DE2161186A1

DE2161186A1 - Schaltungsanordnung für eine Kathodenstrahlröhre

Info

Publication number: DE2161186A1
Application number: DE19712161186
Authority: DE
Inventors: Brian Dennis Oxted Surrey McCarthy (Großbritannien)
Original assignee: Sanders Associates Inc
Current assignee: Lockheed Martin Corp
Priority date: 1970-12-09
Filing date: 1971-12-09
Publication date: 1972-06-15
Also published as: AU462244B2; CH549917A; IL38320A; BE776447A; IT943791B; IL38320A0; NL7116928A; CA965875A; SE366857B; FR2117576A5; GB1371045A; AU3660571A

Description

9. Dezember 1971

A 40171 Ml/vs

Firma SANDERS ASSOCIATES, INC., Daniel Webster Highway, South, Nashua, New Hampshire Oj5O6O, V.St.A.

Schaltungsanordnung für eine Kathodenstrahlröhre

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für eine Kathodenstrahlröhre insbesondere zur Anwendung bei einer Kathodenstrahlröhre nach Patentanmeldung P 21 16 288.9.

Die Schaltungsanordnung ermöglicht eine Steuerung des Elektronenstrahles der Kathodenstrahlröhre, der damit auf jede von einer bestimmten Anzahl von Stellen gerichtet werden kann, auf die er auf den Schirm der Kathodenstrahlröhre abgelenkt werden soll.

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• Gemäß der Erfindung wird eine Schaltungsanordnung für eine Kathodenstrahlröhre geschaffen mit ersten und zweiten Mitteln zur Erzeugung eines Strahlablenksignals, ersten und zweiten digitalbetätigten Steuermitteln, die so angeschlossen sind, daß sie die ersten und zweiten Erzeugungsmittel für ein Strahlablenksignal steuern, mit einem Decoder, der mit seinem Eingang mit dem Ausgang des einen Steuermittels und mit seinem Ausgang mit dem Eingang eines Funktionsgenerators verbunden ist, während am Ausgang des Punktionsgenerators ein Signal zum Modifizieren eines Steuersignals für den Strahl der Kathodenstrahlröhre abgenommen werden kann. Die Digitalsignale, die die Steuermittel beeinflussen, können zum Beispiel in binärer Form codiert sein oder als Gruppen von Impulsen auftreten, die die erforderliche Information weitergeben.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung erzeugen die ersten und zweiten Strahlablenk-Erzeugungsmittel Ablenksignale für die Steuerung der Strahlablenkung in zueinander rechtwinkligen Richtungen auf den X- und Y-Achsen, und es sind zwei Decoder vorgesehen, die jeweils mit ihrem Eingang mit dem Ausgang der entsprechenden Steuermittel verbunden sind sowie wenigstens ein Funktions-

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generator, der ein Signal zum Modifizieren eines Kontrollsignals für den Kathodenstrahl abgibt und der mit dem Ausgang eines jeden Decoders verbunden ist.

Die Anwendung einer digitalen Steuerung bei der Ablenkung des KathodenstrahTs ermöglicht es, den genauen Zeitpunkt festzustellen, wenn der Kathodenstrahl auf jeden von einer Vielzahl diskreter Punkte auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre auftrifft, und ermöglicht es, ein Steuersignal, das entsprechend einem bekannten Gesetz für jeden aus einer Anzahl von Parametern des Strahls abgeleitet ist, einem Strahls&ierelement in genau dem Augenblick zuzuleiten, der nötig ist, um eine unerwünschte Ablenkung oder Abweichung des Strahls zu korrigieren.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung tastet der Strahl die Schirmfläche der Kathodenstrahlröhre in einem Raster ab, wie es allgemein bei der Televisionsbildwiedergabe angewandt wird, wobei die diskreten Punkte genau durch die X- und Y-Koordlnaten vorgegeben sind. Es sind jedoch auch andere Arten der Abtastung möglich, wie zum Beispiel eine Spiralbahn auf dem Schirm, und es können dann andere Methoden der Lage-

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feststellung des Kathodenstrahls wie beispielsweise Polarkoordinaten r/θ angewandt werden.

Die digitalbetätigten Steuermittel sind bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Paar von Registern, die von einem mit einer Quelle für* die Videosignale verbundenen Computer gesteuert werden. Der Computer gibt einen Code, der für die gewünschten Koordinaten der Lage des Kathodenstrahls auf dem Schirm maßgebend ist, in die Register synchron mit dem Videosignal ein, so daß der Strahl exakt in Übereinstimmung mit dem Videosignal auf dem Bildschirm auftrifft.

Bei einem anderen AusfUhrungsbeispiel sind die Steuermittel ein Paar untereinander verbundener Zähler, die durch Impulse getriggert werden, die von einem Zeitimpulsgeber zugeführt werden, der unter der Kontrolle der Synchronisierimpulse des Videosignals steht.

Die Parameter, die gesteuert werden können, schliessen die Linearität des Ablenksignals, das Fokussieren des Strahls und den Astigmatismus des Strahls mit ein.

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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind Mittel vorgesehen zum Steuern der Strahlablenkung derart, daß eine Korrektur jeglicher trapezförmiger Verzerrung der Bildabtastung im Bildschirmbereich erreicht wird.

Zusätzlich zu den aufgezählten Steuermitteln, die eine Steuerung des den Bildschirm abtastenden Strahls während der Wiedergabe eines Bildes besorgen, ist es möglich, mittels eines Schaltkreisteils nach der Erfindung die Ablenkung des Strahls derart zu beeinflussen, daß er auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre Symbole schreibt oder zeichnet. Außerdem kann die Steuerung des Strahls so erfolgen, daß auf einem Bereich des Bildschirms Zeichen oder Buchstaben geschrieben werden, während auf einem anderen Bereich des Bildschirms ein Bild oder ein Schriftzeichen durch rasterförmige Abtastung erzeugt wird.

Es hat sich bei einem speziellen Ausführungsbeispiel der Kathodenstrahlröhre gezeigt, daß der Strahl lediglich eine Brennpunktkorrektur nach einer Gesetzmässigkeit erfordert, die für jede Zeile der Abtastung in X-Richtung gleich ist. Außerdem ist bei diesem speziellen

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Ausführungsbeispiel die Gesetzmäßigkeit symmetrisch zum Mittelpunkt jeder dieser Abtastzeilen in X-Richtung. Natürlich kann die Brennpunktkorrektur auch entsprechend der Strahlabtastung in Y-Richtung vorgesehen werden, wenn dies nötig ist.

Nach der Erfindung wird deshalb ein Schaltungsteil vorgesehen, von dem ein Korrektursignal ausgeht, das abhängig von der Stellung des Kathodenstrahls auf dem Bildschirm an eine Elektrode für die Kathodenstrahl-Brennpunktsteuerung abgegeben wird.

Eine dieser Brennpunkt-Steuerkreisschaltungen, die bei der eingangs genannten Kathodenstrahlröhre zur Anwendung kommen, erhält von einem geeigneten Decoder eine Serie von Ausgangsgrößen und erzeugt damit das benötigte Brennpunktkorrektursignal entsprechend der jeweiligen Abtaststellung des Elektronenstrahls, die durch die digitalbetätigten Steuermittel bestimmt ist.

Die Brennpunkt-Steuerkreisschaltung kann ein Widerstandsnetzwerk sein, das entsprechend der Gesetzmäßigkeit des erforderlichen Korrektursignals abgestuft ist und so

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geschaltet ist, daß es einerseits an seinem Ausgang ein Signal erzeugt und andererseits mit einer Spannungs- oder Stromquelle über eine Anzahl von Schaltern verbunden ist, die vom Ausgang des angeschlossenen Decoders derart betätigt werden, daß die Spannung oder der Strom am Signalausgang sowohl entsprechend der Korrekturgesetzmäßigkeit als auch der Abtaststellung des Elektronenstrahls verändert wird.

Die Schaltkreisanordnungen, die bei der Erfindung verwendet werden, können so gestaltet sein, daß sie entweder Strom- oder Spannungswerte am Ausgang abgeben und damit sowohl an elektrostatische als auch an elektromagnetische Ablenksysteme der Kathodenstrahlröhren angeschlossen werden können.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun zur genauen Erläuterung in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer Steuerschaltung nach der Erfindung,

Fig. 2 ein Schemaschaltbild eines elektrischen Schaltkreises zur Erzeugung dnes Brenn-

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punkt-Steuersignals,

Fig. 3 eine Kathodenstrahlröhre der eingangs genannten Art, bei der die Erfindung angewandt wird, und

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3 durch die Kathodenstrahlröhre.

Die in Figur 1 dargestellte Schaltkreisanordnung steuert die Ablenkung des Kathodenstrahls der Kathodenstrahlröhre 1 und korrigiert die Ablenksignale hinsichtlich trapezförmiger Verzerrung, Linearität und Astigmatismus. Außerdem ist eine automatische Steuerung der Fokussierung des Stralis vorgesehen, während er über den Bildschirm der Kathodenstrahlröhre abgelenkt wird.

Die Tätigkeit der Schaltkreisanordnung nach Figur wird durch den digitalen Ausgang eines.(nicht gezeigten) Computers gesteuert, der seine Werte synchron mit einem Videosignal an Register abgibt. Es ist jedoch auch möglich, die Schaltung nach Figur 1 durch andere Hilfsmittel zu steueren wie beispielsweise einen Zeitsteuerimpulse abgebenden Generator, der durch die Zeilen und Bildsynchronisierimpulse eines Videosignals synchronisiert wird. Bei einer solchen Anordnung können die Register Zähler

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sein, die mit dem Zeitimpulsgenerator und untereinander verbunden sind und so Ausgangsimpulse an Digital-Analogwandler abgeben und damit stufenförmige X- und Y-Ablenkwellenformsignale erzeugen.

Die Signale für das Steuern der Schaltung nach Figur 1 setzen sich aus einer Reihe von Paaren von 8-Bit-Wörtern, wobei jedes Paar einer X- und Y-Koordinatenstellung des Strahls auf dem Röhrenbildschirm entspricht, während eine Belastungsinformation aus einem einzigen Bit besteht.

Eine Eingangsklemme für das 8-Bit-X-Koordinatenwort ist bei 2 und eine Eingangsklemme für das 8-Bit-Y-Koordinatenwort bei j5 vorgesehen. Eine Belastungsinformation, die den X- und Y-Worten vorausgeht und die Schaltungsanordnung für die nächsten Informationsworte vorbereitet, kann entweder eine binäre Q-oder eine binäre !-Information sein und entweder unmittelbar der Schaltung Über eine Eingangsklemme k oder über eine Eingangsklemme 5 und eine Vorrichtung 6 zur Vorzeichenumkehr zugeführt, werden.

- LO -

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Das Videosignal wird über eine Eingangskiemme 7 zugeführt, das mit den an den Klemmen 2 bis 5 ankommenden Eingangssignalen synchronisiert ist.

Die Eingangsklemmen 2 und j5 sind mit den entsprechenden Eingängen von X- und Y-Registern 8 und 9 und die Eingangsklemmen 4 und 5 ebenfalls mit Eingängen dieser Register 8 und 9 verbunden.

Jedes der 8-Bit-Register 8 und 9 kann in eine von 256 verschiedenen Codekombinationen eingestellt werden, und ein paralleler Ausgang von den Registern über die Leitungen 11 und 12 bringt ale in den Registern eingestellten Codes unmittelbar auf 8-Bit-X- und Y-Digital/ Analogwandler 1J5 und 14.

Ein Teil der 8-Bit-Codes in jedem der Register 8 und 9 v/ird über fünf parallele Verbindungen, die jeweils mit 15 bzw. Io bezeichnet sind, direkt auf die Eingänge von K- und Ϊ-Decoderri LY und l8 geleitet.

DLe Codfikombinationen werden den Registern ο und ^v) in n.atürl i eher binärer Folge zugeführt, und die Verbin-

-Ll-

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BAD ORIGINAL

düngen 15 und l6 leiten die letzten fünf in den Registern gespeicherten Ziffern zu den Decodern mit der Folge, daß der den Decodern zugeführte Code bei jedem achten Wechsel der Codekombination in den Registern wechselt, was zweiunddreißig Wechsel des den Decodern 17 und 18 zugeführten Codes ergibt bei 256 Wechseln des den Digital-Analogwandlern 13 und 14 zugeführten Codes.

Die Digital-Analogwandler 13 und 14 setzen die 256 Codekombinationen, die ihnen zugeführt werden, in Abtastwellenformen von im allgemeinen sägezahnform!ger Gestalt um mit den Kathodenstrahlweg bestimmenden Teilen, die aus 256 diskreten Stufen bestehen, wobei der Stufensprung einer bestimmten von 256 verschiedenen Codekombinationen entspricht. Der Sägezahnwellenausgang der Digital-Analogwandler 13 und Ik wird den X- und Y-Ablenkplatten der Kathodenstrahlröhre 1 zugeführt, die mit 20 und 21 bezeichnet sind, und zwar über X- und Y-Ablenkverstärker 22 und 23. Es ist somit möglich, 256 genau definierte Ablenkstellungen für den Kathodenstrahl sowohl in der X- als auch in der Y-Richtung festzulegen, was eine Anzahl von 65 536 diskreten Stellungen des Kathodenstrahlflecks auf dem Bildschirm entspricht.

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Die X- und Y-Ablenksignale bewirken, daß der Strahl von der Koordinatenstellung X=O und Y=O in der unteren linken Ecke des Schirms, vom Betrachter gesehen, von links nach rechts und von unten nach oben auf dem Bildschirm abgelenkt wird.

Bei dem speziellen Ausführungsbeispiel der Erfindung, das hier beschrieben wird, wird die Schaltkreisanordnung in Verbindung mit einer Kathodenstrahlröhre verwendet, die in der eingangs genannten Patentanmeldung offenbart ist und bei der die unbeeinflußte Achse des von der Elektronenstrahlkanone ausgesandten Elektronenstrahls entweder parallel oder unter einem sehr spitzen Winkel zur Ebene des Bildschirms verläuft, wobei dann die X-Ablenkung nahe der Oberkante des Bildschirms, die der Elektronenstrahlkanone entfernt liegt, langer ist als die Ablenkung nahe der Unterkante des Bildschirms bei derselben Winkelablenkung des Strahls, was eine trapezförmige Verzerrung des abgetasteten Bildes ergäbe. Es ist deshalb ein Schaltungsteil 24 vorgesehen, über den ein Teil des Ausgangswertes des Y-Verstärkers 2J> dem Wandler 1J> zugeleitet wird, um dessen Analogsignal am Ausgang zu modulieren und

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damit eine Korrektur der trapezförmigen Verzerrung zu erreichen. Das vom Y-Verstärker 23 über den Schaltungsteil 24 dea Wandler 13 zugeführte Signal bewirkt eine Vergrößerung des X-Ablenksignals mit abnehmender Größe des Y-Ablenksignals mit der Folge, daß die X-Ablenkung oder Zeilenablenkung eine geringere Winkelauslenkung des Elektrodenstrahls bewirkt, wenn sich der Bildfleck näher der Bildröhrenoberkante befindet als wenn er dem BiIdröhrenunterrand nahekommt. Diese Modulation der X-Ablenkung mit Hilfe eines Aüsgangswertes des Y-Ablenkverstärkers, die eine Verringerung des Ablenkwinkels zur Folge hat, wenn sieh der Strahl in Y-Riehtung vom Unterrand des Bildschirms, d.h. von der der Elektronenstrahlwelle nächstgelegenen Kante, zum Oberrand des Bildschirms bewegt, ergibt eine Kompensation für die größere Länge des Abtastwegs in X-Richtung, wenn der Strahl während der Ablenkung in Y-Richtühg länger wird. Da der beschriebene Schaltkreisteil eine Gleichspannungskopplung darstellt, ist es nötig, ein ¹¹Of £eet"-Potential über eine Leitung 25 zwischen Y-Ablenkverstärker 23 und X-Ablenkverstärker 22 überzuleiten, um eine möglicherweise entstehende parallelogrammartige Verzerrung des beschriebenen Bildes in eine rechteckige Abtastung zu korrigieren. Bei einer Wechseispannungskopplüng der Sehaltungsteile ist dieses "Offset" -Potential nicht erförderlieh.

209825/1049 ,^,

Um weitere Korrektursignale erzeugen zu können, werden Ausgangssignale von den X- und Y-Rgistern 8 und 9 den X- und Y-Decodern 17 und l8 Über Leitungen 15 und 16 zugeleitet Bei dem hier beschreibenen AusfUhrungsbeispiel werden die letzten fünf Bits des codierten Signals in den Rglstern 8 und 9 parallel auf den Leitungen 15 und 16 den Decodern 17 und 18 zugeführt. Die codierten Signale in den Registern 8

^¥ und 9 wechseln in natürlicher binärer Folge, und da nur die letzten fünf Stellen den Decodern 17 und 18 zugeführt werden, werden die Code* auf den Leitungen 15 und 16 bei Auftreten jedes achten Wechsels im Code der Register ϋ und 9 geweehseit. So ergebe^ sich für 256 Codewechsel in Register 8 und 9 32 Codtweihseli die den Decodern 17 und 18 zugeführt werden. Die Decoder 17 und 18 geben ein Ausgangssignal auf einer von 33 verschiedenen Ausgangileitungen ab, von dentn bei 30 baw. 31 lediglich eine dargestellt 1st« und geben die-. i se Ausgangssignitle an entsprechende X- und Y-Linearitätskorrekturkreis· 32 und 33 sow!« automatisch« Aatigmatismuskorrvkturkrtds« 3? und 34 für di· X- und Y-Ablenkung ab. Di« ! Ausgangswert· dir X-Korrekturkreise 32 und 34 gehen über Verbindungsleitungtn 36 und 37 auf den X-Ablenkverstärker 22, während die Ausgangsverte der Y-Korrekturkreise 33 und 35 über Leitungen 38 und 39 de» Y-Ablenkverstürker 23 zugeführt •Ind. Bs 1st damit möglich, bei 32 diskreten Ablenkstellungen des Strahls auf der X- bzw. Y-Achse, was 1.024 diskrete und identifizierbare Koordinatenstellungen ergibt für den Kathodenstrahl auf dem gesamten Bildschirm «ine Korrektur der X- und

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Y-Ablenkung sowohl hinsichtlich Linearität als auch Astigmatismus an jedem dieser Koordinatenstellen anzubringen.

Bei den speziellen Kathodenstrahlröhren, die hier verwandt werden, wird die Ablenkung des Strahls elektrostatisch bewirkt, und die Schaltkreise für die automatische Astigmatismuskorrektur 354 und 35 steuern die anliegenden Ablenkspannungen zwischen den X- bzw. Y-Ablenkplatten 20 und 21 während der Ablenkung des Kathodenstrahls in X- und Y-Richtung.

Es hat sich gezeigt, daß bei der hier verwendeten Kathodenstrahlröhre es nicht nötig ist, die automatische Fokuskorrektur des Strahls zu verändern während der Abtastung in Y-Richtung und daß die bei der Abtastung in X-Richtung nötige Korrektur für entsprechende Stellungen bei jeder Ablenkung dieselbe ist.

Die Ausgangswerte des X-Decoders sind deshalb über die Leitungen 30 und 4l mit einem automatischen Fokusfunktionsgenerator 42 verbunden, dessen Ausgangswert wiederum über einen Fokusverstärker 4^ den Fokuselektronen 44 der Kathodenstrahlröhre 1 zugeführt wird. Es ist somit für 32 diskrete Stellungen des Kathodenstrahls während seiner Ablenkung in X-Richtung möglich, 52 bestimmte Steuersignale zuzuführen, um die Strahlfokussierung entsprechend bekannten Parametern der Röhre zu steuern.

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Das an der Klemme 7 ankommende Videosignal durchläuft einen Videoverstärker 46 und gelangt von da zur Steuergitterelektrode 47 der Kathodenstrahlröhre.

Eine einfache Form eines automatischen Fokus-Steuersignalgenerators ist schematisch in Figur 2 dargestellt, in der der Generator 42 mit gestrichelten Linien 49 angedeutet ist. Die Ausgangssignale vom X-Decoder 17 kommen über die Leitungen 30 und 31 an 32 verschiedenen Eingangssignalen an, die der Reihe nach mit 51 bis 82 bezeichnet sind, und durchlaufen eine Widerstandskette, bestehend aus einem Lastwiderstand RL und den jeweils zugehörigen aus den Widerständen Rl - R32, der mit einer zugehörigen Gleichrichterdiode Dl - D32 in Reihe liegt. Der am Widerstand RL abgreifbare Ausgangswert wird über ijde Leitung 83 dem Verstärker 43 zugeführt. Die Widerstände Rl R32 sind in ihrem Wert so gewählt, daß das am Widerstand RL alg reif bare Ausgangssignal in jedem Augenblick einem bestimmten Ausgangssignal des Decoders 17 entspricht, wodurch das Fokussignal an der Elektrode 44 entsprechend der zugehörigen Stellung des Elektronenstrahls auf den Schirm modifiziert wird.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform liegt der Lastwiderstand RL in Reihe mit einer Widerstandskette, und die entsprechenden Punkte der Kette werden der Reihe nach über einzelne Gleichrichterdioden durch 33 Ausgänge des Decoders 17

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angewählt, um die benötigte Folge von Ausgangssignalen am Lastwiderstand entsprechend der Kombination der Widerstände in dem angewählten Teil der Kette zu erhalten.

Es läßt sich so erkennen, daß bei dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel 256 Binär-Digitcodes, die in die X- und Y-Register 8 und 9 in numerischer Folge Und synchron mit einem Videosignal auf dem Eingang Y dazu verwendet werden können, X- und Y-Äblenkfelder zu erzeugen, die eine Abtastung des Schirms durch den Strahl der Kathodenstrahlröhre 1 auf 65.536 genau bestimmbaren Punkten ergibt. Der Elektronenstrahl kann dabei in jeder gewünschten Folge dieser Punkte entsprechend der Örtnung, in der die Codes' dem Register zugeleitet werden, bewegt werden, und die der Klemme 7 zugeführten Signale können dazu benützt werden, nach Erfordernis die Bahn des Elektronenstrahls auf dem Sehiriii aufzuteilen öder zu verdunkeln. Die Digital-Äiiälögwandler 13 und 14, die die Sägezähhablenksigriäie erzeugen^ können von Jeder bekannten Gestaltung sein. Der küppiuhgskreis 24 zur Korrektur der trapezförmigen Verzerrung kahri einen geeignet gestaiteteh Änpasskreis eihsdhiiyöiich eines Verstärkers besitzen und kann auch zusammen mit dem Gieiehspaftniirigs üöff-se't"- Pdtieriti^älkopplüngäweg 25 weggelassen werdeh, wenn eine Kathodenstrahlröhre verwandt wird; die eine derartige Verzerrung Hient aufweist.

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Die Verwendung von X- und Y-Decodern 17 und 18, die 32 gesonderte Ausgangswerte während jeder Y- und X-Ablenkung abgeben, die bei 30 und 31 angedeutet sind, ermöglichen, daß 32 Signale mit gleichmäßigem Abstand während jeder X-Ablenkung des Strahls an den Linearitätskorrekturkreis 32 abgegeben werden wie auch an den Kreis für die automatische Astigmatismuskorrektur 34 und den automatischen Fokusfuriktionsgenerator 42, wohingegen während jeder Y-Ablenkung dieses Strahls diese 32 Signale dem Linearitätskorrekturkreis 33 und dem Kreis 35 für die automatische Astigmatismuskorrektur zugeleitet werden. Der automatische Fokusfunktionsgenerator 42 wird also von Signalen auf den Leitungen 41 32 mal während jeder X-Ablenkung erreicht, ilnd korrigierte Signale werden den Fokuselektroden 44 in Eritäprechüiii jedes der 32 Äüsgaügswerte je X-Äblehkurig vom Generator 42 zugeführt, die aüßeräeäi von öler in. äeii Generator 42 festeingebauten Gesetzmäßigkeit abhängig sind. Wenn es nötig ist, känii die Pöttiiskörrektür selbstverständlich auch nocH bei der Y-Äblenkung des Kathödenstrahls vörgeseheri werden, wie es äelbätverstäiidiicll aüoh iriöglidh ist, ate ganz wegzulassen: Sei dem beschriebenen Äiisfüitfuriisbeispiel werden somit 8.192 Kbrrektüröh der ÄJküssierüng äös Käthödenstrahis während öiner komiiietten liiläsdhiriria-btästtiiii vorgenommen.

körrektürsiiriäie vierdeii äücH dem X-Äblehfcverstäffcer 22. ^2 iiiäl währeiid jeder ZeilöhäBleüitüng; äishMiiiig von Lihearitäts- und

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Astigmatismuskorrektursignalen aus den Kreisen 32 und J54 zugeführt, die selbst das Ergebnis von Eingangsgrößen sind, die über die Verbindungen 30 vom Decoder 17 zugeführt werden.

Zweiunddreißigmal während ,jeder Y-Ablenkung oder bei jeder achten Zeile werden Korrektursignale zur Linearität und zum Astigmatismus von den Korrekturkreisen 33 und 35 dem Y-Ablenkverstärker 23 als Folge von Eingangswerten über die Leitungen 31 zugeleitet. Es ergeben sich somit Korrekturen für diese zwei Parameter des Kathodenstrahls an 1024 Koordinatenstellen über den gesamten Bildschirm.

Die Linearitäts- und Astigmatismuskorrekturschaltkreise können die Gestalt bekannter Netzwerke haben und beispielsweise Matrizen sein, die die erforderlichen vorher bestimmten Ausgangswerte abgeben, wenn eine bestimmte Leitung angewählt wird.

Andere Kombinationen von Koordinatenstellen, an denen Korrekturen vorgenommen werden sollen, können entsprechend besonderen Eigenschaften der verendeten Kathodenstrahlröhre gewählt werden, und wie bereits an früherer

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Stelle erläutert, hat die hier beschriebene Schaltkreisanordnung besondere Vorteile bei der Verwendung im Zusammenhang mit der Kathodenstrahlröhre nach der eingangs genannten Anmeldung. Diese Kathodenstrahlröhre soll nun nachstehend nochmal kurz in Verbindung mit den Figuren 3 und 4 der Zeichnung beschrieben werden.

In Figuren 3 und 4 ist eine Kathodenstrahlröhre mit einem Kolben 101 gezeigt, durch welchen ein ebener, durchsichtiger Trägerschirm 102 sichtbar ist. Auf der Innenseite des Trägerschirms ist ein Elektrolumineszenz-Schirm 103, welcher aus einer durchscheinenden, leitfähigen Schicht besteht und mit einem Material überzogen ist, welches luminesziert, wenn es mit Elektronen beschossen wird. Direkt dahinter und getrennt von dem Schirm 102 liegt eine Strahl-Richtungselektrode 104 in Form einer einzelnen Folie, welche jedoch auch aus einer Vielzahl von elektrisch untereinander verbundenen Folien gefertigt werden kann. Der Trägerschirm 102, auf welchen das Iu- . mineszierende Material aufgebracht ist, kann andererseits die durchscheinende Fläche des Kolbens 101 sein. In einer weiteren Abänderung wird die Strahl-Richtungselektrode aus einem durchscheinenden Material gefertigt und

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der Schirm kann somit von beiden Seiten des Kolbens gesehen werden. Die Strahl-Richtungselektrode 104 hat eine größere Höhe in der senkrechten Richtung des Strahles als der Schirm 102, und entlang der Kanten der Elektrode 104 erstrecken sich außerhalb des Bereiches des Schirmes 102 Streifen 105 und 106 aus elektrisch leitfähigem Material, wie in Fig. 1 gezeigt. Anschlüsse 107 und 108 auf dem Kolben 101 sind elektrisch mit den Streifen 105 und 106 verbunden. Eine gleichmäßige Widerstandsschicht ist auf der Elektrode 104 zwischen den Streifen 105 und 106 angebracht. Die leitfähige Schicht des Elektrolumineszenzschirmes 103 ist mit einem Anschluß 109 auf dem Kolben 101 verbunden.

Der Kolben 101 besitzt einen Hals 110, in welchem eine Elektronenquelle 111 und ein rechtwinkelig wirkendes, elektrostatisches Ablenk-Elektrodensystem 112 und 113 untergebracht sind. Eine elektromagnetische Kollimator-Linsen-Vorrichtung 114 liegt um den sich erweiternden Teil des Kolbens. Andere Korrektur-Linsensysteme können bei Verlangen angewendet werden. Ein Elektronenstrahl, gezeigt in zwei Verläufen durch ausgezogene und gestrichelte Linien 115 bzw. 116, ist beim Auftreffen auf den

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Schirm an Punkten, welche weit bzw. nahe an der Strahlquelle 111 liegen, dargestellt.

In der Anwendung wird im Bezug auf das extrem hohe Spannungspotential, welches am Elektrolumineszenzschirm 103 über den Anschluß 109 liegt, ein Vorspannungspotential zwischen die Anschlüsse 107 und 108 gelegt und ist über die Elektrode 104 zwischen den Streifen 105 und 106 überbrückt. Das Vorspannungspotential am Streifen 105 hat einen höheren Wert, als das am Streifen 106, so daß sich ein elektrisches Feld in den Raum 121 (Fig. 2) zwischen der Strahl-Richtungselektrode 104 und dem Schirm 103 ausdehnt Kit einer Intensität, welche am größten in dem Teil des Gebietes des Raumes 121 ist, welcher am weitesten von der Elektronenquelle 111 entfernt ist. Die gleichmäßige Schicht von Widerstandsmaterial zwischen den Streifen 105 und 106 bewirkt, daß das Vorspannungspotential der Strahlrichtung derart über die Elektrode 104 verteilt ist, daß das Feld im Raum 121, obgleich statisch, nicht gleichmäßig verteilt ist und daß es sich in seiner Intensität im wesentlichen linear durch den Raum 121 hindurch in Richtung vom Streifen 106 zum Streifen 105 verändert, wobei es einen Maximalwert in dem Bereich des

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Raumes 121 erreicht, welcher sich zwischen der von der Quelle entfernt gelegenen Kante des Schirmes 105 und dem Streifen 105 befindet.

Ablenkpotentiale werden an das Ablenk-Elektrodensystem 112 und 113 in bekannter Weise angelegt, um den von der Quelle 111 ausgehenden Elektronenstrahl in zwei rechtwinkelig zueinander liegenden Richtungen abzulenken und diesen ein Raster oder ein anderes gewähltes Bild durchlaufen zu lassen, wenn er durch den Raum 121 zu einer bestimmten Stelle auf dem Schirm gelangt. Wenn dem Elektronenstrahl eine seitliche Bewegungskomponente zu seinem geradlinigen Weg gegeben wird, bevor er in das Strahlrichtungsfeld im Raum 121 zwischen dem Schirm 103 und der Elektrode 104 gelangt, ändert sich seine Anfangsrichtung in den Raum, und die Verteilung des Strahlrichtungsfeldes in diesem Raum ist derart, daß der Strahl, wenn er den Raum 121 durchläuft, auf eine gegebene Stelle auf dem Schirm 103 gerichtet wird, gemäß dem Winkel, in welchem er seitlich von seinem geradlinigen Weg abgelenkt worden ist, bevor er in den Raum 121 gelangte, oder mit anderen Worten, gemäß seiner Eintrittsrichtung in den Raum 121. Der Elektronenstrahl kann anfangs auf die

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Elektrode 104 gerichtet sein, wenn er in den Raum 21 eintritt, um eventuell auf eine bestimmte Stelle auf dem Schirm 103 aufzutreffen. Die wirkliche Stelle, auf welche der Strahl auf den Schirm 103 trifft, wird durch den Winkel bestimmt, durch welchen er, bevor er in das Strahlrichtungsfeld tritt, abgelenkt worden ist, ferner durch die Strahlgeschwindigkeit und durch die Intensitätsverteilung des Feldes in dem Teil des Raumes 121, durch welchen der Strahl läuft.

Die Ablenkfelder, erzeugt durch die Systeme 112 und 113, bestimmen den Winkel, unter welchem der Strahl in den Bereich 121 eintritt, und bei geeigneter Ausbildung dieser Felder kann die Form der Fläche des Schirmes 103, die durch den Strahl abgetastet wird, gesteuert werden. Die Kollimator-Linsenanordnung 110 ist für die Korrektur der Verzerrung bestimmt, allgemein als "Trapez"-Verzerrung bekannt, bei welcher die Breite einer Aufzeichnung, welche näher an der Quelle 111 liegt, sonst kleiner sein würde, als die Breite einer Aufzeichnung, welche weiter entfernt von der Quelle 107 liegt. Wie es sich aber oben gezeigt hat, kann die Trapezverzerrung andererseits durch eine geeignete Ausbildung des Ablenk-

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feldes korrigiert werden, beispielsweise durch Austauschen des Elektrodensystems 112 und 115 und durch Ausformen der Elektroden des Systems 112 in der Art, daß das notwendige Korrektur-Feld entsteht.

Ein Abtast-Raster kann durch das Elektrodensystem 112 und 113 in einer solchen Weise erzeugt werden, daß die Abtastlinien auf dem Schirm 10J entweder in Ebenen im wesentlichen im rechten Winkel zu den Achsen des von der Quelle 111 ausgesendeten Elektronenstrahles oder parallel zu diesen Achsen liegen.

Anstelle der Erzeugung eines Rasterbildes kann der Strahl durch die Systeme 112 und 113 auch so abgelenkt werden, daß eine alphanumerische Information direkt auf den Schirm geschrieben wird. Diese letztere Art der Aufzeichnung ist besonders geeignet für die Verwendung quantitativer Informationen in der Aufzeichnung, beispielsweise wenn Informationen auf einem Armaturenbrett eines Flugzeugs angezeigt werden. In der modernen Luftfahrttechnik ist es notwendig, eine große Anzahl von unterschiedlichen Datengebern anzuzeigen und, da diese Geber elektrisch verhältnismäßig leicht abgetastet werden können; eine Information vom Überschreiten gegebener Grenzen

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von"irgendwelchen Gebern kann ausgewählt und auf besonderen Teilen der Anzeige gleichzeitig geschrieben werden, um die Tatsache nachdrücklich zum Ausdruck zu bringen, daß eine Grenze überschritten worden ist.

Es können von der vorstehend beschriebenen speziellen Ausführungsform der Erfindung selbstverständlich Abweichungen im Rahmen des Erfindungsgedankens vorgenommen werden wie beispielsweise Erhöhung der Zahl der Parameter, die zu korrigieren sind, oder Verwendung anderer Hilfsmittel als binär codierte Digitalsignale zum Steuern der Schaltkreisanordnung.

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Claims

PATE NT ANSPRÜCHE

Schaltkreisanordnung für eine Kathoden-Strahlröhre mit ersten und zweiten strahlablenksignalerzeugenden Schaltkreisteilen, dadurch gekennzeichnet, daß erste und zweite digital betätigte Steuerkreise (8,9) vorgesehen sind, die die ersten und zweiten strahlablenkungssignalerzeugenden Schaltkreisteile (Ij5, 14) steuern, ein Decoder (17, 18) mit seinem Eingang mit dem Ausgang jeweils eines der Steuerkreise (8, 9) verbunden ist und ein Punktionsgenerator (32 - 35, 42) mit seinem Eingang mit dem Ausgang des Decoders verbunden ist und ausgangsseitig ein Signal zur Modifizierung eines Steuersignals für einen Kathodenstrahl der Kathodenstrahlröhre erzeugt.
2. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangswert zum Decoder von den Steuerkreisen (8, 9) eine Serie von Digitalsignalen aufweist, die mit einer Folge zugeführt werden, die proportional der Folge ist, mit der die Signale von den Steuerkreisen (8, 9) den Schaltkreisteilen (13, !4) zur Erzeugung der Strahlablenksignale zugeleitet werden, jedoch geringer als diese.
3.- Schaltkreisanordnung nach Anspruch 1 oder 2, da-

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durch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Schaltkreisteile (I3, !4) zur Erzeugung der Strahlablenksignale X-Y Ablenksignale für eine Rasterabtastung erzeugen und eine Rückkopplungs-Verbindung vorgesehen ist, um ein dem Y-Ablenksignal proportionales Signal dem das X-ablenksignal erzeugenden Kreis zuzuführen, um das X-Ablenksignal entsprechend dem Y-Ablenksignal zu modifizieren, um dadurch eine Korrektur einer trapezförmigen Verzerrung des Bildes auf dem Bildschirm zu erhalten.
4. Schaltkreisanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Steuerschaltkreis (8, 9) durch einen Zähler gebildet ist und dieser Zähler von einem Zeitimpulsgenerator eine Serie von Zeitsteuerimpulsen unter dem steuernden Einfluß der Synchronisier-Impulse eines Videosignals erhalten, wodurch die Abtastung des Bildschirms der Kathodenstrahlröhre synchron mit einem darauf wiederzugebenden Bild erfolgt.
5. Schaltkreisanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Funktionsgenerator (42) mit einem Eingang mit dem Ausgang des ersten Decoders (17) und mit seinem Ausgang mit einer Fokus-Steuerelektrode verbunden ist, so daß ein Korrektursignal der Fokus-

2 0 9 3 2 Γ, / 1 0 A 9

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Steuerelektrode (44) sowohl abhängig von der Ablenkung des Strahls durch Signale, die durch den ersten strahlerzeugenden Kreis (I3) hervorgerufen werden, als auch abhängig vom Ausgang des Punktionsgenerators (42) möglich' ist.
6. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 5, dadurchgekennzeichnet, daß der Punktionsgenerator (42) einen Lastwiderstand (R_ Jenthält, an dem das Ausgangssignal zum Modifizieren eines Steuersignals abgreifbar ist, eine Vielzahl von funktionsbestimmenden Widerständen

(R₁ bis R,o)vorgesehen ist, die sämtlich in Paralielschaltung mit dem Lastwiderstand (R_T )in Reihe liegen,

Jj

mit jedem funktionsbestimmenden Widerstand (Ri-R-Z₂) eine Diode (D1-DJ52) in Reihe liegt und eine Verbindung für jedes Signal zu jeder Diode der Reihe nach vorgenommen wird, wodurch eine Vielzahl von Ausgangssignalen, die sämtlich einer bestimmten Kathodenstrahlstellung entsprechen, am Lastwiderstand (R₁) abnehmbar 1st.
7. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet, daß die funktionsbestimmenden Widerstände (R₁-R₇C₂) miteinander in Reihe liegen.

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8. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel von Digitalsignalen in binärer Form betätigt werden.
9. Kathodenstrahl-Röhrengerät mit einer Schaltkreisanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Kolben (lol) mit einer Elektronen-Strahlquelle (111), einem elektrolumineszenten Schirm (105), einer Strahlriehtungs-Elektrode (Io4) mit Abstand vom Schirm (103), wobei die Elektronen-Strahlquelle so angeordnet ist, daß der Elektronenstrahl (115, 116) in den Raum (121) zwischen Bildschirm (103) und strahlrichtende Elektrode (Io4) eingeschossen wird, so daß, wenn ein strahlrichtendes Potential zwischen den Schirm (103) und die strahlrichtende Elektrode (Io4) angelegt wird, das strahlrichtende Feld im Raum (121) zwischen der strahlrichtenden Elektrode in Richtung auf den Schirm wirksam wird, und eine Strahlablenkanordnung (112, 113) zur Ablenkung des Strahls in zwei Richtungen auf den Strahl vor seinem Eintritt in den Raum (122) einwirkt.

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