DE1091783B - Verfahren und Einrichtung zur Darstellung von Schriftzeichen auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlroehre - Google Patents

Description

kl. 43 a 41/03

INTERNAT. KL. G 06 f

PATENTAMT

R 23839 IX/43 a

ANMELDETAGi 7. A U G U S T 1958

B EKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 27. O KTOB ER 1960

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Darstellung von Schriftzeichen auf Bildschirmen von Kathodenstrahlröhren, welche aus einer Folge von diskreten Lichtpunkten bestehen. Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit der Erzeugung von Impulsen zur Steuerung des Elektronenstrahls.

Der Ausdruck »Schriftzeichen« umfaßt neben den Buchstaben des Alphabets auch andere vorherbestimmte Flächenmuster und Symbole, wie z. B. Interpunktionszeichen.

Die Punktfolgedarstellung von Schriftzeichen läuft letzten Endes darauf hinaus, daß in der verwendeten Schaltung koinzidente X- und F-Impulse erzeugt wer-■ den, welche für die Ablenkung des Elektronenstrahls der Kathodenstrahlröhre an ganz bestimmte Positionen entsprechend den zu erzeugenden Lichtpunkten geeignet sind. Diese Impulse bilden zusammen mit Kathodenstrahlschalt- oder Z-Impulsen, welche an die Stromregelung des Kathodenstrahls gegeben werden, die erwünschten Schriftzeichen. Mit anderen Worten: Das Kathodenstrahlablenksystem benötigt eine Eingangsgröße in Analogform.

Wenn die Impulse in einem digitalen System bestimmt sind, so benötigt man einen Digitalanalogumsetzer, um die richtige Eingangsgröße zu erhalten. Die Erzeugung von Schriftzeichen durch Chiffrierung und Dechiffrierung, wie dies notwendig ist, sobald man von der digitalen Seite an das Problem herangeht, bringt Schwierigkeiten im Aufbau der Schaltung mit sich. Diese Schwierigkeiten äußern sich letzten Endes in erhöhten Herstellungskosten, erhöhten Unterhaltskosten, verminderter Zuverlässigkeit, während man andererseits von Veränderungen ^: der Bauelemente unabhängig ist, wenigstens in dem rein digitalen Teil des Systems. Es wäre natürlich ein großer Vorteil, die Ablenksignale in der Form zu erzeugen, in der sie letzten Endes tatsächlich gebraucht werden. Ein Analogsystem stellt aber andererseits schwer zu erfüllende Anforderungen an die Konstanz wenigstens gewisser Parameter, welche von der Stabilität bestimmter Bauelemente abhängt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Darstellung von Schriftzeichen in Form einer Punktfolge auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre zu schaffen, ein Verfahren und eine Vorrichtung, bei denen die Ablenksignale für den Kathodenstrahl in der geforderten Analogform gleichzeitig erzeugt und gespeichert werden, um nacheinander abgefragt und an das Ablenksystem der Kathodenstrahlröhre gegeben zu werden.

Weiter soll es durch die Erfindung ermöglicht werden, die Form der Schriftzeichen ohne Schwierigkeiten zu verändern.

Verfahren und Einrichtung
zur Darstellung von Schriftzeichen

auf dem Bildschirm
einer Kathodenstrahlröhre

Anmelder:

Rank Precision Industries Ltd.,
London

Vertreter: Dipl.-Ing. F. Weickmann

und Dr.-Ing. A. Weickmann, Patentanwälte,

München 2, Brunnstr. 8/9

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 13. August 1957

Adam Chaimowicz, London,
ist als Erfinder genannt worden

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß nach der Auswahl des darzustellenden Schriftzeichens gleichzeitig alle diejenigen Spannungen erzeugt werden, welche die einzelnen Lichtpunkte des Schriftzeichens bestimmen, daß diese Spannungen gespeichert werden und anschließend nacheinander abgefragt und an die Ablenkgeräte der Kathodenstrahlröhre übertragen werden.

Jedes Spannungspaar entspricht und ist proportional den Koordinaten der verschiedenen, die Schriftzeichen bildenden Punkte, bezogen auf ein ausgewähltes Achsenpaar, d. h., jedes Spannungspaar umfaßt eine Spannung, welche an dem X-Ablenksystem liegt und deshalb in der Folge X-Spannung genannt wird, und eine Spannung, welche gleichzeitig an dem F-Ablenksystem liegt und daher im folgenden F-Spannung genannt wird.

Gleichzeitig mit jedem solchen Spannungspaar wird an das Regelorgan, welches die Kathodenstrahlstromstärke zu regeln gestattet, ein Kathodenstrahlschaltimpuls gelegt. Dieser Impuls wird im folgenden als »Z-Impuls« bezeichnet. Wenn ein Z-Impuls angelegt wird, so wird der Elektronenstrahl des Kathodenstrahlrohrs eingeschaltet oder wenigstens verstärkt; dadurch entsteht ein heller Punkt auf dem Bildschirm

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der Kathodenstrahlröhre, und zwar an derjenigen Stelle, die durch die gleichzeitigen oder zugehörigen Koordinatenspannungen bestimmt ist.

Die Erzeugung der koinzidenten X- und F-Spannungspaare geht derart vor sich, daß man ein elektrisches Signal, z. B. das Ausgangssignal einer Rechenmaschine, über einen Umsetzer einem Spannungsgenerator zuführt, welcher gleichzeitig alle Spannungspaare erzeugt, die für die Bildung des durch den Umsetzer bestimmten Schriftzeichens erforderlich sind.

Erfindungsgemäß bedient man sich schaltbarer Magnetkerne, welche ausschließlich den jeweils gewählten Buchstaben zugeordnet sind und aus ihrem unwirksamen in ihren wirksamen Zustand geschaltet werden; auf diesen Kernen sind Wicklungen angebracht, in denen beim Schaltvorgang gleichzeitig die Ablenkspannungen erzeugt werden.

Der Spannungsgenerator ist also vorzugsweise ein Magnetkernspannungsgenerator, bestehend aus ebenso vielen Paaren schaltbarer Magnetkerne, wie Schriftzeichen dargestellt werden sollen. Jedes Paar von Magnetkernen besteht aus einem X-Kern und einem F-Kern. Beim Umschalten in den wirksamen Zustand bewirkt jeder Kern die Erzeugung von ebenso vielen Ablenkspannungen, nämlich X - Spannungen und !"-Spannungen, wie für die Erzeugung des jeweils gewählten Schriftzeichens Lichtpunkte erforderlich sind. Die Ablenkspannungen werden in eigenen, voneinander getrennten Wicklungen erzeugt. Diese Wicklungen bestehen aus einer ganzen Zahl von Windungen, so daß die Spannung in abgestuften Werten erhalten werden. Sowohl bei den für die Erzeugung der Λ'-Spannungen bestimmten Kernen als auch bei den für die Erzeugung der F-Spannungen bestimmten Kernen sind diejenigen Windungen, welche Lichtpunkten mit der gleichen Platzziffer zugeordnet sind, also z. B. Wicklungen, welche für die Erzeugung der Λ'-Koordinatenspannung des Lichtpunkts Nr. 1 bestimmt sind, in Serie geschaltet. Bei den für die Erzeugung der X-Spannungen bestimmten Kernen gibt es also eine Lichtfleck-Nr. 1-Serienschaltung, eine Lichtfleck-Nr. 2-Serienschaltung usw. Ähnliches gilt für die Kerne, welche für die Erzeugung der F-Spannungen bestimmt sind.

Die erzeugten Spannungen werden in einem Spannungsspeicher gespeichert und aus diesem Spannungsspeicher abgefragt. Für die Abfragung wird eine Reihe von aufeinanderfolgenden Abfrageimpulsen gleicher Amplitude verwendet. Diese Abfrageimpulse werden durch einen Startimpuls ausgelöst. Durch die Abfrageimpulse werden die gespeicherten Spannungen in aufeinanderfolgende Paare von X- und F-Spannungen aufgelöst, welche nacheinander nach den Ablenksystemen der Kathodenstrahlröhre übertragen werden.

Vorzugsweise ist der Spannungsspeicher aus Speicherkondensatoren aufgebaut, welche durch die von einem Startimpuls ausgelösten Abfrageimpulse abgelesen werden; der Startimpuls wird in dem Spannungsgenerator erzeugt und löst einen Impulsgenerator aus, der die Abfrageimpulse liefert.

Die Abfrageimpulse werden ferner zusammen mit mindestens einem Teil der aus dem Speicher herausgelesenen Spannungen dazu verwendet, um eine Folge von Z-Impulsen zu erzeugen, deren Zahl gleich der Zahl der das Schriftzeichen bildenden Lichtflecke ist.

Vorzugsweise gelangt mindestens ein Teil der Abfrageimpulse über eine UND-Schaltung nach den Regelorganen des Kathodenstrahlstroms der Kathodenstrahlröhre, und zwar bei Koinzidenz mit dem zugehörigen, aus dem Spannungsspeicher herausgelesenen Impuls.

Die auf solche Weise erzeugten X, Y- und Z-Spannungen können zur Steuerung mehrerer Kathodenstrahlröhren herangezogen werden, so daß ein und dieselbe Darstellung mehrmals erscheint.

Die Figuren zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Von diesen Figuren stellt dar:

ίο Fig. 1 eine Zusammensetzung der Ziffer 7 aus Lichtpunkten,

Fig. 2 eine Zusammensetzung des Buchstabens B aus Lichtpunkten,
Fig. 3 einen Punkt,

Fig. 4 ein Blockschema einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 5 einen Magnetkernspannungsgenefator,

Fig. 6 einen Spannungsspeicher.

Die Ziffer 7 der Fig. 1 ist aus achtzehn teilweise überlappenden Punkten zusammengesetzt. Der Buchstabe B (Fig. 2) ist in ähnlicher Weise aus siebenunddreißig sich teilweise überlappenden Punkten zusammengesetzt. Der Punkt in Fig. 3 endlich ist von einem einzigen Lichtpunkt gebildet. Die Position eines jeden Lichtpunktes ist durch eine X-Spannung und eine F-Spannung definiert. Wenn die für die Erzeugung eines Schriftzeichens notwendige X- und F-Spannung nacheinander an das Ablenksystem einer normalen Kathodenstrahlröhre gelegt werden, so wird der Elektronenstrahl nacheinander in die einzelnen, durch die aufeinanderfolgenden X- und F-Spannungspaare definierten Positionen gebracht, und zwar in der Reihenfolge der in den Fig. 1 bis 3 eingezeichneten Platzziffern.

Die Kathodenstrahlschalt- oder Z-Spannung schaltet den Kathodenstrahl ein, wenn die Position des ersten Lichtpunktes ausgewählt ist, und schaltet den Kathodenstrahl nach einem bestimmten Zeitintervall wieder aus. Sie schaltet den Kathodenstrahl wieder ein, wenn der zweite Lichtpunkt festgestellt ist; dies geht so weiter, bis der letzte Lichtpunkt erschienen ist. Der Kathodenstrahl wird dann so lange ausgeschaltet, bis das nächste Schriftzeichen erzeugt werden soll.

Nach Fig. 4 wird der chiffrierte Buchstabe in Form einer Kombination von elektrischen Impulsen aus einem Rechengerät nach einem Umsetzer 1 übertragen. Dieser Umsetzer setzt die chiffrierten Impulse in Schaltimpulse um, welche den Buchstaben, der durch die Eingangsimpulse repräsentiert wird, bildlich darstellen.

Der Umsetzer 1 ist in seiner Bauweise an sich bekannt. Er besitzt vierundsechzig Ausgangsleitungen 2, von denen jede einem Schriftzeichen entspricht, und sechs Eingangsleitungen 3 für die Zuführung der chiffrierten Impulse. Bei sechs Eingangsleitungen gibt es vierundsechzig Kombinationen für die Markierung dieser Eingangsleitungen, von denen jede ein Schriftzeichen bedeutet und deshalb auch auf einem und nur einem der Ausgangsleitungen einen elektrischen Impuls hervorruft. Eine weitere Eingangsleitung 4 überträgt ein Prüfsignal, welches zusammen mit Impulsen der Ausgangsleitungen 2 und Signalen der Eingangsleitungen 3 über an sich bekannte logische Elemente 5, 6, 7 und 8 (s. Fig. 4) bewirkt, daß der hinter einem Sperrorgan 9 liegende Teil der Schaltung außer Betrieb gesetzt wird, wenn am Eingang dieses Schaltungsteils ein Signal liegen sollte, welches nicht definiert, unvollständig oder sonstwie falsch ist, oder wenn bei einer einzigen Eingangssignalgruppe eine

von 1 verschiedene Zahl von Ausgangsleitungen 2 ein Signal übertragen sollte.

Die Einheit 5 ist so ausgebildet, daß sie ein Ausgangssignal dann liefert, wenn eine und nur eine der Leitungen 2 ein Signal überträgt. Ebenso erzeugt die Einheit 7 ein Ausgangssignal dann und nur dann, wenn die Binärimpulskombination der Leitungen 3 zusammen mit dem Prüfsignal auf der Leitung 4 der Prüfbedingung genügt. Unter normalen Umständen wird die Einheit 6 einen Impuls sowohl von der Einheit 7 her als auch von der Einheit 5 koinzident erhalten; solange diese Bedingung erfüllt ist, liefert die Einheit 6 keinen Ausgangsimpuls. Ein Ausgangsimpuls wird jedoch dann erzeugt, wenn keine Koinzidenz mehr vorliegt. Der Ausgangsimpuls der Einheit 6 im Falle einer Störung setzt eine Sperreinheit 9 in Betrieb, welche ihrerseits die Einheit 13 außer Betrieb setzt; ferner liefert das Ausgangssignal der Einheit 6 nach einer durch die Einheit 8 bestimmten Verzögerungszeit ein Rückstellsignal; dieses Rückstellsignal stellt in dem Magnetkernspannungsgenerator und in dem Spannungsspeicher den Ausgangszustand wieder her.

Die Ausgangsleitungen 2 des Umsetzers sind an einen Magnetkernspannunggenerator 10 angeschlossen, welcher in Fig. 5 in seinen Einzelheiten dargestellt ist. Dieser Generator besteht aus einer Vielzahl von ringförmigen Magnetkernen aus einem Material mit rechteckiger Hysteresisschleife. Auf jedem Kern sitzt eine bestimmte Anzahl von Wicklungen, und jede Wicklung besteht aus einer bestimmten Anzahl von Windungen. Jedem Schriftzeichen sind zwei solcher Kerne zugeordnet. Der eine Kern liefert die X-Spannung, der andere Kern liefert die F-Spannungen für das Schriftzeichen. Daneben trägt jeder Kern eine Wicklung für Eingangsimpulse und eine Wicklung, welche die Wiederherstellung des früheren Magnetzustandes nach der Erzeugung eines vollständigen Schriftzeichens gestattet. Schließlich tragen die Kerne einer Gruppe, und zwar entweder derjenigen Gruppe, welche den X-Spannungen entspricht, oder derjenigen Gruppe, welche den F-Spannungen entspricht, je eine weitere Wicklung; die in diesen Wicklungen erzeugten Spannungen werden im folgenden als Startimpulse bezeichnet. Ihre Aufgabe wird noch näher beschrieben werden.

In Fig. 5 sind von den vierundseohzig tatsächlich verwendeten Paaren von Magnetkernen vier dargestellt. Die Wirkungsweise des Magnetkernspannungsgenerators wird hier beschrieben unter Bezugnahme auf die Kerne 22 und 23. Der Einfachheit halber sind auch nicht alle Wicklungen eingezeichnet. Man erkennt nur: Die Eingangswicklung 24 des Kerns 22, die Rückstellwicklung 25 des Kerne 22, die Startimpulswicklung 26 und die X-Spannungswicklungen Ix, 2 jtr, 3 χ und 37 x, ferner die Eingangswicklung 27 des Kerns 23, die Rückstellwicklung 28 des Kerns 23 und einige der F-Spannungswicklungen; die Kurzschlußglieder 29 und 30 ersetzen die Wicklungen an Stellen, an denen die Spannung Null gefordert wird. Wenn nun das den Kernen 22 und 23 entsprechende Schriftzeichen in chiffrierter Form auf den Eingangsleitungen 3 (Fig. 4) erscheint, so wird im Umsetzer ein Impuls erzeugt, welcher auf der Leitung 31 (Fig. 5) übertragen wird. Dieser Impuls gelangt auch durch die Wicklungen 24 und 27 und führt eine Änderung des magnetischen Zustands der Kerne 22 und 23 herbei ; durch diese Änderung des magnetischen Zustands werden auch in den anderen auf diesen Kernen sitzenden Wicklungen Impulse erzeugt. Die in den Rück-Stellwicklungen 25 und 28 erzeugten Impulse finden keine Verwendung. Der in der Wicklung 26 erzeugte Startimpuls findet eine Anwendung, die noch beschrieben werden wird. Die Impulse, welche in den übrigen Wicklungen erzeugt werden, haben eine der erforderlichen X- bzw. F-Spannung entsprechende und proportionale Größe; erreicht wird dies dadurch, daß man jeder Wicklung eine ganze Anzahl von Windungen gibt und dadurch zu einer Abstufung der Spannung kommt. Die Höchstzahl der Lichtpunkte für jedes Schriftzeichen ist zu siebenunddreißig angenommen. Es trägt also jeder Kern nicht mehr als vierzig Wicklungen, und von diesen vierzig Wicklungen werden nur siebenunddreißig für die Erzeugung der X- und F-Spannungen verwendet.

Sowohl bei den X-Kernen als auch bei den F-Kernen sind Wicklungen mit der gleichen Ordnungszahl, d. h. Wicklungen, welche Lichtpunkten der gleichen Platzziffer zugeordnet sind, in Serie geschaltet. Es liegt also eine einzige Ausgangsleitung für alle Impulse der einen oder der anderen Koordinatenrichtung vor, welche innerhalb ihres Schriftzeichens eine bestimmte Platzziffer einnehmen. Dies ist deshalb möglich, weil auf Grund der Eigenschaften der Magnetkernspulen, deren Kerne nicht eingeschaltet sind, eine extrem niedrige Impedanz haben, verglichen mit der Impedanz derjenigen Spulen, welche auf einem eingeschalteten Kern sitzen, und verglichen mit der Impedanz der folgenden Einheit, nämlich dem Spannungsspeicher.

Betrachtet man noch einmal die Fig. 4, so erkennt man, daß die X- und die F-Spannungsimpulse über zweimal siebenunddreißig Leitungen 11 von dem Magnetkernspannungsgenerator nach dem Spannungsspeicher 12 übertragen werden; der Spannungsspeicher 12 ist im Detail in der Fig. 6 dargestellt.

In Fig. 6 ist der für die Speicherung der X-Koordinatenspannungen bestimmte Teil des Speichers dargestellt. Der für die Speicherung der F-Koordinatenspannungen bestimmte Teil ist ähnlich aufgebaut. Die Leitungen 101 x, 102 x, 103 χ bis 137 χ und 101 ;y, 1023», 103 ;y bis 137 3* sind identisch mit den Drähten 11 der Fig. 4 und führen dem Speicher Impulse zu, wenn der Magnetkernspannungsgenerator 10 in bereits beschriebener Weise betätigt wird. Die Folge davon ist, daß alle Kondensatoren 201 x, 202χ bis 237χ und die entsprechenden F-Kondensatoren aufgeladen werden, und zwar über Einspeicherungsdioden 301^, 302 χ bis 337 χ und entsprechende F-Dioden; die Spannung, auf welche die Kondensatoren aufgeladen werden, ist praktisch gleich der Scheitelspannung der an den Dioden auftretenden Impulse.

Die Kondensatoren 201 x, 2O2.r bis 237χ und die entsprechenden F-Kondensatoren liegen in den Gitterkreisen von Kathodenverstärkern 401 x, 402 χ bis 437 χ und entsprechenden F-Kathodenverstärkern. Die Spannungen, auf welche die Kondensatoren aufgeladen werden, treten deshalb auch am Kathodenausgang der Röhren auf. Da die Impulse von dem Magnetkernspannungsgenerator 10 gleichzeitig zugeführt werden, werden alle Kondensatoren des Spannungsspeichers gleichzeitig auf ihre verschiedenen Spannungen aufgeladen, und diese Spannungen treten ebenfalls gleichzeitig auch am Ausgang des zugehörigen Kathodenverstärkers auf. Für die Punktfolgedarstellung eines Schriftzeichens auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre müssen die Spannungen in aufeinanderfolgenden Paaren zur Steuerung der Ablenkplatten der Kathodenstrahlröhre verwendet werden. Es wird zunächst die Spannung des Kondensators

201 χ zusammen mit der des entsprechenden F-Kondensators benötigt, sodann die Spannung des Kondensators 202 χ zusammen mit der des zugehörigen F-Kondensators usw. In der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß man dem Spannungsspeicher über Leitungen 101a, 102a bis 137a eine Folge von Abfrageimpulsen konstanter Amplitude zuführt. Der erste dieser Impulse erscheint auf dem Draht 101a. Ihm folgen in kurzen, gleichmäßigen Abständen Impulse auf den Drähten 102 a bis 137a so lange, bis der gesamte Spannungsspeicher vollständig abgefragt ist. Die aufeinanderfolgenden Abfrageimpulse werden an je einen Eingang von zwei UND-Schaltungen gelegt, nämlich an den einen Eingang einer X-UND-Schaltung und an den einen Eingang einer F-UND-Schaltung; die anderen Eingänge dieser UND-Schaltungen liegen an den Kathoden der zugehörigen Röhren 401 x, 402χ bis 437χ und der entsprechenden F-Röhren; der Kondensator 201 λ· und der entsprechende F-Kondensator werden also durch den ersten Abfrageimpuls abgefragt, der Kondensator 202 χ und der zugehörige !'-Kondensator durch den zweiten Abfrageimpuls usw. Wenn ein Abfrageimpuls an einer UND-Schaltung ankommt, welches einer Röhre mit aufgeladenem Kondensator zugehört, so daß also am Kathodenwiderstand dieser Röhre eine der Kondensatoraufladung entsprechende Spannung liegt, so erhält man von der UND-Schaltung einen Ausgangsimpuls, welcher praktisch gleich ist der Scheitelspannung des Impulses, durch welchen der zugehörige Kondensator ursprünglich aufgeladen worden ist.

Normalerweise ist die Diode desjenigen Zweiges der UND-Schaltung, welcher an den Kathoden widerstand angeschlossen ist (Fig. 6), in der Leitungsrichtung vorgespannt, so daß bei Abwesenheit einer Ladung auf dem zugehörigen Speicherkondensator die Diode leitend ist. An dem anderen Zweig liegt zu diesem Zeitpunkt kein Impuls, so daß die UND-Schaltung keinen Ausgangsimpuls liefert.

Beim Einspeichern einer Ablenkspannung von dem Magnetkerngenerator entsteht ein Spannungsabfall an dem Kathodenwiderstand. Durch diesen Spannungsabfall wird die zugehörige Diode in einem dem Wert dieses Spannungsabfalls proportionalen Ausmaß nicht leitend. Solange die Diode des anderen Zweiges leitend bleibt, ist ihr innerer Widerstand so gering, daß sie als Kurzschluß am Ausgang des Gatters wirkt. Wenn jedoch diese Diode nicht leitend wird, nämlich dann, wenn ein Abfrageimpuls angelegt wird, erscheint am Ausgang der UND-Schaltung ein Spannungssignal, welches an die Ablenkvorrichtung der Kathodenstrahlröhre übertragen werden kann.

Am Ausgang des Spannungsspeichers erhält man Spannungspaare in rascher Folge. Die eine Spannung eines jeden Spannungspaares ist eine X-Spannung, die andere eine F-Spannung. Beide Spannungen eines jeden Spannungspaares sind von solcher Größe, daß sie die Position eines Punktes des zu erzeugenden Schriftzeichens auf dem Bildschirm der Kathodenröhre richtig bestimmen. Die Ausgangssignale werden auf den Drähten 501 x, 5Q2x bis 537χ und 50Iy, 502 ν bis 537 ν übertragen.

Aus Fig. 4 erkennt man, daß die Abfrageimpulse von der Einheit 13 herkommen. Diese Einheit besteht *>5 aus einer Verzögerungsleitung und achtunddreißig Impulsformern la, 2a bis 38a; der Impulsformer 38a liefert einen Rückstellimpuls. Die Impulsformer sind von einer üblichen Bauart. Da diese Impulsformer bekannt sind, erübrigt sich eine weitere Beschreibung.

Der Einheit 13 werden Impulse über einen Impulsformer 14 zugeführt. Der Startimpuls kommt von dem Magnetkernspannungsgenerator 10. Der Startimpuls ist ein Spannungssignal, welches in dem Impulsformer 14 in ein Stromsignal umgewandelt wird; während dieses Stromsignal durch die Verzögerungsleitung durchläuft, löst es an den einzelnen Impulsformern la bis 37a Ausgangsimpulse aus, welche die Folge von Abfrageimpulsen bilden. Die Einheit 13 liefert ferner einen Impuls durch den Impulsformer 38 α, welcher sowohl in dem Magnetkernspannungsgenerator 10 als auch in dem Spannungsspeicher 12 die Rückstellung bewirkt; durch einen Rückstellimpuls wird nämlich der Kern, welcher ursprünglich zu Beginn der Erzeugung eines Schriftzeichens einen Startimpuls aussandte, in den Ausgangszustand zurückversetzt, und in dem Spannungsspeicher 12 werden die einzelnen Speicherkondensatoren entladen, z. B. über die Entladungsdioden 601 x, 602 χ bis 637x, die durch einen Rückstellimpuls über Leitungen 32 zur Wirkung gebracht werden. Gleiches gilt für die entsprechenden F-Elemente.

Die Rückstellung erfolgt am Ende der Erzeugung eines Schriftzeichens. Die Einrichtung wird dadurch für die Erzeugung eines nächsten Schriftzeichens fertig gemacht.

Die am Ausgang des Speichers bei Anlegung der Abfrageimpulse erscheinenden Ausgangsimpulse werden zu zwei Gruppen zusammengefaßt. Alle X-Spannungen werden an eine ODER-Schaltung 15 gelegt, alle F-Spannungen an eine ODER-Schaltung

16 (Fig. 4). Die Ausgangsimpulse dieser ODER-Schaltungen sind die aufeinanderfolgenden Paare von X- und F-Spannungen, welche an die Ablenkvorrichtung der Kathodenstrahlröhre bzw. der Kathodenstrahlröhren gelegt werden.

Es ist noch darauf hinzuweisen, daß die Amplitude der aufeinanderfolgenden Abfrageimpulse größer sein muß als die größte in die Speicherkondensatoren eingespeicherte Spannung, damit eine wirksame Übertragung stattfindet.

Es folgt nun die Beschreibung des hier verwendeten Verfahrens zur Erzeugung der Z-Impulse. In dem Magnetkernspannungsgenerator 10 sind die X-Kerne für die Windungsverhältnisse so gewählt, daß Spannungen erzeugt werden, welche um etwa 5 Volt größer sind als die für die Koordinatenfestlegung erforderliche Spannungen. Diese überhöhte Spannung wirkt sich auf die Form der Schriftzeichen nicht aus, ermöglicht aber für jeden der das Schriftzeichen bildenden Lichtpunkte von der ODER-Schaltung 15 eine Ausgangsspannung zu gewinnen, die einer Begrenzerröhre

17 zugeführt wird. Diese Begrenzerröhre liefert in gleichem Abstand eine Folge von Impulsen gleicher Amplitude. Ein Teil der von den Impulsformern 1 α, 2α bis 37α kommenden Impulse wird einer ODER-Schaltung 18 zugeführt, an deren Ausgang eine Folge von Impulsen auf einer einzigen Leitung entsteht. Diese Folge von Impulsen wird einem Impulsformer 19 zugeführt. Am Ausgang dieses Impulsformers entsteht eine Folge von Impulsen 37, die später beginnen und früher endigen als die dem Impulsformer zugeführten Impulse. Diese Folge von verschmälerten Impulsen und die aus der Begrenzerröhre 17 gewonnenen Impulse werden den beiden Eingängen einer UND-Schaltung 20 zugeführt. Aus dem Impulsformer 19 werden für jedes Schriftzeichen siebenunddreißig aufeinanderfolgende Impulse zugeführt. Wenn jedoch das jeweilige Schriftzeichen aus etwa nur achtzehn Elementen besteht, wie im Beispiel der in Fig. 1 dar-

ι uai iod

9 10

g Ziffer 7, so kommen vom Ausgang der Be- Am Ende des Alifragevorgangs erzeugt der Abgrenzerröhre 17 nur achtzehn Impulse. Es entstehen frageimpulsfolgegenerator einen Rückstellimpuls, also dann am Ausgang der UND-Schaltung 20 nur welcher die Magnetkerne und die Speicherkondensaachtzehn Impulse, d. h. allgemein ebenso viele Im- toren, welche dem Buchstaben A zugeordnet sind, in pulse, wie das jeweilige Schriftzeichen Lichtpunkte 5 ihren Ausgangszustand zurückführt. Der ganze Voraufweist. Diese Impulse werden einem Verstärker 21 gang dauert nur einige wenige MikroSekunden, so daß zugeführt; in dem Verstärker 21 werden sie so ver- das Gerät sofort wieder für die Darstellung eines weistärkt, daß sie imstande sind, den Kathodenstrahl zu teren Schriftzeichens zur Verfügung steht, schalten. Am Ausgang des Verstärkers erscheint die Eines der Ziele, das mit dem erfindungsgemäßen

Impulsfolge, welche bereits weiter oben als Z-Span- io Verfahren erreicht werden sollte, war es, zu verhinnung bezeichnet worden ist. Das Verformungselement dem, daß Veränderungen der Bauelemente die Form 19 ist so ausgebildet, daß jeder Impuls der Z-Impuls- der Schriftzeichen beeinflussen. Aus diesem Grunde folge etwas später beginnt und etwas früher aufhört hat man dafür gesorgt, daß die notwendigen Koordials die entsprechenden Impulse der Z- und F-Span- natenspannungen alle gleichzeitig erzeugt werden, so imngspaare. Das heißt, der Kathodenstrahl wird nicht 15 daß sich eine Änderung in einem Bauelement gleichein- und ausgeschaltet, solange seine Position nicht mäßig oder nahezu gleichmäßig auf die Koordinaten durch die X- und F-Spannungspaare festgelegt ist. aller Lichtpunkte eines Schriftzeichens auswirkt, daß

Die logischen Elemente, welche bei der Erzeugung die Form der Schriftzeichen also erhalten bleibt. Die und zeitlichen Einstellung der Z-Impulse verwendet bevorzugte Einrichtung zur Erzeugung der Spanwerden, stellen sicher, daß die Impulse an der 20 nungen ist ein Magnetkernspannungsgenerator, bei Kathodenstrahlröhre nur dann zur Verfügung stehen, dem die Höhe der Ausgangsimpulse in engen wenn ein Lichtpunkt festgelegt ist, und daß sie etwas Grenzen festgelegt und von Temperaturänderungen, weniger lang dauern als der etwa der X-Koordinate welche die physikalischen Konstanten des Kerns bedes Lichtpunkts zugeordnete Spannungsimpuls. einflussen, weitgehend unabhängig gemacht werden

Es folgt nun die Beschreibung der Darstellung 25 kann. In diesem Generator wird sichergestellt, daß die eines Schriftzeichens, angefangen von der Auswahl Ausgangsspannungsimpulse ein flaches Dach haben, dieses Schriftzeichens bis zu seiner Wiedergabe in Bei Einhaltung dieser Bedingung kann durch ge-Punktfolgeform auf dem Bildschirm einer Kathoden- schickte Wahl der Impulsdauer im Verhältnis zur strahlröhre. Zeitkonstanten des zugehörigen Speicherkondensators

Es wird davon ausgegangen, daß die dem Buch- 30 erreicht werden, daß jeder Kondensator sich auf einen stäben A entsprechende Kombination von Binär- annähernd konstanten vorbestimmten Wert auflädt, Signalen an die Leitungen 3 der Fig. 4 angelegt worden auch wenn kleine Änderungen in der Zeitkonstanten ist, wobei der Buchstabe A eine Ausgangsgröße einer des Ladekreises nicht vermieden werden können. Rechenmaschine zu einem beliebigen Zeitpunkt sein Es ist also gelungen, das Problem der Schriftkann. Es ist also der Umsetzer 1 in Tätigkeit gesetzt 35 zeichendarstellung nach einem einfacheren Analogverworden, und dieser Umsetzer wählt augenblicklich fahren zu lösen und dennoch eine stabile Darstellung eine von seine 2" eindeutigen Ausgangsleitungen aus zu gewinnen. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens (n ist die Zahl der Leitungen, auf denen die binär- liegt darin, daß jedes Schriftzeichen leicht ersetzt chiffrierten Eingangssignale zugeführt werden). werden kann durch Austausch des zugehörigen X- und Nimmt man an, die erste der Ausgangsleitungen 2 40 F-Kernpaars durch "ein anderes, ohne daß schwierige entspreche dem Buchstaben A. Es wird dann ein Im- Justierungen vorgenommen werden müssen. Die puls gebildet, welcher auf dieser Leitung übertragen X-Kerne und die F-Kerne können auch in Form von wird. Die Leitung besitzt eine Eingangswicklung auf Anschlußeinheiten und sogar in Form zusammendem X-Kern und eine Eingangswicklung auf dem gesetzter Anschlußeinheiten aufgebaut werden. Diese F-Kern, welcher dem Buchstaben A zugeordnet ist. 45 Möglichkeit ist von Bedeutung, wenn Schriftzeichen Die dem Buchstaben A zugeordneten Kerne werden verschiedener Sprachen und vielerlei Symbole daralso gleichzeitig aus ihrem unwirksamen in ihren gestellt werden sollen.

wirksamen Zustand gebracht, wenn die Leitung A Die Höchstzahl der ein Schriftzeichen definierenden

einen Impuls überträgt. Lichtpunkte kann vergrößert werden, entweder um die

Durch die gleichzeitige Änderung des magnetischen 5° Linienführung der Schriftzeichendarstellung zu ver-Zustands in den dem Buchstaben A zugeordneten bessern oder um komplizierte Flächenmuster darzu-Kernen werden gleichzeitig Paare von X- und F-Span- stellen. In Zusammenhang mit anderen Vorteilen des nungen erzeugt und in den Speicherkondensatoren Verfahrens trägt diese Möglichkeit zur Vielseitigkeit aufgespeichert. Gleichzeitig bewirkt entweder der in der Sichtbarmachung von Schriftzeichen auf einem X-Kern oder der F-Kern die Erzeugung eines Start- 55 Kathodenstrahlschirm bei; diese Vielseitigkeit ist mit impulses, durch welchen ein Abfrageimpulsfolgegene- einer verhältnismäßgen Einfachheit der Mittel gerator ausgelöst wird, um den Paaren von Speicher- paart.

kondensatoren nacheinander Abfrageimpulse zuzu- Der Fachmann wird erkennen, daß die Funktions-

führen und so nach und nach in der richtigen zeit- weise des Verfahrens an Hand der Figuren in vereinlichen Reihenfolge X- und F-Spannungsimpulspaare 60 fachter Weise dargestellt worden ist. Es wurden nur erscheinen zu lassen, so wie sie für die Beschreibung die unbedingt erforderlichen Bauelemente beschrieben des Buchstabens A auf dem Kathodenstrahlbildschirm und dargestellt, und in der Praxis werden häufig noch gebraucht werden. andere Bauelemente, wie z. B. Verstärker, Transfor-

Während die Koordinatenspannungen, etwa die matoren usw., zwischen die einzelnen gezeichneten X-Koordinatenspannungen, erzeugt werden, wird ein 65 und beschriebenen Bauelemente einzufügen sein, um Teil jeder dieser Spannungen dazu verwendet, um Spannungsniveaus zu verändern, um Impedanzen aneine UND-Schaltung in den Zustand zu versetzen, in zupassen, um die Einschwingvorgänge von bestimmdem sie die Abfrageimpulse der Reihe nach durch- ten Bauteilen durch Dämpfungswiderstände zu beeinläßt, so daß der Kathodenstrahl dann und nur dann flüssen. Es werden an der einen und der anderen verstärkt wird, wenn ein Bildpunkt bestimmt ist. 70 Stelle mehrere Röhren verwendet werden müssen

oder Transistoren oder Röhren durch Transistoren oder Gruppen von Transistoren ersetzt werden müssen. Schließlich kann auch die Zahl der Magnetkerne pro Schriftzeichen größer sein als zwei. Auch ist es möglich, daß ein Magnetkern alle Wicklungen für die Erzeugung eines Schriftzeichens trägt oder daß ebenso viele Kerne vorgesehen sind wie Wicklungen. Schließlich ist jede dazwischenliegende Zahl von Kernen möglich.

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Darstellung von Schriftzeichen auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre in Form einer Folge von diskreten Lichtpunkten, welche durch aufeinanderfolgende Paare von X- und F-AbIenkspannungen örtlich bestimmt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkspannungen für die das gerade darzustellende Schriftzeichen bildenden Lichtpunkte gleichzeitig erzeugt und gespeichert werden, um sodann einzeln nacheinander dem Speicher entnommen und über ODER-Schaltungen den Ablenkvorrichtungen der Kathodenstrahlröhre zugeführt zu werden.

2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Spannungsgenerator (10), welcher bei Wahl eines bestimmten Schriftzeichens gleichzeitig alle für die Punktfolgedarstellung des Schriftzeichens erforderlichen Spannungspaare von X- und F-Ablenkspannungen liefert, einen Speicher (12) für die Speicherung dieser Spannungspaare und eine Abfragevorrichtung (13), welche die einzelnen Spannungspaare nacheinander an die Ablenkvorrichtung der Kathodenstrahlröhre überträgt.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsgenerator (10) aus schaltbaren Magnetkernen aufgebaut ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (12) aus Speicherkondensatoren aufgebaut ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfragevorrichtung (13) einen Impulsgenerator für die Erzeugung von zeit-Hch aufeinanderfolgenden Impulsen enthält.

6. Einrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Wahl des darzustellenden Schriftzeichens schaltbare magnetische Kerne, welche ausschließlich den jeweiligen Schriftzeichen zugeordnet sind, vom unwirksamen in den wirksamen Zustand geschaltet werden und in den Wicklungen dieser Kerne gleichzeitig die zur Zeichenbildung benötigten Ablenkspannungen erzeugt werden.

7. Einrichtung nach Anspruch 2, 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Magnetkern für die Erzeugung der Ä*-Ablenkspannungen und ein Magnetkern für die Erzeugung der F-Ablenkspannungen vorgesehen ist, daß also für die Gesamtheit der möglichen Schriftzeichen eine Gruppe von Λ'-Magnetkernen und eine Gruppe von F-Magnetkernen verwendet wird.

8. Einrichtung nach Anspruch 2, 3, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl in der Gruppe der X-Magnetkerne als auch in der Gruppe der F-Magnetkerne diejenigen Wicklungen, welche in der Punktfolgedarstellung der verschiedenen Schriftzeichen die gleiche Platzziffer einnehmen, in Serie geschaltet sind.

9. Einrichtung nach Anspruch 2, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherkondensatoren nacheinander in der Reihenfolge der Punktfolgedarstellung durch aufeinanderfolgende Abfrageimpulse dadurch abgelesen werden, daß die gespeicherten Ablenkspannungen und die zeitlich aufeinanderfolgenden Abfrageimpulse UND-Schaltungen zugeführt werden, und die bei Koinzidenz beider Signale abgeleiteten Ausgangsimpulse der UND-Schaltungen den Ablenkvorrichtungen der Kathodenstrahlröhre zugeführt werden.

10. Einrichtung nach Anspruch 2, 4, 5 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß an einer UND-Schaltung Schaltimpulse für den Kathodenstrahl beim Zusammentreffen von aufeinanderfolgenden, aus dem Abfrageimpulsgenerator kommenden Impulsen und den aus den Speicherkondensatoren entnommenen Ablenkimpulsen erzeugt werden, die die Hellsteuerung des Kathodenstrahls auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre nur bei Koinzidenz von Ablenkimpulsen und Abfrageimpulsen zulassen.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Abfrageimpulsgenerator kommenden Impulse derart zugeschnitten werden, daß sie zeitlich nach den von den Speicherkondensatoren kommenden Ablenkimpulsen anfangen und vor diesen aufhören.

In Betracht gezogene Druckschriften:
»Review of Input and Output Equipment used in Computing Systems«, Joint AIEE-IRE-ACM Computer Conference, 1953, März, S. 113 bis 117.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

1 009 629/239 10.