NL8801319A - Inrichting voor het sturen van een beeldbuis. - Google Patents

Description

' 5 ’ NO 35.180 1

Inrichting voor het sturen van een beeldbuis

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het sturen van de positie en de intensiteit van een elektronenbundel in een beeldbuis van een weergeef-eenheid.

Dergelijke inrichtingen zijn uit de stand der techniek bekend en 5 kunnen aan de hand van de sturingswerkwijze worden ingedeeld in twee categorieën. De eerste categorie betreft de inrichtingen waarin een XY-sturing wordt toegepast. Tot deze catagorie behoren bijvoorbeeld oscil-loscopen. Voor het realiseren van een XY-sturing wordt aan de afbuig-spoel(en) voor de verplaatsing van de elektronenbundel in de X-richting 10 een zaagtandvormig signaal aangeboden, terwijl aan de afbuigspoel(en) voor afbuiging in de Y-richting een weer te geven analoog signaal wordt toegevoerd. Wordt tijdens de oplopende flank van het zaagtandvormige stuursignaal bovendien de intensiteit van het beeld op een zichtbaar niveau ingesteld dan zal op het scherm een afbeelding van het analoge 15 signaal worden verkregen. In plaats van een zaagtandvormig stuursignaal kan voor verplaatsing van de elektronenstraal in de X-richting ook een ander stuursignaal worden aangeboden, bijvoorbeeld voor het schrijven van zogenaamde Lissajous-figuren of andere vectorbeelden op het beeldscherm.

20 Tot de tweede catagorie van de genoemde inrichtingen behoren bijvoorbeeld televisietoestellen. Daarin wordt aan de X-afbuigspoel(en) een relatief hoogfrequent zaagtandvormig signaal aangeboden, terwijl tegelijkertijd aan de Y-afbuigspoel(en) een relatief laagfrequent zaagtandvormig signaal wordt aangeboden. In combinatie zorgen de beide 25 zaagtandvormige signalen ervoor dat de elektronenbundel op bekende wijze lijn voor lijn het gehele beelscherm aftast. Het eigenlijke beeldsignaal wordt daarbij toegevoerd aan de intensiteitsstuurmiddelen die ervoor zorgen dat tijdens het aftasten van het beeld elke lichtstip met de juiste intensiteit wordt weergegeven.

30 Wil men met een weergeef-eenheid, die in principe ingericht is voor XY-sturing alpha-numerieke symbolen op het scherm weergeven, dan zullen X- en Y-stuursignalen opgewekt moeten worden, die er voor zorgen dat de elektronenbundel elk weer te geven alpha-numeriek symbool afzonderlijk op het beeldscherm schrijft. In het verleden zijn speciaal voor 35 dit doel bestemde signaalgeneratoren inderdaad ontwikkeld. Het nadeel van dergelijke generatoren is echter dat ze tamelijk complex zijn en bij grotere aantallen alpha-numerieke symbolen of bij ingewikkelder symbolen relatief veel tijd nodig hebben voor het schrijven van deze symbolen.

.8801319

V

2

Bovendien blijkt het in de praktijk lastig, zo niet onmogelijk te zijn om naast deze alpha-numerieke symbolen ook nog analoge signaalvormen op het scherm te presenteren.

Wil men anderzijds met behulp van een weergeef-eenheid die 5 volgens een rasteraftast-werkwijze functioneert, analoge signalen weergeven, dan heeft dit het nadeel dat de analoge signalen door de lijn voor lijnaftasting als het ware worden bemonsterd, waardoor de fijnere details van de analoge signalen verloren gaan. Dit effect is bij elk televisietoestel waarneembaar.

10 De uitvinding heeft nu ten doel een inrichting te verschaffen voor het sturen van de positie en de intensiteit van een elektronenbundel in een beeldbuis van een weergeefeenheid op zodanige wijze dat enerzijds analoge signalen zonder detailverlies kunnen worden weergegeven, terwijl anderzijds ook alpha-numerieke symbolen op eenvoudige wijze kunnen 15 worden weergegeven.

Aan deze doelstelling wordt voldaan door een inrichting voor het sturen van de positie en de intensiteit van een elektronenbundel in een beeldbuis van een weergeef-eenheid, met het kenmerk, dat de inrichting voor het weergegeven van een volledig beeld telkens gedurende een eerste 20 periode stuursignalen afgeeft, waarmee eén XY-sturing van de elektronenbundel wordt gerealiseerd en gedurende een tweede periode stuursignalen afgeeft waarmee een rastersturing van de elektronenbundel wordt gerealiseerd .

Gedurende de genoemde eerste periode wordt gebruik gemaakt van een 25 X-sturingswerkwijze waarbij een of meerder analoge signalen zonder detail-verlies op het scherm weergegeven kunnen worden. Ook kunnen gedurende deze eerste periode bijvoorbeeld Lissajous-figuren of andere vectorbeelden op het scherm zichtbaar gemaakt worden. Daarbij kan naar keuze het gehele scherm of wel een gedeelte van het scherm worden ge-30 bruikt. Wordt slechts een gedeelte van het scherm gebruikt dan kan de afbuiging ook tot dit gedeelte van het scherm worden beperkt, waardoor de genoemde eerste periode kan worden bekort.

Gedurende de tweede periode wordt gebruik gemaakt van een rastersturing, waarmee op vooraf bepaalde plaatsen alpha-numerieke symbolen op 35 het beeldscherm worden weergegeven. Ook hierbij kan het gehele beeldscherm worden afgetast of slechts een gedeelte, maar in het algemeen zal aftasting van het gehele beeld tijdens deze rasterstuurperiode de voorkeur verdienen.

Bij een normaal televisietoestel worden de afzonderlijke lijnen 40 van het raster horizontaal geschreven. In een inrichting volgens de .8801319 3 uitvinding verdient het echter de voorkeur om de lijnen verticaal te schrijven, in het bijzonder in uitvoeringsvormen van de inrichtring bestemd voor weergave van analoge signalen gedurende de eerste periode. In dat geval wordt namelijk het relatief hoogfrequente zaagtandvormige 5 signaal waarmee de lijnafbuiging wordt gerealiseerd toegevoerd aan hetzelfde spoelenstelsel waaraan ook tijden de genoemde eerste periode de analoge signalen, die eveneens relatief hoogfrequent kunnen zijn, worden aangeboden. Zowel gedurende de eerste als gedurende de tweede periode is het signaal dat aan het andere spoelenstelsel wordt aangebo-10 den relatief laagfrequent, Daarmee wordt bereikt dat slechts een van de spoelenstelsels en de bijbehorende uitstuurschakelingen zodanig moet worden uitgevoerd dat daarmee relatief hoogfrequente signalen kunnen worden verwerkt.

Verdere details van de uitvinding zullen worden verklaard aan de 15 hand van de bijgaande figuren.

Figuur 1 toont een afbeelding die met behulp van de uitvinding op een beeldscherm kan worden weergegeven.

Figuur 2 toont afbuigspoelen waarmee een beeldbuis volgens de uitvinding moet worden bestuurd.

20 Figuur 3 toont een blokschema van een mogelijke inrichting waarmee de werking volgens de uitvinding kan worden gerealiseerd.

Figuur 4 toont een andere afbeelding die met behulp van de uitvinding kan worden weergegeven.

Figuur 5 toont een verdere afbeelding waarin naast alpha-numerieke 25 informatie ook Lissajous-figuren worden gepresenteerd.

Figuur 1 toont schematisch een voorbeeld van een afbeelding die volgens de uitvinding op het beeldscherm van een weergeefinrichting kan worden weergegegeven. Het beeld bevat binnen het kader 10 een aantal analoge signalen 11, 12 en 13 en buiten het kader zijn op diverse 30 plaatsen alpha-numerieke symbolen weergegeven, zoals de symboolreeksen 14, 15, 16, het onderschrift 17 en de oplichtende vierkantjes aan de linkerzijde van het kader 10 waarvan er één met 18 is aangegeven. De feitelijke inhoud van de alpha-numerieke symboolreeksen 14 t/m 18 doet in verband met de uitvinding niet ter zake. De reeksen 14, 15, 16 kunnen 35 bijvoorbeeld betrekking hebben op de links daarvan weergegeven analoge signalen 11, 12 en 13. Het onderschrift 17 kan een verklaring voor het totale beeld geven en de vierkantjes 18 kunnen bijvoorbeeld bestemd zijn om bij toepassing van zogenaamd "touch screen" dienst te doen als selec-teerbare aanraakvlakjes.

40 Bij weergave van een dergelijk beeld is het over het algemeen .8801319 4 wenselijk dat de analoge signalen 11, 12 en 13 zo scherp mogelijk en met behoud met zoveel mogelijk details op het scherm worden weergegeven. Bij voorkeur moet derhalve een XY-sturings-werkwijze respectievelijk tY-. sturingswerkwijze worden gebruikt voor weergave van de signalen binnen 5 het kader 10.

Aan de alpha-numerieke karakters in de reeksen 14 t/m 18, buiten het kader 10 wordt in principe alleen de eis gesteld dat deze karakters goed leesbaar moeten zijn. Een eventuele geringe vervorming van veroorzaakt door het gebruik van een rasteraftastings-werkwijze is over het 10 algemeen acceptabel. Omdat over het algemeen het weergeven van alpha-numerieke karakters met behulp van een rasteraftasting eenvoudiger is dan bij een XY-aftasting, verdient het de voorkeur om een deel van het scherm met behulp van rasteraftasting te beschrijven.

Wordt uitgegaan van een weergeef-eenheid met een beeldbuis, voor-15 zien van een X-spoelenstelsel voor afbuiging in de X-richting, een Y-spoelenstelsen voor afbuiging in de Y-richting en een of meerder elektroden met behulp waarvan een intensiteitssturing kan worden gerealiseerd dan geeft figuur 2 aan op welke wijze het beeld van figuur 1 kan worden gerealiseerd.

20 In figuur 2 zijn onder elkaar getoond het X-stuursignaal, Y-stuur- signaal en Z-stuursignaal (intensiteitssturing). Elk van deze drie signalen bestaat in feite uit een periodiek signaal, met als periode de beeldherhalingsfrequentie. De beeldherhalingsfrequentie is bij voorkeur groter dan 25 Hz en meer in het bijzonder groter dan 50 Hz. In figuur 2 25 is de signaalvorm voor een volledig beeld getoond. Binnen een beeld kunnen twee weergeefperioden worden onderscheiden, welke in figuur 2 aangegeven zijn met periode 1 en periode 2. In periode 1 worden de analoge signalen binnen het kader 10 weergegeven en in periode 2 worden de diverse alpha-numerieke symbolen buiten het kader 10 weergegeven.

30 Binnen de periode 1 bestaat het X-stuursignaal uit een aantal zaagtandvormige signalen waarbij het genoemde aantal gelijk aan het aantal weer te geven analoge signalen (in dit geval moeten drie signalen, te weten de analoge signalen 11, 12 en 13 worden weergegeven). Binnen deze periode 1 wordt het Y-afbuigsignaal gevormd door de opeen-35 volgende analoge signaaldelen 11', 12' en 13' die gesuperponeerd zijn op een trapvormige gelijkspanningscomponent. Het zal voor de deskundige duidelijk zijn dat de combinatie van deze X- en Y-stuursignalen binnen de periode 1 leidt tot weergave van de analoge signalen 11, 12 en 13 onder elkaar zoals in figuur 1 is weergegeven. Bijkomende voorwaarde is, 40 dat de Z-sturing tijdens de opgaande zaagtandflanken voldoende is om het .8801319 5 signaal zichtbaar te maken, terwijl tijdens de neergaande flanken (de lijnterugslagperiode) de elektronenbundel in de buis onderdrukt moet worden. Het corresponderende Z-stuursignaal is in figuur 2 weergegeven.

In de periode 2 wordt het X-stuursignaal gevormd door een enkele 5 helling van een relatief laagfrequent zaagtandvormig signaal terwijl het Y-stuursignaal bestaat uit een relatief hoogfrequent zaagtandvormig signaal. Het zal voor de deskundige duidelijk zijn dat de combinatie van deze X- en Y-stuursignalen resulteert in een lijnvormige aftasting van het gehele beeld op het beeldscherm, waarbij de aftastlijnen in tegen-10 stelling tot een normaal televisiebeeld verticaal over het beeldscherm lopen. Wordt gedurende deze periode 2 een geschikt Z-stuursignaal aangeboden dan zullen op vooraf bepaalde punten in overeenstemming met dit Z-stuursignaal de beeldpunten licht en donker worden gestuurd, hetgeen bij geschikte sturing leidt tot weergave van de gewenste alpha-numerieke 15 karakterteken-reeksen 14 t/m 18. Het Z-signaal is binnen periode 2 in figuur 2 slechts schematisch weergegeven. Mogen er binnen het kader 10 geen alpha-numerieke tekens worden afgeheeld dan zal binnen het kader 10 de elektronenstraal donker gestuurd worden door het Z-stuursignaal. Dit is echter geen dwingende vereiste. Binnen het terrein dat door de 20 uitvinding wordt bestreken, kunnen ook binnen het kader 10 eventueel alpha-numerieke tekens worden weergegeven, bijvoorbeeld om de aandacht te vestigen op delen van de analoge signalen 11, 12 en 13.

In het bovenstaande is aangegeven dat de aftastlijnen gedurende de periode 2 verticaal verlopen. Gekozen is voor verticaal verlopende 25 lijnen, omdat daarmee in het X-stuursignaal alleen relatief laagfrequen-te componenten voorkomen, terwijl alle relatief hoogfrequente componenten in het Y-stuursignaal zijn gecombineerd. Daarmee wordt bereikt dat alleen de Y-stuurtrappen, Y-versterkers en Y-afbuigspoelen ontworpen en uitgevoerd moeten worden voor verwerking van hoogfrequente signalen. De 30 stuurtrappen, versterkers en spoelen voor de X-afbuiging behoeven alleen relatief laagfrequente signalen te verwerken en behoeven derhalve aan veel minder strenge eisen te voldoen.

Een inrichting voor het realiseren van de sturingswerkwijze volgens de uitvinding is schematisch weergegeven in figuur 3. De inrichting 35 omvat een beeldbuis 20 met op de hals daarvan aangebracht een X-spoelen-stelsel 21 en een Y-spoelenstelsel 22. Verder is de buis 20 voorzien van een of meer elektroden 23 waaraan signalen voor de intensiteitssturing (de Z-stuursignalen) moeten worden aangeboden.

Het X-spoelenstelsel krijgt via schakelaar 24 zaagtandsignalen 40 aangeboden ofwel van de generator 25 dan wel van de generator 26. De .8801319 6 generator 25 levert de zaagtandvormige afbuigsignalen waarmee gedurende de periode 1 de analoge signalen 11, 12 en 13 op het scherm van de beeldbuis 20 worden geschreven. De generator 25 levert de relatief laagfrequente zaagtand die tijdens de periode 2 wordt gebruikt om de 5 verticale aftastlijnen in horizontale richting te verschuiven.

Het verticale afbuigspoelenstelsel 22 krijgt signalen aangeboden via de schakelaar 27. Gedurende de periode 1 worden daartoe aan de signaalingangen 28, 29 en-30 de respectievelijke analoge signalen 11, 12 en 13 toegevoerd, welke na versterking in de versterkers 31, 32 en 33 10 terechtkomen bij een multiplexer 34. Deze multiplexer 34 zorgt ervoor dat de signalen op de ingangen 28, 29 en 30 achtereenvolgens worden toegevoerd aan een sommeerknooppunt 35 waarin deze analoge signalen worden gecombineerd met een trapvormig verlopend signaal afkomstig van de generator 36. Het zal duidelijk zijn, dat aan de uitgang van het 15 sommeerknooppunt 35 het signaal verschijnt dat in figuur 2 binnen de periode 1 van het Y-stuursignaal is geïllustreerd. Dit signaal wordt via de schakelaar 27 toegevoerd aan de Y-spoelen 22.

Gedurende de periode 2 worden via de schakelaar 27 signalen vanaf de zaagtandgenerator 37 toegevoerd aan Y-spoelen. Deze zaagtandvormige 20 signalen vormen de lijnaftastsignalen gedurende periode 2.

De intensiteitsstuursignalen worden tenslotte toegevoerd aan de desbetreffende elektroden 23 via een schakelaar 38. Gedurende periode 1 worden aan deze schakelaar 38 signalen toegevoerd vanaf een generator 39 waarmee de analoge signalen 11, 12 en 13 met zichtbare intensiteit 25 worden weergegeven, terwijl de lijn-terugslag door de negatief gaande pulsen telkens wordt onderdrukt. Gedurende periode 2 ontvangt de schakelaar 38 stuursignalen vanaf een microprocessor 40 die op zijn beurt ingangssignalen krijgt toegevoerd vanaf een ingang 41. De microprocessor 40 genereert de juiste stuursignalen voor het weergeven van reeksen 30 alpha-numerieke karakters afhankelijk van ingangssignalen op de ingang 41. De ingang 41 kan daartoe bijvoorbeeld verbonden zijn met geschikte invoermiddelen zoals een toetsenbord en dergelijke. Het genereren van de stuursignalen voor het weergeven van alpha-numerieke karakters met behulp van de microprocessor 40 wordt voor een deskundige bekend veron-35 dersteld.

Zoals in figuur 3 schematisch is weergegeven worden de schakelaars 24, 27 en 38 synchroon bediend door een omschakeleenheid 41 zodanig dat gedurende periode 1 de schakelaars zich bevinden in de stand die in figuur 2 is getekend. De stuursignaalbron 42 zorgt ervoor dat gedurende 40 periopde 2 alle schakelaars 24, 27 en 38 omgeschakeld zijn naar de .8801319 7 andere, in figuur 2 niet getekende stand.

Het zal voor de deskundige op dit terrein duidelijk zijn dat de diverse signaalbronnen niet afzonderlijk behoeven te worden gerealiseerd op de wijze als in figuur 2 is weergegeven. Diverse generatoren kunnen 5 worden gecombineerd, waarmee dan tegelijkertijd de benodigde synchronisatie tussen de diverse signaalbronnen gerealiseerd is. Eén en ander behoeft geen nadere uitleg. Ook de omschakeling tussen periode 1 en periode 2 kan met andere middelen dan de gevormde schakelaars worden gerealiseerd.

10 Terugkerend naar figuur 2 zal het waarschijnlijk opgevallen zijn, dat gedurende de periode 1 de X-afbuigsignalen een kleinere amplitude bezitten dan het relatief langzamere zaagtandvormige signaal gedurende periode 2. Daarmee wordt bereikt dat gedurende periode 1 alleen dat deel van het beeldscherm, dat valt binnen het kader 10, wordt afgetast. Ook 15 het voorinstelsignaal afkomstig van de generator 36 alsmede de amplitu-den van de diverse signalen 11, 12 en 13 worden zodanig gekozen dat de ruimte binnen het kader 10 niet wordt overschreden. Daardoor wordt bereikt dat overbodige aftasting van die delen van het beeldscherm, waar geen signalen behoeven te worden geschreven, wordt vermeden. Daarna 20 wordt periode 1 zover mogelijk bekort.

Zoals in het bovenstaande reeds is opgemerkt, is het gedurende periode 2 mogelijk om niet alleen buiten het kader 10 in figuur 1 alpha-numerieke tekens weer te geven, ook binnen het kaderr 10 kunnen, gesuperponeerd op de analoge signalen, alpha-numerieke tekens worden 25 weergegeven. Tot deze alpha-numerieke tekens behoren natuurlijk ook lijnen en lijnstukken en andere grafische elementen. Daarmee kan bijvoorbeeld een beeld worden gerealiseerd zoals schematisch in figuur 4 is aangegeven.

In figuur 4 worden op een deel van het scherm de analoge signalen 30 50 en 51 getoond met daaromheen reeksen van alpha-numerieke symbolen, die in figuur 4 niet met 52 en 53 zijn aangeduid. Binnen het gedeelte van het beeldscherm, waar de analoge signalen 50 en 51 worden weergegeven, wordt tijdens de periode 2 tevens een schermverdeelraster weergegeven met bijvoorbeeld in het midden een horizontale schaal waarbij 35 schaalwaarden (0, 5, 10) zichtbaar worden gemaakt.

Een andere invulling van het beelscherm is weergegeven in figuur 5. Ook hier wordt weer onderscheid gemaakt tussen het deel van het scherm binnen het kader 60 waarbinnen Lissajous-figuren, zoals 61 in figuur 4 weergegeven kunnen worden en het deel buiten het kader 60 waar 40 alpha-numerieke informatie 62 wordt gepresenteerd. Het zal voor de .8801319 8 vakman duidelijk zijn dat voor het presenteren van Lissajous-figuren een gemodificeerde versie van de inrichting uit figuur 3 nodig is. In het bijzonder de zaagtandgenerator 26 zal daartoe vervangen moeten worden door een versterker waarmee een extern stuursignaal wort verwerkt dan 5 wel een geschikte signaalgenerator.

De inrichting volgens de uitvinding kan bijvoorbeeld worden gebruikt in een monitor voor medische toepassingen, waarmee bijvoorbeeld tegelijkertijd hartslag, ademhaling, bloeddruk en derrgelijke worden weergegeven tezamen met alpha-numerieke informatie die op deze signalen 10 betrekking heeft. Dergelijke monitoren zijn op zichzelf bekend.

c 880 1 319

Claims (3)

1. Inrichting voor het sturen van de positie en de intensiteit van een elektronenbundel in een beeldbuis van een weergeef-eenheid, met het 5 kenmerk, dat de inrichting voor het weergegeven van een volledig beeld telkens gedurende een eerste periode stuursignalen afgeeft, waarmee een XY-sturing van de elektronenbundel wordt gerealiseerd, en gedurende een tweede periode stuursignalen afgeeft waarmee een rastersturing van de elektronenbundel wordt gerealiseerd.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat tijdens de genoemde eerste periode de ene spoel van het afbuigstelsel rond de beeldbuis wordt gestuurd met de weer te geven analoge signalen en dat gedurende de genoemde tweede periode de genoemde ene spoel wordt gestuurd met de relatief hoogfrequente zaagtandsignalen bestemd voor de 15 1ijnafbuiging.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat met de XY-stuursignalen gedurende de eerste periode slechts een voorafbepaald deel (of voorafbepaalde delen) van het beeldscherm wordt (worden) bestreken. 20 .8801319