DE4432755A1 - Einstellbare Bildröhren-Anzeigevorrichtung und phasensynchrone Schaltung zur Verwendung in einer Anzeigevorrichtung - Google Patents
Einstellbare Bildröhren-Anzeigevorrichtung und phasensynchrone Schaltung zur Verwendung in einer AnzeigevorrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine einstellbare
Bildröhren-Anzeigevorrichtung (CRT-Anzeigevorrichtung), die bei einer
Bildsignalquelle mit den verschiedenen Arten von Abtaststandards an
wendbar ist. Hierzuvor wurde eine Anzeigevorrichtung, die sich an einen
großen Bereich von horizontalen Ablenkungsfrequenzen anpassen konnte,
als eine Anzeigevorrichtung vom Multiabtasttyp oder als Multisynchronisa
tions-Anzeigevorrichtung bezeichnet. Die einstellbare Anzeigevorrichtung
der vorliegenden Erfindung betrifft die Anzeigevorrichtung, die im we
sentlichen eine feste horizontale Oszillationsfrequenz hat und sich an
einen breiten Bereich horizontaler Ablenkungsfrequenzen anpassen kann.
Zusätzlich bezieht sich die vorliegende Erfindung auch auf eine horizon
tale phasensynchrone Schaltung, die dazu geeignet ist, in einer Anzeige
vorrichtung zum Empfangen eines Computersignales verwendet zu werden.
Die horizontale Abtastfrequenz der Bildsignalquelle ist auf einen engen
Bereich beschränkt (d. h. den Bereich von ungefähr 60 Hz bis ungefähr
80 Hz). Die horizontalen Abtastfrequenzen liegen jedoch in einer
breiten Vielfalt. Das heißt, die horizontale Abtastfrequenz ist ungefähr
32 kHz bei Fernsehen mit hoher Qualität, in dem Bereich von ungefähr
32 kHz bis ungefähr 70 kHz bei einem Personal Computer und in dem
Bereich von 60 kHz bis 100 kHz bei einer Workstation.
In den vergangenen Jahren begann es erforderlich zu werden, daß das
Signal mit dem breiten Bereich von Frequenzen über das Verhältnis von
3 : 1 hinaus (dem Bereich von ungefähr 32 kHz bis ungefähr 100 kHz)
unter Verwendung einer CRT-Anzeige wiedergegeben werden kann.
Zusätzlich trat in den vergangenen Jahren ein Bedürfnis bei Workstations
danach auf, daß die Signale, die sich auf das Standbild beziehen, bei
einer höheren horizontalen Abtastfrequenz oder mit einer größeren
Anzahl von Abtastzeilen gesandt werden, und daß die Signale, die sich
auf die bewegenden Bilder beziehen, bei einer niedrigeren horizontalen
Abtastfrequenz oder mit der geringeren Anzahl von Abtastzeilen gesandt
werden. Daher ist es erwünscht, daß die CRT-Anzeigevorrichtung für
den praktischen Gebrauch verwendet wird, die auf solch ein Bedürfnis
anpaßbar ist.
Auf der anderen Seite arbeitet die CRT-Anzeige, wie es wohlbekannt ist,
um das Signal anzuzeigen, das sich auf das Bild auf dem Bildschirm
bezieht, basierend auf der Physik der elektromagnetischen Ablenkung.
Wie in einem Artikel "TELEVISION ENGINEERING HANDBOOK",
von D.G. Fink, McGraw-Hill Book Company, 1957, Seiten 6-1 bis 6-33
beschrieben, weist die Physik der elektromagnetischen Ablenkung die
nichtlineare Verzerrung der Superlinearen dritter Ordnung auf. Diese
Verzerrung dritter Ordnung kann als die kissenförmige Verzerrung und
die S-förmige Verzerrung klassifiziert werden.
Wie in dem oben erwähnten Artikel beschrieben, kann die vertikale
kissenförmige Aberration bzw. Verzerrung durch geeignetes Auswählen
der Verteilung der Spule auf dem Ablenkjoch eliminiert werden. In
diesem Falle kann jedoch die S-förmige Verzerrung nicht vollständig
eliminiert werden. Die S-förmige Verzerrung wird beim Stand der
Technik durch den sogenannten S-Kondensator zum Korrigieren der S-
förmigen Verzerrung kompensiert, der in Serie mit der Ablenkspule
verbunden ist. Bei dieser Verbindung mußte der Kapazitanzwert des S-
Kondensators zum Korrigieren der horizontalen S-förmigen Verzerrung
ungefähr in umgekehrtem Verhältnis zu dem Quadrat der horizontalen
Abtastfrequenz umgeschaltet werden. Die Ausgabeschaltung für die
horizontale Ablenkung dieses Standes der Technik ist in Fig. 2 gezeigt.
In der Figur kennzeichnet das Bezugszeichen 1 eine Eingangsklemme
zum Empfangen eines horizontalen Impulssignales, Bezugszeichen 2
kennzeichnet einen horizontalen Ausgangstransistor, Bezugszeichen 3
kennzeichnet eine Treiberdiode, Bezugszeichen 4 kennzeichnet eine
horizontale Ablenkspule, Bezugszeichen 5 kennzeichnet eine Drosselspule
zum Speisen der Energiequelle und Bezugszeichen 6 kennzeichnet eine
variable Spannungsquelle, bei der die Spannung proportional zu der
horizontalen Abtastfrequenz sein muß. Zusätzlich kennzeichnet Bezugs
zeichen 7 einen Resonanzkondensator; der wirkt, daß er mit der horizon
talen Ablenkspule 4 für die vertikale Austastperiode in Resonanz ist, um
einen Rücklaufimpuls zu erzeugen. Das Bezugszeichen 8 kennzeichnet
einen S-Kondensator zum Korrigieren der S-förmigen Verzerrung, der
wirkt, um einen sägezahnwellenförmigen Strom zu integrieren, der durch
die horizontale Ablenkspule 4 fließt, um die parabelwellenförmige Span
nung darüber zu entwickeln. Durch Verwendung der parabelwellenförmi
gen Spannung wird die Korrektur der S-ähnlichen Verzerrung durch
geführt.
Der Kapazitanzwert des S-Kondensators zum Korrigieren der S-förmigen
Verzerrung mußte ungefähr im umgekehrten Verhältnis zu dem Quadrat
der horizontalen Abtastfrequenz umgeschaltet werden.
Sowohl die Steuerung der Energiewellenspannung als auch die Umschalt
steuerung des S-Kondensators zum Korrigieren der S-förmigen Verzerrung
ergaben, daß die CRT-Anzeigevorrichtung außerordentlich teuer war.
Zusätzlich kann das Phänomen des Einschaltvorganges, das in Verbindung
mit der Umschaltoperation auftritt, den horizontalen Ausgangstransistor
2 in einigen Fällen ausfallen lassen. Dies wurde ein Problem bezüglich
der Zuverlässigkeit.
Unter diesen Umständen war beim Stand der Technik der anwendbare
Bereich der horizontalen Abtastfrequenz des Eingangssignales auf den
Bereich des Verhältnisses von ungefähr 2 : 1 beschränkt.
Als ein anderer Stand der Technik wurde eine Einrichtung zum Über
winden der oben genannten Umstände bereitgestellt, wobei die Einrich
tung auch so angepaßt war; daß durch Betrieb des Abtastwandlers, der
sowohl einen digitalen Rahmenspeicher als auch eine Einrichtung zum
Interpolieren der digitalen Abtastzeilen aufwies, die meisten der Ein
gangssignale in Signale umgewandelt wurden, die nur auf dem Abtast
standard basierten, und die resultierenden Signale wurden auf einer
einzelnen Abtastanzeigevorrichtung angezeigt, die nur auf diesen einzigen
Abtaststandard anwendbar war; wobei der Abtastwandler mit der einzel
nen Abtastanzeigevorrichtung kombiniert war.
Aus Gründen der Einfachheit der Beschreibung wird angenommen, daß
die horizontale Abtastfrequenz der Anzeigevorrichtung vom Einzelabtast
typ fHO, die horizontale Abtastfrequenz fVO und die Gesamtanzahl von
Abtastzeilen So ist.
Das Abtastwandlersystem des Standes der Technik war in dem Falle
geeignet, bei dem die Gesamtanzahl von Abtastzeilen des Eingangssigna
les ungefähr gleich So/n (n: ganze Zahl) war. Bei dem Falle jedoch,
bei dem diese Beziehung nicht aufgebaut war; gab es einen Nachteil.
Insbesondere in dem Falle, bei dem die Gesamtanzahl von Abtastzeilen
des Eingangssignales ungefähr 0,9 Mal kleiner als So war, gab es den
Nachteil, daß der sehr feine Charakter der Signalquelle nicht getreu
wiedergegeben werden konnte. Zum Beispiel soll für den Fall, bei dem
die Anzahl von Abtastzeilen des Eingangssignales 900 ist und die Anzahl
der Abtastzeilen der Anzeigevorrichtung 1000 ist, angenommen werden,
daß das Zeichen "E" in einem Teil des Bildschirmes umfaßt ist. Dieser
Fall ist in Fig. 3 schematisch gezeigt.
Fig. 3(a) zeigt eine Ansicht in dem Falle, bei dem die Abtastzeile der
Eingabe in Phase mit der der Ausgabe ist, und Fig. 3(b) zeigt eine
Ansicht in dem Falle, bei dem die Abtastzeile der Eingabe gerade in
der entgegengesetzten Phase zu der der Ausgabe ist. In den Figuren
stellen die horizontalen gepunkteten Linien die jeweiligen Positionen der
Abtastzeilen der Anzeigevorrichtung dar. Um die Unterscheidung zwi
schen in-Phase und entgegensetzt-zur-Phase klarer zu machen, sind die
einzelnen Abtastzeilen der Fig. 3(a) bis zur rechten Seite ausgedehnt.
Die vertikalen gepunkteten Zeilen stellen die Abtastphasen des digitalen
Taktes dar. Die Taktabtastphasen sind in den Figuren nicht wichtig.
Die Positionen der Schnittpunkte des Gitters mit gepunkteten Linien
entsprechen den jeweiligen Positionen der ausgegebenen Bildelemente der
Anzeigevorrichtung. Jeder Kreis auf dem zugeordneten Schnittpunkt
stellt die Ausgabe "1" dar; jedes Dreieck auf dem zugeordneten Schnitt
punkt stellt die Ausgabe "0,5" dar und jede Position, die keine Markie
rung auf dem zugeordneten Schnittpunkt hat, stellt die Ausgabe "0" dar.
Wie aus den Figuren ersehen werden kann, kann im Falle des in-Phase
seins, der in Fig. 3(a) gezeigt ist, das Zeichen "E" getreu wiedergegeben
werden. Im Falle der entgegengesetzten Phase, die in Fig. 3(b) gezeigt
ist, ist es jedoch unmöglich, das Zeichen "E" zu erkennen. Das heißt,
bei dem Abtastwandler des Standes der Technik trat das Problem auf,
daß der Zeichensatz aufgrund der Interpolation der Abtastzeilen ver
schwand.
Zusätzlich gibt es das folgende andere Problem, das dem Stand der
Technik zugeordnet ist.
Obwohl im allgemeinen die Definition des Bildes verbessert werden
kann, wenn die Taktfrequenz der Schaltung, die das Bildsignal erzeugt,
in der Workstation höher gemacht wird, wird die Last, die der Work
station auferlegt wird, um so mehr erhöht. Unter den Bedingungen der
gleichen Definition kann die Taktfrequenz erniedrigt werden, wenn das
Verhältnis der horizontalen Austastperiode zu der vertikalen Austast
periode weiter erniedrigt wird. Ein Erniedrigen der Taktfrequenz ist
wünschenswert, um die Störung der Radiowelle zu reduzieren, die von
dem Kabel zur Übertragung des Signales von der Workstation zu der
CRT-Anzeigevorrichtung ausstrahlt.
Auf der anderen Seite jedoch wird, wenn die vertikale Austastperiode
der CRT-Anzeigevorrichtung z. B. um die Hälfte reduziert wird, die
Amplitudenspannung des horizontalen Rücklaufimpulssignales ungefähr
verdoppelt. Demgemäß trat hier ein anderes Problem auf, daß der
horizontale Ausgangstransistor (2, gezeigt in Fig. 2) anfällig dafür war;
leicht durch diese große Spannung zusammenzubrechen.
Bei Abtastwandlern des Standes der Technik, wie z. B. dem, der in dem
US-Patent Nr. 5,301,021 von Ogino et al. beschrieben ist, und das dem
gleichen Besitzer zugewiesen ist, mußte die Phase des Abtasttaktes fein
bei jeder Workstation eingestellt werden. Bei einer Workstation mit der
Taktfrequenz von 150 MHz war es beispielsweise notwendig, daß die
Periode von 6 ns in ungefähr zehn gleiche Teile aufgeteilt wurde, daß
die zehn Arten von Phasen bei einem Schritt von ungefähr 0,6 ns
vorbereitet wurden, und daß die geeignetste unter ihnen fein eingestellt
wurde.
Wie es wohlbekannt ist entspricht die Verzögerungszeit von 0,6 ns der
Kabellänge von ungefähr 12 cm.
Daher trat hier das Problem auf, daß bezüglich dem Abtastwandler des
Standes der Technik die Phase des Abtasttaktes neu fein eingestellt
werden mußte, wann immer die Kabellänge in Übereinstimmung mit den
Installationsbedingungen der Benutzung geändert wurde.
In dem US-Patent Nr. 5,053,724 ist eine horizontale phasensynchrone
Schaltung offenbart, die eine analoge Schaltung zur Phasenerfassung
anwendet. Zusätzlich ist in JP-A-63-292775 eine horizontale phasensyn
chrone Schaltung offenbart, die einen digitalen Phasendetektor mit einer
Ausgabe mit drei Zuständen anwendet. Das System, das den digitalen
Phasendetektor anwendet, hat den Vorteil, daß der Ansprechbereich sehr
groß ist. Bei dem oben genannten Stand der Technik wird sich jedoch
nicht auf die horizontale phasensynchrone Schaltung bezogen, bei der die
Rauschwiderstands-Charakteristiken kompatibel mit den Hochgeschwindig
keits-Ansprechcharakteristiken sind.
Bei einer digitalen Bildanzeigevorrichtung mit einem Eingangsabschnitt für
ein Bildsignal, der einen A/D-Wandler für die Taktfrequenz des Bildsi
gnales aufweist, ist die hohe Frequenz von 40 MHz bis 200 MHz erfor
derlich. In dem Falle, bei dem die Taktfrequenz 200 MHz ist, muß die
Genauigkeit der Zeitgabe des Taktes für das Abtasten in den A/D-
Wandler innerhalb ± 0,5 ns (d. h. ± 10% der Taktperiode) sein. Um
eine solch hohe Genauigkeit zu erreichen muß die Grenzfrequenz (die
Antwortgeschwindigkeit) der horizontalen phasensynchronen Schaltung der
Bildanzeige auf ein Niveau herunter reduziert sein, das gleich oder
niedriger als ungefähr 250 Hz ist. Hier trat jedoch das Problem auf,
daß, wenn die Antwortgeschwindigkeit auf solch eine Weise erhöht
wurde, die Rauschunempfindlichkeit, d. h. die Zeitgabe-Genauigkeit erfüllt
war; aber daß die Ansprechzeit bis zu ungefähr einer bis zwei Sekunden
erhöht war.
Es sei sich außerdem auf JP-A-63-2425 und JP-A-63-87823 bezogen, die
eine PLL des Standes der Technik betreffen.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Anzeigevorrich
tung bereitzustellen, die in der Lage ist, zumindest eines der oben
genannten Probleme zu überwinden, die mit dem Stand der Technik
zusammenhängen.
Insbesondere ist es ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, eine
CRT-Anzeigevorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, die Bildsi
gnale der verschiedenen Arten von Signalquellen wiederzugeben, die solch
einen großen Bereich von horizontalen Frequenzen haben, daß er selbst
das Frequenzverhältnis von 3 : 1 auf ihren Bildschirmen überschreitet.
Es ist noch ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, eine CRT-
Anzeigevorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, das Verschwinden
des Zeichensatzes aufgrund der Interpolation der Abtastzeilen des Ab
tastwandlers des Standes der Technik zu verhindern.
Es ist noch ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, eine CRT-
Anzeigevorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, das Umschalten
des S-Kondensators zum Korrigieren der horizontalen S-förmigen Ver
zerrung unnötig zu machen, das für die Anzeigevorrichtung vom Multi
abtasttyp des Standes der Technik erforderlich war.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine CRT-Anzeige
vorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, das Verhältnis der hori
zontalen Austastperiode der Schaltung für eine horizontale Ablenkungs
ausgabe verglichen mit dem des Standes der Technik zu erhöhen.
Um die oben erwähnten Ziele zu erreichen, weist die CRT-Anzeigevor
richtung der vorliegenden Erfindung in dem grundlegenden Ausführungs
beispiel zumindest eine Abtastwandler-Einrichtung und eine vertikale
Ablenkeinrichtung auf, die so einem großen Frequenzbereich entsprechen,
daß er über dem Frequenzverhältnis von 3 : 1 liegt. Die Abtastwandler-
Einrichtung weist digitale Speichereinrichtungen und horizontale frequenz
vereinigende Ausgabeeinrichtungen auf, um solch eine horizontale Ein
gangsfrequenz mit einem großen Bereich, der über dem Frequenzverhält
nis von 3 : 1 liegt, in im wesentlichen eine horizontale Ausgangsfrequenz
umzuwandeln.
Außerdem weist, um das Verschwinden des Zeichensatzes aufgrund der
Interpolation der Abtastzeile des Abtastwandlers des Standes der Technik
zu vermeiden, die Abtastwandler-Einrichtung eine Wandlereinrichtung für
die vertikale Ausgangsfrequenz auf, um die vertikale Frequenz des
Ausgangssignales in Übereinstimmung mit der Anzahl von Abtastzeilen,
die in dem Eingangssignal abgebildet werden sollen, umzuwandeln.
Die vertikale Ablenkeinrichtung weist eine Einrichtung vom frequenzun
abhängigen Typ zum automatischen Korrigieren der vertikalen S-förmigen
Verzerrung auf, bei der die Frequenzabhängigkeit des die S-förmige
Verzerrung korrigierenden Kondensators eliminiert ist.
Außerdem weist die Abtastwandler-Einrichtung eine Einrichtung zum
Umwandeln des Verhältnisses der horizontalen Austastperiode auf, um
das Verhältnis der horizontalen Austastperiode des Eingangssignales in
ein größeres Austastperiodenverhältnis umzuwandeln (das von 1/5 bis zu
1/3 reicht).
Bei den konkreten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung sind
konkrete Ausführungsbeispiele und die Modifikationen jeder der Einrich
tungen des oben genannten grundlegenden Ausführungsbeispieles gezeigt.
Zusätzlich ist in einem unterschiedlich modifizierten Ausführungsbeispiel
eine Einrichtung zum automatischen Einstellen einer Phase eines Ab
tasttaktes gezeigt.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist eine Vorverstärkungseinrich
tung für die vertikale Ablenkung gezeigt, um die Effizienz einer horizon
talen Ablenkschaltung zu verbessern.
In noch einem anderen Ausführungsbeispiel ist eine Einrichtung zum
Einfügen eines Referenzamplitudensignals in ein Bildsignal gezeigt, die
wirkt, um die Farbwiedergabe der Anzeigevorrichtung zu verbessern.
In noch einem anderen Ausführungsbeispiel ist eine Einrichtung zum
Steuern einer Fokusspannung einer Anzeigevorrichtung gezeigt.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist eine Einrichtung zum Ver
arbeiten eines Referenzamplitudensignales gezeigt, die in dem Falle
effektiv ist, bei dem eine Eingangsschnittstelle des Bildsignales der
Anzeigevorrichtung in Form einer optischen Faser gemacht ist.
Die Abtastwandler-Einrichtung wirkt, um die Daten, die sich auf die
eingegebenen Bildsignale beziehen, zu den digitalen Speichereinrichtungen
zu schreiben, und der Leseprozeß wird synchron mit dem horizontalen
Impuls ausgeführt, der die im wesentlichen feste Frequenz durch die
horizontale frequenzvereinfachende Einrichtung hat. Als ein Ergebnis ist
die ausgegebene horizontale Frequenz im wesentlichen singularisiert oder
auf eine Frequenz vereinigt.
Die Korrektureinrichtung für die ausgegebene vertikale Frequenz wirkt,
um das Signal auszugeben, das die vertikale Frequenz hat, die im we
sentlichen umgekehrt proportional zu der Gesamtanzahl von Abtastzeilen
des Ausgangssignales ist. Als ein Ergebnis ist es möglich, das Ver
schwinden des Zeichensatzes aufgrund der Abtastzeileninterpolation zu
verhindern.
Die Einrichtung zur automatischen Korrektur der S-förmigen Verzerrung
der vertikalen Ablenkeinrichtung ist ohne Verwendung eines Reaktanzel
ementes durch eine kubische arithmetische Schaltung implementiert, die
anstelle des Reaktanzelementes verwendet wird. Daher kann die Korrek
tur der S-förmigen Verzerrung unabhängig von der vertikalen Abtast
frequenz erreicht werden.
Die Austastperiode der Ablenkschaltung wird durch die Einrichtung zum
Umwandeln des Verhältnisses der horizontalen Abtastperiode erhöht. Als
ein Ergebnis kann die Spannungsamplitude des horizontalen Rücklauf
impulssignales reduziert werden, was wiederum zu einer Verbesserung der
Zuverlässigkeit beiträgt.
Die Einrichtung zum automatischen Einstellen einer Phase eines Abtast
taktes wirkt, um die Abweichung oder Verschiebung der Zeitgabe des
eingegebenen Bildsignales zu erfassen, um die Phase des Abtasttaktes so
einzustellen, damit die Abweichung optimiert wird. Als ein Ergebnis ist
es möglich, die Arbeit zu eliminieren, die für das manuelle Einstellen
erforderlich ist.
Die Vorverstärkungseinrichtung für die vertikale Ablenkung wirkt, um die
vorverstärkte Ablenkung für die Elektronenstrahlen durchzuführen, die
nach unten und außerhalb des Bildrahmens in der ersten Hälfte der
vertikalen Austastperiode ausgestrahlt werden sollen, und das vertikale
Zurückführen (oder Rücklaufen) der Zeilenablenkung in der zweiten
Hälfte davon unter Verwendung des Rücklauf-Resonanzphänomens durch
zuführen. Daher ist es möglich, die Reduktion der erforderlichen elek
trischen Energie für die vertikalen Rücklaufzeilen zu erreichen.
Die Einrichtung zum Einfügen eines Resonanzamplitudensignales wirkt,
um für die Zeitperiode der Vorverstärkungsablenkung, die für die Elek
tronenstrahlen, die nach unten und außerhalb des Bildrahmens ausgesandt
werden sollen, durchgeführt wird, das Referenzamplitudensignal in das
Bildsignal einzufügen. Als ein Ergebnis kann das Bild, das sich auf das
Referenzsignal bezieht, gegenüber der Außenseite des Bildrahmens ver
borgen werden.
Die Einrichtung zum Steuern einer Fokusspannung ist aus einem Fokus
umwandler; der zwischen einer Energiequellenklemme der horizontalen
Ablenkungsausgangsschaltung und dem Kondensator zum Korrigieren der
horizontalen S-förmigen Verzerrung verbunden ist, zusammengesetzt. In
dieser Verbindung wirkt die Primärseite des Fokusumwandlers als eine
Drosselspule zum Liefern des Energiequellenstromes zu der horizontalen
Ablenkungsausgangsschaltung, so daß von seiner Sekundärseite die para
belwellenförmige, horizontale, dynamische fokussteuernde Spannung erhal
ten wird.
Die Einrichtung zum Verarbeiten eines Referenzamplitudensignales wirkt,
um die Amplitude des Referenzsignales zu erfassen, die in das vordere
Schwarzschulterintervall in der horizontalen Austastperiode eingefügt ist,
und um die Verstärkung einer photoelektrischen Umwandlereingangs
schaltung zu steuern, um die Amplitude fest zu machen. Als ein Ergeb
nis ist es möglich, die Fluktuation des Bildes aufgrund der Fluktuation
im Verlust der Eingangsübertragungsleitung und der photoelektrischen
Umwandlungsschaltung zu verhindern.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine phasensyn
chrone Schaltung bereitzustellen, die hervorragend in der Rauschunemp
findlichkeit ist.
Es ist noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine phasen
synchrone Schaltung bereitzustellen, die Hochgeschwindigkeits-Ansprech
charakteristiken hat.
Um die oben genannten Ziele zu erreichen, weist die phasensynchrone
Schaltung gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung eine
Einrichtung zum Erfassen eines Sperrzustandes auf, um einen Sperr
zustand der phasensynchronen Schaltung zu erfassen, und eine Einrich
tung zum Umschalten einer Schleifenverstärkung, um eine Schleifenver
stärkung der phasensynchronen Schaltung umzuschalten.
Bevorzugterweise weist die phasensynchrone Schaltung der vorliegenden
Erfindung eine Gattereinrichtung auf, um dadurch nur das Intervall
passieren zu lassen, das die Zeitgabe einer erfassenden Flanke des einge
gebenen synchronen Signales enthält, und eine Umschalteinrichtung mit
Gatterfunktion, um ein EIN/AUS-Schalten bezüglich einer Gatterfunktion
der Gattereinrichtung durchzuführen.
Die Gattereinrichtung wirkt, um zu schließen, d. h. die Rauschkomponen
ten zu eliminieren, die in den verbleibenden Intervallen außer den
Intervallen, die die Zeitgabe der erfassenden Flanke des eingegebenen
synchronen Signales umfassen, enthalten sind. Als ein Ergebnis ist es
möglich, die Rauschunempfindlichkeit der phasensynchronen Schaltung zu
verbessern.
Die Einrichtung zum Umschalten der Schleifenverstärkung wirkt, um die
Schleifenverstärkung der phasensynchronen Schaltung zweimal oder mehr
für eine Zeitperiode zu erhöhen, wenn das Ausgangssignal der Einrich
tung zum Erfassen eines Sperrzustandes den Sperrzustand zeigt. Zusätz
lich wirkt die Umschalteinrichtung mit Gatterfunktion, um den Betrieb
der Gatterfunktion der Gattereinrichtung wesentlich für eine Zeitperiode
anzuhalten, wenn das Ausgangssignal der einen Sperrzustand erfassenden
Einrichtung den Sperrzustand zeigt. Als ein Ergebnis ist es möglich, den
Hochgeschwindigkeits-Ansprechbetrieb der phasensynchronen Schaltung zu
erreichen.
Zusätzlich wirkt die Einrichtung zum Umschalten der Phasenverstärkung,
um die Phasenverstärkung der phasensynchronen Schaltung bei einem
vorbestimmten niedrigen Pegel für eine Zeitperiode zu halten, wenn das
Ausgangssignal der Einrichtung zum Erfassen eines Sperrzustandes den
Sperrzustand erfaßt.
Die obigen und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der
bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit der
begleitenden Zeichnung offensichtlich werden, in der:
Fig. 1 ein Blockdiagramm ist, das die gesamte Konfiguration einer
einstellbaren CRT-Anzeigevorrichtung des grundlegenden Aus
führungsbeispieles der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 ein Schaltungsdiagramm ist, das eine Konfiguration einer hori
zontalen Ablenkausgangsschaltung des Standes der Technik zeigt;
Fig. 3 eine Ansicht ist, die nützlich zum Erklären der Probleme ist,
die dem Stand der Technik zugeordnet sind;
Fig. 4 ein Blockdiagramm ist, das die detaillierte Konfiguration einer
Abtastwandlereinheit des grundlegenden Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 5A bis 5C Zeitdiagramme sind, die nützlich zum Erklären des Betriebes
der Abtastwandlereinheit des grundlegenden Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 6 ein Blockdiagramm ist, das eine Konfiguration einer vertikalen
Ablenkschaltung einer Anzeigeeinheit des grundlegenden Aus
führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 7 eine graphische Darstellung ist, die nützlich zum Erklären des
Betriebes der Anzeigeeinheit des grundlegenden Ausführungsbei
spiels der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 8 eine graphische Darstellung ist, die nützlich zum Erklären des
Betriebes der Anzeigeeinheit des grundlegenden Ausführungsbei
spiels der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 9 ein Blockdiagramm, teilweise als Schaltdiagramm, ist, das eine
Konfiguration eines spannungsgesteuerten Oszillators der vor
liegenden Erfindung zeigt;
Fig. 10 ein Blockdiagramm, teilweise als Schaltdiagramm, ist, das eine
Konfiguration einer Schaltung zum Erfassen einer Phasenver
schiebung eines Abtasttaktes der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 11 eine Ansicht ist, die nützlich zum Erklären der Zustände einer
Abtasttaktphase der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 12 ein Blockdiagramm ist, teilweise als Schaltungsdiagramm, das
eine Konfiguration einer Modifikation der vertikalen Ablenk
schaltung der Anzeigeeinheit der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 13 ein Blockdiagramm ist, teilweise als Schaltungsdiagramm, das die
detaillierte Konfiguration eines Teiles der Modifikation der
vertikalen Ablenkschaltung der Anzeigeeinheit der vorliegenden
Erfindung zeigt;
Fig. 14 ein Wellenformdiagramm ist, das nützlich zum Erklären des
Betriebes des Teiles der Modifikation der vertikalen Ablenk
schaltung der Anzeigeeinheit ist, der in Fig. 13 gezeigt ist;
Fig. 15 ein Schaltungsdiagramm, teilweise als Blockdiagramm, ist, das
eine Konfiguration einer Modifikation einer horizontalen Ablenk
schaltung der Anzeigeeinheit der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 16 ein Schaltungsdiagramm, teilweise als Blockdiagramm, ist, das
eine Konfiguration der vertikalen Ablenkungsschaltung der vor
liegenden Erfindung zeigt;
Fig. 17 eine Ansicht ist, die nützlich zum Erklären des Betriebes der
vertikalen Ablenkschaltung der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 18 eine Ansicht ist, die nützlich zum Erklären des Betriebes der
vertikalen Ablenkschaltung der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 19 ein Schaltungsdiagramm, teilweise als Blockdiagramm, ist, das
eine Konfiguration einer Modifikation der vertikalen Ablenk
schaltung zeigt, die in Fig. 16 gezeigt ist;
Fig. 20 ein Schaltungsdiagramm, teilweise als Blockdiagramm, ist, das
eine Konfiguration einer Schaltung zur Bildsignalverarbeitung der
vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 21 eine Ansicht ist, die nützlich zum Erklären des Betriebes der
Schaltung zur Bildsignalverarbeitung der vorliegenden Erfindung
ist;
Fig. 22 eine Ansicht ist, die nützlich zum Erklären des Betriebes der
Schaltung der Bildsignalverarbeitung der vorliegenden Erfindung
ist;
Fig. 23 ein Blockdiagramm ist, das eine Konfiguration des modifizierten
Abschnittes des grundlegenden Ausführungsbeispieles der vor
liegenden Erfindung ist;
Fig. 24 ein Blockdiagramm ist, das eine Konfiguration des modifizierten
Abschnittes des grundlegenden Ausführungsbeispieles der vor
liegenden Erfindung ist;
Fig. 25 ein Wellenformdiagramm ist, das nützlich zum Erklären des
Betriebes des modifizierten Abschnittes des grundlegenden Aus
führungsbeispieles ist, das in Fig. 24 gezeigt ist;
Fig. 26 ein Schaltungsdiagramm ist, das eine Konfiguration einer Fokus
schaltung der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 27 ein Schaltungsdiagramm, teilweise als Blockdiagramm, ist, das
eine Konfiguration der Schaltung zur Bildsignalverarbeitung der
vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 28 ein Wellenformdiagramm ist, das nützlich zum Erklären des
Betriebes der Schaltung zur Bildsignalverarbeitung ist, die in Fig.
27 gezeigt ist;
Fig. 29 ein Blockdiagramm ist, das eine Konfiguration einer phasensyn
chronen Schaltung eines anderen Ausführungsbeispieles der
vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 30 ein Wellenformdiagramm ist, das nützlich zum Erklären des
Betriebes der phasensynchronen Schaltung eines anderen Aus
führungsbeispieles der vorliegenden Erfindung ist, die in Fig. 29
gezeigt ist;
Fig. 31 ein Schaltungsdiagramm, teilweise als Blockdiagramm, ist, das
eine Konfiguration des wichtigen Abschnittes noch eines anderen
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 32 ein Wellenformdiagramm ist, das nützlich zum Erklären des
Betriebes noch eines anderen Ausführungsbeispieles ist, das in
Fig. 31 gezeigt ist;
Fig. 33 ein Wellenformdiagramm ist, das nützlich zum Erklären des
Betriebes noch eines anderen Ausführungsbeispieles ist, das in
Fig. 31 gezeigt ist;
Fig. 34 ein Wellenformdiagramm ist, das nützlich zum Erklären des
Betriebes noch eines anderen Ausführungsbeispieles ist, das in
Fig. 31 gezeigt ist;
Fig. 35 eine graphische Darstellung ist, die nützlich zum Erklären des
Betriebes noch eines anderen Ausführungsbeispieles ist, das in
Fig. 31 gezeigt ist;
Fig. 36 ein Schaltungsdiagramm, teilweise als Blockdiagramm, ist, das
eine Konfiguration einer Modifikation eines Sperrzustand-Detek
tors zeigt, der in Fig. 31 gezeigt ist;
Fig. 37 ein Schaltungsdiagramm, teilweise als Blockdiagramm ist, das
eine Konfiguration einer anderen Modifikation des Sperrzustand-
Detektors zeigt, der in Fig. 31 gezeigt ist; und
Fig. 38 ein Wellenformdiagramm ist, das nützlich ist zum Erklären des
Betriebes des Sperrzustand-Detektors ist, der in Fig. 37 gezeigt
ist.
Die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden
hiernach detailliert mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrie
ben werden, in denen die gleichen Teile durch die gleichen Bezugs
zeichen gekennzeichnet sind.
Fig. 1 zeigt eine Konfiguration des grundlegenden Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung. In den folgenden Figuren stellt jede ein
zelne durchgezogene Linie ein analoges Signal und jede doppelte durch
gezogene Linie ein digitales Signal dar. In Fig. 1 kennzeichnet das
Bezugszeichen 10 eine Eingangsklemme zum Empfangen eines Bildsigna
les, Bezugszeichen 11 kennzeichnet eine Eingangsklemme zum Empfangen
eines horizontalen synchronen Signales, Bezugszeichen 12 kennzeichnet
eine Eingangsklemme zum Empfangen eines vertikalen synchronen Signa
les, Bezugszeichen 13 kennzeichnet eine Eingangsklemme zum Empfangen
eines Bussignales, Bezugszeichen 14 kennzeichnet eine Abtastwandler-
Einrichtung und Bezugszeichen 15 kennzeichnet eine CRT (Kathoden
strahlröhre). Zusätzlich kennzeichnen die Bezugszeichen 16, 17, 18 und
19 Klemmen, die als Ausgangsklemmen des Abtastwandlers 14 verwendet
werden, und auch Eingangsklemmen der Anzeigeeinheit, die in der
darauffolgenden Stufe bereitgestellt ist. Diese Klemmen 16, 17, 18 und
19 entsprechen jeweils einem Bildsignal, einem horizontalen synchronen
Signal, einem vertikalen synchronen Signal und einem Bussignal. Das
Bezugszeichen 20 kennzeichnet eine wohlbekannte Schaltungseinrichtung
zum Verstärken des Bildsignales, das Bezugszeichen 21 kennzeichnet eine
wohlbekannte horizontale Ablenkschaltungs-Einrichtung und das Bezugs
zeichen 22 kennzeichnet eine vertikale Ablenkschaltungs-Einrichtung, die
eine Schaltung zum automatischen Korrigieren einer vertikalen S-förmigen
Verzerrung aufweist. Das Bezugszeichen 23 kennzeichnet eine wohl
bekannte Ablenkjoch-Einrichtung, die eine Ablenkspule und ähnliches
umfaßt. Das Bezugszeichen 24 kennzeichnet eine wohlbekannte Schal
tungseinrichtung zum Erzeugen einer hohen Spannung. In der Figur sind
sowohl der Abtastwandler 14 als auch die vertikale Ablenkschaltung 22
eigentümlich für die vorliegende Erfindung. Während die Details davon
später beschrieben werden, sind die wichtigen Punkte hier in Tabelle 1
wie folgt zusammengefaßt.
In Tabelle 1 bilden die unterstrichenen Punkte die wichtigen Merkmale
der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 zeigt eine Konfiguration eines konkreten Ausführungsbeispieles der
Abtastwandler-Einheit 14, die in dem grundlegenden Ausführungsbeispiel,
das in Fig. 1 dargestellt ist, bereitgestellt ist. In der Figur kennzeichnen
die Bezugszeichen 10, 11, 12, 13, 16, 17, 18 und 19 die gleichen Bauele
mente wie diejenigen, die in Fig. 1 gezeigt sind. Eine gepunktete Linie
40 umgibt eine Schaltungseinrichtung zum Vereinigen einer ausgegebenen
horizontalen Frequenz, eine gepunktete Linie 45 umgibt eine Schaltungs
einrichtung zum Umwandeln eines Verhältnisses der horizontalen Aus
gangsperiode, eine gepunktete Linie 49 umgibt eine Schaltungseinrichtung
zum Umwandeln einer ausgegebenen vertikalen Frequenz und eine
gepunktete Linie 50 umgibt eine Schaltungseinrichtung zum Umwandeln
eines Verhältnisses einer vertikalen Austastperiode. Ein Signal, das zu
einem Eingangsabschnitt jeder der Blöcke, die in Fig. 4 gezeigt sind,
eingegeben wird, und das durch das Bezugszeichen "C" gekennzeichnet
ist, stellt einen Takttrigger dar, das Bezugszeichen "R", das an den
Eingangs- oder Ausgangsabschnitt geschrieben ist, bedeutet Rücksetzen
und das Bezugszeichen "E" bedeutet Freigabe.
Das Bezugszeichen 25 kennzeichnet einen Zähler; der arbeitet, um ein
eingegebenes horizontales Impulssignal zu zählen, und der durch ein
eingegebenes vertikales Impulssignal zurückgesetzt wird. Daher wird von
dieser Ausgangsklemme 26 das Signal, das sich auf die Gesamtanzahl
von Abtastzeilen (SI) eines eingegebenen Signales bezieht, ausgegeben.
SI ist gleich der Summe der Anzahl von Abtastzeilen für die Bildanzeige
des Eingangssignales des Signales (SIP) und der Anzahl der Abtastzeilen
für die Rücklaufzeilen (SIB). Die Bezugszeichen 26, 30, 33, 47, 48, 52,
53, 57 und 61 kennzeichnen Busanschlußklemmen, die mit einer bidirek
tionalen Busanschlußklemme 55 eines Mikroprozessors 54 verbunden sind.
Demgemäß wird das Signal, das sich auf die Gesamtanzahl von Ab
tastzeilen des Eingangssignales (SI) bezieht, zu dem Mikroprozessor 54
übertragen, damit es in einem Register (der Klarheit der Zeichnung
halber nicht in der Figur gezeigt) gespeichert wird, das in dem Mikro
prozessor 54 bereitgestellt ist.
Das Bezugszeichen 27 kennzeichnet einen Phasendetektor; das Bezugs
zeichen 28 kennzeichnen einen spannungsgesteuerten Oszillator (hiernach
kurz als ein "VCO" bezeichnet), das Bezugszeichen 29 kennzeichnet einen
Zähler und das Bezugszeichen 31 kennzeichnet ein spannungsgesteuertes
Verzögerungselement. Das spannungsgesteuerte Verzögerungselement 31
ist in Fig. 4 zwischen dem Phasendetektor 27 und dem Zähler 29 bereit
gestellt. Das spannungsgesteuerte Verzögerungselement 31 kann jedoch
alternativ zwischen der Eingangsklemme 11 für das horizontale synchrone
Signal und dem Phasendetektor 27 bereitgestellt sein. Diese Bauelemen
te 27, 28, 29 und 31 bilden eine erste PLL (eine erste phasenverriegelte
Schleife). Die Frequenz des Eingangsimpulses zu der ersten PLL ist
durch fHI dargestellt und liegt in dem Bereich von 32 kHz bis 100 kHz.
Der Zählendpunkt (DI) des Zählers 29 ist in der Form einer Ziffer aus
11 Bits von der Anschlußklemme 30 eingestellt. DI ist die Summe der
Anzahl von Bildelementen zum Anzeigen des eingegebenen Bildsignales
DIP und der Anzahl von Bildelementen für die Rücklaufzeilen DIB.
Daher ist die Oszillationsfrequenz fCI des VCO 28 durch DI·fHI
dargestellt. Der Zähler 29 gibt zumindest drei Ausgangssignale aus,
deren jeweilige Frequenzen, wie in der Figur gezeigt, fCI, fCI/8 und fHI
sind. Das spannungsgesteuerte Verzögerungselement 31 kann konkret
durch einen Mono-Multivibrator realisiert sein, der in der Lage ist, die
Impulsbreite davon zu steuern. Der variable Bereich der Verzögerungs
zeit des spannungsgesteuerten Verzögerungselementes 31 ist so eingestellt,
daß er die umgekehrte Zahl von fCI, d. h. die Taktperiode T, überdeckt.
Der Verzögerungszeitbetrag ist durch die Ausgabe eines D/A-Wandlers
32 bestimmt. Die Eingabe zu dem A/D-Wandler 32 wird von der
Anschlußklemme 33 eingestellt. Im vorhergehenden ist die Beschreibung
der ersten PLL vervollständigt worden.
Das Bezugszeichen 34 kennzeichnet einen A/D-Wandler; das Bezugs
zeichen 35 kennzeichnet einen Seriell-Parallel-Wandler mit einem Verhält
nis von 1 : 8 in der darauffolgenden Stufe, das Bezugszeichen 36 kenn
zeichnet digitale Speichereinrichtungen in der darauffolgenden Stufe, das
Bezugszeichen 37 kennzeichnet einen Parallel-Seriell-Wandler mit einem
Verhältnis von 8 : 1 in der darauffolgenden Stufe und das Bezugszeichen
38 kennzeichnet einen D/A-Wandler in der darauffolgenden Stufe. Was
die Eingangssignale zu dem Seriell-Parallel-Wandler 35 betrifft, stellt CI
einen Serientakttrigger für die Eingabe und CO einen parallelen Takt
trigger für die Ausgabe dar. Die Eingangssignale von der oberen Seite
zu der digitalen Speichereinrichtung 36 bedeuten die Schreibeingaben.
In dieser Verbindung stellen HR und VR das horizontale Rücksetzim
pulssignal bzw. das vertikale Rücksetzimpulssignal dar. Die Eingangs
signale von der unteren Seite zu der digitalen Speichereinrichtung 36
bedeuten die Leseeingaben. In dieser Verbindung stellen HR und VR
jeweils das horizontale Rücksetzimpulssignal und das vertikale Rücksetz
impulssignal dar.
Das Bezugszeichen 41 kennzeichnet einen Impulsgenerator; der arbeitet,
um einen Impulszug mit einer festen Frequenz fHO (ungefähr 100 kHz)
zu erzeugen. Das Bezugszeichen 42 kennzeichnet einen Phasendetektor;
das Bezugszeichen 43 kennzeichnet einen spannungsgesteuerten Oszillator
und das Bezugszeichen 44 kennzeichnet einen Zähler; von dem ein
Zählendpunkt Do von einer Schaltung 45 zum Umwandeln eines Verhält
nisses einer horizontalen Austastperiode angelegt ist. Die Bauelemente
42, 43 und 44 bilden eine zweite PLL, die zumindest drei Ausgangs
impulssignale mit jeweiligen Frequenzen von fCO, fCO/8 und fHO ausgibt.
Diese Impulssignale sind, wie es schon beschrieben worden ist, sowohl an
den digitalen Speicher 36 als auch an den Parallel-Seriell-Wandler 37
angelegt. Zu den Buseingangsklemmen 47 und 48 der Schaltung 45 zum
Umwandeln des Verhältnisses der horizontalen Austastperiode werden
jeweils das Signal, das sich auf die Anzahl von Bildelementen für die
Wiedergabe DOP pro Abtastzeile bezieht, und das Signal, das sich auf
die Anzahl von Bildelementen für die Rücklaufzeilen DOB pro Abtastzei
le bezieht, jeweils eingegeben. Das Bezugszeichen 46 kennzeichnet einen
Addierer; von dem eine Ausgabe Do die Summe von DOP und DOB ist.
In dem Falle, bei dem das Verhältnis der horizontalen Verbreiterung des
wiedergegebenen Bildes auf 1 eingestellt ist, ist der Wert von DOP gleich
dem Wert von DIP (30) eingestellt, wie oben beschrieben worden ist,
und der Wert von DOB ist auf solch eine Weise eingestellt, daß der
Wert von DOB/fco ungefähr gleich dem Wert der horizontalen Austast
periode der Anzeigeeinheit in der darauffolgenden Stufe ist. Wenn der
Wert des Verhältnisses der horizontalen Austastperiode DIB/Do des
wiedergegebenen Bildes größer als DIB/DI des eingegebenen Bildsignales
ist, kann das Erhöhen des Verhältnisses der horizontalen Austastperiode
erreicht werden. Normalerweise ist der Wert von DIB/DI ungefähr 1/6.
In der vorliegenden Erfindung ist der Wert von DOB/Do in dem Bereich
von ungefähr 1/5 bis ungefähr 1/3 eingestellt. Als ein Ergebnis kann
die Vergrößerung bis 1,2 oder mehr verbessert werden. In anderen
Worten, die Amplitude des oben genannten horizontalen Rücklaufimpuls
signales der Anzeigeeinheit in der darauffolgenden Stufe kann um unge
fähr 20% oder mehr reduziert werden. Im allgemeinen ist die kon
sumierte Leistung des Umschaltens des horizontalen Ausgangstransistors
der CRT-Anzeigevorrichtung, wie es wohlbekannt ist, proportional zu der
Amplitude des horizontalen Rücklaufimpulssignales und umgekehrt pro
portional zu der Impulsbreite davon. Daher kann auf der Basis der
oben genannten Verbesserung die konsumierte Leistung um ungefähr
40% oder mehr reduziert werden.
Das ausgegebene horizontale Impulssignal, das die Frequenz fHO des
Zählers 44 hat, wird zu der Anzeigeeinheit in der darauffolgenden Stufe
über ein SR-Flip-Flop 59, einen Zähler 56, einen Mono-Multivibrator 58
und eine Anschlußklemme 17 geliefert, die in den darauffolgenden Stufen
bereitgestellt sind. Der Zählendwert des Zählers 56 wird von der An
schlußklemme 57 geliefert und in Übereinstimmung mit diesem Zählendwert
wird die Anstiegszeitgabe des ausgegebenen horizontalen Impulses
17 bestimmt. Auf der Basis des resultierenden Wertes wird die horizon
tale Position des wiedergegebenen Bildes eingestellt.
Das ausgegebene horizontale Impulssignal des Zählers 44 wird weiter zu
einer Einheit 49 zum Umwandeln einer ausgegebenen vertikalen Fre
quenz übertragen, die konkret ein 11-Bit-Zähler ist. Der Zählendpunkt
des 11-Bit-Zählers wird von einer Einheit 50 eingegeben, um das Ver
hältnis einer vertikalen Austastperiode umzuwandeln. Die Schaltungsein
richtung 50 zum Umwandeln eines Verhältnisses einer vertikalen Austast
periode umfaßt einen Addierer 51 und Eingangsklemmen 52 und 53.
Das Signal, das sich auf die Anzahl von Abtastzeilen für die ausgegebe
ne Wiedergabe SOP bezieht, und das Signal, das sich auf die Anzahl von
Abtastzeilen für die ausgegebenen Rücklaufzeilen SOB bezieht, werden zu
den Eingangsklemmen 52 bzw. 53 eingegeben, und der Addierer 51 gibt
das Signal, das sich auf die Summe So dieser Zahlen bezieht, aus. Der
Wert von SOB ist so eingestellt, daß der Wert von SOB/fHO ungefähr
gleich dem Wert TVB der vertikalen Austastperiode (normalerweise
ungefähr 500 µs) der Anzeigeeinheit in der darauffolgenden Stufe wird.
Da fHO ungefähr 100 kHz ist und der Wert von SOB ungefähr 50 ist.
Der Wert von SOP ist, in dem Fall, bei dem das vertikale Vergröße
rungsverhältnis des wiedergegebenen Bildes 1 ist, gleich dem oben er
wähnten SIP gesetzt. Das Verhältnis der vertikalen Austastperiode des
eingegebenen Bildsignales ist auf der Basis des Verhältnisses von SIB zu
SI, d. h. SIB/SI, definiert, und das des Ausgangssignales ist auf der Basis
von SOB/So definiert. In dem Fall, bei dem das eingegebene Bildsignal
ein Fernsehsignal eines Fernsehsystems mit hoher Qualität ist, ist fHI
ungefähr 32 kHz, SIB ist ungefähr 45 und SI ist ungefähr 563. In dem
oben erwähnten Falle ist das Verhältnis von SOB/SI 45/563 und das
Verhältnis von SOB/So ist 50/(563 - 45 + 50). Daher wird das letztere
größer als das vorherige. Das heißt, die Schaltung 50, die in Fig. 4
gezeigt ist, arbeitet als eine Wandlereinrichtung des Verhältnisses einer
vertikalen Austastperiode.
Das Ausgangssignal der Schaltungseinrichtung 49 zum Umwandeln einer
ausgegebenen vertikalen Frequenz wird zu der Anzeigeeinheit in der
darauffolgenden Stufe über ein SR-Flip-Flop 63, einen Zähler 60, einen
Mono-Multivibrator 62 und eine Endklemme 18 übertragen. Der Zäh
lendwert des Zählers 60 wird von der Endklemme 61 geliefert und in
Übereinstimmung mit diesem Zählendwert wird die Anstiegszeitgabe des
ausgegebenen vertikalen Impulssignales 18 bestimmt. Dann wird auf der
Basis des resultierenden Wertes, der sich auf diese Anstiegszeitgabe
bezieht, die vertikale Position des wiedergegebenen Bildes eingestellt.
Die Ausdrücke, die in der oben genannten Beschreibung mit Bezug auf
Fig. 4 benutzt worden sind, sind zusammen als Ausdrücke (1) bis (11)
wie folgt gezeigt.
SI ≡ SIP + SIB (1)
wobei SI die Gesamtanzahl von Abtastzeilen des eingegebenen Bildsigna
les ist, SIP die Anzahl von Abtastzeilen für die Bildanzeige des eingege
benen Bildsignales ist und SIB die Anzahl von Abtastzeilen für die
vertikalen Rücklaufzeilen des eingegebenen Bildsignales ist.
So ≡ SOP + SOB (2)
wobei das Suffix "o" die Ausgabe bedeutet und demgemäß die Bedeutun
gen der einzelnen Begriffe die gleichen sind, wie diejenigen des Aus
druckes (1), mit der Ausnahme, daß die Eingabe durch die Ausgabe
ersetzt ist.
DI ≡ DIP + DIB (3)
wobei DI die Gesamtanzahl von Bildelementen pro Abtastzeile des
eingegebenen Bildsignales ist, DIP die Anzahl von Bildelementen für die
Anzeige pro Abtastzeile des eingegebenen Bildsignales ist, und DIB die
Anzahl von Bildelementen für die vertikalen Rücklaufzeilen pro Ab
tastzeile des eingegebenen Bildsignales ist.
Do ≡ DOP + DOB (4)
wobei das Suffix "o" die Ausgabe bedeutet und demgemäß die Bedeutun
gen der einzelnen Begriffe die gleichen sind, wie diejenigen des Aus
druckes (3), mit Ausnahme, daß die Eingabe durch die Ausgabe ersetzt
ist.
RVI ≡ SIB/SI (5)
RVO ≡ SOB/So (6)
= TVB/fVO (7)
RHI ≡ DIB/DI (8)
SOB = TVB fHO ≒ 500 µs 100 kHz = 50 (11)
RH/V I/O stellt das Verhältnis der horizontalen Austastperiode zu der
vertikalen Austastperiode der eingegebenen und ausgegebenen Signale
dar.
Das Zeitdiagramm des Schreibens/Lesens der Daten in die bzw. von der
digitalen Speichereinrichtung 36 in dem oben genannten grundlegenden
Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 5A, 5B und 5C gezeigt. In diesen
Figuren stellt die Achse der Abszisse die Zeit (t) in Einheiten der
Rahmenperiode des Eingangssignales und die Ordinatenachse die Speiche
radressen dar.
Ein Beispiel, das in Fig. 5A gezeigt ist, zeigt einen spezifischen Fall, bei
dem die eingegebenen und ausgegebenen vertikalen Frequenzen 60 Hz
bzw. 75 Hz sind, und wobei die eingegebenen und ausgegebenen horizon
talen Frequenzen 80 kHz bzw. 100 kHz sind.
Ein Beispiel, das in Fig. 5B gezeigt wird, zeigt den spezifischen Fall, bei
dem die eingegebenen und ausgegebenen vertikalen Frequenzen 60 Hz
bzw. 120 Hz sind, und wobei die eingegebenen und ausgegebenen hori
zontalen Frequenzen 51 bzw. 100 kHz sind.
Ein Beispiel, das in Fig. 5C gezeigt ist, zeigt den spezifischen Fall, bei
dem die eingegebenen und ausgegebenen vertikalen Frequenzen 60 Hz
bzw. 150 Hz sind, und bei dem die eingegebenen und ausgegebenen
horizontalen Frequenzen 41 kHz bzw. 100 kHz sind.
In den Fig. 5A, 5B und 5C stellen die durchgezogenen Linien W1, W2,
W3, W4 und W5 den jeweiligen Schreib-Zeitablauf und die gepunkteten
Linien R1, R1′, R1′′, R2, R2′, R2′′, R3, R3′, R4 und R4′ den jeweiligen
Lese-Zeitablauf dar. Zum Beispiel entsprechen die gepunkteten Linien
R2, R2′ und R2′′ jeweils den ersten, zweiten und dritten Leseoperationen
für den zweiten Schreibrahmen. Im vorhergehenden ist die Beschreibung
bezüglich der Fig. 5 vervollständigt worden. Die oben genannte Be
schreibung wurde mit Bezug auf den Fall gegeben, bei dem sowohl das
Verhältnis der horizontalen als auch der vertikalen Bildvergrößerung des
ausgegebenen wiedergegebenen Bildes auf 1 gesetzt ist.
Die Beschreibung wird hiernach mit Bezug auf den Fall gegeben, bei
dem das Bildvergrößerungsverhältnis entweder gleich oder größer als 1,
oder gleich oder kleiner als 1 gesetzt ist. In dem Fall, bei dem das
Verhältnis der horizontalen Bildvergrößerung MH und das Verhältnis der
vertikalen Bildvergrößerung MV ist, wenn das Signal, das sich auf die
Anzahl von Bildelementen für die Ausgabeanzeige (Dop) bezieht, und
das Signal, das sich auf die Anzahl von Abtastzeilen für die Ausgabe
anzeige (Sop) bezieht, die jeweils zu den oben erwähnten Anschluß
klemmen 47 und 52 von Fig. 4 eingegeben werden, so bereitgestellt sind,
daß sie die folgenden Gleichungen (12) bzw. (13) erfüllen.
Die Signale, die sich auf die Werte MH und MV beziehen, werden von
außen zu den Eingangsklemmen 13 des Mikroprozessors 54, der in Fig.
4 gezeigt ist, eingegeben, die Berechnungen der Gleichungen (12) und
(13) werden in dem Mikroprozessor 54 ausgeführt und die resultierenden
Signale werden, wie es schon beschrieben worden ist, zu der bidirektio
nalen Busklemme, die in Fig. 4 gezeigt ist, übertragen.
Während in Übereinstimmung mit der Änderung im Dop und Sop, wie
in den Gleichungen (14) bis (19) gezeigt, sowohl die Lesetaktfrequenz
fco als auch die ausgegebene vertikale Frequenz fvo geändert werden,
wird die ausgegebene horizontale Frequenz fHO konstant gehalten.
fCI ≡ (DIP+DIB)fHI (14)
fCO ≡ (DOP+DOB)fHO (15)
In diesem Zusammenhang sind fHO, SOB, RHO und THB feste Kon
stanten.
In den obigen Gleichungen, wie zuvor beschrieben, ist fHO ungefähr 100
kHz, SOB ungefähr 50 (siehe Gleichung (11)), das Verhältnis der hori
zontalen Abtastperiode RHO des ausgegebenen Bildsignales ist ungefähr
¼ (siehe Gleichung (9)) und die horizontale Austastperiode TH ist
ungefähr 2,5 µs.
Es sei bemerkt, daß in Fig. 4 in die Positionen A und B, die in der
Mitte der Signalleitungen zwischen der digitalen Speichereinrichtung und
den Eingangsklemmen für das horizontale und vertikale Rücksetzsignal
angeordnet sind, die Impulsverzögerungsschaltungen, die ähnliche Kon
figurationen wie diejenigen der Bauelemente 56 bis 59 und der Bauele
mente 60 bis 63 haben, jeweils eingefügt sind, wobei die Position des
wiedergegebenen Bildes verschoben werden kann.
Oben ist die Beschreibung des konkreten Ausführungsbeispieles der
Abtastwandler-Einheit des grundlegenden Ausführungsbeispieles der
vorliegenden Erfindung, das in Fig. 4 gezeigt ist, vervollständigt worden.
Als nächstes wird unten die Beschreibung mit Bezug auf das konkrete
Ausführungsbeispiel der Anzeigeeinheit des grundlegenden Ausführungsbei
spiels gezeigt werden.
Fig. 6 zeigt eine Konfiguration einer vertikalen Ablenkschaltung vom Typ
einer Frequenzkorrespondenz im großen Bereich als den Hauptabschnitt
22 der Anzeigeeinheit des grundlegenden Ausführungsbeispiels, das in
Fig. 1 gezeigt ist.
In der Figur sind die Anschlußklemmen 17, 18 und 19 die gleichen wie
diejenigen, die in den Fig. 1 und 4 gezeigt sind. Das Bezugszeichen 70
kennzeichnet einen Zähler; der arbeitet, um das eingegebene horizontale
Impulssignal zu zählen und der durch das eingegebene vertikale Impuls
signal rückgesetzt wird. Von dem Zähler 70 wird das Ausgangssignal,
das sich auf die Abtastzeilennummer Y bezieht, erhalten. Das Bezugs
zeichen 71 kennzeichnet eine Schaltung zum Umwandeln einer Koor
dinate, die arbeitet, um das Signal, das sich auf die Abtastzeilennummer
Y bezieht, in die Weltkoordinate V umzuwandeln. Die Weltkoordinate
bedeutet die Koordinate, die eine Eins-zu-Eins-Übereinstimmung zu der
Positionskoordinate des wiedergegebenen Bildes auf der CRT hat. Das
Bezugszeichen 75 kennzeichnet eine Schaltungseinrichtung zum Eliminie
ren der Verzerrung zweiter Ordnung und der Verzerrung dritter Ord
nung, die eine Schaltungseinrichtung bildet, um automatisch eine vertikale
S-förmige Verzerrung als einen Hauptabschnitt der vorliegenden Erfin
dung zu eliminieren. Das Bezugszeichen 78 kennzeichnet einen D/A-
Wandler; das Bezugszeichen 79 kennzeichnet einen negativen Rückkopp
lungsverstärker; das Bezugszeichen 80 kennzeichnet eine vertikale Ablenk
spule und das Bezugszeichen 81 kennzeichnet einen Widerstand zum
Erfassen einer vertikalen Ablenkschaltung. Die Spannung, die sich über
den Widerstand 81 entwickelt, wird zu einer invertierten Eingangsklemme
des negativen Rückkopplungsverstärkers 79 rückgekoppelt. Zu den
Eingangsklemmen 72, 73, 36 und 77 werden jeweils 1/SOP, SOB, K₂ und
K₃ von der Busklemme 19 des Mikroprozessors eingegeben.
Die Eingabe-/Ausgabe-Charakteristiken der Schaltungseinrichtung 71 zum
Koordinatenumwandeln und der Schaltungseinrichtung 75 zum Eliminieren
von Verzerrung sind in der Form von Gleichung (20) und (21) gezeigt,
VO = V+K₂V²K₃V³ (21)
wobei die Beziehung von K₃ ≒ 0,5 (sin Θv)² aufgebaut ist, wobei Θv den
vertikalen Ablenkwinkel darstellt.
Die Charakteristiken, die durch die Gleichung (20) ausgedrückt werden,
sind in der Form eines Graphen in Fig. 7 gezeigt. Wie aus Fig. 7
gesehen werden kann, arbeitet die Schaltungseinrichtung 71 zum Um
wandeln von Koordinaten, um den Wert Y (SOB zu SOB + Sop) des
Bildanzeigeintervalls in den Wert V der Weltkoordinate (der von -1 bis
zu + 1 reicht) umzuwandeln. Die Position am Zentrum des Bildschirms
entspricht dem Wert V von Null. Daher wird mit der automatischen
Folge, die unabhängig von sowohl der Anzahl von Abtastzeilen für die
Anzeige des ausgegebenen Bildes als auch die ausgegebene vertikale
Abtastfrequenz durchführt, die vertikale Amplitude des wiedergegebenen
Bildes festgehalten. Im Obigen ist die Beschreibung der Schaltungsein
richtung 71 zum Umwandeln von Koordinaten vervollständigt worden. In
der Gleichung (21) zum Erklären der Eliminierung der Verzerrung ist
die Konstante K₂ ein Faktor zum Eliminieren der vertikalen asymmetri
schen Verzerrung aufgrund der Streuung der Spule des Ablenkjoches 23,
das in Fig. 1 gezeigt ist. Normalerweise ist der Wert von K₂ Null. In
der Gleichung (21) ist die Konstante K₃ ein Faktor zum Eliminieren der
S-förmigen Verzerrung. Die Eingangs-/Ausgangs-Charakteristiken, die in
der Form von Gleichung (21) ausgedrückt sind, sind durch eine durch
gezogene Linie 82 von Fig. 8 gezeigt. Eine gepunktete Linie 82′ stellt
die gerade Linie dar; wenn K₃ Null ist. Der Unterschied zwischen der
durchgezogenen Linie und der gepunkteten Linie an jedem der Endpunk
te des Graphen ist gleich der Größe K₃ der Verzerrung dritter Ordnung.
Dieser Wert ist, wie in Gleichung (21) angegeben, gleich einem Wert,
der ungefähr 0,5 Mal so klein wie das Quadrat von sin Θv ist (Θv: der
vertikale Ablenkwinkel). Daher; wenn der Typ von CRT der verwendet
werden soll, bestimmt ist, wird der Wert von K₃ ein konstanter Wert
werden. Als ein Ergebnis wird die Arbeit des Einstellens beim Zu
sammenbau-Einstellprozeß unnötig. Zusätzlich werden die Ablenkspule
und der seriell verbundene Kondensator zum Korrigieren der S-förmigen
Verzerrung, die im Stand der Technik erforderlich waren, um die S-
förmige Verzerrung zu korrigieren, überhaupt nicht angewandt. Daher,
auch wenn die vertikale Frequenz merkbar bis zu dem Verhältnis von 1 : 3
oder mehr (60 Hz bis 180 Hz oder mehr) auf der Basis der obigen
Gleichung (16) verändert wird, ist die S-förmige Verzerrung immer stabil
eliminiert. In Fig. 6 ist die Beschreibung mit den Berechnungen der
Gleichungen (20) und (21) gegeben worden, die den Schaltungen 71 bzw.
75 zugewiesen sind, aus Gründen der Einfachheit der Beschreibung. Die
Prozedur kann jedoch auch so angepaßt werden, daß diese Berechnungen
durch den oben genannten Mikroprozessor 54, der in Fig. 4 gezeigt ist,
ausgeführt werden mit den Schaltungen 70, 71 und 75, die zusammen
bereitgestellt sind. Im Obigen ist die Beschreibung des Beispieles der
konkreten Konfiguration der Schaltungseinrichtung 22 für die vertikale
Ablenkung der Anzeigeeinheit, die das grundlegende Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, das in Fig. 1 gezeigt ist, bildet, vervollstän
digt worden.
Im Obigen ist die Beschreibung des grundlegenden Ausführungsbeispieles
der vorliegenden Erfindung praktisch beendet worden. In der Beschrei
bung der Fig. 1 und 4 ist das eingegebene Bildsignal in der Form eines
analogen Signales gezeigt worden. Alternativ könnte jedoch das eingege
bene Bildsignal ein digitales Signal sein. In diesem Falle ist es offen
sichtlich, daß der A/D-Wandler 34, der in Fig. 4 gezeigt ist, einfach
entfernt werden kann. Zusätzlich ist es in dem Fall, bei dem die
Bildsignaleingabe durch die drei primären Farbsignale R, G und B
gebildet ist, offensichtlich, daß nur die Bildsignalübertragungssysteme, die
den beiden Kanälen entsprechen, weiter addiert werden können. Außer
dem, in dem Fall, bei dem die Eingangsschnittstelle des Bildsignales vom
digitalen Typ ist, ist es auch offensichtlich, daß, um die Anzahl der
notwendigen Bits des digitalen Speichers 36 zu reduzieren, die Technolo
gie einer Verweis-Tabelle angewandt werden kann, die auf dem Gebiet
der Computertechnologie wohlbekannt ist. In diesem Zusammenhang ist
es auch offensichtlich, daß der Inhalt der Verweis-Tabelle, der angezeigt
werden soll, von der Computersignalquelle zu der Anzeigevorrichtung
über die Bildsignalübertragungsleitung für die vertikale Austastperiode des
Bildsignals übertragen werden kann.
Die Beschreibung der Fig. 4 und 6 ist unter der Annahme gegeben
worden, daß die Abtaststandards des Eingangssignales auf der Vollbildbe
trieb-Formel basieren. Dann ist es klar; daß für das Eingangssignal, das
auf der Halbbild-Formel basiert, die Modifikation des Anwendens des
Impulssignales mit der Frequenz von 2fH anstelle des Impulssignales mit
der Frequenz fH durchgeführt werden kann.
Der Wert des Verhältnisses der vertikalen Austastperiode (RVI in Glei
chung (5)) der meisten der Computersignalquellen liegt in dem Bereich
von 4% + 1%. Von der Ausgangsklemme des Zählers 25, der in Fig.
4 gezeigt ist, wird das Signal, das sich nur auf die Summe von (SIP +
SIB) bezieht, erhalten. Wenn diese Summe mit dem festen Wert von
0,04 multipliziert wird, wird der angenäherte Wert von SIB erhalten
werden. Als Ergebnis wird auch der ungefähre Wert von SIP bestimmt
werden. Dann ist es offensichtlich, daß durch Verwenden dieser Tatsa
che auf der Basis der Gleichung (16) die ausgegebene vertikale Frequenz
eingestellt werden kann.
Als nächstes zeigt Fig. 9 ein Beispiel der konkreten Konfiguration, die
für die Anwendung bei dem spannungsgesteuerten Oszillator 28, der in
Fig. 4 gezeigt ist, geeignet ist. Im allgemeinen, mit Bezug auf den
spannungsgesteuerten Oszillator; der eine hohe Frequenz hat, ist es
einfach, das Verhältnis der oberen Grenze zu der unteren Grenze der
Oszillationsfrequenz auf ungefähr 1,5 oder so festzulegen, aber es ist
schwierig, dieses Verhältnis auf einen Wert gleich oder größer als 3
festzulegen. Bei dem spannungsgesteuerten Oszillator; der in Fig. 9
gezeigt ist, ist die Vergrößerung des Verhältnisses der oberen Grenze zu
der unteren Grenze der Oszillationsfrequenz effektiv unter Verwendung
der Subtraktionsfunktion zwischen den Frequenzen durch eine Mischer
schaltung gefördert. In Fig. 9 bezeichnet das Bezugszeichen 83 einen
spannungsgesteuerten Oszillator; der eine Oszillationsfrequenz f1 von 320
MHz bis 450 MHz hat, das Bezugszeichen 84 kennzeichnend einen festen
Oszillator; der eine feste Oszillationsfrequenz f2 von 300 MHz hat, das
Bezugszeichen 85 kennzeichnet eine Mischerschaltung und das Bezugs
zeichen 86 kennzeichnet einen Tiefpaßfilter (einen LPF), der arbeitet, um
die Signalkomponente zu übertragen, die eine Frequenz hat, die gleich
oder kleiner als 150 MHz ist, und auch die Signalkomponente blockiert,
die eine Frequenz hat, die gleich oder größer als 300 MHz ist. In der
Ausgabe der Mischerschaltung 85 erscheinen die Signalkomponenten,
deren jeweilige Frequenzen (f1 + f2) und (f1 - f2) sind. Da der LPF
84 die Signalkomponente blockiert, die die Frequenz von (f1 + f2) hat,
wird nur die Signalkomponente davon ausgegeben, die die Frequenz von
(f1 - f2) hat. Die oberen und unteren Grenzen der Frequenz von (f1 -
f2) sind jeweils 150 MHz und 120 MHz und daher nimmt das Verhältnis
der oberen Grenze zu der unteren Grenze einen Wert an, der gleich
oder größer als 3 ist. Daher kann der spannungsgesteuerte Oszillator;
der in Fig. 9 gezeigt ist, als jeder der spannungsgesteuerten Oszillatoren
28 und 43, die in Fig. 4 gezeigt sind, angewandt werden.
Oben ist die Beschreibung der Fig. 9 und die detaillierte Beschreibung
des grundlegenden Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung
vervollständigt worden.
Als nächstes wird hiernach ein modifiziertes Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung mit Bezug auf Fig. 10 beschrieben werden. Das
modifizierte Ausführungsbeispiel, das in Fig. 10 gezeigt ist, ist auf solch
eine Weise konstruiert, daß automatisch die Phase des Abtasttaktes
gesetzt wird, der zu dem A/D-Wandler 34, der in Fig. 4 gezeigt ist,
eingegeben werden soll. Die Bauelemente, die außerhalb einer gepunk
teten Linie 37 in Fig. 10 veranschaulicht sind, sind die gleichen, wie
diejenigen die mit Bezug auf Fig. 4 beschrieben worden sind. Auf der
anderen Seite bilden die Bauelemente, die innerhalb der gepunkteten
Linie 37 veranschaulicht sind, eine Schaltungseinrichtung zum Erfassen
einer Phasenverschiebung des Abtasttaktes.
In Fig. 10 sind die Wellenformen bei einzelnen Knoten 120, 121, 122,
123, 124 und 125 durch die gleichen Bezugszeichen in dem Wellenform
diagramm, das in Fig. 11 gezeigt ist, bezeichnet (die Abszissenachse stellt
die Zeitbasis und T stellt einen Takt von fCI dar). Die Wellenformen
120 bis 123 der Fig. 11 zeigen den Fall, bei dem die Phase des Ab
tasttaktes normal ist, wohingegen die Wellenformen 120′ bis 125′ den
Fall zeigen, bei dem der interessierende Abtasttakt den normalen Ab
tasttakt um einen Phasenwinkel von 90° führt. Die Beschreibung wird
hiernach mit Bezug auf die Fig. 10 und 11 gegeben werden.
Das Bezugszeichen 98 kennzeichnet einen Inverter; der eine Zeitver
zögerung von ungefähr 1,5 ns hat, und das Bezugszeichen 99 kennzeich
net eine Exclusive-OR-Schaltung, von deren einer Ausgangsklemme das
höhere harmonische Impulssignal (2fCI), das eine Impulsbreite hat, die
zweimal größer als 1,5 ns ist, ausgeht. Die Bezugszeichen 100, 101 und
102 kennzeichnen jeweils Abtast- und Halteglieder; die Bezugszeichen 103
und 104 kennzeichnen jeweils unterschiedliche Verstärker; das Bezugs
zeichen 107 kennzeichnet eine Schaltung zum Ausgeben eines Mittel
wertes der zwei Eingaben und die Bezugszeichen 109 und 110 kenn
zeichnen Komparatoren, von denen jeder Pegel der Ausgangssignale
irgendeinen der drei Werte (z. B. + 1, 0 und -1) annimmt. Außerdem
kennzeichnet das Bezugszeichen 111 einen Multiplizierer; das Bezugs
zeichen 112 kennzeichnet einen Inverter; das Bezugszeichen 113 kenn
zeichnet einen Addierer und das Bezugszeichen 114 kennzeichnet einen
Zwischenspeicher. In den Ausgangsklemmen 122 und 123 der Kom
paratoren 110 und 109 erscheinen die Signale, die die jeweiligen Wellen
formen haben, die in Fig. 11 gezeigt sind. In dem Fall, bei dem die
Phase des Abtasttaktes normal ist, werden die Wellenformen 122 und
123 erhalten und in dem Falle, bei dem der interessierende Abtasttakt
den normalen Abtasttakt um den Phasenwinkel von 90 Grad anführt,
werden die Wellenformen 122′ und 123′ erhalten.
Da, wenn die Phase des Abtasttaktes normal ist, der Pegel der Wellen
form 133 immer Null ist, ist der Pegel des Ausgangssignales 124 des
Multiplizierers 111 in der darauffolgenden Stufe auch Null. Daher wird
der Pegel des Ausgangssignales des Addierers 113 überhaupt nicht ge
ändert.
Auf der anderen Seite ist der Pegel der Wellenform 123′ im Falle, bei
dem die Phase um 90 Grad führt, nicht Null. Daher hat die Ausgabe
124′ des Multiplizierers 111 in der darauffolgenden Stufe die Wellenform
124′, die in Fig. 11 gezeigt ist. Als ein Ergebnis wird der Pegel der
Ausgabe des Addierers 113 in der darauffolgenden Stufe, wie in der
Wellenform 125′ der Fig. 11 gezeigt, erhöht, da sowohl der Zwischen
speicher 114 als auch der Addierer 113 als eine digitale integrierende
Schaltung wirken. Jetzt wird in Fig. 10, wenn der Pegel der Ausgabe
des Addierers 113 erhöht ist, der Pegel der Ausgabe des D/A-Wandlers
32 erhöht, so daß die Verzögerungszeit des spannungsgesteuerten Ver
zögerungselementes 31 erniedrigt wird. Das ausgegebene Impulssignal
des spannungsgesteuerten Verzögerungselementes 31 muß in Phase mit
dem Eingangssignal zu dem Phasendetektor 27 sein, der in Fig. 4 gezeigt
ist. Daher wird die Phase des Eingangssignales des spannungsgesteuerten
Verzögerungselementes 31 gesteuert, so daß sie relativ verzögert ist. Das
heißt, die Phase des ausgegebenen Taktsignales der ersten PLL, die
durch die Bauelemente 27, 28 und 29 gebildet ist, wird gesteuert, so daß
sie für die angenommene Phasenführung von 90 Grad kompensiert ist.
Das heißt, die Phase des Abtasttaktsignales ist auf eine negative Rück
kopplungsweise stabilisiert.
Demgemäß kann mit der vorliegenden Anordnung die automatische
Stabilisierung der Phase des Abtasttaktsignales erreicht werden.
Wie in Fig. 10 gezeigt ist unter der Annahme, daß das eingegebene
Bildsignal P(t) und die Taktperiode T ist, das Signal an dem Knoten 122
ungefähr proportional zu P(t) - P(t - T), d. h. der Differenzwert der
Ordnung. Außerdem ist das Signal an dem Knoten 123 ungefähr pro
portional zu 0,5P(t) + 0,5P(t - T) - P(t - 0,5T), d. h. der Differenz
zweiter Ordnung. Als Ergebnis ist die Funktion der oben genannten
Phasenverschiebungs-Detektoreinrichtung durch Multiplizieren der Diffe
renz erster Ordnung mit der Differenz zweiter Ordnung bereitgestellt.
Einige einer bestimmten Art von Computersignalquellen sind von einem
Typ, bei dem das horizontale synchrone Signal auch gemeinsam über die
Leitung zum Übertragen des Bildsignales übertragen wird. Für die
Signalquellen dieser Art kann das horizontale synchrone Signal als das
eingegebene Signal der vorliegenden Detektoreinrichtung benutzt werden
anstelle des Bildsignales. Im obigen ist die Beschreibung des vorliegen
den Ausführungsbeispieles vervollständigt worden.
Fig. 12 zeigt eine Konfiguration eines modifizierten Ausführungsbeispieles
der Schaltungseinrichtung für die vertikale Ablenkung, die in Fig. 6
gezeigt ist, der Anzeigeeinheit in der einstellbaren Anzeigevorrichtung der
vorliegenden Erfindung. In der Figur sind die Bauelemente 18, 19, 79,
80 und 81 die gleichen wie diejenigen, die in Fig. 6 gezeigt sind. Das
Bezugszeichen 130 kennzeichnet einen Frequenzdiskriminator; der arbeitet,
um die Frequenz des eingegebenen vertikalen synchronen Impulssignales
zu unterscheiden, um eine Gleichspannung proportional zu der Frequenz
des vertikalen synchronen Impulssignales von seiner Ausgangsklemme
auszugeben. Das Bezugszeichen 131 kennzeichnet eine analoge integrie
rende Schaltung, die in der nächsten Stufe bereitgestellt ist, und ist
durch einen Operationsverstärker; einen Widerstand und einen Kondensa
tor gebildet. Daher wird die Ausgabe der analogen integrierenden
Schaltung 131 eine absinkende Spannung, deren Absinkgeschwindigkeit
proportional zu der Eingangsgleichspannung (d. h. der vertikalen Frequenz)
ist. Das Bezugszeichen 132 kennzeichnet einen analogen Schalter; der
parallel mit dem integrierenden Kondensator der integrierenden Schaltung
verbunden ist. Der analoge Schalter 132 ist nur für eine Zeitperiode
geschlossen, wenn das eingegebene vertikale synchrone Signal auf einem
Pegel von "H" ist, und ist für die anderen Zeitperioden geöffnet. Als
ein Ergebnis wird von der Ausgangsklemme der integrierenden Schaltung
131 ein sich verringerndes Sägezahnwellensignal erhalten, das synchron
mit dem vertikalen synchronen Signal ist. Das sich abschwächende
Sägezahnwellensignal wird dann zu der nicht invertierten Eingangsklemme
des negativen Rückkopplungsverstärkers 79 eingegeben. Die Ausgangs
klemme des negativen Rückkopplungsverstärkers 79 ist mit dem Wider
stand 81 verbunden, um einen Strom durch die vertikale Ablenkspule 80
zu erfassen. Zusätzlich kennzeichnet das Bezugszeichen 135 einen
Addierer; das Bezugszeichen 136 kennzeichnet eine Eingangsklemme zum
Empfangen des Signals, das sich auf die Konstante Ko bezieht, das
Bezugszeichen 137 kennzeichnet eine Quadrierschaltung, das Bezugszei
chen 138 kennzeichnet eine Multiplizierschaltung, Bezugszeichen 139
kennzeichnet eine Eingangsklemme zum Empfangen des Signales, das sich
auf die Konstante K₂ bezieht, das Bezugszeichen 140 kennzeichnet eine
Schaltung zum Erzeugen einer Wellenform, die eine S-förmige Verzer
rung korrigiert, das Bezugszeichen 141 kennzeichnet eine Multiplizier
schaltung, das Bezugszeichen 142 kennzeichnet eine Eingangsklemme zum
Empfangen des Signales, das sich auf die Konstante K₃ bezieht, das
Bezugszeichen 143 kennzeichnet einen zusammengebauten Block, der drei
D/A-Wandler hat, und die Bezugszeichen 136′, 139′ und 142′ kennzeich
nen drei Ausgangssignale des zusammengebauten Blocks aus D/A-Wand
lern. In diesem Zusammenhang werden die Ausgangssignale 136′, 139′
und 142′ jeweils zu den Anschlußklemmen 136, 139 und 142 geliefert.
Die detaillierten Konfigurationen der Quadrierschaltung 137 und der
Schaltung 140, die eine Wellenform zum Korrigieren einer S-förmigen
Verzerrung erzeugt, werden im Detail später beschrieben werden.
Die Ausgangsspannung Y die sich über den stromerfassenden Widerstand
81 entwickelt hat, wird zusammen mit den Signalen, die sich auf Ko,
K₂V² und K₃(V² - VM²)V beziehen, zu dem Addierer 135 eingegeben,
von dem eine Ausgangsklemme mit der invertierten Eingangsklemme des
negativen Rückkopplungsverstärkers 79 verbunden ist. Durch die Funk
tion des negativen Rückkopplungsverstärkers 79 wird der Strom, der
durch die vertikale Ablenkspule 80 fließt, proportional zu dem Rest, der
durch Subtrahieren von Ko, K₂V² und K₃(V² - VM²)V von dem Ein
gangssignal mit einer Sägezahnwellenform erhalten wird.
Daher hat der Strom eine Sägezahnwellenform, die ungefähr proportional
zu der Frequenz des vertikalen synchronen Impulssignales ist, das zu der
Anschlußklemme 18 eingegeben wird, und hat einen sich verringernden
Gradienten und hängt auch von Ko, K₂ und K₃ ab. Die Signale, die
sich auf die Werte von Ko, K₂ und K₃ beziehen, werden von der Ein
gangsklemme 19 des Bussignales eingegeben und so eingestellt, daß sie
jeweils die Position des wiedergegebenen Bildes, die Verzerrung zweiter
Ordnung und die S-förmige Verzerrung korrigieren. Demgemäß wird die
S-förmige Verzerrung unabhängig von der vertikalen Frequenz korrigiert.
Fig. 13 zeigt die konkreten Konfigurationen der Quadrierschaltung 137
und die Schaltung 140 zum Erzeugen einer Wellenform, die die S-förmi
ge Verzerrung korrigiert.
Fig. 14 zeigt die Wellenform der zugehörigen Knoten in Fig. 13. Das
heißt die Wellenformen an den Knoten 147, 148, 149 und 150 in Fig. 13
entsprechen den Wellenformen 147′, 148′, 149′ und 150′ der Fig. 14,
wobei die Abszissenachse die Zeitbasis ist. Der Eingangsknoten 147 von
Fig. 13 entspricht der Ausgangsspannung, die sich über den stromerfas
senden Widerstand 81 entwickelt hat. In der Figur kennzeichnen Be
zugszeichen 144 und 145 Multiplizierer und die Bauelemente 138, 139,
141 und 142 sind die gleichen, wie diejenigen, die mit Bezug auf Fig. 12
beschrieben worden sind. Das Bezugszeichen 146 kennzeichnet eine
Klammerschaltung, die durch einen gleichspannungsblockierenden Kon
densator; einen Entladungswiderstand und eine Klammerdiode gebildet ist.
Die Signale, die jeweils die vertikale synchrone Sägezahnwellenform
(gekennzeichnet durch das Bezugszeichen 147′ in Fig. 14) haben, werden
jeweils zu den beiden Eingangsklemmen des Multiplizierers 144 eingege
ben, wobei von einer dessen Ausgangsklemmen das Signal mit der
parabelförmigen Wellenform (gekennzeichnet durch Bezugszeichen 148′ in
Fig. 14) ausgegeben wird. Das heißt, der Multiplizierer 145 dient als
die Quadrierschaltung. Das ausgegebene Signal des Multiplizierers 145
wird einer Pegelverschiebung durch die Klammerschaltung 146 unter
worfen, um als das Signal mit der Wellenform 149′, das in Fig. 14
gezeigt ist, ausgegeben zu werden. Das Signal, das die Wellenform 149′
hat, wird mit dem Signal, das die Sägezahnwellenform 147′ hat, in dem
Multiplizierer 145 multipliziert, um das Signal zu erzeugen, das die
Wellenform hat, die die S-förmige Verzerrung korrigiert, d. h. die Wellen
form 150′. Im obigen ist die Beschreibung der Fig. 13 und 14 vervoll
ständigt worden. Außerdem ist zuvor die Beschreibung der Fig. 12
vervollständigt worden.
Fig. 15 zeigt eine Konfiguration der Schaltung für eine horizontale
Ablenkausgabe, die dazu geeignet ist, mit der vorliegenden Erfindung
verwendet zu werden. In der Figur sind die Bauelemente 1, 2, 3, 4, 5
und 7 die gleichen, wie die des Standes der Technik, der mit Bezug auf
Fig. 2 beschrieben worden ist. Das Bezugszeichen 8′ kennzeichnet einen
festen Kondensator zum Korrigieren der horizontalen S-förmigen Ver
zerrung. Während in dem Stand der Technik der Kapazitanzwert solch
eines Kondensators umgeschaltet werden mußte, damit er umgekehrt
proportional zu dem Quadrat der horizontalen Frequenz ist, kann in der
vorliegenden Erfindung der feste Kapazitanzwert verfügbar sein. Das
Bezugszeichen 6′ kennzeichnet eine variable Energiequelle, deren varia
bler Bereich darauf reduziert sein kann, daß er sehr viel kleiner ver
glichen mit dem im Stand der Technik ist (ungefähr 10%). Eine An
schlußklemme 151 ist mit der Ausgangsklemme der Schaltung 71 ver
bunden, die in Fig. 6 gezeigt ist. An dieser Anschlußklemme 151 wird
eine sägezahnwellenförmige digitale Spannung erhalten, die eine Eins-zu-
Eins Übereinstimmung zu der vertikalen Position auf dem wiedergegebe
nen Bild hat. Das Bezugszeichen 152 kennzeichnet eine ein Quadrat
berechnende Schaltung und das Bezugszeichen 152′ kennzeichnet einen
D/A-Wandler; von dessen Ausgangsklemme ein parabelförmiges Wellensi
gnal erhalten wird. Das Bezugszeichen 153 kennzeichnet einen Inverter;
von dessen Ausgangsklemme ein vertikales synchrones parabelförmiges
Wellensignal mit einer negativen Polarität erhalten wird. Die Spannung
der Energiequelle 6′ wird durch das parabelförmige Wellensignal modu
liert. Der Modulationsfaktor davon ist auf ungefähr 0,5 Mal so klein
wie das Quadrat von sim Θv (Θv: der vertikale Ablenkwinkel) gesetzt. Im
obigen ist die Beschreibung der Fig. 15 vervollständigt worden.
In den Fig. 1 und 4, die jeweils das grundlegende Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigen, wird die Buseingangsklemme zum
Empfangen des zugeordneten Signales von außerhalb als die Anschluß
klemme 13 verwandt. Diese Anschlußklemme kann jedoch mit der
Busanschlußklemme der Computersignalquelle verbunden sein. Als
Ergebnis kann die Anzeigevorrichtung von der Tastaturseite des Compu
ters gesteuert werden. Das heißt, von dieser Anschlußklemme können
sowohl die Daten, die sich auf die Abtastzeilenzahlen beziehen als auch
die Daten, die sich auf die Punktzahlen beziehen, bezüglich dem Start
punkt der oberen linken diagonalen Ecke und dem Endpunkt der unte
ren rechten Diagonalen geliefert werden. Basierend auf diesen Daten
können sowohl das Signal, das sich auf die Gesamtzahl von Abtastzeilen
(So) der Abtastwandler-Einheit bezieht, als auch das Signal, das sich auf
die Gesamtzahl der Bildelemente pro horizontaler Periode (Do) davon
bezieht, zu den Anschlußklemmen 47, 48, 52 und 53 über die Anschluß
klemme 55, die mit Bezug auf Fig. 4 beschrieben worden ist, geliefert
werden.
Die vertikale Frequenz der Signalquelle des Computers und ähnliches,
das verwendet wird, indem es mit der Anzeigevorrichtung der vorliegen
den Erfindung kombiniert wird, wird nicht notwendigerweise auf den
Wert (60 bis 80 Hz) des Standes der Technik festgelegt. Es wird eher
empfohlen, daß die vertikale Frequenz reduziert wird, während die
horizontale Frequenz der Signalquelle festgehalten wird. Zum Beispiel
wird das Signal, das sich auf das bewegende Bild bezieht, und durch 500
Abtastzeilen angezeigt werden soll, bei der horizontalen Frequenz von 32
kHz und einer vertikalen Frequenz von 60 Hz gesandt, das Signal, das
sich auf das Standbild bezieht, und das durch 1000 Abtastzeilen angezeigt
werden soll, wird bei der horizontalen Frequenz von 32 kHz und der
vertikalen Frequenz von 30 Hz gesandt, und das Signal, das sich auf ein
Standbild mit superhoher Definition bezieht, und das durch 1500 Ab
tastzeilen angezeigt werden soll, wird bei der horizontalen Frequenz von
32 kHz und der vertikalen Frequenz von 20 Hz gesandt. Die Anzeige
vorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt diese Signale auf ihrem
Bildschirm bei der horizontalen Ablenkfrequenz von 100 kHz an und
auch bei den vertikalen Ablenkfrequenzen von ungefähr 180 Hz, ungefähr
90 Hz bzw. ungefähr 60 Hz. Die Computersigna 53097 00070 552 001000280000000200012000285915298600040 0002004432755 00004 52978lquelle ist mit der
Anzeigevorrichtung auf der Basis solch einer Formel verbunden, wobei es
möglich ist, die Menge interferierender Radiowellen einer hohen Fre
quenz zu reduzieren, die von der verbindenden Übertragungsleitung in
die Luft ausgestrahlt wird. Außerdem ist es möglich, die Aufgabenmen
ge zu reduzieren, die ausgedehnt ist, um das Bild auf der Computerseite
zu senden, und es ist auch möglich, diese Fähigkeit für ein effektiveres
Feld zu benutzen.
Fig. 16 zeigt ein Beispiel der konkreten und detaillierten Konfigurationen
einer Ausgabeeinheit des negativen Rückkopplungsverstärkers 79 und
einer vorverstärkten Rücklaufschaltung, um die vertikalen Rücklaufzeilen
zu beschleunigen, die in der vertikalen Ablenkschaltung der vorliegenden
Erfindung, die in Fig. 6 gezeigt ist, angewandt werden.
In der Figur sind die Bauelemente 79, 80 und 81 die gleichen, wie
diejenigen, die in Fig. 6 gezeigt sind. Das Bezugszeichen 160 kenn
zeichnet eine Vorverstärkereinheit einer Eingabeeinheit des negativen
Rückkopplungsverstärkers 79 und das Bezugszeichen 161 kennzeichnet
eine Gegentaktverstärkereinheit. Das Bezugszeichen 162 kennzeichnet
einen Kondensator für die Rücklauf-Resonanz. Zusätzlich kennzeichnen
die Bezugszeichen 70′, 71′, 75′ und 78′ eine Einheit zum Erzeugen einer
Wellenform, die im wesentlichen den Einheiten 70, 71, 75 und 78 ent
sprechen, die in Fig. 6 gezeigt sind. Die davon ausgegebene Wellenform
163 entspricht einer Wellenform 163, die in Fig. 17 gezeigt und durch
eine durchgezogene Linie dargestellt ist. In Fig. 17 stellt die Abszissen
achse t die Zeit und die Ordinatenachse die Spannung dar. Eine
Wellenform 164, die durch eine gepunktete Linie dargestellt ist, zeigt die
Ausgangsspannung, die sich über den stromerfassenden Widerstand 180
entwickelte. In Fig. 17 ist die Zeitperiode, die von t0 bis t2 reicht, die
vertikale Austastperiode und die Zeitperiode, die von t2 bis zu t3 reicht,
ist die vertikale Abtastperiode. Für die Zeitperiode, die von t0 bis t1
reicht, ist die Spannung der Wellenform 163 ungefähr -1,4 V. Diese
Spannung wird von der Einheit zum Erzeugen einer Wellenform erzeugt,
um die vertikale Rücklaufzeilen-Vorverstärkung bereitzustellen. Da das
Erzeugen solch einer Wellenform einfach durch die digitale Schaltungs
technologie erreicht wird, ist die detaillierte Konfiguration der Schaltung
davon aus Gründen der Einfachheit nicht veranschaulicht. Wie in Fig.
17 gezeigt, folgt, durch die negative Rückkopplungsfunktion des negativen
Rückkopplungsverstärkers 79, jede der Wellenformen von sowohl dem
Strom, der durch die vertikale Ablenkspule fließt, als auch der Ausgangs
spannung 164, die sich über den Erfassungswiderstand entwickelte, der
Wellenform 163. Als nächstes wird hiernach der Betrieb davon im
Detail beschrieben werden. Der Zeitpunkt t = 0 entspricht der führen
den Flanke des vertikalen synchronen Signals. Zu diesem Zeitpunkt ist,
mit Bezug auf die Wellenformen 163 und 164, die Spannung -1 V und
der vertikale Ablenkstrom ist -0,5 A. In der zweiten Hälfte der Zeit
periode, die von t0 bis t1 reicht, ist der vertikale Ablenkstrom -0,57 A.
Die Beziehung zwischen dem vertikalen Ablenkstrom und der Position
auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit ist in Fig. 18 gezeigt. In Fig. 18
kennzeichnet das Bezugszeichen 165 einen Bildschirmrahmen. Der Strom
von 0,5 A entspricht dem oberen Abschnitt des Bildschirms, der Strom
von 0 A entspricht dem zentralen Abschnitt des Bildschirms, der Strom
von -0,5 A entspricht dem unteren Abschnitt des Bildschirms und der
Strom von -0,57 A entspricht dem Äußeren des unteren Abschnittes des
Bildschirmrahmens. Gerade nach dem Ablaufen der Zeit t1 wird der
vertikale Rücklauf gestartet. Die Zeitperiode, die von t1 bis zu t2
reicht, entspricht der Rücklaufperiode. In diesem Zusammenhang, für
die erste Hälfte der Zeitperiode, die von t1 bis zu t2 reicht, wenn die
vertikale Ablenkspule 80 mit dem Kondensator 162 für die Resonanz für
die halbe Periode von ungefähr 0,3 ms in Resonanz ist, wird der Strom
dazu veranlaßt, von der Spule 80 in den Kondensator 162 zu fließen,
und für die zweite Hälfte davon wird der Strom dazu veranlaßt, in die
entgegengesetzte Richtung zu fließen, d. h. von dem Kondensator 162 in
die Spule 80. Der Strom I1 (-0,57 A) zum Zeitpunkt t1 wird zusammen
mit dem Ablauf der Zeit um ungefähr 13% zu dem Zeitpunkt t2 auf
grund der Verluste, die in der Spule 80 enthalten sind, reduziert, so daß
er der Strom I2 (0,5 A) wird. Die Zeitperiode, die von t2 bis zu t3
reicht, entspricht der vertikalen Austastperiode, und für diese Zeitperiode
verringert sich der Ablenkstrom von 0,5 A herunter bis zu -0,5 A. Der
Wert dieses Dämpfungsbetrages (13%) ist unter Verwendung des Wertes
Q der Resonanzschaltung durch 0,5 π/Q gegeben. Im Obigen ist die
Beschreibung des Betriebes beendet worden.
Der Punkt der oben erwähnten Struktur ist der; daß für die erste Hälfte
der vertikalen Austastperiode (die von t0 bis zu t1 reicht), die Vorver
stärkungsablenkung so durchgeführt wird, daß sie für die Elektronen
strahlen, die nach unten und außerhalb des Bildschirmrahmens ausgesandt
werden sollen, ist, wobei für die zweite Hälfte davon (die von t1 bis zu
t2 reicht), die vertikale Rücklaufzeilen-Ablenkung nur durch die Rück
laufresonanz zwischen der Spule 80 und dem Kondensator 162 erhalten
wird. Der Vorteil der vorliegenden Struktur ist der; daß die spezielle
Energiequelle der Hochspannung zum unter Energiesetzen der vertikalen
Rücklaufzeilen unnötig wird, was für den Stand der Technik erforderlich
war. Hier ist die Beschreibung der Fig. 16 beendet worden.
Fig. 19 zeigt eine Konfiguration einer Modifikation von Fig. 18. Ein
unterschiedlicher Punkt in der Konfiguration zwischen Fig. 18 und Fig.
19 ist der; daß in Fig. 18 sowohl die positive als auch die negative
Energiequelle erforderlich sind für die Ausgabe des Gegentaktverstärkers
161, wohingegen in Fig. 19 nur die positive Energiequelle erforderlich ist.
Zu diesem Zweck ist in Fig. 19 ein gleichspannungsblockierender Kon
densator 170 zusätzlich bereitgestellt. Das Bezugszeichen 171 kennzeich
net einen Widerstand, der verwendet wird, um die Stabilisierung des
Gleichspannungs-Arbeitspunktes der negativen Rückkopplungsschleife
voranzutreiben.
Nach der Beendigung der Beschreibung der Modifikation, die in Fig. 19
gezeigt ist, wird hiernach die Beschreibung mit Bezug auf eine bildver
stärkende Schaltung gegeben werden (einschließlich dem Bildsignalver
stärker 20, der in Fig. 1 gezeigt ist und dessen peripherer Schaltung), die
vorzugsweise mit der vorliegenden Erfindung verwendet wird, mit Bezug
auf Fig. 20.
In Fig. 20 kennzeichnet das Bezugszeichen 180 ein eingegebenes digitales
Signal, das dem Ausgangssignal des Parallel-Seriell-Wandlers 37 ent
spricht, der in Fig. 4 gezeigt ist. Das Bezugszeichen 181 kennzeichnet
einen digitalen Schalter. Das Bezugszeichen 38′ kennzeichnet einen
D/A-Wandler; das Bezugszeichen 182 kennzeichnet einen Subtrahierer;
das Bezugszeichen 183 kennzeichnet einen Addierer; das Bezugszeichen
20′ kennzeichnet einen Bildsignalverstärker; das Bezugszeichen 184 kenn
zeichnet einen Kathodenstromdetektor; das Bezugszeichen 15 kennzeichnet
eine CRT; das Bezugszeichen 185 kennzeichnet eine Ausgangsspannung,
die proportional zu dem Kathodenstrom ist; und das Bezugszeichen 186
kennzeichnet einen Tiefpaßfilter; von dessen Ausgangsklemme die Span
nung erhalten wird, die proportional zu dem durchschnittlichen Kathoden
strom ist. Das Bezugszeichen 187 kennzeichnet eine Schwellwert-Schal
tung, die arbeitet, um ein Ausgangssignal nur dann zu erzeugen, wenn
der durchschnittliche Kathodenstrom den Maximalwert von ungefähr 1 A
überschreitet. Das Bezugszeichen 188 kennzeichnet einen Umkehrver
stärker; das Bezugszeichen 189 kennzeichnet eine Abtast- und Halteschal
tung, das Bezugszeichen 190 kennzeichnet eine integrierende Schaltung,
die die Operationsverstärkung verwendet, das Bezugszeichen 191 kenn
zeichnet einen Mono-Multivibrator; das Bezugszeichen 192 kennzeichnet
ein vertikales synchrones Signal und das Bezugszeichen 193 kennzeichnet
ein Ausgangsimpulssignal des Mono-Multivibrators 191. Zusätzlich kenn
zeichnet das Bezugszeichen 194 einen digitalen Multiplizierer; das Bezugs
zeichen 195 kennzeichnet eine Eingangsklemme zum Empfangen eines
Signales, das sich auf einen Maximalwert (PM) des Bildsignales bezieht,
und das Bezugszeichen 196 kennzeichnet eine Eingangsklemme zum
Empfangen eines Signales, das sich auf eine Konstante bezieht, die
verwendet wird, um die Streuung der Lichteffizienz der Lichtquelle der
CRT 15 zu korrigieren. In diesem Zusammenhang ist, während beide
Anschlußklemmen 195 und 196 mit dem Busanschluß 19, der in Fig. 1
und 6 gezeigt ist, verbunden sind, die Verbindung dazwischen aus Grün
den der Einfachheit der Veranschaulichung weggelassen. Das Bezugs
zeichen 197 kennzeichnet einen Dämpfer und das Bezugszeichen 198
kennzeichnet einen Hochpaßfilter. Jetzt ist die Beschreibung der Kon
figuration der bildverstärkenden Schaltung von Fig. 20 vervollständigt
worden und hiernach wird dann die Beschreibung mit Bezug auf den
Betrieb davon gegeben werden.
Die Wellenformen 192′ und 19′, die in Fig,. 21 gezeigt sind, entsprechen
dem vertikalen synchronen Signal 192 und dem Ausgangsimpulssignal 193
des Mono-Multivibrators 191, der in Fig. 20 gezeigt ist. Wie aus Fig. 21
ersehen werden kann, ist die Wellenform 193′, die dem Ausgangsimpuls
signal 193 entspricht, auf einem Pegel von "H" nur für die Zeitperiode,
die von dem Zeitpunkt 0,7 t1 weg von der führenden Flanke des ver
tikalen synchronen Signales bis zu dem Zeitpunkt t1 reicht, und es ist
auf dem Pegel "L" für andere Zeitperioden. Für diese Zeitperiode, wie
in Fig. 17 gezeigt, ist der vertikale Ablenkstrom ungefähr -0,57 A und
daher sind die Elektronenstrahlen nach unten und außerhalb des Bild
schirmrahmens positioniert. In Fig. 22 kennzeichnet das Bezugszeichen
165 den Bildschirmrahmen und das Bezugszeichen 199 kennzeichnet ein
Bild eines Referenzamplitudensignales, das so angezeigt wird, daß es
unten und außerhalb dem Bildschirmrahmen positioniert ist.
Dieses Referenzamplitudensignal wird von der Ausgangsklemme des
Multiplizierers 194, der in Fig. 20 gezeigt ist, zu der bildverstärkenden
Schaltung über den digitalen Schalter 181 geliefert. Für die Zeitperiode,
wenn die Wellenform 193′ auf dem Pegel von "H"/"L" ist, ist der Schal
ter 181 mit der unteren Seite/der oberen Seite verbunden. Das Refe
renzamplitudensignal wird zu der Abtast- und Halteschaltung 189 über
die Bauelemente 38′, 182, 183, 20′, 184 und 185 geliefert. Das Impuls
signal 193 ist an die Abtast- und Halteschaltung 189 angelegt, die ein
Spannungssignal ausgibt, das proportional zu dem Kathodenstrom ist, der
dem Referenzamplitudensignal entspricht. In dem Falle, bei dem die
Amplitude dieser Spannung außerordentlich groß ist, wird der Pegel der
Ausgabe der integrierenden Schaltung 190 in der nächsten Stufe graduell
verringert. Diese verringerte Spannung wird an eine Verstärkungssteue
rungsklemme des D/A-Wandlers 38′ angelegt, um die Amplitude des
ausgegebenen Bildsignales von dem D/A-Wandler 38′ abzuschwächen.
Daher wird die negative Rückkopplungsoperation so durchgeführt, daß
der Kathodenstrom, der dem Referenzamplitudensignal entspricht, daran
gehindert wird, außerordentlich groß zu werden.
Sowohl der Subtrahierer 182 als auch der Dämpfer 197 arbeiten so, daß
sie die Fluktuation des schwarzen Pegels korrigieren, der die Verstär
kungssteuerung des oben genannten D/A-Wandlers begleitet.
Daher wird gemäß der vorliegenden Struktur; auch in dem Falle, bei
dem jede Art von Eingangsbildquelle, d. h. die unterschiedliche maximale
Amplitude, bereitgestellt ist, jeder der Werte zu der Anschlußklemme 195
eingegeben, wodurch der Kathodenstrahl, der dem Referenzamplitudensi
gnal entspricht, festgehalten werden kann. Als Ergebnis ist es möglich,
die Fluktuation der Referenzluminanz des wiedergegebenen Bildes zu
verhindern.
Wenn der Mittelwert des Kathodenstrahles den Schwellwert (ungefähr 1
mA in dem vorliegenden Beispiel) überschreitet, wird der Pegel des
Ausgangssignales der Schwellwertschaltung 187 erhöht, und der Pegel des
Ausgangssignales des Umkehrverstärkers 188 in der nächsten Stufe wird
erniedrigt. Eines der Ausgangssignale des Umkehrverstärkers 188 wird
zu der integrierenden Schaltung 190 eingegeben, wodurch "langsam" die
Verstärkung des D/A-Wandlers 38′ verringert wird. Das andere der
Ausgangssignale des Umkehrverstärkers 188 wird an den Addierer 183
über den Hochpaßfilter 198 angelegt, wodurch "schnell" das elektrische
Potential des Bildsignales verringert wird. Daher wird verhindert, daß
der Mittelwert des Kathodenstromes außerordentlich groß wird. Als
Ergebnis wird die Überlastung der Hochspannungsschaltung verhindert.
Wenn in Fig. 20 der Fall gezeigt ist, bei dem die Anzeigevorrichtung der
vorliegenden Erfindung bei einer monochromatischen Anzeige angewandt
wird, ist es offensichtlich, daß die Anzeigevorrichtung der vorliegenden
Erfindung auch einfach bei einer Farbanzeige angewendet werden kann.
In dem Fall, bei dem die Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung
bei einer Farbanzeige angewendet wird, ist es bevorzugt, daß die Ein
gabe zu dem Tiefpaßfilter 186 die Gesamtsumme der Kathodenströme
für R, G und B ist.
Im Falle einer Anwendung bei einer Farbanzeige sind Vorteile bereitge
stellt, daß die Pegel der Signale, die sich auf die individuellen digitalen
Konstantenwerte für die drei primären Farben beziehen, die zu der
Anschlußklemme 196 eingegeben werden sollen, proportional erhöht/
erniedrigt werden, wodurch die Luminanz des Bildes proportional ver
ringert/erhöht werden kann, wobei das Luminanzverhältnis zwischen den
drei primären Farben, d. h. die Farbwiedergabetreue, aufrecht erhalten
wird.
Obwohl es beim Stand der Technik schwierig war; proportional die
Verstärkungen zu erhöhen/zu verringern, während das Verstärkungsver
hältnis der drei primären Farben fest gehalten wurde, ist dies in der
vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben, einfach erreicht.
Die Beschreibung der bildverstärkenden Schaltung der vorliegenden
Erfindung von Fig. 20 ist jetzt vervollständigt worden.
Als ein Beispiel einer Modifikation der Abtastwandler-Einheit in dem
grundlegenden Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das in
Fig. 4 gezeigt ist, kann, in dem Falle, bei dem die horizontale Frequenz
des Eingangssignales nahe der einzelnen ausgegebenen horizontalen
Frequenz ist, das horizontale Signal, das zu der Anschlußklemme 11
eingegeben werden soll, als Quelle des Eingangssignales zu dem Phasen
detektor 42 ersetzt werden, d. h. der Impulsgenerator 41. In diesem Falle
werden natürlich sowohl die Umwandlereinrichtung für die ausgegebene
vertikale Frequenz als auch die Umwandlereinrichtung für das vertikale
Austastperiodenverhältnis unnötig.
Fig. 23 zeigt eine Konfiguration der oben genannten Modifikation. Jetzt
ist in Fig. 23 ein modifizierter Abschnitt gezeigt. In der Figur sind die
Bauelemente 11, 27, 41 und 42 die gleichen wie diejenigen, die in Fig.
4 gezeigt sind. Das Bezugszeichen 200 kennzeichnet eine Diskriminie
rungsschaltung für eine eingegebene horizontale Frequenz. In dem Fall,
bei dem in der Diskriminierungsschaltung für die eingegebene horizontale
Frequenz die eingegebene horizontale Frequenz hoch und nahe zu Ho
ist, geht der Pegel des Ausgangssignales dieser Schaltungen auf "H". Auf
der anderen Seite, in dem Falle, bei dem die eingegebene horizontale
Frequenz niedriger als Ho ist, geht der Pegel dieses Ausgangssignales auf
"L". Das Bezugszeichen 201 kennzeichnet einen Schalter; durch den in
Übereinstimmung mit dem Pegel von "H"/"L" die Eingabe zu dem
Phasendetektor 42 ausgewählt wird. Die Beschreibung der Modifikation,
die in Fig. 23 gezeigt ist, ist jetzt vervollständigt.
Fig. 24 zeigt eine Konfiguration eines anderen modifizierten Ausführungs
beispieles. Das grundlegende Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung, das in Fig. 4 gezeigt ist, war auf solch eine Weise aufgebaut,
daß das Bildsignal 10, das horizontale synchrone Signal 11 und das
vertikale synchrone Signal 12 separat eingegeben wurden. In der Bildsi
gnalquelle einer bestimmten Art jedoch wird ein sogenanntes Synchronisa
tion-Ein-Bildformat verwendet, bei dem die horizontalen und vertikalen
synchronen Signale mit denen geliefert werden, die auf dem Bildsignal
überlagert sind. Fig. 24 zeigt eine Konfiguration einer Modifikation, die
durch teilweises Modifizieren der Konfiguration von Fig. 4 erhalten wird,
um solch einen Fall abzudecken.
In der Figur sind die Bauelemente 10, 11, 12, 34, 27, 28, 29 und 31 die
gleichen wie diejenigen, die in Fig. 4 gezeigt sind. Das Bezugszeichen
202 kennzeichnet eine wohlbekannte synchrone Trennschaltung und das
Bezugszeichen 203 kennzeichnet einen Tiefpaßfilter; von dem das ver
tikale synchrone Signal 12 ausgegeben wird. Das Bezugszeichen 204
kennzeichnet einen Phasendetektor; das Bezugszeichen 205 kennzeichnet
einen spannungsgesteuerten Oszillator und das Bezugszeichen 206 kenn
zeichnet einen monostabilen Multivibrator. In diesem Zusammenhang
bilden die Bauelemente 204, 205 und 206 die vertikale PLL. Das
Bezugszeichen 207 kennzeichnet einen monostabilen Multivibrator; die
Bezugszeichen 208 und 208′ kennzeichnen AND-Gatter; das Bezugszei
chen 208" kennzeichnet einen Inverter; das Bezugszeichen 209 kennzeich
net eine Art von Setz-Rücksetz-Flip-Flop und das Bezugszeichen 210
kennzeichnet einen Schalter.
Der Betrieb des modifizierten Ausführungsbeispiels von Fig. 24 wird
hiernach auf der Basis eines Wellenformdiagrammes von Fig. 25 be
schrieben werden. In Fig. 25 kennzeichnet das Bezugszeichen 211 eine
Bildsignaleingabe zu der Anschlußklemme 10, das Bezugszeichen 212
kennzeichnet ein Bildsignal, das auf dem unteren Ende des Bildschirms
angezeigt wird, das Bezugszeichen 213 kennzeichnet ein abnormales Inter
vall eines horizontalen synchronen Impulses und das Bezugszeichen 214
kennzeichnet ein Intervall eines vertikalen synchronen Impulses. Zusätz
lich kennzeichnet das Bezugszeichen 215 ein Ausgangssignal der syn
chronen Trennschaltung 202, das Bezugszeichen 216 kennzeichnet ein
Ausgangssignal des LPF 203, das Bezugszeichen 217 kennzeichnet ein
Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators 206 und das Bezugs
zeichen 218 kennzeichnet ein Eingangssignal des monostabilen Multivi
brators 206. Die Breite T1 des ausgegebenen Impulssignals des monosta
bilen Multivibrators 206 ist breiter festgelegt als das abnormale Intervall
213 des eingegebenen horizontalen synchronen Impulssignales. Das
Bezugszeichen 219 kennzeichnet ein Ausgangssignal des monostabilen
Multivibrators 207, von dem eine Impulsbreite T2 breiter festgelegt ist,
als die Summe der Intervalle 213 und 214. Das Bezugszeichen 220
kennzeichnet ein Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Verzögerungselements 31
und das Bezugszeichen 221 kennzeichnet ein Ausgangssignal
des SR-Flip-Flop 209, dessen Zeitgabe einer Impulsbreite T3 leicht
verzögert von der der Impulsbreite T2 ist. Der Grund ist der; daß
durch die Funktion der AND-Gatter 208 und 208′ der Rücksetz-Zeit
ablauf des SR-Flip-Flop 209 verzögert wird. Als Ergebnis kann der Um
schalt-Zeitablauf des Schalters 210 nahe dem Abfallpunkt der Wellenform
222 gemacht werden. Das heißt, der Schalter 210 kann umgeschaltet
werden, wobei der Flankenzeitablauf des Phasendetektors 27 vermieden
wird. Der Schalter 210 ist mit der unteren Seite nur für das Intervall
der Impulsbreite T3 verbunden und ist mit der oberen Seite für die
anderen Intervalle verbunden. Daher wird von der Ausgangsklemme des
Schalters 210 ein horizontaler Impuls 222 erhalten, in dem der Zeit
ablauf regelmäßig angeordnet ist. Wie es aus der oben erwähnten
Beschreibung verstanden werden kann, kann die vorliegende Erfindung
durch Anwenden der Konfiguration, die in Fig. 24 gezeigt ist, auch ein
Bildsignal bewältigen, das die Synchronisation-Ein-Bildformel hat.
Als nächstes zeigt Fig. 26 eine Konfiguration einer horizontalen dynami
schen Fokusschaltung, die dazu geeignet ist, mit der vorliegenden Erfin
dung verwendet zu werden. In der Figur sind die Bauelemente 1, 2, 3,
4, 6′, 7, 8′ und 15 die gleichen, wie diejenigen, die in Fig. 15 gezeigt
sind. Das Bezugszeichen 223 kennzeichnet einen Fokusumwandler mit
einem Drehverhältnis von ungefähr 1 : 20. Das Bezugszeichen 224
kennzeichnet eine Fokuselektrode der CRT 15 und das Bezugszeichen
225 kennzeichnet eine steuerbare Energiequelle. Die Bauelemente 18
und 130 sind die gleichen wie diejenigen, die in Fig. 12 gezeigt sind.
Als nächstes wird hiernach der Betrieb der horizontalen dynamischen
Fokusschaltung von Fig. 26 beschrieben werden. In der Eingangsklemme
des Fokusumwandlers 223 wird das parabelförmige Wellensignal, das
ungefähr 40 Vpp hat, erzeugt. In der Ausgangsklemme des
Fokusumwandlers 223 wird das parabelförmige Wellensignal, das ungefähr 800
Vpp hat, erzeugt, was ein Vielfaches des Drehverhältnisses von ungefähr
40 Vpp ist. Diese Spannung wird an die Fokuselektrode 224 angelegt,
um die Gleichförmigkeit des Fokus des wiedergegebenen Bildes zu
verbessern. Die steuerbare Energiequelle 22 arbeitet, um eine statische
Fokusspannung zu liefern. Diese Spannung wird durch die Spannung
gesteuert (d. h. die Ausgabe des Frequenzdiskriminators 130), die propor
tional zu der vertikalen Frequenz ist. Spezifischer; diese Spannung wird
auf solch eine Weise gesteuert, daß bei der vertikalen Frequenz von
ungefähr 60 Hz der beste Fokuszustand bereitgestellt ist, und daß, wenn
die vertikale Frequenz erhöht wird, das wiedergegebene Bild defokussiert
ist. Die Tatsache, daß die vertikale Frequenz hoch ist, bedeutet in der
vorliegenden Erfindung, daß wie oben beschrieben die Anzahl von Ab
tastzeilen klein ist. In dem Falle, bei dem die Anzahl von Abtastzeilen
klein ist, tritt die sogenannte Moir´-Interferenz zwischen der Schattenmas
ke und der Abtastzeilenstruktur der CRT in dem Zustand des besten
Fokus auf. Beim Defokussieren des wiedergegebenen Bildes ist es
möglich, diese Moir´-Interferenz zu eliminieren. Hiernach ist die Be
schreibung von Fig. 26 vervollständigt worden. Nebenbei bemerkt, gemäß
der vorliegenden Erfindung, da der Strom der Energiequelle von der
variablen Energiequelle 6′ über die primäre Seite des Fokusumwandlers
223 geliefert werden kann, kann die Drosselspule 5, die für den Stand
der Technik erforderlich war, entfernt werden.
Die Eingangsschnittstelle für das Bildsignal der Anzeigevorrichtung der
vorliegenden Erfindung kann über ein optisches Faser sein. Eine Ein
gangsschaltung, die in diesem Falle bevorzugt ist, ist in Fig. 27 gezeigt.
In der Figur sind die Bauelemente 34, 202 und 210 die gleichen wie
diejenigen, die in Fig. 24 gezeigt sind. Das Bezugszeichen 10′ kenn
zeichnet eine Eingangsklemme zum Empfangen eines optischen Bildsigna
les und das Bezugszeichen 226 kennzeichnet die wohlbekannte photoelek
trische Umwandlungsschaltung, deren Verstärkung durch die Spannung bei
einem Knoten 226′ gesteuert wird. Zusätzlich kennzeichnet das Bezugs
zeichen 227 einen Addierer; das Bezugszeichen 228 kennzeichnet einen
Mono-Multivibrator; das Bezugszeichen 229 kennzeichnet eine Abtast- und
Halteschaltung, das Bezugszeichen 230 kennzeichnet einen Schalter; das
Bezugszeichen 231 kennzeichnet eine integrierende Schaltung, das Bezugs
zeichen 232 kennzeichnet eine Schaltung zum Erfassen der Amplitude
des Referenzsignales, das Bezugszeichen 233 kennzeichnet eine integrie
rende Schaltung und das Bezugszeichen 234 kennzeichnet eine Span
nungsenergiequelle zum Einstellen eines Zielwertes der Amplitude des
Referenzsignales (z. B. 1 VDC).
Der Betrieb der Eingangsschaltung, die in Fig. 27 gezeigt ist, wird
hiernach mit Bezug auf ein Wellenformdiagramm von Fig. 28 beschrieben
werden. In Fig. 28 kennzeichnet das Bezugszeichen 235 eine Wellenform
eines Ausgangssignales des Addierers 227 und das Bezugszeichen 236
kennzeichnet ein Referenzsignal, das eine maximale Amplitude hat, die
zuvor in der Bildsignalquelle, wie z. B. dem Computer; in die horizontale
vordere Schwarzschulter eingefügt worden ist. Das Bezugszeichen 237
kennzeichnet einen Bildsignalabschnitt, das Bezugszeichen 238 kennzeich
net einen horizontalen synchronen Signalabschnitt, das Bezugszeichen 239
kennzeichnet einen hinteren Schwarzschulterabschnitt und das Bezugs
zeichen 240 kennzeichnet eine Amplitude des Referenzsignals. Zusätzlich
kennzeichnet das Bezugszeichen 241 eine Wellenform eines Ausgangs
signales der synchronen Trennschaltung 202 und das Bezugszeichen 242
kennzeichnet ein Ausgangssignal des Mono-Multivibrators 228, dessen
Impulsbreite enger als die Breite des hinteren Schwarzschulterabschnittes
239 festgelegt ist. Daher wird von der Ausgangsklemme der Abtast- und
Halteschaltung 230 die Spannung (die Spannung des schwarzen Pegels)
des hinteren Schwarzschulterabschnittes in dem zusammengesetzten Bildsi
gnal erfaßt. In dem Falle, bei dem die Spannung des schwarzen Pegels
übermäßig kleiner/größer als 0 V ist, wird die Ausgangsspannung der
integrierenden Schaltung 231 graduell erniedrigt/erhöht. Daher wird der
übermäßig hohe Zustand/der übermäßig niedrige Zustand der Spannung
des schwarzen Pegels an der Ausgangsklemme des Addierers 227 kor
rigiert und als Ergebnis wird die Spannung des schwarzen Pegels auf 0
V gehalten. Von der Ausgangsklemme der Erfassungsschaltung 232 wird
die Referenzsignalamplitude, die durch das Bezugszeichen 240 gekenn
zeichnet ist, erfaßt. In dem Falle, bei dem die Größe der Referenzsi
gnalamplitude übermäßig größer/kleiner als die des Zielwertes 234 ist,
wird die Ausgangsspannung der integrierenden Schaltung 233 graduell
erniedrigt/erhöht. Als Ergebnis wird die Verstärkung der Umwandlungs
schaltung 226 erniedrigt/erhöht. Daher wird der übermäßig große Zu
stand/der übermäßig kleine Zustand der Referenzsignalamplitude sauber
korrigiert, um die Referenzsignalamplitude mit dem Zielwert überein
stimmen zu lassen.
Was die Wirkung der in der Fig. 27 gezeigten Struktur betrifft, gibt es
den Vorteil, daß nicht nur die Fluktuation in den Charakteristiken der
photoelektrischen Umwandlungsschaltung der bildverstärkenden Schaltung
in der darauffolgenden Stufe und der CRT absorbiert und sauber kor
rigiert werden können, sondern auch, daß die Fluktuation auf der Seite
der Bildsignalquelle absorbiert und sauber korrigiert werden kann. Der
Grund dafür ist der; daß normalerweise das oben erwähnte Referenzam
plitudensignal in der Form von digitalen Zahlen in dem Computer der
Bildsignalquelle erzeugt wird, und daß daher digitale Zahlen unabhängig
von der Temperatur und ähnlichem sind.
Umgekehrt kann die Anwendung auch so benutzt werden, daß in der
oben erwähnten Struktur die Amplitude des Referenzamplitudensignales,
die in den vorderen Schwarzschulterabschnitt eingefügt wird, absichtlich
erhöht/erniedrigt wird, wodurch die Verstärkung der photoelektrischen
Umwandlungsschaltung automatisch erniedrigt/erhöht wird, wodurch die
Helligkeit des wiedergegebenen Bildes erniedrigt/erhöht wird.
Die vorliegende Erfindung kann auf verschiedene Arten von Fernseh
empfängern angewandt werden, die Übertragungen empfangen, die auf
dem HDTV-System und dem EDTV-System basieren, die in Japan
entwickelt worden sind, und auch auf einem existierenden TV-System.
Die horizontalen Abtastfrequenzen des HDTV-Systems, des EDTV-Sy
stems und existierender Systeme sind jeweils ungefähr 34 kHz, 32 kHz
und 16 kHz. Daher kann, um die vorliegende Erfindung auf diese
Systeme anzuwenden, die horizontale Ablenkfrequenz der Anzeige der
vorliegenden Erfindung auf ungefähr 34 kHz vereinigt werden.
Gemäß dem oben genannten Ausführungsbeispiel kann das Bildsignal der
verschiedenen Arten von Signalquellen, das eine horizontale Frequenz mit
einem breiten Bereich hat, deren Frequenzverhältnis 3 : 1 überschreitet,
auf dem Bildschirm einer CRT-Anzeigevorrichtung wiedergegeben werden.
In diesem Zusammenhang kann, da die horizontale Ablenkfrequenz
einfach gemacht werden kann, das Umschalten des Kondensators zum
Korrigieren der horizontalen S-förmigen Verzerrung, der für die Anzeige
vom Vielfachabtasttyp des Standes der Technik erforderlich war, unnötig
gemacht werden. Als Ergebnis ist es möglich, die Verbesserung in der
Zuverlässigkeit zu erreichen.
Außerdem kann das Verhältnis der horizontalen Austastperiode der
Ausgabeschaltung der horizontalen Ablenkung bis zu ungefähr 1/5 oder
mehr, verglichen mit dem von ungefähr 1/6 beim Stand der Technik
vergrößert werden. Daher kann die Durchbruchspannung, die für die
horizontalen Ausgangstransistoren erforderlich ist, um ungefähr 20% oder
mehr reduziert werden. Außerdem kann der Umschaltverlust um unge
fähr 40% oder mehr verringert werden. Als Ergebnis ist es möglich,
sowohl eine Reduktion der konsumierten Leistung als auch eine Erhö
hung der Zuverlässigkeit zu erreichen.
Außerdem wird die vertikale Ablenkschaltung bei einer vertikalen Fre
quenz betrieben, die proportional zu der Anzahl der Abtastzeilen des
Eingangsbildsignales ist, wodurch das Verschwinden des Zeichensatzes der
sehr feinen Zeichen der Bildsignalquelle verhindert werden kann. Be
züglich der vertikalen Ablenkschaltung wird die vertikale S-förmige
Verzerrung auf der Basis der kubischen Komponente des Signales kor
rigiert, das ungefähr eine 1 : 1 Übereinstimmung zu der vertikalen
Position auf dem Bildschirm hat. Daher kann das Bild, das exzellente
Linearitätseigenschaften hat, immer wiedergegeben werden.
Außerdem kann in Übereinstimmung mit der Steuerung des Erhöhens
oder Erniedrigens der vertikalen Ablenkfrequenz das wiedergegebene Bild
im wesentlichen proportional nach oben oder nach unten in der ver
tikalen Richtung eingestellt werden. In dem Fall, bei dem die vorliegen
de Erfindung auf eine Anzeige vom CRT-Projektionstyp angewandt wird,
ergibt ein Erhöhen der vertikalen Ablenkfrequenz, daß die Lichteffizienz
der Lichtquelle verbessert wird. Demgemäß ist es möglich, ein helleres
und schöneres Bild bereitzustellen.
Daher kann gemäß der vorliegenden Erfindung eine Anzeigevorrichtung
für die verschiedenen Verwendungen angewandt werden. Demgemäß
wird erwartet, daß die vorliegende Erfindung sehr viel für die Industrie
beiträgt.
Als nächstes wird hiernach die Beschreibung mit Bezug auf das bevor
zugte Ausführungsbeispiel einer phasensynchronen Schaltung gemäß der
vorliegenden Erfindung gegeben werden, die exzellent in der Rausch
unempfindlichkeit ist und schnelle Ansprechcharakteristiken hat.
Fig. 29 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration in dem Fall zeigt,
in dem die phasensynchronisierende Schaltung des vorliegenden Aus
führungsbeispiels auf die horizontale phasensynchrone Schaltung der CRT-
Anzeige angewandt wird, die in Fig. 29 gezeigt ist. In Fig. 29 ist der
Abschnitt, der durch eine gepunktete Linie 262 umgeben ist, der wichtige
Abschnitt der vorliegenden Erfindung und die meisten der übrigen
Abschnitte sind mit Bezug auf Fig. 24 beschrieben worden.
In Fig. 29 kennzeichnet das Bezugszeichen 10 eine Eingangsklemme zum
Empfangen eines zusammengesetzten Bildsignales, das Bezugszeichen 202
kennzeichnet eine synchrone Trennschaltung, das Bezugszeichen 203
kennzeichnet einen Tiefpaßfilter; das Bezugszeichen 250 kennzeichnet
einen Komparator; von dessen Ausgangsklemme das vertikale synchrone
Signal erhalten wird, das Bezugszeichen 252 kennzeichnet einen Inverter
und das Bezugszeichen 253 kennzeichnet einen Schalter; der so arbeitet,
daß er mit der unteren Seite verbunden ist, wenn der Ausgang des
Komparators auf einem Pegel "L" ist, d. h. für das Intervall des vertikalen
synchronen Signals, und daß er mit der oberen Seite für die übrigen
Intervalle verbunden ist. Das Bezugszeichen 254 kennzeichnet ein AND-
Gatter und das Bezugszeichen 27 kennzeichnet einen digitalen Phasende
tektor mit einer Drei-Zustands-Ausgabe. In diesem Zusammenhang
bedeuten, wie es wohlbekannt ist, die drei Zustände "H", Freigeben und
"L". Das Bezugszeichen 251 kennzeichnet einen Schleifenfilter. Das
detaillierte Beispiel des Schleifenfilters 251 wird später mit Bezug auf
Fig. 31 beschrieben werden. Das Bezugszeichen 28 kennzeichnet einen
spannungsgesteuerten Oszillator (der hiernach kurz als ein "VCO" be
zeichnet wird, wenn er angewendet wird), das Bezugszeichen 29 kenn
zeichnet einen Zähler und die Bezugszeichen 256, 258 und 260 kenn
zeichnen Mono-Multivibratoren. Das Bezugszeichen 262′ kennzeichnet
eine Gatter-Einrichtung, die der wichtige Abschnitt der vorliegenden
Erfindung ist, und arbeitet, um dadurch nur das Intervall durchzugeben,
das den Zeitablauf der erfassenden Flanke des eingegebenen synchronen
Signales aufweist. Die Bauelemente 27, 251, 28, 29, 256 und 258 bilden
eine wohlbekannte horizontale phasensynchrone Schaltung (PLL).
Der Betrieb der Schaltung, die in Fig. 29 gezeigt ist, wird hiernach mit
Bezug auf ein Wellenformdiagramm der Fig. 30 beschrieben werden.
Nun entsprechen Bezugszeichen der Wellenformen, die jeweils die Mar
kierung " ′ " in Fig. 30 haben, den Wellenformen der Ausgangsabschnitte
der Blöcke, die die zugeordneten Bezugszeichen in Fig. 29 haben.
In Fig. 30 kennzeichnet das Bezugszeichen 323 einen Bildsignalabschnitt,
die Bezugszeichen 324 und 325 kennzeichnen Störrauschen, die Bezugs
zeichen 326, 327, 328, 329, 330 und 331 kennzeichnen horizontale syn
chrone Signalabschnitte und das Bezugszeichen 332 kennzeichnet einen
vertikalen synchronen Signalabschnitt.
In Übereinstimmung mit der Funktion des Schalters 253 stimmt eine
Wellenform 253′ mit einer Wellenform 258′ in einem Intervall 326
überein, in dem das vertikale synchrone Signal, wie in einer Wellenform 250′
gezeigt, auf einem Pegel "L" ist, und stimmt mit einer Wellenform
252′ in den übrigen Intervallen überein. Das Signal, das die Wellenform
253′ hat, ist mit dem Störrauschen 324′ und 325′ und einem Intervall
störrauschen 332′ gemischt. Dieses Rauschen wird in dem AND-Gatter
254 mit dem Signal multipliziert, das eine Wellenform 260′ hat, wodurch
ein Signal mit einer Wellenform 254′ erzeugt wird. In der Wellenform
254′ werden dieses Rauschen und ähnliches eliminiert.
Eine Impulsbreite (t1) des Mono-Multivibrators 256 ist auf einen Wert,
der ungefähr 5% der horizontalen Periode (TH) beträgt, festgelegt. Eine
Impulsbreite (t2) des Mono-Multivibrators 260 ist auf einen Wert gesetzt,
der ungefähr zweimal so breit wie die Impulsbreite t1 ist. Wie in Fig.
30 gezeigt, stimmt die führende Flanke des Impulssignales, das die
Impulsbreite t1 des Mono-Multivibrators 256 hat, mit der führenden
Flanke des Impulssignales überein, das die Impulsbreite t2 des Mono-
Multivibrators 26 hat. Auf der anderen Seite stimmt die führende
Flanke des Impulssignales mit der Impulsbreite t1 des Mono-Multivibrat
ors 256 mit der führenden Flanke 334 des Impulssignales des Mono-
Multivibrators 258 überein und stimmt auch mit dem Zeitablauf 333 der
erfassenden Flanke des eingegebenen synchronen Signals in dem phasen
synchronen Zustand (nach dem Verriegeln) überein. Der Zeitpunkt, der
sich auf diesen Zeitablauf bezieht, ist gerade am Zentrum der Impuls
breite t2 positioniert. Diese Tatsache ist, wie oben beschrieben, darauf
basiert, daß die Impulsbreite t2 ungefähr zweimal so breit wie die
Impulsbreite t1 ist. Die Beschreibung des vorliegenden Ausführungsbei
spiels ist jetzt vervollständigt worden.
Als nächstes ist eine Konfiguration eines anderen Ausführungsbeispieles
der vorliegenden Erfindung in Fig. 31 gezeigt. Fig. 31 zeigt nur die
zusätzlichen Abschnitte, die unterschiedlich in der Konfiguration von der
Schaltung sind, die in Fig. 29 gezeigt ist. Aber die Bauelemente 254,
27, 28, 29, 256, 258 und 260 sind die gleichen wie diejenigen aus Fig. 29.
In der Figur kennzeichnen die Bezugszeichen 355, 349 und 342 jeweils
eine Detektoreinrichtung für einen Sperr-Zustand, eine Schaltungsein
richtung zur Umschaltung eines Schleifengewinnes und eine Schaltungsein
richtung zum Umschalten einer Gatter-Funktion, die die Hauptabschnitte
der vorliegenden Erfindung sind. In dem konkreten Beispiel ist die
Schaltung 349 zum Umschalten des Schleifengewinnes aus einem Schalter
zusammengesetzt und die Schaltung 342 zum Umschalten der Gatter-
Funktion ist aus einem OR-Gatter zusammengesetzt.
Das Bezugszeichen 344 kennzeichnet einen Operationsverstärker; die
Bezugszeichen 345, 347 und 348 kennzeichnen jeweils Widerstände, das
Bezugszeichen 346 kennzeichnet einen Kondensator und das Bezugszei
chen 349 kennzeichnet einen Schalter; der so arbeitet, daß er mit der
"EIN"-Seite nur dann verbunden ist, wenn eine steuernde Eingabe 354
auf einem Pegel "H" ist, und für die übrigen Perioden freigegeben ist.
Der Schleifengewinn G1(P) der PLL ist durch die Gleichungen (22) bis
(25) gegeben.
und P ≡ jω = j2πf, und τ₂ ≡ C₂R₂ (25)
In der Gleichung (22), bedeutet µ, daß die Ausgangsspannung des Pha
sendetektors 27±µ ist. β bedeutet, daß die Empfindlichkeit der
Frequenzsteuerung des VCO 28 und des Zählers 29 βHz/V ist. In dem
vorliegenden Beispiel ist der Wert von µ gleich 1 und der Wert von β
ist 20 kHz/V. P stellt eine komplexe Winkelfrequenz dar; ω stellt eine
Winkelfrequenz dar und f stellt eine Frequenz dar. Die Widerstands
werte von R1 und R2 und die Kondensatorwerte von C2 sind wie in
Fig. 31 gezeigt.
In Fig. 31 kennzeichnen die Bezugszeichen 350 und 352 Tiefpaßfilter;
von denen jeder arbeitet, um dadurch nur ein Impulssignal durchzugeben,
das eine Impulsbreite von 1 µs oder mehr hat, das Bezugszeichen 351
kennzeichnet einen Inverter und das Bezugszeichen 353 kennzeichnet eine
Schaltung zum Erfassen und Halten eines Maximalwertes. Die Zeitkon
stante des Halteabschnittes ist auf ungefähr 0,2 s festgelegt. Der Betrieb
der Bauelemente 350 bis 354 wird hiernach mit Bezug auf ein Wellen
formdiagramm, das in Fig. 32 gezeigt ist, beschrieben werden. In der
Figur kennzeichnen die Bezugszeichen 27′, 353′ und 354′ Wellenformen
der Signale an den Ausgangsklemmen des Detektors 27, der Schaltung
353 bzw. dem Komparator 354. Das Bezugszeichen 343 kennzeichnet ein
elektrisches Schwellwertpotential des Komparators 354.
Der Grund dafür, daß die Haltezeit der Schaltung zum Erfassen und
Halten eines maximalen Wertes so ausgewählt ist, daß sie ungefähr 0,2
s beträgt, ist durch die Gleichung (27) gezeigt, wie es später beschrieben
werden wird. Die Beschreibung des Wellenformdiagrammes, das in Fig.
32 gezeigt ist, ist jetzt vervollständigt worden.
Das Signal, das die Wellenform 354′ hat, die in Fig. 32 gezeigt ist, wird
an die beiden Bauelemente 342 und 349 von Fig. 31 angelegt. Das
Ausgangssignal des OR-Gatters 342 wird immer auf einem Pegel von "H"
für die Zeitperiode gehalten, wenn die Wellenform 354′ auf einem Pegel
von "H" ist. Daher wird die Gatter-Funktion des AND-Gatters 254 für
den Rauschwiderstand für diese Zeitperiode angehalten.
Als nächstes wird die Beschreibung hiernach mit Bezug auf die Wellen
formdiagramme gegeben werden, die in den Fig. 33 und 34 gezeigt sind.
In den Figuren kennzeichnen die Bezugszeichen 254′, 258′, 27′ und 354′
Wellenformen der Signale an den Ausgangsklemmen der Bauelemente
254, 258, 27 und 354 von Fig. 31. Die Fig. 33 und 34 zeigen einen
spezifischen Fall, bei dem die Wiederholungsfrequenz (die Ausgangs
frequenz des PLL) des ausgegebenen Impulssignales des Mono-Multivi
brators übermäßig niedriger/höher als die des eingegebenen horizontalen
synchronen Signales ist. In Übereinstimmung mit der Eigenschaft eines
wohlbekannten digitalen Phasendetektors 27 mit einer Drei-Zustands-
Ausgabe wird die ausgegebene Wellenform 27′, die in den Fig. 33 und
34 gezeigt ist, erhalten. Daher wird von der Ausgangsklemme des
Detektors 355 für einen Sperrzustand, der in Fig. 31 gezeigt ist, das
Ausgangssignal erhalten, das die Wellenform 354′ hat.
Für die Zeitperiode, wenn das Signal, das die Wellenform 354′ hat, auf
einem Pegel von "H" gehalten wird, ist der Schalter 349 mit der "EIN"-
Seite verbunden und auch die Schleifenverstärkung der phasensynchronen
Schaltung ist um zweimal oder mehr erhöht (ungefähr zehnmal in dem
numerischen Beispiel von Fig. 31). Die Frequenzziehzeit der phasensyn
chronen Schaltung ist durch die Gleichung (26) gegeben, da die Ände
rungsgeschwindigkeit der Winkelfrequenz durch 1/To in der Gleichung
(23) ausgedrückt ist.
wobei Δf die anfängliche Frequenzdifferenz darstellt, d. h. die Differenz
zwischen der Wiederholungsfrequenz des eingegebenen horizontalen
synchronen Signales und der anfänglichen Frequenz der PLL-Ausgabe.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel basiert auf der Annahme, daß die
horizontale Frequenz in dem Bereich von 40 kHz bis 200 kHz ist. Daher
ist ein maximaler Wert der Differenz dazwischen ungefähr 160 kHz.
Das heißt, ein maximaler Wert von Δf ist ungefähr 160 kHz. Dann wird
diese Bedingung in Gleichung (26) ersetzt, wodurch die folgende Glei
chung erhalten wird.
Wie es aus der obigen Gleichung verstanden werden kann, werden in
dem Fall, bei dem in Fig. 31 sowohl der Schalter 349 für die Umschalt
einrichtung für die Schleifenverstärkung als auch die Detektoreinrichtung
355 für den Sperrzustand nicht angewandt werden, für die Ansprechzeit
der phasensynchronen Schaltung die lange Zeit von ungefähr einer
Sekunde bis ungefähr 2 Sekunden erfordert. Durch die Funktionen des
Schalters 349 und des Sperrdetektors 355 kann diese Zeit um ungefähr
1/10 Mal verkürzt werden. Die Zeitkonstante der Schaltung 353, die
einen maximalen Wert erfaßt und hält von Fig. 31 ist so eingestellt, daß
sie im wesentlichen mit der Ansprechzeit übereinstimmt, die demgemäß
auf 0,2 s verkürzt worden ist.
Fig. 1 ist ein Bode-Diagramm, das die Frequenzcharakteristiken der
Schleifenverstärkung zeigt. In der Figur entspricht ein Graph 356 dem
Zustand, bei dem der Schalter 349 AUS geschaltet ist, d. h. dem Leer
laufzustand nach dem Beendigen der Ansprechoperation. Ein Graph 357
entspricht dem Zustand, bei dem der Schalter 349 EIN geschaltet ist,
d. h. dem Zustand, bei dem die Ansprechoperation in Ausführung ist.
Wie aus Fig. 35 ersehen werden kann, ist die Grenzfrequenz in dem
Leerlaufzustand (ungefähr 220 Hz) der phasensynchronen Schaltung (PLL)
eine niedrige Frequenz. Im allgemeinen kann, wenn die Grenzfrequenz
erniedrigt ist, ungefähr proportional zu der Quadratwurzel davon, die
Amplitude des Ausgangsrauschens reduziert werden. Daher können die
Charakteristiken des Rauschwiderstandes in dem Leerlaufbetriebszustand
exzellent gehalten werden. Auf der anderen Seite ist die Grenzfrequenz
(2,2 kHz) in dem Ansprechbetriebszustand der PLL eine hohe Frequenz.
In diesem Zustand ist die Rauschwiderstandscharakteristik oder die
Rauschunempfindlichkeit schwach. Es ist jedoch möglich, wie es zuvor
beschrieben worden ist, das Verkürzen der Ansprechzeit zu erreichen.
Die Beschreibung von Fig. 35 ist vervollständigt worden.
In Fig. 29 ist angenommen worden, daß das zusammengesetzte Bildsignal
eingegeben wird, indem das synchrone Signal und das Bildsignal kom
biniert sind. Bei einem anderen Anwendungsfeld werden jedoch die
Bildsignaleingabe, die horizontale synchrone Signaleingabe und die ver
tikale synchrone Signaleingabe jeweils über getrennte Kabel eingespeist.
In solch einem Falle ist es offensichtlich, daß alle, die synchrone Trenn
schaltung 202, der Schalter 253, die AND-Gatterschaltungen 254 und 342
und die Mono-Multivibratoren 256, 258 und 260 unnötig werden.
Fig. 36 zeigt eine Konfiguration einer Modifikation 355′ der Sperrdetek
toreinrichtung 355 (siehe Fig. 31). In der Figur sind die Bauelemente
27, 350, 351 und 352 die gleichen wie diejenigen, die in Fig. 31 gezeigt
sind.
Das Bezugszeichen 358 kennzeichnet eine Schaltung zum Erfassen eines
maximalen Wertes und das Bezugszeichen 359 kennzeichnet einen Mono-
Multivibrator. In diesem Zusammenhang ist die Breite des Ausgangs
impulssignales, das die "H"-Polarität des Mono-Multivibrators 359 hat,
breiter eingestellt als die oben erwähnte Ansprechzeit. Daher hat der
Block 355′, wie es aus Fig. 30 offensichtlich wird, im wesentlichen die
gleiche Funktion wie die des oben erwähnten Blockes 55. Die Be
schreibung von Fig. 36 ist vervollständigt worden.
Fig. 37 zeigt eine Konfiguration einer anderen Modifikation 355′′ der
Sperrerfassung. In der Figur sind der Phasendetektor 27, die Ausgangs
signale 254′, 27′ und 258′, die Bauelemente 351, 358 und 359, und das
Ausgangssignal 354′ die gleichen wie diejenigen, die in den Fig. 31 und
36 gezeigt sind. In der Figur kennzeichnet das Bezugszeichen 360 ein
NOR-Gatter; das Bezugszeichen 360′ kennzeichnet ein Ausgangssignal des
NOR-Gatters 360, das Bezugszeichen 361 kennzeichnet ein AND-Gatter
und das Bezugszeichen 361′ kennzeichnet ein Ausgangssignal des AND-
Gatters 361. Die Wellenformen der zugeordneten Abschnitte sind in
Fig. 38 gezeigt. In der Figur ist ein Intervall 362 ein normales Intervall
und ein Intervall 363 ist ein Sperrintervall. Wie es aus der Figur von
der Ausgangsklemme des Sperrdetektors 355′′ gesehen werden kann, kann
das Impulssignal 354′ der Sperrerfassung ausgegeben werden. Die Be
schreibung der Fig. 37 und 38 ist vervollständigt worden.
Die Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispieles der vorliegenden
Erfindung ist vervollständigt worden.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin
dung ist es möglich, die Rauschunempfindlichkeit der phasensynchronen
Schaltung zu verbessern. Gemäß einem anderen bevorzugten Ausfüh
rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Rausch
unempfindlichkeit in dem Leerlaufzustand der phasensynchronen Schaltung
zu verbessern und auch das Verkürzen der Ansprechzeit zu erhöhen.
Insbesondere kann die Ansprechzeit von ungefähr 1 bis 2 Sekunden beim
Stand der Technik herunter auf ungefähr 0,2 Sekunden verkürzt werden.
Demgemäß ist es möglich, die Zeitperiode stark zu reduzieren, wenn das
Bild gestört ist, in dem Fall, bei dem die horizontale Frequenzsignalquel
le umgeschaltet wird.
Claims (15)
1. Einstellbare CRT-Anzeigevorrichtung, die aufweist:
eine Abtastwandler-Einheit (14); und eine Anzeigeeinheit (15, 20 bis 24),
wobei die Abtastwandler-Einheit eine digitale Speichereinrichtung (36), eine Einrichtung (40) zum Vereinigen der ausgegebenen hori zontalen Frequenz, eine Einrichtung (45) zum Umwandeln des Verhältnisses der horizontalen Austastperiode, eine Einrichtung (49) zum Umwandeln der ausgegebenen vertikalen Frequenz und eine Einrichtung (50) zum Umwandeln des Verhältnisses der vertikalen Austastperiode aufweist;
wobei die Anzeigeeinheit zumindest eine horizontale Ablenkschaltung (21), eine vertikale Ablenkschaltung (22) und eine bildverstärkende Schaltung (20) aufweist, wobei die vertikale Ablenkschaltung eine Einrichtung (75) zum Korrigieren einer vertikalen S-förmigen Ver zerrung aufweist, um eine vertikale S-förmige Verzerrung unabhängig von einer vertikalen Ablenkfrequenz zu korrigieren,
wobei die Abtastwandler-Einheit dazu dient, auf der Basis eines Abtasttaktsignales, das durch eine erste phasensynchrone Schaltung (27 bis 31; 84) erzeugt worden ist und mit einer horizontalen Fre quenz (fHI) eines eingegebenen Bildsignales synchron sein kann, das eingegebene Bildsignal zu der digitalen Speichereinrichtung zu schrei ben, und wobei die Einrichtung zum Vereinigen einer ausgegebenen horizontalen Frequenz aus einer zweiten phasensynchronen Schaltung (40; 84) zusammengesetzt ist, die eine ungefähr fest ausgegebene horizontale Frequenz (fHo) hat, und dazu dient auf der Basis eines Taktsignales, das durch eine zweite phasensynchrone Schaltung er zeugt worden ist, das notwendige ausgegebene Bildsignal von der digitalen Speichereinrichtung zu lesen;
wobei die Einrichtung zum Umwandeln eines Verhältnisses der horizontalen Austastperiode dazu dient, ein Verhältnis der Anzahl der Bildelemente (DOB) während der horizontalen Austastperiode des ausgegebenen Bildsignales zu der Gesamtanzahl von Bildelemen ten (DO) pro horizontaler Periode auf den Bereich von ungefähr 1/5 bis 1/3 zu beschränken, und wobei demgemäß die zweite pha sensynchrone Schaltung auf solch eine Weise arbeitet, daß die Takt frequenz, die durch die zweite phasensynchrone Schaltung erzeugt worden ist, gleich dem Produkt der ausgegebenen horizontalen Frequenz (HO) und der Gesamtanzahl von Bildelementen (DO) wird;
wobei die Einrichtung zum Umwandeln einer ausgegebenen vertika len Frequenz dazu dient, ein Signal auszugeben, das eine vertikale Frequenz (fVO) hat, so daß die ausgegebene vertikale Frequenz im wesentlichen umgekehrt proportional zu der Gesamtanzahl von ausgegebenen Abtastzeilen (SO) ist;
wobei die Einrichtung zum Umwandeln des Verhältnisses einer vertikalen Austastperiode dazu dient, die Anzahl von Abtastzeilen (SOB) während der vertikalen Austastperiode des ausgegebenen Bildsignales auf solch eine Weise zu begrenzen, daß die vertikale Austastperiode des ausgegebenen Bildsignales ungefähr fest wird; und
wobei die Einrichtung zum Korrigieren einer vertikalen S-förmigen Verzerrung dazu dient, die Linearität der vertikalen Ablenkung auf der Basis einer kubischen Komponente einer Amplitude eines Signa les zu korrigieren, das ungefähr eine 1 : 1 Übereinstimmung zu der vertikalen Position auf dem Bildschirm hat.
eine Abtastwandler-Einheit (14); und eine Anzeigeeinheit (15, 20 bis 24),
wobei die Abtastwandler-Einheit eine digitale Speichereinrichtung (36), eine Einrichtung (40) zum Vereinigen der ausgegebenen hori zontalen Frequenz, eine Einrichtung (45) zum Umwandeln des Verhältnisses der horizontalen Austastperiode, eine Einrichtung (49) zum Umwandeln der ausgegebenen vertikalen Frequenz und eine Einrichtung (50) zum Umwandeln des Verhältnisses der vertikalen Austastperiode aufweist;
wobei die Anzeigeeinheit zumindest eine horizontale Ablenkschaltung (21), eine vertikale Ablenkschaltung (22) und eine bildverstärkende Schaltung (20) aufweist, wobei die vertikale Ablenkschaltung eine Einrichtung (75) zum Korrigieren einer vertikalen S-förmigen Ver zerrung aufweist, um eine vertikale S-förmige Verzerrung unabhängig von einer vertikalen Ablenkfrequenz zu korrigieren,
wobei die Abtastwandler-Einheit dazu dient, auf der Basis eines Abtasttaktsignales, das durch eine erste phasensynchrone Schaltung (27 bis 31; 84) erzeugt worden ist und mit einer horizontalen Fre quenz (fHI) eines eingegebenen Bildsignales synchron sein kann, das eingegebene Bildsignal zu der digitalen Speichereinrichtung zu schrei ben, und wobei die Einrichtung zum Vereinigen einer ausgegebenen horizontalen Frequenz aus einer zweiten phasensynchronen Schaltung (40; 84) zusammengesetzt ist, die eine ungefähr fest ausgegebene horizontale Frequenz (fHo) hat, und dazu dient auf der Basis eines Taktsignales, das durch eine zweite phasensynchrone Schaltung er zeugt worden ist, das notwendige ausgegebene Bildsignal von der digitalen Speichereinrichtung zu lesen;
wobei die Einrichtung zum Umwandeln eines Verhältnisses der horizontalen Austastperiode dazu dient, ein Verhältnis der Anzahl der Bildelemente (DOB) während der horizontalen Austastperiode des ausgegebenen Bildsignales zu der Gesamtanzahl von Bildelemen ten (DO) pro horizontaler Periode auf den Bereich von ungefähr 1/5 bis 1/3 zu beschränken, und wobei demgemäß die zweite pha sensynchrone Schaltung auf solch eine Weise arbeitet, daß die Takt frequenz, die durch die zweite phasensynchrone Schaltung erzeugt worden ist, gleich dem Produkt der ausgegebenen horizontalen Frequenz (HO) und der Gesamtanzahl von Bildelementen (DO) wird;
wobei die Einrichtung zum Umwandeln einer ausgegebenen vertika len Frequenz dazu dient, ein Signal auszugeben, das eine vertikale Frequenz (fVO) hat, so daß die ausgegebene vertikale Frequenz im wesentlichen umgekehrt proportional zu der Gesamtanzahl von ausgegebenen Abtastzeilen (SO) ist;
wobei die Einrichtung zum Umwandeln des Verhältnisses einer vertikalen Austastperiode dazu dient, die Anzahl von Abtastzeilen (SOB) während der vertikalen Austastperiode des ausgegebenen Bildsignales auf solch eine Weise zu begrenzen, daß die vertikale Austastperiode des ausgegebenen Bildsignales ungefähr fest wird; und
wobei die Einrichtung zum Korrigieren einer vertikalen S-förmigen Verzerrung dazu dient, die Linearität der vertikalen Ablenkung auf der Basis einer kubischen Komponente einer Amplitude eines Signa les zu korrigieren, das ungefähr eine 1 : 1 Übereinstimmung zu der vertikalen Position auf dem Bildschirm hat.
2. Einstellbare CRT-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei
zumindest eine der ersten und zweiten phasensynchronen Schaltungen
einen Oszillator (84) für eine feste Frequenz, einen spannungsgesteu
erten Oszillator (83) für eine variable Frequenz, eine Mischschaltung
(85), einen Tiefpaßfilter (86), eine Zählerschaltung (44) und einen
Phasendetektor (42) aufweist; wobei die Mischschaltung und der
Tiefpaßfilter dazu dienen, ein Signal auszugeben, das sich auf eine
Differenz zwischen den Oszillationsfrequenzen der Oszillatoren für
eine feste und eine variable Frequenz bezieht, wobei die Zähler
schaltung dazu dient, die Frequenzdifferenz zu zählen, und wobei
der Phasendetektor dazu dient, eine Frequenz eines eingegebenen
Signales zu der zumindest einen phasensynchronen Schaltung und
eine Frequenz eines ausgegebenen Signales der Zählerschaltung zu
erfassen und miteinander zu vergleichen, und wobei auf der Basis
einer Ausgabe davon der spannungsgesteuerte Oszillator für eine
variable Frequenz gesteuert wird; und wobei ein Verhältnis eines
maximalen Wertes zu einem minimalen Wert einer Oszillationsfre
quenz des spannungsgesteuerten Oszillators für eine variable Fre
quenz gleich oder kleiner als 1,5 ist, und wobei ein Verhältnis eines
maximalen Wertes zu einem minimalen Wert der Frequenzdifferenz
gleich oder größer als 3 ist.
3. Einstellbare CRT-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, die weiter
hin eine Vorrichtung (97) zum Erfassen einer Phasenverschiebung
des Abtasttaktsignales aufweist, wobei die Erfassungseinrichtung durch
eine Schaltung (103) zum Erfassen der Differenz erster Ordnung des
eingegebenen Bildsignales und des eingegebenen horizontalen syn
chronen Signales, eine Schaltung (104) zum Erfassen der Differenz
zweiter Ordnung davon und eine Multiplikationsschaltung (111) zum
Multiplizieren der Differenz erster Ordnung mit der Differenz zwei
ter Ordnung gebildet ist.
4. Einstellbare CRT-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, die weiter
hin eine Mikroprozessoreinrichtung (54) aufweist, wobei durch die
Operation der Mikroprozessoreinrichtung der Wert der Gesamtanzahl
der ausgegebenen Abtastzeilen (So) geändert wird, wobei in Überein
stimmung damit durch die Operation der Einrichtung zum Umwan
deln der ausgegebenen vertikalen Frequenz die Ausgabe der ver
tikalen Frequenz geändert wird, und wobei in Übereinstimmung
damit ein vertikales Vergrößerungsverhältnisses eines wiedergegebe
nen Bildes geändert wird.
5. Einstellbare CRT-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, die weiter
hin eine Quadrierschaltungseinrichtung (152) aufweist, worin durch
die Operation der Quadrierschaltungseinrichtung auf der Basis einer
quadratischen Komponente einer Signalspannung, die ungefähr eine
Eins-zu-Eins-Übereinstimmung zu der vertikalen Position eines wie
dergegebenen Bildes hat, die Spannung der Energiequelle der hori
zontalen Ablenkschaltung moduliert wird, um dadurch eine kissenför
mige Verzerrung zu korrigieren.
6. CRT-Anzeigevorrichtung, die eine vertikale Ablenkausgabeschaltung
mit einer negativen Rückkopplungsverstärkereinrichtung (79) und
einer Resonanzkondensatoreinrichtung (162), die mit einer vertikalen
Ablenkspule (80) in Resonanz ist, aufweist, wobei durch die Opera
tion der negativen Rückkopplungsverstärkereinrichtung in einer ersten
Hälfte einer vertikalen Austastperiode die Vorverstärkungsablenkung
durchgeführt wird, so daß Elektronenstrahlen nach unten und au
ßerhalb des Bildschirmrahmens ausgesandt werden, und in einer
zweiten Hälfte der vertikalen Austastperiode, eine vertikale Rück
laufzeilenablenkung durch die Rücklaufresonanz zwischen der ver
tikalen Ablenkspule und dem Resonanzkondensator durchgeführt
wird.
7. CRT-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 6, die weiterhin eine
Einrichtung (181) zum Einfügen eines Referenzamplitudensignales
aufweist, um in der ersten Hälfte der vertikalen Austastperiode ein
Resonanzamplitudensignal in ein Bildsignal einzufügen, und eine
negative Rückkopplungsschaltung (189, 190, 38′, 182, 183, 20′, 184)
aufweist, um die Größe eines Kathodenstromes einer CRT entspre
chend dem Referenzamplitudensignal auf einem festen Wert zu
halten.
8. CRT-Anzeigevorrichtung, die aufweist: eine Einrichtung (181) zum
Einfügen eines Referenzamplitudensignales, um in einer Ablenkperi
ode außerhalb des Bildschirmrahmens, die Teil einer vertikalen
Austastperiode ist, ein Referenzamplitudensignal in ein Bildsignal
einzufügen; und eine Einrichtung (194) zum Einstellen einer Refe
renzsignalamplitude, um das Referenzamplitudensignal einzustellen,
damit die Größe davon proportional zu einem Maximalwert eines
eingegebenen digitalen Bildsignales ist, wobei die Einstelleinrichtung
aus einem Multiplizierer (194) zum Multiplizieren des maximalen
Wertes des eingegebenen Bildsignales mit der Lichteffizienzkonstante
der Lichtquelle, die in einer CRT angewandt wird, zusammengesetzt
ist.
9. Einstellbare CRT-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, die weiter
hin eine umschaltende Schaltereinrichtung (201) aufweist, um in dem
Falle, bei dem eine eingegebene horizontale Frequenz ausreichend
hoch und nahe einer ausgegebenen horizontalen Frequenz ist, die
ausgegebene einzelne horizontale Frequenz zu der eingegebenen
horizontalen Frequenz umzuschalten.
10. Einstellbare CRT-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, die weiter
hin eine synchrone Trennschaltung (202), um horizontale und ver
tikale synchrone Signale, die auf dem eingegebenen Bildsignal über
lagert sind, voneinander zu trennen, eine Schaltereinrichtung (210)
zum Ersetzen eines ausgegebenen horizontalen Impulssignales der
ersten phasensynchronen Schaltung anstelle des eingegebenen hori
zontalen synchronen Signales, das zu der ersten phasensynchronen
Schaltung eingegeben worden ist, zumindest in einem anormalen
Intervall eines horizontalen synchronen Signales, und eine Einrichtung
(209) aufweist, um den Seitenflankenzeitablauf einer Phasenerfassung
eines Phasendetektors der ersten phasensynchronen Schaltung bei
dem Umschaltzeitablauf der Schaltereinrichtung zu vermeiden.
11. Phasensynchrone Schaltung, die aufweist: einen Oszillator (84) mit
fester Frequenz; einen spannungsgesteuerten Oszillator (83) für eine
variable Frequenz; eine Mischschaltung (85); einen Tiefpaßfilter (86);
eine Zählerschaltung (84); und einen Phasendetektor (42),
wobei sowohl die Mischschaltung als auch der Tiefpaßfilter dazu
dienen, ein Signal auszugeben, das sich auf eine Differenz zwischen
den Oszillationsfrequenzen der festen und variablen Frequenzoszilla
toren bezieht, wobei die Zählerschaltung dazu dient, die Frequenzdif
ferenz zu zählen, und wobei der Phasendetektor dazu dient, eine
Frequenz eines zu der phasensynchronen Schaltung eingegebenen
Signales und eine Frequenz eines von der Zählerschaltung ausgege
benen Signales zu erfassen und zu vergleichen, und wobei auf der
Basis einer Ausgabe davon der spannungsgesteuerte Oszillator für
eine variable Frequenz gesteuert wird; und
wobei ein Verhältnis eines maximalen Wertes zu einem minimalen
Wert der Oszillationsfrequenz des spannungsgesteuerten Oszillators zu
einer variablen Frequenz gleich oder kleiner als 1,5 ist, und wobei
ein Verhältnis eines maximalen Wertes zu einem minimalen Wert
der Frequenzdifferenz gleich oder größer als 3 ist.
12. Schaltung zum Erfassen einer Phasenverschiebung eines Abtasttaktsi
gnales, wobei die Erfassungsschaltung aufweist: eine Schaltung (103)
zum Erfassen einer Differenz erster Ordnung eines eingegebenen
Bildsignales oder eines eingegebenen horizontalen synchronen Signa
les; eine Schaltung (104) zum Erfassen einer Differenz zweiter
Ordnung davon; und eine Multiplikationsschaltung (111) zum Multi
plizieren der Differenz erster Ordnung mit der Differenz zweiter
Ordnung.
13. Phasensynchrone Schaltung zur Verwendung in einer Anzeige, die
aufweist:
einen Phasendetektor (27);
einen Schleifenfilter (43);
einen spannungsgesteuerten Oszillator (28);
eine Einrichtung (355) zum Erfassen eines Sperrzustandes, um einen Sperrzustand der phasensynchronen Schaltung zu erfassen; und
eine Einrichtung (349) zum Umschalten einer Schleifenverstärkung, um eine Schleifenverstärkung der PLL zu erhöhen/zu erniedrigen, wobei eine Eingabe der Einrichtung zum Erfassen eines Sperrzustan des mit zumindest einer Ausgabe des Phasendetektors verbunden ist, und wobei eine Ausgabe der Einrichtung zum Erfassen des Sperr zustandes verbunden ist, um die Einrichtung zum Umschalten der Schleifenverstärkung zu steuern, und
wobei für eine Zeitperiode, wenn die Ausgabe der Einrichtung zum Erfassen eines Sperrzustandes einen eine Sperrung anzeigenden Zustand anzeigt, die Einrichtung zum Umschalten der Schleifenver stärkung zu der die Schleifenverstärkung erhöhenden Seite umge schaltet wird, und für die restlichen Zeitperioden, die Einrichtung zum Umschalten der Schleifenverstärkung zu der die Schleifenver stärkung erniedrigenden Seite umgeschaltet wird.
einen Phasendetektor (27);
einen Schleifenfilter (43);
einen spannungsgesteuerten Oszillator (28);
eine Einrichtung (355) zum Erfassen eines Sperrzustandes, um einen Sperrzustand der phasensynchronen Schaltung zu erfassen; und
eine Einrichtung (349) zum Umschalten einer Schleifenverstärkung, um eine Schleifenverstärkung der PLL zu erhöhen/zu erniedrigen, wobei eine Eingabe der Einrichtung zum Erfassen eines Sperrzustan des mit zumindest einer Ausgabe des Phasendetektors verbunden ist, und wobei eine Ausgabe der Einrichtung zum Erfassen des Sperr zustandes verbunden ist, um die Einrichtung zum Umschalten der Schleifenverstärkung zu steuern, und
wobei für eine Zeitperiode, wenn die Ausgabe der Einrichtung zum Erfassen eines Sperrzustandes einen eine Sperrung anzeigenden Zustand anzeigt, die Einrichtung zum Umschalten der Schleifenver stärkung zu der die Schleifenverstärkung erhöhenden Seite umge schaltet wird, und für die restlichen Zeitperioden, die Einrichtung zum Umschalten der Schleifenverstärkung zu der die Schleifenver stärkung erniedrigenden Seite umgeschaltet wird.
14. Phasensynchrone Schaltung gemäß Anspruch 13, die weiterhin eine
Gatter-Einrichtung (254) aufweist, um nur ein Intervall durchzulassen,
das den Zeitablauf einer erfassenden Flanke eines eingegebenen
synchronen Signales aufweist, und eine Einrichtung (342) zum Um
schalten einer Gatter-Funktion, um eine Gatter-Funktion der Gatter-
Einrichtung EIN/AUS zu schalten,
wobei die Gatter-Einrichtung auf einer Eingangsseite des Phasende
tektors (27) bereitgestellt ist, und wobei die Einrichtung zum Um
schalten der Gatter-Funktion für eine Zeitperiode, wenn eine Aus
gabe der Einrichtung zum Erfassen eines Sperrzustandes einen einen
Sperrzustand anzeigenden Zustand anzeigt, so gesteuert ist, daß sie
die Gatter-Funktion der Gatter-Einrichtung anhält, und für die
restlichen Zeitperioden so gesteuert ist, daß sie die Gatter-Funktion
davon aktiviert.
15. Phasensynchrone Schaltung gemäß Anspruch 13, wobei, nachdem die
Einrichtung zum Erfassen eines Sperrzustandes den Sperrzustand des
Phasendetektors erfaßt, die Ausgabe der Einrichtung zum Erfassen
eines Sperrzustandes zumindest für eine Periode einer Ansprechzeit
der phasensynchronen Schaltung den Sperrzustand anzeigt.
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