DE1549929A1 - Bildwiedergabegeraet - Google Patents

Description

DR.-INS. DIPU-ΙΝΘ. M.SC. ' DIPL—PHYS. DR. DfPL₁-PHYS.

HÖGER - STELLRECHT - BRiESSBACH - HAECKER ■

PATENTANWÄLTE !N STUTTGART '

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26» Sept, 1967 . -' ■ - -■■■ ■■ *

Texas Instruments Incorporated Dallas» Texas, USA

Bildniedergabegerät

Die Erfindung betrifft ein Bildwiedergabegerät zur Darstellung von gespeicherten Informationen auf einem Bildschirm, und zwar soll die Projektion seitrichtig erfolgen·

Die Darstellung alphanumerischer Informationen auf einem großen

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Bildschirm wurde bisher dadurch bewerkstelligt, da£ eine Matrix ■ von Ifämpohen selektiv erregt wurde; es ist aber auch schon be-Irannt^ die Stellungen beweglicher Elemente mjtt kontrastierendem Reflectionsvermögen selektiv zu steuern, wobei diese Elemente in einer ebenen Matrix angeordnet sind. Sohlieölieh gehört es dem Stand des? Seohnik an, eine Darstellung mit Hilft »ine« Laiere

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zu bewirken, der den Bildschirm nach Art eines Pernsehbildrasters überstreicht»hierfür wurden optische Glasfasern herangezogen*

Ferner ist es bekannt, digitale Informationen auf verhältnismäßig kleinen Bildschirmen von Kathodenstrahlröhren daraus teilen, und zwar entweder durch Speicherung der xy-£oordinaten eines jeden Bildpunktes in eines Hagnetkern-Wiederho!Speicher, der schnell genug abgefragt wird, um ein Flimmern au verhindern, oder durch die Verwendung einer Bildspeicherröhre. Die Wiedergabe mit Hilfe eines Magnetkernspeicher!? hat den Nachteil, daß die Anzahl der Bildpunkte u.a. aus wirtschaftlichen Gründen auf einige wenige tausend Punkte beschränkt ist. Andererseits bringen Bildspeicher« röhren häufig ein verwischtes und unscharfes Bild und den Verlost von Daten mit sich·

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Barstellung auch alphanumerischer Informationen auf verhältnismäßig großen Bildschirmen mit einer größeren Anzahl von Bildpunkten zu ermöglichen, ohne daß hierzu ein grSSsrer Aufwand als bisher getrieben werden muß. . Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Bildwiedergabegerät der eingangs erwähnten Art herangezogen, das

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eine" Sp@iehertrois©©l zur Speicherung der Informationen aufweist, und gef&äö der Erfindung ist mit einem Rotor sum synchronen Wiedergeben der gespeicherten Informationen ein mehrflächiger Drehspiegel gekuppelt» auf Sen Ια einem vorgegebenen Huster die Lichtstrahlen mehrerer !lichtquellen derart fallen, daß sie bei

schirm rotierendem Drehspiegel den Bild^/T . Überstreichen, und ferner sind zwischen den Lichtquellen und dem Bildschirm Modulatoren zur Modulation jeweils eines Lichtstrahls angeordnet, die über eine Steuerschaltung entsprechend den gespeicherten Informationen steuerbar sind· Mit einea solchen Gerät lassen sich außer . alphaniiEserlachen Informationen auch Daten anderer Art darstellen· ferner gestattet es die Wiedergabe aller Bildpunkte mit einer außsiy^lentlieh hohen RepetitionasgeschvdUidigkei^Ton beispielsweise 60 Hai pro Sekunde, so ciaß eich ein völlig flinaerfreies Bild'ergibt. Das Bild kann entweder von eiaeia dehner ereeugt

oder auch auf änderti Weise digital gespeichert sein. Jeder Bildpunkt wird digital in der als Wiederholspeicher dienenden, magnetischen Speichertrommel gespeichert, so daß die bisher auftretenden Beschränkungen, auf verhältnismäßig einfache Bilder und/oder kleines Bildformat entfallen. Das wiedergegebene Bild kann auch leicht von einem Rechner abgefragt werden,

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um diesem die erforderlichen Daten wieder zuzuführen, so daß er sieh nioht daran erinnern können muß, was soeben wiedergegeben wird.

Gemäß der Erfindung werden gleichzeitig mehrere parallele Spuren der Magnet speicher tr osaael gelesen, so daß man mit einer verhältnismäßig niederen Bitrate von der Trommel auskommt, um diejenige Bitrate zu erzielen, die für das kontinuierliche Auffrischen eines laus vielen Bildpunkten «uBa^maengesetstenrTaehrfarbigen Bildes erforderlich ist. Das Ausgangaaign&l einer jeden Spur der Trommel steuert die Intensität des dieser Spur zugeordneten Lichtstrahls·

Zweckmäßig ist die Verwendung von lasern als Lichtquellen und bei farbabhängigen Informationen das Zusammensetzen jedes Lichtstrahls aus den Strahlen mehrerer, verschiedenfarbiger Laser. Pur jede Spektralfarbe ist also ein Modulator erforderlich.

Weitere, vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung darstellende Merkmale ergeben sich aus den Patentansprüchen und/oder aus der naoiüfolgenden Beschreibung, die der Erläuterung einiger in

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der Zeichnung dargestellter Ausführisngsbeispiele der erflndungsgemäßen Konstruktion dient;, es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschema einer ersten Ausführungsform;

Fig. 2 eine schematisohe Darstellung eines optischen Systems, wie es in dem erfindungsgemäßen Gerät Verwendung finden .kann;

Flg. 3 eine schaubildilohe Darstellung eines Ausführungsbeispieles eines Llohtmodulators;

Fig. 4a ein anderes Atssführungsbelspiel eines solohen Modulators; Fig. 4b eine dritte Ausführungsform eines Modulators\

Fig. 5 eine schattbildliche Darstellung eines erfindungsgemäfien Geräts, wie es die FIg* 1 in Form des Blookseheaas selgt, und

Fig. 6 ein Blockschaltbild eines in dem Gerät gem· Fig» I ""verwendeten frogranmsteuergeräts·

D as in Fig· 1 dargestellte Ausführungsbeisplel eines erfiadungsgemäJäen Geräts verwendet Lichtstrahlen einer Lasereinheit 10. Diese Lichtstrahlen werden in einen Modulator sat s 11 einseln moduliert und auf einen sie reflektierenden* mehr« flächigen Drehspiegel 12 geworfen. Dieser ist &w$okmäSlger-

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weise auf einer Welle 13 montiert, die auch eine mehrere Spuren aufweisende Speichertrommel 14 trägt. Die auf der letzteren gespeicherten Informationen dienen der Steuerung der Modulatoren des Modulatorsatses 11, so daß das Bild auf einem Schirm 15 den auf der Trommel gespeicherten Informationen entspricht.

Tortellhafterweise hat der mehrflächige Drehspiegel 12 ungefähr den gleichen Durchmesser wie die Speichertrommel 14» Jeder auf den Drehspiegel auftreffende Lichtstrahl überstreicht den Schirm 15· Bei dem in Pig. I dargestellten Ausführungsbeispiel hat der Drehspiegel 32 Spiegelflächen, die gleichmäßig über seinen Umfang verteilt sind. Jede Spiegelfläche bewirkt ein horizontales Überstreichen dea Bildschirms 15 durch die Lichtstrahlen bei sich drehendem Drehspiegel 12· Baa"' vertikale Überstreichen läßt sich leicht dadurch bewerkstelligen, daS jede Spiegelfläche gegenüber den ihr benachbarten Spiegelflächen etwas anders bezüglich der Drehachse des Drehspiegels geneigt ist.

Obwohl die Pig· 1 nur einen elnalgea Lichtstrahl selgt, werden selbstverständlich mehrere, beispielsweise 16 verwendet, was bei einem 32-fläohlgen Drehspiegel au einer vertikalen Auflösung

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von 512 Zeilen führt; diese kann auch mit der horizontalen Auflösung Identisch sein. Die Verwendung mehrerer, den Sohirm 15 überstreichender Lichtstrahlen gestattet es, diese mit einer verhältnismäßig einfachen und langsamen Torsichtung abzulenken, wie sie der Drehspiegel 12 darstellt* Außerdem vermindert dies

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beträchtlich die Bandbreite der Informationen, die von einem einzigen Lichtstrahl erfaßt werden muß»

Jeder der auf den !Drehspiegel 12 auf treffenden Lichtstrahlen kann sich aus mehreren Farbkomponenten «tsaammensetsen, so beispielsweise aus einer oder mehreren Komponenten der drei verschiedenen farben» die erforderlich sind, um eine naturgetreue Farbwiedergahe zu erzielen. Bei einer einfachen alphanumerischen Wiedergabe ist für Jeden Lichtstrahl eine einsige Lichtquelle erforderlich, und es werden nur sieben Strahlen und ebensoviel Xodulatoren benötigt, die parallel arbeiten, us eine alphanumerische Informft·? tion darsuetellen· Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel mit 51&-X 512 Bildpunkten auf dem Sohirm 15 er Eitert, und dieses Bild kann bei der Verwendung von 16 Lichtstrahlen, die parallel gehandhabt werden und sich aus drei Iferhkomponenten zusammensetzen, in voller Farbe wiedergegeben werden. Erforderlich sind hiersu 48 Spuren auf der Speichertrommel 14 und eine gleiche

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Anzahl von Modulatoren·

Bei dem Aueftthrungsbeispiel gea* Fig. 1 können die darzustellenden Informationen dem Gerät von einem Eingange-Kagnetbandgerät 30 ttber ein Zwischengerät (interface module) 31 und einen Kanalwähler 32 zugeführt werden· Es ist aber auch möglich, von einem Rechner 33 erzeugte Informationen wiederzugeben, wobei dieser Rechner ebenfalls über ein Zwiaehengerät (interface module) 34 und den Kanalwähler 32 angeschlossen ist· Dann werden die Informationen einem Prograntasteuergerät 35 zugeführt. Dieses gibt BaEen über einen Verschlüssler 36 und einen Aufsprechverstärker 37 an Aufnahme- und Wiedergabeköpfe 38 an der Speichertrommel 14 weiter. Ton den Köpfen 38 führt ein Wiedergabekanal 59 zu"Wiedergabeverstärkern 40, die Entschlüssle!· 41 steuern. Schließlich koppelt eine Wiedergabe-Wählmatrix 42 den Entschlüssler 41 wieder mit dem Programmsteuergerät 35.

Xrömmeladressenkanäle 45 führen vom Programmsteuergerät 35 zu einem Adreesendekoder 46, der Kopfwähler 47 ansteuert; die letzteren sind mit einer Eingangeeinheit 48 der Speichertrommel 14 gekoppelt.

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Kanäle 49a, 50s um 51a, £$te@a rtm feitspisss 49 M® 5Ί- . Speichertrommel 14 zu einem Taktgeber 53, der ein Sektorsteuergerät 54 und damit einen Steuerkomparator 55 ansteuert« Der letztere ist über einen Kanal 56 mit dem Adressendekoder 46 gekoppelt. Dieser wiederum ist über einen Kanal 57 an die Wiedergabe-Wählmatrix 42 angeschlossen.

Die von der Speichertrommel 14 abgenommenen Informationen werden über den Ausgang des Entschluss lers 41 an ein Modulator steuergerät 60 gelegt» das die Intensitäten der verschiedenen Mohtstrahlen steuert.

Die Erzeugung und Steuerung eines Idcktetraiileö 61 wird nun anhand der Fig. 1 erläutert· Kombiniert werden sweokmafiigerweise ein Rotliohtlaser 62, beiapieleweise ein 6328~2agetröm-lfeon-Helium-Gaelaier, dessen roter Ausgangsliohtetrahl mit 63 b·- zeichnet ist, mit einem zweiten Blau-grün-Laser 64, bei dem es sich um einen 4880-5i45-ingetrum-Argon-Ionenlaser handeln kann» dessen blaugrüner Agsgangsliohtstrahl mit 65 bezeichnet ist. Der rote Lichtstrahl $3 gelangt über einen Modulator 66 zu einem Additionsgerät 67» das im vorliegenden Fall ein Additionsprisma ist. Ferner dient ein Zerlegungsgerät 63, beispielsweise

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ein Prisisa, der Zerlegung des Ausgangsliohtstrahle 65 des BlaugrUn-Iasers 64 in einen grünen und einen blauen Lichtstrahl, die von einem Modulator 69 für das grüne licht und einem Modulator 70 für das blaue Licht moduliert werden können* Dann werden der grüne und der blaue Lichtstrahl mit dem roten Lichtstrahl im Additionsgerät 67 kombiniert, so daß der Mehrfarbenliohtstrahl 61 entsteht.

Sie Modulatoren 66» 69 und 70 werden to» Modulators teuergerät 60 gesteuert· Auf diese Weise lädt sich die Intensität eines jeden Strahle der drei Spektralfarben unabhängig von den andern» jedoch in Abhängigkeit von den auf der Speichertrommel 14 gespeioherten Informationen modulieren.

Ein geeignetes, optisches System zur Erzeugung und Modulation eines Strahls zeigt sohematisoh die Pig. 2· Bei dem Laser 2 handelt es sich wie erwähnt um einen Neon-Helium-Laser, dessen Ausgangelichtstrahl 63 einen Strahlaufteiler 65a durchsetzt, so daß sich mit Hilfe eines einzigen Lasers mehrere Lichtstrahlen erzeugen lassen. Der Xeilliohtstrahl 63b des Aosgangslichtstrahles 63 fällt durch eine Sammellinse 63a und eine Kollimatorden Rat-lfHalator 66· Der aodaS&irt· Strahl geht

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danm noch durch einen Polarisator 66a und gelangt zum Additionsprisma 67. Der das letztere verlassende Strahl fällt durch eine Projektions linse 68a schließlich auf den Drehspiegel 12. .

Bei dem Slau-grün-Laser 64 handelt es sich wie erwähnt um einen Argon-Ionen-laser, dessen blaugriiner Ausgangsliohtstrahl 65 einen als Spiegel ausgebildeten Strahlaufteiler 65a durchstrahlt. Ein Seil des Lichts vom Spiegel 65a fällt auf ein Zerlegungsprisma 65b. Dieses verläßt also ein grüner Lichtstrahl 65c, der von einem Spiegel 65d durch eine Sammellinse 65e und eine Kollimatorlinse 65? sum Grün-Modulator 69 reflektiert wird; der den Modulator 69 verlassende Lichtstrahl geht durch einen Polarisator 69a und wird von Spiegeln 69b und 69c auf das Additionsprisma 67 reflektiert. Ferner verlädt das Zerlegungeprisma 65b noch ein blauer Lichtstrahl 65g* der durch eine Sammellinse 65h und eine Sollimator-Linse 651 sum Blau-Modulator 70 gelangt. Der diesen verlassende Lichtstrahl fällt durch einen Polarisator 70a und von dort auf das Additionsprisma 67·

Eine Ausführungsform des Modulators 66 für das rote Licht sseigt die Fig» 3. Dieser Modulator setzt sich aus einer Poekle-Bffeict-

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Einheit mit einem quer verlaufenden Feld zusammen; sie weist zwei unter einem Winkel von 45 Grad Z-geschnittene Kristalle aus Kaliumdihydrogenphosphat auf, an die jeweils ein quer zur Fort pflanzungsriohtung des Lichtes verlaufendes, elektrisches Feld

elektro-optische Koeffizient angelegt wird; zur Amplitudenmodulation wird uex^Y^Jaee Kalium dyhydrogenjghoephat verwendet* Die beiden Kristalle des Modulators 66 sind mit 100 und 101 bezeichnet« und beide sind hinsichtlich ihrer Orientierung identisch» Sie sind zwischen der Kollimatorlinse 63d und dem Polarisator 66a angeordnet, und der Kristall 100 hat zwei Elektroden 102 und 103» während die Elektroden am Kristall 101 mit 104 und 105 bezeichnet sind. Die beiden Kristalle sind hilfSireinander angeordnet, und ihre opNä&ohen Achsen stehen senkrecht aufeinander. Ferner sind ihre optischen Achsen senkrecht zu den jeweiligen Elektroden-Kristall-Flächen. Zweckmäßiger weise befinden sich zwischen den Kristallen 100 und 101, der Kollimatorlinse 63d und dem Polarisator 66a Öl-Übergänge zur Anpassung der unterschiedlichen Brechungsindioes.

Ein Steuerverstärker 107» der in dem Modulatorsteuergerät 60 der ., Fig. 1 enthalten ist, liegt über eine Leitung 109 an der Elektrode 101 und über eine Leitung 110 an der Elektrode 102. Er ist ferner mit Hilfe von Leitungen 111 und 112 an die Elektroden 104 und 105 angeschlossen. Auf diese Weise lädt sich der

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Modulator in Abhängigkeit von den auf der Brosame! 14 gespeicherten Informationen steuern· Der Modulator 66 1st ein Polarisationsmodulator;, der das licht des Lasers 62, wenn es parallel zu den Längsachsen der beiden Erlstalle 100 und 101 gerlohtet ist, linear polarisiert· Unter dein Einfluß des variablen, elektrischen Feldes, das längs der optischen Achsen der beiden Kristalle verläuft» wird in dem den Modulator verlassenden Lichtstrahl ein unterschiedlicher Anteil elliptisch polarisierten Lichts erzeugt* Der Polarisator 66a ist senkrecht zu der Polarisationsebene des ursprünglich einfallenden Xellliohtstrahles 63b orientiert und verwandelt den variierenden Anteil

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elliptisch polarisierten Lichtes in linear polarisiertes, amplitudenmoä-ft.liertes Licht. Duroh eine entsprechende Wahl der aiifänglichea·· Vorspannung am Modulator kann dieser« so eingestellt werden« daS ihn praktisch kein Licht verlädt. Diese Vorspannung bestimmt sieh aus der Qualität des Polariaatore, dem Grad der Idchtetrahl-Kollimation und der genauen Orientierung der elektrooptischen Kristalle. Durch die Steuersignale'kann das austretend· Licht jsw^iaphen Null und nahezu 100$ des einfallenden Lichtes

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variiert werden. Die aur Veränderung des austretenden Lichtstrahles swisohen eeinea minimalen und seinea maximalen Wert erforderliche Spannung wird ttblioherweise als Halbwtillenver-

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zugerungsspannung bezeichnet. Diese Spannung entspricht derjenigen , die erforderlich ist, um die relative Phasenlage zwischen den beiden senkrecht aufeinander stehenden, polarisierten Komponenten, in die das in den Kristall eintretende Licht zerlegt wird, um eine halte Wellenlänge zu verändern.

Pig. 4a zeigt ©ine Ausführungaform eines Modulators für mehrere Strahlen. Er weist einen Strahlauf teiler 130 auf, bei dem es sich üb eine planparallele, polierte Platte aus geschmolzener Kieselsäure handelt· Diese Platte ist an ein Prisma 131 angekittet t und der Spalt zwischen der Platte und dem Prisma nimmt einen laehrscMchtigia Pilia aus einem dielektrischen Überzugsmaterial mit geringem Verlustfaktor auf, dessen Durchlässigkeit von unten nach oben abgestuft zunimmt, und zwar von 6£ am unteren Ende 130a bis auf 50# am oberen Ende 130b. Ein einfallender Strahl 132 wird so auf den Modulator gerichtet, daß er am unteren Ende in den Strahlaufteiler 130 eintritt· Die Lichtstrahlen mUssen einen Einfallswinkel haben, der größer als der Grenzwinkel der Xotalreflektion ist, so daß der in die Platte 130 eintretende Lichtstrahl in deren Inneren durch Totalreflektion in eine VlggUsahl von liohtstrahlen aufgeteilt jwArd. Duroh die abgestufte Durchlässigkeit des Pilms zwischen Platte 130 und

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131 treten in- das letztere eine Vielzahl von Liohtstrahlen gleicher Intensität ein« die gleichmäßige Abstände voneinander haben.

Hinter dem Prisma 131 1st ein einziger elektro-optisoher Bxistell 133 angeordnet, an dem an einander gegenüber liegenden Selten im Abstand voneinander angeordnete Elektroden angebracht werden können, um die Polarisation des den Kristall durchstrahlenden Lichtes su verändern. Schließlich ist Mater diesem Kristall noch ein Analysator 134 vorgesehen, so daß das diesen verlassende Licht in seiner Intensität von der Modulatorspannung am Kristall 133 abhängt. Sas Prisma 131 verhindert Verluste durch eine Reflexion §ja Ulas-Luft-Grensflächea und schUtsH^erner den dielektrischen Film auf der Platte 150· Derartige* vielschichtige Filme der ermähnten. Art sind dem Fachmann bekannt und auf dem Markt erhältlieh·

lassen sich auch andere Arten von Strahl aufteilen* und Modulatoren verwenden.

Eine andere ^Vorrichtung zum Modulieren einer-Reihe von Licht» strahlen arbeitet mit Ultra-Schall und ist in Flg. 4b schematisch

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dargestellt. Sie hat einen piezoelektrischen Wandler 135, der, gesteuert durch ein angelegtes, elektrisches Signal eine wandernde Ultrasohall-Longitudlnalwelle oder Spannungswelle erzeugt. Diese Welle verändert den Brechungsindex des optischen Mediums aufgrund des spannungsoptischen Effekts, und bei diesem Medium kann es sieh beispielsweise um Wasser oder gessJamolzene Kieselsäure handeln; am einen Ende des optischen Mediums 136 1st ein Absorber 137 angebracht. Bei einem sinusförmigen Steuersignal ergibt sich bei diesem Modulator eine ähnliche Wirkung wie bei einem Striahjgitter. Ein einfallender Licht strahl 138 wird um , einen Winkel abgebeugt, der von der Modulationssteuerfrequenz abhängt. Der gebeugte Lichtstrahl 138b und der ungebeugte Lichtstrahl 138a werden auf diese Weise mit Hilfe des optischen Mediums 13&-*von der akustischen Welle gesteuert Sie Intensität des gebeugten Lichtstrahls wird von der Energie der Ultraschallwelle bestimmt. Wird nun beispielsweise der Ultrasohall-Lichtmodulator mit 16 verschiedenen Trägerfrequenzen zur Erzeugung von Ultraschall betrieben, so lassen eich 16 modulierte Lichtstrahlen - entsprechend dem einfallenden Lichtstrahl 138 -erzeugen, wobei die Lichtstrahlintensität der erzeugten Lichtstrahlen proportional zur Amplitude des jeweiligen Ultraschallsignals ist. Typische Trägerfrequenzen liegen in gleichmäßigen

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Abständen voneinander in Frequenzbereich zwischen 50 und 82 MHz und jede ist maximal alt 1 MHz moduliert« .

Fig. 5 zeigt ein fertiges Gerät gea· der Erfindung, bei dem der Drehspiegel 12 auf der Welle 13 der Speichertrommel montiert ist; das Ganze wird von einem Gehäuse 140 aufgenommen, Sie Optik des Geräts ist nur schema tisch dargestellt, und zwar in Form einer Einheit 141 für das blaugrüne Lioht und einer weiteren Einheit 142 für das rote Licht, Die blauen und grünen Strahlen Herden von Spiegeln 143 und 144 umgelenkt, so daß sie Modulatoren 145 und 146 durchseteen, während der rote Strahl einen Modulator 147 durchsetzt. Spiegel 148 richten die Strahlen durch Prismen 149 und Liaseif T5Ö'» so daß sie schließlich, auf eine# Spiegel 151 gelangen, φ*χ,,sie seinerseits auf den IteehspiegeJ. 12 reflektiert, so daß die Strahlen durch eine öffnung 152 im Gehäuse 140 hinduroh den nicht dargestellten Schirm überstreiohen können.

Bei dem Programmsteuergerät 35 handelt es sich um eine mit hoher Geschwindigkeit arbeitende, logische Einheit, die in ihrem Kernspeicher gespeicherte Informationen verarbeitet, und «rieder in diesem speichern kann· Bei entsprechender Programmierung kann das Programmsteuergerät 35 Informationen zwisohen einem Eine teilwerk, Steuerschaltern ι Eingangs- und Ausgaagsregistern und einer

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Ausgabeltrommel transferieren und steuern, ferner in eich selbst gewisse Aufgaben erledigen» wie beispielsweise Zeichen und Vektoren erzeugen, Säten oder Steuervorgänge prüfen und logisch modifizieren, zum Zwecke der Speicherung komprimierte Daten wieder in ihre normale Form bringen und die üblichen Befehle für Wiedergabesysteme ausführen. Ferner können in dem zu diesem Programmsteuergerät gehörenden Speicher alle Weisungen für diese Operationen gespeichert werden« Das Programmsteuergerät kann alle Aufgaben durchführen, die logisch beschrieben werden können, allerdings natürlich innerhalb seiner seitlichen und Speicherkapazität «grenzen. Es ist allerdings nicht erforderlich, alle Programme gleichzeitig i* Programmsteuergerät 35 zu speichern. Neue Programme können von einem Speicher dann abgelesen werden, wenn sie benötigt werden«

Fig. 6 zeigt das Programmsteuergerät 35 und seine Verbindungen zum Eingangsmagnetband 30 und dem Rechner 33 sowie mit der zum Verschlüssler 36 führenden Leitung 35a, der Leitung 42a, die zur Wiedergabe-Wählmatrix 42 führt, und dem Kanal 45» der sowohl zum Addressendekoder 46 ala auoh zum Steuerkomparator 55 führt.

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Das Programasteuergerät hat ein erstes Eingangeregister 200, über das Informationen mit Hilfe eines Poeitionier-Eingangswandlers (trackball input unit) 203 eingegeben werden können. Dieser Wandler 203 setzt die einzugebende Information in eine Form um, in der sie is Programms teuergerät 35 verarbeitet werden kann· Es handelt sich bei dem ?ositionier-*Eingangewandler um eine von Hand zu betätigende Torrichtung· Zur Betätigung duroh eine Bedienungsperson ragt durch eine öffnung am Bedienungspult das obere $e£lstttck einer kleinen Kugel herve^·***Diese lug·! kann durch Fingerdruok in jede beliebige Richtung gedreht werden» wodurch proportional hierzu die Stellung eines Ortsanseigesymbole auf dem Schirm gesteuert werden kann» Bin solcher Positionier-Eingangswandler verbindet in sioh eine verhältnismäßig hohe Empfindlichkeit mit einer Wirkungsweise, die für die Beditnungsperson völlig natürlich and gewohnt ist.

Sas gesteuerte Ortsanzeiges^mbol dient der Anzeige eines besonderen» interessierenden !Punktes auf dem Bildachina, und es läßt sich eoHäie Adresse dieses Punktes ermittln, was für manche Reehensweoke vorteilhaft ist· Eine geeignete Schaltung dieses Ortsanaeigjes^abol wird vom Poeitionier>Eingan^swandler gesteuert und gibt ihre Signale direkt an das Modulatorsteuergerät, so daß

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keine Reohenzeit des Programmsteuergerätβ für des Positionieren des Ortsanselgesymbols verbraucht wird. Sofern dies erforderlich 1st, kann das Programmsteuergerät aber auch die Adresse des Poßitionier«Eingangswcmäler3 lesen und infolgedessen genau angeben ι wo sich das Orteanseigesymbo} gerade auf dem Schirm befindet.

Ein zweites Eingangsregister steht im Zusammenhang mit dem Sinstellwerk und einer Funktionsschaltereinheit 204. Der Kanalwähler 32 sowie die beiden Elngangsregister 200 und 201 sind alt einen A-Reglster 202 verbunden ♦ das seinerseits alt einem Ausgangeregister 205 verbunden 1st, welches zu den Zwischengeräten 31 und 34- führt. Bas. Α-Register hat auch einen su einem &ull-4teood££_führenden Ausgang sowie einen weiteren Ausgangskanal, der**»» -einem Zue tanäaonzeigeregio ten J2Cy^tfnWf das letztere betätigt ein Lampensteuergerät 208 in einer Anseigekonsole 209.

Sin vierter Ausgang des Α-Registers ist mit dem Bingangsteil eines Magnetkernspeicher» 210 verbunden, dessen Ausgangeteil mit dem A-Register 202 und der Leitung 35a sowie einem Befehlsregister 220 gekoppelt ist. Dieses Befehlsregister hat einen

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Betriebs-Kodeteil (OP), ein Wiederholungazählwerk (O)V das anzeigt, wie Oft ein gewisser Befehl zu wiederholen let, ein Register für Indirekte Adressen (I)' und ein Befehlsadreesen-ftegister (Q>^0r die Adressen der Befehle. i *

Zwischen Befehlsregister 220 und einen Folgebefehlsgeber 214 ist ein Operationsdekoder 211 geschaltet» Ferner ist ein Wiederholungsvergleioher 213 vorgesehen, und zwar zwischen dem Befehlsregister 220 und dem Folgebefehlegeber 214, und schließlich liegt noch ein Wiederholungszählwerk 212 zwischen dem Folgebefehlsgeber 214 und einem Wieäerhälungsvergleieher 213. Der Folgebefehlsgeber 214 ist mit seinem Ausgang an den Kanal 45 angeschlossen. Ein N-Reglster 215 istan das Befehlsregister 220 angeschlossen; der Adressenteil des tiagnetkernspelohers ist sowohl mit dem H-Kegister 215 als auch mit dem Befehlsregister 220 verbunden. Die Leitung 42a ist sowohl mit dem Adrescentail des Hagnetkernspelohers 210 als au.Qfc mit dessen Singangsteil verbunden. """**

Fig. 6 zeigt also den internen Aufbau und den FIuB der Baten innerhalb des Programmeteuergeräts 35· Dieses hat also drei Bingangsregleter, nämlloh die Register 200 bis 202. Bei den

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ersten beiden handelt θε sich um übliohe Register, die die Informationen des Eingangewandlers 203 und der Schalterοinhalt 204 lesen·. Das Aasgangsregister 205 gibt 24- bits an das Zwischengerät, daa*»&ie dem Rechner 33 zuführt. Alle Eingangs- und Ausgangsübertragungen und .arithmetischen, logischen .Operationen finden im A^Äegister 202 statt.

Das. Programmsteuergerät 35 kann auch Informationen in das Zustandaanzeigeregister 207 eingeben« ' Der logische Zustand der bit-Stellungen in diesem Register werden von Läjnpchen in der Anzeigekonsole 209 angezeigt. Auf diese Weise kann eine Bedienungsperson den Programmablauf im Programmsteuergerät 35 erkennen und Überwachen» ohne daß die Wiedergabe des Bildes unterbrochen wird. Zustandslämpohen in der Anzeigekonsole 209 können dauernd gekennzeichnete Indikatoren beleuchten, so dad Zustände wie beispielsweise das Bereitsein für die Wiedergabe, die Bereit-

stellung des Einstellwerks oder das erforderliche Eingreifen einer Bedienungsperson angezeigt werden kOnnen. In anderen Situ-

Einationen leuchten £ämpohen über dem «te 11 wer Ic auf und zeigen an, welche Funktionen an einer bestimmten Stelle des Programms gerade verfügbar sind. V

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Sie vom Erograaasteuergerät 35 durchgeführten Instruktionen werden von den Informationen bestimmt, die vom Speicher in das Befehlsregister 220 abgerufen und eingegeben werden· Sie ersten sechs bits eines Befehlswortes bilden einen Operationsbefehl, der vom Operationsdekoder entschlüsselt oder umgesetzt wird» Sie nächsten fünf bits Isestiaaen die Zahl der Wiederholungen dieses Befehls. Wenn diese bits nicht iaaer Sun sind, so wird der Befehl solange wiederholt, und swar unter Weiterschaltung des WiederholungseShiwerkes 212 bei jeder Wiederholung, bis der Wiederholungsvergleicher 215 eine Übereinstinssaung feststellt. Sie letzten 12 bits bilden den Adressenteil desBefehlswortes· Sas dreizehnte bit ist das bit für die indirekte Adresse» Ist dieses bit beim Eingeben eines Befehls in das Befehlsregister ungleich HjUjL^ so wird der Speieherarklue wiederjtolt, obwohl nur die letsten dreisehn bits des neuen Wortes in das Befehlsregister eingespeichert werden. Ist dann das draisehnte bit immer noch ungleich Null, so wird dieser Zyklus solange wiederholt, bis e4ne nicht direkte Adresse aufgefunden wird. .

Alle Steuersignale gehen sua folgebefehlsgeher 214, der Sakt- und Operations signale an all« Einheiten abgibt. Sas ff-Register 215 hält die Adress« des nächsten Befehle, der in das Befehls-

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register eingegeben werden soll, bereit« Bei Hörsälen Befehlen wirkt es als Zählwerk und wird jedes Mal um einen Sohritt weiter gesohaltet· Bei Absweig- oder Nebenbefehlen wird ea vom Adressenteil des Befehlsregisters surüokgesteilt.

Der Inhalt des Α-Registers, des Befehlsregisters und des U-Registers kann mit Länpchen auf einer Frontplatte des Programm-Steuergeräts 35 dargestellt werden, um die Fehlersuche au vereinfachen und andere Untersuchungen anstellen zu können. Der !Paktgeber für das Programmsteuergerät kann vom Sektorsteuergerät 54 (Pig· 1) abgeschaltet werden, so daß das Programm von Band mit Hilfe eines Druckknopfea durchgegangen werden kann. Eine Reihe von nicht dargestellten Schaltern ist außerdem dann sweekmädig, wenn Baten direkt in das Α-Register, das Befehlsregister und das Η-Register eingegeben werden sollen«

Der Magnetkernspeicher 210 kann so ausgebildet sein, wie dies bei den handelsüblichen Speichern der Fall ist« Zweokmä6igerweise handelt es sich um einen Speicher für 4096 Worte mit 24 bits und einer Durchlauf seit von 2 Mikrosekunden für einen vollen Zyklus und einer Mikrosekunde für einen halben Zyklus, ferner ist es aweckmäßig, wenn der Speioher Einrichtungen ent-

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hält, die ®s verhindern, daß die eingespeicherten Informationen beim Abschalten oder bei einem Stromauefall verloren gehen. Bei der Aueführung von Übertragungen vom Kernspeicher auf die Trommel und umgekehrt wird der Speicher von der fromme!einheit gesteuert. Auf diese Weise arbeitet dann der Speicher Im HaIbsyklus. ' ' -■-.;„£ ;-

Die Saktrate des Programmsteuergerttte beträgt bei de» AusfUhrungsbeisplel 1,06 HHz und wird vom Saktgeber für die. Iroäael abgeleitet.

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Auf diese Weise wird eine seitrichtige Wiedergabe auf «inem großen Sohira erreicht» und swar kann das trfi&dungegemttee ö»rät aisoh diffgkt mit einem digitalen Reohner gekoppelt werden. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die I^rettllung durch Modulation und Reflexion kohärenten Lichts eines roten und eines blaugrünen lasers ersielt, wobei ein 512 * 512 - Punkt«- Bild in voller farbe entsteht. «

Alle 262.144 Bildpunkte können digital gespeichert werden, und sie lassen sich 60 aal in der Sekunde reproduzieren, so daß ein flimmsrfrelee Bild entsteht· Bas verwendete Abtaatverf ahsen

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gewährleistet linearität und fartoriohtige Wiedergabe· Die Auflösung läßt sioh leicht auf 1024 x 1024 Bildpunkte steigern, sofern dies jffür besondere Zwecke erforderlich ist· Sie Datenerneuerungsgesehwindigkeit wird lediglich von der Informations* übertragun|fs£!e"8chwinäigkeit des angeschlossene^ Rechners begrenst und kann leioht eine Hillion bits pro Sekunde überschreiten ι

Sie Anpassung einer Rechenmaschine wie beispielsweise der IBH erfolgt mit Hilfe des Programosteuergeräts 35* das an die Eingänge und Ausgänge des Reohners ebenso angeschlossen ist wie andere Eingangs» und Auegangsgeräte· Sas Prograomateuergerät dient der Erzeugung von Zeichen und Vektoren, hat eine Pufferwirkung und überniomt auoh sonst alle übermittlungsfunktionen zwischen Wiedergabegerät und Rechner.

Als lichtquelle für das blaue und das grüne Licht dient vorzugewelse ein 1 Watt, Hf-erregter Argonlaser mit Ringentladung, und die Wellenlängen der blauen 400· mW -_; -. Linie und der grünen 250-mW Linie des Argonlaßere betragen 4880 £ und 5145 Ä. Als rote Lichtquelle dient vorteilhafterweise ein Hf-erregter Kryptonlaser-mit einer optimalen Abstrahlung bei 6470 2. Ein lW-Kryptonlaser kann bei 6470 £ 330 Milliwatt abgeben. Es ist

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aber auch möglich, vies Spectra-Phyeies-Laoer des Modelle 125 zu verwenden; es handelt sich dabei um lieon-Helium-Laser mit einer Abstrahlung bei 6328 £· Ihre gesamte Ausgangsleistung beträgt mehr als 300 Milliwatt· Der größere, optische Auf «rand dieser Vorrichtung Mira teilweise durch die bessere Sichtbarkeit der 6328 £«&&nie koapeaeiert, and außerdem sind^ie Heon-Heliun-I&ser außerordentlich zuverlässig·

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Claims (1)

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   Patentansprüche

   Bildwiedergabegerät zur !Darstellung von auf einer Speichertrommel gespeicherten Informationen auf einem Bildschirm, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Rotor zum synchronen Wiedergeben der gespeicherten Informationen ein mehrflächiger Drehspiegel (12) gekuppelt ist, auf den in einem vorgegebenen Muster die Lichtstrahlen (61) mehrerer Lichtquellen (10) so fallen, daS sie bei rotierendem Drehspiegel den Bildschirm (15) überstreichen, und daß zwischen den Lichtquellen und dem Bildschirm Modulatoren (11) zur Modulation jeweils eines Lichtstrahls angeordnet sind, die über eine Steuerschaltung (40,41,60) entsprechend den gespeicherten Informationen steuerbar sind.

   2. Gerät nach Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, daß aufeinanderfolgende Spiegelflächen des Drehspiegels gegenüber dessen '"' Drehachse unterschiedlich derart geneigt sind* 4e& &ie ^;;'_ Mqhtstrahlen den Bildschirm in im Abstand voneinander an-' geordneten Zellen überstreichen.

   3. Gwp&fc -nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Laser als Lichtquellen.

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   4. Gerät nach Anspruch 3, mit farbabhängigen Informationen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder lichtstrahl aus den Strahlen mehrerer, verschiedenfarbiger Laser zusammengesetzt ist·

   5. Gerät nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichertrommel fest mit dem Drehspiegel verbunden ist.

   6. Gerät nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Modulator einen elektrooptischen Körper aufweist, an den ein den Informationen entsprechendes, elektrisches Feld zur Steuerung seiner üichtdurohlässigkeit anlegbar ist·

   7. Gerät nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichertrommel mehrtrt .

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   gleichzeitig abtastbare Spuren sur Steuerung mehrerer Lichtstrahlen aufweist.

   8. Gerät nach Anspruch T, daduroh gek9nnz«ioha«ti daß mindestens swei farbkottponenten der auf den Drehspiegel auftreffenden Idohtstrahlea getrennt entsprechend den gespeicherten Informationen sweier Srommelspurea modulierbar ■ind·

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