DE1243435B

DE1243435B - Schaltungsanordnung fuer eine zeichenschreibende Elektronenstrahlroehre

Info

Publication number: DE1243435B
Application number: DE1964T0027257
Authority: DE
Inventors: Rainer Mallebrein; Dipl-Ing Helmut Fuchs
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1964-10-22
Filing date: 1964-10-22
Publication date: 1967-06-29
Also published as: GB1123186A

Description

BUNDESREPUBIiK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

G06k

Deutsche Kl.: 42 m6-15/20

Nummer: 1243 435

Aktenzeichen: T 27257IX c/42 m6

Anmeldetag: 22. Oktober 1964

Auslegetag: 29. Juni 1967

Es sind zeichenschreibende Elektronenstrahlröhren bekannt, in denen der Elektronenstrahl durch Zeichenspannungsgeneratoren so gesteuert wird, daß sein Abbildungspunkt auf dem Bildschirm vorgebbare Zeichen in fortlaufenden Linienzügen schreibt. Dabei ist weiter bekannt, die Linienzüge aus Geradenstücken zusammenzusetzen, wobei es dann genügt, für die Bestimmung des Linienzuges nur die Daten der zu verbindenden Punkte anzugeben. Sieht man solche Punkte nur an Schnittpunkten äquidistanter rechtwinkliger Koordinaten vor, wie dies bei den bekannten Einrichtungen üblich ist, so kann man Punkt nach Punkt, wobei auch mehrere Punkte hintereinander in einer Koordinatenrichtung liegen können, durch aufeinanderfolgende Einheitssprünge A Ue der x- und y-Ablenkungspannungen erreichen. Dabei wird durch Schaltungen mit aktiven Schaltelementen dafür gesorgt, daß die Spannungsänderungen um den Betrag A Ue zeitproportional vonstatten gehen. Bei gleichzeitiger derartiger Änderung in beiden Koordinatenrichtungen läuft der Strahl dann diagonal in 45°-Richtung zum nächsten Punkt, und zwar mit gleichbleibender Geschwindigkeit, was für die Erzielung einer gleichmäßig hellen Linie wichtig ist.

Ein solches Schreibverfahren, das also nur mit waagerechten, senkrechten oder 45°-Verbindungen zwischen den Punkten eines orthogonalen Gitters arbeitet, erzeugt bei einem groben Gitter mit nur wenigen Punkten nur stark vereinfacht gestaltete Zeichen, zur Erzeugung gut lesbarer gefälliger Zeichen bedarf es eines verfeinerten Gitters mit ziemlich viel Punkten, deren Nacheinanderansteuerung Zeit kostet. Zeiteinsparung ist aber erwünscht, weil man oftmals den Bildschirm mit einer großen Zahl nacheinander erzeugter Zeichen beschriften will, wobei, um das gesamte Bild flimmerfrei zu erhalten, der ganze Bildinhalt genügend hoher Wiederholfrequenz aufgezeichnet werden muß.

Eine Zeiteinsparung wie auch Vereinfachung der Zeichenspannungsgeneratoren ist erzielbar, wenn zwar ein genügend feines Gitter gewählt wird, aber die Anzahl der für die Bildung der einzelnen Zeichen anzusteuernden Gitterpunkte dadurch reduziert wird, daß größere und für die beiden Koordinatenrichtungen unterschiedlich große Sprünge in dem Gitterraster durchgeführt werden. Im letzteren Fall hat die Verbindungsgerade zwischen den Punkten eine andere Neigung als 45°. Oder es kann z. B. erwünscht sein, die den Zeichenzug bestimmenden Punkte nicht in äquidistante Gitterpunkte zu legen, sondern ein in einer Richtung »gestrecktes« Gitter zugrunde zu legen, in dem z. B. die Punktabstände Δ y größer sind Schaltungsanordnung für eine zeichenschreibende Elektronenstrahlröhre

Anmelder:
Telefunken

Patentverwertungsgesellschaft m. b. H.,
Ulm/Donau, Elisabethenstr. 3

Als Erfinder benannt:
Rainer Mallebrein, Singen;
Dipl.-Ing. Helmut Fuchs, Litzelstetten

als die Punktabstände Ax. Schließlich ist es auch erwünscht, Vektoren schreiben zu können, also ein einzelnes Geradenstück gewünschter Länge und Richtung, indem der Anfangspunkt und ein beliebiges A χ und Ay vorgegeben werden. In allen Fällen soll die Laufgeschwindigkeit des Strahles bei der Erzeugung des Geradenstückes gleichmäßig bleiben.

Bei den Zeichenschreibverfahren, die zum Fortschreiten von Punkt zu Punkt mit gleichbleibenden Zeitintervallen und gleichbleibenden Spannungssprüngen für die x- und y-Ablenkung arbeiten, ist es möglich und bekannt, durch einfache integrierende Glieder (Kondensator und Serienwiderstand oder, bei elektromagnetischer Strahlablenkung, durch die integrierende Wirkung der Ablenkspule selbst) die Sprünge in eine während eines solchen Intervalls im wesentlichen mit der Zeit linear verlaufende Änderung der elektrischen Ablenkgröße mit jeweils gleichbleibendem Gesamthub umzusetzen. Auch kann, wie ebenfalls bekannt ist, zur Erzeugung längerer horizontaler, vertikaler oder mit 45°-Neigung verlaufender gerader Linien unter Verwendung eines integrierenden Verstärkers über mehrere Zeitintervalle durchintegriert werden, wobei aber dann die Zeit zur Erzeugung einer solchen Linie entsprechend verlängert ist.

Es ist ferner eine insbesondere für die Erzeugung graphischer Darstellungen vorgesehene Schaltungsanordnung bekannt, der in gleichmäßigem Takt aufeinanderfolgend amplitudenmodulierte Impulse zugeführt werden, wobei die Amplitudendifferenzen aufeinanderfolgender Impulse ungleich groß sein können, und deren elektrischer Ausgang sich in jedem Taktintervall im wesentlichen mit der Zeit linear entsprechend der jeweiligen Amplitudendifferenz ändert. Diese Wirkung ergibt sich durch das Zusammenspiel eines differenzbildenden Eingangsverstärkers, eines

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im genannten Takt betätigten Tastschalters, eines Speichergliedes und eines integrierenden Ausgangsverstärkers, wobei dessen Ausgang auf den genannten Eingangsverstärker rückgekoppelt ist. Dies ist eine mit aktiven Elementen arbeitende, verhältnismäßig aufwendige Schaltung.

Die Erfindung erreicht das Ziel, in einer zeichenschreibenden Röhre die elektrischen Ablenkgrößen für die x- und y-Ablenkung in jeweils gleichbleibenden Zeitintervallen um Hübe unterschiedlicher Größen während des Intervalls mit der Zeit linear sich ändern zu lassen, mit wesentlich einfacheren Mitteln, indem sie vorsieht, daß die die von Punkt zu Punkt führenden Spannungssprünge für die x- und die y-Ablenkung erzeugenden Geber mit dem Ablenksystem jeweils über einen aus passiven, eine Zeitkonstante ergebenden Elementen (L, C, R) gebildeten Tiefpaß verbunden sind, der durch die Übertragungsfunktion

T ao

an/,· — __p.r_

Ul Ul

einen im wesentlichen linearen Verlauf der Ausgangsspannung ergibt.

An Hand der Zeichnung soll die Wirkung einer solchen Schaltungsanordnung noch näher erläutert werden. Es möge vorgesehen sein, daß alle darzustellenden Zeichen durch den Elektronenstrahl der zeichenschreibenden Röhre nach Art eines Polygonzuges geschrieben werden, der für jedes Zeichen geeignet ausgewählte Punkte eines rechtwinkligen Gitters G nach F i g. 1 (fünf Spalten, sieben Zeilen, fünfunddreißig äquidistante Gitterpunkte) miteinander verbindet. Unter der Wirkung eines Taktes wird von einem erreichten Punkt des Gitters jeweils zu einem nächsten fortgeschritten. Ein zu einem Zeichen gehörendes, mit einem Taktschritt zu erzeugendes Geradenstück möge, wie in F i g. 1 eingetragen, vom Punkt A (x = 1, y = 2) zum Punkt B (x = 2, y — 5) verlaufen. Um es zu erzeugen, wird, von den Spannungen ausgehend, die den Schreibstrahl vorher auf den Punkt A gestellt hatten, durch einen Taktimpuls ein Sprung der x-Spannung um + Δ Ue und ein Sprung der y-Spannung um +3 AUe ausgelöst; diese Rechtecksprünge sind in Fig.2 wiedergegeben. Δ Ue ist der »Einheitssprung«, der den Strahl in einer Koordinatenrichtung von einem Gitterpunkt zum nächsten führt.

In F i g. 3 ist D eine Datenquelle, die die Steuerdaten (Zeichenbestimmungsdaten und Positionierungsdaten) für die Erzeugung der einzelnen Zeichen nacheinander ausgibt, T ist ein Taktgeber, der die erwähnten Taktimpulse erzeugt, mit Z ist ein Zeichen-Steuerwerk bezeichnet. Dies enthält in bekannter Weise Zeichengeneratoren, welche für jedes einzelne Zeichen die zu dessen Erzeugung anzusteuernden Gitterpunkte in dem genannten Takt nacheinander in digitaler Form markieren. Hierdurch gibt ein nachgeschalteter Digital-Analogwandler DAx die zugeordneten ^-Spannungssprünge und ein Digital-Analogwandler DAy die y-Spannungssprünge aus.

Die zeichenschreibende Röhre ist mit S bezeichnet. Ihr Ablenksystem für die Zeichenbildung möge aus einer Ablenkspule Spx für die ^-Richtung und einer Ablenkspule Spy für die y-Richtung bestehen. Der Ablenkstrom für Spx wird durch einen Verstärker Vx und der für Spy durch einen Verstärker Vy erzeugt. Die Ablenkmittel, die der Positionierung jedes einzelnen Zeichens auf dem Bildschirm dienen, werden nicht näher besprochen, da sie für das Verständnis der Erfindung ohne Interesse sind.

Zwischen DAx und Vx ist ein aus Spulen L und Kondensatoren C aufgebauter Tiefpaß TPx geschaltet, zwischen DAy und Vy ein in gleicher Weise ausgebildeter und gleichdimensionierter Tiefpaß TPy. Diese Tiefpässe haben eine Zeitkonstante T, die für beide gleich ist, und ihre Spulen L, Kondensatoren C und die Abschlußwiderstände R sind so bemessen, daß die Übertragungsfunktion einen mindestens angenähert linearen Verlauf der Ausgangsspannung ergibt.

Dies wird erreicht, wenn für die Berechnung der genannten passiven Elemente L, C, R die Übertragungsfunktion

U2_ _ ^J- -P-i

Ul ~ ' T '^e

zugrunde gelegt wird, wobei ρ die komplexe Frequenzvariable — j · ω ist.

Ein dem Eingang des Tiefpasses zugeführter Rechteck-Spannungssprung Δ U beliebiger Größe ergibt dann also an seinem Ausgang eine linear ablaufende Spannungsänderung um den gleichen Betrag, die zu ihrem Ablauf immer die Zeit T benötigt. In F i g. 2 ist die Zeit T abgegrenzt, und die durch die eingetragenen Rechtecksprünge der Spannungen UIx bzw. Uly sich ergebenden Ausgangsspannungen der Tiefpässe TPx und TPy sind als U 2χ und Uly eingezeichnet.

Auch bei nicht linearem Verlauf der Ausgangsspannungen der beiden Tiefpässe würde, wenn diese einander gleich sind, der Strahl von Punkt A nach Punkt B auf einer resultierenden Geraden geführt werden, wie sie in F i g. 1 eingezeichnet ist, jedoch mit nicht gleichbleibender Geschwindigkeit. Die Linearität der Spannungsänderungen an den Tiefpaßausgängen sorgt dafür, daß die Laufgeschwindigkeit des Strahls auf der Strecke A-B gleichmäßig bleibt, und es kann daher oftmals genügen, die Linearität nur so weit anzunähern, daß die durch die Nichtlinearitäten des Spannungsverlaufes sich ergebenden Schwankungen der Laufgeschwindigkeit in jeweils zulässigen Toleranzgrenzen bleiben.

Claims

Patentanspruch:

Schaltungsanordnung für eine zeichenschreibende Elektronenstrahlröhre zur Erzeugung von Ablenkspannungen bzw. -strömen, die den Abbildungspunkt des Strahles während jeweils gleichbleibender Zeitintervalle geradlinig von einem vorgegebenen Punkt zu einem anderen vorgegebenen Punkt führen, mit Schaltmitteln, die unterschiedlich große Spannungssprünge in eine während eines solchen Zeitintervalls im wesentlichen mit der Zeit linear verlaufende Spannungsänderung entsprechenden Hubes umsetzen, dadurch gekennzeichnet, daß die die von Punkt zu Punkt führenden Spannungssprünge für die x- und die y-Ablenkung erzeugenden Geber (Digital-Analogwandler DA) mit dem Ablenksystem jeweils über einen aus passiven, eine Zeitkonstante ergebenden Elementen (L, C, R) gebil-

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deten Tiefpaß verbunden sind, der durch die einen im wesentlichen linearen Verlauf der Aus-

Ubertragungsfunktion gangsspannung ergibt.

T

sin ·ρ — __Ρ.Σ. In Betracht gezogene Druckschriften:

• e ² 5 Französische Patentschriften Nr. 1222 609,

^U1 ρ.Σ. 1341983;
2 USA.-Patentschrift Nr. 2 962 217.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 608/207 6.67 O Bundesdruckerei Berlin