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Schriftzeichengenerator für Bildrohrenanzeigegeräte Die Erfindung
betrifft Schriftzeichengeneratoren für Bildröhrenanzeigegeräte, die sowohl durch
für die Bildröhre bestimmte Synchronisiersignale als auch durch Einstellsignale
gesteuert werden. Das Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Bildanzeige von Fernseh-
und Radarbildern.
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Es ist ein Fernsehübertragungsverfahren bekannt, das die Einblendung
von Symbolen in ein Fernsehbild ermöglicht. Dabei werden die entsprechenden Bildimpulse
mittels elektronischer Schaltungen erzeugt, so daß nach diesem bekannten Verfahren
nur besonders einfach geformte Symbole übertragen werden können.
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Auch bei einer anderen bekannten Einrichtung erfolgt die Erzeugung
des Symbolsignals in elektronischen Schaltstufen, so daß auch diese Einrichtung
sich nur zur Übertragung einfacher Symbole eignet.
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Schließlich ist eine elektronische Schreib- bzw.
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Druckeinrichtung bekannt, bei welcher die verschiedenen Schriftzeichen
mittels einer Rangierverdrahtung einer Magnetkernmatrix dargestellt werden. Bei
dieser Einrichtung werden besondere Abfragestromkreise für die Magnetkernmatrix
benötigt.
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Es ist eine Einrichtung zur Darstellung von Radarschirmbildern in
rechtwinkeligen Koordinaten bekannt, bei welcher eine Einmischung von Schriftzeichensignalen
in die Schirmbildsignale möglich sein soll.
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Außer diesen bereits genannten Anordnungen zur gleichzeitigen Darstellung
von Schriftzeichen und Fernsehbildern ist noch eine Bauart solcher Bildröhrenanzeigegeräte
bekannt, bei welcher die Darstellung der Schriftzeichen in der Weise erfolgt, daß
ein Lichtstrahl auf eine Schablone trifft, in welcher die darzustellenden Schriftzeichen
ausgeschnitten sind. Der Lichtstrahl trifft dann weiter auf einen Leuchtschirm,
von welchem das betreffende Schriftzeichen mittels einer Leseeinrichtung abgelesen
werden kann. Als Leseeinrichtung dienen bekannte Fernsehaufnahmeröhren. Das Ausgangssignal
der Leseeinrichtung wird dann den Fernsehsignalen überlagert.
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Bei noch einer anderen bekannten Bauart solcher Bildröhrenanzeigegeräte
wird eine bedruckte Schablone verwendet, welche mittels eines Vidikons gelesen wird.
Die Lesesignale werden ebenfalls den Fernsehsignalen überlagert.
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Diese beiden letztgenannten Bildtlihrenanzeigs geräte haben vor allem
den Nachteil, daß jeweils zwei Bildröhren und demgemäß auch zwei Abtasteinrichtungen
erforderlich sind.
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Bei der Kontrolle des Luftraums über Flughäfen oder bei einer Darstellung
von zur Landung ansetzen-
den Flugzeugen auf Leuchttafeln muß der Überwacher im Kontrollturm
des Flughafens die einzelnen Flugzeuge sicher erfassen und zur Landung führen.
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Zu diesem Zweck muß er die einzelnen in der Luft befindlichen Flugzeuge
kennzeichnen und ihren jeweiligen Kurs schnell und genau von dem Radarschirm entnehmen
können. Es ist eine sehr wichtige Aufgabe bei der Überwachung des Luftraums über
Flugplätzen, die einzelnen Flugzeuge unterscheidend zu kennzeichnen, was beispielsweise
mittels Zahlen, Buchstaben oder anderer Kennzeichen geschehen kann. In dem Maße,
wie sichfdas Flugzeug längs seiner Flugbahn auf dem Radarschirm verschiebt, wird
mittels einer Hilfseinrichtung jeweils ein Kennzeichen für das betreffende Flugzeug
erzeugt.
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Wie aus den obigen Darlegungen hervorgeht, sind bei den Anzeigegeräten
nach dem bekannten Stande der Technik umfangreiche Zusatzeinrichtungen und besondere
Signaleinrichtungen für jedes Flugzeug erforderlich, welches auf dem Radarbildschirm
erscheint.
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Durch die Erfindung soll demgemäß die Aufgabe gelöst werden Bildsignale
für einzublendende Schriftzeichen mit Hilfe von Einstellsignalen unmittelbar aus
den Synchronislersignalen abzuleiten und dadurch einen einfachen Aufbau des benötigten
Schriftzeichengenerators
zu ermöglichen. Da bei der Anzeige von
Radarbildern jeweils nur eine begrenzte Anzahl von Objekten (Flugkörpern) verfolgt
zu werden braucht, d. h. im Sinne der Erfindung durch Schriftzeichen zu kennzeichnen
ist, braucht der Schriftzeichengenerator nach der Erfindung nicht zur Darstellung
einer möglichst großen Anzahl von Schriftzeichen geeignet zu sein, so daß der erfindungsgemäß
einfache Aufbau des zu verwendenden Schriftzeichengenerators keinen betrieblichen
Nachteil darstellt.
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Im Sinne der Lösung der soeben dargelegten Aufgabe geht die Erfindung
von einem Schriftzeichengenerator für eine Bildinformation und gleichzeitig eingeblendete
Schriftzeichen wiedergebende Bildröhrenanzeigegeräte aus, welcher mittels Synchronisiersignalen
für die Bildröhre erregt und jeweils von den Wiedergabeort des Schriftzeichens im
Zeilenraster der Bildwiedergabe bestimmenden Einstellsignalen gesteuert wird. Ein
derartiger Schriftzeichengenerator ist gemäß der Erfindung durch eine jeweils von
einem Vertikaleinstellsignal ausgelöste und von den horizontalen Synchronisiersignalen
erregte Zählkette mit einer den vom darzustellenden Schriftzeichen eingenommenen
Rasterzeilen entsprechenden Zahl von Ausgängen, ferner durch eine von einem Horizontaleinstellsignal
erregte Verzögerungsleitung mit einer den vom darzustellenden Schriftzeichen eingenommenen
Rasterspalten entsprechenden Zahl von Ausgängen sowie durch eine zwischen den Ausgängen
der Zählkette und den Ausgängen der Verzögerungsleitung angeordnete logische Schaltung
gekennzeichnet, deren Verknüpfungsbedingungen so gewählt sind, daß sich Ausgangssignale
für die Tastung der vom Schriftzeichen einzunehmenden Rasterpunkte ergeben.
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Der Schriftzeichengenerator nach der Erfindung bietet den Vorteil,
daß er mit einer Zählkette für die Zeilensteuerung und einer Verzögerungsleitung
sowie einfachen logischen Schaltelementen auskommt. Die normalen Synchronisiersignale
genügen in Verbindung mit Einstellsignalen zur Ableitung der Bildsignale für die
Schriftzeichendarstellung. Damit ist man trotz des vergleichsweise einfachen elektronischen
Aufbaus des Schriftzeichengenerators nach der Erfindung weder hinsichtlich der Einstellung
der Schriftzeichen auf dem Bildschirm noch hinsichtlich der Wahl und Formgebung
der Schriftzeichen irgendwelchen Beschränkungen unterworfen.
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Als weiterer wesentlicher Vorteil eines Anzeigegerätes nach der Erfindung
erweist es sich, daß keine zusätzlichen Abtasteinrichtungen zur Erzeugung der Schriftzeichen
erforderlich sind.
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Einzelheiten der Erfindung und ihrer Wirkungsweise ergeben sich aus
der folgenden beispielsweisen Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform eines
Bildröhrenanzeigegerätes nach der Erfindung an Hand der Zeichnungen. Es stellt dar
F i g. 1 ein Blockschaltbild eines Radar-Bildröhrenanzeigegerätes nach der Erfindung
mit der vollständigen Radareinrichtung, F i g. 2 eine bevorzugte Ausführungsform
eines Schaltbildes eines Schriftzeichengenerators nach der Erfindung, Fig. 3 ein
Schriftzeichen in einer (5,7)-Matrix, F i g. 4 die Darstellung eines Schriftzeichens
nach F i g. 3 auf dem Schirm der Bildröhre bei Abtastung jeweils eines vollständigen
Fernsehrasterbildes,
F i g. 5 eine ähnliche Darstellung wie in F i g. 4, wobei jedoch
eine Abbildung des Schriftzeichens bei jeder Abtastung eines Halbrasterbildes erfolgt,
F i g. 6 ein Schriftzeichen nach einer (6,9)-Matrix und Fig. 7 die Abbildung eines
Schriftzeichens nach einer (7,12)-Matrix auf dem Schirm einer Bildröhre durch Überlagerung
zweier Halbrasterbilder.
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Bekanntermaßen können Schriftzeichen, beispielsweise Zahlen, Buchstaben
oder andere Kennzeichen, nach verschiedenen Verfahren erzeugt und auf einem Bildschirm
dargestellt werden. Wie bereits erwähnt, dient der erfindungsgemäße Schriftzeichengenerator
zur Erzeugung von Signalen, die ohne Unterbrechung der normalen Übertragung der
Bildsignale diesen überlagert und gleichzeitig abgebildet werden.
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Im allgemeinen legt man die gewünschte zeilen-und spaltenmäßige Lage
des Schriftzeichens innerhalb des Bildrasters mittels eines Einstellsignalgebers
fest, durch welchen die jeweils gewünschte Zeile und Spalte, in welcher das Schriftzeichen
erscheinen soll, in Form von Einstellimpulsen vorgegeben wird. Die Einstellung des
Schriftzeichens wird normalerweise durch einen Beobachter vorgenommen. Der Beobachter
kann dann fortwährend den Wiedergabeort des Schriftzeichens auf dem Bildschirm verstellen,
so daß das Schriftzeichen immer in möglichster Nähe des jeweils zu kennzeichnenden
Bildelementes bleibt.
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Zunächst seien einige Bemerkungen zur Darstellung von Schriftzeichen
in einem Fernsehraster vorausgeschickt.
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Nach Fi g. 3 kann man beispielsweise die Fläche eines Schriftzeichens
in 35 Matrixelemente auflösen, welche innerhalb von fünf Spalten und sieben Zeilen
angeordnet sind. Die vertikalen Spalten sind mit den BuchstabenA, B, C, D, E und
die horizontalen Zeilen mit den Zahlen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 bezeichnet.
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Die verschiedenen Matrixelemente sind dann durch die Bezeichnungen
A1, B,... D, bzw. E7 festgelegt.
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Wenn nunmehr der vertikale Abstand der verschiedenen Zeilen dem Zeilenabstand
des Rasters der Bildröhre und der Abstand zwischen den vertikalen Spalten etwa einer
Zeitdifferenz des Abtaststrahles von 0,1 sec entspricht, erhält man ein Rasterbild
auf der Bildröhre in Form einer Punktmatrix. Bei Verwendung eines Bildschirmes mit
einem Durchmesser von etwa 425 mm und einem Rasterbild mit 945 Zeilen beträgt die
Höhe des Kennzeichenbildes ungefähr 3 mm. Durch die jeweilige Auswahl geeigneter
Bildpunkte kann man verschiedenartige Kennzeichen darstellen.
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Der in F i g. 3 dargestellte Buchstabe »F« belegt in Zeile 1 alle
Matrixelemente. In der zweiten und dritten Zeile ist jeweils nur das erste MatrixelementA2
bzw. A3 belegt, in der vierten Zeile sind die drei ersten Matrixelemente belegt,
während schließlich in der fünften, sechsten und siebenten Zeile wiederum nur das
erste Matrixelement belegt ist. Die Abtastsignale dieses Matrixbildes können dann
an die Bildröhre weitergegeben und den normalen Bildsignalen überlagert werden.
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Fig. 6 zeigt eine ähnliche Auflösung des Buchstabens »F« in einer
(6,9)-Matrix.
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Fig.4 zeigt das Schirmbild eines Schriftzeichens in einer (5,7)-Matrix,
welches während eines vollständigen Rasterbildes nur einmal, d. h. während eines
Halbrasterbildes, geschrieben wird. Wenn das Schriftzeichen während eines vollständigen
Rasterbildes
zweimal, d. h. jeweils einmal während eines jeden
Halbrasters, geschrieben wird, erhält man ein Schirmbild nach F i g. 5.
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Fig. 7 zeigt schließlich das Schirmbild des Buchstabens »F« nach
einer (7,12)-Matrix, wobei die Zeilen 1, 3, 5, 7, 9, 11 während eines jeden ungeradzahligen
Halbrasterbildes, die Zeilen 2, 4, 6, 8, 10, 12 während eines jeden geradzahligen
Halbrasterbildes geschrieben werden.
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F i g. 1 zeigt ein Bildröhrenanzeigegerät mit einem Schriftzeichengenerator
nach der Erfindung in Verbindung mit einem vollständigen Radargerät, welches beispielsweise
zum Kontrollturm eines Flughafens oder zu einer sonstigen Radarbeobachtungsstation
gehört. Ein Motor 12 dreht eine Antenne 10. In einem synchron mit der Antenne 10
umlaufenden Führungssignalgeber 14 wird ein Signal zur Anzeige der jeweiligen Stellung
der AntennelO erzeugt. Über einem geeigneten Sende-Empfangs-Schalter 20 sind an
die Antenne 10 ein Radarimpulssender 16 und ein Radarempfänger 18 angeschlossen.
Das Antennenstellungssignal des Signalgebers 14 dient zur Steuerung eines Ablenkgenerators22,
welcher die Steuersignale für ein Panoramagerät 24 liefert. Die Bildsignale für
die bekannte Panoramadarstellung werden von dem Radarempfänger 18 geliefert. Die
Steuersignale des Ablenkgenerators 22 und die Bildsignale des Radarempfängers 18
sind außerdem einem Bildumsetzer 26 zugeführt, welcher das in der Panoramadarstellung
verwendete (e,O)-Rasterbild in ein anderes Rasterbild, beispielsweise in ein Rechteckraster
umwandelt, welches in dem Anzeigegerät 30 verwendet wird.
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Zur Erzeugung von Synchronisierungssignalen dient ein Horizontal-Vertikal-Abtastgenerator
28, welcher die zeilenweise Abtastung des Rasterbildes steuert.
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Ein Schriftzeichen wird mittels des Schriftzeichengenerators 32 erzeugt,
wobei in dem Schriftzeichengenerator eine Matrixschaltung unter der Steuerung der
Synchronisierungssignale des Abtastgenerators 28 abgetastet wird. Die jeweilige
gewünschte Stellung des Schriftzeichens auf dem Bildschirm ist mittels eines Einstellsignalgebers
34 einstellbar.
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F i g. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform
einer Matrixschaltung zur Erzeugung eines Schriftzeichens. Ein Horizontaleinstellsignal
des Einstellsignalgebers 34 in Form eines negativläufigen Impulses 35 wird über
eine Leitung 36 zugeführt. Ein entsprechendes Vertikaleinstellsignal in Form eines
positivläufigen Rechteckimpulses 33 erscheint auf einer Leitung 38. Das Horizontaleinstellsignal
35 bestimmt die jeweilige Rasterspalte, in welcher das darzustellende Schriftzeichen
auf dem Bildschirm beginnt. Das Vertikaleinstellsignal 33 bestimmt seinerseits die
Rasterzeile, mit welcher das darzustellende Schriftzeichen beginnt.
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Zunächst muß die Rasterzeile ermittelt werden, welche den Beginn
des Schriftzeichens festlegt. Zu diesem Zweck wird das Vertikaleinstellsignal 33
in einem Differenzierglied 46 in eine Wellenform 47 umgeformt.
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Von dieser Wellenform47 wird jedoch nur der positivläufige Impuls
zur Auslösung eines Oder-Krei.-ses 48 benutzt, der einen Kettenzähler 52 auslöst.
Mit diesem Auslöseimpuls beginnt die Zählung, wobei gleichzeitig über den Und-Kreis
66 ein positivläufiger Einschaltimpuls zu einem Und-Kreis 50 weitergegeben wird.
Die positivläufigen Horizontalsynchrnnisier-
signale 43 erreichen über eine Leitung
42 den Und-Kreis 50 und können von dort zu dem Oder-Kreis 48 weitergelangen, da
der Und-Kreis 50 durch den Einschaltimpuls des Und-Kreises 66 erregt ist. Das erste,
über den Und-Kreis 50 und den Oder-Kreis 48 der Kettenzähler 52 erreichende Horizontalsynchronisiersignal
löst einen Und-Kreis 54 aus. Das Ausgangssignal desselben erreicht einen Oder-Kreis
68 sowie einen Und-Kreis 70, welch letzterer jeweils während der ungeradzahligen
Rasterzeilen erregt ist. Die Erregung des Und-Kreises 70 erfolgt mittels der über
eine Leitung 40 zugeführten Vertikalsynchronisiersignale 41, welche in einem Umschaltkreis
44 Steuerwellenformen 37 und 39 auslösen. Die Steuerwellenform 39 entspricht den
geradzahligen Rasterzeilen und erregt den Und-Kreis 74 jeweils während deren Dauer,
während die Steuerwellenform 37 den ungeradzahligen Rasterzeilen entspricht und
jeweils dann den Und-Kreis 70 erregt.
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Die Ausgangsimpulse des Oder-Kreises 68 erreichen einen weiteren
Oder-Kreis 72. Der Ausgang des Und-Kreises 70 ist seinerseits über eine Leitung
75 an einen Oder-Kreis 76 angeschlossen.
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Und-Kreise 92, 90, 88, 86, 84, 82 bzw. 80 entsprechen jeweils den
Matrixspalten A, B, C, D, E, F bzw. G. Auf Grund der dargestellten Verbindungsleitungen
bewirkt jeweils eine Erregung des Ausgangs des Oder-Kreises 72 die Erzeugung eines
Bildpunktes in der Spalte A. Ein Ausgangsimpuls des Und-Kreises 70 führt jeweils
über die Und-Kreise 84, 82 bzw.
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80 zu einem Bildpunkt in den Spalten E, F bzw. G, während ein Ausgangsimpuls
des Oder-Kreises 76 jeweils über die Und-Kreise 90, 88 bzw. 86 einen Bildpunkt in
den Spalten B, C bzw. D auslöst.
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Die den einzelnen Bildpunkten entsprechenden Signale müssen jeweils
in der betreffenden Zeile ausgelöst werden, wozu das in Form eines negativläufigen
Impulses 35 zugeführte Horizontaleinstellsignal dient. Dasselbe erreicht über die
Leitung 36 eine Verzögerungsleitung78, deren Verzögerungszeit so bemessen ist, daß
die an den Leitungen 81, 83, 85, 87, 89, 91 bzw. 93 abgenommenen und den Und-Kreisen
92, 90, 88, 86, 84, 82 bzw. 80 zugeführten Ausgangssignale jeweils spaltenrichtig
auftreten. Die Ausgangssignale der Und-Kreise 80 bis 92 erreichen über einen Oder-Kreis
94 einen Bildverstärker 96 und gelangen von dort zu dem Bildröhrenanzeigegerät 30.
Infolgedessen erscheinen in der ungeradzahligen Matrixzeile 1 der Schriftzeichenmatrix
jeweils in den Matrixelementen A, B, C, D, E, F und G Bildpunkte entsprechend F
i g. 7.
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Während der Abtastung der weiteren ungeradzahligen Matrixzeilen der
Schriftzeichenmatrix bleibt der Und-Kreis 50 erregt, da der Und-Kreis 66 während
der Abtastdauer von sechs Zeilen ein Ausgangssignal abgibt. Das jeweils nächstfolgende
Horizontalsynchronisiersignal entsprechend der Matrixzeile 3-0 in F i g. 7 schaltet
über den Und-Kreis 50 und den Oder-Kreis 48 den Kettenzähler 52 um eine Stufe weiter,
so daß der Und-Kreis 56 einen Ausgangsimpuls an den Oder-Kreis 68 weitergibt, welcher
über den Oder-Kreis 72 den Und-Kreis 92 erregt. Infolgedessen wird in dem Matrixelement
A3 ein Bildpunkt erzeugt.
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In entsprechender Weise ist während der Abtastung der Zeile 5-0 der
Und-Kreis 58 erregt, so daß in dem Matrixelement A5 ein Bildpunkt erzeugt wird.
Das Ausgangssignal des Und-Kreises 58 wird sowohl in den Oder-Kreis 68 als auch
an den Und-
Kreis 74 weitergegeben. Während der Abtastung der ungeradzahligen
Rasterzeilen ist jedoch der Und-Kreis 74 durch die Wellenform 39 gesperrt, so daß
kein Signal am Ausgang desselben ausgelöst werden kann. Die Und-Kreise 60, 62 bzw.
64 bewirken in ähnlicher Weise während der Abtastung der ungeradzahligen Matrixzeilen
7-0, 9-0 bzw. 11-0 die Erzeugung eines Bildpunktes in den Matrixelementen A7, Ag
bzw. Al.
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Das nächstfolgende, der siebten Zeile entsprechende Horizontalsynchronisiersignal
erzeugt am Ausgang des Und-Kreises 66 ein negativläufiges Ausgangssignal, so daß
nunmehr der Und-Kreis 50 gesperrt wird. Der Und-Kreis 50 bleibt so lange gesperrt,
bis das jeweils nächstfolgende Vertikaleinstellsignal 33 den Kettenzähler für die
Abtastung der geradzahligen Matrixzeilen von neuem auslöst.
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Nunmehr werden zunächst die Matrixzeilen 2-E und 4-E abgetastet,
in welchen nur die Matrixelemente 2 und A4 belegt sind. In der Zeile 6-E sind indessen
die Matrixelemente A6, B6, C6 und D6 belegt, so daß an den betreffenden Bildpunkten
ein Signal erzeugt werden muß. Während der Abtastung der Zeile 6-E erreicht das
Horizontaisynchronisiersignal 43 über den Und-Kreis 50 und den Oder-Kreis 48 den
Kettenzähler 52 und erregt den Ausgang des Und-Kreises 58. Der Ausgangsimpuls desselben
erregt den Oder-Kreis 68 und über die Leitung 59 den Und-Kreis 74, welcher seinerseits
während der Abtastung der geradzahligen Rasterzeilen durch das betreffende Vertikalsynchronisiersignal
41 und die entsprechende Steuerwellenform 39 über die Leitung 45 erregt ist Infolgedessen
werden in den Spalten B, C und D Bildpunkte erzeugt.
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Während der weiteren Abtastung dieses Halbrasters werden in ähnlicher
Weise die Bildpunkte A8, A10 und Aj2 erzeugt.