteuerung zur Optimierung der Erkennbarkeit und Lesbarkeit durch den Menschen, und der Farbkonvergenz, nämlich dem Zusammenfallen der Lagen der Primärfarben und der zeitlichen Stabilität.

Die digitale Konvergenz und Sychronisationsschaltung gemäß der Erfindung ergibt eine sehr gut lesbare Anzeige ebenso wie eine Wiedergabe ausgewählter Farben, die innerhalb enger Toleranzen festgelegt sind. Die drei Grundfarben Rot, Grün und Blau konvergieren innerhalb eines Bereiches von weniger als einer Zeilenbreite, d.h. es wird ein Konvergenzfehler von etwa 0,38 mm bei einer Zeilenbreite von 0,46 mm erreicht. Im Gegensatz zu den bekannten Farbmonitoren wird dieses Qualitätsmerkmal über die gesamte Anzeigefläche aufrechterhalten und nicht nur für einen in der Mitte liegenden "Qualitätskreis" der Anzeigeeinrichtung.

Die erwähnte Lesbarkeit entsteht durch eine gleichmäßige Punktgröße von 0,38 mm ohne Moiree-Effekte und durch einen Farbkonvergenzfehler von weniger als

etwa 0,3 mm innerhalb der gesamten Anzeigefläche einschließlich der Ränder. Diese Werte werden unabhängig von der Einstellung für die Helligkeit und dem Kontrast erreicht. Das tatsächliche Auflösungsvermögen der Anzeigeeinrichtung beträgt etwa 750 Linien horizontal mal 1.000 Linien vertikal bzw. 750.000 Pixel bei einer Anzeigefläche , die nominal 28 cm breit mal 35 cm hoch ist.

Der neue Farbvideomonitor mit seiner sehr guten Lesbarkeit und Farbauflösungsvermögen eignet sich deshalb insbesondere für Anwendungen in militärischen Leit- und Steuereinrichtungen ebenso wie in zivilen Einrichtungen. Dies ergibt sich besonders aus der oben erwähnten, genauen und exakten Farbkonvergenz, · die über die gesamte Bildfläche kleiner als 0,3 mm ist.

Gemäß weiterer Erfindung soll ein Farbvideomonitor geschaffen werden, der eine Farbkonvergenzschaltung enthält, die mittels digitaler Schaltkreise aufgebaut ist und auch unter ungünstiaen Um^ebunas- und Betriebsbedincrunaen aenau arbeiten kann. Der Farbvideomonitor soll in einer Ausführungsform eine Farbkonvergenzschaltung enthalten, die zur Darstellung von bis zu acht unterschiedlichen Farben einschließlich Schwarz, einen 3 Bit Code verwendet.

In einer Ausführungsform verwendet die Farbkonvergenzschaltung Korrekturwerte, die in einem Speicher abgelegt sind, um die Wiedergabe mit dem extrem geringen Konvergenzfehler zu erzeugen.

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Außerdem soll bei einer Ausführungsform die Farbkonvergenzschaltung Korrekturwerte verwenden, die mittels eines sehr genauen Polynoms vierter Ordnung berechnet sind.

Auf diese Weise kann in dem Farbvideomonitor eine digital arbeitende Farbkonvergenzschaltung eingesetzt werden, die mit Hilfe der berechneten Werte Signalformen zum Erzielen der sehr genauen Farbkonvergenz erzeugt. Diese digital-erzeugten Sianalforraen werden dann in die analoge Form, umgewandelt und den auf dem Röhrenhals der Kathodenstrahlröhre sitzenden Konvergenzspulen zugeführt. Diese Signale und Spulen umfassen außerdem die Blaulateralkonvergenz, um das hohe Maß an Konvergenzgenauigkeit zu erreichen. Konvergenzkorrekturwerte werden durch die Schaltung anhand der in einem in dem Gerät befindlichen Speicher abgelegten Werte berechnet, wobei die Speicher EPROM-Speicher sein können. Die Ermittlung der gespeicherten Werte erfolgt durch die oben erwähnte Gleichung.

Die digitale Konvergenzschaltung enthält einen Vertikalablenkgenerator mit parabelförmigem Ausgangssignal, Konvergenzgeneratoren für rot, grün und blau sowie einen Lateralkonvergenzgenerator, ebenfalls für blau. Das Vertikalablenksignal wird digital-mittels eines D/A-Wandlers erzeugt, dessen Eingangssignal die gewünschte Ablenkamplitude am Ausgang des D/A-Wandlers wiedersoieaelt.Das Eingangssignal für den D/A-Wandler erzeugt ein Adresszähler, dessen Ausgangswert durch in einem EPROM abgelegte Daten modifiziert wird, die zur Zentrierung der Vertikalablenkung Verwendung finden. Um ein hohe,s Maß an Konvergenz zu erreichen, wird der Vertikalablenkung eine "S"-Korrektur mittels eines

zweiten D/A-Wandlers hinzugefügt. Das Ausgangssignal des zweiten D/A-Wandlers wird in den Ablenk-D/A-Wandler eingespeist, um die S-förmige Vertikalkorrektur zu. erhalten.

Das Ausgangssignal des D/A-Wandlers für die S-förmige Korrektur geschieht mittels der Ausgangsdaten eines EPROM. Die Adressen für den EPROM werden mit Hilfe desselben Adresszählers erzeugt, der zur Generierung der Vertikalablenkung Verwendung findet. Ein dritter D/A-Wandler, der an den Ausgang des EPROM für die S-förmige Korrektur angeschlossen ist, produziert das parabelförmige Vertikalsignal (VPAR).

Die digitale Konvergenzschaltung gemäß der Erfindung ist so gestaltet, daß sie mit einer üblichen Farbbildröhre mit drei Elektronenkanonen verwendet werden kann, bei der die Achsen der Elektronenkanonen für rot, grün und blau um 120° gegeneinander ver.setzt sind. Derartige Kathodenstrahlröhren benötigen vier Konvergenzsignale, nämlich die Signale für rot-,grün-,blauradial und blaulateral.

Das Konvergenztreibersignal für rot wird dazu verwendet, die Lage des Rotpunktes längs der Rotdiagonalen einzustellen. Das Konvergenztreibersignal für grün dient dazu, die Lage des Grünpunktes längs der Gründiagonalen einzustellen, die um 120 gegenüber der Diagonalen für rot gedreht ist. Das Konvergenztreibersignal für blau stellt die Lage des blauen Farbpunktes längs der vertikalen Linie ein. Schließlich wird durch das Lateraltreibersicmal für blau die Lage des blauen Farbpunktes längs der Horizontalen korrigiert.

L- In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm des Farbvideomonitors gemäß der Erfindung,

Fig. 2 ein Blockdiagramm der digitalen Farbkonvergenzschaltung für den Farbmonitor nach Fig. 1,

Fig. 3 ein Funktionsblockdiagramm für einen der vier Farbkonvergenzschaltkreise, die in der digitalen Farbkonvergenzschaltung nach Fig. 2 enthalten sind, und

Fig. 4 ein Blockdiagramm der digitalen Farbkonvergenzschaltung für den Farbvideomonitor gemäß der Erfindung mit weiteren Einzelheiten.

Zunächst ist darauf hinzuweisen, daß die Schaltungen, die die in den Blöcken von Fig. 1 angegebenen Funktionen ausführen, dem Fachmann ebenso bekannt sind wie weitere Schaltungen, die bei Farbmonitoren verwendet werden. Es werden deswegen nur bestimmte Teile der Schaltung im einzelnen beschrieben, um die Erfindung nicht unnötig zu verdecken.

Unter den verschiedenen Figuren der Zeichnung, in denen einander entsprechende Schaltungselemente durchweg mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, zeigt Fig. das schematische Blockschaltbild des neuen Farbmonitors. Der Farbmonitor empfängt über seine Videoschnittstelle sowie die Synchron- und TestscVialtung 10 bzw. 12 ein 36 MHz Taktsignal, ein zusammengesetztes Synchronsignal und ein 3-Bit-Digitalfarbsignal, womit er in der Lage ist, acht unterschiedliche Farben widerzugeben. Dem digitalen Konvergenzgenerator 14 wird ein Horizontalansteuer- und Taktsignal zugeführt, ebenso wie der Horizontalablenk- und dynamischen Fokusierschaltung 16.

Die grundsätzliche Funktionsweise der in Fig. 1 gezeigten Schaltung wird als bekannt angenommen. Eine Videoverstärkerschaltung 18 ist jedoch Gegenstand einer zugehörigen US-Patentanmeldung, die gleichzeitig eingereicht ist und auf denselben Anmelder übertragen ist wie die vorliegende Anmeldung. Auf die Offenbarung dieser Patentanmeldung ist hiermit Bezug genommen, als ob sie hier vollständig enthalten wäre.

Fig. 2 veranschaulicht als Blockschaltbild die Schaltung des digitalen Konvergenzgenerators 14. Der mit SYNC bezeichnete Eingang erhält von irgendwo her aus dem Farbmonitor drei Signale. Diese Signale bestehen aus einem 9 MHz Taktsignal 202, das aus dem 36 MHz Pixeltakt abgeleitet ist, einem Horizontalsynchronpuls 204 und einem Vertikalsynchronpuls 206. Der 9 MHz Takt und die Horizontalsynchronsignale sind miteinander synchronisiert und können hinsichtlich des in den in Fig. 1 gezeigten Ablenkschaltungen 16 und 20 verwendeten Horizontalsynchronsignals in ihrer Zeitlage eingestellt werden. Die Einstellung ermöglicht eine Auflösung von einem Pixel und wird dazu verwendet, das Konvergenzsignal bzw. Konvergenzwellensignal mit dem Ablenksignal bzw. Ablenkwellenform in Übereinstimmung zu bringen.

Vier EPROMs-208, 210, 212, 214 enthalten eine Matrix von 63 χ 30 Vertikalkonvergenzwerten, die, wie nachfolgend im einzelnen beschrieben, erzeugt werden.Tatsächlich ist jedoch wegen · der Verwendung von Interpolatoren 216, 218, 220 und 222 die in diesen EPROMs gespeicherte effektive Matrix 63 χ 480 Elemente groß. Da es dreißig Grundwerte für die Vertikalkonvergenz und 4 80 Informationszeilen gibt, wird jeder Vertikalkonvergenzwert dazu verwendet, die Konvergenz für 16 Informationszeilen zu erzeugen. Der nächste Vertikalkonvergenzwert wird daraufhin für die Konvergenz der nächsten 16 Informationszeilen hergenommen.

Die Interpolatoren 216, 218, 220 und 222 interpolieren zwischen einem vertikalen Konvergenzwert und dem nächsten, so daß von Zeile zu Zeile ein hinreichend

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gleichmäßiger Konvergenzwechsel auftritt. Wenn beispielsweise Punkt (1/1) einen Konvergenzwert von 216 V und Punkt (17,1), der 16 Zeilen unterhalb des Punktes (1,1) liegt, einen Konvergenzwert von 19OV aufweist, dann würde Punkt (2,1) einen Konvergenzwert von 215 V, Punkt (7,1) würde einen Konvergenzwert von 210 V und Punkt (16,1) würde einen Konvergenzwert von 191 V haben. Dies folgt aus dem Umstand, daß die Interpolatoren 216, 218, 220 und 222 zwischen den aufeinanderfolgenden Vertikalkonvergenzwerten interpolieren, so daß von Zeile zu Zeile eine glatte Konvergenz erreicht wird.

Entsprechend sind Glättungsfilter 232, 234, 236 und 238 vorgesehen, die mit den analogen Treibersignalen aus Digitalanalogwandlern (D/A-Wandlern) 224, 226, 228 und 230 gespeist werden, um die Spannungswerte zwischen aufeinanderfolgenden Pixeln zu glätten, so daß auch während der horizontalen Wiedergabe ein glatter oder gleichmäßiger übergang der Konvergenzwerte zwischen benachbarten Pixeln erreicht wird.

Ein vereinfachtes Schaltbild zur Veranschaulichung der Betriebsweise der digitalen Konvergenzschaltung ist in Fig. 3 gezeigt. Eine Zeitgeber- und Steuerschaltung 300 startet die Erzeugung eines Konvergenzwertes für jeden Wellenzug, indem ein Startwert aus einem EPROM 302 ausgelesen wird. Es ist verständlich, daß, wie in Fig. 2 gezeigt, in der digitalen Konvergenzschaltung 14 des Farbmonitors drei solche in Fig. 3 gezeigte Schaltungen enthalten sind. Jeweils ein"Kanal"für die Rot-, Grün- und Blaukonvergenz sowie ein vierter Kanal für die Blaulateralkonvergenz. Wie in Fig. 2 gezeigt, verwendet deswegen jeder "Kanal"ein eigenes EPROM mit 2 K Bytes.

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Das 8 Bit lange Wort aus dem EPROM 302, das den Konvergenzwert enthält, wird einer Interpolationslogik 304 zugeführt, die arithmetische Logikeinheiten (ALU) enthalten kann. Die Interpolationslogik 304 enthält ferner ein RAM 400 (siehe Fig. 4), in dem eine Datendatei gespeichert ist. Die Datendatei wird ebenfalls den ALUs zugeführt und die entstehenden ALU-Ausgabewerte werden zwischangespeichert und in einen Digitalanalogwandler 306 eingespeist. Der D/A-Wandler 306 erzeugt eine zugehörige analoge Konvergenzspannung, die über Treiber 308 und 310 einer entsprechenden Konvergenzspule 312 einer Kathodenstrahlröhre 22 zugeführt wird. Jeder Konvergenzspule 312 (von denen aus Gründen der Vereinfachung ledialich eine dargestellt ist) erzeugt ein Magnetfeld, das die den Farben zugeordneten Elektronenstrahlen der Kathodenstrahlröhre konvergieren läßt, um sicherzustellen, daß die drei Strahlen auf der richtigen Fleckposition des Leuchtschirms der Kathodenstrahlröhre 22 auftreffen. Potentiometer 314 und 316 dienen der Amplituden- bzw. Versatz-(Offset)-Einstellung des Ausgangswellenzuqs des D/A-Wandlers.

Gemäß Fig. 4 wird jeder Konvergenzsignalverlauf erzeugt, indem ein Anfangswert aus dem zugehörigen Konvergenz-EPROM 302 für jeden der 63 Datenpunkte längs der Horizontalrichtung ausgelesen wird, und zwar 53 für den Hinlauf und 10 für den dunkel getasteten Lauf. Diese Anfangswerte mit einer 8-Bit-Auflösung gelangen mittels eines Datenregisters 402 sowie der ALU 408 und des ALU-Registers 406 durch die Datendatei bzw. den RAM 400 und werden auf die 8 höchstwertigen Stellen geschoben. Diese Einstellprozedur (set up) erfolgt für jedes Feld,während der Vertikalaustastperiode.

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Zwei Zeilen vor der ersten Videozeile beginnt ein Befehlsregister 404 Inkrementwerte aus dem Konverqenz-EPROM 302 auszulesen. Während jeder Horizontalzeile werden 63 Inkrementwerte ausgelesen und zu den 63 Werten hinzuaddiert, die in der Datendatei 400 gespeichert sind. Diese 63 Summen werden in der Datendatei 400 abgespeichert und ersetzen die vorher gespeicherten Werte. Somit enthält die Datendatei 400 immer die aktuellen Amplitudenwerte des Signalverlaufs.

Der erste Satz von 63 Inkrementwerten wird . für den ersten Block von 16 horizontalen Zeilen benutzt. Die Adresse in dem Konvergenz-EPROM 302 wird dann fortgeschaltet, um einen zweiten Satz von 63 Inkrement- oder Δ-Werten auszulesen, die für den zweiten Block mit 16 horizontalen Zeilen verwendet werden. Die Adresse des Konvergenz-EPROMs 302 wird für insgesamt 30 Sätze von Inkrementwerten, die zu den 30 Blöcken aus je 16 Horizontalzeilen gehören, nach dem ersten Block 29 Mal fortgeschaltet. Insgesamt werden so 480 Zeilen Datenpunkte erzeugt. Das Signal oder der Wellenzug,der zwei . Zeilen vor der ersten sichtbaren Zeile beginnt, endet in jedem Feld drei Zeilen nach der letzten sichtbaren Zeile. Das ALU-Register 406 am Ausgang der ALU 408 liefert die Daten für die Datendatei 400. Das ALU-Register 406 stellt auch die acht höchstwertigen Bits für den D/A-Wandler 306 bereit, der das Analogsignal an die oben erläuterten Treiber 308 und 310 für die Konvergenzspule liefert.

Wie in Verbindung mit Fig. 3 erläutert, ist die in Fig. 4 gezeigte und in diesem Zusammenhang beschriebene Schaltung vier Mal vorhanden, und zwar je für

den Rot-, Grün-, Blau- und Blaulateral-Signalgenerator. Diese vier Schaltungen arbeiten parallel und ihre Parallelarbeit wird durch einen gemeinsamen Satz von Zeitgeber- und Logikschaltungen gesteuert, der nachfolgend beschrieben ist.

Die Signale, die in die digitale Zeitgeber- und Steuerlogik, die in dem noch nicht beschriebenen Teil von Fig. 4 gezeigt ist, eingegeben werden, bestehen gemäß obiger Erläuterung aus einem 9 MHz Taktsignal 202, einem Horitzontalsynchronimpuls 204 und einem Vertikalsynchronimpuls 206.

Sobald ein Vertikalsynchronimpuls 206 empfangen ist, gibt ein Befehls-PROM 410 über jedes Befehlsregister 404 einen Befehl zum Laden des Vertikalzählers 412 mit einer vorbestimmten Adresse aus. Sobald diese Adresse für den Befehls-PROM 410 bereitgestellt ist, bewirkt er lediglich, daß der Ausgangswert der ALU 408 null wird.Dies wird über die Verbindung des Befehls-PROM 401 über die Befehlsregister 404 und 405 mit der ALU 408 erreicht.

Der Ausgangswert null der ALU 408 normiert die Inhalte jeder der Datendateien 400. Dieser Vorgang hält so lange an, bis der Vertikalsynchronimpuls endet, vrobel ab diesem Zeitpunkt die oben erläuterte Einstellorozeaur (set up) beginnt. Diese Ablauffolge wurde insbesondere gewählt, damit sie in dieser Weise während der Vertikalsynchronperiode abläuft, da diese Periode nicht immer eine feste Anzahl von Horizontallinien enthält. Die Vertikalsynchronperiode beträat deswegen 5 _+ 1 Horizontalperioden abhängig davon, welches Feld vorausgeht und ob eine Neusynchronisation im Refresh-Kanal auftrat.

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Nach der Einstellprozedur ist der Vertikalzähler 412 normiert und es beginnt, wie oben beschrieben, die aktuelle Erzeugung des Signalverlaufs. Der Vertikalzähler wird während jeder horizontalen Zeile einmal getaktet. Die fünf höchstwertigen Bits bilden einen Teil der Adresse für den Konvergenz-EPROM 302, während alle Bits für die Adresse des Befehls-PROM 410 gelten.

Der Horizontalzähler 414, der so geschaltet ist, daß er sowohl das 9 MHz Taktsignal 202 als auch den Horizontalsynchronimpuls 204 erhält, wird dadurch normiert, daß er zur gleichen Zeit, wenn der Vertikalzähler 412 getaktet wird, synchron mit Nullen geladen wird. Somit beginnt jede Horizontalfolge gleichzeitig mit dem Wechsel der Vertikaladresse. Die beiden niedrigstwertigen Bits des 8 Bit langen Horizontalzählers werden dazu verwendet, um Taktimpulse zu erzeugen, die die Adressen-und Datenregister 416 und 418 zu den richtigen Zeitpunkten innerhalb der Horizontalfolge zu triggern,

Die sechs höchstwertigen Bits des Horizontalzählers 414 bilden einen Teil der Adresse für den Konvergenz-EPROM 302 sowie die Adresse für die Datendatei 400. Dies wird durch Einspeisen des Ausgangswertes Q. des Horizontalzählers 414 in den Adressenpuffer 416 erreicht, dessen Ausgang sowohl mit dem Konvergenz-EPROM 302 als auch mit dem RAM-Adressenregister 420 verbunden ist, das an die Datendatei 400 angeschlossen ist. Die Adresse für den Konvergenz-EPROM 302 und die Datendatei 400 wechselt deshalb mit einer Frequenz von 9 MHz dividiert durch 4, was 16 Pixelpositionen auf dem Raster entspricht. Hieraus ergeben sich 63 Adressen für jede Horizontalzeile. Ein wesent-

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licher Gesichtspunkt beim Betrieb der Konvergenzschaltung sind die in dem Konvergenz-EPROM 302 gespeicherten Werte. Es sind diese Werte, die, wenn sie zu den entsprechenden, in dem RAM 400 gespeicherten Datenwerten hinzuaddiert sind, dem neuen Farbmonitor ermöglichen, einen""typischen Konvergenzfehler von 0,3 mm zu erzeugen. Die in den Konvergenz-EPROM enthaltenen Werte werden mittels einer Polynomgleichung vierter Ordnung für jeden Abtastpunkt berechnet. Die Gleichung lautet:

F(X,Y) = A(BX⁴-CX²)Y²+D(EX³-FX)Y² +GX²+H(X-X²)+I(JY⁴-KY²)X² +L(MY³-NY)X²+0Y²+P(Y-Y²) +QX²Y²+R;

Hierbei ist: (0,0) die Mitte der Matrix, während unterschiedliche große Koeffizienten (beispielsweise A und D) für jede Hälfte oder jedes Viertel der Matrix verwendet werden.

Die obige Gleichung gibt das, was von analogen Konvergenzschaltungen verwendet wird, wieder, fügt jedoch zusätzlich zwei weitere Ordnungen der Korrektur für genauere Konvergenzwerte hinzu. Die Korrekturinformation, die in den EPROMs gespeichert ist, kann individuell für jeden Monitor dadurch erzeugt werden, daß der Monitor in eine Testeinstellung gebracht wird, die eine zusätzliche zu der in Fig. 2 gezeigten Schaltung verwendet. Die vier EPROMs 208, 210, 212 und 214 werden durch vier RAMs ersetzt und die in ihnen gespeicherte Information , die mit Hilfe der oben beschriebenen Gleichung berechnet wurde, wird durch eine Bedien-

person angepaßt.

Um die endgültige Konvergenzinformation zu erzeugen, die in den RAMs gespeichert werden soll, benutzt die Bedienperson vorbestimmte Einstellpunkte. Während ein Kreuz-Strichgitter- Muster auf dem Schirm erscheint, bewertet die Bedienperson 29 Punkte in einer vorbestimmten Reihenfolge. Die Konvergenzwerte werden dann so lange eingestellt, bis eine befriedigende Wiedergabe erreicht ist.

Daraufhin wird die in den RAMs gespeicherte Information in die EPROMs gebrannt, um dort die Information dauerhaft zu speichern und mit dem jeweiligen Monitor zu verwenden, der getestet wurde. Es wird außerdem an dieser Stelle auf die US-Patentanmeldung SN 06/671.137, angemeldet am 13. November 1984, Bezug genommen, die die Überschrift trägt "Gleichmäßige Korrektur für farbige Kathodenstrahlröhrenanzeigen", wo sich zusätzliche Information zu der Erzeugung der EPROM-Daten befindet.

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Claims (11)

Patentanwälte Dr.-tHg. R." Rüger Dfrl.-Ing. H. P. Bartfielt zügel. Vertreter beim Europäischen Patentamt European Patent Attorneys Wetergasse 3 · Postfach 348 · D-73OO Esslingen (Neckar)

1. April 1986 Telefon Stuttgart

„, r.% - ¹^"" (0711) 356539 und 359619

PA 52 baeh

Telefax (0711) 35 99 Telex 7256 610 smru

Telegramm Patentschutz Esslingenneckar

Patentansprüche

1. Eine hochauflösende Anzeige aufweisender Farbvideomonitor, gekennzeichnet durch:

eine Schaltungsanordnung (10, 12, 501) zum Verstärken eines Videoeingangssignals,

eine die Farbkonvergenzsignale erzeugende Schaltungsbaugruppe (14);

eine die Vertikalablenktreiberfunktion und die Konvergenztreiberfunktion ausführende Schaltungsbaugruppe (20), die an die zweite Schaltungsbaugruppe angeschlossen ist und die Farbkonvergenzsignale erhält;

eine die Horizontalablenkfunktion und die dynamische Fokusierfunktion ausführende Schaltungsbaugruppe, die an die Vertikalablenkschaltung angeschlossen ist;

eine Kathodenstrahlröhre (22) ;

mit der Kathodenstrahlröhre (22) verbundene Mittel, in die die Farbkonvergenzsignale, die Vertikalablenk-

Konten: Deutsche Bank AG, Filiale Esslingen Nr. 304 014 (BLZ 611 700 76) · Postscheck Stuttgart 624 51-700 (BLZ 600100 70)

signale und die Horizontalablenksignale zur Steuerung der Wiedergabe auf der Kathodenstrahlröhre (22) eingespeist werden^ und durch

in der Schaltunqsbauqruppe (14) zum Erzeugen der Farbkonvergenzsignale enthaltene Speichereinrichtungen (208...214, 302), in denen mittels einer Polynomgleichung fünfter Ordnung berechnete Konvergenzwerte gespeichert sind.

2. Farbvideomonitor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Farbkonveraenzsicrnale erzeugenden Schaltunasbauorruppe (14) eine Reihe von an den Ausaana der Speichereinrichtungen (208... 214, 302) angeschlossenen und deren Ausgangssignale erhaltenden InterpoIatorschaltungen (216...222, 304), die zwischen aufeinanderfolgenden vertikalen Konvergenzwerten derart interpolieren, daß sich ein glatter Konvergenzübergang zwischen den Zeilen ergibt, an den Ausgang der Interpolatorschaltungen (216...222, 304) angeschlossenen Wandler schaltungen (224...23O, 306) zur Umwandlung des digitalen Ausgangssignals in ein Analogsignal und Filterschaltungen (232...238) aufweist, die die Analogsignale vor ihrer Einspeisung in die die Konvergenztreiberfunktion ergebende Schaltungsbaugruppe (310) glätten.

3. Farbvideomonitor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine erzeugte Matrix mit 63 mal 480 Konvergenzwerten enthalten ist.

4. Farbvideomonitor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß 30 Vertikalkonvergenzgrundwerte und 480 Informationszeilen vorgesehen sind, wobei je ein Vertikalkonvergenzgrundwert für die Konvergenz von 16 Informationszeilen vorgesehen ist.

5. Farbvideomonitor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Vielzahl der Interpolatorschaltungen (216...222, 304)/ der Wandlerschaltungen (224...230, 306) sowie der Filtereinrichtungen (232...238) an eine zugehörige Speichereinrichtung (208...214, 302) einer Vielzahl von Speichereinrichtungen (208...214, 302) derart angeschlossen ist, daß jede einzelne der hintereinandergeschalteten Schaltungsanordnungen und -einrichtungen zur Erzeugung der Farbkonvergenzsignale jeweils das Farbkonvergenzsignal für eine der Funktionen Rot-, Grün-, Blau- oder Blaulateralkonvergenz erbringt.

6. Korrekturschaltung zur Korrektur des Konvergenzfehlers bei einer Anzeige mit Kathodenstrahlröhre, gekennzeichnet durch jeweils eine Korrekturwerte speichernde Schaltungsbaugruppe (208...214, 302) für die Konvergenzsignale für die Farben Rot, Grün und Blau und das Blaulateralkonvergenzsignal, wobei die Signale eine Funktion des Ortes auf dem darstellenden Schirm sind;

Interpolatorschaltungen (216...222, 304) zum Interpolieren der Korrektursiqnale und zum Erzeugen einer Reihe zusätzlicher Konvergenzsignalwerte, die zwischen den gespeicherten Korrekturwerten liegen, derart, daß sich ein glatter Konvergenzübergang in vertikaler Richtung zwischen aufeinanderfolgenden Zeichen der Anzeige ergibt; und durch

Wandlerschaltungen (224...230, 306) zum Umwandeln der interpolierten Signale in die analoge Form zur Einspeisung in die an der Kathodenstrahlröhre (22) verwendeten Konvergenzspulen.

7. Korrekturschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang der Wandlerschaltungen (224...230, 306) glättende Filterschaltungen (232...238) angeschlossen sind.

8. Korrekturschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein Konvergenzfehler von 0,3 mm ergibt.

9. Korrekturschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine erzeugte Matrix mit 63 mal 480 Konvergenzwerten enthalten ist.

10. Korrekturschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß 30 Konvergenzgrundwerte für die Vertikalrichtung und 480 Informationszeilen vorgesehen sind, wobei
jeder Konvergenzgrundwert in Vertikalrichtung für die
Konvergenz von jeweils 16 Informationszeilen verwendet
wird.

11. Korrekturschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Interpolatorschaltungen
(216...222, 304) und Wandlerschaltungen (224...230, 306) an eine entsprechende Vielzahl von Speichereinrichtungen (208...214, 302) derart .angeschlossen ist, daß jede
einzelne Gruppe aus der Vielzahl der Interpolatorschaltungen (216...222, 304) und Wandlerschaltungen (224...230, 306) jeweils das Farbkonvergenzsignal für eine der
Funktionenen Rot-, Grün-, Blau- oder Blaulateralkonvergenz erbringt.