DE3808945A1 - Ansteuerverfahren fuer eine flache bildwiedergabevorrichtung - Google Patents
Ansteuerverfahren fuer eine flache bildwiedergabevorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum
Ansteuern einer flachen Bildwiedergabevorrichtung gemäß
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE-OS 36 22 259 ist eine derartige flache
Bildwiedergabevorrichtung bekannt, bei der das aus
einzelnen Zeilen bestehende Bild zeilenweise dargestellt
wird. Um einen dynamischen Betrieb der aus einer
periodischen Anordnung von oxydbeschichteten Heizdrähten
bestehenden flächenhaften Kathoden zu erreichen, wird
jeweils nur aus den zu einer darzustellenden Zeile
gehörenden Heizdrähten ein Elektronenstrom entnommen.
Weiterhin werden die Bildsignale zeilenweise
gleichzeitig an die Segmente der Gegenelektrode
angelegt, so daß ein dynamischer Betrieb auch längs der
Heizdrähte vorhanden ist. Diese Wirkung wird deswegen
erzielt, weil diese Steuerung der Helligkeit der
Bildpunkte entsprechend den angelegten Bildsignalen
direkt auf die Emission der Heizdrähte einwirkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zum Ansteuern einer flachen Bildwiedergabevorrichtung
anzugeben, das unter Bewahrung des dynamischen Betriebs
der flächenhaften Kathode keine gegenseitige
Beeinflussung der erzeugten und von den Bildsignalen
modulierten Elektronenstrahlen zeigt.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im Anspruch 1
angegebenen Maßnahmen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der
Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 und 3 enthalten.
Die Erfindung wird nun anhand eines in den Figuren
gezeigten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch die flache
Bildwiedergabevorrichtung;
Fig. 2 einen vergrößert dargestellten Ausschnitt der
mit Leuchtstoff versehenen Frontscheibe der
flachen Bildwiedergabevorrichtung;
Fig. 3 eine Schaltungsanordnung zur Ansteuerung der
Segmente der Gegenelektrode und
Fig. 4 ein Diagramm der an den Segmenten zeitlich
nacheinander anliegenden Bildsignale.
In Fig. 1 ist die flache Bildwiedergabevorrichtung in
einem waagerechten Schnitt, d. h. längs einer
anzuzeigenden Zeile, dargestellt. Die gläserne
Frontscheibe 1 bildet mit der auf ihrer Rückseite
angeordneten metallenen Wanne 2 ein geschlossenes
Gehäuse, das evakuiert ist. Auf der Innenseite der
Frontscheibe 1 ist Leuchtstoff 3 in Form von Punkten und
Streifen vorhanden. Die Wanne 2 weist einen umlaufenden
Flansch 4 auf, der unter Verwendung eines Glaslotes mit
der Frontscheibe 1 vakuumdicht verbunden ist.
In Fig. 2 ist ein vergrößerter Ausschnitt II der
Frontscheibe 1 dargestellt, um die Punkte oder Streifen
des Leuchtstoffes 3 deutlicher zu zeigen. Der
Leuchtstoff 3 auf der Innenseite der Frontscheibe 1
besteht aus zeilenweise angeordneten Punkten R, G, B aus
Rot-, Blau- bzw. Grünleuchtstoff der üblichen Art. Der
Leuchtstoff 3 kann auch in senkrecht zu den
anzuzeigenden Zeilen verlaufenden Streifen R, G, B aus
Rot-, Blau- bzw. Grünleuchtstoff der üblichen Art auf
der Innenseite der Frontscheibe vorhanden sein. Die
Punkte bzw. Streifen aus Leuchtstoff sind von einer
Schwarzmatrix M umgeben.
Im Innern der flachen Bildwiedergabevorrichtung sind
eine Steueranordnung bestehend aus einer Ablenkelektrode
5 und einer Zeilenauswahlelektrode 6, eine gelochte
Zuganode 7 und eine flächenhafte Kathode aus einer
periodischen Anordnung aus mit Oxid beschichteten
Heizdrähten 8 und eine segmentierte Gegenelektrode 9
vorhanden. Die mechanischen Befestigungen und die
elektrischen Anschlüsse dieser Teile sind der besseren
Übersicht wegen nicht dargestellt.
Die Ablenkelektrode 5 besteht aus parallel zueinander
angeordneten elektrischen Leitern 10, die in Fig. 1
senkrecht zur Zeichenebene verlaufen. Die von den
Heizdrähten 8 emittierten und zu Elektronenstrahlen
geformten Elektronen treten zwischen den Leitern 10
hindurch. Die Elektronenstrahlen werden in Abhängigkeit
von der Größe und der Polarität der jeweils an zwei
benachbarten Leitern 10 anliegenden Potentiale in jeder
Zeile auf mehrere nebeneinanderliegende
Leuchtstoffpunkte abgelenkt. Es kann beispielsweise eine
sechsfache Ablenkung angewendet werden, d. h. die
Elektronenstrahlen werden nacheinander auf sechs
nebeneinanderliegenden Leuchtstoffpunkte gelenkt.
Die Zeilenauswahlelektrode 6 besteht aus parallel
zueinander angeordneten Leitern 12, die in Fig. 1
parallel zur Zeichenebene und parallel zu den
anzuzeigenden Zeilen verlaufen. Jeder Leiter 12 weist
Löcher auf, durch die die Elektronenstrahlen
hindurchtreten können. Liegt an einem Leiter 12 ein
negatives Potential an, so sperrt dieser Leiter den
Durchtritt für die Elektronenstrahlen. Liegt dagegen ein
positives Potential an, so können die Elektronenstrahlen
diese Leiter passieren. Auf diese Weise können aus den
von den Heizdrähten 8 emittierten und durch das an der
gelochten Zuganode 7 anliegende positive Potential in
Richtung auf den Leuchtstoff 3 beschleunigten Elektronen
zeilenweise eine Auswahl getroffen werden.
Die Löcher in der Zuganode 7 sind in Form von Zeilen
angeordnet, die parallel zu den anzuzeigenden Zeilen
verlaufen.
Die Heizdrähte 8 der flächenhaften Kathode, die in
Fig. 1 parallel zur Zeichenebene verlaufen, liegen alle
in einer Ebene, die parallel zur Gegenelektrode 9
verläuft. Die Heizdrähte 8 erstrecken sich gleichzeitig
parallel zu den auf der Frontscheibe 1 anzuzeigenden
Zeilen.
Die Gegenelektrode 9 besteht aus parallel zueinander
verlaufenden Segmenten 9/1 bis 9/9, die sich senkrecht
zu den Heizdrähten 8 erstrecken. Durch Anlegen eines
negativen Potentials an die Segmente kann die Emission
von Elektronen aus den Heizdrähten gesperrt und durch
Anlegen eines positiven Potentials zugelassen werden.
Durch zwischen diesen Potentialen liegende Werte können
die erzeugten Elektronenstrahlen moduliert werden, um
die Steuerung der Helligkeit der Leuchtstoffpunkte zu
erreichen. Wenn an zwei nebeneinanderliegende Segmente
gleichzeitig ein modulierendes Potential gelegt wird,
dann hat sich gezeigt, daß eine gegenseitige
Beeinflussung der Elektronenstrahlen stattfindet. D. h.,
die gewollte Modulation des einen Elektronenstrahls
wirkt in nicht erwünschter Weise auch auf den
benachbarten Elektronenstrahl.
Um diese gegenseitige Beeinflussung zu vermeiden, wird
so verfahren, daß an die beiden einem gerade mit einem
modulierenden Potential beaufschlagten Segment
benachbarten Segmente ein Sperrpotential gelegt wird.
Danach wird ein modulierende Potential an das nächste
danebenliegende Segment gelegt und die jetzt
benachbarten Segmente erhalten das Sperrpotential.
Anschließend wird ein modulierendes Potential wiederum
an das nächste Segment gelegt und die nun benachbarten
Segmente erhalten das Sperrpotential. Diese
Weiterschaltung wird so lange fortgesetzt bis an allen
Segmenten ein modulierendes Potential angelegen hat. Der
Zyklus der Anschaltung der modulierenden Potentiale zur
Darstellung der nächsten Zeile kann danach beginnen.
In Fig. 1 sind die aus der zyklischen Anschaltung der
Segmente nacheinander entstehenden Elektronenstrahlen
eingezeichnet. Bei der Darstellung eines Bildes durch
gleichzeitiges Anzeigen einer gesamten Zeile werden die
Segmente 9/1 bis 9/9 in nebeneinanderliegende
Dreiergruppen eingeteilt. Im ersten Drittel der für die
Anzeige einer Zeile zur Verfügung stehenden Zeitspanne
wird an die jeweils ersten Segmente 9/1, 9/4 und 9/7 in
jeder Dreiergruppe das modulierende Potential, d. h., das
den zugehörigen Punkten R, G, B des Leuchtstoffs 3
entsprechende Bildsignal, angelegt. Die zweiten und
dritten Segmente 9/2, 9/5 und 9/8 bzw. 9/3, 9/6 und 9/9
jeder Dreiergruppe liegen auf Sperrpotential. Die
hierbei entstehenden Elektronenstrahlen 11 sind in der
Fig. 1 schwarz dargestellt. Potentiale an der
Ablenkelektrode 5 bewirken eine sechsfache Ablenkung der
Elektronenstrahlen 11 auf sechs nebeneinanderliegende
Punkte des Leuchtstoffs 3. In Fig. 1 sind die
Elektronenstrahlen 11 gerade in ihrer Ablenkung auf den
ersten der sechs Punkte dargestellt. Ihre Lage beim
Auftreffen auf den letzten der sechs Punkte ist
gestrichelt eingezeichnet.
Im zweiten Drittel der Zeitspanne werden an die jeweils
zweiten Segmente 9/2, 9/5 und 9/8 in jeder Dreiergruppe
die entsprechenden Bildsignale angelegt. Die ersten und
dritten Segmente 9/1, 9/4 und 9/7 bzw. 9/3, 9/6 zund 9/9
liegen auf Sperrpotential. Die nun entstehenden
Elektronenstrahlen 11′ sind in der Fig. 1 gestrichelt
gezeichnet und in ihrer abgelenkten Lage auf den ersten
und letzten der zugehörigen sechs Punkte des
Leuchtstoffs 3 dargestellt.
Im letzten Drittel der Zeitspanne werden an die jeweils
dritten Segmente 9/3, 9/6 und 9/9 in jeder Dreiergruppe
die entsprechenden Bildsignale angelegt. Die ersten und
zweiten Segmente 9/1, 9/4 und 9/7 bzw. 9/2, 9/5 und 9/8
liegen auf Sperrpotential. Die jetzt entstehenden
Elektronenstrahlen 11′′ sind gepunktet gezeichnet und in
ihren abgelenkten Lagen in Fig. 1 dargestellt.
Danach erfolgt durch die Zeilenauswahlelektrode 6 die
Auswahl der nächsten anzuzeigenden Zeile und für diese
Zeile läuft wieder der vorstehend beschriebene Vorgang
ab. Nach dem Anzeigen der letzten Zeile erfolgt ein
Bildwechsel und die Darstellung des nächsten Bildes
beginnt.
In Fig. 3 ist schematisch eine Schaltungsanordnung zur
Durchführung des vorstehend beschriebenen
Ansteuerverfahrens dargestellt. Die Bildsignale liegen
in Form der Farbsignale U R , U G , U B vor und diese
werden in je ein analoges Schieberegister 13, 14, 15 mit
Hilfe eines entsprechenden Taktes CLK zeilenweise
gespeichert. Die Schieberegister weisen für jeden ihrer
Speicherplätze einen Ausgang auf, so daß die
gespeicherten Informationen parallel entnommen werden
können. Weil die Elektronenstrahlen nacheinander auf
sechs Punkte des Leuchtstoffes abgelenkt werden, ist an
das jeweilige Segment nacheinander das Bildsignal in
Form von sechs Farbsignale U R , U G , U B , U R , U G ,
U B zu legen. Hierzu sind zwischen die Ausgänge der
Schieberegister 13, 14, 15 und den Segmenten 9/1 bis 9/9
Schalter 16′, 16′′, 16′′′ angeordnet, die jeweils
nacheinander die entsprechenden Bildsignale und das
Sperrpotential an die Segmente legen. Gesteuert werden
die Schalter 16′, 16′′ und 16′′′ durch einen bis sechs und
durch einen bis drei laufenden Zähler 17 bzw. 18. Der
Zähler 17 wird vom Takt CLK gesteuert und der Zähler 18
erhält über eine Leitung vom Zähler 17 immer dann einen
Impuls zum Weiterschalten, wenn dieser bis sechs gezählt
hat.
Im dargestellten Beispiel weist die flache
Bildwiedergabevorrichtung 54 Farbpunkte in einer Zeile
auf, je 18 für jede der drei Farben. Das bedeutet, daß
jedes Schieberegister 13, 14 und 15 auch achtzehn
Speicherplätze aufweist. Da in jedem Drittel der
Zeitspanne für eine darzustellende Zeile 18 Punkte des
Leuchtstoffs 3 anzuregen sind, ergibt sich bei einer
sechsfachen Ablenkung der Elektronenstrahlen, daß drei
Segmente gleichzeitig angesteuert werden müssen. Hierzu
werden drei Schalter 16′ bzw. 16′′ bzw. 16′′′ benötigt.
Daraus folgt, daß insgesamt 9 Schalter vorhanden sind,
von denen jeweils drei gleichzeitgi aktiviert werden.
Der Ausgang A des immer von 1 bis 6 zählenden Zählers 17
ist mit allen Schaltern 16′, 16′′, 16′′′ verbunden. Die
vom Zähler 17 abgegebenen Impulse steuern die Schalter
in ihre erste bis sechste Stellung. In diesen Stellungen
werden nacheinander die sechs Eingänge der Schalter mit
ihrem jeweiligen Ausgang verbunden.
Der immer von eins bis drei zählende Zähler 18 weist
drei Ausgänge 1., 2. und 3. auf. Der Ausgang 1. ist mit
den Schaltern 16′, der Ausgang 2. ist mit den Schaltern
16′′ und der Ausgang 3. ist mit den Schaltern 16′′′
verbunden. Der Ausgang 1. führt im ersten Drittel der
Zeitspanne für eine anzuzeigende Zeile ein Signal, das
nur die Schalter 16′ aktiviert, so daß nur Bildsignale
auf die Segmente 9/1, 9/4 und 9/7 gelangen. Die anderen
Ausgänge 2. und 3. führen kein Signal, so daß die
Schalter 16′′ und 16′′′ nicht aktiviert sind. In diesem
Zustand legen diese Schalter 16′′ und 16′′′ das vom
Anschluß 19 kommende Sperrpotentiial U sperr an die mit
ihren Ausgängen verbundenen Segmente 9/2, 9/5 und 9/8
bzw. 9/3, 9/6 und 9/9.
Im zweiten Drittel der Zeitspanne führt der Ausgang 2.
ein Signal und die Ausgänge 1. und 3. nicht. Jetzt
werden die Schalter 16′′ aktiviert und diese verbinden
die Segmente 9/2, 9/5 und 9/8 nacheinander mit den
entsprechenden Ausgängen der Schieberegister 13, 14, 15.
Die Schalter 16′ und 16′′′ legen das Sperrpotential
U sperr an die Segmente 9/1, 9/4 und 9/7 bzw. 9/3, 9/6
und 9/9.
Im letzten Drittel der Zeitspanne führt der Ausgang 3.
ein Signal und die Ausgänge 1. und 2. nicht. Jetzt
werden die Schalter 16′′′ aktiviert und diese verbinden
die Segmente 9/3, 9/6 und 9/9 nacheinander mit den
entsprechenden Ausgängen der Schieberegister 13, 14, 15.
Die Schalter 16′ und 16′′ legen das Sperrpotential
U sperr an die Segmente 9/1, und 9/4 und 9/7 bzw. 9/2,
9/5 und 9/8.
Danach beginnt der Zyklus zur Anzeige der nächsten
darzustellenden Zeile, indem die Zeilenauswahlelektrode
6 entsprechend angesteuert wird und danach die
Bildsignale wie beschrieben an die Segmente 9/1 bis 9/9
gelegt werden.
In den Fig. 4a bis 4c ist der zeitliche Verlauf der
an den Segmenten 9/1 bis 9/9 anliegenden Bildsignale für
eine anzuzeigende Zeile dargestellt.
Fig. 4a zeigt die im ersten Drittel der Zeitspanne T für
eine Zeile gleichzeitig an den Segmenten 9/1 , 9/4 und
9/7 anliegenden Bildsignale U R, G, B und das im zweiten
und dritten Drittel anliegende Sperrpotential U sperr .
Fig. 4b zeigt die im zweiten Drittel der Zeitspanne T
für eine Zeile gleichzeitig an den Segmenten 9/2, 9/5
und 9/8 anliegenden Bildsignale U R, G, B und das im
ersten und dritten Drittel anliegende Sperrpotential
U sperr .
Fig. 4c zeigt die im dritten Drittel der Zeitspanne T
für eine Zeile gleichzeitig an den Segmenten 9/3, 9/6
und 9/9 anliegenden Bildsignale U R, G, B und das im
ersten und zweiten Drittel anliegende Sperrpotential
U sperr .
Es ist deutlich die zeitlich nacheinander erfolgende
Ansteuerung der Segmente zu erkennen. Nach Ablauf der
Zeitspanne T wurden alle Punkte des Leuchtstoffs 3 in
einer Zeile einmal von den Elektronenstrahlen 11, 11,
bzw. 11′′ angeregt, so daß eine Zeile vollständig
dargestellt wurde.
Wenn die Anzahl der Leuchtstoffpunkte in den Zeilen sich
nicht durch sechs - bei einer angenommenen sechsfachen
Ablenkung der Elektronenstrahlen in der Zeile - ohne
Rest teilen läßt, so ist ein weiterer Zähler 20
vorzusehen. Der Zähler 20 erhält den Takt CLK und zählt
bis zur Anzahl der Leuchtstoffpunkte in den Zeilen. Ist
diese Zahl erreicht, so gibt er einen Rücksetzimpuls an
die Zähler 17 und 18. Die Zähler 17 und 18 brechen
dadurch ihren Zählmodus ab und beginnen wieder bei 1 am
Beginn der nächsten anzuzeigenden Zeile.
Claims (3)
1. Verfahren zum Ansteuern einer flachen, im Innenraum
Vakuum aufweisenden Bildwiedergabevorrichtung mit einer
mit Leuchtstoff versehenen Frontscheibe und einer Wanne
als Rückseite, in der vor einer segmentierten
Gegenelektrode eine flächenhafte Kathode und vor dieser
eine Zuganode sowie zwischen dieser und der Frontscheibe
eine Steueranordnung aus zwei Elektroden vorhanden sind,
wobei an die Segmente der Gegenelektrode jeweils
zeilenweise die Bildsignale und an die der Zuganode
benachbarten Elektrode Potentiale zur Zeilenauswahl
gelegt werden, dadurch
gekennzeichnet, daß in jeder Zeile
zeitlich nacheinander jeweils an jedes dritte Segment
(9) die Bildsignale U R, G, B ) gelegt werden und die
jeweils anderen Segmente Sperrpotential U sperr )
erhalten und daß an die dem Leuchtstoff (3) benachbarten
Elektrode (5) Potentiale zur Elektronenstrahlablenkung
gelegt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bildsignale zeilenweise in einem analogen
Schieberegister (13, 14, 15) gespeichert und
anschließend parallel an die Segmente (9) gegeben werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den Schieberegistern und den Segmenten
Schalter (16) vorhanden sind, die entsprechend der
Ablenkung der Elektronenstrahlen nacheinander die
Ausgänge der Schieberegister mit den Segmenten verbinden.
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Legal Events
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Owner name: NOKIA UNTERHALTUNGSELEKTRONIK (DEUTSCHLAND) GMBH, |
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