DE1524508A1 - Vorrichtung zur Darstellung und Anzeige von Zeichenlinien - Google Patents

Description

Dipl-Ing. F/Weickmann, Da. Ing. A-Weickmann, DiPL₁-InG, H. Weickmann Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Patentanwälte

8 MÜNCHEN 27, MöHLSTRASSE 22, RUFNUMMER «3921/22

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EANK XEROX LTD., Rank Xerox House,
338 Euston Road, London NW1, England

Vorrichtung zur Darstellung und Anzeige von Zeichenlinien

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein System zur Anzeige von Daten und insbesondere auf ein System, das mit einem entfernt gelegenen Digitalrechner verbindbar ist, um von diesem Daten aufzunehmen oder an diesen Daten abzugeben.

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In jüngerer Zeit werden häuJFig auch mitunter als Computer bezeichnete Rechenanlagen in zunehmendem Maße auf sämtlichen technischen Gebieten eingesetzt. Während der Einsatz von derartigen Rechenanlagen noch vor kurzem lediglich zur Lösung umfangreicher technologischer Komplexe vertretbar war, werden derartige Anlagen heute bereits in Wirtschaft, Industrie und Landwirtschaft eingesetzt. Trotz des Einsatzes von Rechenanlagen zur Durchführung relativ einfacher Betriebsvorgänge besteht für Kleinanwender derartiger Anlagen ständig das Problem, wie die Durchführung der notwendigen Betriebsvorgänge mit den jeweils zur Verfügung stehenden _r entsprechend begrenzten Mitteln am zweckmäßigsten sichergestellt werden kann.

Das nachstehend im einzelnen beschriebene erfindungsgemäße System zeichnet sich im Hinblick auf die vorstehend erwähnten Einsatzmöglichkeiten von Rechenanlagen durch eine umfassende Anwendbarkeit aus. Der Hauptvorteil deserfindungsgemäßen Systems ergibt sich dadurch, daß sämtliche Anwender dieses Systems über Zweiweg Verbindungen mit einem zentral angeordneten hochentwickelten Rechner verbunden werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die betreffenden Verbindungen insbesondere über normale Fernsprechleitungen und über normale Datenanschlußgeräte (Dataphon) geführt. Hierdurch ist es lediglich erforderlich, daß sich in der Nähe des jeweiligen Anwenders eine Fernsprechstelle befindet. Das System ist ferner so ausgelegt, daß nicht nur die meisten komplexen alphanumerischem Daten übertragen werden können, sondern daß in gleicher Weise auch mathematische Kurven und Linienzüge angebende Daten zur grafischen Anzeige übertragen werden können.

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Der/Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Datenanzeigesystem zu schaffen, das mit einem entfernt gelegenen Rechner verbunden werden kann.

Gemäß der Erfindung wird ein mit einem Digitalrechner zu verbindendes Datenanzeigesystem vorgeschlagen, das eine Vektor-Zeichenvorrichtung enthält, die mit einer Ablenkschaltung einer Kathoden-Strahlanzeigeröhre elektrisch verbunden ist und der von dem betreff enden Rechner her digital kodierte Daten zugeführt werden, welche die Koordinatenwerte von Punkten eines Linienzuges angeben. Diese Vektor-Zeichenvorrichtung enthält eine Schaltungsanordnung, die entsprechend den von dem betreffenden Rechner her in digitaler Form zugeführten Koordinatendaten einen Lichtfleck über die Schirmfläche der Kathodenstrahlanzeigeröhre bewegt. Bei der Anzeigevorrichtung können Maßnahmen getroffen sein, um die zusammenhängende Bewegung des Liehtfleckes aufzuzeichnen. Schließlich sind noch Datenanschlußvorrichtungen vorgesehen, die das betreffende System reit dem Rechner su verbinden gestatten.

Die die Kathodenstrahlanzeigeröhre umfassende Anzeigevorrichtung kann noch ein Tastenfeld und Kodiereinrichtungen enthalten, mit Hilfe derer ein Anforderungssignal zu dem Rechner hin übertragen werden kann. Ferner können Anzeigevorrichtungen zur Integration des von der Kathodenstrahlröhre abgegebenen Lichtes vorgesehen sein. Dadurch kann dann in Übereinstimmung mit der tatsächlichen Bewegung des Lichtfleckes in zeitlicher Hinsicht ein Anzeigemuster gebildet werden. Ferner kann die Anzeigevorrichtung mit Datenanschlußeinrichtungen versehen sein, die Eingangsübertragungsvorrichtungen

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und Eingabe~/Ausgabe-Register enthalten,mit Hilfe derer Daten von dem Rechner zu einzelnen Elemente des Systems und umgekehrt zu dem Rechner hin übertragen werden können.

Das Tastenfeld und die Kodiereinrichtung sind vorzugsweise manuell betätigbar, wenn das System sich in einem sogenannten Vorschaü-Betriebszustand befindet. In der Anzeigevorrichtung ist noch eine Dekoder-Speicher-Vorrichtung enthalten; diese Speicher-Vorrichtung kann Kodezeichensätze speichern, welche von dem betreffenden Rechner her übertragen werden, wenn sich das System in einem Lade- Betriebszustand befindet. Die Speicher-Vorrichtung kann ferner die von dem betreffenden Tastenfeld und der Kodiervorrichtung jeweils abgegebenen Kodezeichendaten speichern, wenn sich das System in einem sogenannten Vorschau-Betriebszustand befindet. Die Speicher-Vorrichtung kann ferner auf zugeführte Kodezeichen ansprechen, wenn sich das System in einem Schreib- oder Vorschau-Betriebszustand befindet. Beim Ansprechen auf derartige Kodezeichen werden diesen Kodezeichen entsprechende elektrische Signale selektiv ausgegeben. Hierzu ist an die Dekoder-Speicher-Vorrichtung und an die Kathodenstrahlanzeigeröhre ein Zeichen-Generator angeschlossen. Dieser Zeichen-Generator bewirkt eine Strahlablenkung auf der Schirmfläche der Kathodenstrahlröhre nach einem festen Abtastmuster. Mit Hilfe einer im Zeichen-Generator enthaltenen Schaltungsan-'ordnung kann dabei der Kathodenstrahl in der Helligkeit moduliert werden. Die Helligkeitsmodulation erfolgt mit Hilfe der von der Dekoder-Speicher-Vorrichtung jeweils angegebenen elektrischen Signale. Auf diejse Weise können auf der Schirmfläche der Kathodenstrahlröhre den jeweiligen Zeichen entsprechende Lichtmuster

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erzeugt werden. Ferner ist ein Betriebsarten-Wahlschalter vorgesehen, mit Hilfe dessen die jeweilige Betriebsart des betreffenden Systems einstellbar ist. Die DatenansGhlußvorrichfung ist derart angeordnet, daß sie entsprechend der Betriebsart des Systems Daten in die eine oder andere Richtung überträgt»

Nachstehend wird die Erfindung mit ihren zahlreichen Vorteilen anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einem Blockdiagramm eine Gesamtansicht des erfindungsgemäßen Anzeigesystems.

Fig. 2 zeigt schematisch die Organisationeiner in dem in Fig. 1 dargestellten System verwendeten Verzögerungsleitung. Fig. 3 zeigt schematisch ein von einem Zeichen-Generator erzeugtes Abtastmuster.

Fig. 4 zeigt detailliert in Blockform die einzelnen Elemente einer Vektor-Zeichenvorrichtung des erfindungsgemäßen Systems. Fig. 5 zeigt eine bildmäßige Darstellung von bei dem erfindungsgemäßen System verwendeten Abbildungsoptiken.

Fig. 6 zeigt eine bildmäßige Darstellung von bei dem erfindungsgemäßenSystem verwendeten .Projektionsoptiken.

Fig. 7 zeigt in Einzelheiten schematisch den Aufbau einer bei dem erfindungsgemäßen System verwendeten Entwicklerkassette.

Nachstehend werden bestimmten Parametern verschiedentlich Daten zugeordnet, die durch das Anzeigesystem beeinflußt sind. Dabei kann ein Wort als eine bestimmte Anzahl an Bits angesehen werden; ein Teil einer Verzögerungsleitung kann als eine bestimmte gegebene Anzahl an Bits angesehen werden, die für einen bestimmten Zweck - ■■■,.-: =■ "■.' Ο 0 9 8 3"37^

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vorbehalten sind, etc. In sämtlichen Fällen dienen die erwähnten Parameter lediglich zur konkreten Erläuterung der Betriebsweise des erfindungsgemäßen Systems, nicht aber dazu, die vorliegende Erfindung in irgendeiner Weise zu beschränken.

Wie das in Fig. 1. dargestellte Blockdiagramm erkennen läßt, werden von einem herkömmlichen Taktgenerator 10 geeignete Taktimpulse an sämtliche digital betriebene Untersysteme abgegeben. Über eine normale Datenanschlußschaltung 3 werden einem zentral angeordneten Rechner digital kodierte Daten zugeführt bzw. von diesem her aufgenommen. Die Datenanschlußschaltung 3 ist kommerziell erhältlieh; sie dient im vorliegenden Fall zur Übertragung binär kodierter Daten. Die Datenanschlußschaltung erfüllt zweckmäßigerweise zusätzlich die Funktion eines Pufferverstärkers, wobei sie eine Trennung, Leistungsverstärkung und Impedanzanpassung bewirkt. Eine geeignete Anschlußschaltung dieser Art ist z.B. von AT & T (Bell) unter der Bezeichnung "Model 201A Dataset".erhältlich. Im vorliegenden Fäll kann angenommen werden, daß die über die betreffende Datenanschlußschaltung einlaufende Datenmenge 2000 bit/sec bei einem NRZ-Kode beträgt. Dieser Zahlenwert berücksichtigt die durch normale Fernsprechübertragungsleitungen gegebenen Betriebsgrenzen.

Betriebsarten '

Zu dem erfindungagemäßen System gehört ein Tastaturfeld 2 mit einer Reihe von Betriebsarten-Wahlschaitern 22. Allgemein gesagt, kann eine Bedienperson im erfindungsgemäßen System fünf verschiedene Betriebsarten einstellen.

In der nachstehend mit "Daten" bezeichneten Betriebsart wird die Dekoder-Speicher-Vorrichtung 4 des erfindungsgemäßen Systems von dem Rechner her mit einem geeigneten !Codezeichen-Verzeichnis geladen. Bei normalem Betriebsablauf des Systems würde diese Betriebsart nach jeder vom Regiepült aus erfolgenden Leistungsabschaltung auftreten, oder stets dann, wenn die Bedienperson speziell eine Lade-Rückfrage an de» Rechner einleitet« Nach Beendigung dieses Ladevorganges, der in typischer Größenordnung etwa 4,5 see lang dauern wird, wird diese Betriebsart automatisch beendet.

In einer zweiten,nachstehend mit "Schreiben¹¹ bezeichneten Betriebsart werden auf der Schirmfläche der Kathodenstrahlröhre zufolge der Rechnerdaten gebildete Einzelspuren von alphanumerischen Zeichen und Linienkurven auf eine lichtempfindliche xerografische Platte projiziert* Hach Beendigung der übertragung von Daten vom Rechner her wird automatisch die "Anzeigen-Betriebsart eingeleitet.

In 4er Betriebsart "Anzeige "wird das auf der xerografischen Platte gebildete latente elektrostatische Bild entwickelt, so daß ein sichtbares Bild entsteht» das auf einen Aneeigeschirm projiziert werden kann. Die* Anzeige bleibt auf dem Schirm solange erhalten, bis weitere Informationen von de* Rechner angefordert werden.

In einer vierten Betriebsart, die nachstehend mit "Vorschau-Rechner" bezeichnet ist« werden vorn Rechner abgegebene Daten ohne Zeitverzögerung in einen einzelnen Linienabschnitt der Kathodenstrahlröhre dargestellt, welcher diese Information nicht auf die xerografische Platte projiiiertJ stattdessen wird die betreffende Information

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der Bedienperson direkt angezeigt. Die einlauf ende Information kann auf der xerografischen Platte gespeichert und^später projiziert werden. _:._-

In der fünf ten Betriebsart, die nachstehend mit "Vorschau-Tastenfeld" bezeichnet ist, kann eine alphanumerische Information mittels des Tastenfeldes 21 in dem zu keiner Projektion auf die xerografische Platte führenden Schirmabschnitt der Kathodenstrahlröhre in der gleichen Weise angezeigt werden vie die Vorschau-Rechnerinformation. Dem Ermessen der jeweiligen Bedienperson entsprechftd können derartige Daten auch auf die xerogräfische Platte projiziert und an die DatenanschlußschaltTing 3 zwecks tibertragung zu ' dem zentral angeordneten Rechner hin abgegeben werden.

Da ten-Zvi schens chaltung

Der die Datenanschlußschaltung enthaltendeZwischenteil des erfindungsgemäßen Systems ist in Fig. 1 allgemein mit 5 bezeichnet. Dieser Teil des erfindungsgemäßen Systems enthält im wesentlichen ein Eingabe-Ausgabe-Register 51 und eine Eingangsübertragungsvorrichtung 52. Im weiteren sind normale Taktschaltungen vorgesehen. Diese Taktschaltungen enthalten einen frequenzstabilen Oszillator und elektronische Zähler mit zugehörigen Logikschaltungen. Die gerade erwähnten Schaltungselemente sind in der Zeichnung nicht näher gezeigt , da die Anwendung von Taktverfahren zur Eingabe und Ausgabe von Daten in bzw. aus Registern in der digitalen Datenverarbeitungstechnik allgemein bekannt ist. Ferner wird eine

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Synchronisation zwischen dem Anzeigesystem und der Datenanschlußschaltung dadurch erzielt, daß entweder der Steuertakt der Datenanschlüßschaltung vom Taktgenerator des Anzeigesystems her korrigiert wird oder daß diese Beeinflussung in umgekehrter Richtung erfolgt. Es sei bemerkt, daß die genaue Art, in der dies erfolgt, von der Datenanschlußschaltung abhängt, die in Verbindung mit dem Anzeigesystem tatsächlich verwendet wird.

Im Tastaturfeld 2 des erfindungsgemäßen Systems werden Kodezeichen durch manuelle Betätigung von Tasten 21 erzeugt. Von einem Kodierer 22 werden die jeweiligen Kodezeichen über eine Ladelogik— schaltung 41 in eine Verzögerungsleitung 43 eingeführt. Diese Zeichen werden in einem hierfür vorbehaltenen Abschnitt dieser Verzögerungsleitung gespeichert. Dieser in Fig. 2 das Bezugszeichen tragende Abschnitt wird, wie nachstehend noch erläutert wird, als "Vorschau -Abschnitt" bezeichnet. Über die Schreiblogikschaltung werden Abfragedaten an das Eingabe-Ausgabe-Register 51 übertragen und danach an die Datenanschlußschaltung 3 und schließlich zu dem zentral angeordneten Rechner hin. Der Rechner spricht an, wenn er die Abgabe angeforderter Daten an das Anzeigesystem beendet hat.

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Betriebsweise können die von dem Rechner abgegebenen Daten als aufeinanderfolgende 10-bit-Wörter angesehen werden, obwohl in besonderen Anwendungsfällen nicht alle derartigen Bits für den eigentlichen Betrieb des erfindungsgemäßen Systems erforderlich sind. So stellen in einem typischen Anwendungsfall sieben Bit ein Kodezeichen dar, während ein Bit für Paritätsprtifzwecke dient und zwei weitere Bit an sich

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überflüssig sind. In einem zur Erläuterung dienenden speziellen Fall geht den angeforderten Daten ein 10-bit-Übertragungswört voran. Dieses Übertragungswort, das in der Eingangftibertragunggvorrichtung 52 dekodert wird, gibt an, ob die nachfolgenden Daten zu der Ladelogikschaltung 41, zu der Schreiblogikschartung 42, zu der Entwicklereinheit 15 oder unmittelbar durch die Vektor-Pufferschaltung 70 zu einem Vektor-Generator 71 hin zu übertragen sind. Die Eingangsübertragungsvorrichtung 52 erzeugt ferner die für die Einstellung der einzelnen Betriebsarten erforderlichen Signale, mit Hilfe derer die richtigen Anzeigesystemfunktionen ausführbar sind. - ■ -'" ... ■ - - ■"■- ""' ■ "■ -. . - ·'-.'■ ;■■-.■ ■-.-:'■_'

Dekoder-Speicher

Bei der Dekodierung der in der Dekoder-Speicher-Vorrichtung 4 enthaltenen Elemente wird jeweils ein Kodezeichen mit einer relativ geringen Anzahl an Bits in ein Kodezeichen mit einer demgegenüber großen Anzahl an Bits umgesetzt. Diese Bit-Folge wird dann zur Helligkeitssteuerung des Kathodenstrahls der Kathodenstrahlröhre verwendet, wenn dieser einen vorbeschriebenen Weg entlang geführt wird. Typisch hierfür ist die Umsetzung eines aus sieben Bit bestehenden Kodezeichens in ein Kodezeichen mit 84 nacheinander auftretenden Bits. Die Dekoder-Speicher-Vorrichtung enthält im wesentlichen eine Umlaufverzögerungsleitung 43 * die zum Beispiel aus · einem magnetostriktiven Verzögerungsdraht bestehen kann, dessen Speicheraeit 5 ms beträgt und der 10 000 NRZ-Bit bei einer Taktfrequenz von 2 MHz zu speichern vermag. Mit Hilfe von im Eingang

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dieser Verzögerungsleitung befindlichen Taktsteuerschaltungen werden die eintreffenden Kodezeichen in geeigneter zeitlicher Folge in die Verzögerungsleitung eingegeben.

In Fig. 2 ist die Organisation der mit !Codezeichen geladenen Verzögerungsleitung 43 näher gezeigt. Zum vollständigen Verständnis des Betriebs der Dekoder-Speicher-Vorrichtung kann ein zyklischer Umlauf der Codezeichen in der Verzögerungsleitung in Richtung des in Pig» 2 angegebenen Pfeiles angenommen werden. Dies bedeutet_r daß die verschiedenen in der Verzögerungsleitung umlaufenden Codeseichen nacheinander und zyklisch an einem Festpunkt, vie am Punkt 44, vorbeilaufen, der sich außerhalb der Verzögerungsleitung befindet. Die Verzögerungsleitung veist einen Anfangsabschnitt 45 auf»der, wie dargestellt, 128 bit enthält. Diese 128 bit dienen als Synchronisationsvort, velchesden Bezugspunkt festlegt, nach welchem die eigentlichen Kodedaten beginnen* Die Synchronisationsbits werden vährend des Ladevorganges der Verzögerungsleitung in der gleichen Weise eingeführt vie die Codezeichen in die nachfolgenden Abschnitte.

An den Synchronisationsabschnitt schließt sich, vie gerade angedeutet, eine Reihe von Abschnitten an, zu denen u.a. der Abschnitt 46 gehört. Es sei angenommen, daß die Verzögerungsleitung hier insgesamt 84 derartige aufeinanderfolgende Abschnitte aufweist. Daher sind in Fig. 2 der zweite Abschnitt »it 47 und veitere nicht näher dargestellte Zvischenabschnitte durch die gestrichelten Linien eit 48 bezeichnet. Der letzte oder 84.Abschnitt ist mit 49 bezeichnet. In jedem der aufeinanderfolgenden Abschnitte 46,47 etc.

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befinden sich soviele Bits, trie der.Ansah! in einem Zeichensatz verwendeter Zeichen entspricht. Gemäß Fig» 2 enthalten die Abschnitte 46,47 etc. sum Beispiel jeweils 110 bit. Die jeweils an gleicher Stelle in den einzelnen Abschnitten der Verzögerungsleitung angeordneten Bits stellen jeweils die einem bestimmten Schriftzeichen oder dgl. zugehörigen JCodezeichen-Bits dar. So ist beispielsweise das 65.Bit_F im Abschnitt 46, das gemäß Fig. 2 mit 465 bezeichnet ist, das zur Anzeige des Schriftzeichens "A" erforderliche erste Bit bei Verwendung des ASG-II-Kodes(dies ist der vom IBEB für einen Informationsaustausch empfohlene amerikanische Standardkode)* In entsprechender Weise ist das 65.Bit im Abschnitt 47, das gemäß Fig. 2 mit 475 bezeichnet ist, das zur Anzeige des Schriftzeichens ^HA" erforderliche zweite Bit, etc., bis schließlich der 84.Abschnitt der jeweils 110 Bit umfassenden Abschnitte erreicht ist, in welchem das 65.Bit, das gemäß Fig, 2 mit 495 bezeichnet ist, das zur Anzeige desselben Schriftzeichens erforderliche 84.Bit darstellt.

Auf die weitere Organisation der Verzögerungsleitung wird weiter unten noch näher eingegangen werden. Für die nachstehende Betrachtung dürfte jedoch die vorstehende Erläuterung der Organisation der Verzögerungsleitung genügen. Die vom Rechner abgegebenen und während des Schreibvorganges dem Anzeigesystem zugeftihrten !Codezeichen werden in die Dekoder-Speicher-Vorrichtung 4 eingegeben und mit dem Zählerstand eines in der Schreiblogikschaltung enthaltenen Zählers verglichen. Dieser Zähler zählt die Anzahl der auf der Verzögerungsleitung dem Synchronisationsabschnitt 45

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folgenden Datenbits,. Mit jedem Auftreten einer Übereinstimmung, was pro Abschnitt einmal erfolgt, wird das betreffende Bit von der Verzögerungsleitung abgegeben und zur Dunkelsteuerung oder Hellsteuerung des Kathodenstrahls der Kathodenstrahlröhre 61 verwendet. Ob der Kathodenstrahl hell oder dunkel getastet wird, hängt von dem Binärwert des jeweiligen Bits ab. Ist die Abtastzeit des auf der Schirmfläche der Kathodenstrahlröhre 61 nach einem bestimmten Muster zu führenden Kathodenstrahls gleich derjenigen Zeitspanne, die erforderlich ist, um sämtliche 84 Abschnitte (45,46 etc.) an einem Fixpunkt der Verzögerungsleitung vorbeilaufen zu lassen, so erfolgt genau nach 1/84-tel der Abtastzeitspanne auf das erste Bit hin die Abgabe des nächsten Bits desselben Zeichens, welches nunmehr den Kathodenstrahl moduliert, Hierdurch ist eine serienmäßige Zeichendekodierung mit jeweils nur einem außerhalb der Verzögerungsleitung zu speichernden Bit möglich. Wenn, wie vorstehend vorausgesetzt, eine vollständige Umlaufperiode der Verzögerungsleitung 5 ms beträgt, so ergibt sich, daß die Umlaufperiode genau mit der Periode eines 1O-bit-Eingabewortes (in welchem sieben Bit das jeweilige Zeichen darstellen) bei einer Dateneingabemenge von 2000 bit/sec übereinstimmt. Daher wird während der Dauer von 5 ms jedes einem Kodezeichen bzw. einem Wort zugehörige Bit in der Verzögerungsleitung für einen Vergleich mit dem jeweiligen Eingabekodewort bereitgestellt, und sämtliche das jeweilige Schriftzeichen oder dgl. darstellende 84 Bit werden während dieser Zeitspanne ausgegeben.

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Zeichen-Generator-Untersys tem

Die Schreiblogikschaltung 42 liefert neben geeigneten Datensteuersignaien in Abhängigkeit von den von der Daten-Zwischenschaltung 5 der Dekoder-Speicher-Vorrichtung 4 zugeführten Daten zusätzlich noch für den Zeichen-Generator 72 erforderliche Stärt-Stop-Signale. Der Zeichen-Generator ist in dem in Pig. 1 dargestellten Blockschaltbild in dem sogenannten Muster-Generator 7 enthalten. Da die für die Zeichen- und Vektordarstellung erforderlichen Strahlbewegungen nach zwei grundsätzlich verschiedenen Verfahren erfolgen, erscheint es zweckmäßig, den für die Schriftzeichenerzeugung dienenden Zeichen-Generator 72 als getrennte Einrichtung von dem Vektor-Generator 71 und dem Vektor-Puffer 70 gesondert zu betrachten. Dabei sind zweckmäßigerweise der die Datenanschlußschal tung 3 enthaltende Schaltungsteil des erfindungsgemäßen Anzeigesystems, die Daten-Zwischenschaltung 5, das Tastenfeld 2, die Dekoder-Speicher-Vorrichtung 4, derZeichen-Generator 72, der Ablenkteil 8 und der Anzeigeteil 6 als ein in sich geschlossenes Zeichen-Generator-üntersystem zu betrachten.

Auf der Schirmfläche der Kathodenstrahlröhre werden durch Hellig-

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keitsmodulation/nach einem bestimmten Muster abgelenkten Kathodenstrahls mittels ve» Zeichen-Generator 72 abgegebener Signale Schriftzeichen: und Symbole erzeugt. Das betreffende Muster ist in Fig. 3 schematisch dargestellt; es wird für jedes darzustellende Zeichen bzw. Symbol erneut angewendet. Die gesamte Abtastzeit ist, wie oben angedeutet, ein wenig kurzer als die

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Umlaufperiode der Verzögerungsleitung 43. Daher kann der Abtaststrahl durch die aufeinanderfolgend von der Dekoder-Speicher-Vor-/ richtung-4- abgegebenen Bits in geeigneter Weise dunkel oder Hell getastet werden. Dabei wird der Kathodenstrahl dem jeweiligen Binärwert der während der Äbtastzeitspanne in zeitlich gleichen Abständen aufeinanderfolgenden 84 Bits entsprechend hell oder dunkel getastet. So wird beispielsweise bei Auftreten des Binärwertes »1« eis sichtbarer Strich für eine etwa i/84-tel der Zeichen-ÄbtastJseit entsprechende Dauer erzeugt*

Der Beginn des ersten Zeichens auf "dem Anzeigeschirre wird durch Rechnerbefehle gesteuert. Diese Steuerung erfolgt über eine Einstellschaltung, die in Zusammenhang mit dem Vektor-Register des erfindungsgenäßen Systems näher erläutert wird. Nach beendeter Darstellung eines Zeichens führt der Zeichen-Generator den Elektronenstrahl in die Ausgangsstellung für das folgende Zeichen hin. Der dadurch entstehende Zwischenrau« kann in typischer Weise etwa 1/4 des zwischen den Zeichen liegenden Abstandes betragen. Venn das Überspringen von einen oder zwei Zwischenräumen gefordert wird, dann wird der zentral angeordnete Sechner derart programmiert, daB er in die Verzögerungsleitung einen Zeichenkode einführt, der in dem Anzeige-System eine vollständige Dunkeltastung des Kathoden-Strahles bewirkt. Das Überspringen von mehr als zwei Zwischenräumen bzw. die Änderung der Strahlstellung ohne Anwendung auf ein normales Zeichen oder eine Linie erfolgt dadurch, daß der Kathodenstrahl jeweils in seine Anfangszeichenstellung zurückgebracht wird, in typischer Größenordnung treten in einer dargestellten Linie 80 Zeichenzwischenräume auf. Nachdem sämtliche

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80 Zeichen dargestellt sind, lenkt der Generator den Kathodenstrahl eine Linie weiter nach unten ab, wodurch sich ein Zeichenhöhenabstand zwischen benachbarten Linien ergibt.

Es dürfte einzusehen sein, daß die Anwendungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Systems nicht auf die vorstehend erläuterte Anzeigeeinheit beschränkt ist. Vielmehr ist das erfindungsgemäße System grundsätzlich auf breitester Ebene anwendbar. In dem erläuterten Fall wurde eine Verzögerungsleitung in aufeinanderfolgende Abschnitte unterteilt»welche ihrerseits wieder unterteilt wurden. Durch serienmäßige Abgabe von an jeweils gleicher Stelle in den zyklisch aufeinanderfolgenden Abschnitten befindlichen Bits zur Helligkeitsmodulation des Kathodenstrahls einer Kathodenstrahlröhre erfolgte dabei die Darstellung bzw. Anzeige der jeweiligen Zeichen.

Von besonderer Bedeutung ist bei dem erfindungsgemäßen System, daß die Einteilung der Verzögerungsleitung, d.h. deren Organisation, innerhalb einer extrem kurzen Zeitspanne vollständig geändert werden kann. Unter Berticksichtigung der obenstehenden Ausführungen dürfte einleuchten, daß die "Organisation" der Verzögerungsleitung, d.h. der in die Verzögerungsleitung eingegebene Zeichensatζ,während einer Dauer von etwa 4 1/2 see vollständig geändert werden kann. Diese für den Übergang auf einen neuen Zeichensatz erforderliche Zeitspanne ergibt sich aufgrund der durch Verwendung von Fernsprechübertragungsleitungen, die die Eingabedaten von dem zentral angeordneten Rechner her übertragen, auftretenden Beschränkungen. Dies bedeutet, daß mit einer

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Beschränkung der Eingabedatenmenge auf etwa 2000 bit/sec zu rechnen ist. Im allgemeinen ist die Eingabe in die Verzögerungsleitung (bei "örtlich" erhältlichen Eingabedaten) in zeitlicher Hinsicht nur durch die UmlaufZeitspanne der Verzögerungsleitung begrenzt. Eine vollständige Änderung des in der Verzögerungsleitung enthaltenen Zeichensatzes erfolgt somit innerhalb einer in der Größenordnung von Millisekunden liegenden Zeitspanne.

Selbstverständlich können in die Verzögerungsleitung auch Zeichensätze von irgendwelchen Beschreibungen eingegeben werden. Dabei kann es beispielsweise erwünscht sein, während einer Neueingabezeitspanne vom lateinischen Alphabet zum kyrillischen Alphabet oder zu arabischen Schriftzeichen überzugehen, etc. In ähnlicher Weise könnte die Verzögerungsleitung auch mit mathematischen Symbolen, Zeichen und dgl. zugehörigen Daten geladen werden.

Zur Organisation der in Fig. 2 dargestellten Verzögerungsleitung 43 sei noch bemerkt, daß ein Abschnitt 55 vorgesehen 1st, der zur Ausführung einer Vorschau-Funktion verwendet wird. In typischer Weise kann dieser Abschnitt in 80 7-bit-Zeichen unterteilt sein, d.h., in eine zur Anzeige mindestens einer vollständigen Linie ausreichende Anzahl an Zeichenelementen. Während bei dem Anzeigesystem eine der beiden Vorschau-Betriebsarten eingestellt ist, werden die digital kodierten Zeichen serienmäßig in die Verzögerungsleitung eingeführt, und zwar in genau der Reihenfolge, in der sie von dem zentral angeordneten Rechner oder von dem Tastaturfeld 2 her abgegeben werden. In dem Fall, daß die Verzögerungsleitung eine charakteristische Umlaufperiode von 5 ms

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besitzt, vie dies vorstehend bereits angenommen wurde, werden die gespeicherten Zeichen einzeln jeweils nacheinander alle 5 ms ausgegeben und dann in der gleichen Weise dekodiert wie von dem zentral angeordneten Rechner abgegebene Daten während des Schreibvorganges dekodiert werden. Da während des Vorschau-Betriebszustandes³ die jeweiligen Daten unmittelbar angezeigt werden, tritt die Zeichenlinie im Vorschau-Abschnitt 55 der Verzögerungsleitung auf? ihre zugehörigen Daten laufen während der Betrachtungszeitspanne mit dem Verzögerungsleitungszyklus um. Auf diese Weise wird die Linie etwa 2 1/2 mal pro Sekunde zyklisch wiederholt dargestellt, wenn die vorstehend angegebenen Parameter gewählt sind.

Wie noch im Zusammenhang mit dem Anzeigeteil 6 näher gezeigt werden wird, verden die vährend eines Vorschau-Betriebszustandes darzustellenden Daten tatsächlich in einem solchen Teil der Schirmfläche der Kathodenstrahlröhre dargestellt, von velchem aus zu der zu dem Anzeigesystem gehörende lichtempfindlicherjxerografischen Platte 62 keine Projizierung erfolgt. Diese Daten können dann nach Belieben nacheinander in de» Aufzeichnungsteil der Kathodenstrahlröhre übertragen verden, von velchem aus die xerografische Platte belichtet verden kann.

An den Abschnitt 55 schließt sich ein Endabschnitt 56 an, der, vie dies in der Zeichnung dargestellt ist, 72 Bit enthält. Dieser Abschnitt wird nicht für den eigentlichen Betriebsablauf veryendet; er ist vielmehr für die Ausdehnung des Vorschau-Abschnittes 55 vorbehalten. ^

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Linien (Vektor)-Zeichenvorrichtung

Im erfindungsgemäßen System wird nach Ermittelung eines geeigneten Kodewortes durch die Eingangsübertragungsvorrichtung 52 die Darstellung von Vektoren eingeleitet. Nach Ermittelung eines derartigen geeigneten lodevortes gelangen Daten von der Eingangsübertragungsvorrichtung 52 über eine Vektor-Pufferstufe 70 fend einen Vektor-Generator 71 zu einer Ablenkschaltung 8 hin. Die Ablenkschaltung 8 bewirkt die eigentliche Liniendarstellung in dem Anzeigeteil 6«

Der Betrieb des Vektor-Generators 71 ergibt sich in näheren Einzelheiten aus dem Blockdiagramm gemäß Fig. 4. Unter der Voraussetzung, daß der zur Darstellung von Vektoren führende Betriebszustand eingeleitet ist, soll nunmehr angenommen werden» d*S zunächst zwei Wörter, die gemäß Fig. 4 mit "X~Anfangsdaten^rt und ^MY-Anfangsdatenⁿ bezeichnet sind, eingeführt werden. Dies führt dazu, daß der Kathodenstrahl auf der Schirmfläche der Kathodenstrahlröhre 61 eine Anfangsstellung einnimmt. Während dieser anfänglichen Einstellung bleibt der Kathodenstrahl aber dunkel getastet, wodurch also auf der Schirmfläche keine Spur gezeichnet wird. Anschließend von dem Rechner her übertragene Wörter geben jeweils in Binärform einen Schritt Δ X bzw. Δ γ in X- bzw. Y-Richtung an. Auf grund dieser sugeführten Wörter ist der Kathodenstrahl in die betreffenden Richtungen abzulenken, um auf dem Schirm eine neue Stellung (X +ΔΧί Y +ΔΥ) zu erreichen. Da die Bewegung des Kathodenstrahls durch die Größe von 4X und ΔΥ bestimmt ist, ergibt sich eine Linie, die der vektorieilen Darstellung der beiden Größen entspricht.

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Die Anfangs-Einstelldaten werden einem X-Vorwärts/Rückwärts-Zähler 101 und/oder einem Y-Vorwärts-ZRückwärts-Zähler 102 zugeführt. In einer Vorrichtung 103 bzw. 104 erfolgt eine Digital-Analog-Parallelumsetzung des Zählerinhaltes des jeweiligen Vorwärts/Rückwärts-Zählers. Der umgesetzte Zählerinhalt wird dann über ein X- bzv. Y-Summiernetzwerk 105 bzw. 106 einem X- bzw. Y-Ablenkverstärker zugeführt. Werden von dem Rechner her A X-Daten bzw. Δ Y-Daten mit positivem oder negativem Vorzeichen aufgenommen, so gelangen sie in ein ΔΧ- bzw* 4Y-Register 107 bzw. 108. Der Inhalt dieser Register wird anschließend in Digital-Analog-Parallel-Wandlern 109 bzw. 110 umgesetzt.

Die Ausgangssignale der Digital-Analog-Wandler 109 und 110 werden als veränderliche Bezugspannungen für einen zweiten Satz von Digital-Analog-Wandlern 111,112 verwendet, die gemäß Fig. 4 mit "X D/A" bzw. "YD/A" bezeichnet sind. An diesen letzten Satz von Digital-Analög-Wandlern 111,112 ist ein 8-bit-X-Y-Parallelzähler 150 angeschlossen. Dieser X-Y-Zähler 150 wird in Betrieb gesetzt, nachdem beide ^X- und ΔY-Daten in die Register 107,108 eingegeben sind. Die Ausgangssignale des X-Digital-Analog-Wandlers 111 und des Y-Digital-Analog-Wandlers 112 werden mit jeder Zählung des X-Y-Zählers 150 um einen Schritt größer. Da die bei diesen Digital-Analog-Wandlern verwendete Bezugsspannung durch Δ X oder Δ γ eingeteilt wird, ist die Spannungsänderung für jede Schrittänderung in X- oder Y-Richtung direkt proportional der Größe der empfangenen Δ X- bzw. A Y-Daten. Die Ausgangssignale der Wandler 111,112 werden während der Dauer des mit Hilfe des Kathodenstrahls erfolgender! Schreibens mit den Ausgangssignalen der

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zugehörigen X-Anfangs- oder Y-Anfangs-Digital-Analog-Wandler bzw. 104 zusammengefaßt.

Nach Ausführung, der 255.Zählung mit dem 8-bit-X-Y-Zähler 150 wird der Kathodenstrahl dunkel getastet; die beiden Zähler 113,114 werden dabei aktiviert. Der X-Vorwärts/Rückwärts-Zähler 101 oder der Y-Vorwärts/Rückwärts-Zähler 102 nimmt eine dem jeweiligen Vorzeichen ( £· ) der zugeführten Signale entsprechende Zählung vor, und zwar solange wie die betreffenden X- bzw. Y-Zähler 113 bzw.114 zählen. Der Zählerstand des X- bzw. Y-Zählers wird ständig mit Hilfe des bit-vergleichers 115 bzw. 116 mit dem Inhalt der zugehörigen 4X- bzw. /kY-Register 107 bzw. 108 verglichen. Wird ein Vergleich vorgenommen (unabhängig für X und Y), so werden der betreffende X- oder Y-Zähler und der zugehörige Vorwärts/Rüekwärts-Zähler angehalten; die Δ χ- (ΔΥ-)-Register und x(oder Y)-Zähler werden gelöscht bzw. zurückgestellt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Inhalt des 4 X- bzw. ^Y-Registers zum Inhalt des Vorwärts/Rückwärts-Zählers 101 bzw. 102 hinzugezählt oder von diesem Inhalt abgezogen. In diesen Vorwärts/Rtickwärts-Zählern 101 bzw.102 sind die Ausgangsstellungen in X-und Y-Richtung festlegende Informationen enthalten. Der Kathodenstrahl kann nunmehr erneut um eine -4X- und/oder ΔY-Strecke weiterbewegt werden; er kann jedoch auch für eine unbegrenzte Zeitspanne unbewegt bleiben, ohne daß hierdurch die Binstellgenauigkeit leiden würde, da nämlich seine Einstelldaten in digitaler Form festgehalten ist. Sämtliche für die Ausführung der erläuterten Operationen dienenden logischen Funktionen werden, wie dies Fig. 4 zeigt, in der Steuerlogikschaltung 117 für die X-Richtung und in der Steuerlogik- ;->■ - ; V 009833/1456 ORiGlNAL INSPECTED

schaltung 118 für die Y-Richtung oder im Falle des Zählers 150 in der X-Y-Steuerlogikschaltung 160 ausgeführt. Die zuletzt genannte Steuerlogikschaltung koordiniert ferner die Wechselwirkung der beiden zuvor erläuterten Steuerlogikschaltungen.

Während im Zusammenhang mit der Vektor-Zeichenvorrichtung zuvor angenommen wurde, daß der X-Y-Zähler 150 auf der 8-bit-Basis betrieben ist, dürfte einzusehen sein, daß dieser Zähler 150 ganz allgemein auf einer n-bit-Basigbetrieben werden kann. Dabei vürden sich die Ausgangssignale der Digitäi-Analog-Wandler 111 und 112 in 2ⁿ - 1 Schritten erhöhen. Da die ΛX- und ^Y-Werte in -j

jedem — Teil der Schreibzeitspanne des Kathodenstrahls

2-1
durch die gleiche Anzahl an Impulsen zunehmen, wird die gevUnschte Linie nacheinander in Form kurzer Streckenabschnitte mit Hilfe des Kathodenstrahls geschrieben. Jede derartige Teillinie besitzt eine definierte Neigung, da sie genau einen —- Teil der /J X-

2-1 und A Y-Größen enthält. Die dargestellte Linie hat daher ein

gleichmäßiges und nicht unterbrochenes Aussehen.

Bei der bisher erläuterten Konfiguration hängt die Verschiebung des Kathodenstrahls von der Länge des jeveils darzustellenden Vektors ab. Dies bedeutet, daß der Kathodenstrahl umso schneller bewegt werden muß, je länger der Vektor ist. Da der Kathodenstrahl andererseits hell genug sein muß, um sichtbar zu sein oder um bei maximaler Geschwindigkeit eine Aufzeichnung zu bewirken (für maximale Δ X- und «dY-Werte), folgt, daß die Bewegungsgeschwindigkeit des Kathodenstrahls bei der Darstellung einer Linie mit geringem

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_; Δ X- und 4Y-Wert, d.h. bei Darstellung einer kurzen Linie, niedrig sein wird, während die Helligkeit der auf dem Anzeigeschirm *ichtbaren Leuchtspurunverhältnismäßig hoch ist, da nämlich die Bewegungsftschvindigkeit des Kathodenstrahls und die Kathodenstrahlhelligkeit umgekehrt zueinander proportional sind. Um nun eine starke Helligkeitsstärkeänderung zu verhindern, werden die won dta gemäß Pig. 4 mit "V-- Teilung¹¹ und mit "V - Teilung*¹ be- zeichnete* Wandlern109und 110 abgegebenen Spannungen durch ein Summieriietzwerk 107 zusammengefaßt. Die Ausgangsspannung dieses Metswerkes wird, wie dies in der Zeichnung angedeutet ist, zur Helligkeit«modulation des Kathodenstrahls verwendet* Damit hängt di· Strehlhelligkeit direkt von der Größe des wertes (ÄX + Δ Y) ab. Die zunehmende Strahlhelligkeit für niedrige Werte (Δχ + Δ γ) kompensiert daher die Neigung der abnehmenden Leuchtspurhelligkeit bei größeren Werten von δ χ und ΔΥ* Es sei in diesem Zusammenhang bemerkt, daß die Länge der Linie mit den Komponenten ΛΧ lind ΔY gleich p; ^X)² + ( AY)²I¹/² ist. Dieser Wert ist von dem Strahlenmodulationsfaktor (AX + ΔΥ) verschieden. Das Verhältnis ⁺

[(ΔΧ)² ₊ (AY)²IV²

noch verträglich.

liegt zwischen 1 und 2 und ist damit

Bildanzeige

Der Anzeigeteil des erfindungsgemäßen Systems schließt sich an die zuvor beschriebene Vorrichtung an. Dieser Anzeigeteil ist in Pig. 1. mit 6 bezeichnet; er enthält eine Kathodenstrahlröhre 61, eine Strahlmodulationsvorrichtung 63 und eine Bildeinheit 16.

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Die Bildeinheit 16 umfaßt verschiedene optische Elemente, wie eine Lichtempfangsanordnung, eine Lichtquelle, eine Entwicklervorrichtung, etc.. Alle diese Elemente werden nachstehend näher erläutert. In Figuren 5 und 6 ist eine bildmäßige Zusammenstellung der Anordnung der verschiedenen Elemente innerhalb der Gesamtanordnung gezeigt; Fig. 5 zeigt dabei insbesondere die Anordnung der verschiedenen Elemente während des Abbildungszyklusses (auch in dem Vorschau-Betriebszustand), und Fig. 6 zeigt die Anordnung der einzelnen Elemente während des Projektionszustandes. Fig. 7 zeigt in Einzelheiten eine Entwicklerkassette 68, die die weiter oben bereits erwähnte xerögrafische Platte enthält.

In Fig.. 5ist die Anordnung der Kathodenstrahlröhre 61 näher gezeigt. Die Kathodenstrahlröhre 61 kann in typischer Weise einen Flachschirm mit einem Durchmesser von ca. 229 mm besitzen; ihre Schirmfläche kann mit einem P7-Leuchtstoff hinterlegt sein/und der magnetische Ablenkwinkel kann klein sein. Ferner kann eine elektrostatische Fokussierung vorgesehen sein. Bei dem angegebenen Durchmesser der Schirmfläche besitzt die Kathodenstrahlröhre eine nutzbare Anzeigefläche von ca. 136 mm im Quadrat. Diese Fläche wird dazu verwendet, das jeweils gespeicherte Bild auf die xerögrafische Platte zu projizieren, um es dann später betrachten zu können» Mit denselben Parametern wird während der Vorschau-Betriebszustände eine ca. 7,6mm hohe und ca. 136 mm breite Fläche oberhalb der zuvor erwähnten Fläche verwendet.

Der vorstehend erwähnte P7-Leuchtstoff ist ein besonderer Leuchtstoff, dessen Bezeichnung "P7" entsprechend den Normen des

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Elektronik-Industrieverbandes gewählt ist. Für die Wahl des Leuchtstoffes sind zwei Erfordernisse maßgeblich. Erstens werden, daran sei kurz erinnert, während des Vorschau-Betriebszustandes in dem Abschnitt 55 der Verzögerungsleitung gespeicherte Daten bei einem typischen Satz von Parametern - mit einer 2,5-Hz-(Rahmen)-Folge abgegeben. Demgemäß ist ein Leuchtstoff mit langer Nachleutdauer erforderlich, um ein unerwünschtes Flimmern zu verhindern. Zweitens muß die Kathodenstrahlröhre in dem Schreibzustand mit den auf ihr dargestellten Daten die Funktion einer Belichtungsquelle für die xerografische Platte erfüllen. Da die Platte als lichtempfindliches Element normalerweise eine fotoleitende Schicht aus Selen enthält, liegt ihre maximale Lichtempfindlichkeit im Blaubereich des Spektrums. Demgemäß sollte das Bild der Kathodenstrahlröhre zweckmäßigerweise viel Licht im Blaubereich aufweisen. Beide der zuvor erwähnten Erfordernisse können durch Verwendung des P7-Leu<fchtstoffes zufriedenstellend erfüllt werden. Dieser Leuchtstoff besitzt nämlich zwei Ha^tspektralpunkte, einen im Gelbbereich und einen im Blaubereich des Spektrums.

Der Gelbanteil besitzt für einen Abfall auf etwa 10% des Ausgangswertes eine Abfallzeit von etwa 1 Sekunde; der Blauanteil besitzt für einen Abfall auf etwa 10% des Ausgangswertes eine Abfallzeit von etwa 50 Mikrosekunden. Wegen dieser unterschiedlich langen Abfallzeiten der beiden Spektralwerte kann es in der Praxis erforderlich sein, ein Gelbfilter in dem zur direkten Betrachtung verwendeten Anzeigesegment zu verwenden, um ein Flimmern zufolge des Aufleuchtens des Blauanteiles in der zuvor erwähnten 2,5 Hz-Rahmenfolge zu vermeiden. In entsprechender Weise kann es erwünscht

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sein, in den optischen Weg zvisehen Schirmfläche der Kathodenstrahlröhre und Fotoleiter ein Blaufilter einzusetzen, um damit die Wirkung der langen Nachleuchtdauer des Gelbanteils zu eliminieren. Ferner kann auch die Vervendung von Gelb- und Blaufiltern ervünscht sein, um durch Einsetzen in den optischen Weg insbesondere Raumlicht von der xerografischen Platte fernzuhalten.

Der Kathodenstrahl-Modulatorvorrichtung 63 (Fig. 1) werden über zwei getrennte Eingänge 65 und 66 binäre und analoge Signale zugeführt. Die binären Signale, die über die Schreiblogikschaltung 42 der Dekoder-Speicher-Vorrichtung 4 zugeführt werden, bewirken über einen (hier nicht gezeigten) Sättigungs-Videoschalter die Dunkeltastung oder Helltastung des Elektronenstrahls. Diese Betriebsart ist in Verbindung mit der vorhergehenden Beschreibung der Dekoder-Speicher-Vorrichtung ausführlich erläutert worden. Das analoge Signal, das von der Vektor-Zeichenvorrichtung des erfindungsgemäßen Systems abgegeben wird, bewirkt demgegenüber, wie vorstehend erläutert, Über einen normalen Videoverstärker, der in der Kathodenstrahlmodulatölvorrichtung 63 enthalten ist, eine Helligkeitsmodulation des Kathodenstrahls. Die Ablenkverstärker und 82 sind zweckmäßigerweise direkt gekoppelte Rückkopplungsverstärker. Sie stellen für die Ablenkspule 67 eine Steuerschaltung mit niedriger Impedanz dar. Mit Hilfe dieser Ablenkspule wird der Kathodenstrahl jeweils genau eingestellt. Die in Verbindung mit der Kathodenstrahlröhre verwendete Ablenkspule 67 ist eine Standardeinheit und in typischer Weise eine Einzeleinheit mit flachen Feldcharakteristiken, die eine Lichtfleckrückkehrzeit in der Größenordnungvon 4 Mikrosekunden mit sich bringen.

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Von ,grundsätzlicher Bedeutung beim erfindungsgemäßen System ist die durch die xerografisehe Platte 62 gebildete Bildspeichervorrichtung, die zusammen mit den zugehörigen Optiken in Fig» 5 näher gezeigt ist. Diese Bildspeichervorrichtung gestattet eine auf der Schirmfläche der Kathodenstrahlröhre dargestellte Information ohne Zeitverzögerung auf die xerografische Platte zu übertragen und dort für unbestimmte Dauer zu belassen oder bis die betreffende Bedienperson eine veitere Anzeige einleitet. Aufgrund des angevandten Anzeigeverfahrens ist vährend der Bildanzeigeperiode keine veitere Regeneration oder Beeinflussung durch das elektronische Untersystem erforderlich. Das System kann jedoch, sofern ervünscht, von Seiten der Bedienperson innerhalb einer Zeitspanne von veniger als 2 Sekunden für eine erneute Abbildung vorbereitet verden.

Gemäß Fig. 5 enthält der Anzeigeteil des erfindungsgemäßen Systems die Kathodenstrahlröhre 61, ein Linsensystem 64 und die xerografische; Platte 62, die einen Teil einer Entvicklerkassette 68 bildet. Die Kassette 68 ist ihrerseits mit einem Rahmen 628 schvenkbar angeordnet. Weitere Einzelheiten der Kassette und des betreffenden Rahmens verden in Verbindung mit Fig. 7 näher erläutert. Um ,die xerografische Platte 62 lichtempfindlich zu machen, vird eine Koronaladevorrichtung 69 vervendet. Diese Ladevorrichtung ist dabei derart angeordnet, daß sie den auf die lichtempfindliche Platte vährend des Schreibvorganges gerichteten Lichtstrahl nicht unterbricht. - ■

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Die Bedienperson sieht die Schirmflache der Kathodenstrahlröhre durch eine Betrachtungsvorrichtung 60 als virtuelles Bild« W-ährend der Vorschau-Betriebszustände kann die Vorschau-Fläche auf der Schirmfläche der Kathodenstrahlröhre somit direkt betrachtet werden. Obwohl das auf der xerografisehen Platte 62 während des Schreibvorganges erzeugte Bild im wesentlichen ein gespeichertes Bild ist, dürfte einleuchten, daß - in entsprechenden Begriffen ausgedrückt - ein Übergangs-Nachleuchtbild auf der Schirmfläche der Kathodenstrahlröhre auch während dieses Betriebszustandes auftreten wird und ggf. von zumindest vorübergehendem Interesse für die Bedienperson sein kann. Demgemäß ist ein dichroitischer Spiegel 70 vorgesehen, der es dem Betrachter ermöglicht y dem: sich fortbewegenden Kathodenstrahl während des Schreibvorganges zu folgen. Derdichroitische Spiegel 70 reflektiert auf die xerografisehePlatte 62 insbesondere den blauen Lichtanteil der auf der Schirmfläche der Kathodenstrahlröhre erzeugten Lichtspur, während er gleichzeitig den gelben Lichtanteil zu dem Betrachter hin tiberträgt.

In dem Anzeigeteil des erfindungsgemäßen Systems findet ein xerografiseher Vorgang statt, der- hier lediglich mit PROXlbezeichnet wird (Projektion by Reflection Optics of Xerographie Images). Die grundsätzlichen Prinzipien der PROXP-Anzeige sind, bereits an verscniedenen änderen Stellen erläutert worden, wie z.B. in einer Patentanmeldung von Herald E. Clark und George R. Mott, Serial No. 343 183. Ein ähnliches System ist in der Druckschrift "The Focal Press", London and New York, 1965, Seite 382_;unter dem Titel "Xerography aMd Related Processes", von John H. Dessauer

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und Harald E. Clark beschrieben worden. Kurz gesagt, arbeitet ein derartiges System in folgender Weise: Eine fotoleitende Oberfläche (xerografische Platte 62) wird elektrisch aufgeladen und dann belichtet. Dadurch wird auf der Oberfläche ein latentes elektrostatisches Bild erzeugt. Wenn das Licht auf die elektrisch geladene fotoleitende Oberfläche auftrifft, verändert sich die elektrische Oberflächenleitfähigkeit in Abhängigkeit von den auftreffenden Lichtstrahlen. Diese Leitfähigkeitsänderung führt zu einer selektiven Entladung der fotoleitenden Oberfläche und damit zum Entstehen eines latenten elektrostatischen Bildes, welches ein Abbild des auftreffenden Strahlungsmusters darstellt. Ein Entwickler, der reibungselektrisch geladene Tonerpartikel und Trägerkörner enthält, wird über die xerografische Platte kaskadiert. Dabei bleiben die Tonerpartikel an dem latenten elektrostatischen Bild hängen und führen zum Entstehen eines sichtbaren Bildes.

Normalerweise wird bei dem PROXt-System das entwickelte Toner-Bild auf den Anzeigeschirm optisch projiziert. Bei der Durchführung der Projektion wird mit Vorteil davon Gebrauch gemacht, daß diejenigen Flächen des entwickelten Bildes, in denen der Toner haften geblieben ist, lichtzerstreuend oder absorbierend wirken, während tonerfreie Flächen spiegelähnlich Licht in bestimmter Richtung reflektieren. Die entwickelte Bildfläche wird daher mit einer unter einem flachen Einfallwinkel auftreffenden Lichtreihe beleuchtet; die Optiken sind dabei derart angeordnet, daß sie unter einem dem Einfallwinkel entsprechenden Reflektionswinkel Licht aufnehmen. In den tonerfreien Flächen hängt die Menge des aufgenommenen Lichtes von der Kollimation des Beleuchtungsstrahles und

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von der öffnung der Aufnahmeoptiken ab. In Flächen mit Toner, velche eine diffuse Reflektion bewirken, hängt die Menge des aufgenommenen Lichtes lediglich von der öffnung der Aufnahmeoptiken ab. Die relative Lichtempfindlichkeit von nicht mit Toner versehenen Flächen zu mit Toner versehenen Flächen (Kontras tverhältnis) hängt damit lediglich von der optischen Anordnung ab.

Die in dem Anzeigeteil des erfindungsgemäBen Systems verwendete Kassette stellt ein Untersystem dar. Die in Fig. 5 mit 68 bezeichnete Kassette ist in Fig. 7 in Einzelheiten gezeigt. Zn Fig. 7A ist die Kassette als geschlossene. Anordnung dargestellt; sie enthält im wesentlichen ein vollständiges, miniatritisiertes xerografisches Entwicklersystem. DerEntwickler 624, der im vorliegenden Fall zveckmäßigerveise einen hellen lichtzerstreuenden (und damit Strahlen des unteren Infrarotbereiches absorbierenden) Toner und Trägerkörner enthält, befindet sich in zu beiden Seiten der eine Selenoberfläche enthaltenden xerografischen Platte 62 angeordneten Behältern 620 und 621. Der Behälter 620 besitzt ein etwas größeres Volumen als der Behälter 621.Wie ersichtlich, liegt dabei der Bodenabschnitt 630 des Behälters etvas unter der Ebene der xerografischen Platte 62. Fig. 7B zeigt, daß eine Nocke626 an dem Kassettenrahmen 628 befestigt ist und mit einem federnd vorgespannten Bügel 622 in Eingriff steht. Dieser Bügel ist seinerseits mit einer Klappe 623 verbunden, die betätigt wird, wenn sich die Kassette 68 in dem Rahmen 628 befindet. Die Klappe 623 ist geöffnet, wenn die Kassette in das Anzeigesystem eingesetzt wirdj sie wird geschlossen, wenn die Kassette zur

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Nachfüllung, Wartung, etc. zurückgezogen wird, um dabei einen Verlust an Toner und Trägerkörnern oder eine Verschmutzung der Anordnung zu verhindern,

Wie dieFiguren 5,6 und 7 zeigen, ist der Kassettenrahmen 628 auf einer Querachse 625 derart angeordnet, daß er um diese Achse eine Schwingbewegung um etwa ^30° ausführen kann. Zur Ausführung einer derartigen Schvingbevegung ist eine Motorantriebsvprrichtüng 681 (Pig* 5) vorgesehen, die Über eine Nocke 682, eine Rolle 683 und einen Verbindungshebel 684 auf den Rahmen 628 eine Schvingbevegung ausübt. Diese Schvingbevegung wird durch vonfaer Entwicklerprozeßeinheit 15 (Fig. 1) abgegebene Signale entsprechend gesteuert. Die Entwicklerprozesseinheit 15 kann als durch digitale Befehle aktiviert angesehen werden, welche der Einheit von der Eingangsübertragungsvorriehtung 52 her zugeführt werden. Während des Abbildungsprozesses verbleibt die Kassette, wie sie in Figuren 5 und 7B gezeigt, ist, in einer im wesentlichen waagerechten Lage, in welcher der Entwickler zufolge der Erdanziehungskraft indem tieferen Behälter 620 verbleibt. Wie vorstehend erwähnt, ist der'Abschnitt 6ß0 des Behälters 620 hinreichend abgesenkt,: um sicher zustellen., daß während des Abbildungsvorganges kein-Toner auf, die Platte62 austritt. Nach Beendigung des Abbiläungsvorganges wird die Kassette um die erwähnte Achse hin und her geschwenkt, so, daß. die Entwicklerpartikel 624 zwischen den ;Behältern. 620; und .621 über das latente_ elektrostatische Bild kaskadiert werben,, wodurch schließlich ein Jbhtzerstreuendes Tonerbild-erzeuat wird.. -, „-,_._: ......

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Wenn der Entwicklungszyklus abgeschlossen ist, wird die Kassette in der Projektionslage angehalten, d.h. in etwa 30° von der normalen waagerechten Lage aus mit abgesenktem Behälter 620. Die Projektion erfolgt dann in der Weise, wie es in Figuren 6 und 7C dargestellt ist. Dabei wird das von einer Lichtquelle 640 abgegebene Licht durch Kondensorlinsen 641 geleitet und mit .Hilfe eines Spiegels 642 zur schrägen Bestrahlung des auf der xerografisehen Platte 62 in der Kassette 68 entwickelten Bildes verwendet. Das spiegelähnlich Reflektierte Licht gelangt dann durch Öbjektiv-Iinseni43 zuzwei Spiegeln 644 und 645 hin; mit Hilfe dieser Spiegel wird das Licht auf den Betrachtungsschirm 646 projiziert. Zufolge der Verwendung eines hellen Toners bei der Entwicklung des latenten Bildes wird auf das entwickelte Bild auftreffendes Licht zerstreut; nur von den nicht bebilderten Flächen' spiegelähnlich reflektiertes Licht erreicht den Anzeigeschirm. Dementsprechend erscheint auf dem Anzeigeschirm 646 ein Bild, bei dem die eigentlichen Bildflächen, wie Schriftzeichen, Zeichenlinien,

die

oder dgl. schwarz sind, während der Hintergrund- oder/mcht bebilderten Flächen weiß sind. Dies entspricht der normalen Form, in der derartige Schriftzeichen oder Zeichenlinien auf Papier oder dgl. betrachtet werden können; mit diesem Merkmal unterscheidet sich das erfindungsgemäße System grundsätzlich von den bisher bekannten elektronischen Anzeigevorrichtungen.

Die auf der Oberfläche der xerografischen Platte und auf dem Betrachtungsschirm 646 erfolgende Anzeige kann natürlich für eine unbestimmt lange Zeitspanne erhalten bleiben. Durch entsprechende Steuerung der Entwicklerprozesseiniieit 15 kann jedoch in einfacher

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Weise eine Löschung dadurch bewirkt werden, daß die xerografische Platte vollständig belichtet wird, so daß sie völlig leitend wird. Gleichzeitig kann die Kassette in der im Zusammenhang mit der Bildentwicklung beschriebenen Weise hin und her geschwenkt werden, wodurch die kaskadierenden Entwicklerpartikel reibungsmäßig eine vollständige Löschung der Bildflächen bewirken. Anschließend kann die Platte wieder lichtempfindlich gemacht werden. Es sei in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, daß in der vorliegenden Beschreibung kein Versuch unternommen worden ist, dem in dem erfindungsgemäßen System verwendeten Lademechanismus 69, mit Hilfe dessen die xerografische Platte 62 lichtempfindlich gemacht wird, in näheren Einzelheiten zu beschreiben. Ein näheres Eingehen auf derartige Einzelheiten dürfte mit Rücksicht darauf, daß die entsprechende Verfahrensweise bei xerografischen Vorgängen bereits in mannigfaltiger Form beschrieben worden ist und als bekannt anzusehen ist, hier nicht erforderlich sein.

Obwohl die Erfindung anhand eines speziellen Ausführungsbeispiels erläutert worden ist, dürfte einzusehen sein, daß noch vielfältige Abwandlungen und Modifikationen möglich sind, ohne daß von der allgemeinen Lehre der Erfindung abgewichen wird. Demgemäß ist die vorliegende Erfindung in breitester Ebene anwendbar und nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt.

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Bs dürfte ohne weiteres einleuchten, daß der auf der Schirmfläche der Kathodenstrahlröhre jeveils dargestellte Lichtpunkt nicht notwendigerweise eine Anzeige für den Betrachter in der gerade beschriebenen Weise bevirken muß. Vielmehr könnte beispielsveise anstelle einer lichtempfindlichen xerografischen Platte und anstelle des die beschriebene Kathodenstrahlröhre umfassenden PROXE-Anzeigesystems eine Kathodenstrahlröhre des sogenannten Speichertyps verwendet werden. In diesem Fall könnte dann das auf der Schirmfläche dieser Kathodenstrahlröhre erzeugte Bild direkt für eine Betrachtung ausgenutzt verden.

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Claims (8)

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1. Vorrichtung zur Darstellung und Anzeige von Zeichenlinien, deren jeweils zugehörige Koordinatenwerte in Form digital kodierter Daten von einem Digitalrechner zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß als Anzeigeelement eine Kathodenstrahlröhre (61) verwendet ist, die mit einer Ablenkschaltung (8) verbunden ist, daß der Ablenkschaltung (8) eine Vektor-Zeichenvorrichtung (71) vorgeschaltet ist, welche von dem Rechner jeveils abgegebene Daten aufnimmt und eine entsprechende Verschiebung des Kathodenstrahls der Kathodenstrahlröhre (61) bewirkt, und daß der Kathodenstrahlröhre (61) eine eine zusammenhängende Bewegung des Kathodenstrahls aufzeichnende Anaeigevorrichtung (16) zugeordnet ist.

2» Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vektor-Zeichenvorrichtung (71) Vorwärts/Rückwärts-Zähler (101,102) enthält, velche jeweils vom Rechner abgegebene Anfangs-Daten speichern, daß diesen Zählern (101, 102) jeweils ein Digital-Analog-Wandler (103,104) nachgeschaltet ist, daß Register (107,108) zur Speicherung von weiteren von dem Rechner abgegebenen, zu schrittweisen Änderungen der Koordinatenpunkte führenden Daten vorgesehen sind, daß diesen Registern (107,108) jeweils ein Digital-Analog-Wandler (109,110) nachgeschaltet ist, welchem neben den umzusetzenden Daten eine elektrische Bezugsspannung zugeführt wird, daß an den Ausgang jedes derartigen Digital-Analogwandlers (1Q9,HQ) ein weiterer Digital-Analog-Wandler (111,112) mit einem Eingang angeschlossen" ist, dessen anderer Eingang

009833/1456 ^ft«

-. 36 -

an einen Digitalzähler (150) geschaltet ist, der die am Ausgang dieser Wandler (111,112) auftretenden analogen Spannungen in jeweils gleichen Schritten Ms zum Erreichen des Wertes der an dem anderen Eingang jeweils liegenden Spannung ansteigen laßt, daß an den Ausgang jedes derartigen weiteren Wandlers (111,112) den Inhalt des jeweiligen Registers (107,108) zu dem Inhalt des zugehörigenden Vorwärts/ Rückwärts-Zählers (101,102) hinzufügende Summierschaltungen (105, 106) angeschlossen sind, und daß an diese Summierschaltungen (105,106) die Ablenkschaltung (8) angeschlossen ist. (Fig. 4)

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tastaturfeld (21) und eine Kodiervorrichtung (22) vorgesehen sind, welche Anforderungsdaten an den Rechner und Befehlsdaten zur Aufzeichnung der zusammenhängenden Bewegung des Kathodenstrahles abzugeben imstande sind, und daß eine die jeweiligen Daten vom Rechner her aufnehmende Eingangsübertragungsvorrichtung (52) vorgesehen ist, die mit einem Eingabe-Ausgabe-Register (51) verbunden ist, welches zur übertragung der von dem Rechner abgegebenen Daten und zur Übertragung der von dem Tastaturfeld (21) und von der Kodiervorrichtung (22) abgegebenen Daten zu dem Rechner hin dient.

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4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kathodenstrahlröhre (61) ein xerografisches Anzeigesystem (16) zugeordnet ist, welches eine xerografische Platte (62), eine diese Platte (62) lichtempfindlich machende Ladevorrichtung (69), eine Entwickler- und Löschvorrichtung (620,621 ), einen Anzeigeschirm (646), Reflektionsoptiken (641,642,643,644,645) mit einer Lichtquelle (640) und optische Vorrichtungen (70,64) zur Abbildung eines auf der Schirmfläche der Kathodenstrahlröhre (61) erzeugten Lichtmusters auf der xerografischen Platte (62) enthält.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das xerografische Anzeigesystem (16) durch von dem Rechner her zugeführte elektrische Signale steuerbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dekoder-Speicher-Vorrichtung (4) vorgesehen ist, die von dem Rechner her übertragene kodierte Zeichensätze und von dem Tastenfeld (21) und der Kodiervorrichtung (22) abgegebene kodierte Zeichendaten zu speichern vermag, daß die Dekoder-Speicher-Vorrichtung (4) mit die jeweiligen Daten zuführenden und ausgebenden Übertragungsschaltungen (41,42) verbunden ist, daß die Dekoder-Speicher-Vorrichtung (4) über einen Zeichen-Generator (7) an die Ablenkschaltung (8) der Kathodenstrahlröhre (61) angeschlossen ist, daß der Zeichen-Generator (7) eine Schaltungsanordnung (72) enthält, die den Kathodenstrahl auf der Schirmfläche der

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Kathodenstrahlröhre (61) nach einem festen Muster ablenkt, und daß der Kathodenstrahlröhre (61) eine Schaltungsanordnung (63) zur Helligkeitsmodulation des Kathodenstrahls entsprechend den den von der Dekoder-Speicher-Vorrichtung (4) abgegebenen Schriftzeichen, Linien oder dgl. zugehörigen Daten vorgeschaltet ist.

7. vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dekoder-Speicher-Vorrichtung (4) eine serienmäßig organisierte, zyklisch betriebene Verzögerungsleitung (43) enthält, die mit einer Lade-Logikschaltung (41) und mit einer Schreib-Logikschaltung (42) verbunden ist, daß die Lade-Lggikschaltung (41) von dem Rechner her abgegebene Daten in aufeinanderfolgende Abschnitte der Verzögerungsleitung (43) derart einfügt, daß jeweils zusammengehörige Bits an gleicher Stelle in sämtlichen Abschnitten angeordnet sind, und daß die Schreib-Logikschaltung (42) die jeweils an gleicher Stelle in den aufeinanderfolgenden Abschnitten angeordneten Bits an eine Kathodenstrahlmodulationsvorrichtung (63) abgibt, die den nach einem festen Muster abgelenkten Kathodenstrahl dem jeweiligen Binärwert der zugeführten Bits entsprechend dunkel oder hell tastet.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lade-Logikschaltung (41) mit dem Tastenfeld (21) und der Kodiervorrichtung (22) verbunden ist und von dieser abgegebene Daten in einen hierfür vorbehaltenen Abschnitt der Verzögerungsleitung (43) eingibt.

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