DE1774839A1

DE1774839A1 - Anzeigegeraet

Info

Publication number: DE1774839A1
Application number: DE19681774839
Authority: DE
Inventors: Gassler John H
Original assignee: Sanders Associates Inc
Current assignee: Lockheed Martin Corp
Priority date: 1967-09-20
Filing date: 1968-09-18
Publication date: 1971-11-04
Also published as: SE345173B; NL6813510A; FR1581418A; GB1235763A; IL30600A; CH502581A; IL30600A0; US3531795A

Description

DR. ING. ERNST MAlER
PATENTANWALT MüNCHEN-22 WIDCNMAYERSTR. 9

29868 18. September I968

EM/haß

Firma SANDERS ASSOCIATES, INC., 95 Canal Street, Nashua, New Hampshire 05060 / USA

Anzeigegerät

Die Erfindung betrifft ein Anzeigegerät mit einer Anzeigefläche.

Anwendungsgebiet der Erfindung ist die elektronische Informationsanzeige auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre oder einer entsprechenden Anzeigefläche. Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit der Darstellung von Zahlen, Gitterfeldern und anderen Symbolen, die sich innerhalb der Darstellung nicht ändern. Außerdem betrifft die Erfindung veränderliche Balkenanzeigen, Anzeigebänder, Anzeigemarken und dgl., zu denen eine feste Wertskala gehört. In weitestem Sinn betrifft die Erfindung die Darstellung ausgewählter Datenwerte aus einer vorgegebenen Datengruppe innerhalb einer elektronischen Anzeigevorrichtung.

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Die Erfindung findet in vielen Fällen Anwendung, wo die Darstellung des Wertes einer veränderlichen Größe in graphischer form erforderlich ist, z.B. in Form einer veränderlichen Balkenanzeige oder in Form einer Anzeigemarke. Die Erfindung kann bspw. zur Anzeige von Höhe, Temperatur, Brennstoffvorrat und anderen sich ändernden, laufend gemessenen Größen in einer Pilotenkanzel dienen.

. Herkömmliche Balken-Anzeigegeräte können in zwei Gruppen eingeteilt werden. Zu der ersten Gruppe gehören Geräte mit einem Regelantrieb für Bänder und Anzeigemarken oder andere mechanische und elektromechanische Einrichtungen zur Erzielung einer entsprechenden Anzeige. Diese Geräte sind für viele Anwendungen nicht zuverlässig genug. Außerdem sind sie ziemlich groß und schwer und damit zur Verwendung in Flugzeugen ungeeignet. Sie haben auch eine vergleichsweise große Leistungsaufnahme, was einen weiteren Nachteil darstellt. ,

Bei der zweiten Gerätegruppe werden die Balken, Linien und Schriftzeichen auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre unter Verwendung eines umfangreichen Schriftzeichengenerators erzeugt. Deshalb ist ein vergleichsweise umfangreiches schnell ansprechendes Ablenksystem zur Erzeugung aller Strichabschnitte des Elektronenstrahls erforderlich, damit die verschiedenen Teile jedes Schriftzeichens ausgezogen werden. Die Notwendigkeit einer Strahlablenkung mit

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hoher Geschwindigkeit macht nicht nur das Gesamtsystem teuer, sondern vergrößert auch den Leistungsverbrauch. Wenn das Gerät eine ziemlich komplexe Zeichengruppe aus zahlreichen Strichabschnitten darstellen soll, ist die notwendige Ausziehgeschwindigkeit so groß, daß die erhaltene Anzeige nicht genügend hell sein wird.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Anzeigegeräts mit einer kontrastreichen, eindeutigen und genauen Darstellung eines verschiebbaren Anzeigebalkens, einer Anzeigemarke oder dgl,. Dieses Anzeigegerät soll einen einfachen Aufbau haben und preiswert herstellbar sein.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß eine Maske mit Offnungen zur Darstellung einer Reihe von Zeichen auf der Anzeigefläche, ein Erregerelement zur Sichtbarmachung der nichtabgedeckten Felder der Anzeigefläche sowie für das Erregerelement eine Steuerstufe vorgesehen sind, die das Erregerelement nur für bestimmte Teile der nichtabgedeckten Felder wirksam werden läßt.

Das Anzeigegerät nach der Erfindung liefert somit eine Anzeige komplizierter Wertskalen und Schriftzeichen sowie veränderlicher Anzeigebalken mit hoher Anzeigegeschwindigkeit. Das Gerät besitzt ein vergleichsweise einfaches Ablenksystem mit einem entsprechend niedrigen Leistungsbedarf. Das Gerät ist klein und leicht und damit für bestimmte Anwendungen besonders geeignet.

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Das Anzeigegerät nach der Erfindung besitzt eine besondere Kathodenstrahlröhre mit einer undurchsichtigen Maske in Verbindung mit dem Bildschirm. Teile der ^Maske sind zur Bildung von Fenstern ausgeschnitten, damit man eine Gruppe von Balken, Linien, Schriftzeichen und anderen Symbolen erhält. Der Phosphoreszenzbelag befindet sich mindestens auf den nichtabgedeckten Teilen des Bildschirms. Eine Ablenkschaltung erzeugt die notwendigen Ablenkfelder zur jeweiligen Verschiebung des Elektronenstrahls nach einer rasterförmigen Abtastbewegung. Wenn der Elektronenstrahl hellgetastet ist, beleuchtet er den Phosphoreszenzbelag in den nichtabgedeckten Teilen des Bildschirms bei der Abtastbewegung. Der Bildschirm läßt dann die Zeichen entsprechend diesen Bereichen erkennen.

Eine Intensitätssteuerung arbeitet synchron mit der Ablenkschaltung und tastet die Kathodenstrahlröhre aus, so daß nur ausgewählte Balkenfelder, Linien oder Zeichenfelder jeweils gleichzeitig dargestellt werden. Die Intensitätssteuerung tastet die Röhre in Abhängigkeit von Eingangssignalen entsprechend den darzustellenden Anzeigewerten dunkel, so daß auf dem Bildschirm eine Balkenanzeige dieser Anzeigewerte erfolgt. Diese Diagramme erscheinen in Form dehnbarer Anzeigebalken oder Anzeigelinien neben den zugehörigen festen »»ertskalen. Die Werte werden durch die jeweiligen Endstellungen der Anzeigebalken gegenüber den Wertskalen angegeben. . ·

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Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Skalen und die anderen feststehenden Zeichenelemente der Maske durch eine Elektrolumineszenz-Lichtquelle hinter der Maske beleuchtet. Die Lichtquelle hat öffnungen in Ausrichtung auf die iwaskenf enster entsprechend den Balkenfeldern und anderen Teilen des Anzeigefeldes, wo eine Änderung der Anzeige in Abhängigkeit von den darzustellenden Anzeigwerten erfolgt. Infolgedessen ist der Phosphoreszenzbelag dieser Balkenfelder oder dgl. in der oben beschriebenen Weise durch den Elektronenstrahl beleuchtet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen erläutert. Es stellen dar;

Fig. 1 eine Stirnansicht einer Kathodenstrahlröhre nach der Erfindung,

Fig. 2 eine teilweise aufgebrochene perspektivische Ansicht der Kathodenstrahlröhre nach Fig. 1,

Fig. 3 ein Blockschaltbild des Anzeigegeräts nach der Erfindung,

Fig. 4 verschiedene tfellenformen zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 3,

Fig. 5 eine auseinandergezogene perspektivische

Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform einer Kathodenstrahlröhre nach der Erfindung und

Fig. 6 einen Schnitt der Röhre nach Fig. 5.

Das in Fig. 1 der Zeichnungen dargestellte Anzeigegerät ermöglicht die darstellung von drei Balkenfeldern jeweils mit einem dehnbaren, einen Anzeigewert darstellenden Anzeigebalken und mit einer zugehörigen Anzeigeskala. Die

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Darstellung erfolgt auf dem Bildschirm 10a einer Kathodenstrahlröhre 10. Die auf dem Bildschirm 10a in einem Einzelfall dargestellten Informationswerte sind schraffiert eingezeichnet. Die übrigen Zeichenelemente, die mit dem üerät dargestellt werden können, sind lediglich gestrichelt eingezeichnet. Diese gestrichelten Linienabschnitte sind nur latent vorhanden und für einen Beobachter nicht sichtbar. Zur Vereinfachung der Darstellung sind im Rahmen des gezeigten Anzeigegeräts nur drei Balkenanzeigen A, B, G gezeigt, deren erste die obere Hälfte des Bildschirms 10a einnimmt, während sich die letzteren in der unteren Schirmhälfte befinden. In der Praxis kann die Darstellung noch viel umfangreicher sein. In einem bestimmten Zeitpunkt können jeweils nur eine oder/alle Balkenanzeigen -A, B, C dargestellt werden. Im Rahmen der Beschreibung ist die Darstellung der Balkenanzeige A ausgewählt.

Die Balkenanzeige A umfaßt ein Balkenfeld 16 und eine zugehörige Wertskala 18. Das Balkenfeld 16 stellt den Flächenbereich dar, innerhalb dessen ein Anzeigebalken 20 in vertikaler Richtung ausgedehnt oder zusammengeschoben werden kann. Die Wertskala umfaßt Skalenstriche und eine Gruppe von Wertangaben, die die Zahlenwerte für die jeweiligen Meßwerte angeben. Die Aertskala 18 kann bspw. eine Temperatur anzeigen. Der Skalenwert gegenüber der Oberkante 20a des Anzeigebalkens 20 gibt den jeweiligen Anzeigewert an, bspw, eine Temperatur von 120°C. Somit ermöglicht die

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Balkenanzeige A eine ähnliche Ablesung wie ein herkömmliches Thermometer.

Die Balkenanzeigen B und C sind ähnlich wie die Balkenanzeige A aufgebaut. Dazu gehören jeweils Eftkenfeider 21 und 22 sowie Wertskalen 23 und 24. Da im Rahmen der Erläuterung innerhalb der Balkenanzeigen B und C keine Anzeige erfolgt, sind sie lediglich gestrichelt eingezeichnet, und innerhalb der Balkenfelder 21 und 22 keine Anzeigebalken vorhanden.

Die in Fig. 2 dargestellte Röhre 10 ist einer handelsüblichen Kathodenstrahlröhre ähnlich. Im Unterschied ist lediglich eine l^aske 26 auf der Innenfläche des Bildschirms 10a vorhanden. Diese Maske wird vorzugsweise vor Aufbringung der Phosphoreszenzschicht auf den letzteren eingebracht. Die Baske 26 besteht aus einem undurchsichtigen Farbniederschlag. Normalerweise ist dieser Niederschlag sehr dünn. Zur Verdeutlichung der Darstellung ist die Dicke dieses Niederschlags maßstäblich übertrieben.

Die Maske 26 besitzt Fensterauschnitte 30 und 31» in denen der Bildschirm 20a freiliegt. Die Fensterausschnitte 30 entsprechen den Balkenfeldern 16, 21 und 22 der Fig. 1, die Fensterausschnitte 31 den Skalenfeldern 18, 23 und Eine herkömmliche Phosphoreszenzbeschichtung 32 ist mindestens auf den nichtabgedeckten Bereichen des Bildschirms 10a niedergeschlagen, d.h. den durch die Fensterausschnitte 30 und 31 freiliegenden Bereichen. Es ist jedoch nicht schädlich, wenn die Phosphoreszenzbeschichtung die gesamte

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kann Maske 26 überdeckt. Da die Maske undurchsichtig ist,/die Phosphoreszenzbeschichtung 32 vor Absetzung der Maske 26 auf den Bildschirm 10a aufgebracht werden, insoweit die Phosphoreszenzbeschichtung durch die Bildung der Fensterausschnitte 30 und 31 nicht entfernt oder beschädigt wird. In anderer Hinsicht entspricht die Röhre 10 einer herkömmlichen Kathodenstrahlröhre.

Zu der Röhre 10 gehört eine Ablenkschaltung, die die notwendigen Ablenkfelder zur Verschiebung eines Elektronenstrahls 36 längs eines Abtastrasters ausgehend von der linken oberen Ecke des Bildschirms 10a erzeugt (Fig. 1). Einige Abtastlinien 38 des Rasters sind in Fig. 2 angegeben. Wenn der Elektronenstrahl 36 hellgetastet ist, und hin und zurück abgelenkt wird, beaufschlagt er durch die Fensterausschnitte 30 und 31 die Phosphoreszenzbeschichtung 32, so daß dieselbe zum Leuchten kommt. Dementsprechend sind auf dem Bildschirm 10a erleuchtete Linien und Schriftzeichen sichtbar, die durch die von dem Elektronenstrahl 36 abgetasteten Fensterausschnitte festgelegt sind. Wenn der Elektronenstrahl 36 auf die ^aske 26 auftrifft, ergibt sich selbstverständlich kein sichtbarer Einfluß auf den Bildschirm 10a.

Eine Ablenkschaltung 46 nach Fig. 3 erzeugt die rasterartigen Abtastlinien 38 (Fig. 2) innerhalb der Röhre 10. Die Ablenkschaltung 46 umfaßt einen Horizontal-Ablenkgeneratjaor 50 und einen Vertikal-Ablenkgenerator 52, die jeweils eine linear ansteigende Stufenwellenform erzeugen. Diese Wellenformen sind durch die Kurven 53 und 54 der Fig. 4 dargestellt. Die

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Ablenkgeneratoren 50 und 52 werden durch Signale von Teilern

55 und 56 gesteuert, die Ausgangstaktimpulse eines Oszillators 57 zählen. Die Ausgangsspannungen der Generatoren 50 und 52 liegen jeweils über Verstärker 58 und 60 an dem Horizontal- bzw. Vertikaleingang eines Strahlablenkmagneten 62 der Röhre 10 an. Selbstverständlich kann der Strahl erforderlichenfalls auch in anderer Weise abgelenkt werden, bspw. durch elektrostatische Ablenkung.

Die Ablenkgeneratoren 50 und 52 sind herkömmliche Digital-Analog-Wandler, die auf die Zählimpulse der Teiler 55 und

56 ansprechen. In dem Maße, wie der Zählstand des Teilers 55 ansteigt, steigt auch allmählich die Spannung des Generators 50 gemäß Fig. 4- an. Dies führt entsprechend zum Aufbau eines Horizontal-Ablenkfeldes, welches den Elektronenstrahl über den Bildschirm 10a unter Bildung einer horizontalen Abtastlinie 38 verschiebt. Entsprechend nimmt der Ausgang des Generators 52 mit dem Zählstand des Teilers 56 nach Fig. 4 zu und bewegt den Elektronenstrahl schrittweise nach unten, so daß nacheinander und untereinander die Abtastlinien 38 ausgezogen werden (Fig. 2).

Damit entspricht ein Zähldurchgang des Teilers 25 einer horizontalen Ablenkung des Strahls 36, während ein Zähldurchgang des Teilers 56 einer vertikalen Strahlablenkung entspricht. Zusammen liegen die beiden Zählstände den Auftreffpunkt des Elektronenstrahls 36 - bei Helltastung auf dem Bildschirm 10a fest.

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Steuer

Eine Intensität^ tufe 48 bewirkt dann eine Ein- und Austastung des Elektronenstrahls 36 in Abhängigkeit von den Ablenkfeldern der Ablenkschaltung 46, damit auf dem Bildschirm 10 die entsprechenden Anzeigewerte auf den gewünschten Anzeigefeldern erscheinen. Somit erfüllt die Steuerstufe 48 zwei Aufgaben. Zunächst wählt sie eine bestimmte Balkenanzeige oder mehrere Balkenanzeigen aus der zur Verfügung stehenden Feldergruppe zur Darstellung aus. Dies erfolgt durch Austastung des Elektronenstrahls 36, wenn derselbe auf die Phosphoreszenzbeschichtung 32 in solchen Fensterausschnitten 30 und 31 auftrifft, die nicht darzustellenden Balkenanzeigen B und C entsprechen. Sodann steuert die Steuerstufe 48 durch eine ähnliche wahlweise Austastung den Pegel oder Anzeigewert eines jeden zur Darstellung kommenden Anzeigebalkens, z.B. die Höhe der Oberkante 20a des Anzeigebalkens 20 auf der Balkenanzeige A (Fig. 1).

Im einzelnen enthält die Steuerstufe 48 einen herkömmlichen Decoder 70, der für die Abfühlung eines bestimmten Zählstandes des Teilers 56 eingestellt werden kann. In Abhängigkeit davon gibt der Decoder 70 Austastsignale über einen Summierverstärker 72 an die Intensitätssteuerstufe der Röhre 10, damit die Röhre nur bestimmte Zeichen aus der durch die Maske 26 bereitgehaltenen Zeichengruppe darstellt. Der Pfeil innerhalb des Decoders 70 zeigt an, daß der Decoder für die Signalaussendung an den Verstärker 70 auf einen bestimmten Zählsband entsprechend einem darausteilenden Zeichen einsbeLlbar ist. Da der Teiler 56 ©ntspre-

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chend der vertikalen Strahlablenkung zählt, trifft der Elektronenstrahl 36 - im Falle der Helltastung - für einen bestimmten Zählstand in einer bestimmten vertikalen Höhe auf die Maske 26 (bzw. die Phosphoreszenzbesehichtung 32). Somit tastet der Decoder 70 in Abhängigkeit von ausgewählten Zählstanden des Teilers 56 die Röhre 10 hell und dunkel, jeweils in geeigneten Zeitpunkten des Abtastrasters, so daß der Strahl 36 nur solche Fenster- ausschnitte 30 und 31 erleuchtet, die die für die Darstellung ausgewählten Anzeigebalken und Wertskalen festlegen.

Im Rahmen des vorliegenden Ausführungsbeispiels bleibt der Bildschirm 10a unterhalb der gestrichelten horizontalen Linie71 unmittelbar unter der Balkenanzeige A ausgetastet. ils sei angenommen, daß ein Zählstand "a" (Fig. 4) des Teilers 56 der betreffenden horizontalen Abtastlinie 38 entspricht, die mit der Linie 71 übereinstimmt. Deshalb wird der Decoder ?0 auf diesen Zählstand "a" eingestellt. Beim Auftreten dieses Zählstandes gibt der Decoder 70 an die Röhre 10 ein Austastsignal, dessen Wellenform durch die Kurve 73 der Fig. M- angegeben wird. Danach dauert dieses Austastsignal bis zum Ende der Strahlablenkperiode. Der Strahl 36 beaufschlagt somit keinen Punkt unterhalb der Linie 71 (Fig. 2), so daß die gesamte untere Hälfte des Bildschirms 10a gemäß Fig. 1 dunkel bleibt, d.h. die Röhre ist für diesen unteren Bereich ausgetastet.

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Wenn andererseits die Balkenanzeige B oder C zur Darstellung ausgewählt ist, wird der Decoder 70 in der Weise auf den Zählstand des Teilers 56 eingestellt, daß er während derjenigen Periodenabschnitte ein Austastsignal abgibt, wo der Elektronenstrahl 36 den Bereich oberhalb der Linie 71 abtastet.

Im Rahmen der Fig. 3 und 4· liegen die darzustellenden Anzeigewerte für die Anzeigebalken in Form von Analogspannungen oder diskreter Digitalwerte an der Ablenkschaltung 4-8 über eine Gruppe von Torschaltungen 74- an, die einen internen Decoder einschließen. In der dargestellten Ausführungsform sind diese Eingänge mit A, B und C entsprechend den zugeordneten Balkenanzeigen gekennzeichnet. Bei einem tatsächlich ausgeführten Gerät können selbstverständlich noch mehr Eingänge mit entsprechenden Torschaltungen vorhanden sein. Die Torschaltungen 74 werden jeweils selektiv durch Signale der Decoder 70 und 76 vorbereitet, damit das gewünschte Eingangssignal wirksam wird, wenn eine bestimmte Balkenanzeige zur Darstellung ausgewählt ist.

Der Decoder 76 ist ebenso wie der Decoder 7Q&lß herkömmliche logische Matrixschaltung aus Und- und Oder-Schaltungen oder entsprechenden ähnlichen logischen Schaltstufen aufgebaut, die den jeweiligen .Zählstand des Teilers 55 abfühlen. Ein bestimmter Zählstand entspricht einer hori-

V,

zontalen Ablenkstellung des Elektronenstrahle. Die Decoder

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70 und 76 erfassen jeweils den Zählstand der Teiler 56 und 55 entsprechend einer Strahlstellung unmittelbar am linken .Rand eines jeden für die Darstellung ausgewählten Anzeigebalkens. Wenn also ein bestimmter Anzeigebalken dargestellt werden soll, geben die Decoder 70 und 76 zwei entsprechende Signalspannungen an die Torschaltungen 74 ab. Daraufhin lassen die Torschaltungen 74 in Abhängigkeit von diesen Signalspannungen den entsprechenden Eingangswert, bspw. für die A-Balkenanzeige durchgehen. Infolgedessen ist die Wirksamkeit des entsprechenden Eingangssignals sichergestellt, wenn der Strahl 36 den Fensterausschnitt 30 für die fragliche Balkenanzeige abtastet.

Nach den Fig. 1 und 3 erfassen also zur Darstellung der Balkenanzeige A die Decoder 70 und 76 Zählstände entsprechend einer Strahlstellung im Punkte P an der linken oberen Ecke des Balkenfeldes 16. Signale der Decoder machen die Torschaltungen 74 durchlässig, so daß das A-Eingangssignal in diesem Zeitpunkt durchlaufen kann. Die Wellenform des A-Eingangssignals ist als Kurve 78 in Fig. 4 angegeben. Dieses Signal dauert mindestens für das Zeitintervall, das der Elektronenstrahl 36 zur Abtastung des Fensterausschnitts 30 für das Balkenfeld A braucht.

£ar\

Die Ausgangsspannung/der Torschaltung 74 beaufschlagen einen Pegelvergleicher 80, der Ausgangssignale des Vertikal-Ablenkgenerators 52 erhält. Der Pegelvergleicher 80 vergleicht das A-Eingangssignal mit dem Ausgangssignal des Vertikal-Ablenkgeneratore.52. Solange die Ausgangsspannung des Ablenkgenerators 52 kleiner als die A-Eingangsspannung

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ist, gibt der Pegelvergleicher 80 ein Gleichspannungs-Austastaignal über eine normalerweise auf Durchlaß gestellte Torschaltung 82 an den Summierverstärker 72 ab. Solange die Torschaltung 82 auf Durchlaß gestellt ist, tastet dieses Signal den Elektronenstrahl der Röhre 10 aus.

Im Rahmen des beschriebenen Ausführungsbeispiels ist die Ausgangsspannung des Ablenkgenerators 52 während einer Intervalldauer vom Beginn der Abtastperiode bie zum Auftreten des "d"-Zählstandes kleiner als die A-Eingangsspannung. Infolgedessen gibt der Pegelvergleicher 80 während dieses ZeitIntervalls ein Austastsignal gemäß der Kurve 84 in Fig. 4 ab. Von diesem Zeitpunkt Jedoch überschreitet die Ausgangsspannung des Ablenkgenerators 52 die Α-Eingangsspannung, so daß das Signal des Pegelvergleichers 80 auf den Nullwert während der restlichen Dauer der Abtastperiode absinkt.

Nach Fig. 4 liegt während des Intervalls zwischen den Zählständen "d" und "a" keine Austastspannung an der Röhre 10 an. Infolgedessen streicht der Elektronenstrahl 36 vorwärts und rückwärts in der Gesamtlänge über die Üasterlinien 38 nach Fig. 2. Die Phosphoreszenzbeschiehtung innerhalb des FensterausSchnitts 30 wird im Bereich der Abtastlinien 38 erhellt, so daß der Anzeigebalken 20 auf dem Bildschirm 10a erscheint (Fig. 1). Die oberste Abtästlinie 38 dieses Balkens stimmt mit dem "d"-Zählstand überein und legt damit die Oberkante 20a des Anzeigebalkens 20 fest (Fig. 1).

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In dem Maße, wie sich das Α-Eingangssignal ändert, wirkt sich dieses in einer Verschiebung des Kreuzungspunktes zwischen den Wellenformen 54 und 78 aus. Dem entspricht eine entsprechende Verschiebung der Oberkante des Anzeigebalkens 20. Wenn bspw. die Kreuzungsstelle bei einem späteren Zählstand, etwa "d^MI auftritt, trifft der Elektronenstrahl 36 hei der Abtastung weiter unten innerhalb des Fensterausschnitts 30 auf die Fhosphoreszenzbeschichtung, d.h. im Bereich der dritten Abtastlinie 38 in Fig. Folglich wird die Oberkante 20a des Anzeigebalkens 20 um denselben Betrag nach unten verschoben.

Wenn das Signal des Pegelvergleichers 80 unmittelbar zu der Intensitätssteuerstufe der Köhre 10 nach Erreichen des "d"-Zählstandes geführt würde, würden die Teile der Wertskala 18 oberhalb der Oberkante 20a auf dem Sichtfeld nicht erscheinen. Denn der Fegelvergleicher 80 würde ein Austastsignal entsprechend der vollständigen Breitenabtastung des Bildschirms 10a abgeben. Oft wird es jedoch gewünscht, die gesamte Wertskala der ausgewählten Balkenanzeige, bspw. die Wertskala 18 in Fig. 1, unabhängig von dem jeweiligen Anzeigwert des Anzeigebalkens darzustellen. Infolgedessen ist der Decoder 76 in Fig. 3 einstellbar. Die Einstellung erfolgt so, daß er auf bestimmte Zählstände des Teilers 55 anspricht und entsprechend ein Sperrsignal an die Torschaltung 82 abgibt, wodurch die Austastsignale des Pegelvergleichers 80 unterbrochen werden, wenn der Elektronenstrahl 36 die Fensterausschnitte 31 in Fig. 2 abtastet.

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Somit wird der Decoder 76 im Sinne einer Anlegung von Sperrsignalen an die Torschaltung 82 in geeigneten Zeitpunkten eingestellt, damit die fiöhre 10 ausgetastet wird, wenn der Elektronenstrahl 36 Fensterausschnitte 30 und 31 anderer Balkenanzeigen zur Hechten oder zur Linken der ausgewählten Balkenanzeige abtastet.

Im Rahmen des erläuterten Ausführungsbeispiels erfaßt der Decoder 76 einen "f"-Zählstand des Teilers 55» welcher solchen Punkten einer jeden horizontalen Attastlinie entspricht, die in Fig. 1 durch eine gestrichelte Linie 86 zwischen dem Balkenfeld 16 und der Wertskala 18 angegeben sind. Der Decoder 76 gibt dann ein Sperrsignal an die Torschaltung 82, welches das Austastsignal vonseiten des Pegelvergleichers 80 unterbricht. Infolgedessen hat das Ausgangssignal der Torschaltung 82 eine Wellenform 88 in Fig. 4-, Die Wellenform 84 dauert vom Beginn einer Abtastperiode bis zum "d"-Zählstand, so daß das Austastsignal vonseiten der Torschaltung 82 für den Verstärker 72 jeweils während des ersten Teils einer jeden horizontalen Abtastbewegung des Elektronenstrahls 36 dauert. Mit Erreichen des "f"-Zählstandes fällt dieses Signal auf den Nullwert für den Rest jeder horizontalen Abtastlinie.

Infolgedessen ist die Röhre 10 während eines Zeitintervalls entsprechend dem Teil jeder horizontalen Abtastlinie zur Linken der Linie 86 ausgetastet, so daß keine sichtbare Darstellung des gestrichelten Abschnitts des Balkenfeldes

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16 in Fig. 1 erfolgt. Während des restlichen Teils jeder horizontalen Abtastlinie ist jedoch die ftöhre 10 hellgetastet, so daß in der Wertskala 18 die Skalenstriche und Skalenwerte auf der rechten Seite der Linie 86 angezeigt werden.

La keine weiteren Balkenanzeigen auf einer Seite der Balkenanzeige A vorhanden sind, wird die Torschaltung 62 zu anderen Zeitpunkten nicht gesperrt. Wenn jedoch die Balkenanzeige C ausgewählt wäre, würde der Decoder 76 an die TorSchaltung 82 während solcher Zeitintervalle einer jeden horizontalen Abtastlinie des Elektronenstrahls Sperrsignale abgeben, wo die Fensterausschnitte 30 und 31 der Balkenanzeige B und der Fensterausschnitt 31 der Balkenanzeige C abgetastet werden.

Die Fig. 5 und 6 zeigen eine Kathodenstrahlröhre 90 nach einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung. Dieselbe besitzt eine bleibende sichtbare .anzeige aller festen Elemente, wie Wertskalen, Koordinatengitter, usw., ohne daß hierfür ein Elektronenstrahl 36 benutzt wird. Infolgedessen ist eine Modulation des Ausgangssignals des I'egelvergleichers 80 nicht erforderlich.

Lie itöhre 90 stimmt mit der Höhre 10 der Fig. 1 mit der ausnähme überein, daß eine Elektrolumineszenz-Lichtquelle 92 die Aiaske 93 auf der Innenseite des Bildschirme 9üa überdeckt. Die Lichtquelle 92 ist durch ein Bindemittel mit der Maske 93 verbunden, und die elektrischen

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Anschlußleiter 96 sind durch das £jade der Höhre 90 ausgeführt, indem sich die Elektronenstrahlquelle befindet. Die Maske 95 ist der kaske 26 gleich, so daß die üöhre 90 eine gleiche Anzeige wie die itöhre 10 liefern kann.

In der Lichtquelle 92 sind Ausschnitte 98 vorgesehen, die mit den Fensterausschnitten 99 der äaske 95 io. Deckung liegen, welche veränderliche Teile der Daretellung liefern. In der lichtquelle 92 befinden sich gegenüber den Fensterausschnitten 100 der Maske 95 zur Fest- . legung der Aertskalen keine Ausschnitte. Wenn deshalb die Lichtquelle 92 erleuchtet und das Gerät in Betrieb ist, beleuchtet die Lichtquelle unmittelbar die festen Teile der .anzeige, d.h. die okalenstriche und -werte, während der Elektronenstrahl durch den einen oder anderen Ausschnitt 98 tritt und dadurch die veränderbaren Teile der Darstellung in der oben beschriebenen fteise erleuchtet.

Die Lichtquelle 92 kann selbstverständlich in Abschnitte unterteilt sein, so daß die entsprechenden Abschnitte für verschiedene Balkenanzeigen gesondert eingeschaltet werden können. In diesem Fall kann der Abschnitt^ entsprechend der ausgewählten Balkenanzeige rechtzeitig durch Signale der Decoder 70 und ?6 eingeschaltet werden, wie dies für die Torschaltungen 7^- erfolgt, üomit ist nur die Wertskala für die ausgewählte Balkenanzeige

sichtbar. —4

BAD ORIGINAL

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Das Gerät nach der Erfindung ermöglicht auch die Darstellung horizontal ausgerichteter Anzeigebalken. Hierzu ist lediglich eine entsprechende Ausrichtung der verschiedenen Fensterausschnitte der Maske 26 in horizontaler dichtung und eine entsprechende Neuordnung der Aertskalen erforderlich. Für horizontale Anzeigebalken werden die Pollen der Decoder 70 und 76 vertauscht.

Auch komplizierte otrichanzeigen und andere Darstellungen können mit dem Gerät der Erfindung verwirklicht werden. Hierfür sind lediglich Decoder mit einer grösseren Anzahl logischer Schaltelemente erforderlich, damit die notwendigen Austastsignale für die Aus- und Einschaltung des Elektronenstrahls zeitrichtig zur Verfügung stehen, damit unerwünschte Teile der jeweiligen Anzeigesymbole ausgelöscht bleiben. Der Logikaufbau des Decoders erfolgt in herkömmlicher A'eise.

Im Rahmen des erläuterten Geräts kann man eine feste Ausschaltstufe für die Vertikalabtastung für den Verstärker 60 anstelle des Decoders 70 vorsehen, damit die nichtbenötigte Hälfte der Röhre 10 ausgetastet bleibt. Diese Ausschaltstufe verhindert, daß der Elektronenstrahl 36 unterhalb oder oberhalb der Linie 71 der Fig. 2 abgelenkt wird, jeweils in Abhängigkeit davon, welche Balkenanzeige A oder B und G dargestellt werden soll. Die Austast-üteuerstufe 48 ist dann nur zur Austastung des Elektronenstrahls 36 in geeigneten Zeitpunkten einer

jeden horizontalen Abtastlinie erforderlich. 109845/U66

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Die vorstehende Beschreibung zeigt, daß das Anzeigegerät nach der Erfindung eine sich schnell ändernde Anzeige von Schriftzeichen, Anzeigemarken, Skalen und dgl. liefert. Die Anzahl und Formgebung der festen Schriftzeichen und Linien für die Darstellung ist nicht nur auf solche begrenzt, die auf der Maske 26 aufgezeichnet werden können. Die zur Darstellung gebrachten Anzeigebalken und Schriftzeichen sind kontrastreich und deutlich abgegrenzt, da sie durch die Ausschnitte der Maske 26 in horizontaler Richtung und durch die jeweilige Abtastlinie 38 in vertikaler Richtung begrenzt sind. Da die Schriftzeichen unmittelbar auf dem Bildschirm 10a angeordnet sind, ergeben sich keine Verzerrungen infolge Parallaxe.

Das Gerät nach der Erfindung ist auch insofern von überraschendem Vorteil, als nur eine einfache »asterartige Abtastung zur Darstellung der kompliziertesten Skalen und Zeichen erforderlich ist. Deshalb kommt man mit einer einfachen Ablenkschaltung aus, die auch wirtschaftlich ist sowohl hinsichtlich der Herstellungskosten als auch des Leistungsverbrauche. Der Elektronenstrahl bewegt sich mit vergleichsweise geringer Geschwindigkeit gegenüber herkömmlichen Schriftzeichengeneratoren, die jedes einzelne Bildzeichen ausziehen. Infolgedessen liefert das Gerät nach der Erfindung eine helle leicht lesbare Darstellung mit gleichbleibender Tönung und Intensität.

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Claims

Patentansprüche

1. Anzeigegerät mit einer Anzeigefläche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Maske (26) mit öffnungen zur Darstellung einer Reihe von Zeichen auf der Anzeigefläche (1Oa), ein Erregerelement (36) zur Sichtbarmachung der nichtabgedeckten Felder der Anzeigefläche sowie für das Erregerelement eine Steuerstufe (4-8) vorgesehen sind, die das Erregerelement nur für bestimmte Teile der nichtabgedeckten Felder wirksam · werden läßt.

2. Anzeigegerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Beleuchtungseinrichtung (92) zur Beleuchtung ausgewählter Teile der nichtabgedeckten Felder, damit dieselben unabhängig von dem Erregerelement sichtbar sind.

3. Anzeigegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstufe (4-8) auf Eingangssignale, die anzuzeigenden Werten entsprechen, anspricht und das Erregerelement in Abhängigkeit von diesen Eingangssignalen steuert, so daß es nur für bestimmte 'J-'eile der ausgewählten, nichtabgedeckten Felder wirksam wird, die den Anzeigewerten entsprechen.

4-, Anzeigegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigefläche als Bildschirm (10a) einer Kathodenstrahlröhre (10) ausgebildet ist und daß der Bildschirm mindestens im Bereich der nichtabgedeckten Felder einen Phosphoreszenzbelag (32) trägt.

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5. Anzeigegerät nach Anspruch 4·, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtung als Elektrolumineszenz-Lichtquelle (92) ausgebildet ist, die nur bestimmte nichtabgedeckte Felder des Bildschirms überdeckt.

6. Anzeigegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß mit der Ablenkschaltung (46) für eine rasterartige Abtastung des Bildschirms-die Steuerstuf e (4-8) zur wahlweisen Austastung des Elektronenstrahls jeweils nur in ausgewählten Zeilen der nichtabgedeckten Felder verbunden ist, damit nur ausgewählte Zeichenteile der Zeichengruppe auf dem Bildschirm sichtbar werden.

7. Anzeigegerät nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstufe (48) eine Nachweisstufe (70) zur Erfassung der vertikalen Ablenkstellung des Elektronenstrahls und eine Nachweisstufe (76) zur Erfassung der horizontalen Ablenkstellung des Elektronenstrahls enthält, wobei beide Nachweisstufen jeweils Austastsignale mit Ausnahme derjenigen Einstellungen abgeben, wo der Strahl auf ausgewählte Teile der genannten Felder gerichtet ist.

8. Anzeigegerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstufe (48) außerdem eine auf Eingangssignale zur Darstellung von Anzeigewerten ansprechende Schaltstufe (80) enthält, die in Abhängigkeit von den Eingangssignalen die Röhre austastet, so daß der Elektronenstrahl nur in bestimmter^ den jeweiligen Anzeigewerten entsprechenden Bereichen der ausgewählten Bildfelder auf dem Bildschirm trifft, damit diese Bereiche eine graphische Anzeige der

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Jeweiligen Anzeigewerte liefern.

9. Anzeigegerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Beleuchtungseinrichtung für andere Bereiche der ausgewählten Bildfelder zur Darstellung von Skalenmarken für die Anzeigewerte vorgesehen ist.

10. Anzeigegerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstufe (80) als Pegelvergleicher für die Spannung der Eingangsignale mit der Spannung eines Ablenksignals ausgebildet ist, wobei der Pegelvergleicher Austastsignale abgibt, wenn die Spannung des Ablenksignals und die Spannung des Eingangesignals in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen.

11. Anzeigegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (26) mindestens einen Ausschnitt für einen dehnbaren Anzeigebalken (20) mit einer zugehörigen festen Anzeigeskala (18) aufweist und daß die Steuerstufe (48) in Abhängigkeit von einem Eingangssignal entsprechend einem veränderlichen Anzeigewert ein Steuersignal für den Elektronenstrahl derart abgibt, daß derselbe nur einen bestimmten Anteil des dehnbaren Balkenfeldes abtastet, welcher dem Anzeigwert der Skala entspricht.

12. Anzeigegerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstufe (48) eine Austaststufe für die Elektronenstrahlröhre umfaßt, damit entsprechend der wahlweisen Austastung des Elektronenstrahls nur ein Balkenfeld und

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die zugehörige Anzeigeskala auf dem Schirm angezeigt werden

13. Anzeigegerät nach Anspruch 11 oder 12,, dadurch gekeimzeichnet, daß die Elektrolumineszenz-Lichttpiellen (92) jeweils den Skalenfeldern (18) des Bildschirms gegenüber>stehen.

14. Anzeigegerät nach einem der Ansprüche 1T bis 13t durch gekennzeichnet, daß die Steuerstufe (48) eine Gruppe von Torschaltungen (74) für die Eingangssignale sowie Decoder (70, 76) zur Erfassung der Strahlsteilung enthält, welche jeweils eine bestimmte Torschaltung vorbereiten, wenn der Elektronenstrahl die dehnbaren Balkenfelder abtastet.

15· Anzeigegerät nach Anspruch 10 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Pegelvergleicher (80) jeweils das Ausgangssignal der Torschaltungen mit einem Ablenksignal vergleicht.

16. Anzeigegerät nach Anspruch I5» dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Steuerstufe (48) eine Modulationsschaltung (82) für das Steuersignal vorgesehen ist, die das Steuersignal in Abhängigkeit von Signalen vonseiten der anderen Ablenkschaltungen im Sinne einer Helltastung der Höhre steuert, wenn der Elektronenstrahl das Skalenfeld des Bildschirms übersteigt.

17. Anzeigegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Horizontal- und Vertikalablenkung der Kathodenstrahlröhre (10) ein Oszillator (57)

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mit einem nachgeschalteten ersten Teiler (55) für einen Horizontal—Ablenkgenerator (50) sowie mit einem nachgeschalteten zweiten Teiler (56) für einen Vertikal-Ablenkgenerator (52) vorgesehen ist und daß eine Strahlintensitäts-Steuerstufe (48) einen ersten Decoder (70)» der auf den Zählstand des zweiten Teilers (56) anspricht und ein=Steuersignal für die Röhre abgibt, wenn der zweite Teiler einen bestimmten Zählstand enthält, damit der Strahl den Fluoreszenzbelag nur in bestimmten Bereichen entsprechend ausgewähl-,

en ten Balken- und Skalenfeldern erregt, ein/zweite» Decoder

(76) in Anschaltung an den ersten Teiler (55)» eine Gruppe von Torschaltungen (74), die von Signalen der Decoder auf die verschiedenen Eingangskanäle entsprechend der Abtastbewegung des Elektronenstrahls eingestellt werden und an denen -Eingangssignale anliegen, einen Pegelvergleicher (80) zum Vergleich des Ausgangssignals des Vertikal-Ablenkgenerators (52) mit dem Ausgangssignal der Torschaltungen und zur Abgabe eines Helltastsignals für die Röhre, wenn bestimmte Eingangssignale und das Ausgangssignal des Vertikal-Ablenkgenerators zueinander in einem bestimmten Verhältnis stehen, und eine Torschaltung (82) zwischen dem Pegelvergleicher (80) und der Kathodenstrahlröhre (10) umfaßt, welche durch Signale des zweiten Decoders (76) im Sinne einer Unterbrechung des Steuersignals des Pegelvergleichers · gesteuert wird.

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