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Die
Erfindung betrifft einen Signalformgenerator mit den im Oberbegriff
des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
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Aus
der
US 4 441 057 A ist
es bekannt, Nichtlinearitäten
einer Kathodenstrahlröhre
in Abhängigkeit
von der Strahlposition mit einer Schaltung unter Zuhilfenahme gespeicherter
Digitalwerte zu korrigieren. In Abhängigkeit von Strahlpositionssignalen
werden mit Analogschaltungen Korrekturschwingungen erzeugt, die
dann entsprechend den gespeicherten Digitalwerten skaliert werden
und in Summierungsschaltungen geeignet zusammengefasst und den Wicklungen
der Kathodenstrahlröhre zugeführt werden.
Hierbei handelt es sich vorzugsweise um die Korrektur von Konvergenzfehlern
bei Schattenmasken-Farbbildröhren.
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Eine
Schaltung zur Korrektur von Konvergenz- und Geometriefehlern ist
ferner aus der
EP 0 304 991 bekannt.
Hierbei arbeitet ein Hybridsystem mit digital programmierbaren Dämpfungsschaltungen
und einem digitalen Steuersystem, mit Hilfe deren eine einfache
Justierung einer begrenzten Anzahl von Stellen im Bild vorgenommen
wird. Die Werte der Koeffizienten der verwendeten Korrekturschwingungen
sind durch die Einstellungen einer Anzahl programmierbarer Dämpfungsschaltungen
so vorgegeben, dass die konvergenzbestimmenden Gleichungen gleichzeitig
gelöst
werden, und diese Koeffizienten sind in einem Speicher abgelegt.
Dadurch erspart man sich das Justieren von mehr als 30 Einstellpotentiometern.
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Schließlich ist
es aus der
US 4 203
051 A bekannt, Konvergenzkorrektursignale für eine Dreistrahl-Farbbildröhre aus
abgespeicherten Digitalsignalen abzuleiten. Hierbei wird der Bildschirm
in eine Mehrzahl von Bereichen unterteilt, für welche jeweils eigene Digitalkorrektursignale
erzeugt werden. Wenn die drei Elektronenstrahlen einen bestimmten
Bereich durchlaufen, dann wird das zugehörige digitale Korrektursignal
aus dem Speicher ausgelesen und über
einen Digital/Analog-Konverter den Konvergenzspulen der Bildröhre zugeführt.
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In
Fernsehsichtgeräten
verwendete Kathodenstrahlröhren
neigen zur Verzerrung des auf ihrem Frontplattenraster wiedergegebenen
Videobildes. Zu solchen Verzerrungen zählen Ost-West- sowie Nord-Süd-Kissenverzeichnung
und horizontale sowie vertikale Nichtlinearität. Projektionsfernseher, bei welchen
eine mechanische Ausrichtung zwischen den drei Kathodenstrahlröhren erforderlich
ist, vergrößern nicht
nur solche Rasterverzeichnungen, die andernfalls auf dem Frontplattenraster
der Kathodenstrahlröhre
erscheinen, sondern fügen
auch noch andere Verzerrungen hinzu. Zu diesen zählen horizontale und vertikale
Trapezverzeichnung, Rhombusverzeichnung und Rasterbiegungen. Das
Projektionsbild ist bestenfalls stark verzerrt, wenn man es unkorrigiert
läßt. Das
Problem der Korrektur solcher Verzerrungen ist besonders schwierig.
Die bei jeder der drei Farben auftretenden Verzeichnungen sind unterschiedlich,
weil die Ausrichtung der Kathodenstrahlröhre auf den Projektionsschirm
für jede
Farbe verschieden ist.
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Zur
Korrektur dieser Verzerrungen sieht man bei Projektionsfernsehern
normalerweise für
jede der drei Kathodenstrahlröhren
ein Hilfsablenkjoch vor, und diese Hilfsablenkjoche werden allgemein
als Konvergenzjoche bezeichnet.
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Die
Spulen der Hilfsablenkjoche werden mit Strömen geeigneter Signalform zur
Korrektur der Bilder auf dem Projektionsschirm gespeist. Solche
Signalformen sind typischerweise Kombinationen vertikal- und horizontalfrequenter
Parabeln, Rampen und Halbrampen und dem Produkt solcher Parabeln, Rampen
und Halbrampen miteinander. Jede der drei Kathodenstrahlröhren benötigt in
ihrem Konvergenzjoch eine Horizontalkorrekturspule und eine Vertikalkorrekturspule.
Da die Amplituden und Formen der zur Speisung jeder der sechs Spulen
in den drei Ablenkjochen benötigten
Korrektur-Signalformen unterschiedlich sind, ist eine Vielzahl von
Korrektur-Signalformen erforderlich. Jedes Korrektur-Ablenksignal muss
einem von sechs Ausgangsverstärkern
zugeführt
werden, die jeweils genügend
Leistung zur Speisung einer der sechs Spulen liefern.
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Jede
Korrektur-Ablenksignalform muß gebildet
werden durch algebraische Summation von zwei oder mehreren aus einer
Mehrzahl von Grundsignalformen, wobei vorausgesetzt wird, daß Mittel
zur Veränderung
des Maßstabs
und/oder der Verstärkung jeder
Grundwellenform vor der Summierung verfügbar sind. Typischerweise kann
man zwölf
Grundsignalformen verwenden zur Ableitung jeder notwendigen Ablenksignalform
als eine durch Summierung irgendeiner Anzahl der modifizierten Grundsignalformen
gebildeten zusammengesetzten Signalform. Die Grundsignalformen umfassen:
eine Horizontalparabel, eine Horizontalrampe, eine Vertikalparabel,
eine Vertikalrampe, das Produkt einer Vertikalparabel mit einer
Horizontalrampe, das Produkt einer Vertikalhalbrampe mit einer Horizontalparabel,
das Produkt einer Vertikalrampe mit einer Horizontalrampe, das Produkt
einer Vertikalhalbrampe mit einer Horizontalrampe, das Produkt einer
Vertikalparabel mit einer Horizontalhalbrampe, das Produkt einer
Vertikalrampe mit einer Horizontalparabel und einen Gleichstrompegel.
Die in 5 dargstellte
Tabelle zeigt, welche Grundsignalformen kombiniert werden können zur
Ableitung der erforderlichen zusammengesetzten Signalform für jede der
sechs Ablenkspulen der drei Konvergenzjoche. Verschiedene Geometrien von
Projektionsfernsehern können
eine kleinere oder größere Anzahl
solcher Grundsignalformen erfordern, jedoch ist die Tabelle nach 5 typisch für die Komplexität des Problems.
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In
der Praxis machen es zufällige
Faktoren wie Herstellungstoleranzen sowohl mechanischer als auch
elektronischer Bauelemente, Gehäuseunterschiede
und schließlich
die Betriebsverhältnisse schwierig,
wenn nicht möglich,
die erforderlichen Korrektur-Signalformen im voraus genau festzulegen und
zu erzeugen. Im Gegenteil ist es manchmal notwendig, jede der Korrektur-Signalformen
nicht nur hinsichtlich ihrer eigenen Genauigkeit, sondern auch im
Hinblick auf ihre Wirkung auf die anderen Korrektur-Signalformen
sorgfältig
zu justieren. Wie sich aus der Tabelle nach 5 sehen lässt, zeigt das dort veranschaulichte
Beispiel, dass zwölf
Grundsignalformen vor ihrer Summierung durch insgesamt vierzig Behandlungen
modifiziert werden, und dass für jeden
Kanal eine andere Kombination von Signalformen summiert wird. Zeitaufwand
und Schwierigkeiten bei der Kalibrierung der zwölf Grundsignalformen, der etwa
vierzig Modifikationsschaltungen und der sechs Summierungsschaltungen
sind bisher erheblich gewesen. Als Beispiel sei erwähnt, dass
jede Modifikationsschaltung typischerweise mindestens ein Einstellpotentiometer
erfordert, das sind also insgesamt mindestens vierzig Potentiometer.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, solche Einstellprobleme zu überwinden
und ein erhebliches Maß an
Flexibilität
bei der Wartung und/oder Nachjustierung von Projektionsfernsehern zu
erreichen.
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Diese
Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die
Erfindung arbeitet mit einem digital fernsteuerbaren mehrkanaligen,
mehrere Signalformen liefernden Generator. Sie erlaubt eine Integration
der Fernsteuerung in die digitale Steuersystemarchitektur, welche
in vielen, wenn nicht allen digital steuerbaren Fernsehern, speziell
Projektionsfernsehgeräten,
vorhanden ist. Diese digitalen Steuersysteme sehen für die zu
speichernden Einstellinformation einen nichtflüchtigen Speicher vor, beispielsweise elektronisch
löschbare
und programmierbare nur auslesbare Speicher, wie etwa EEPROM's. Jedes Mal, wenn
der Fernseher eingeschaltet wird, wird die in den EEPROM's gespeicherte Steuerinformation, beispielsweise
die Farbeinstellung, automatisch in Schieberegister geladen, deren
Ausgänge
die Farbschaltungen des Fernsehempfängers steuern. Typischerweise
sorgt ein Zentralsteuergerät,
welches jegliche erforderlichen Adressen-, Daten- und Taktsignale
erzeugt, für
die Kommunikation auf einer seriellen Datenleitung zwischen den
EEPROM's und den Fernsteuerspeichern.
Die Fernsteuerschieberegister werden von einem Datenleitungsdecoder
geladen, welcher den Seriendatenstrom in Paralleldaten umwandelt.
Daher kann ein digital gesteuertes Konvergenzsteuersystem gemäß der Erfindung
in die bereits vorhandene Digitalsteuerarchitektur integriert werden,
die heute in vielen solchen digital gesteuerten Fernsehsichtgeräten zu finden
ist.
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Es
sind bereits voll digitalisierte Konvergenzsteuersysteme vorgeschlagen
worden, wie etwa aus der oben erwähnten
US 4 203 051 bekannt ist, bei denen
die Korrektur-Signalformen mit Hilfe von digitalen Codes erzeugt
werden, die in einem Speicher eingespeichert und für jeden
Punkt auf einem Bildschirm nach einem Gitterschema aufgelistet sind. Diese
Digi talsignale müssen
in Analogsignalformen, welche den Konvergenzablenkspulen zugeführt werden,
umgewandelt werden. Erhebliche Schwierigkeiten ergeben sich bei
der Interpolation zwischen benachbarten Vertikalpunkten wegen der
erforderlichen aufeinanderfolgenden Horizontalablenkungen, aus denen
die Videobilder aufgebaut werden. Ferner sind solche Geräte, wenn
sie überhaupt
arbeitsfähig
sind, viel zu teuer, um in Konsumgeräte und selbst die meisten professionellen
Geräte
eingebaut zu werden.
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Im
Zusammenhang damit steht ein weiterer vorteilhafter Aspekt der Erfindung,
nämlich
die analoge Erzeugung einer Mehrzahl von Grundsignalformen und die
digital ferngesteuerte Modifikation jeder dieser Signalformen in
jedem einer Mehrzahl von Kanälen.
Jeder der Kanäle
eignet sich zur Erzeugung einer anderen Korrektursignalschwingung
und zur Durchführung
der Summierung jeglicher Kombination modifizierter Signalschwingungen
in jedem Kanal. Die Erfindung stellt eine bedeutende Verbesserung gegenüber voll
analogen Systemen hinsichtlich Bedienungsfreundlichkeit und Bildqualität dar. Kostenmäßig gesehen
läßt sich
die Erfindung nicht nur billiger realisieren als ein voll digitales
System, sondern auch als vorhandene voll analoge Konvergenzsteuersysteme.
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Abhängig von
der Art, in welcher die Steuerquelle in die digitale Grundsteuerarchitektur
inkorporiert wird, was beispielsweise über ein Infrarot-Fernsteuergerät oder über einen
Anschlußstecker
erfolgen kann, kann die Konvergenz der Fernsehwiedergabe anfänglich bequem
eingestellt werden und auch bequem nachjustiert werden, falls und
wenn immer dies erforderlich ist. Ein Gesichtspunkt der Erfindung
besteht in der Einbeziehung des Konvergenzsystems in eine oder eine
geringe Anzahl integrierter Schaltungen mit Hilfe der Großintegrationstechniken (LSI-Technik).
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Ein
Merkmal der Erfindung besteht in einem eine Mehrzahl von Ablenksignalformen
erzeugenden Generator, der einen Mehrfachsignalgenerator zur Erzeugung
einer Mehrzahl von Grundsignalformen und eine Mehrzahl von Schaltungen
zur unabhängigen
Modifizierung jeder der Grundsignalformen und schließlich mindestens
eine Summationsschaltung zur algebraischen Summierung in einer Kombination der
modifizierten Signalformen zur Bildung einer zusammengesetzten Signalform,
beispielsweise einer speziell zur Speisung einer Ablenkspule in
einem Konvergenzjoch gebildeten Signalform enthält. Der Signalformgenerator
kann ferner eine Zentralsteuerung zur fernsteuerbaren und unabhängigen Einstellung
jeder der mehreren Modifikationsschaltungen aufweisen sowie eine
Datenleitung zur Verbindung der Zentralsteuerung mit jeder der mehreren
Modifikationsschaltungen.
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Ein
anderer Gesichtspunkt der Erfindung liegt in einem mehrkanaligen,
mehrere Ablenksignalformen erzeugenden Generator, der für jeden
der mehreren Kanäle
einen Grundsignalformprozessor enthält. Jeder der Prozessoren kann
eine Mehrzahl von Schaltungen zur unabhängigen Modifizierung der Grundsignalformen,
eine der Summationsschaltungen zur Summierung irgendeiner Kombination
der modifizierten Signalformen zur Bildung einer speziell abgestimmten
zusammengesetzten Signalform, und ein fernsteuerbares Schieberegister
zur unabhängigen
Einstellung jeder der mehreren Modifikationsschaltungen enthalten.
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Jede
der Modifikationsschaltungen kann einen ersten Teil zur Veränderung
des Maßstabs
einer der Grundsignalformen und einen zweiten Teil zur Veränderung
der Verstärkung
derselben einen Grundsignalform aufweisen. Jedes Schieberegister speichert
eine Einstellung zur Auswahl irgendeines von einer Mehrzahl vorbestimmter
Betriebszustände für den ersten
oder zweiten Teil der Modifikationsschaltung. Bei einer Ausführung kann
der Betriebszustand für
den anderen der beiden Modifizierungsteile im voraus ausgewählt und
festgelegt werden. Bei einer anderen Ausführung kann ein zweites Schieberegister
eine zweite Einstellung zur Auswahl irgendeines aus einer zweiten
Mehrzahl vorherbestimmter Betriebszustände für den anderen der beiden Teile
der Modifizierungsschaltung speichern. Jeder Kanal kann über eine
Datenleitung ferngesteuert werden zur Erzeugung einer zusammengesetzten
Signalform, beispielsweise einer Signalform, die speziell zur Speisung
einer anderen von mehreren Ablenkspulen in den Konvergenzjochen
eines Projektionsfernsehers bemessen ist.
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In
den beiliegenden Zeichnungen zeigen
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1 ein
Gesamtblockschaltbild eines mehrkanaligen, mehrere Ablenksignalformen
liefernden Generators nach der Erfindung,
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2 ein
Blockschaltbild des Signalformgenerators nach 1 mit
detaillierter Veranschaulichung der Kanalmatrix und der Ausgangsverstärker,
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3 ein
Blockschaltbild eines der Kanalprozessoren aus 2,
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4 ein
Blockschaltbild des in 3 gezeigten Kanalprozessors
mit detaillierterer Darstellung der Formungsschaltungen für die Signalform,
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5 eine
Tabelle, welche die Grundsignalformen und verschiedene aus ihnen
gebildete Kombinationen zeigt, welche benötigt werden zur Erzeugung einer
zusammengesetzten Ablenksignalform für jeden der sechs Kanäle eines
Konvergenzkorrektursystems in einem Projektionsfernsehsichtgerät,
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6 ein
Blockschaltbild des Kanalprozessors gemäß 3 in Abwandlung
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung, zur Erzeugung der zusammengesetzten Ablenksignalform
für die Blau-Vertikal-Konvergenzspule
im Kanal 2, und
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7 ein
Schaltbild einer Ausführungsform der
Formungsschaltungen für
die Signalformen, welche im Kanal 6 zur Erzeugung der zusammengesetzten
Ablenksignalform zur Ansteuerung der Grün-Vertikal-Konvergenzspule
verwendet werden.
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In 1 ist
ein mehrkanaliger, mehrere Ablenksignalformen erzeugender Generator 10 dargestellt,
der als Konvergenzsteuerschaltung benutzt werden kann. Der Signalformgenerator 10 enthält eine
Kanalmatrix 20, welcher mehrere wählbare Eingangssignale in Form
von Grundsignalformen, die von einem analogen Signalformgenerator 30 kommen,
und Steuereingangssignale auf einer Datenleitung 46 in
Form von Daten-, Adressen- und Steuerinformationen von einer Zentralsteuerung 40 zuführbar sind.
Die Kanalmatrix 20 erzeugt eine Mehrzahl zusammengesetzter
Signalformen auf einer Signaldatenleitung 55, die dann über einen
mehrkanaligen Ausgangsverstärker 60 zu
den Ablenkspulen, beispielsweise den Konvergenzjochen eines Projektionsfernsehsichtgerätes übertragen
werden. Die Architektur des Signalformgenerators 10 ist
auf die bereits vorhandene Architektur, welche typisch für digital
gesteuerte Fernsehsichtgeräte,
insbesondere digital gesteuerte Projektionsfernsehsichtgeräte ist,
zugeschnitten und läßt sich
leicht in diese integrieren.
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Die
Kanalmatrix 20 und der mehrkanalige Ausgangsverstärker 60 sind
in 2 in mehr Einzelheiten dargestellt. Die Kanalmatrix 20 enthält eine Mehrzahl
von Kanalprozessoren 21 bis 26 zur Erzeugung entsprechender
zusammengesetzter Ablenksignalformen CWF1 bis CWF6. Da die für ein Projektionsfernsehsichtgerät notwendigen
drei Konvergenzjoche insgesamt sechs Ablenkspulen aufweisen, ist die
Erfindung als sechskanaliger Signalformgenerator dargestellt. Der
Prozessor 21 für
Kanal 1 soll eine erste zusammengesetzte Signalform CWF1 zur Speisung
der Blau-Horizontal-Konvergenzspule erzeugen. Der Prozessor 22 für den Kanal
2 soll eine zweite zusammengesetzte Signalform CWF2 zur Speisung
der Blau-Vertikal-Konvergenzspule erzeugen. Der Prozessor 23 für den Kanal
3 soll eine dritte zusammengesetzte Signalform CWF3 für die Rot-Horizontal-Konvergenzspule
erzeugen, der Prozessor 24 für Kanal 4 soll eine vierte
zusammengesetzte Signalform CWF4 zur Speisung der Rot-Vertikal-Konvergenzspule erzeugen.
Der Prozessor 25 für Kanal
5 soll eine fünfte
zusammengesetzte Signalform CWF5 zur Speisung der Grün-Horizontal-Konvergenzspule
erzeugen. Der Prozessor 26 für Kanal 6 soll schließlich eine
sechste zusammengesetzte Signalform CWF6 zur Speisung der Grün-Vertikal-Konvergenzspule
erzeugen.
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Jede
der zwölf
Grundsignalformen BWF1 bis BWF12, welche vom Grundsignalformgenerator 30 erzeugt
werden, wird über
die Grundsignalform-Datenleitung 54 als Eingangssignal
an jeden der Kanalprozessoren 21 bis 26 gegeben.
Diese Kanalprozessoren sind an einen Datenleitungsdecoder 27 über eine
Datenleitung angeschlossen, welche Adressenleitungen 51,
Datenleitungen 52 und Einstell- und Lösch-Steuersignalleitungen 53 enthält. Die
Anzahl der dargestellten Datenleitungen und Adressenleitungen reicht
aus, um jede der zwölf
Signalform-Modifikationsschaltungen in jedem der sechs Kanalprozessoren
zu bedienen. Die tatsächliche
Anzahl von Datenleitungen und Adressenleitungen hängt von der
Anzahl der tatsächlich
verwendeten Signalform-Modifikationsschaltung ab. Die Verwendung von
zwei Steuersignalleitungen für
Einstell- und Lösch-Taktsignale
ist lediglich als Beispiel zu verstehen. Die Grundsteuerinformation
wird in einen nichtflüchtigen
Speicher in Form eines EEPROM's 44 eingegeben.
Immer wenn das Fernsehgerät
eingeschaltet wird, lädt
ein Mikroprozessor-Software-Programm in
einer Zentralsteuerung 42 sämtliche im EEPROM 44 enthaltenen
Informationen über
einen oder mehrere Datenleitungsdecoder 27, die räumlich entfernt von
der Datenleitung 46 angeordnet sind, in Schieberegister
zur Steuerung der verschiedenen Betriebsaspekte des Fernsehsichtgerätes.
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Die
zusammengesetzten Signalformen werden den jeweiligen Eingängen eines
Mehrkanal-Ausgangsverstärkers 60 zugeführt, der
sechs Ausgangsverstärker 61 bis 66 enthält, die üblicher
Ausführung sein
können
und hier nicht im einzelnen dargestellt sind. Jeder der Ausgangsverstärker erhält als Eingangssignal
eine der zusammengesetzten Signalformen und speist eine der sechs
Konvergenzspulen 81 bis 86 als Ausgangslast. Die
Konvergenzspule 81 sorgt für die Blau-Horizontal-Konvergenzkorrektur, die
Konvergenzspule 82 für
die Blau-Vertikal-Konvergenzkorrektur, die Konvergenzspule 83 für die Rot-Horizontal-Konvergenzkorrektur,
die Konvergenzspule 84 für die Rot-Vertikal-Konvergenzkorrektur,
die Konvergenzspule 85 für die Grün-Horizontal-Konvergenzkorrektur
und die Konvergenzspule 86 für die Grün-Vertikal-Konvergenzkorrektur.
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Damit
die Grundsignalformen für
die erforderliche Bildkorrektur zeitlich korrekt auftreten, werden
dem Grundsignalformgenerator 30 Horizontal- und Vertikal-Synchronimpulse
zugeführt.
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Der
in 3 veranschaulichte Kanalprozessor 200 ist
ein Beispiel für
einen Kanalprozessor gemäß einem
Aspekt der Erfindung, bei welchem jede Grundsignalform ein Eingangssignal
für jeden
Kanalprozessor bildet und jeder Kanalprozessor jede der Grundsignalformen
unabhängig
modifizieren kann. Darüberhinaus
kann jeder Kanalprozessor 200 weiterhin irgendeine Anzahl
modifizierter Signalformen für
die Summierung zu einer zusammengesetzten Signalform auswählen.
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Zwölf Signalformungsschaltungen
für jede Grundsignalform
BWF1 bis BWF12 sind mit den Bezugsziffern 201 bis 212 bezeichnet.
Jeder der Signalformer ist an einen Datenleitungsdecoder (siehe 2) über eine
Datenleitung angeschlossen, welche Adressenleitungen 51,
Datenleitungen 52 sowie Einstell- und Löschleitungen 53 umfaßt. Die
Grundsignalform-Datenleitung 54 für die Grundsignalformleitungen
ist eine örtliche
Datenleitung, was auch für
die Stromversorgungsleitungen 56 gilt. Wenn jeder der sechs
Kanäle
zwölf Signalformer
enthält,
dann umfaßt
der Signalformgenerator zweiundsiebzig Signalformer. Sieben Adressenleitungen
sind die minimale Anzahl, die erforderlich ist, um die zweiundsiebzig
Signalformer eindeutig zu identifizieren. Für das gesamte System, also
für alle
sechs Kanäle
kann ein einziger Datenleitungsdecoder vorgesehen sein. Jedoch können alternativ
auch ein oder mehrere Datenleitungsdecoder für jeden Kanal vorgesehen sein.
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Jeder
der Signalformer WF1 bis WF12 kann eine eingestellte Signalform
als Ausgangssignal AWF12 bis AWF12 liefern. Diese eingestellten
oder justierten Signalformen können
auf Leitungen 221 bis 232 als Eingangssignale
an einen Summations-Puffer-Treiber 240 geliefert werden.
Dieser kann die Eingangssignale kombinieren durch algebraische Summation
der von einer beliebigen Kombination von Signalformern kommenden
Signale zur Erzeugung einer zusammengesetzten Signalform CWF als
Ausgangssignal auf der Leitung 242. Ein Ausgangsverstärker 244,
der ähnlich
den Verstärkern 61 bis 66 ist, speist
dann eine Konvergenzspule oder dergleichen. Ob eine Signalleitung 55 als
solche notwendig ist oder nicht, hängt davon ab, wo sich die Summations-Puffer-Treiber
hinsichtlich des Mehrkanal-Ausgangsverstärkers 60 befinden.
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Die
Korrektursignalformen für
die Konvergenzspulen müssen
positive und negative Amplituden haben, und daher ist die durch
die Stromversorgungsleitungen 56 gebildete Sammelleitung
mit drei Einzelleitungen für
positive Betriebsspannung +Vcc, negative
Betriebsspannung –Vcc und Masse veranschaulicht.
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Die
detailliertere Schaltung der Signalformer ist in 4 veranschaulicht.
Der Signalformer 201 umfaßt ein WF1-Schieberegister 2011,
eine Maßstabsmodifikatorschaltung 2012 und
eine Verstärkungsmodifikatorschaltung 2013.
Letzere arbeitet in Abhängigkeit
von Signalen, welche von dem Verstärkungssteuerteil 2014 des
Schieberegisters 2011 auf Datenleitungen 2015 erzeugt
werden. Bei der dargestellten Ausführungsform sorgt die Maßstabsmodifikatorschaltung 2012 für einen
Zustand oder eine Modifikation der ersten Grundsignalform, welche
vorgewählt
und fixiert ist. Bei einer alternativen Ausführung, die mit gestrichelten
Linien angedeutet ist, arbeitet die Maßstabsmodifikatorschaltung 2012 in
Abhängigkeit
von Signalen von einem Maßstabssteuerteil 2016 des
Schieberegisters 2011, welche über Datenleitungen 2017 übertragen
werden.
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In ähnlicher
Weise enthält
der Signalformer 202 ein WF2-Schieberegister 2021,
eine Maßstabsdmodifikatorschaltung 2022 und
eine Verstärkungsmodifikatorschaltung 2023.
Letztere arbeitet in Abhängigkeit
vom Verstärkungssteuerteil 2024 des WF2-Schieberegisters 2021 unter
Steuerung von Signalen, welche über
Datenleitungen 2025 übertragen werden.
Der Betrieb der Maßstabsmodifikatorschaltung 2022 ist
vorgewählt
und festgelegt, bei der alternativen Ausführungsform kann die Maßstabsmodifikatorschaltung 2022 jedoch
in Abhängigkeit
von Signalen arbeiten, die von dem Maßstabssteuerteil 2026 erzeugt
und über
Datenleitungen 2027 übertragen werden.
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In
gleicher Weise umfaßt
der Signalformer 212 ein WF12-Schieberegister 2121, eine
Maßstabsmodifikatorschaltung 2122,
eine Verstärkungsmodifikatorschaltung 2123,
einen Verstärkersteuerteil 2124,
Datenleitungen 2125 und gegebenenfalls einen Maßstabssteuerteil 2126 und
Datenleitugnen 2127.
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Bei
einer alternativen Ausführungsform
können
die Schieberegister nichtflüchtige
Speicher, z.B. EEPROMs sein. Dadurch würde man die Notwendigkeit zusätzlicher
nichtflüchtiger
Speicher in der Zentralsteuerschaltung vermeiden.
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Um
bei bestimmten Ausführungen
eine Gleichmäßigkeit
zu erreichen, kann es erwünscht sein,
daß die
einzelnen Verstärkungsmodifikatorschaltungen
in jedem Signalformer jedes Kanals untereinander identisch sind.
Demgemäß können die Grundsignalformen
so bemessen werden, daß ihre maximalen
Amplituden vor der weiteren Verarbeitung begrenzt werden. Für jede Maßstabsmodifikatorschaltung
kann eine speziell bemessene Schaltung vorgesehen sein, um dem speziellen
Maßstabsfaktor gerecht
zu werden, der für
die spezielle Signalform und den speziellen Kanal benötigt wird.
Die maßstabsmodifizierten
Signalformen können
danach mit Hilfe der Schieberegister und der Verstärkungsmodifikatorschaltungen über die
Datenleitung von der Zentralsteuerung aus voll ferngesteuert werden.
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Wie
die Tabelle der 5 zeigt, muß nicht unbedingt in jedem
Kanal jede der Grundsignalformen benutzt werden. Die Kanäle 1 bis
4 benutzen neun der zwölf
Grundsignalformen, während
die Kanäle
5 und 6 jeweils nur zwei der Grundsignalformen benutzen. Jedoch
werden in keinem der Kanäle
dieselben Signalformen verwendet, sondern für jeden Kanal müssen die
Signalformen unterschiedlich maßstabsmodifiziert
und verstärkungsmodifiziert werden.
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Ein
Blockschaltbild einer Ausführungsform des
Prozessors für
Kanal 2 ist in 6 gezeigt. Diese Ausführung ist
identisch mit der in 3 gezeigten mit der Ausnahme,
daß entsprechend
der Tabelle nach 5 und entsprechend einem Gesichtspunkt der
Erfindung der fünfte,
neunte und zehnte Signalformer 205, 209 bzw. 210 entfallen.
Daher braucht bei einer Realisierung dieser Ausführung auf einer Schaltungskarte
oder in einer integrierten Schaltung der Prozessor für Kanal
2 nur neun Signalformer zu haben. Die verbleibenden entsprechen
der Schaltung nach 4 und können jeweils ein Schieberegister,
eine Maßstabsmodifikatorschaltung
und eine Verstärkungsmodifikatorschaltung
aufweisen. Die Einsparung von Teilen für alle sechs der Kanäle ist erheblich,
da tatsächlich
nur vierzig Signalformer statt der andernfalls zweiundsiebzig benötigt werden. Diese
Reduzierung ist ein erheblicher Grund für Einsparungen und vereinfacht
die Aufgabe, das System nur in einer oder einer kleinen Zahl integrierter
Schaltungen aufzubauen. Beim Prozessor für Kanal 1 kann der sechste,
achte und elfte Signalformer entfallen, beim vierten Kanal kann
der fünfte,
neunte und zehnte Signalformer entfallen. Beim fünften Kanal kann nur der fünfte und
siebte Signalformer benötigt
werden, während
der Rest entfällt,
und beim Prozessor für
den sechsten Kanal kann nur der sechste und elfte Signalformer benötigt werden,
während
der Rest entfällt.
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Ein
geeignetes Komponentenschaltbild für einen Teil des Prozessors 26 für den sechsten
Kanal zeigt 7. Der Kanalprozessor 26 enthält einen sechsten
Signalformer 206, einen elften Signalformer 211 und
einen Summierer-Puffer-Treiber 240.
Wie im Zusammenhang mit dem Signalformer 206 gezeigt ist,
enthält
der Signalformer eine Maßstabsmodifikatorschaltung 2062 und
eine Verstärkungsmodifikatorschaltung 2063.
Die WF6- und WF11-Schieberegister sind der klareren Darstellung
halber weggelassen. Das Ausgangssignal des Summierer-Puffer-Treibers 240 ist
eine zusammengesetzte Signalform CWF6, welche dem Ausgangsverstärker 66 als Eingangssignal
zugeführt
wird. Der Ausgangsverstärker 66 speist
die Konvergenzspule 86, welche der Konvergenzspule des
Konvergenzjoches auf der Grün-Kathodenstrahlröhre entspricht.
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Jede
Grundsignalform kann einer Maßstabsmodifikatorschaltung
oder einer der Maßstabsmodifikatorschaltung 2062 ensprechenden
Schaltung zugeführt
werden zur Einstellung des Amplitudenbereiches dieser Signalform
für einen
speziellen Kanal. Auf diese Weise kann man alle programmierbaren Verstärkungsmodifikatorschaltungen
oder -stufen einander identisch ausbilden. Wie dargestellt, ist
für jede
Verstärkerstufe
eine Maßstabsschaltung
vorgesehen, also eine für
jede Komponente jedes Ausgangskanals. Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung
kann das System durch Einbeziehung in eine integrierte Schaltung
realisiert werden. Es kann erwünscht
sein, den Signalweg innerhalb der integrierten Schaltung von den
Eingangsanschlüssen
bis zum Eingang der Summationsverstärker gleichspannungszukoppeln,
wobei Gleich- und Wechselspannungsverstärkung einander gleich sind.
Einige der Eingänge
zur integrierten Schaltung können
extern wechselspannungsgekoppelt werden. Daher sind Abschlußwiderstände an jedem
solchen Eingang vorgesehen, um den Gleichstrompegel auf Null zu setzen.
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Für die Modifikation
der sechsten Grundsignalform BWF6 ist der Eingang durch einen Widerstand
R1 nach Masse abgeschlossen, und das Signal wird in die Maßstabsmodifikatorschaltung 2062 eingeleitet,
welche durch die einen Widerstandsspannungsteiler bildenden Widerstände R2 und
R3 realisiert ist. Diese Maßstabsschaltung
bestimmt den Verstärkungsbereich
für diese
spezielle Signalform in diesem speziellen Kanal. Diese Grundsignalform kann
auch allen der Maßstabsschaltungen
in irgendeinem anderen der Kanäle
zugeführt
werden, in denen die sechste Grundsignalform benötigt wird. Es ist wahrscheinlich,
daß der
für irgendeinen
Kanal verwendete Maßstabsfaktor
unterschiedlich von dem Maßstabsfaktor
ist, mit dem dieselbe Grundsignalform in jedem anderen Kanal verarbeitet
wird.
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Das
Ausgangssignal der Maßstabsmodifikatorschaltung 2062 wird
einer programmierbaren, fernsteuerbaren Verstärkungsmodifikatorschaltung 2063 zugeführt, die
ein multiplizierender Digital/Analog-Konverter DAC sein kann, in
welchem das gesteuerte Signal auf einen Referenzspannungseingang
gegeben wird. Ein Register WF6 hält
den gewünschten
Verstärkungswert
für die
spezielle Verstärkungsmodifikatorschaltung.
Im allgemeinen reicht der für
jede Stufe benötigte
Verstärkungsbereich
in positive und negative Werte, d.h., daß es notwendig sein kann, die
Eingangssignalform zum Ausgangssignal eines gegebenen Kanals hinzuzuaddieren
oder von ihm abzuziehen. Da der Verstärkungsbereich nicht notwendigerweise
um Null ist, muß man dafür sorgen,
daß dieser
Bereich entweder in positiver oder in negativer Richtung verschoben
werden kann.
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Die
programmierbare Verstärkerstufe
oder Modifikatorschaltung 2063 kann eine R-2R-Schaltung
mit einem Satz in beiden Richtungen leitender Schalter S1 bis S8
aufweisen. Die R-2R-Schaltung hat zwei Stromausgänge, die mit I+ und I– bezeichnet sind,
und komplementäre
Ströme
führen.
Die Summe der Ströme
dieser beiden Ausgänge
ist immer die in den Digital/Analog-Konverter eingegebene Spannung
geteilt durch den Widerstand des D/A-Konverters, unabhängig von
der Schaltereinstellung. Die digitale Einstellung der Schalter bestimmt
den Teil des Stromes, der zu jedem der Ausgänge gelangt. An einem Ende
des Bereiches entsprechend 00hex geht der gesamte Strom zum Ausgang
I+. Am anderen Ende des Bereiches entsprechend FFhex geht der gesamte
Strom zum Ausgang I–.
In der Mitte des Bereiches entsprechend 80hex sind die beiden Ausgangsströme im wesentlichen
gleich, so daß es
zur Auslöschung
an den Ausgängen
kommt. Die Maßstabsmodifikatorschaltung
und die Verstärkungsmodifikatorschaltung
für die
elfte Grundsignalform, Teil des Signalformers 211, ist
identisch mit den entsprechenden Schaltungen des Signalformers 206.
Entsprechend dem Entwurfsziel identischer Verstärkungsmodifikatorschaltungen
ist der durch die Widerstände
R9 und R10 gebildete Widerstandsspannungsteiler etwas verschieden
von demjenigen aus den Widerständen
R2 und R3, während
die R-2R-Schaltung identisch ist.
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Die
Ausgänge
der R-2R-Schaltungen sind mit den Stromsummierungspunkten des Ausgangsverstärkers 240 verbunden.
Der Verstärker
kann durch zwei Operationsverstärker
A1 und A2 gebildet werden, welche komplementäre Verstärkungen ergeben, wie es für die Ausgangssignale
I+ und I– der R-2R-Schaltungen
erforderlich ist. Der Operationsverstärker A1 wandelt den Strom am
Anschluß I– in eine
Spannung am Punkt 241 um. Der Widerstand R5 wandelt diese
Spannung wiederum in einen Strom um, welcher dem nichtinvertierenden
Anschluß des
Operationsverstärkers
A2 zugeführt
wird. Dadurch ergibt sich eine Polaritätsumkehr von I–, ehe er
am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers A2 mit I+ addiert wird.
Damit die R-2R-Schaltungen richtig arbeiten, müssen die Anschlüsse I+ und
I– auf
Massepotential gehalten werden. Dies läßt sich erreichen mit der virtuellen
Masse an den invertierenden Eingängen
der Operationsverstärker,
da die nichtinvertierenden Eingänge
an Masse liegen. Da ferner die Ausgangssignalformen Amplituden oberhalb
und unterhalb Masse haben müssen,
müssen die
Operationsverstärker
mit positiver und negativer Betriebsspannung gespeist werden.
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Der
Widerstand R4 des Signalformers 206 und der Widerstand
R11 des Signalformers 211 sorgen für die notwendige Verschiebung
jedes der Verstärkungsbereiche,
indem sie einen Teil der Eingangssignalform direkt zum Summierungspunkt
des Ausgangsverstärkers
führen.
Bei der Schaltung nach 7 liegt diese Verschiebung in
positiver Richtung.
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Bei
dieser speziellen Ausführung
ist das aus Übersichtslichkeitsgründen weggelassene WF6-Schieberegister
ein acht Bit Schieberegister. Jedes der acht Bit steuert einen der
in beiden Richtungen leitenden Schalter S1 bis S8. Wenn die Flexibilität eines
vollständig
fernsteuerbaren Signalformgenerators erforderlich ist, wie für die Möglichkeit
einer Fernprogrammierung der Maßstabsmodifikatorschaltungen,
dann können
diese auch eine R-2R-Schaltung mit einer Mehrzahl von in beiden Richtungen
leitenden Schaltern sein. Eine geeignete Steuerung läßt sich
vorsehen durch Zuordnung eines zweiten acht Bit Schieberegisters
zu jeder Maßstabsmodifikatorschaltung
oder durch Steuerung sowohl der Maßstabs- wie auch der Verstärkungsmodifikatorschaltung
durch ein sechzehn Bit Schieberegister. Alternativ kann man das
Ausgangssignal des Schieberegisters auch zur Steuerung eines Binär/Dezimal-Zählers oder
-Decoders benutzen. Ein acht Bit Schieberegister könnte dann
beispielsweise einen oder mehrere von 256 Betriebsartfaktoren wählen zur
Steuerung sowohl der Maßstabs-
als auch Verstärkungseinstellungen
für die
Grundsignalform. Bei einer solchen Ausführung muß man dafür sorgen, daß ein Maßstabsfaktor
oder ein Verstärkungsfaktor von
Null verfügbar
ist, um nicht benötigte
Signalformen zu eliminieren. Alternativ kann man eine zusätzlich steuerbare
Torstufe vorsehen für
die Auswahl spezieller eingestellter Signalformen als Eingangssignale
für den
Summierer-Puffer-Treiber. Jedoch können solche zusätzlichen
Steuerpegel unkonsistent mit der derzeit existierenden digitalen
Steuerarchitektur digital gesteuerter Fernsehwiedergabegeräte sein.
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Es
sei auch betont, daß die
Erfindung andere Anwendungsgebiete als die Erzeugung von Korrektursignalformen
für Konvergenzjoch-Ablenkspulen
in Projektionsfernsehwiedergabegeräten haben kann. Beispielsweise
kann sie für
ein gewöhnliches
Analogsignalformerzeugungsmodul dienen, das sich in Fernsehempfängern, Videorecodern
und dergleichen verwenden läßt, welcher
eine digitale Steuerarchitektur zur Steuerung einer oder mehrerer
anderer Funktionen eines solchen Gerätes hat. So ein Modul kann einkanalig
oder mehrkanalig sein und hat die Vorteile einer digitalen Steuerung
und Einstellung unter Vermeidung der Kosten einer völlig digitalen
Signalerzeugung. Solch eine übliche
Signalform läßt sich
verwenden zur Ost-West-Kissenkorrektur,
Trapezkorrektur und/oder Bildbreitenkorrektur.
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Ein übliches
analoges Signalformen erzeugendes Modul für Signalverarbeitungsschaltungen
in Fernsehwiedergabegeräten,
Videorecordern und dergleichen, welches eine digitale Steuerarchitektur hat,
kann eine in Analogschaltung aufgebaute Quelle zur Erzeugung einer
Mehrzahl von Grundsignalformen enthalten sowie mehrere durch digitale
Steuersignale steuerbare Schaltungen zur entsprechenden Modifikation
der Grundsignalformen jeweils entsprechend einer von mehreren vorbestimmten
Analogoperationen, sowie eine Analogschaltung, beispielsweise als
Summierschaltung, zur Kombinierung der modifizierten Signalformen
zur Bildung einer speziell bemessenen zusammengesetzten Signalform.
Das Modul kann ferner einen Speicher zur Speicherung einer digitalen
Einstellung für
die Steuerung jeder der Modifikationsschaltungen, beispielsweise
in Form eines Schieberegisters, und einen digitalen Prozessor, etwa
einen Decoder, zur Eingabe der digitalen Einstellwerte in den Speicher
entsprechend der über
die digitale Steuerarchitektur des betreffenden Gerätes gelieferte
Information enthalten.