Die Erfindung betrifft eine Farbbildröhre nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Farbbildwiedergabegerät mit einer solchen Farbbildröhre, und ein Bildwiedergabeverfahren mit einem derartigen Gerät.
Die Anforderungen, die an die Wiedergabetreue von Farbbildröhren gestellt werden, sind vor allem durch häufigere Wiedergabe von Graphiken und Texten stark angestiegen. Durch selbstkonvergente Ablenksysteme und durch vielfältige Schaltungsmassnahmen ist bereits eine hohe Wiedergabetreue erreicht. Eine weitere Erhöhung der Wiedergabetreue ist dann möglich, wenn individuelle Fehler ausgeglichen werden. Dies setzt voraus, dass solche Abweichungen so genau wie möglich beim Erstabgleich und beim Service und gegebenenfalls auch so oft wie möglich zur laufenden Korrektur während des Betriebs festgestellt werden können.
Aus der DE-A 1 3225256 ist eine Farbbildröhre bekannt, die auf der dem Strahlerzeugersystem zugewandten Seite der Schattenmaske eine Vielzahl von Markierungen trägt. Diese Markierungen sind alle im gelochten Bereich der Schattenmaske angeordnet, so dass sie im normalen Betrieb der Farbbildröhre von den Elektronenstrahlen getroffen werden. Die Markierungen bestehen aus zwei zueinander geneigten Schenkeln eines Dreiecks oder aus Punkten. Hiermit soll erreicht werden, dass sowohl die Lage des abtastenden Elektronenstrahls in Richtung der Zeilenablenkung als auch in Richtung der Zeilenablenkung als auch in Richtung der Bildablenkung erfasst werden kann. Die erzeugten Signale werden durch ein Fenster im Röhrenkolben abgetastet und einem Korrekturregelsystem zugeführt, das eine Konvergenz- und/oder Geometriejustierung des angezeigten Bildes vornimmt. Dazu ist das Korrekturregelsystem mit der Ablenkeinheit und der Konvergenzeinheit der Farbbildröhre verbunden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Farbbildröhre eine einfachere Ausbildung der Markierung für eine Korrektur von Verzerrungen in O-W-Richtung, ein Farbbildwiedergabegerät mit der Möglichkeit der Beseitigung von Verzerrungen in. O-W-Richtung, und ein Bildwiedergabeverfahren mit einem derartigen Gerät anzugeben.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den in den Ansprüchen 1, 4 bzw. 6 angegebenen Mitteln. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2, und 5 enthalten.
Geometrie- und Konvergenzverzerrungen in der O-W-Richtung können behoben werden, indem das Videosignal oder die drei Farbartsignale in geeigneter Weise von Zeile zu Zeile unterschiedlich verzögert werden. Dies ist mit einem Farbbildwiedergabegerät nach Anspruch 4 möglich, bei dem die erforderlichen Verzögerungen durch Verwendung einer erfindungsgemässen Farbbildröhre bestimmt werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme der beiliegenden Zeichnung weiter erläutert.
Eine erfindungsgemässe Farbbildröhre 19 besteht, wie Fig. 1 zeigt, ebenso wie eine herkömmliche Farbbildröhre aus einem gläsernen Röhrenkolben 9, einem Bildschirm 8, einer Schattenmaske 7 vom Typ Schlitz- oder Lochmaske, einem gläsernen Röhrenhals 25 und drei im Röhrenhals angebrachten Strahlerzeugersystemen 1, 2, 3. Auf der Innenseite des Röhrenkolbens 9 ist eine undurchsichtige Innenbeschichtung 10 angebracht. An der Aussenseite der Farbbildröhre 19 ist am Übergang von Röhrenhals 25 zum Röhrenkolben 9 eine Ablenkeinheit 18 befestigt. Von den Strahlerzeugersystemen 1, 2, 3 gehen Elektronenstrahlen 4,5,6 aus, die im Bereich der Ablenkeinheit 18 abgelenkt werden und die sich in den Löchern der Schattenmaske 7 schneiden sollen. Die Farbbildröhre 19 weist darüber hinaus mindestens eine Öffnung 11 in der Innenbeschichtung 10 auf. An jeder Stelle des Röhrenkolbens 9, an der an der Innenseite eine Öffnung 11 in der Innenbeschichtung 10 angebracht ist, besteht auf der Aussenseite die Möglichkeit zum Anbringen eines lichtempfindlichen Elements 12, das so angebracht oder anbringbar ist, dass das auf die zugehörige Öffnung 11 fallende Licht detektierbar ist. Dieses Licht kommt von einer auf der Schattenmaske 7, die in Fig. 1 nur sehr schematisch dargestellt ist, angeordneten Markierung.
Anhand von Fig. 2 werden die Änderungen an der Schattenmaske 7 weiter erläutert. Gezeigt ist die Rückansicht der Schattenmaske 7 der Farbbildröhre 19. Die Schattenmaske 7 ist an der Vorderseite eines Rahmens 16 angebracht. Die Ränder der Schattenmaske 7 sind rückseitig durch den Rahmen 16 verdeckt. Auf der rechten Seite, die der linken Seite des von vorne zu betrachtenden Bildschirms entspricht, ist ein Markierungsträger 17 an dem Rahmen 16 befestigt. Darauf ist eine Markierung 15 angebracht, die aus einem solchen Material besteht, das beim Auftreffen eines Elektronenstrahls sichtbares oder UV-Licht abgibt. Vorzugsweise besteht die Markierung aus einem Phosphorstreifen. Im gezeigten Beispiel ist die Markierung 15 auf dem Markierungsträger 17 aufgebracht. Es ist auch möglich, die Markierung unmittelbar auf die Schattenmaske 7 in deren Randbereich anzubringen, der jedoch nicht durch den Rahmen 16 für die Elektronenstrahlen 4,5,6 abgeschattet sein darf.
Die Art und Anbringung der Markierung ist so zu wählen, dass damit jeweils ein bestimmter zu korrigierender Fehler erkennbar wird. Die Öffnungen 11 in der Innenbeschichtung 10 des Röhrenkolbens 9 und die zugehörigen lichtempfindlichen Elemente 12 sind dagegen so zu wählen, dass von jedem lichtempfindlichen Element 12 aus ein möglichst grosser Teil des von der Markierung ausgehenden Lichts empfangen werden kann und dass jeder von irgendeinem Teil der Markierung ausgehender Lichtblitz von mindestens einem lichtempfindlichen Element 12 aufnehmbar ist. Ob ein lichtempfindliches Element 12 fest angebracht ist oder ob ein solches, beispielsweise durch Aufsetzen eines entsprechenden Prüfkopfs, nur vorübergehend aufgebracht wird, hängt in erster Linie davon ab, ob mit Hilfe des von diesem lichtempfindlichen Element 12 empfangenen Lichts einmalige Abgleicharbeiten oder regelmässig wiederkehrende Kontrollen erfolgen sollen.
Auf dem Markierungsträger 17 ist die Markierung 15 angebracht, die im wesentlichen in Richtung der Bildablenkung verläuft und die beim bestimmungsgemässen Gebrauch der Farbbildröhre von jeder Linie des auf den Bildschirm geschriebenen Linienrasters geschnitten wird. Die Schnittpunkte liegen dabei jeweils möglichst in der Nähe des Anfangs der entsprechenden Linie. Eine Farbbildröhre wird normalerweise mit einem Raster beschrieben, das nach allen Seiten nur um wenige Prozent über den Bildschirmrand und damit auch über den gelochten Teil der Schattenmaske hinausreicht. Am linken Bildschirm (von hinten auf der rechten Seite) muss die Markierung 15 im Bereich dieser geringfügigen Überschreibung liegen. Zweckmässigerweise wird der Verlauf der Markierung 15 so gewählt, dass die gedachte Fortsetzung der Elektronenstrahlen 4, 5,6 über diese Markierung 15 hinaus bis zum Bildschirm 8 auf diesem eine genau in Richtung der Bildablenkung liegende gerade Linie ergibt. Da die Schattenmaske 7 mit ihrem Rahmen 16 während der Fertigung u.a. auch höheren Temperaturen ausgesetzt ist, und weil weder die Schattenmaske 7 noch ihr Rahmen 16 eben sind, ist es zweckmässig, zumindest die Markierung, die eine genau vorgegebene Geometrie aufweisen muss, auch dem separaten Markierungsträger aufzubringen. Verläuft der Rand des Markierungsträgers 17 gleichlaufend mit der Markierung, so kann der Rand gleichzeitig auch als Schablone beim Aufbringen der Markierung dienen. In diesem Fall muss, wegen des nur sehr geringen Überschreibens, der Rand des Markierungsträgers 17 ohnehin immer sehr nahe an der Markierung 15 verlaufen.
Es ist nicht möglich, eine Ablenkeinheit so zu konstruieren, dass die drei Elektronenstrahlen 4, 5, 6 im gesamten Bildbereich exakt konvergieren. Es ist jedoch möglich, die Konvergenz in einer Richtung, vorzugsweise in der N-S-Richtung, auf Kosten der Konvergenz in der anderen Richtung, d.h. dann in der 0-W-Richtung, weiter zu verbessern. Die Konvergenz in der O-W-Richtung kann jedoch durch schaltungstechnische Massnahmen weiter verbessert werden. Dies soll anhand von Fig. 3 näher erläutert werden.
Gezeigt ist ein Ausschnitt aus einem Blockschaltbild eines Farbbildwiedergabegeräts. Die Farbartsignale R, G und b werden den drei Strahlerzeugersystemen 1, 2 und 3 der Farbbildröhre 19 über einstellbare Verzögerungseinrichtungen 20, 21, 22 zugeführt. Die Verzögerungen der drei Verzögerungseinrichtungen 20, 21, 22 werden von einer Steuerungseinrichtung 24 aus einzeln für jede einzelne Zeile eingestellt. Der Steuerungseinrichtung 24 wird hierzu ein Synchronisiersignal zugeführt, aus dem Zeilen- und Bildanfang und damit Zeilenanfang und Zeilenzahl bestimmt werden können. An die Steuerungseinrichtung 24 ist ein digitaler Datenspeicher 23 angeschlossen, aus dessen Dateninhalt die Steuerungseinrichtung 24 für jede Zeile die drei erforderlichen Verzögerungszeiten bestimmen kann. Die Verzögerungszeiten können für jede Verzögerungseinrichtung und für jede Zeile getrennt abgespeichert sein. Es kann auch jeweils die Differenz zu einer vorgegebenen Zeit abgespeichert sein. Es kann auch genügen, nur für einen Teil der Zeilen die erforderlichen Zeiten oder Zeitdifferenzen abzuspeichern und daraus durch Interpolation die übrigen Werte zu erhalten. Auch können die Koeffizienten entsprechender Funktionen, beispielsweise von Approximationspolynomen, abgespeichert sein.
Es kann genügen, die im Datenspeicher 23 enthaltenen Daten beim erstmaligen Abgleich im Herstellwerk oder beim Service einmal festzulegen und zeitlich unverändert beizubehalten. In diesem Fall wird als digitaler Datenspeicher 23 ein Festwertspeicher verwendet.
Bei höchsten Anforderungen kann es erforderlich sein, durch Alterung bedingte Abweichungen in der Konvergenz ständig zu berücksichtigen. In diesem Fall ist es erforderlich, dass der digitale Datenspeicher 23 ein solcher ist, der jederzeit programmierbar ist und dass diese Programmierung von der Steuerungseinrichtung 24 aus erfolgen kann. Die Steuerungseinrichtung 24 muss dabei von Zeit zu Zeit, insbesondere bei jeder Inbetriebnahme - des Bildwiedergabegeräts, eine Neuprogrammierung des Datenspeichers 23 auslösen. Die Steuerungseinrichtung 24 ist hierzu mit mindestens einem an der Farbbildröhre 19 angebrachten lichtempfindlichen Element 12 verbunden. Sie steuert dabei im wesentlichen den folgenden Ablauf: mit jedem der drei Strahlerzeugersysteme 1, 2, 3 wird abwechselnd ein Raster geschrieben. Es werden jeweils die Zeitpunkte festgestellt, an denen die Markierung 15 der Farbbildröhre 19 vom jeweiligen Elektronenstrahl 4,5,6 erreicht wird. Daraus werden die Zeiten bestimmt, die der jeweilige Elektronenstrahl 4, 5, 6 benötigt, um vom linken Rand des Rasters zu der Markierung 15 zu gelangen. Für jedes Strahlerzeugersystem 1, 2, 3, d.h. für jede Farbe, werden die festgestellten Zeiten oder deren Differenzen zu einer vorgegebenen Zeit mindestens für einen Teil der Zeilen oder die Koeffizienten einer diese Angaben enthaltenden Funktion, z.B. eines Approximationspolynoms, im Datenspeicher 23 abgespeichert. Anschliessend wird auf normale Bildwiedergabe umgestellt.
Wird als Datenspeicher 23 ein Festwertspeicher verwendet, so muss das vorgenannte Verfahren zur Bestimmung des Dateninhalts am ansonsten fertig montierten und justierten Gerät im Herstellwerk bzw. beim Service erfolgen.