NL8202650A

NL8202650A - Gesloten-lus correctiestelsel voor een beeldinrichting van het kathodestraalbuistype.

Info

Publication number: NL8202650A
Application number: NL8202650A
Authority: NL
Original assignee: Tektronix Inc
Priority date: 1981-07-06
Filing date: 1982-07-01
Publication date: 1983-02-01
Also published as: GB2102258B; JPH0148553B2; JPS5824186A; DE3225256C2; GB2102258A; DE3225256A1

Description

♦ -1- £ .-

823115/Ti/VL

Korte aanduiding: Gesloten-lus correetiestelsel voor een beeldinrichting van het kathodestraalbuistype

De uitvinding heeft betrekking op middelen voor het besturen van de afbuiging van een elektronenbundel in een kathodestraalbuis, in het bij-zonder in een buis met meerdere elektronenkanonnen en een schaduwmasker.

De algemene opbouw van de conventionele kathodestraalbuis met drie 5 elektronenkanonnen en een schaduwmasker en de wijze waarop een dergelijke buis wordt bedreven ter verkrijging van een rastervormig afgetast kleuren-beeld zijn op zich bekend. Eveneens is bekend dat zonder dynamische correc-tie het met een dergelijke buis verkregen beeld een inherente vertekening vertoont. De voornaamsten daarvan zijn: kussenvormige vertekeningen, ver-10 oorzaakt doordat het afbuigcentrum van de drie elektronenbundels afwijkt van het kromtemiddelpunt van het beeldscherm (weIke vertekening zowel in monochromatische als in kleurenkathodestraalbuizen optreedt), trapezium-vormige vertekening veroorzaakt doordat tenminste twee van de elektronenkanonnen liggen buiten de langsas van het omhulsel van de buis en een fout-15 convergentie van de bundels op het schaduwmasker van de buis veroorzaakt, doordat de kanonnen lateraal ten opzichte van elkaar zijn verplaatst. Bij een deltavormige elektronenkanonconfiguratie liggen de drie kanonnen rond de langsas van het elektronenkanonstelsel; bij een "in-lijn" configuratie bevindt zich een kanon op de as en de twee anderen aan weerskanten daarvan. 20 De gebruikelijke werkwij ze voor het corrigeren van geometrische ver tekening bestaat uit het invoeren van bepaalde analoge correctiefactoren in de afbuigsignalen die worden gebruikt voor het afbuigen van de bundel of van de bundels over het scherm ter vorming van het beeldraster. Miscon-vergentie wordt gewoonlijk gecorrigeerd door het invoeren van verschillen-25 de analoge correctiefactoren in de magnetische velden die worden gebruikt voor het convergeren van de drie bundels op het sehermmidden. Van de twee vertekeningen is de misconvergentie het moeilijkste nauwkeurig en uniform te corrigeren; periodiek moet een nieuwe instelling worden uitgevoerd.

De basissystemen voor het uitvoeren van dynamische bundelconvergentie 30 bestaan uit het opwekken van individuele verticale en horizontale signalen voor elk van de bundels in de buis. Deze signalen hebben bij benadering de vorm van een enigszins schuine parabool; de correctiesignalen geven een nul-correctie op het sehermmidden en een toenemende correctie naarmate de 8202650 * * -2- bundels verder van het scherm zijn afgebogen. Een dergelijke opzet is ge-woonlijk voldoende voor amusementstelevisie waar de kijker niet bijzonder kritisch is en de zichtafstanden varieren tussen 1 1/2 en 3 meter. Bij in-formatieweergave echter zijn de kijkers veel kritischer en de zichtafstan-5 den veel korter terwijl, wat belangrijker is, de aan de resolutie gestelde eisen veel hoger zijn zodat een veel betere correctie van misconvergentie nodig is.

Een verbetering van bovenomschreven bekende tecbniek is gerealiseerd in het Tektronix ^)-027 kleur terminal waarbij het beeldscherm is verdeeld 10 in verschillende onderbeelddelen en verschillende correctiesignalen, onaf-hankelijk instelbaar, worden opgewekt voor elke dergelijke verdeling. Hier-mee is een accuratere convergentie van de drie bundels over het gehele schermoppervlak mogelijk. In het ^027 terminal is het beeldscherm verdeeld in negen onderoppervlakken en kunnen de bundels worden geconvergeerd in 15 elk dergelijk onderoppervlak met behulp van drie potentiometers, een voor elke bundel. Hoewel daarmee een betere correctie wordt verkregen is toch nog een tijdrovende instelling van 27 verschillende potentiometers nodig - drie voor elk van de negen onderoppervlakken. Andere systemen verdelen het beeldscherm in een nog groter aantal onderoppervlakken (de Tektronix 20 690 kleur monitor, bijvoorbeeld, in dertien) waardoor nog meer potentiometers moeten worden ingesteld. Een gemeenschappelijk nadeel van dergelijke systemen is de noodzaak dat de gebruiker het hele beeldscherm in beslag neemt gedurende de tijd vereist voor het uitvoeren van de verschillende instellingen.

25 Recentere ontwikkelingen maken gebruik van digitale convergentiemetho- den waarbij correctie-informatie digitaal kan worden ingevoerd, via een toetsenbord of een ander soortgelijk instrument, om te worden omgezet in analoge signalen die de gewenste bundelinstelling opleveren. Voorbeelden daarvan zijn bijvoorbeeld beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 30 U.203.051 (Hallett) en ^.203.05^- (Sowter) (beide overgedragen aan IBM) en worden toegepast in het SRL model 382 kleurbeeldscherm ontwikkeld door Systems Research Laboratories, Dayton, Ohio. Het IBM Systeem is voorts beschreven in enn artikel van J.S. Beeteson et al. "Digital System for .Convergence of Three-Beam High-Resolution Color Data Displays", pag. 598 35 van September 1980 I.B.M. J. Res. Develop., Vol. 2k, no. 5· Een beschrij-ving van het SRL convergentiesysteem is gepubliceerd in "A 25-In. Precision Color Display for Simulator Visual Systems" van R.E. Holmes en J.A. Mays of Systems Research Laboratories. Een gemeenschappelijk kenmerk van de beide -3- systemen is het gebruik van een toetsenbord waarmee de gebruiker digitale informatie kan invoeren die de mate van beweging representeert noodzake-lijk voor elk van de drie bun dels ter verkrijging van de juiste convergen-tie of van andere geometrische instellingen. Het IBM system maakt het mo-5 gelijk dat de bundels individueel op 13 verschillende punten over het ge-hele beeldscherm worden ingesteld terwijl het SRL systeem een instelling op 256 verschillende punten mogelijk maakt.

Een semi-automatisch stelsel voor het uitsluitend uitvoeren van instellingen in de afbuiging is beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 10 ^.099.092 (Bristow). Een fotodiodereeks of een vastestof beeldcamera ge-plaatst voor de kathodestraalbuis en een digitale computer worden gebruikt voor het opwekken van correctiefactors die later via een programmeerbaar uitsluitend uitleesbaar geheugen kunnen worden ingevoerd in de gebruike-lijke afbuiggolfvormen.

15 Alle bekende systemen hebben het nadeel dat de gebruiker het systeem moet besturen gedurende de tijd noodzakelijk voor het uitvoeren van een convergentie of de geometrische correctie.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en stelsel waarin gebruik wordt gemaakt van gesloten-lusterugkoppeltechnieken voor het automat-20 tisch tot stand brengen van zowel de convergentie als van de geometrische uitlijning in een kathodestraalbuis. (Zoals gebruikt in de beschrijving om-vat de term "geometrische" die bundelinstellingen die nog zijn voor het be-invloeden van afmeting, positie, lineairiteit, orthogonaliteit en derge-lijke van een weergegeven beeld alsmede die bundelinstellingen noodzake-25 lijk voor het corrigeren van beeldvertekeningen zoals kussenvormige verte-kening en trapeziumvormige vertekening). Hoewel het probleem van fout-con-vergentie gewoonlijk wordt geassocieerd met kleur-kathodestraalbuizen van het schaduwmaskertype is dit verschijnsel 00k van belang bij elke andere kathodestraalbuis, al dan niet voor kleuren, met meerdere elektronenkanon-30 nen en een gemeenschappelijk afbuigstelsel.

De uitvinding verschaft een kathodestraalbuis die tijdens bedrijf terugkoppelsignalen kan leveren die indicatief zijn voor de positie in twee dimensies van een aftastende elektronenbundel. Verschillende soorten kathodestraalbuis, geschikt te worden gebruikt bij het stelsel volgens de uit-35 vinding zijn beschreven in de samenhangende octrooiaanvrage 8202573 ten name van aanvraagster. Andere kathodestraalbuizen welke dergelijke terugkoppelsignalen kunnen leveren kunnen binnen het kader van de uitvinding 8202650 » tl -U- eveneens worden toegepast.

Het stelsel volgens de uitvinding omvat middelen samenwerkend met een dergelijke kathodestraalbuis van bovengenoemde soort vaarmee een signaal kan worden geleverd dat indicatief is voor de positie van een aftastende 5 elektronenbundel in de buis, middelen voor het detecteren van een derge-lijk signaal en middelen die reageren op deze detectie voor het leveren van een correctiesignaal dat representatief is voor een gewenste mate van bundelbijstelling. Voor het instellen van convergentie worden signalen indicatief voor de positie van elke elektronenbundel vergeleken met die van 10 de anderen voor het opwekken van bepaalde verschilindicaties representatief voor de mate en richting van misconvergentie. Reagerend op de verschillen-de indicaties -worden geschikte correctiesignalen opgewekt en toegevoerd aan de gebruikelijke convergentieketens op een zodanige wijze dat de bundels in de gewenste ruimtelijke relatie ten opziehte van het schaduwmasker of, bij 15 een monochromatische buis, ten opziehte van het beeldvlak worden gebracht. Voor geometrische instelling worden signalen indicatief voor de positie van een bundel vergeleken met een referentie voor het verkrijgen van een indicatie die representatief is voor de mate en soort van de geometrische vervorming. In responsie op de vervormingsindicatie worden geschikte cor-20 rectiesignalen opgewekt en toegevoerd aan geschikte afbuigketens op een zodanige wijze dat de gewenste instelling wordt verkregen.

Met uitzondering van het gebruik van een speeiale kathodestraalbuis en het gesloten-lusbedrijf waarin de bundel of de bundels worden bestuurd, is de werking van het stelsel gelijk aan die beschreven in de samenhangen-25 de octrooiaanvrage; het beeldoppervlak van de kathodestraalbuis is verdeeld in een aantal onderoppervlakken en het convergentie- en geometrische instel-proces wordt, in grove stappen of iteratief, voor elk onderoppervlak uitge-voerd.

De voornaamste voordelen van het stelsel en de werkwijze volgens de 30 uitvinding zijn het elimineren van de noodzaak van ingrijpen door de ge-bruiker in het proces van geometrische en convergentiecorrectie, en de snel-heid en het effect waarmee dit proces kan worden uitgevoerd zonder dat daarbij het normale gebruik van het beeldstelsel wordt verstoord.

De uitvinding verschaft aldus een verbeterd geslotenlusstelsel voor 35 het tot stand brengen en handhaven van een voorafbepaalde spatiale relatie tussen de elektronenbundels in een meerbundelkathodestraalbuis.

Voorts verschaft de uitvinding een verbeterd geslotenlusstelsel voor het tot stand brengen en handhaven van bundelconvergentie in een schaduw- 8202650 -5- maskerkleurkathodestraalbuis.

De uitvinding verschaft verder een verbeterd geslotenlusstelsel voor het tot stand brengen en handhaven van geometrische uitlijning in een kathodestraalbuis .

5 Ook verschaft de uitvinding een stelsel voor het teweegbrengen van hundeleonvergentie en bundeluitlijninstellingen in een kathodestraalbuis-veergeefstelsel zonder de noodzaak van ingrijpen door de gebruiker. De nor-male working van het stelsel vordt daarbij niet onderbroken.

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekening.

10 Fig. 1 is een symbolische afbeelding van de bundelinstellingen die beschikbaar zijn in een gebruikelijke delta-elektronenkanonsehaduwmasker-kathodestraalbuis; fig. 2 is een symbolische representatie van de procedure gewoonlijk toegepast voor het convergeren van de bundels volgens fig. 1; 15 fig· 3 is het blokschema van een bekend correctiestelsel; fig. is het blokschema van het convergentie- en geometrische instel-correctiestelsel volgens de uitvinding; fig. 5 is sen gedeeltelijke doorsnede door een kathodestraalbuis ge-schikt te ·νοΓΐεη gebruikt met het stelsel volgens fig. U; 20 fig. 6 is een afbeelding op vergrote schaal van een terugkoppelelement dat kan worden gebruikt met de buis volgens fig. 5; fig. 7 is sen afbeelding van een kathodestraalbuis van de soort volgens fig. 5 met een reeks terugkoppelelementen; fig. 8 is een vereenvoudigd schematisch blokschema van een positie-25 detectorketen toegepast in het stelsel volgens fig. U; fig. 9 is een tijddiagram met daarin aangegeven bepaalde signalen op-gevekt in de keten volgens fig. 8 tijdens het gebruik daarvan; fig. 10 is een tweede afbeelding van een terugkoppelelement volgens fig. 6 en toont bepaalde tijdrelaties zoals deze optreden tijdens de -wer-30 king van het stelsel volgens fig.

fig. 11 toont twee rasterlijngroepen zoals deze worden verkregen tijdens het bedrijf van het stelsel volgens fig.

fig. 12 is een symbolische afbeelding van de bundelinstellingen die beschikbaar zijn bij de gebruikelijke in-lijn schadmimaskerkathodestraal-35 buizen.

Zoals bekend moeten de elektronenbundels van de gebruikelijke schaduw-maskerkathodestraalbuis op het schaduwmasker convergeren teneinde een beeld 8202650 -6- met acceptabele kleurgetrouvheid te verkrijgen. Bij een delta-elektronenkanonstelsel vordt een dergelijke convergentie verkregen door het moduleren van bepaalde elektramagnetische velden vaardoor de bundels moeten gaan op hun veg naar de ppeningen in het masker. Met een in-lijn stelsel is het 5 proces vat anders doch de grondprincipes gelden ook hier. In de verdere beschrijving vordt uitgegaan van een delta-elektronenkanonstelsel hoevel de uitvinding niet daartoe is beperkt en evenmin tot de toepassing bij schaduvmaskerkleureribeeldbuizen; vele van de te beschrijven principes gelden voor buizen met een dan vel met meerdere bundels.

10 Fig. 1 toont de vier gevoonlijk beschikbare vrijheidsgraden van bun- delinstelling velke noodzakelijk zijn am een delta-elektronenkanonstelsel te kunnen convergeren. Elke bimdelpositie, gezien vanaf de kant van de kijker van de kathodestraalbuis is in fig. 1 veergegeven door een cirkel met daarin de letters R, G en B vaarmee vordt bedoeld de kleuren rood, 15 groen en blauv, veer te geven door middel van de betreffende bundel. De pijlen geven de beschikbare instelriehtingen aan. Het is gebruikelijk dat de rode eh groene bundel kunnen vorden bevogen in een diagonaalrichting naar een gemeenschappelijk convergent!epunt toe en daarvan af, velk punt in fig. 1 is veergegeven als een klein kruis, tervijl de blauve bundel zo-20 vel horizontaal als verticaal kan vorden bevogen. In de praktijk vorden, zoals afgebeeld in fig. 2, eerst de rode en groene bundels geconvergeerd voor het verkrijgen van geel en vordt daarna de blauve bundel ruimtelijk in coincidentie gebracht vaardoor de vitte vlek die complete convergentie aangeeft vordt verkregen. Het symbool dat in feite vordt veergegeven op 25 het scherm van de kathodestraalbuis om de convergentie te vergemakkelijken kan naar vens vorden gekozen.

Het bekende stelsel voor het uitvoeren van de convergentie is schema-tisch afgebeeld in fig. 3; deze figuur toont de kathodestraalbuis 20 met het drie-element elektronenkanonstelsel 22 en het schaduvmasker 23, een 30 convergentiestelsel 21+, een afbuigjuk of afbuigplaten 26, een bron 28 van Z-as of beeldsignalen, een bron 30 van horizontale en verticale synchroni-satiesignalen, de golfvormgenerator 32 voor het opvekken van de convergentie- en afbuiggolfVormen en middelen 3l+ met behulp vaarvan de gebruiker 36 met de hand bepaalde correctiefactoren kan kiezen die vorden ingevoerd in 35 de golfvorm van de generator 32. Voorbeelden van dit bekende stelsel zijn het Tektronix 1+027 kleurterminal en de IBM en SRL stelsels genoemd in de aanhef van de beschrijving. Bij het Tektronix 1+027 stelsel zijn de golfvorm- 8202650 -7- generator 32 en de handinstelmiddelen 3¾ analoog; bij het SRL stelsel is de golfvormgenerator analoog en zijn de instelmiddelen digitaal en in het IBM stelsel zijn beide functies digitaal. Een gemeenschappelijk kenmerk van elk stelsel is dat een bediener nodig is (36) en het hele stelsel ter 5 beschikking moet staan gedurende de tijd noodzakelijk voor het corrigeren. De primaire functie van het bekende stelsel is het de gebruiker 36 moge-lijk maken met de hand bepaalde eorrectiegolfvormen in te stellen waardoor de drie elektronenbundels 38a,b,c convergeren op het sehaduwmasker 23 en een geometrisch acceptabel beeld wordt verkregen. Bij het vierde stelsel, 10 dat van Bristow als eerder besproken, wordt de gebruiker 36 gesteund door een uitwendige aftastinriehting en worden de correctiegolfvormen automa-tisch opgewekt; ook hier echter moet een gebruiker aanwezig zijn en het , hele systeem ter beschikking staan.

Fig. if- toont schematisch het stelsel volgens de uitvinding. Het omvat, 15 zoals de figuur toont, een kathodestraalbuis ho met het drie-element elek-tronenkanonstelsel h2 en een sehaduwmasker h-3 (in meer detail in het vol-gende beschreven), een convergentiestelsel kb, een afbuigjuk (of platen) b6, een bron van Z-as-signalen, een bron 50 van horizontale en vertikale synchronisatiesignalen en een golfvormgenerator 52. Voorts zijn aanwezig 20 een detectorketen 60 voor het via een geschikt interface 62 te detecteren van bepaalde terugkoppelsignalen die tijdens bedrijf van de buis HO optre-den en voor het in responsie daarop opwekken van tweede signalen indieatief voor de positie van elke bundel 6ha,b,c in de buis en een verwerker 66 rea- gerend op deze tweede signalen voor het produceren van bepaalde correctie- 25 .

factoren die worden mgevoerd m de grove convergentie- en afbuiggolfvor- men geleverd door de generator 52. De term "verwerker" is niet limitatief bedoeld en kan geschikte besturingslogica en geheugenfaciliteiten bevatten voor het uitvoeren van elke procedure, berekening of andere bewerking.

De golfvormgenerator kan analoog of digitaal zijn. De hoofdfunctie van het 30 stelsel volgens fig. If- is het uitvoeren van de convergentie en geometrische correctiebewerkingen in het stelsel volgens fig. 3 zonder dat de gebruiker behoeft in te grijpen en zonder dat de normale werking van het stelsel waarin het stelsel volgens fig. 3 is opgenomen wordt verstoord.

De buis hO kan een kathodestraalbuis zijn welke in staat is tot het 35 leveren van een indicatie die representatief is voor de horizontale en ver- ticale positie van een aftastende elektronenbundel. Bepaalde uitvoeringen van een geschikte sehaduwmaskerbuis zijn beschreven in bovengenoemde samen- 8202650 -8- hangende octrooiaanvrage; echter andere buizen geschikt voor het leveren van de noodzakelijke indicaties kunnen binnen- het kader van de uitvinding worden gebruikt. In het nu volgende zal worden uitgegaan van de buis zoals beschreven in bedoelde octrooiaanvrage.

5 Zoals aangegeven in fig. 5 is een uitvoeringsvorm van een geschikte kathodestraalbuis 1*0 een schaduwmaskerkathodestraalbuis met een aantal separate terugkoppelelementen 70 aangebracht op het naar het elektronenkanon gekeerde oppervlak van het schaduwmasker 1*3. De terugkoppelelement JO kunnen verschillende uitvoeringen hebben. Een ervan maakt gebruik van een snel 10 dovend fosforiserend materiaal, bijvoorbeeld een pl*7 fosfor aangebracht op bepaalde gekozen plaatsen op het schaduwmasker oppervlak. Andere vormen zul-len in het hiernavolgende worden besproken. Wanneer de elementen 70 bestaan uit fosforiserend materiaal is het interface 62 een fotovermenigvuldigbuis buiten de buis 1*0 met een lichtdoorlatende opening gevormd in het omhulsel 15 van de buis. Met een kleine cirkel is in fig. 1* het interface 62 symbolisch aangegeven; daarmee is niet een bepaalde mechanische, optische of elektri-sche verbinding bedoeld. Het interface 62 kan op verschillende wijzen zijn uitgevoerd.

Een voorbeeld van een terugkoppelelementeonfiguratie die bijzonder ge-20 schikt is gebleken is afgebeeld in fig. 6 en zal in het hiernavolgende worden besproken. Het element bestaat uit de twee, niet met elkaar verbonden, benen, 80, 82 van een rechthoekige driehoek, het eerste, voorste, been 80 staat verticaal en het tweede, achterste been 82 staat schuin onder een hoek 81+ van 30° ten opzichte van de horizontaal (dus 60° ten opzichte van 25 het been 8o). Met het "eerste" been en "tweede" been worden bedoeld die benen die, gezien in de richting van de bundelbeweging, welke wordt aan-genomen te zijn van links naar rechts, het eerste resp. het tweede door de bundel wordt getroffen. Het element 6 is getekend zoals het, indien zichtbaar, zal worden gezien van de kant van de gebruiker die naar het 30 beeldscherm kijkt; gezien vanaf de kant van het elektronenkanon is het element omgekeerd en is de bundelbeweging van rechts naar links. De termen horizontaal en verticaal hebben de gebruikelijke betekenis zoals gebruikt in verband met het afbuigen van elektronenbundel in een kathodestraalbuis.

Typische afiaetingen voor het element van fig. 6 zijn een hoogte 86 35 van ongeveer 795 mm tot 25 mm, en een lengte 88 van 15 mm tot 1*3 mm, een breedte van het been 90 in horizontale richting van 0,25 tot 2,5 mm en een scheidingsafstand 92 ongeveer gelijk aan de breedte van het been in hori- 8202650 -9- zontale richting. Andere afiuetingen kunnen worden gekozen afhankelijk van andere karakteristieken van het systeem; belangrijk is dat het element op voorspeltare wijze kan worden gelokaliseerd door een aftastende elektronen-bundel en dat de signalen die bij een dergelijk aftasten worden opgewekt 5 zowel herkenbaar als karakteriserend zijn. De hoogte 86 moet voldoende zijn am het mogelijk te maken dat de aftastbundels verticaal worden ingesteld over een afstand die noodzakelijk is voor het verkrijgen van de convergen-tie zonder het been 80 te verlaten, en de beenafstand 92 moet zodanig zijn dat twee te onderseheiden signalen worden opgewekt onafhankelijk waar in 10 het verticale vlak het element wordt afgetast. De constante horizontale breedte 90 van de twee benen 80, 82 wordt zodanig gekozen dat de twee signalen van gelijke amplitude en tijdsduur zullen zijn. De hoek 8¾ van 30° is gekozen om het been 92 uit te lijnen met de perforaties van het sehaduw-masker *+8. Deze laatste karakteristiek is echter niet kritisch daar de re-15 laties tussen de perforatiediameters, de bundeldiameters en de algehele afmetingen van het element de neiging hebben niet uniformiteiten veroor-zaakt door slechte uitlijning van de elementeomponenten met de reeks ope-ningen te minimaliseren. Dezelfde elementconfiguratie kan worden gebruikt met een schaduwmaskerbuis van het in-lijn type en bij monoehromatische 20 buizen.

Fig. T toont het naar het elektronenkanon gekeerde oppervlak van het schaduwmasker U3. Zoals aangegeven zijn de terugkoppelelementen 50, sche-matisch aangeduid met kleine kruisjes, zodanig over het schaduwmasker aan-gebracht dat een reeks elementen met regelmatige onderlinge afstanden ont-25 staat. Afhankelijk van de keuze van de ontwerper kunnen de elementen ge-heel binnen een voorafbepaald "kwaliteitsoppervlak" liggen bijvoorbeeld aangegeven met de streeplijnen 9*1» of gedeeltelijk daarbuiten. Daar· elk element het midden bepaalt van een onderoppervlak van het weergeefoppervlak waarover de drie bundels van de kathodestraalbuis nauwkeurig kunnen 30 worden geconvergeerd en uitgelijnd is het aantal en de plaats van de elementen in hoge mate in kwestie van resolutiecorrectie. Het patroon vol-gens fig. 7 maakt convergentie en geometriecorrectie mogelijk op 17 ver-schillende plaatsen: midden boven en onder zijde, links en rechts, de vier hoeken en overeenkomstige punten daartussen. Voor systemen die een totaal 35 digitale convergentie toepassen kunnen grote reeksen bijvoorbeeld van 30 tot 256 elementen van op gelijke afstand gelegen doch evenredig kleinere elementen worden gebruikt. Zoals hieronder toegelicht kan elk terugkoppel-element 50 individueel worden ondervraagd door een aftastende elektronen- 8202650 -ΙΟΙ undel en de convergentie en correetiebewerkingen kunnen worden uitgevoerd op punt-voor-punt basis of over het gehele weergeefoppervlak tegelijk.

Een voorbeeld van een positiedetectieketen te gebruiken in de buis en 'met het stelsel volgens fig. h toont fig. 8. Aangenomen wordt dat de terug-5 koppelelementen TO zijn opgebouwd nit een fosforescerend materiaal en dat het interface 62, dat schematise!! is weergegeven, een fotovermenigvuldig-buis is. De keten volgens fig. 8 omvat een schakelflip-flop 110 die kan schakelen tussen verschillende uitgangstoestanden in responsie op een voor-afbepaalde serie geschakelde ingangssignalen, een zaagtandgenerator 112 10 voor het converteren van een uitgangstoestand van de flip-flop 110 in een analoge grootheid, en een analoog/digitaalomzetter 11^ voor het opwekken . van een digitale representatie van de analoge grootheid. De generator 112 omvat een versterker 116 en twee transistorschakelaars Q1 en Q2 voor het besturen van de lading die wordt opgewekt op de condensator C. De conver-15 tor 11U omvat een digitale oscillator 118 en een teller 120 voor het leve-ren van een digitale telling en een digitaal/analoogomzetter 122 en ver-gelijker 12k voor het stoppen van de teller 120 en het terugstellen van de zaagtandgenerator 112 wanneer de telling in de teller equivalent is aan ddlading over de condensator. In de keten zijn voorts aanwezig een verster-20 ker 126 voor het besturen van de amplitude van het fotovermenigvuldigsig-naal. De functie van de keten is: het leveren van digitale tijdssignalen die representatief zijn voor de horizontale en verticale positie van een bepaald rasterlijnsegment of aftastlijn ten opzichte van een gekozen terug-koppelelement. Hoewel wordt beschreven aan de hand van rasteraftasting is 25 de uitvinding niet daartoe beperkt; de uitvinding kan ook worden toegepast bij stelsels werkend met een gerichte bundel, zogenaamde caligrafische stel-sels.

De werking van de keten volgens fig. 8 wordt toegelicht aan de hand van fig. 10. Voor het bepalen van de positie van een bepaalde rasterlijn, 30 bijvoorbeeld een rode lijn gaande door het midden van het beeldoppervlak ten opzichte van een gekozen terugkoppelelement, bijvoorbeeld een element dat zich bevindt in de linker middenhoek van het beeldoppervlak is het slechts nodig een aftastlijn te produceren van voldoende lengte en afstand om door de beide benen van het gekozen element te gaan. De eerste door-35 gang levert signalen die representatief zijn voor de horizontale positie van de lijn en de tweede levert signalen die representatief zijn voor de verticale positie. Door het herhalen van deze procedure voor elk van de 8202650 -11- dr ie kleureomponenten Tan dezelfde aftastlijn kunnen de instellingen die noodzakelijk zijn om hun eonvergentie of ruimtelijke relatie teweeg te brengen gemakkelijk worden bepaald. Door kennis van de plaats van de terug-koppelelementen ten opzicbte van het beeldoppervlak knnnen de bijstellingen 5 noodzakelijk voor het teweegbrengen van geometrisehe correcties ook gemakkelijk worden bepaald.

Fig. 9 toont de Z-as-en de terugkoppel(PMT)signalen ontvangen door de keten van fig. 8, en de schakeltoestanden en condensatorlading (C) die optreden in responsie daarop. Opgemerkt wordt dat er twee stellen schakel-10 en C signalen zijn, een voor een eerste doorgang van het terugkoppelelement en een voor een tweede. Fig. 9 toont eveneens de aftastlijn opgewekt door het Z-as signaal. Gesuperponeerd over het aftastlijnsignaal is een terugkoppelelement getekend om symboliseh de positie van het opgewekte lijn-segment of aftastlijn ten opzichte van de twee benen 80, 82 van het ele-15 ment aan te geven. In horizontale richting zijn langs de aftastlijn dan ook tijd en afstand uitgezet.

Op het tijdstip tQ, voordat de aftastlijn wordt opgewekt, worden geschikte besturingssignalen uitgezonden door de verwerker 68 voor het brengen van de schakel flip-flop 110 in de hoge toestand, en het brengen 20 van de teller 120 op een voorafbepaalde aanvangswaarde, bijvoorbeeld nul. Onder deze omstandigheden is de ingang van de versterker 116 geaard en de condensator C ontladen. Het horizontale afbuigen begint dan en de drie bundels in de kathodestraalbuis beginnen hun beweging van links naar reehts over het beeldoppervlak. Op een voorafbepaald moment t ^ voordat het geko-25 zen terugkoppelelement TO wordt bereikt wordt het Z-as signaal naar een van de elektronenbundels, bijvoorbeeld rood, onder constante amplitude ge-houden zodat een spoor met uniforme intensiteit wordt opgewekt. Tegelijk daarmee worden de Z-as signalen die aangelegd worden aan de groene en blauwe elektronenkanonnen op nul gezet. Een geschikt besturingssignaal wordt 30 uitgezonden door de verwerker 68 voor het instellen van de schakel flip-flop 110 in de lage toestand zoals aangegeven met de bovenste-schakelkrom-

me. Met de schakel flip-flop 110 in de lage toestand is de transistor Q1 niet geleidend ingesteld en de condensator C begint te laden. Dit is aangegeven met bovenste C kromrne in fig. 9· Op het moment t^ komt de rode bun-35 del het eerste been 80 van het element 50 tegen, waardoor het element op-licht en een eerste terugkoppelindicatie geeft. Deze indieatie wordt gede-tecteerd door de fotovermenigvuldigbuis 100 en resulteert in een eerste PMT

8202650 -12- puls 1^-0. De ontvangst van de PMT puls 1^-0 lie eft tot gevolg dat de schakel flip-flop 110 terug gaat naar de hoge toestand waardoor de aardverbinding met de ingang van de versterker 116 wordt hersteld en de laadcyclus van de eondensator C wordt beeindigd. Een gesehikt besturingssignaal wordt dan 5 uitgezonden om te voorkomen dat de schakel flip-flop reageert op de eerst-volgende PMT puls lk2 zoals nog in het hiernavolgende zal worden beschre-ven. Op dit moment is de lading op de eondensator C een analoge represen-tatie van zowel de horizontale afstand als de verstreken tijd tussen het begin van een lijnsegment 1¾^ met constante intensiteit en het snijden daar-10 door van het eerste been 80 van het element 50.

Opgemerkt wordt dat het gedeelte van de Z-as signaal dat de lijn 1UU bepaalt slechts een amplitude behoeft te hebben die voldoende is om een bruikbaar terugkoppelsignaal op te wekken; deze amplitude kan kleiner zijn dan die velke noodzakelijk is voor het verkrijgen van een voor de gebrui-15 ker zichtbaar beeldspoor.

Voor de volgende verking van de keten volgens fig. 8 wordt een ge-schikt besturingssignaal uitgezonden om de teller 120 met het tellen te laten beginnen. Wanneer de op deze wijze verkregen digitale telling, omge-zet in een analoog signaal door de omzetter 122 een waarde heeft equivalent 20 aan de grootte van de lading in de eondensator C zendt de vergelijker 12^ een signaal uit dat het tellen stopt en de eondensator ontlcodt. In de ge-stopte toestand is de telling in de teller 120 een digitale representatie van de horizontale afstand en tijd. Deze digitale representatie lokali-seert de aftastlijn 1¼ ten opzichte van het verticale vlak gerepresen-25 teerd door het voorbeen 80 van het element 50.

0m de aftastlijn 1 h-U ten opzichte van een horizontale referentie te lokaliseren wordt de keten volgens fig. 8 opnieuw ingeleid en wordt de horizontale aftastbewerking herhaald.Op het tijdstip t^ wordt, wanneer het aftasten met constante intensiteit over de lijn lUh begint, geen sig-30 naal gezonden naar de schakel flip-flop 110 en deze blijft in de hoge toestand zoals aangegeven met de onderste schakel flip-flop curve in fig. 8.

Op het moment komt de aftastlijn het been 80 van het element 50 tegen en de resulterende PMT puls 1^0 brengt de schakel flip-flop 110 in de lage toestand en doet het laden van de eondensator C herbeginnen. Dit is aange-35 geven door de onderste curve, aangeduid met C. Op het moment t^ komt de bundel het tweede been 82 van het element 50 tegen; de resulterende tweede PMT puls 1^2 doet de schakel flip-flop 110 terugkeren naar de hoge toe- 8202650 -13- stand en beeindigt het laden. Het digitale signaal opgewekt in de teller 120. door de hernieuwde werking van de converter 11U is nu een representa-tie van de horizontale afstand en de verstreken tijd t us sen de punten van het snijden door de lijn 1¾ van de twee henen 80, 82. Als gevolg van de 5 helling van. hettweede been 82 is het signaal tevens een representatie van de verticale positie van het lijnsegment ten opzichte van het element 50. Wanneer de nauvkeurige fysische plaats van het element 50 bekend is kan deze verticale informatie worden gebruikt voor het tot stand bren-gen van een geometrische correctie zoals bijvoorbeeld door het bewegen van 10 de lijn 14U in een zodanige richting dat het verschil tussen de gedetec-teerde verstreken tijd en de verstreken tijd die behoort bi j de bekende fysische plaats van het element 50 wordt verkleind tot beneden een vooraf-bepaalde waarde. Het is om convergentie te bereiken niet noodzakeli jk dat de plaats van het element bekend is.

15 Prakti jktoepassing in een niet-geinterlinieerd rasteraftastinrichting heeft aangetoond dat de positiedetectieketen volgens fig. 8 en de verwer-ker 68 voldoende snel kunnen werken om het mogelijk te maken dat de informatie die wordt verkregen gedurende een eerste horizontale aftasting van een bepaald gekozen terugkoppelelement 50 wordt gedigitaliseerd en 20 opgeslagen voor de eerstvolgende aftasting van hetzelfde element. Het is op deze wijze mogelijk om zowel horizontale als verticale positie-informa-tie te verkrijgen voor een bepaalde aftastlijn in minder dan de tijd nood-zakelijk voor het opwekken van twee successievelijke rasterlijnen. Nadat de leesbundelinformatie voor een bepaald lijnsegment en terugkoppelelement 25 is verkregen en opgeslagen wordt het proces herhaald om corresponderende informatie te verkrijgen voor de groene en blauwe bundels. ¥anneer de horizontale positie-informatie dezelfde is voor beide aftastingen van een bepaalde kleur is het niet van belang welk van de twee bovenomschreven be-werkingen het eerst wordt uitgevoerd. Het is slechts noodzakelijk dat 30 het gebruikte lijnsegment voor het verkrijgen van de verticale informatie voor elk der drie kleuren hetzelfde is.

De analyse van de op deze wijze verkregen informatie is niet geeompli-ceerd. Fig. 10 toont het terugkoppelelement volgens fig. 6 met de drie ten opzichte van elkaar verplaatste aftastlijnen aangegeven 10UR, iMiG en 14UB; 35 de letters geven de resp. kleuren: rood, groen, blauw aan. Het midden van elke aftastlijn is aangegeven door een kleine cirkel. De positie-informatie, in feite uitgedrukt in de'Verstreken tijd", verkregen via de bovenomschreven 8202650 - Inverting van de positiedetector 60 en de ververker 66 zijn veergegeven bij de accolades en aangegeven met R^ voor rood horizontaal, R^ voor rood ver-ticaal, G^ voor groen horizontaal, enz.. In de nu volgende beschrijving vordt met de term "toename" bedoeId het zodanig corrigeren van de conver-5 gentiegolfvormen dat de r'esp. bimdels bevegen in de richtingen aangegeven met de pijlen nabij het midden van de rode en groene lijnsegmenten 1WR en UAg in fig. 11. Met de term "afname" vordt bedoeld een beveging van de bundel in tegengestelde richting.

Uit fig. 11 blijken de volgende relaties: 10 1. Wanneer is rood links van groen; beide moeten toenemen voor horizontale convergentie.

2. Wanneer <. G^ is rood rechts van groen; beide moeten afnemen voor horizontale convergentie.

3. Wanneer R^ > G^ is rood beneden groen; rood moet toenemen en groen 15 moet afnemen voor vertieale convergentie.

Wanneer < G^_ is rood boven groen; rood moet afnemen en groen toenemen voor vertieale convergentie.

Aannemend dat rood en blauv moeten vorden geconvergeerd: 1. met > R^ is blauv links van het convergent!epunt.

20 2. Wanneer is blauv rechts van het convergentiepunt.

3. Wanneer > R^ is blauv beneden het convergentiepunt.

4. Wanneer B^ < R^ is blauv boven het convergentiepunt.

Opgemerkt vordt dat de richting van elke ongelijkheid de richting aan-geeft van de bundelbeveging noodzakelijk om convergentie te bereiken: de 25 grootte van de ongeli jkheid geeft de mate van de beveging aan. Wanneer een-maal de rode en groene aftastlijnen zijn geconvergeerd behoeft men slechts de blauve lijnvaarden te vergelijken met die voor een van de anderen der ge-convergeerde lijnen doch niet beide.

Het rekenproces gebruikt voor het berekenen van de correctiefactoren 30 is een kvestie van keuze van de ontverper en ligt binnen het bereik van de vakman. Deze keuze kan een zuiver iteratieve oplossing zijn vaarbij de bundels herhaald vorden bevogen in eenheidsstappen tot convergentie is be-reikt, een zuiver mathematische oplossing vaarin de gevenste correctie vordt berekend en de bundels in een stap vorden bevogen of een hybride- of 35 tussenoplossing vaarin de bundels stapsgevijs vorden bevogen doch vaarin de stappen zijn gerelateerd aan de mate van misconvergentie. In de praktijk vordt convergentie verkregen vanneer de versehillen tussen de resp. ver- 8202650 -15- streken tijden zijn verkleind tot beneden een voorafbepaalde grenswaarde.

De oplossing welke voor een bepaald probleem het meest geschikt is hangt af van factoren zoals de tijd beschikbaar voor het uitvoeren van de nood-zakelijke berekeningen en de snelheid en opbouw van de rekeneenheid. Een 5 voorbeeld van een hybride oplossing is de volgende: 1. Tast het gekozen terugkoppelelement af zoals bovenaangegeven voor het verkrijgen van R^, RvS Gh# G^, B^ By.

2. Bereken Ah = R - G, , Δ = R - G .

h h* v v v 3. Analyseer per relatie (zie fig. 10) bijvoorbeeld: 10 nit > G , stel R = RQ + Δ h, G = GQ+ Ah uit R < G . stel R = R. - Δ v, G = G_ + Δ v v 0 0 v combineren: stel R = R„ + ( Δ - Δ )/2, 0 h v 5 G = G + ( Δ .+ Δ )/2 o h v h. Herhaal stappen 1 t/m 3 totdat Δ < 15 voorafbepaalde grensvaarde, wat een convergentie van rood en groen .

aangeeft.

5. Bereken opnieuw Δ, = B, ~ R, , Δ = B - R

h h η v v v gebruikmakend van de 1-atste waarden van R^.

6. Analyseer zoals in het voorgaande (zie fig. 11) 20 uit B < R , beweeg B naar beneden over Δ v v* v uit < R^j beweeg B naar links over Δ^ 7. Herhaal de stappen 5 en 6 totdat Δ^, liggen beneden de voorafbepaalde grensvaarde waarmee convergentie van rood en blauw is bereikt.

25 Wanneer eenmaal de rode en groene bundels zijn geconvergeerd is het slechts noodzakelijk de blauwe-bundeluitlijning te vergelijken met die van een van de twee andere bundels. Of men daarvoor rood of groen kiest is een kwestie van keuze.

Als gevolg van overspraak binnen het convergentiestelsel en tussen 30 de elementen van de elektronenkanonnen der kathodestraalbuis zal instelling van elke bundel de andere bexnvloeden. Het kan dan ook gewenst zijn het ge-hele proces meer dan eens uit te voeren om een complete convergentie te be-reiken. Het proces vordt dan herhaald voor elk terugkoppelelement 70 en zoveel maal als noodzakelijk is om een acceptabele convergentie over het 35 gehele beeldoppervlak te verkrijgen. Wanneer vordt uitgegaan van een rang-schikking zoals afgebeeld in fig. 7 is een gesuggereerde volgorde van eon-vergentie-instelling: midden, boven-midden, lihks-midden,.rechts-midden, 8202650 -16- onder-midden, de aeht centrale posities, en dan de bovenste linkerhoek, bovenste rechterhoek, onderste linkerhoek, onderste rechterhoek. Voorzien is dat de tijd noodzakelijk om een complete convergentie van de drie bun-dels van een kleurkathodestraalbuis op de 17 punten volgens fig. 7, uit-5 gaande van een 60 Hz niet-geinterlineeerd raster minder dan twee seconden zal zijn. Elke gewenste opzet kan worden gebruikt om te komen tot de fei-telijke golfvormcorrecties wanneer hun aard is bepaald. Verschillende van dergelijke wijzen zijn bekend, inclusief die welke wordt toegepast in de Tektronix 1)-027 kleurterminal en die beschreven in de bovengenoemde IBM en 10 SRL publikaties.

Het correctieproces kan automatisch worden uitgevoerd in overeenstem-ming met een voorafbepaald schema of opdracht van de gebruiker. Indien automatisch uitgevoerd zullen de lijnsegmenten 1^-^+- zo snel en weinig frekwent optreden dat zij door de gebruiker vrijwel niet worden opgemerkt. Uitgaan-15 de van een βθ Hz beeldraster test elk lijnsegment gedurende minder dan 1/60 seconde en na het aanvankelijk opwarmen worden correetie-intervallen gemeten in uren. Er zijn echter ook toepassingen, zoals beeldschermfoto-grafie, waarbij elke onderbreking onaanvaardbaar is en het met de hand uitschakelen of inleiden van het projectieproces gewenst is. De ketens die ' 20 noodzakelijk zijn om deze mogelijkheid te verschaffen kunnen door de vak-man gemakkelijk worden ontworpen.

In het voorgaande is er van uitgegaan dat de terugkoppelelementen JO zijn vervaardigd uit een sneldovend fosformateriaal aangebracht op het naar het elektronenkanon gekeerde oppervlak van het schaduwmasker 1)-3.

25 De terugkoppelelementen 50 kunnen ook zijn gevormd uit een materiaal dat bij het passeren van een elektronenbundel secundaire elektronen kan emitteren. In dit geval moet het interface 62 bestaan uit een geschikte collector of meerdere collectors voor secundaire elektronen, aangebracht binnen het omhulsel van de buis en van buiten via een geschikte geleider 30 bereikbaar. Een bekende emitter van secundaire elektronen is magnesium-oxyde (MgO). De configuratie en de plaatsing van collectoren voor secundaire elektronen is op zich bekend en ligt binnen het bereik van de vak-man.

De afmetingen en de plaatsing van de terugkoppelelementen 50 op het 35 oppervlak van het schaduwmasker U8 is, hoewel er bepaalde beperkingen zijn, vergaand een zaak van keuze. De primaire overweging is dat de signalen op-gewekt door het aftasten van de elementen duidelijk en te onderscheiden zijn. De elementen moeten dus groot genoeg zijn om een bruikbaar signaal 8202650 -17- te kunnen leveren over een beperk bereik van bundelinstelling, doch smal genoeg om een goede scheiding mogelijk te maken. Wanneer de elementen dicht bij elkaar liggen moet de verwerker 68 betere eigenschappen hebben om onderscheid te kunnen maken tussen de signalen opgewekt door de verschil-5 lende componenten van een enkel element en die welke kunnen worden gepro-duceerd door een component van het eerste element en een andere component van een volgend element. Laatstgenoemd stel signalen kan optreden wanneer de bundels zeer slecht uitgelijnd zijn, aan het begin van een convergentie of ander correctieproees. Daar de mate van bundelinstelling, zoals gewoon-10 lijk noodzakelijk voor het verkrijgen van convergentie, is in de orde van grootte van + 3 mm voor een beeldoppervlak van ongeveer 25 x 18 cm is een terugkoppelelement van ongeveer 12 x 35 mm voldoende voor zowel correctie van convergentie als van geometrie. De afstand tussen de elementen is uiter-aard afhankelijk van het aantal en de afmeting der elementen en van de af-15 meting van het beeldoppervlak.

Als derde altematief kunnen de terugkoppelelement en 70 zijn uitge-voerd als openingen in een geleidend (isolerende) bekleding aangebracht over het naar het elektronenkanon gekeerde oppervlak van het schaduwmas-ker ij-3. Een werkwijze voor het vormen van deze elementen is beschreven in 20 de samenhangende octrooiaanvrage. Indien op deze wijze uitgevoerd bevatten de terugkoppelelementen 70 speciaal geconfigureerde openingen gaande door de neergeslagen lagen van geleidend en isolerend materiaal, doch niet door het schaduwmasker zelf. De oorspronkelijke, veel kleinere openingen in het schaduwmasker blijven uiteraard gehandhaafd.

25 Via uitwendige elektrische verbindingen (een derde uitvoeringsvorm van het interface 62) naar zowel het schaduwmasker 1+3 als de geleidende laag is het mogelijk zowel negatieve als positieve indicaties van een pas-serende elektronenbundel te verkrijgen. Wanneer de opening zich bevindt in een oppervlak bepaald door een elementopening zal een bundelstroom worden 30 geinduceerd in het schaduwmasker; wanneer de bundel zich op een andere plaats bevindt zal een bundelstroom worden geinduceerd in de geleidende bovenlaag.

De eerste conditie kan worden beschouwd als een positieve indicatie en de tweede als een negatieve indicatie. Uiteraard zal ook enige bundelstroom worden geinduceerd in het schaduwmasker U3 wanneer de bundel gaat door de 35 kleinere beeldpunten bepalende perforaties doch deze laatste stroom kan ge-makkelijk worden onderseheiden van de terugkoppelstromen. Het verwerken van de terugkoppelstromen ter verkrijging van de gewenste correctiesignalen 8202650 -18- geschiedt via de in het voorgaande beschreven procedure.

De terugkoppelelementen JO kunnen verschillende vormen hebben. De con-figuratie volgens fig. 6 heeft de voorkeur wanneer het convergentieproces wordt uitgevoerd gebruikmakend van enkele lijnsegmenten, In bepaalde ge-5 vallen kan het voordelen hebben een kleinere eenvoudiger elementconfigurable toe te passen zoals een enkele punt en het convergentieproces uit te voeren gebruikmakend van een raster van lijnsegmenten. Een dergelijk proces wordt toegelicht aan de hand van fig. 11. In het lihkergedeelte van deze figuur is aangegeven een raster van acht rode lijnsegmenten 1^1+R gesuperpo-10 neerd over een terugkoppelpunt 70’. Gemakshalve zijn de even lijnsegmenten 0 t/m 8 genummerd aan de linkerzijde van het raster. Uaarmate het raster wordt gevormd worden geschikte tellers of andere middelen geactiveerd voor het registreren van het lijngetal en de tijd t^ waarop een eerste terug-koppelsignaal wordt gedetecteerd. Het proces wordt dan herhaald, zoals 15 aangegeven in het rechtergedeelte van fig. 11 met een raster van acht groe-ne lijnsegmenten 1UUG voor het verkrijgen van een nieuw lijngetal en een tijd De mate van correctie noodzakelijk om de rasters in convergentie te brengen kan dan worden bepaald zoals bovenomschreven.

In het bovenstaande is uitgegaan van een delta-elektronenkanon. Zoals 20 reeds gezegd is de uitvinding niet daartoe beperkt daar de principes van de uitvinding eveneens kunnen worden toegepast op andere elektronenkanon-stelsels en op kathodestraalbuizen met meer of met minder dan 3 elektronen-kanonnen. Fig. 12 toont de drie horizontale uitgelijnde bundels van een in-lijn kathodestraalbuis met aangegeven de vier vrijheden van bundelinstel-25 ling die gewoonlijk beschikbaar zijn om convergentie te verkrijgen. Even-als in het voorgaande is elke bundel voorgesteld door een cirkel met daar-in een der letters E, G of B die de kleur: rood, groen of blauw, opgewekt door de bundel voorstellen. De middenbundel staat vast, is dus slechts ver-plaatsbaar via de normale afbuiging terwijl de twee buitenste bundels elk 30 in twee richtingen beweegbaar zijn. Voor het convergeren van de drie bundels worden slechts de buitenste bundels zoals noodzakelijk verplaatst ten opzichte van de middenbundel. Een dergelijk proces is op zich bekend. Het proces dat moet worden gevolgd gebruikmakend van het stelsel volgens de uitvinding voor het verkrijgen en handhaven van een dergelijke convergen-35 tie zal voor de vakman in samenhang met de voorgaande bespreking aan de hand van fig. 11 duidelijk zijn. In plaats van het convergeren van de rode en groene bundels en het daarna brengen van de blauwe bundel in coincidentie 8202650 -19- vorden nu de twee buitenste bundels naar binnen bewogen. Het proces van signaaldetectie en berekenen van de tijd blijft in hoofdzaak gelijk.

Hoewel in het voorgaande is nitgegaan van een schaduwmaskerkleurka-thodestraalbuis is het duidelijk dat de meeste principes volgens de uit-5 vinding ook kunnen worden' toegepast in een meerbundelmonochromatische kathodes traalbuis met een enkel, gemeenschappelijk, afbuigstelsel. Monochro-matische beeldstelsels zijn bekend waarin twee of meer elektronenbundels parallel worden afgebogen over een displaymedinm voor het vormen van een beeldraster met een groter aantal rasterlijnen of een kleinere rasterfre-10 kwentie. Bij dergelijke stelsels is een zeer nauwkeurig bepaalde bundel-foutconvergentie noodzakelijker dan een precisieconvergentie. Uitgaande van het stelsel volgens de uitvinding is het eenvoudig om een de continue cor-rectie te realiseren die noodzakelijk is om de gewenste mate van bundel-separatie in stand te houden. In plaats van de aftastlijnen te bewegen 15 totdat bepaalde verstreken tijden gelijk of vrijwel gelijk zijn kunnen de lijnen worden bewogen totdat hun resp. bijbehorende tijden, primair die welke betrekking hebben op een verticale verplaatsing, in een voorafbe-paalde mate verschillen. Wanneer de bundels gemeenschappelijk een conver-gentiestelsel en een afbuigstelsel gebruiken worden de noodzakelijke cor-20 rectiefactoren ingevoerd in het convergentiestelsel op een wijze overeenko-mend met die beschreven aan de hand van een schaduwmaskerkathodestraalbuis. Wanneer de bundels individueel worden afgebogen wordt het convergentiestelsel weggelaten en worden de correctiefactors ingevoerd in de individu-ele afbuigstelsels.

25 Voor die stelsels, zoals die als bovenomschreven waarin de kathode- straalbuis geen schaduwmasker heeft, worden de terugkoppelelementen 70 bij voorkeur aangebracht rond de omtrek van een oppervlak waarin een afbeelding met goede kwaliteit wordt gewenst. Verschillende middelen voor het teweeg-brengen van een dergelijke verdeling zonder het nadelig beinvloeden van de 30 beeldkwaliteit zijn beschreven in de samenhangende octrooiaanvrage.

Hoewel het voorgaande is gericht op een bespreking van automatisehe convergentie of bestuurde foutconvergentie is het stelsel volgens de uitvinding daartoe niet beperkt en kan eveneens worden toegepast voor automa-tische correctie van bekende soorten geometrische vertekening. Qm een der-35 gelijke correctie uit te voeren is het slechts noodzakelijk de gewenste positie van elke aftastlijn of geconvergeerd stel aftastlijnen ten opzichte van de' bekende fysische lokatie van het resp. terugkoppelelement te kennen.

8202650 -20-

Deze fysische lokatie kan vorden bepaald door een fysische meting geduren-de vervaardiging of kan vorden verkregen via het correctiestelsel zelf. Wanneer eenmaal het heeldraster is geconvergeerd en zodanig ingesteld dat het beeld acceptabel is, is het eenvoudig de gedetecteerde positie (in ter-5 men van t^, t^ en r^) van een bepaalde lijn ten opzichte van zijn terug-koppelelement vast te leggen en dan deze positie te handhaven via verdere automatische detectie, vergelijking en instelling. De in de aanhef ge-noemde IBM publikatie beschrijft het gebruik van een open lusstelsel voor het verkrijgen van bundelconvergentie en correctie van vertekening. Het 10 stelsel volgens de uitvinding gebruikt primair een gesloten lus met de speciale buis ^0, het interface 62, de positiedetectors 60 en de verver-ker 66.

De principes der aanvrage kunnen vorden gebruikt voor het convergeren van twee of meer geprojecteerde bundels van een projectiekleurenbeeldstel-15 sel. Bij een dergelijk stelsel kunnen terugkoppelelementen van de soort zoals in het bovenstaande beschreven vorden aangebracht op het projectie-scherm in de vorm van lichtdoorlatende fotogeleiders. Terugkoppelsignalen opgevekt bij het aftasten van de fotogeleiders door de bevegende lichtbun-dels kunnen dan vorden ververkt als bovenomschreven ter verkrijging van de 20 correctiesignalen noodzakelijk om de mate van bijstelling te verkrijgen.

8202650

Claims

1. Gesloten-luscorrectiestelsel voor het besturen van de beweging van een elektronenbundel in een kathodestraalbuis gekenmerkt door: (a) een kathodestraalbuis met een beeldscherm en een elektronenkanon; (b) middelen voor het doen opwekken van een naar het seherm gerichte 5 elektronenbundel door het elektronenkanon; (c) afbuigmiddelen voor het zodanig afbuigen van de elektronenbundel over het beeldscherm dat een aftastlijn ontstaat en voor het ver-plaatsen van deze li jn naar een voorafbepaalde plaats ten opzichte van het midden van het beeldscherm; 10 (d) terugkoppelmiddelen samenwerkend met de kathodestraalbuis voor het opwekken van een signaal dat een indicatie is van de verplaat-sing van de aftastlijn in twee richtingen; (e) middelen welke in responsie op dit signaal de aftastlijn een ver-plaatsing doen ondergaan ten opzichte van het centrum van het 15 beeldscherm.

2. Gesloten-luscorrectiestelsel voor het besturen van de beweging van een elektronenbundel in een kathodestraalbuis met het kenmerk dat de middelen voor het verplaatsen van de aftastlijn middelen omvatten voor het?opwekken van digitaal signaal dat representatief is voor de ver- 20 plaatsing van deze lijn.

3. Gesloten-luscorrectiestelsel voor het besturen van de beweging van een elektronenbundel in een kathodestraalbuis met het kenmerk dat deze middelen voorts middelen omvatten voor het vergelijken van het digitale signaal met een referentie en voor het bewegen van de lijn in een 25 zodanige richting dat het verschil tussen het digitale signaal en de referentie afneemt. Gesloten-luscorrectiestelsel voor het besturen van de beweging van een elektronenbundel in een kathodestraalbuis met het kenmerk dat de terugkoppelmiddelen een terugkoppelelement omvat aangebracht in de 30 kathodestraalbuis dat een indicatie kan geven bij het treffen ervan door een passerende elektronenbundel, en voorts gekenmerkt door middelen voor het doen kruisen van dit terugkoppelelement door de aftastlijn.

5. Stelsel volgens conclusie ^ gekenmerkt door middelen voor het bepalen van de tijd welke verstrijkb tussen het begin van de aftastlijn 35 en het kruisen van het element. 8202650 -22-

6. Stelsel volgens conclusie 5 gekenmerkt door middelen to or het bewegen van de aftastlijn in een zodanige richting dat deze verstreken tijd een voorafbepaalde waarde benadert.

7. Stelsel volgens conclusie 6 gekenmerkt door middelen voor 5 het doen voortgaan van de beweging van de lijn tot het verschil tussen de verstreken tijd en de voorafbepaalde waarde kleiner is dan een voorafbepaalde grenswaarde. 8. · Stelsel volgens conclusie ll· met hek kenmerk dat het terugkoppelelement bestaat uit twee aparte delen, en voorts gekenmerkt door 10 . . middelen voor het doen kruisen van beide delen door de aftastlijn.

9. Stelsel volgens conclusie 8 gekenmerkt door middelen voor het bepalen van de tijd verstreken tussen het kruisen door de aftastlijn van het eerste element en het kruisen van het tweede element.

10. Stelsel volgens conclusie 9 gekenmerkt door middelen voor 15 ... ... het doen bewegen van de aftastlijn m een zodanige richting dat deze tijd een voorafbepaalde waarde benadert.

11. Stelsel volgens conclusie 10 gekenmerkt door middelen voor het doen voortgaan van de beweging der aftastlijn tot het verschil tussen de verstreken tijd en de voorafbepaalde waarde ligt beneden een voorafbe- ^ paalde grenswaarde.

12. Stelsel volgens conclusie 1 met het kenmerk dat de af- buigmiddelen middelen omvatten voor het bewegen van de elektronenbundel over het scherm in een een raster van aftastlijnen vormende wijze, terwijl de terugkoppelmiddelen een terugkoppelelement omvatten aangebracht binnen 25 . ... de kathodestraalbuis dat een mdicatie kan geven bij het treffen ervan door een passerende elektronenbundel, en voorts met middelen voor het doen kruisen van het terugkoppelelement door tenminste een der aftastlijnen in het raster.

13. Stelsel volgens conclusie 12 met het kenmerk dat de 30 laatstgenoemde middelen middelen omvatten voor het bepalen van het tijds-verloop verstreken tussen het begin van de kruisende lijn en het moment van kruisen met het element. 1U. Stelsel volgens conclusie 13 gekenmerkt door middelen voor het bewegen van het raster totdat de verstreken tijd een voorafbepaalde 35 waarde heeft bereikt.

15· Stelsel volgens conclusie 12 gekenmerkt door middelen voor het bepalen van welke de aftastlijnen in het raster het element kruist. 8202650 -23-

16. Stelsel volgens conclusie 15 gekenmerkt door middelen voor het bewegen van het raster totdat een voorafbepaalde rasterlijn het element kruist.

17. Stelsel volgens conclusie 1 met bet kenmerk dat de kathodestraalbuis voorts een tweede elektronenkanon omvat met middelen voor het doen opwekken van een tweede elektronenbundel door dit elektronenkanon gericht naar het beeldscherm, terwijl de afbuigmiddelen zijn inge-richt voor het afbuigen van de beide elektronenbundels over het beeldscherm 10 ter bepaling van eerste en tweede aftastlijnen, en de terugkoppelmid-delen een tweede signaal kunnen opwekken ten opzichte van een tweede aftastlijn en voorts met middelen voor het doen innemen van een tweede voor-keurspositie ten opzichte van hel|centrum van het beeldscherm door deze tweede aftastlijn.

18. Correctiestelsel volgens conclusie 17 gekenmerkt door middelen voor het doen afbuigen van de eerste en tweede elektronenbundel over het beeldscherm op een een eerste en tweede rasterbepalende wijze, waar-bij elk dergelijk raster een gelijk aantal aftastlijnen bevat en waarbij de terugkoppelmiddelen een terugkoppelelement omvatten aangebracht binnen 20 het kathodestraalbuis dat een indicatie kan geven van het treffen daarvan door een passerende elektronenbundel, en voorts gekenmerkt door middelen voor het doen kruisen van tenminste een der aftastlijnen in elk raster van genoemd element.

19- Stelsel volgens conclusie 18 gekenmerkt door middelen voor 25 het bepalen van de tijden verstreken tussen het begin van elke dergelijke kruisende aftastlijn en het resp. kruisen met het element.

20. Stelsel volgens conclusie 19 gekenmerkt door middelen voor het doen verplaatsen van beide rasters totdat de verstreken tijden een ge-meenschappelijke waarde hebben bereikt.

21. Stelsel volgens conclusie 8 gekenmerkt door middelen voor het bepalen van welk der aftastlijnen in elke raster het element heeft ge-kruist.

22. Stelsel volgens conclusie 21 gekenmerkt door middelen voor het doen bewegen der rasters tot een wederzijds corresponderende aftastlijn 35 in elk raster het element kruist.

23. Stelsel volgens conclusie 17 met het kenmerk dat het terugkoppelmiddelen een terugkoppelelement omvatten in de kathodestraalbuis welk element een indicatie kan geven van het treffen daarvan door een pas- 8202650 -2k- seren.de elektronenbundel en voorts gekenmerkt door middelen voor het krui-sen van het terugkoppelelement door heide aftastlijnen. 2k. St else! volgens conclusie 23 met het kenmerk dat deze middelen middelen omvatten voor het hepalen van de tijden verstreken tus-5 sen het begin van elke dergelijke aftastlijn en het resp.kruisen met het element.

25· Stelsel volgens conclusie 2h gekenmerkt door middelen voor het doen bewegen van de eerste aftastlijn in een zodanige richting dat de resp. verstreken tijd een eerste voorafbepaalde waarde benadert en het be-10 wegen van de tweede aftastlijn in een zodanige richting dat de resp. de verstreken tijd een tweede voorafbepaalde waarde benadert.

6. Stelsel volgens conclusie 25 gekenmerkt door middelen voor het doen voortgaan van de beweging van de aftastlijn tot het verschil tus-sen de eerste verstreken tijd en de eerste voorafbepaalde waarde en het 15 verschil tussen de tweede verstreken tijd en de tweede voorafbepaalde waarde beide zijn gedaald tot beneden een voorafbepaalde grenswaarde.

27. Stelsel volgens conclusie 25 of 26 met het kenmerk dat de eerste en tweede voorafbepaalde grenswaarden gelijk zijn.

28. Stelsel volgens conclusie 2h gekenmerkt door middelen voor 20 het doen bewegen van de eerste en tweede aftastlijnen in richtingen die de resp. verstreken tijden een gemeenschappelijke waarde doen benaderen.

29. Stelsel volgens conclusie 23 met het kenmerk dat het terugkoppelelement twee aparte delen omvat en het stelsel voorts is voor-zien van middelen voor het doen kruisen van de beide delen door de aftast- 25 lijnen.

30. Stelsel volgens conclusie 29 gekenmerkt door middelen voor het bepalen van een eerste tijd verstreken tussen het kruisen van de eerste aftastlijn met de eerste en tweede delen, en voor het bepalen van een tweede tijd verstreken tussen het kruisen van de tweede aftastlijn met de eerste 30 en tweede delen.

31. Stelsel volgens conclusie 30 gekenmerkt door middelen voor het doen bewegen van de eerste en tweede aftastlijnen in richtingen die de resp. verstreken tijden een gemeenschappelijke waarde doen benaderen.

32. Stelsel volgens conclusie U of 23 met het kenmerk dat 35 bet terugkoppelmiddelen een aantal elementen omvatten, aangebracht op ver- schillende plaatsen binnen de kathodestraalbuis, en voorts gekenmerkt door middelen voor het selectief doen kruisen van tenminste een der aftastlijnen 8202650 -25- en elk der elementen.

33. G-esloten-luscorrectiestelsel Toor het besturen van de beweging van een elektronenbundel in een kathodestraalbuis gekenmerkt door een kathodestraalbuis met een beeldscherm en een aantal elektronen-5 kanonnen middelen voor het opwekken van een naar het beeldscherm gerichte elektronenbundel door elk der elektronenkanonnen afbuigmiddelen voor het afbuigen van elle elektronenbundel over het beeldscherm in een een aparte aftastlijn bepalende wijze en voor het 10 mogelijk maken van het verplaatsen der aftastlijnen ten opzichte van het centrum van het beeldscherm terugkoppelmiddelen samenwerkend met de kathodestraalbuis voor het leveren van een eerste signaal indicatief voor de verplaatsing van een eerste aftastlijn en een tweede signaal indicatief voor de verplaat-15 sing van een tweede aftastlijn en middelen voor het in responsie op deze signalen teweeg brengen van een gemeenschappelijke verplaatsing van de eerste en tweede aftastlijnen ten opzichte van het centrum van het beeldscherm. 3*1. Kathodestraalbuis-beeldstelsel omvattende middelen voor het ontvangen 20 van corrigerend xngangssignaal representatief voor een gewenste verandering in de bundelverplaatsing gekenmerkt door terugkoppelmiddelen samenwerkend met een kathodestraalbuis voor het geven van een indicatie representatief voor de bundelverplaatsing in twee richtingen, middelen voor het detecteren van deze indicatie en middelen voor het in responsie op 25 deze detectie leveren van een corrigerend ingangssignaal.

35· Stelsel volgens conclusie 3*+ met het kenmerk dat de middelen voor het opwekken van het corrigerend ingangssignaal verwerkgnde middelen omvatten voor het waarnemen van het verschil tussen een gewenste bun-- delverplaatsing in een gedetecteerde bundelverplaatsing, en voor het opwek-30 ken van een correctiesignaal voldoende voor het reduceren van dit verschil tot beneden een voorafbepaalde grenswaarde.

36. Werkwijze voor het besturen van de beweging van elektronenbundel in een kathodestraalbuis gekenmerkt door de stappen van het gebruiken van een kathodestraalbuis met een beeldscherm en een elek-35 tronenkanon doen opwekken van een naar het beeldscherm gerichte elektronenbundel door het elektronenkanon doen afbuigen op een een afbuiglijn definierende wijze van de elektro- 8202650 -26- nenbundel over het beeldscherm opwekken van een signaal dat indicatief is voor de verplaatsing in twee richtingen ten opzichte van het centrum van het beeldscherm van deze aftastlijn 5 het in responsie op dit signaal de aftastlijn een voorkeursverplaatsing ten opzichte van het schermcentrum doen innemen.

37· Werkwijze volgens conclusie 36 gekenmerkt door de stap van het vergelijken van het signaal met een referentie en het doen bewegen van de aftastlijn in een richting die het verschil tussen dit signaal en de 10 referentie tot beneden een voorafbepaalde grenswaarde reduceert.

38. Werkwijze volgens conclusie 36 met het kenmerk dat ge-bruik wordt gemaakt van een kathodestraalbuis met een terugkoppelelement dat een indicatie kan geven bij het treffen daarvan door passerende elek-tronenbundel terwijl men de aftastlijn dit terugkoppelelement doet kruisen. 15 39· Werkwijze volgens conclusie 38 gekenmerkt door de stap van het bepalen van de tijd verstreken tussen het begin van de aftastlijn en het kruisen van het element. ifO. Werkwijze volgens conclusie 39 gekenmerkt door de stap van het doen bewegen van de aftastlijn in een zodanige richting dat de ver-20 streken tijd een voorafbepaalde waarde benadert. 1+1. Werkwijze volgens conclusie 1+0 gekenmerkt door het doen voortgaan van de beweging van de aftastlijn tot het verschil tussen de verstreken tijd en de voorafbepaalde waarde is gereduceerd tot beneden een voorafbepaalde grenswaarde. 25 1+2. Werkwijze volgens conclusie 38 met het kenmerk dat men gebruik maakt van terugkoppelelement met twee aparte delen en men de aftastlijn de beide delen doet kruisen. 1+3. Werkwijze volgens conclusie 1+2 gekenmerkt door het bepalen van de tijd verstreken tussen het kruisen van de aftastlijn met het eerste 30 deel en het kruisen van de aftastlijn met het tweede deel. 1+U. Werkwijze volgens conclusie 1+3 gekenmerkt door het doen bewegen van de aftastlijn in een zodanige richting dat deze verstreken tijd een voorafbepaalde waarde benadert. 1+5. Werkwijze volgens conclusie 1+1+ gekenmerkt door het doen 35 voortgaan van de beweging der aftastlijn tot het verschil tussen de verstreken tijd en de voorafbepaalde waarde is gereduceerd tot beneden een voorafbepaalde grenswaarde. 8202650 -27- 1+6. Werkwijze volgens conclusie 36 met het kenmerk dat men gebruik maakt van een kathodestraalbuis met een terugkoppelelement dat een indieatie kan geven bij het treffen ervan door een passerende elektro-nenbundel terwijl men de elektronenbundel afbuigt over het scherm op een 5 wijze die een raster van aftastlijnen definieert waarbij men tenminste een van de aftastlijnen in het raster het element doet kruisen. 1+7. Werkwijze volgens cone lus ie 1+6 gekenmerkt door het bepalen van de tijd verstreken tussen het begin van de kruisende aftastlijn en het moment van kruisen van het element. 10 1+8. Werkwijze volgens conclusie 1+7 gekenmerkt door hefdoen bewegen van het raster tot de verstreken tijd een voorafbepaalde waarde aan-neemt. 1+9. Werkwijze volgens conclusie 1+8 met het kenmerk dat men bepaalt welke aftastlijn in het raster men het element laat kruisen.

50. Werkwijze volgens conclusie 1+9 gekenmerkt door het doen bewegen van het raster tot een voorafbepaalde rasterlijn het element kruist.

51. Werkwijze volgens conclusie 36 met het kenmerk dat men gebruik maakt van een kathodestraalbuis met een tweede elektronenkanon, een tweede, naar het beeldscherm gerichte elektronenbundel daardoor doet 20 opwekken, de beide elektronenbundels over het beeldscherm afbuigt op een wijze welke eerste en tweede aftastlijnen bepaalt, een tweede signaal op-wekt ten opzichte van de tweede aftastlijn en men de tweede aftastlijn een tweede voorkeursverplaatsing ten opzichte van het centrum van het beeldscherm doet innemen. 25

52. Werkwijze volgens conclusie 36 met het kenmerk. dat men gebruik maakt van een kathodestraalbuis met daarin een terugkoppelelement welk element een indieatie kan geven bij het treffen ervan door het passerende elektronenbundel en waarbij men de eerste en tweede elektronenbundels over het beeldscherm afbuigt op een wijze die een eerste en een tweede 30 raster van aftastlijnen definieert, waarbij elk dergelijk raster een gelijk aantal aftastlijnen bevat en waarbij men een van de aftastlijnen in elk raster het element doet kruisen.

53. Werkwijze volgens conclusie 52 gekenmerkt door het bepalen van de tijden verstreken tussen het begin van elke kruisende aftastlijn 35 en het moment van kruisen met het element. 5^+. Werkwijze volgens conclusie 53 gekenmerkt door het doen bewegen van de beide rasters totdat de verstreken tijden een gemeenschappe- 8202650 -28- lijke waarde hebben.

55· Werkwijze volgens conclusie 52 gekenmerkt door de stap van het bepalen van welk van de aftastlijnen in elk raster men het element doet kruisen.

56. Werkwijze volgens conclusie 55 gekenmerkt door het doen bewegen van de beide rasters totdat een wederzijdse corresponderende af-tastlijn in elk raster het element kruist.

57· Werkwijze volgens conclusie 56 met het kenmerk dat men gebruik maakt van een kathodestraalbuis met daarin een terugkoppelelement dat een indieatie kan geven van het treffen ervan door een passerende elek-tronenbundel waarbij men de beide aftastlijnen het terugkoppelelement doet kruisen.

58. Werkwijze volgens conclusie 57 gekenmerkt door het bepalen van de tijden verstreken tussen het begin van elke aftastlijn en het resp. kruisen van het element.

59. Werkwijze volgens conclusie 58 gekenmerkt door het doen bewegen van een eerste aftastlijn in een richting welke de resp. verstreken tijd een eerste voorafbepaalde waarde doet benaderen, en het doen bewegen van de tweede aftastlijn in een richting welke de resp. verstreken tijd een tweede voorafbepaalde waarde doet benaderen.

60. Werkwijze volgens conclusie 59 gekenmerkt door het doen voortgaan van de beweging van de aftastlijn tot het verschil tussen de eerste verstreken tijd en de eerste voorafbepaalde waarde en het verschil tussen de tweede verstreken tijd en de tweede voorafbepaalde waarde beide tot beneden een voorafbepaalde grenswaarde zijn verkleind.

61. Werkwijze volgens conclusie βθ met het kenmerk dat de eerste en tweede voorafbepaalde waarden onderling gelijk zijn.

62. Werkwijze volgens conclusie 58 met het kenmerk dat men de eerste en tweede aftastlijnen doet bewegen in richtingen welke de resp. verstreken tijden een gemeenschappelijke grenswaarde doet benaderen.

63. Werkwijze volgens conclusie 57 met het kenmerk dat men gebruik maakt van een terugkoppelelement met twee aparte delen en men deze elementen door de beide aftastlijnen doet kruisen. 6U. Werkwijze volgens conclusie 63 gekenmerkt door het bepalen van een eerste tijd verstreken tussen het kruisen van de eerste aftastlijn met de eerste en tweede delen en het vervolgens bepalen van een tweede tijd verstreken tussen het kruisen van de tweede aftastlijn en de eerste en 8202650 -29- trweede delen.

65. Werkwijze volgens conclusie 6k gekenmerkt door het doen bewegen van de eerste en tweede aftastlijnen in richtingen die de resp. verstreken tijden een gemeenschappelijke -waarde doet benaderen. 8202650