DE1474152C3 - Vorrichtung zum Darstellen von Linienzügen auf der Bildfläche einer Aufzeichnungsvorrichtung - Google Patents

Description

Widerstand einer Subtrahierschaltung zugeführt, die ausgangsseitig an eine periodisch betätigbare Schaltvorrichtung angeschlossen ist, mit der die Subtrahierschaltung mit einem Speicherschaltkreis verbunden ist. Der Ausgang des Speicherschaltkreises wird einem Integrator zugeführt, dessen Ausgangsklemmen mit den Eingangsklemmen der Subtrahierschaltung verbunden sind. Mit dieser Schaltung werden die eingangsseitigen, in konstanten zeitlichen Abständen aufeinanderfolgenden Analogsignale in Stufensignale umgeformt, die durch den Integrator eine Glättung erfahren. Dieser bekannte Stand der Technik gibt jedoch im Hinblick auf das vorliegende Problem, zwei Punkte beliebiger Koordinaten durch einen geraden Linienzug zu verbinden, keine Lösung.

Der vorliegenden Erfindung liegt, wie bereits teilweise ausgeführt wurde, die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Darstellen von Linien auf der Bildfläche einer Aufzeichnungsvorrichtung anzugeben, die es auf einfache Weise ermöglicht, bei Angabe der Koordinaten eineT-in der Lage auf dem Bildschirm frei wählbaren Ausgangs- und Endpunktes eine gerade Verbindungslinie zwischen diesen Punkten zu zeichnen.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Vorrichtung zum Darstellen von Linienzügen auf der Bildfläche einer Aufzeichnungsvorrichtung mit zwei Ablenksystemen, denen die den zwei Koordinaten der zu durchlaufenden Punkte entsprechenden Ablenksignale zeitlich nacheinander zugeführt werden, gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zum Darstellen einer im wesentlichen geraden Verbindungslinie zwischen zwei zeitlich aufeinanderfolgenden Punkten eingangsseitig an die beiden Ablenksysteme je eine eine Verzögerungsleitung enthaltende Wellenformerschaltung angeschlossen ist, denen die den Koordinaten der zu verbindenden Punkte entsprechenden Analogsignale zeitlich nacheinander in Form von Stufensignalen zugeführt werden, daß die Verzögerungsleitungen zu gleichen Verzögerungszeiten führen und daß die Verzögerungsleitungen ferner mit Abgriffen versehen sind, die mit den Ausgangsklemmen der jeweiligen Wellenfonnerschaltung über Summiervorrichtungen verbunden sind.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß es durch die angegebenen Verzögerungsleitungen in den Wellenformerschaltungen möglich ist, die Übergangsfunktionen der den beiden Ablenksystemen zuzuführenden Signale zeitlich miteinander derart zu koordinieren, daß die Quotienten der Beträge der jeweiligen Änderungen der Amplituden in allen Zeitpunkten während der Übergangszeit konstant sind. Die Konstante bestimmt sich dabei aus den Amplitudendifferenzen der Koordinaten zweier aufeinanderfolgender Punkte.

Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gegeben, daß die Verzögerungsleitungen aus Reiheninduktivitäten und Parallelkapazitäten aufgebaut sind und daß an die Anschlußpunkte der Induktivitäten Abgriffwiderstände mit einem Anschluß angeschlossen sind, deren andere Anschlüsse mit einem Ausgangsanschluß der jeweiligen Wellenfonnerschaltung verbunden sind. Eine derartige Verzögerungsleitung läßt sich sehr leicht aufbauen und abstimmen. Es können aber auch beliebige andere Verzögerungsleitungen zum Einsatz kommen.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Verzögerungsleitungen mit ihrem Wellenwiderstand abgeschlossen sind. Der Abschluß der Verzögerungsleitung mit ihrem Wellenwiderstand bewirkt, daß keine Signale am Ausgang reflektiert werden, so daß man zu sehr einfachen Signalverhältnissen am Ausgang der Wellenformerschaltungen gelangt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Verzögerungsleitungen am Ende offen sind. Durch das offene Ende der Verzögerungsleitung werden dort die ankommenden Signale reflektiert. Die reflektierten Anteile liefern zusätzliche Stufensignale an den Ausgang der Wellenfonnerschaltung.

Femer ist es vorteilhaft, wenn die Anschlußleitungen, mit denen den Verzögerungsleitungen die den Koordinaten der zu verbindenden Punkte entsprechenden Analogsignale zugeführt werden, an den Eingang, den Ausgang oder einen beliebigen anderen Anschlußpunkt oder gleichzeitig an mehrere dieser Anschlußpunkte angeschlossen sind. Durch mehrere Anschlußmöglichkeiten an den Verzögerungsleitungen läßt sich eine große Variationsmöglichkeit von gewünschten Ausgangssignalen bei jeweils gleichem Eingangssignal erhalten, wodurch die vorliegende Vorrichtung äußerst anpassungsfähig wird.

Ferner ist es günstig, wenn für den Fall, daß an den Verzögerungsleitungen mehr als ein Anschlußpunkt vorgesehen ist, in den zugehörigen Anschlußleitungen Schalter angeordnet sind. Durch die in den Anschlußleitungen liegenden Schalter lassen sich auf einfache Weise, ohne daß ein Eingriff in den elektrischen Aufbau erfolgen müßte, die Kenngrößen der Wellenformerschaltung ändern und unterschiedlichen Bedürfnissen anpassen.

Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn die Analogsignale über Anpassungswiderstände zugeführt sind, da dadurch keine Reflektionen an den Eingangsstellen auftreten können.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 2 eine Bildfläche einer Aufzeichnungsvorrichtung mit drei nacheinander zu verbindenden Punkten X, Y und Z,

F i g. 3 a und 3 b Wellenformen der den Wellenformerschaltungen zuzuführenden Signale, um eine Ablenkung zu erreichen, wie sie auf der in F i g. 3 dargestellten Bildfläche gezeigt ist, und

F i g. 4 bis 8 weitere Ausführungsformen von Verzögerungsleitungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung einschließlich zugehöriger Signalverläufe.
Die Darstellung in Fig. 1 zeigt eine digitale Speichereinheit 11, die mit den digitalen Registern 12 und 13 über die zugehörigen Leitungen 14 und 15 verbunden ist. Die digitale Speichereinheit 11 kann ein digitaler Rechner sein — ist aber nicht darauf beschränkt —, in dem die Koordinaten der Punkte für die automatisch zu zeichnenden Linien im Informationsspeicher der Speicherabschnitte gespeichert sind.

Um die Register 12 und 13 mit digitalen Zahlen zu versorgen, mit denen die Koordinaten festgelegt werden, kann für die Speichereinheit 11 eine beliebige digitale Schaltung verwendet werden. Die digitalen Register 12 und 13 haben ausreichende Bit-Kapazität, um auch die größten Zahlen aufzunehmen,

5 6

die in der Speichereinheit 11 gespeichert sein kön- eine digitale Null im Register 13. Punkt »£>«, der die

nen. Wenn die größte aufzunehmende Zahl nicht entfernteste Ecke einer größtmöglichen rechteckigen

über 1024 hinausgeht, wird z. B. ein Zehn-Bit-Register Bildfläche auf der runden Bildfläche 18 darstellt,

ausreichen. Zur Veranschaulichung sei angenommen, kennzeichnet einen Punkt, der die größten Koordi-

daß Zehn-Bit-Register ausreichen und daß die den 5 natenkomponenten sowohl in der waagerechten wie

Registern 12 und 13 durch die Speichereinheit 11 in der senkrechten Richtung aufweist,

zugeführten digitalen Zahlen die entsprechenden Es sei angenommen, daß die Speichereinheit 11

waagerechten und senkrechten Komponenten der zuerst zwei digitale Zahlen, etwa je eine 200 geliefert

Koordinaten für die Endpunkte der Linien in einem hat, die die Koordinaten eines ersten Endpunktes

rechtwinkligen kartesischen Koordinatensystem dar- io einer Linie bezeichnen, so daß der Elektronenstrahl

stellen. Die digitale Zahl, die die waagerechte Ko- der Bildröhre 27 zum Punkt »X«, dem ersten End-

ordinatenkomponente eines Endpunktes einer Linie punkt einer geraden Linie 30 abgelenkt wird, wie in

darstellt, wird durch das Register 12 über Leitung 16 F i g. 2 dargestellt ist. Die Ausgangspegel der Um-

einem üblichen Digital/Analog-Umformer 17 züge- former 17 und 19 sind als die Linien 44 und 46 in

führt, während die digitale Zahl, die die senkrechte 15 den entsprechenden F i g. 3 a und 3 b dargestellt. Es

Koordinatenkomponente desselben Endpunktes dar- sei nun angenommen, daß die Speichereinheit 11

stellt, durch das Register 13 über Leitung 18 einem automatisch ein neues Zahlenpaar liefert, das die

anderen, ähnlichen Digital/Analog-Umformer 19 zu- Koordinaten des zweiten Endpunktes der automa-

geführt wird. Die Ausgänge der Analog-Umformer tisch zu zeichnenden geraden Linie 30 darstellt. Die

17 und 19, in der Form von Stufenfunktionen, deren 20 durch die Speichereinheit 11 dem Register 12 zuge-

Stufenhöhe proportional zur Änderung der erregen- führte Zahl sei 700 und stelle die waagerechte Kom-

den digitalen Signale ist, werden über Leitung 20 und ponente der Koordinaten des zweiten Endpunktes;·

21 den entsprechenden Wellenforrner-Schaltungen der Linie 30 dar; die dem Register 13 zugeführte

22 und 23 zugeführt. Zahl sei 500 und stelle die senkrechte Komponente Eine Aufzeichnungsanlage, die allgemein mit der 25 der Koordinaten des besagten Endpunktes dar. Das

Nummer 25 bezeichnet ist, dient dazu, die automa- Register 12 wird den Umformer 17 erregen, so daß tisch zu zeichnenden Linien aufzuzeichnen. Die Auf- seine Ausgangsspannung sich ändert, um eine 700 Zeichnungsanlage 25 enthält eine Bildröhre 27 (etwa darzustellen, wie durch die Linie 45 in F i g. 3 a aneine Kathodenstrahlröhre) mit der zugehörigen Schal- gedeutet ist. In ähnlicher Weise wird das Register 13 rung, die ähnlich einer Fernsehröhre arbeitet und 30 den Umformer 19 erregen, so daß sich sein Auseine Sicht- oder Bildfläche 28 hat. Spulen zur waage- gangssignal derart ändert, damit es eine 500 darstellt, rechten und senkrechten Ablenkung, die dazu dienen, wie durch die Linie 47 in F i g. 3 b beschrieben wird, einen Elektronenstrahl innerhalb der Röhre 27 abzu- Die Bedeutung und Funktion der Wellenformerlenken, sind mit den entsprechenden Nummern 29 Schaltungen 22 und 23 erkennt man am besten, in- und 31 bezeichnet und über die Leitungen 33 und 35 35 dem man die Arbeitsweise der Anlage ohne sie bemit einer entsprechenden waagerechten Ablenkschal- trachtet. Wenn die durch die Linien 45 und 47 der tung 37 und einer entsprechenden senkrechten Ab- entsprechenden F i g. 3 a und 3 b dargestellten Silenkschaltung 39 verbunden. Die Ablenkschaltung gnale direkt an die Ablenkschaltungen 37 und 39 37 ist weiter über Leitung 41 mit der Wellenformer- angelegt würden, würde der Elektronenstrahl der schaltung 22 verbunden, während die Ablenkschal- 40 Bildröhre 27 vom Punkt »X« zum Punkt »Γ« nicht tung 39 über Leitung 42 an der Wellenformerschal- entlang einer geraden Linie 30 abgelenkt werden, rung 23 anliegt. Obwohl zur Veranschaulichung elek- wie in F i g. 2 dargestellt ist, sondern würde einem tromagnetische Ablenkvorrichtungen dargestellt wer- Weg folgen, der durch die gestrichelten Linien 32 den, ist verständlich, daß die Bildröhre 27 auch elek- und 34 angedeutet ist. Die Linie 32 bildet einen trostatische Ablenkvorrichtungen haben kann und 45 Winkel von 45° mit der waagerechten und der senkdaß die Erfindung nicht auf das eine oder andere rechten Achse des Koordinatensystems der Bild-System beschränkt ist. fläche. Der Grund dafür, daß der Elektronenstrahl Die Arbeitsweise der in F i g. 1 dargestellten An- der Bildröhre 27 dem indirekten Weg der Linie 32 lage kann am besten an Hand der Fig. 2 und 3 und 34 zwischen den Punkten »X« und »Υ"« folgt, erklärt werden. In Fig. 2 ist die Vorderansicht einer 50 kann an Hand der in Fig. 3a und 3b dargestellten Bildfläche 28 für eine Bildröhre 27 schematisch dar- Stufenfunktion erklärt werden. Wie in F i g. 3 a dargegestellt. Wie im vorhergehenden angenommen wurde, stellt ist, wird durch den plötzlichen Wechsel im Ausist die höchste in der Anlage vorhandene Zahl zur gangssignal des Umformers 17 vom Pegel 44 zum Darstellung einer Koordinatenkomponente ernes zu Pegel 45 in der üblichen Ablenkschaltung 37 der zeichnenden Punktes 1024; weiterhin wird angenom- 55 Bildröhre der Sättigungsstrom erreicht, so daß der men, daß die Bildfläche 28 in ihren Ausmaßen so- Elektronenstrahl bestrebt ist, in einer geraden, waagewohl in der waagerechten wie in der senkrechten rechten Linie zum Punkt»Y₁ « aus Fig. 2 abgelenkt Dimension groß genug ist, damit der Elektronen- zu werden, der eine waagerechte Koordinatenkompostrahl der Röhre um eine Entfernung abgelenkt wer- nente von 700 hat. Gleichzeitig bewirkt der plötzliche den kann, die proportional der größten Zahl einer 60 Wechsel im Ausgangssignal des Umformers 19 vom Koordinate ist. In Fig. 2 kennzeichnet der mit »A« Pegel46 zum Pegel47, daß die übliche Ablenkbezeichnete Punkt eine Stellung auf der Fläche, auf schaltung 39 den Sättigungsstrom erreicht, so daß die der Bildstrahl abgelenkt wird, wenn der digitale der Elektronenstrahl in einer geraden, senkrechten Inhalt der Register 12 und 13 in beiden Registern Richtung zum Punkt »Y"₂« aus Fig. 2 abgelenkt wer-NuIl ist. Punkt »S« bezeichnet eine digitale Null im 65 den möchte, der eine senkrechte Koordinatenkompo-Register 12 und eine größte digitale Zahl, also 1024, nente von 500 hat. Der Elektronenstrahl, der gleichim Register 13. Punkt »C« auf der anderen Seite be- zeitig Kräften unterworfen ist, die ihn sowohl in zeichnet eine größte digitale Zahl im Register 12 und waagerechter wie in senkrechter Richtung ablenken

7 8

möchten, wählt einen dazwischenliegenden Weg ent- haben können, sind mit einer Ausgangsklemme 61 lang der Linie 32, die im wesentlichen einen Winkel verbunden. Die relativen Werte der Widerstände R₁ von 45° mit der waagerechten und senkrechten Achse bis R₇ steuern die gesamte Geradlinigkeit der Steigbildet. Der Elektronenstrahl wird weiterhin entlang zeit für das Signal an der Ausgangsklemme 61, wobei der Linie 32 abgelenkt, die einen Winkel von 45^c 5 die gewählte Geradlinigkeit von entsprechenden mit den beiden Achsen bildet, bis eine der Koordi- Kennwerten anderer Schaltungen der Anlage abhängt, natenkomponenten des Punktes, zu dem der Elek- etwa von den Ablenkschaltungen24 und 25 (Fig. 1). tronenstrahl endgültig abgelenkt werden soll, erreicht In der in Fig. 4a dargestellten Ausführungsform ist. Der Elektronenstrahl folgt dann entweder einem der Erfindung ist die Verzögerungsleitung 60 durch direkten waagerechten oder senkrechten Ablenkungs- io den mit R_c bezeichneten Wellenwiderstand abgeweg auf den Endpunkt hin. In dem angeführten Bei- schlossen, so daß jede Welle, die sich von den Einspiel wird die senkrechte Koordinatenkomponente gangsklemmen 62, 63 entlang der Verzögerungsvon Punkt »Y«, nämlich 500, bei Punkt »Y₃« er- leitung ausbreitet, dort endet und nicht reflektiert reicht, so daß der Strahl vom Punkt »Y₃« zum end- wird. Wenn ein Eingangssignal, dessen Kennwerte gültigen Punkt »F« in waagerechter Richtung entlang 15 eine Stufenfunktion darstellen, wie durch die Linie der gestrichelten Linie 34 abgelenkt wird. 64 in Fig. 4b gezeigt ist, an den Klemmen 62 und

Ein ähnlicher Vorgang tritt auf, wenn das Aus- 63 eintritt, breitet es sich durch die Verzögerungsgangssignal des Umformers 17 auf einen Pegel an- leitung aus, wobei jeder Abgriffswiderstand eine zusteigt, der 800 darstellt, und das Ausgangssignal des sätzliche Signaländerung zum Ausgangssignal hinzu-Umformers 19 auf einen Pegel von 300 absinkt, wo- 20 fügt. Fig. 4c stellt die einzelnen zum Ausgangssignal bei beide Ausgangssignale einen Punkt »Z« kenn- hinzugefügten Beiträge der Abgriffswiderstände R₁ zeichnen, dessen entsprechende waagerechte und bis R₁ dar. Wie dort gezeigt ist, haben die Beiträge senkrechte Koordinatenwerte 800 und 300 sind. An- der einzelnen Abgriffswiderstände gleiche Amplitude, statt entlang der gewünschten Linie 40 abgelenkt zu weil, wie oben angenommen wurde, alle Widerstände werden, wird der Elektronenstrahl entlang der ge- 35 gleich sind. Weiterhin sind die Zeitverzögerungen strichelten Linie 43 abgelenkt und verläuft dann nach zwischen den hinzugefügten Ausgangssignalen gleich, unten entlang der Linie 48 zum Endpunkt »Z«. da nach Voraussetzung alle Spulen L gleiche Größe

Gemäß den Ausführungen der Erfindung wird haben. In ähnlicher Weise sind auch alle Kondenjedoch die Wellenform der Signale am Ausgang der satoren gleich. Dadurch sind die hinzugefügten Zeit-Umformer 17 und 19 in den Wellenformerschaltun- 30 Verzögerungen, die von den untereinander gleichen gen 22 und 23 umgeformt, indem man vorherberech- Abschnitten der Verzögerungsleitung 60 erzeugt nete, steuerbare Anstiegszeiten dem Ausgangssignal werden, einander gleich.

zuführt. Auf diese Weise bewirken die Signale, die In Fig.4d kennzeichnet eine Linie, die allgemein

die Ablenkschaltungen 37 und 39 erregen, daß diese mit der Nummer 65 beziffert ist, das Gesamt-Aus-

Schaltungen nicht den Sättigungsstrom erreichen, 35 gangssignal an der Klemme 61 als Funktion eines

sondern sie steuern die Ablenksignale so, daß der stufenförmigen in Fig.4b gezeigten Eingangssignals

Elektronenstrahl in hauptsächlich direktem gerad- 64. Dabei ist die Gesamt-Anstiegszeit gleich der ge-

linigem Weg zwischen den Endpunkten X und Y ver- samten durch die Verzögerungsleitung erzeugten

läuft, wie durch Linie 30 (F i g. 2), und für die Zeitverzögerung T. Es ist für Fachleute ersichtlich,

Punkte Y und Z durch Linie 40 dargestellt ist. 40 daß jedes von den einzelnen Abgriffswiderständen

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfin- hinzugefügte stufenförmige Ausgangssignal in Wirkdung enthält jede der in F i g. 1 dargestellten Wellen- lichkeit keine scharfe Stufenfunktion sein wird, wie formerschaltungen 22 und 23 eine Verzögerungs- in Fig. 4c und 4d gezeigt ist, sondern daß jedes leitung, die allgemein mit der Nummer 60 bezeichnet Ausgangssignal eine eigene Anstiegszeit haben wird, ist, wie F i g. 4 a zeigt. Die Verzögerungsleitung ent- 45 die eine Funktion der Kennwerte jedes Abschnittes hält eine Anzahl von Abschnitten, wobei zur Ver- der Verzögerungsleitung ist, so daß das wahre Ausanschaulichung nur sechs dieser Abschnitte darge- gangssignal dem in F i g. 4 e dargestellten Signal ähnstellt sind, die mit S₁ bis S₆ bezeichnet sind. Wie lieh wird. Die einzeln hinzugefügten Anstiegszeiten dargestellt ist, enthält die Verzögerungsleitung 60 lassen die Stufen wirkungsvoll ineinander übergehen, sechs in Serie geschaltete, im wesentlichen gleiche 50 so daß das stufenförmige Eingangssignal aus F i g. 4 b Induktivitäten, bezeichnet mit L₁ bis L₆, und sechs eine solche Form erhält, daß es die gerade Linie 65' im wesentlichen gleiche Kondensatoren, die mit C₁ aus Fig. 4e darstellt. Wenn also den Ablenkschalbis C₀ bezeichnet sind. Die eine Seite jedes Konden- tungen 37 und 39 (F i g. 1) solche Signale zugeführt sators ist mit einer gemeinsamen Erde 62 verbunden, werden, erreichen die Ablenkschaltungen nicht ihre die andere Seite der Kondensatoren C₁ bis C₅ führt 55 Sättigungsstromstärke, sondern lenken — wie oben zu einem Verbindungspunkt zwischen zwei Spulen, erklärt wurde — den Strahl in einer gewünschten wobei die andere Seite des Kondensators C₆ mit der geraden Linie ab.

Ausgangsseite der Spule L₆ verbunden ist. Jeder Ab- Obwohl in den hier gezeigten und beschriebenen schnitt der Verzögerungsleitung enthält eine Spule L Ausführungsformen der Ausgang der Verzögerungsund einen Kondensator C. Die Abgriffswiderstände 60 leitung durch ein anwachsendes Signal dargestellt R₂ bis R_a sind mit den Verbindungspunkten zwischen wird, ist ersichtlich, daß auch ein abfallendes Signal den entsprechenden Spulen L₁ bis L₆ verbunden. Ein vorkommen kann, wenn nämlich das Eingangssignal Ende des Abgriffswiderstandes R₁ führt zu einer Ein- abnimmt und nicht ansteigt.

gangsklemme 63, mit der die Spule L₁ ebenfalls ver- In der beschriebenen Ausführungsform der Er-

bunden ist. Ein anderer Abgriffswiderstand R₇ ist an 65 findung wird die Gesamt-Anstiegszeit des stufen-

seinem einen Ende mit der Ausgangsseite der Spule förmigen Eingangssignals (Fig. 4b), die sozusagen

L₆ verbunden. Die gegenüberliegenden Enden der Null ist, umgeformt zur Gesamtzeitverzögerung T der

Widerstände R₁ bis R₇, die alle etwa gleiche Größe Verzögerungsleitung 60, wie in Fig. 4d gezeigt ist. In

9 10

einer anderen Ausführungsform der Erfindung, die sehene Verzögerungsleitung 60 an beiden Enden von schematisch in F i g. 5 a dargestellt ist, kann dagegen einer Signalquelle betrieben, die einen Impedanzdie Gesamtanstiegszeit des stufenförmigen Eingangs- widerstand Z hat, der gleich dem Wellenwiderstand signals durch die dort dargestellte Verzögerungs- der Verzögerungsleitung ist, wie Fig. 6a zeigt. Das leitung in eine doppelt so große Zeitverzögerung 5 an einem Ende der Leitung eingespeiste Eingangsumgewandelt werden. signal kann durch den Schalter 71 unterbrochen wer-

Wie Fig. 5a zeigt, ist in jeder der Wellenformer- den, der in seiner geschlossenen Stellung gezeigt ist. Schaltungen 22 und 23 (F i g. 1) eine mit Abgriffen Da die Verzögerungsleitung von beiden Enden mit versehene, im wesentlichen zu der eben beschriebe- einem stufenförmigen Eingangssignal betrieben wird, nen gleiche Verzögerungsleitung60 enthalten. In der io wie in Fig. 6b gezeigt ist, breiten sich die Signale vorliegenden Ausführungsform wird jedoch die Ver- in der Leitung in entgegengesetzten Richtungen aus, zögerungsleitung 60 durch ein stufenförmiges Ein- wie durch die Pfeile »α« und »ft« dargestellt ist. In gangssignal 74, dargestellt in F i g. 5 b, von einer F i g. 6 c sind die einzelnen Beiträge der Ausgangs-Quelle aus betrieben, die einen Impedanzwiderstand Z signale jedes Abgriffswiderstandes gezeigt, wobei hat, der gleich dem Wellenwiderstand der Verzöge- 15 jeder Beitrag jedes Widerstandes mit einem entsprerungssleitung ist. Das andere Ende der Leitung ist chenden Buchstaben »α« oder »ft« bezeichnet ist, aboffen und nur mit dem Abgriffswiderstand R. ver- hängig von der Ausbreitungsrichtung des Signals in bunden. Wie in der Technik bekannt ist, wird sich der für den Beitrag verantwortlichen Verzögerungsein Signal, das durch eine solche Verzögerungslei- leitung. Das gesamte, bei geschlossenem Schalter 71 tung übertragen wird, vom Eingangsende bei Klemme 20 auftretende Ausgangssignal ist in F i g. 6 d gezeigt. 63 zum offenerTEnde der Leitung hin ausbreiten. Es ist allgemein mit der Nummer 85 bezeichnet, und wird dann reflektiert und zum Eingangsende der seine Anstiegszeit ist gleich der Zeitverzögerung der; Leitung zurücklaufen. Verzögerungsleitung. Wenn jedoch der Schalter 71

In F i g. 5 c sind die einzelnen Beiträge der Ab- geöffnet wird, schaltet die Anlage zurück zu der in griffswiderstände R₁ bis R₇ zum Ausgangssignal wie- 25 Fig. 5a gezeigten, worin die Gesamtanstiegszeit des dergegeben, entsprechend einem Eingangssignal 74 Ausgangssignals doppelt so groß ist wie die Zeitver-(F i g. 5 b), das sich durch eine Verzögerungsleitung zögerung der Verzögerungsleitung. Auf diese Weise 60 ausbreitet, wie in F i g. 5 a gezeigt ist. Der Beitrag bestimmt die Stellung des Schalters 71 (entweder des Abgriffswiderstandes R₁ zum Ausgangssignal offen oder geschlossen) die Anstiegszeit des Auswird ζ. B. durch einzeln hinzugefügte Signalanstiege 30 gangssignals. Deshalb können durch geeignetes 66 und 67 dargestellt. Das einzeln hinzugefügte Si- mechanisches oder elektrisches Betätigen des Schalgnal 66 ist zeitlich in Phase mit dem stufenförmigen ters zwei verschiedene Anstiegszeiten erreicht wer-Eingangssignal der Fig. 5b, was daher rührt, daß den, was die Möglichkeit bietet, mit geeigneter Zeidas Eingangssignal noch nicht verzögert wird, wenn chengeschwindigkeit die Linien mit unterschiedlicher es anfängt, durch die Verzögerungsleitung zu laufen. 35 Intensität zu zeichnen.

Das Einzel-Signal 67 wird durch R₁ hinzugefügt, Die Anzahl der verschiedenen erreichbaren Anwenn das Eingangssignal sich zum Eingangsende der Stiegszeiten der Ausgangssignale kann durch eine Verzögerungsleitung hin ausbreitet. Dabei wird das Anordnung, wie sie in Fig. 7a dargestellt ist, noch Eingangssignal, nachdem es auf seinem Weg zum weiter vergrößert werden. Die Verzögerungsleitung offenen Ende der Leitung um die Zeit T schon ver- 40 wird hier durch ein stufenförmiges Eingangssignal zögert wurde, zusätzlich noch einmal um die Zeit T 94. dargestellt in F i g. 7 b, von drei Punkten aus verzögert, wenn es vom offenen Ende zum Eingangs- betrieben, nämlich von den beiden Enden und von ende der Leitung läuft. Die Gesamtverzögerungszeit der Mitte der Leitung. Sowohl das mittlere Betriebsist also 2T, was schematisch in Fig. 5d durch Linie Eingangssignal als auch eines der von den Enden 75 gezeigt ist, die das Gesamtausgangssignal an der 45 aus eingespeisten Eingangssignale können durch Klemme 61 darstellt. Es sollte erwähnt werden, daß mechanisch oder elektrisch betätigte entsprechende der einzeln hinzugefügte Signalbeitrag von R₇, der Schalter 73 und 74 unterbrochen werden, damit die mit der Nummer 68 (F i g. 5 c) bezeichnet ist, doppelt Anlage in die aus F i g. 5 oder 6 zurückgeführt wird, so groß sein würde wie jeder einzeln hinzugefügte Der mittlere, zum Betrieb dienende Eingangs-Impe-Signalbeitrag der anderen Abgriffswiderstände für 5° danzwiderstand ist halb so groß wie der Wellenden Fall, daß alle Widerstände R₁ bis R₇ gleich sind. widerstand Z der Verzögerungsleitung, während die Dieser Vorgang wäre also vorhanden, denn der Endpunkte durch eine Eingangs-Impedanzquelle be-Signalbeitrag 68 würde aus dem Grunde auftreten, trieben werden, die gleich groß ist wie der Wellenweil das sich ausbreitende Signal im gleichen Augen- widerstand der Verzögerungsleitung. Die von den blick, wo es das Ende der Verzögerungsleitung er- 55 Enden der Verzögerungsleitung ausgehenden Anreicht hat, zurück zum Eingangsende reflektiert wird. triebssignale breiten sich durch die Leitung in entin Wirklichkeit wird deshalb der Wert von R₇ so gegengesetzten Richtungen »α« und »ft« aus — wie gewählt, daß er im wesentlichen doppelt so groß ist dargestellt ist — und enden in dem Mittelpunkt M. wie der Wert der anderen Abgriffswiderstände, so Das von der Mitte ausgehende Betriebssignal breitet daß — anders als in F i g. 5 c — alle einzelnen Aus- 60 sich jedoch in beiden Richtungen zu den beiden Endgangsbeiträge gleich sind, was ein Ausgangssignal punkten hin aus und endet dort, wie durch die mit ergibt, das im wesentlichen linear mit der Zeit an- »c« bezeichneten Pfeile dargestellt wird. Die einzeln wächst. · hinzugefügten Ausgangsbeiträge der Widerstände R₁ In noch einer anderen Ausführungsform der vor- bis R₇ sind in Fig. 7c dargestellt, wobei die einzelliegenden Erfindung wird wieder die Verzögerungs- 65 nen Beiträge jedes Widerstandes mit einem Buchleitung mit dem offenen Ende verwendet, die im vor- stäben bezeichnet sind, entsprechend der Ausbreihergehenden schon beschrieben wurde. In dieser tungsrichtung des Signals, das die einzeln hinzuge-Ausführungsform wird jedoch die mit Abgriffen ver- fügten Ausgangssignale erzeugt. Der Gesamtbeitrag

aller Abgriffswiderstände zum Ausgangssignal ist in Fig. 7d dargestellt und allgemein mit der Nummer 95 bezeichnet. Bei näherer Betrachtung ist ersichtlich, daß die Gesamtanstiegszeit des Ausgangssignals nur halb so groß ist wie die Gesamtverzögerungszeit der Verzögerungsleitung.

Es sollte deshalb ersichtlich sein, daß die schematisch in Fig. 7a dargestellte Anlage die Wahl dreier verschiedener Anstiegszeiten des Ausgangssignals bietet, wobei durch Auswahl unter den drei verschiedenen Ablenkgeschwindigkeiten ermöglicht wird, Linien verschiedener Länge zu zeichnen. Wenn z. B. beide Schalter 73 und 74 (F i g. 7 a), die entweder elektrisch oder mechanisch betätigt werden können, geschlossen sind — wie gezeigt ist —, hat das Ausgangssignal der Verzögerungsleitung eine Anstiegszeit von —, wenn dagegen nur der Schalter 74 geschlossen ist, ist die Anstiegszeit gleich T, wie in F i g. 6 d gezeigt ist, and wenn beide Schalter offen sind, ist die Anstiegszeit gleich 2 T, wie in F i g. 5 d gezeigt ist. Es sollte weiterhin deutlich geworden sein, daß auch andere Betriebsmöglichkeiten hinzugefügt werden können, worin die Verzögerungsleitung von anderen Zwischenpunkten als allein vom Mittelpunkt aus betrieben wird. Dabei werden dann Anstiegszeiten der Ausgangssignale geschaffen, die sich von den bisher beschriebenen unterscheiden.

Die obenbeschriebene Anordnung, in der die Ausgangssignale, die verschiedene Anstiegszeiten haben, mit einer einzigen Verzögerungsleitung aus einer vorgewählten Anzahl von Abschnitten erzeugt werden können, ist besonders geeignet, um schnell auf elektronischem Wege geschaltet zu werden. Dabei kann die Einstellung der Betriebspunkte, von denen aus die Verzögerungsleitung betrieben werden soll, um ein nächstes Ausgangssignal zu erzeugen, das eine andere Anstiegszeit hat, dann erfolgen, sobald die Verzögerungsleitung erregt worden ist, um das erste Ausgangssignal abzugeben, ohne daß dessen Anstiegszeit beeinflußt wird. Dieses ist nicht möglich, wenn Ausgangssignale mit verschiedenen Anstiegszeiten erzeugt werden, indem verschiedene Verzögerungsleitungen benutzt werden oder indem eine endliche Leitung mit einer veränderlichen Anzahl von Abschnitten benutzt wird. Im letzteren Fall kann nämlich durch schnelles Zusammenschalten von erregten und nicht erregten Abschnitten der Verzögerungsleitung, um das nächste Ausgangssignal mit gewünschter Anstiegszeit zu erzeugen, die Anstiegszeit des vorhergehenden Ausgangssignals augenblicklich beeinflußt werden.

Die mit den verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erreichbaren Ausgangssignale, wie beschrieben, sind allgemein in F i g. 4 d, 5d, 6d und 7d aufgezeichnet. Jedes der Ausgangssignale ist als eine Reihe einzeln hinzugefügter Stufenfunktionen dargestellt. Unter Berücksichtigung der vorhergehenden Beschreibung zusammen mit F i g. 4 e sollte jedoch ersichtlich sein, daß in Wirklichkeit die einzeln hinzugefügten Stufenfunktionen individuelle Anstiegszeiten haben, so daß die einzelnen Stufenfunktionen im wesentlichen zu einer Linie zusammenschmelzen, die angenähert lineare Anstiegszeit hat, wie in Fig. 4e dargestellt ist. Um die einzeln hinzugefügten Stufenfunktionen einschließlich des Anfangs und des Endes jedes Ausgangssignales noch weiter ineinander überzuführen, können zusätzliche Vorrichtungen vorhanden sein. Dadurch können die Ausgangssignale der Wellenformerschaltungen 22 und 23 (Fig. 1) direkt die Aufzeichnungsanlage 25 betreiben, so daß gerade Linien zwischen ihren Ko-5 ordinaten-Endpunkten aufgezeichnet werden.

Obwohl in den oben beschriebenen Ausführungsformen die Verzögerungsleitungen aus Abschnitten bestehen, die Induktivitäten und Kapazitäten enthalten, ist ersichtlich, daß auch andere Arten mehrteiliger Verzögerungsleitungen verwendet werden können, und diese sollen in der Erfindung mit enthalten sein.

In noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält jede der Wellenformerschaltungen 22 und 23 eine mit Abgriffen versehene Verzögerungsleitung 80, wie in F i g. 8 dargestellt ist. Die Verzögerungsleitung 80 enthält Abschnitte, von denen zur Erläuterung nur 4 dargestellt sind, wobei einleuchtend ist, daß man jede beliebige Anzahl von

ao Abschnitten verwenden kann. Die Abschnitte sind allgemein mit E, F, G, H bezeichnet und haben verschiedene Wellenwiderstände, wobei die Abgriffswiderstände R₁ bis R₅ mit den Eingangs- und Ausgangsverbindungen aller Abschnitte verbunden sind.

Die anderen Leitungen aller Widerstände sind mit einer Ausgangsklemme 81 verbunden. Die Abschnitte sind mit ansteigenden Wellenwiderständen angeordnet, und jeder Abschnitt ist mit seinem Wellenwiderstand abgeschlossen. Der Abschluß-Wellenwiderstand jedes Abschnittes kann den Impedanzwiderstand des folgenden Abschnittes enthalten, und zwar in Kombination allein mit dem Abgriffswiderstand oder mit zusätzlichen Widerständen, die mit Z_t:, Z₇.-, Z_(! und Z_n bezeichnet sind. Abgesehen von den verschiedenen Wellenwiderständen jedes Abschnittes, arbeitet die Verzögerungsleitung 80 in ähnlicher Weise wie die im vorhergehenden beschriebenen Verzögerungsleitungen, und deshalb soll die Beschreibung nicht wiederholt werden. Obwohl man für den Aufbau einer Verzögerungsleitung, wie der von Leitung 80, Komponenten mit sehr verschiedenen Werten benötigt, kann man eine solche Leitung aus dem Grunde wählen, um größere wirksame Arbeitsleistung zu erreichen, weil man hierbei für einen gegebenen Eingangsstrom einen größeren Ausgangsstrom erzielen kann, als bei einer Verzögerungsleitung mit identischen Abschnitten, wie im vorhergehenden beschrieben wurde.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist nun ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung eine verbesserte Anlage schafft, um automatisch auf einer Bildfläche Linien aufzuzeichnen, wobei die Bildfläche einer Kathodenstrahlröhre nur ein Beispiel einer solchen Fläche ist. Das Aufzeichnen erfolgt durch Signale, die sich aus digitalen Zahlen ableiten, die die Endpunktskoordinaten der aufgezeichneten Linien darstellen, wobei die Linien zwischen ihren Endpunkten im wesentlichen geradlinig verlaufen. Obwohl die hier beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung Kathodenstrahlröhren verwenden, ist ersichtlich, daß die Erfindung nicht darauf beschränkt ist, sondern auch dafür verwendet werden kann, kontinuierlich sich ändernde Steuersignale auch für andere Geräte zu schaffen.

Es ist ersichtlich, daß viele Änderungen und Abwandlungen von Fachleuten vorgenommen werden können, ohne vom wahren Gehalt und Bereich der Erfindung abzuweichen.

Claims (7)

Patentansprüche: häufig statt eines mechanischen Druckers oder zu-

1. Vorrichtung zum Darstellen von Linienzügen sätzlich zu einem solchen Drucker Ausgabegeräte, auf der Bildfläche einer Aufzeichnungsvorrich- bei denen die darzustellende Information unmittelbar tung mit zwei Ablenksystemen, denen die den durch elektrische Ablenksignale auf einem Aufzeichzwei Koordinaten der zu durchlaufenden Punkte 5 nungsträger erzeugt wird. Derartige Geräte sind beientsprechenden Ablenksignale zeitlich nachein- spielsweise XY-Schreiber, Tintenstrahlschreiber und ander zugeführt werden, dadurch gekenn- sämtliche Geräte, wie Kathodenstrahlröhren, in denen zeichnet, daß zum Darstellen einer im ein Elektronen- oder auch ein Lichtstrahl durch elekwesentlichen geraden Verbindungslinie zwischen trische oder magnetische Felder abgelenkt wird. Die zwei zeitlich aufeinanderfolgenden Punkten ein- 10 aus dem Stand der Technik bekannten Geräte dieser gangsseitig an die beiden Ablenksysteme (29, 31) Art arbeiten im wesentlichen nach zwei unterschiedje eine eine Verzögerungsleitung (60 bzw. 80) liehen Prinzipien. Bei der einen Art von Geräten enthaltende Wellenformerschaltung (22, 23) an- werden die darzustellenden Linienzüge durch eine geschlossen ist, denen die den Koordinaten der Vielzahl einzelner Punkte angenähert, während bei zu verbindenden Punkte entsprechenden Analog- 15 der anderen Art von Geräten eine Zerlegung der signale zeitlich nacheinander in Form von Stufen- Linienzüge in Teilabschnitte vorgenommen wird, die Signalen zugeführt werden, daß die Verzögerungs- ihrerseits durch geradlinige Linienstücke angenähert leitungen zu gleichen Verzögerungszeiten füh- werden. Während bei der ersten Art von Geräten ren und daß die Verzögerungsleitungen ferner mit wegen der hohen Anzahl von einzelnen zu erfassen-Abgriffen versehen sind, die mit den Ausgangs- 20 den Punkten die zu verarbeitende Datenmenge sehr klemmen (61 "bzw. 81) der jeweiligen Wellen- hoch liegt und damit die Arbeitsgeschwindigkeit formerschaltung (22, 23) über Summiervorrich- relativ niedrig ist, besteht bei der zweiten Art der; tungen (R 1 bis R 7) verbunden sind. Geräte das Problem, einen geradlinigen Linienzug

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- zwischen zwei beliebigen Koordinatenpunkten zu erkennzeichnet, daß die Verzögerungsleitungen (60) 25 reichen. Besonders bei Verwendung eines Rechners aus Reiheninduktivitäten (L 1 bis L 6) und Par- mit geringer Speicherkapazität ist es wünschenswert, allelkapazitäten (Cl bis C 6) aufgebaut sind und von dem zweitgenannten Prinzip Gebrauch zu daß an die Anschlußpunkte der Induktivitäten machen, da die an das Ausgabegerät abzugebende Abgriffwiderstände (R 1 bis R 7) mit einem An- Datenmenge sehr klein gehalten werden kann. Die Schluß angeschlossen sind, deren andere An- 30 Erfahrung hat gezeigt, daß es zwar relativ einfach Schlüsse mit einem Ausgangsanschluß der je- ist, gerade Verbindungslinien in horizontaler, vertiweiligen Wellenformerschaltung (22 bzw. 23) kaier und in 45° geneigter Lage zu erzeugen, nicht verbunden sind. jedoch in sämtlichen anderen Winkellagen. Das ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da- darauf zurückzuführen, daß es äußerst schwierig ist, durch gekennzeichnet, daß die Verzögerungs- 35 die den beiden Ablenksystemen für die beiden Koleitungen (60) mit ihrem Wellenwiderstand (R_c) ordinaten zuzuführenden Signale während der Überabgeschlossen sind (F i g. 4 a). gangszeit mit identischem Kurvenverlauf zu versehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da- Eine Ausnahme bildet lediglich die Ablenkung in durch gekennzeichnet, daß die Verzögerungs- der um 45° geneigten Winkellage, weil dort die Mögleitungen (60) am Ende offen sind (F i g. 5 a, 6 a, 40 lichkeit besteht, beide Ablenksysteme in Sättigung zu 7 a). betreiben.

5. Vorrichtung nach wenigstens einem dei An- Im folgenden soll kurz auf spezielle Ausführungen spräche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die nach dem Stand der Technik eingegangen werden. Anschlußleitungen, mit denen den Verzögerungs- Aus der britischen Patentschrift 919 646 ist ein Gerät leitungen (60) die den Koordinaten der zu ver- 45 der eingangs genannten Art bekannt, bei dem die bindenden Punkte entsprechenden Analogsignale Darstellung der Schriftzeichen auf einem Anzeigezugeführt werden, an den Eingang, den Ausgang gerät in Form von einzelnen Punkten erfolgt. Das oder einen beliebigen anderen Anschlußpunkt Anzeigegerät enthält eine Kathodenstrahlröhre mit oder gleichzeitig an mehrere dieser Anschluß- horizontalen und vertikalen Ablenksystemen, denen punkte angeschlossen sind. 5° die Ablenksignale in Form von Stufensignalen zu-

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge- geführt werden, die über elektronisch gesteuerte kennzeichnet, daß für den Fall, daß an den Ver- Gatterschaltungen aus Verzögerungsleitungen zuzögerungsleitungen (60) mehr als ein Anschluß- sammengesetzt werden.

punkt vorgesehen ist, in den zugehörigen An- Die französischen Patentschriften 1 222 609 und Schlußleitungen Schalter (71, 73, 74) angeordnet 55 1 341 983 zeigen jeweils Geräte, mit denen es mögsind, lieh ist, Schriftzeichen in Form von wenigen Linien-

7. Vorrichtung nach wenigstens einem der An- zügen anzunähern, wobei die einzelnen Linienzüge Sprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils nur in horizontaler, vertikaler oder in um 45° die Analogsignale über Anpassungswiderstände geneigter Lage liegen. Eine Verbindung von zwei (Z, Z/2) zugeführt sind. 5o Punkten mit beliebigen Koordinatenwerten ist mit

diesen Geräten nicht möglich.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung Weiterhin ist aus der USA.-Patentschrift 2 962 217

zum Darstellen von Linienzügen auf der Bildfläche eine elektrische Schaltung bekannt, mit der aus in

einer Aufzeichnungsvorrichtung mit zwei Ablenk- zeitlich konstanten Abständen aufeinanderfolgenden systemen, denen die den zwei Koordinaten der zu 65 Analogsignalen unterschiedlicher Amplitude ein

durchlaufenden, Punkte entsprechenden Ablenk- möglichst glatter Linienzug der Endpunkte dieser

signale zeitlich nacheinander zugeführt werden. Analogsignale erzeugbar ist. Zu diesem Zweck wer-

In datenverarbeitenden Anlagen verwendet man den die eingangsseitigen Analogsignale über einen