NL8902939A - Beeldopneem- respectievelijk weergeefinrichting. - Google Patents

Description

N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Beeldopneem- respectievelijk weergeefinrichting.

De uitvinding heeft betrekking op een beeldopneem-respectievelijk weergeefinrichting voor het opnemen van een scène respectievelijk weergeven van een scène-afbeelding, bevattende een lijnafbuigschakeling voor het opwekken van een symmetrische lijnafbuigstroom door een l,ijnafbuigspoel en een videosignaalverwerkingsschakeling voorzien van een geheugen voor het opslaan van video-informatie en voor het afwisselend opwekken respectievelijk toevoeren van de video-informatie van een lijn in een richting en van de daarop volgende lijn in de tegenovergestelde richting en van een klokoscillator voor het opwekken van een kloksignaal ten behoeve van het lezen van de video-informatie uit het geheugen, waarbij de klokoscillator is opgenomen in een regellus die verder een teller bevat voor het tellen van pulsen van het kloksignaal, alsmede een fasevergelijkingstrap en meetmiddelen voor het hieraan toevoeren van een eerste signaal afkomstig van de lijnafbuigschakeling en van een tweede signaal afkomstig van een signaalgenerator, die eveneens in de regellus is opgenomen voor het op meettijdstippen leveren van het tweede signaal, waarbij de regellus is ingericht voor het nagenoeg gelijktijdig laten optreden van het eerste en het tweede signaal op de meettijdstippen.

Een dergelijke beeldweergeefinrichting is bekend uit het Amerikaanse octroo.ischrift US-P 4.672.449 (PHN 11.432). Bij symmetrische lijnafbuiging, waarbij de horizontale lijnen achtereenvolgens in tegengestelde richting worden afgetast, moeten extra maatregelen worden genomen om te waarborgen dat punten die op een verticale lijn moeten liggen inderdaad recht onder elkaar worden weergegeven. Daartoe wordt in dit octrooischrift een uitvoeringsvoorbeeld beschreven waarin een eerste signaal overeenkomend met de nuldoorgang van de lijnafbuigstroom met behulp van de fasevergelijkingstrap wordt vergeleken met een tweede signaal, een vertraagd kloksignaal dat overeenkomt met de helft van de video-informatie van een lijn. Door de werking van de regellus wordt de vertraging zodanig geregeld dat het eerste en het tweede signaal nagenoeg samenvallen, waardoor de video-informatie overeenkomend met de middelpunten van de beeldlijnen recht onder elkaar worden weergegeven. Echter vanwege de grote gevoeligheid van de symmetrische lijnafbuiging voor fasefouten kan het zijn dat door temperatuursinvloeden en/of ouderingsverschijnselen de randen van het beeld rafelig worden weergegeven.

In het genoemde octrooischrift wordt een tweede uitvoeringsvorm beschreven waarin vertragingsfouten met behulp van een tweede regellus worden gecompenseerd, waarbij de video-informatie vast wordt gelegd ten opzichte van de lijnafbuigstroom. De eerste regellus regelt de frequentie en de tweede regellus regelt de fase van het tweede signaal. Hierbij wordt het tweede signaal opgewekt tijdens het rasteronderdrukkingsinterval en is niet zichtbaar.

Met de uitvinding wordt ondermeer beoogd een schakeling te verschaffen met de zelfde doelstelling als het tweede u.itvoeringsvoorbeeld uit het genoemde octrooischrift, maar die eenvoudiger is.

Daartoe vertoont een beeldopneem- respectievelijk beeldweergeefinrichting volgens de uitvinding het kenmerk, dat de meetmiddelen een maximum-waarde-detector bevatten voor het toevoeren van het eerste signaal aan de fasevergeli.jkingstrap nagenoeg op het tijdstip waarop de lijnafbuigstroom maximaal is, waarbij elk meettijdstip nagenoeg samenvalt met een tel van de teller tijdens het lijnonderdrukkingsinterval.

De uitvinding berust op het inzicht dat de meettijdstippen nu zo frequent zijn dat geen grote fasefout kan ontstaan, waardoor een grotere stabiliteit wordt verkregen. Hierdoor is maar een regellus nodig, waardoor de schakeling inderdaad eenvoudiger is. Omdat nu de meting om de lijn plaatsvindt in plaats van elk raster wordt het tweede signaal, de testpuls, tijdens het lijnonderdrukkingsinterval opgewekt, zodat het signaal onzichtbaar is.

In het genoemde Amerikaanse octrooischrift wordt het meten op het moment dat de afbuigstroom maximaal is afgeraden. Door de maatregel volgens de uitvinding wordt juist op dit moment gemeten, waardoor de beoogde vereenvoudiging mogelijk wordt.

In een verdere uitvoering vertoont een beeldopneem-respectievelijk weergeefinrichting volgens de uitvinding het. kenmerk, dat de maximum-waarde-detector een met de lijnafbuigspoel gekoppelde comparator bevat voor het bepalen van het tijdstip waarop de lijnafbuigstroom nagenoeg maximaal is.

Het maximum van de lijnafbuigstroom wordt gemeten door de nuldoorgang van de spanning over een met de afbuigspoel in serie staande condensator te meten. Deze meting is weinig ruis- en storingsgevoelig aangezien over de condensator een sinusvormige spanning staat met een grote amplitude.

De uitvinding zal aan de hand van de volgende figuren bij wijze van voorbeeld nader worden toegelicht. Hierin toont:

Figuur 1 een uitvoeringsvoorbeeld van een beeldweergeefinrichting volgens de uitvinding, en

Figuur 2 het videosignaal met de testpuls.

Figuur 1 toont een uitvoeringsvoorbeeld van een schakeling van een beeldweergeefinrichting volgens de uitvinding. Op een ingang 1 ontvangt de schakeling een sinusvormige spanning met de halve lijnfrequentie, bijvoorbeeld afkomstig van een sinusoscillator. Hierin is de lijnfrequentie het aantal horizontale lijnen die per seconde op het weergeefscherm van een beeldweergeefbuis door de hierin opgewekte electronenbundel(s) worden afgetast. De spanning wordt toegevoerd aan een afbuig-eindtrap 2, die een afbuigst.room opwekt, en deze stroom toevoert aan een horizontale afbuigspoel L. In serie met deze spoel staat een condensator C1. Samen vormen de elementen Γ. en C1 een serieresonantiekring waarvan de afstemfrequentie nagenoeg gelijk is aan de helft van de lijnfre.quentie. Door de elementen L en C1 vloeit tijdens een eerste helft van een lijn een stroom in een richting en tijdens de daaropvolgende tweede helft van de lijn vloeit de stroom in de tegengestelde richting. Hierdoor wordt de video-informatie van een lijn in een richting op het scherm geschreven en van een daaropvolgende lijn in een tegengestelde richting.

In seri.e met het netwerk L, C.1 staat een tegenkoppelweerstand R1. De aansluitingen van de condensator C1 zijn verder ieder via een condensator C2 respectievelijk C3 gekoppeld met een ingang van een comparator 4. De uitgang van de comparator is via een EN-poort 5 verbonden met een ingang van een fasevergelijker 6. Op een eerste ingang ontvangt de EN-poort een digitaal hoog signaal.

Op een tweede ingang ontvangt de fasevergelijker een signaal afkomstig van een tweede EN-poort 7. De EN-poort 7 krijgt op een eerste ingang een pulsvormig signaal WD en op een tweede ingang een signaal afkomstig van een comparator 8. Het signaal WD is alleen tijdens een gedeelte van de lijnperiode, namelijk tijdens het lijnonderdrukkingsinterval, digitaal hoog, en de rest van de periode is de uitgang laag. Op een uitgang geeft de fasevergelijker 6 een signaal af afhankelijk van het verschil in fase tussen de twee ingangssignalen van de fasevergelijker. Het uitgangssignaal wordt toegevoerd aan een laagdoorlaatfilter 9. Het uitgangssignaal van het filter stuurt een spanningsgeregelde klokoscillator 10. De oscillator stuurt een vertragingsschakeling 11 aan. Op een uitgang geeft de vertragingsschakeling een vertraagd kloksignaal af aan een teller 12. De teller geeft klokpulsen af aan een testpuls-generator 13 en tevens aan een klokingang van een videogeheugen 14. Op een signaalingang ontvangt het videogeheugen videoinformatie. Een uitgang van het videogeheugen is verbonden met een eerste schakelcontact (1) van een schakelaar S en een uitgang van de testpuls-generator is verbonden met een tweede schakelcontact (2) van de schakelaar. De schakelaar wordt bedient door lijnfrequente pulsen die er voor zorgen dat de schakelaar tijdens het lijnonderdrukkingsinterval in stand (2) staat en de rest van de lijnperiode in stand (1).

Het moedercontact(3) van de schakelaar S is verbonden met een digitaal/analoog-omzetter 15. Op een uitgang geeft de omzetter een analoog signaal af dat na filtering in een tweede laagdoorlaatfilter 16 en versterking in een videoversterker 17 toegevoerd wordt aan een geschikte electrode van een beeldweergeefbuis 18. Het uitgangssignaal van de videoversterker 17 wordt tevens toegevoerd aan de tweede comparator 8. De comparator 8 vergelijkt dit signaal met een referentiesignaal REF, waarmee de regellus gesloten is. Het referentiesignaal is een gelijkspanningssignaal, bijvoorbeeld met een waarde overeenkomend met de helft van de hoogte van de testpuls.

Het voorgaande is gedeeltelijk bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 4.672.449, van aanvraagster, waarvan de inhoud hier bij referentie is opgenomen.

De werking van de schakeling is als volgt. Met behulp van de comparator 4 wordt de nuldoorgang van de spanning over de condensator C1 gedetecteerd, waarbij de condensatoren C2 en C3 zorgen voor een gelijkstroomscheiding tussen het serieresonantienetwerk i, en C1 en de comparator 4. De spanning over de condensator C1 verschilt 90 graden in fase met de. afbuigstroom door de afbuigspoe] L. Door de nuldoorgang van de spanning over de condensator te bepalen, wordt dus het maximum van de afbuigstroom bepaald. Dit maximum van de afbuigstroom resulteert in een afbuiging op een van de randen van het weergeefscherm, dit is ongeveer het midden van het lijnonderdrukkingsinterval, overeenkomend met de meettijdstippen. Alleen op deze tijdstippen wordt het signaal aan de tweede ingang van de EN-poort 7 op de uitgang van de EN-poort doorgegeven.

De vertragingsschakeling 11 geeft het vertraagde signaal af aan de teller 12. De teller is een modulus P teller, waarin P het aantal klokpulsen is, overeenkomend met het aantal beeldelementen in een horizontale lijn. Tijdens het actieve gedeelte van de lijnperiode wordt de video-informatie van de beeldelementen die in het videogeheugen 14 opgeslagen is, gelezen met behulp van de bemonsteringspulsen uit de teller en via de schakelaar S in stand (1) naar de D/A omzetter 15 gestuurd.

Op het weergeefscherm van de beeldweergeefbuis 18 wordt de video-informatie op bekende wijze afwisselend van links naar rechts en van rechts naar links weergegeven.

Tijdens het lijnonderdrukkingsinterval wordt de testpuls, niet. zichtbaar op het scherm, afkomstig van de testpuls-generator 13 via de schakelaar in stand (2) naar de D/A omzetter gestuurd. Het moment van optreden van de testpuls komt overeen met. de kloksignaalpuls die optreedt nagenoeg in het midden van het lijnonderdrukkingsinterval. Na deze kloksignaalpuls en voor het. begin van de volgende lijnperiode wordt de teller teruggesteld. In figuur 2 is de testpuls weergegeven tussen twee opeenvolgende video-lijnen, aan de uitgang van versterker 17.

Het signaal aan de uitgang van de videoversterker wordt in de comparator 8 vergeleken met het referentiesignaal REF. Als het signaal op de uitgang van de versterker overeenkomt met het referentiesignaal geeft de comparator een detectie-signaal af aan de EN-poort 7. De EN-poort 7 kan dit detectie-signaal alleen tijdens het lijnonderdrukkingsinterval doorgeven aan de fasevergelijker 6 doordat EN-poort 7 alleen tijdens dit interval op de tweede ingang een digitaal hoog signaal ontvangt, het signaal WD. In de stationaire toestand van de, de elementen 4 tot en met 17 bevattende, faseregellus vallen de ingangssignalen van de fasevergeiijkingsatrap 6 nagenoeg samen. Dus het moment van optreden van de testpuls en het moment van optreden van het maximum van de afbuigstroom vallen samen. De video-informatie wordt nagenoeg op het juiste tijdstip op het scherm weergegeven.

Om te zorgen dat de ingangsi.gnalen van de fasevergelijker 6 dezelfde vertraging hebben, is tussen de comparator 4 en de fasevergelijker 6 de EN-poort 5 opgenomen, die het signaal afkomstig van de comparator 4 evenveel vertraagt als de EN-poort 7 met het signaal afkomstig van de comparator 8.

De twee comparators 4 en 8 worden bij voorkeur in dezelfde geïntegreerde schakeling ondergebracht, hierdoor reageren ze op gelijke wijze op temperatuursveranderingen en veroudering en dergelijke.

De testpuls zoals die op de uitgang van de eindversterker 17 komt heeft bijvoorbeeld een waarde van 100V. Hierdoor is het niet mogelijk deze puls direct aan de EN-poort 7 toe te voeren. Door de testpuls aan de comparator 8 toe te voeren en te vergelijken met het referentiesj.gnaal wordt op de uitgang van de comparator een signaal met een kleinere amplitude verkregen dat wel aan de EN-poort 7 is toe te voeren. Het zal duidelijk zijn dat de comparator vervangen kan worden door een verzwakker maar de comparator 8 biedt het voordeel dat beide ingangssignalen van de fasevergelijker 6 overeenkomstige wegen volgen en dus dezelfde vertraging ondergaan. Een nadeel van een verzwakker is dat het ingangssi.gnaal dan niet een exacte digitale waarde heeft en tevens kan dit ingangssignaal kan variëren met temperatuur en dergelijke.

De oscillator 10 moet heel stabiel zijn, onder andere omdat afwijkingen van de klokfrequentie (jitter) in de oscillator fouten in de weergave geven die voornamelijk zichtbaar zijn bij de weergave van verticale lijnen. Om te zorgen dat het uitgangssignaal van het lusfilter 9 nagenoeg een gelijkspanning is, moet het filter een tijdconstante hebben die een aantal malen groter is dan de duur van een horizontale lijn. Hierdoor kan de oscillator 10 alleen maar heel langzaam variëren, dit is gewenst om ongevoelig te zijn voor storingen.

De vertragingsschakeling 11 wordt een keer ingesteld tijdens de fabricage om fabricagetoleranti.es op te vangen.

De oscillator 10 en de vertragingsschakeling 11 kunnen op bekende wijze worden uitgevoerd. De oscillator kan opgebouwd zijn uit een oneven aantal, bijvoorbeeld 3, inverters in serie. Door de voedingstroom van de inverters te variëren kan de schakelsnelheid van de inverters en daardoor de oscillatorfrequentie gevarieerd worden. Met drie inverters is het mogelijk om drie kloksignalen te verkrijgen met dezelfde frequentie maar met onderling een faseverschil van 120 graden. De drie kloksignalen worden toegevoerd aan bijvoorbeeld drie OF-poorten die elk als tweede ingangssignaal een stuursignaal toegevoerd krijgen. Als dit signaal digitaal hoog is, staat op de uitgang ongeacht of het kloksignaal hoog of laag is, een hoog signaal. Als het betreffende stuursignaal laag is, bepaalt het kloksignaal het hoog respectievelijk laag zijn van de uitgang van de OF-poort. De drie uitgangen van de OF-poorten vormen de drie ingangen van een EN-poort. De uitgang van de EN-poort levert het vertraagde uitgangssignaal. Door één van de stuursignalen afwisselend een laag te maken terwijl de andere twee hoog zijn, kan elke gewenste vertraging verkregen worden. Hierbij zijn de OF-poorten werkzaam als gestuurde schakelaars voor het wijzigen van de fase van het oseillatorsignaal.

Het zal ook duidelijk zijn dat het meten van het moment van de maximale lijnafbuigstroom ook op andere manieren kan worden gedaan. Zo kan op het verbindingspunt van de condensator C1 en de weerstand R1 of op het verbindingspunt van de afbuig-eindtrap 2 en de spoel L een differentiator worden aangesloten, waarbij de elementen C2, C3 en 4 vervallen. Het moment dat de gedifferentiêerde spanning nul is, is het moment dat de lijnafbuigstroom maximaal is. Het zal ook duidelijk zijn dat de schakeling van figuur 1 met geringe wijzigingen geschikt kan worden gemaakt voor andere vormen van symmetrische afbuiging dan de sinusvormige, bijvoorbeeld driehoekvormige afbuiging. Verder zal het ook duidelijk zijn dat de schakeling, evenals die in het genoemde octrooischrift, bruikbaar is voor een beeldopneeminrichting.

Claims (8)

1. Beeldopneem- respectievelijk weerge.efinrichting voor het opnemen van een scène respectievelijk weergeven van een scène-afbeelding, bevattende een lijnafbuigschakeling voor het opwekken van een symmetrische lijnafbuigstroom door een lijnafbuigspoel en een videosignaalverwerkingsschakeling voorzien van een geheugen voor het opslaan van video-informatie en voor het afwisselend opwekken respectievelijk toevoeren van de video-informatie van een lijn in een richting en van de daarop volgende lijn in de tegenovergestelde richting en van een klokoscillator voor het opwekken van een kloksignaal ten behoeve van het lezen van de video-informatie uit het geheugen, waarbij de klokoscillator is opgenomen in een regellus die verder een teller bevat voor het tellen van pulsen van het kloksignaal, alsmede een fasevergeli jkingstrap en meetmiddelen voor het hieraan toevoeren van een eerste signaal afkomstig van de. lijnafbuigschakeling en van een tweede signaal afkomstig van een signaalgenerator, die eveneens in de regellus is opgenomen voor het op meettijdstippen leveren van het tweede signaal, waarbij de regellus is ingericht voor het nagenoeg gelijktijdig laten optreden van het eerste en het tweede signaal op de meettijdstippen, met het kenmerk, dat de meetmiddelen een maximum-waarde-detector bevatten voor het toevoeren van het eerste signaal aan de fasevergelijkingstrap nagenoeg op het tijdstip waarop de lijnafbuigstroom maximaal is, waarbij elk meettijdstip nagenoeg samenvalt met een tel van de teller tijdens het li jnonderdrukki.ngsinterval.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de maximum-waarde-detector een met de lijnafbuigspoel gekoppelde comparator bevat voor het bepalen van het tijdstip waarop de lijnafbuigstroom nagenoeg maximaal is.

3. Inrichting volgens conclusie 2, waarbij een condensator in serie staat met de lijnafbuigspoel en hiermee een serieresonantiekring vormt, met het kenmerk, dat de maximum-waarde-detector een met de aansluitingen van de condensator gekoppelde nuldoorgangsdetector is voor het bepalen van het tijdstip waarop de spanning over de condensator nagenoeg nul is.

4. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de aansluitingen van de condensator elk via een scheidingscondensator verbonden zijn met ingangen van de nuldoorgangsdetector.

5. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het tweede signaal een puls is die nagenoeg in het midden van het li jnonderdrukkingsinterval optreedt.

6. Inrichting volgens conclusie 1, gekenmerkt door een comparator voor het vergelijken van het tweede signaal met een referentiesignaal.

7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de comparator via een poort gekoppeld is met de fasevergelijker, welke poort open is tijdens het lijnonderdrukkingsinterval voor het doorlaten van het tweede signaal.

8. Inrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de maximum-waarde-detector via een tweede poort gekoppeld is met de fasevergelijker voor het doorlaten van het eerste signaal uit de maximum-waarde-detector. C * i * ü