DE1901814B2 - Verfahren zur positionsbestimmung eines ueber den bildschirm eines computergesteuerten bildschirmgeraetes gefuehrten leuchtstiftes und anordnung zur durchfuehrung dieses verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Positions-

bestimmung eines über den Bildschirm eines computergesteuerten Bildschirmgeräts geführten Leuchtstiftes mittels eines auf dem Bildschirm erzeugten optisch sichtbaren Positionsmusters in Form eines aus vier Segmenten angedeuteten Rechtecks, von dem

zwei Seiten in Bildschirmzeilenrichtung liegen, und daß bei Uberquerung des Positionsmusters durch den Leuchtstift eine dem Positionsmuster zugeordnete Adresse in den Speicher des Computers übertragen wird, der zur Nachführung des Positionsmusters auf dem Bildschirm in Bewegungsrichtung des Leuchtstiftes dient.

Des weiteren betrifft die Erfindung eine Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Mit Hilfe eines Leuchtstiftes kann insbesondere graphische Information in einen Rechner eingegeben werden. Zu diesen» Zweck ist der Leuchtstift in der gewünschten Weise über den Schirm des Bildschirmgeräts zu führen. Dabei soll die Bewegungsspur des Leuchtstiftes punktweise koordinatenmäßig erfaßt werden.

Es ist bekannt, zur Erfüllung dieser Forderungen den Bildschirm mit horizontal dicht nebeneinanderliegenden Linien zu versehen. Jedesmal, wenn der Leuchistift eine dieser Linien schneidet, bestimmt eine Zeitgebersteuerung sowohl die jeweilige Linie als auch den Punkt auf der Linie, an dem die erwähnte Abfühlung auftrat.

Aus der US-Patentschrift 3 337 860 ist ein Bild-

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schirmsystem bekannt, das es gestattet, Lage und Geschwindigkeit eines »Lichtgriffels« auf der Bildschirmfläche zu bestimmen. Dabei wird ein Positionssymbol auf dem Bildschirm erzeugt, welches in etwa sine Ausdehnung der Lichtgriffelfläche hat: Es besteht aus einem zentralen Punkt, um den herum weitere, eine Rechteck-Fläche abgrenzende Punkte angeordnet sind. Je nach Lage der Lichtgriffelfläche zum Positionssymbol werden mehr oder weniger Positionssymbolpunkte erfaßt. Dadurch wird es möglich, Korrektursignale zum Nachführen des Positionssymbols bezüglich der Lage des Lichtgriffels zu erzeugen

Andere Systeme, die mit konzentrischen kreis- oder rechteckförmigen Mustern arbeiten, wurden ebenfalls vorgeschlagen. In allen diesen Fällen ist das Muster '5 (Positionsmuster) stationär, d.h., es ändert während der Leichtstiftbewegung nicht seine Lage. Die Anordnungen zur Positionsermittlung der Leuchtstiftspur sind bei allen diesen Systemen sehr komplex und erfordern extrem genaue und umfangreiche Schaltungen. Des weiteren ist zur Erzeugung und Auswertung der Positionsinformation ein großer Teil der Rechenzeit des Computers in Anspruch zu nehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein ver einfachtes Verfahren zur Positionsbestimmung einer Leuchtstiftspur anzugeben und eine Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Segmente des Positionsmusters ein aus Rasterpunkten bestehendes geschlossenes Rechteck bilden und daß bei Erfassung eines dieser Segmente durch einen aus dem Inncicu de;, Positionsmusters herausbewegten Leuchtstift ein erstes Signal erzeugt wird, das die wiederholte Erzeugung des oberen und unteren Segmentes dieses Positionsmusters auslöst, und daß bei erneuter Abtastung eines dieser beiden Segmente durch den Leuchtstift ein zweites Signal erzeugt wird, das die wiederholte Erzeugung des oberen Segmentes auslöst und daß bei fehlender Abtastung des oberen und unteren Segmentes durch den Leuchtstift ein Signal erzeugt wird, das die wiederholte Erzeugung des rechten Segmentes des Positionsmusters auslöst, und daß in Abhängigkeit davon, ob das dargestellte obere bzw. rechte Positionsmusters^gment erneut durch den Leuchtstift erfaßt wird oder nicht, eines von vier verschiedenen Signalen erzeugt wird, die: die vier verschiedenen Bewegungsrichtungen des Leuchtstiftes auf dem Bildschirm nach oben, rechts, unten und links angeben und daß dieses Signal zur Positionsmusternachführung derart verwendet wird, daß die Bezugsadresse des Positionsmusters, z.B. die Adresse einer seiner Ecken, modifiziert wird und daß die Modifizierung des Positionsmusters schneller abläuft als die maximal mögliche Bewegungsgeschwindigkeit des Leuchtstiftes und daß die Startposition des Positionsmusters, in das der Leuchtstift aufzusetzen ist, durch eine vorgegebene Anfangsbezugsadressc bestimmt wird.

Die erfindungsgemäße Anordnung zur Durchführung des Verfahrens mit Zählschaltungen für die r;isterförmige Strahlauslenkung einer Vergleicherschaltung zur Feststellung der Koinzidenz des Elektronenstrahls mit dem Positionsmuster, einem Positionsmustergenerator und mit einer Richtungserkennungsschaltung zur Erzeugung der die Bewegungsrichtung des Leuchtstiftes kennzeichnenden Signale ist in vorteilhafter Weise so ausgebildet, daß eine Mischschaltung vorgesehen ist, über welche die Ausgangssignalc des Rasterpunkt-Positionsmustergenerators und einei Anzeigedatenquelle dem Bildschirmgerät zufühibai sind, und daß im Positionsmustergenerator bei durch die Vergleicherschaltung bestimmte Koinzidenz der Elektronenstrahlposition mit den Adressen der Positionsmusterrasterpunkte unter Steuerung eines Rasterpunkttaktgebers und der Richtungserkennungsschaltung als eine von den Signalen des Leuchtstifte und eines Zeilenzählers betriebenen logischen Schaltung mit Folgeverknüpfung eines Modifizierung des Positionsmusters im Positionsmustergenerator aus führbar ist, und daß die die Bewegungsrichtung de Leuchtstiftes kennzeichnenden Signale einer Adreß· Schaltung zuführbar sind, durch die die Änderung dei Bezugsadresse des Positionsmusters entsprechend der Bewegungsrichtung des Leuchtstiftes vornehmbar is und daß eine Schaltung vorgesehen ist, durch die ausgebend von der ßezugsadresse die einzelnen Positionsmusterrasterpunktadressen an die Vergleicherschaltung lieferbar sind.

Eine vorteilhafte Weiterbildung dieser Anordnung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß in dem Positionsmustergenerator ein über die Vergleicherschaltung taktgesteuerter Zeilen- und Punktzähler zur Erzeugung des Positionsmusters vorgesehen sind, wobei die Ausgänge des Zeilenzählers für die in jeweils einer Zeile liegenden Positionsmustersegmente und die Ausgänge des Punktzählers für die Punktpositionen der senkrecht zu den Bildzeilen erscheinenden Positionsmustersegmente jeweils einem von vier UND-Gliedern zuführbar sind, auf deren andere Eingänge die die vier möglichen Bewegungsrichtungen des Leuchtstiftes senkrecht und parallel zu den Bildzeilen kennzeichnenden Signale derart zuführbai sind, daß am Ausgang eines ODER-Gliedes, dessen Eingänge die Ausgänge der UND-Glieder bilden, die Signale für die Modifizierung des Positionsmusters abnehmbar sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden nähei beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm zur Erläuterung der Funktionsweise des Leuchtstiftsystems

Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild für die Erzeugung eines Positionsmusters,

Fig. 3 ein detaillierteres Blockschaltbild eines ir Fig. 2 als Funktionsblock dargestellten Positionsmustergenerators und

Fig. 4 eine matrixförmige Aufstellung der Bild punkte eines Positionsmusters.

In Fig. 1 ist innerhalb des Blocks 1 das Positionsmuster in seiner ursprünglichen Form mit seinen viei Seitenlinien dargestellt. Der Leuchtstift ist innerhalt dieses Positionsmusters aufzusetzen. Bewegt er sich über das Positionsmuster hinweg, so wird beim Überqueren einer seiner Seitenlinien ein Signal erzeugt Dieses Signal löst eine Modifizierung des Positions musters dahingehend aus, daß nur noch die obere unc uii'-cre Seitenlinie, so wie es in Block 3 gezeigt wird dargestellt werden. Die beiden jetzt fehlenden senkrechten Seitenlinien sind gestrichelt dargestellt. DU Modifizierung des Positionsmusters erfolgt so schnell daß angenommen werden kann, der Leuchtstift habe sich in dieser Zeit kaum weiterbewegt. Wird durcl ihn eine der beiden Seitenlinien des modifizierten Positionsmusters abgetastet, so wird wiederum ein Signa erzeugt, welches eine nochmalige Modifizierung de? Positionsmusters auslöst. Gemäß Block 4 wird danr

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nur noch die obere Seitenlinie angezeigt.

Andernfalls, also bei nicht erfolgter Abtastung einer der beiden Seitenlinien gemäß Block 3, wird kein Abtastsignal erzeugt und eine Modifizierung des Positionsmusters gemäß Block 7 vorgenommen. In diesem Falle wird nur noch die rechte Seitenlinie angezeigt. Eine erneute Abtastung des Positionsmusters nach Block 7 führt zu der Aussage, ob der Leuchtstift nach links bewegt wird - in diesem Falle wurde kein Abtastsignal erzeugt -, oder nach rechts bewegt wurde - in diesem Falle wurde ein Abtastsignal erzeugt. Entsprechendes gilt auch für das im Block 4 dargestellte modifizierte Positionsmuster: das Fehlen eines Abtastsignals deutet darauf hin, daß der Stift nach unten, das Auftreten eines Abtastsignals deutet an, daß der Stift nach oben bewegt wurde.

Auf diese Art und Weise kann festgestellt werden, in welcher Richtung sich der Leuchtstift über das Positionsmustcr hinaus bewegte (nach oben, nach unten, nach rechts oder nach links).

Die diesen Bewegungsrichtungen des Leuchtstiftes entsprechenden Signale werden von Funktionsblökken 9,8,6 und 5 verarbeitet. Im Anschluß daran wird eine Nachführung des Positionsmusters in der Bewegungsrichtung des Leuchtstiftes über den mit 10 bezeichneten Funktionsblock erfolgen.

In Fig. 2 ist das Blockschaltbild für die Erzeugung des Positionsmusters gezeigt. Das Positionsmuster wird auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre 20 dargestellt. Die Ablenkjoche der Kathodenstrahlröhre erhalten ihre Information über horizontale bzw. vertikale Ablenkverstärker 26, 28 und die dazugehörigen Digital-Analog-Wandler 22, 24. Die auf dem Schirmbild darzustellende Information wird von einer Video-Signalquelle 57 einem Video-Mischer 30 zugeführt, dessen anderer Eingang die Signale zur Erzeugung des Positionsmusters auf der Leitung 56 aufnimmt. Das Positionsmuster wird vom Positionsmustergenerator 32 erzeugt, der in Fig. 3 noch ausführlicher beschrieben wird. Der Punkttaktgeber 34 liefert die Signale zur Erzeugung eines punktrasterförmigen Bildes auf dem Bildschirm. Diese Signale werden dem Positionsmustergenerator über die Leitung 35 und einem Punktzähler 36 zugeführt. Dieser Punktzähler 36 führt die Zählung der für eine Zeile benötigten Punkte durch. Das Rücksetzsignal des Zählers 36 wird auf den Zeilenzähler 38 und den X-Ablenkverstärker 28 gelegt. Der Ausgang des Zeilenzählers 38 führt zum V-Ab'^nkverstärker 26. Auf diese Art und Weise wird über den Punktzähler 36 und den Zeilenzähler 38 ein punktförmiges rechtwinkliges Positionsmuster auf dem Bildschirm erzeugt. Der Stand dieser Zähler ist kennzeichnend für die Positionen des Elektronenstrahls auf dem Bildschirm. Aus diesem Grunde sind die Ausgänge dieser beiden Zähler 36 und 38 mit einem Vergleichsregister 40 verbunden. An das Vergleichsregister 40 ist auch der Funktionsblock 42 angeschlossen, der die Adressen der Positionsmusterpunkte zur Verfügung stellt. Im Vergleichsregister 40 wird ein Vergleich der Position des Elektronenstrahls mit den Adressen der für die Darstellung des Positionsmusters erforderliche» Bildpunkte vorgesehen. Bei Gleichheit beider Positionen werden X- bzw. Y-Vergleichssignale erzeugt und über die Leitungen 44 und 45 dem Positionsmustergenerator 32 zugeführt. Die Signale A, B, C und D auf den Leitungen 46, 48, 50 und 52 bestimmen, in welcher Art und Weise das Positionsmuster modifiziert werden soll. Zu einer bestimmten Zeit ist nur eines dieser vier Signale präsent. Beim Auftreten eines /!-Signals wird das gesamte Suchmustcr, so wie es im Block 1 der Fig. 1 gezeigt ist, dargestellt. Ein B-Signal auf der Leitung 48 bedingt eine Modifikation des Positionsmusters, wobei nur die obere und untere Seitenlinie dargestellt wird (Block 3 in Fig. 1). Durch das C-Signal auf der Leitung 50 wird nur die obere Seite des Positionsmusters angezeigt (Block 4 in Fig. 1). Ein D-Signal auf der Leitung 52 hingegen bewirkt,, daß nur die rechte vertikale Seitenlinie des Positionsmusters erscheint. Die Impulse auf der Aus gangsleitung 54 des Positionsmustergenerators 3i! werden auf das UND-Glied 64 geführt. Sie bewirken,

■5 daß alle jene Abtastsignale des Leuchtstiftes ignoriert werden, die nicht zu dem Positionsmuster gehören. Die Signale zur Darstellung des Positionsmusters wer · den auf der Leitung 56 dem Video-Mischer 30 zugeführt. Dort erfolgt ein Mischen der Positionsmustersignale mit anderen Anzeigedaten.

Der Leuchtstift ist durch den Block 60 dargestellt. Er enthält einen einfachen Photodetektor, der beim Abtasten eines leuchtenden Punktes oder einer leuchtenden Linie auf denn Bildschirm über den Schaltkreis 62 zur Lichtanzeige einen Impuls abgibt. Dieser Impuls wird auf das UND-Glied 64 geführt. Das UND-Glied 64 gibt dann ein Ausgangssignal ab, wenn der Leuchtstiftimpuls eine Linie des Positionsmusters erfaßt. Dieses Ausgaagssignal wird auf die Verriegelungsschaltung 66 und das UND-Glied 80 gegeben. Das Setzen der Veiriegelungsschaltung 66 bedeutet, daß der Leuchtstift <»0 eine Linie des Positionsmusters erfaßt hat. Das Ausgangssignal der Verriegelungsschaltung 66i wird dem UND-Glied 70 zugeführt, auf dessen anderen Eingang der Rücksetzimpuls des Zeilenzählers gegeben wird. Das UND-Glied 70 arbeitet auf einen Ringzähler 72, der sich normalerweise in seinem Rücksetzzustand befindet. Beim Auftreten eines Ausgangssignais vom UND-Glied 70 schaltet dieser Zähler eine Postion nach rechts, wobei das B-Signal auf der Leitung 48 erzeugt wird. In seinem Rücksetzzustand erzeugt dieser Zähler ein A-Signal auf der Leitung 46. Es wird dazu benutzt, um dem Positionsmustergenerator32 anzuzeigen, daß alle vier Seiten des Positionsmusters darzustellen sind. Das B-Signal hingegen bedingt, daß das Positionsmustei wie in Block 3 von Fig. 1 zu modifizieren ist. Dieses B-Signal wird auch dem UND-Glied 80 zugeführt, dessen anderer Eingang von der Ausgangsleitung 65

des UND-Gliedes M gebildet wird. Das UND-Glied 80 gibt dann ein Ausgangssignal ab, wenn der Leuchtstift die obere oder untere Seitenlinie des Suchmuster! erfaßt. Dadurch wird die Verriegelungsschaltung 82 gesetzt. Andernfalls verbleibt die Verriegelungsschal-

tung 82 in ihrem lückgesetzten Zustand.

Sobald das UNE'-Glied 70 ein weiteres Ausgangssignal auf den Ringzähler 72 gibt, wird das B-Signa auf der Leitang 4P beendet und ein Signal auf dei Leitung 78 erzeugt Die jeweils zweiten Eingänge dei

UND-Glieder 84 und 86 werden von den Ausgangs leitungen der Verrisgelungsschaltung 82 gebildet. So bald sich die Verriegelungsschaltung 82 im Ein-Statu! befindet, erzeugt dis UND-Glied 86 auiE der Leitunj 50 ein C-Signal. Dieses wird dem Positionsmusterge

nerator 32 zugeführt, wodurch das Positionsmustei auf die obere Seitenlinie modifiziert wird (Block 4 ii Fig. 1). Sobald sicri die Verriegelungsschaltung 82 in Aus-Status befindet, erzeugt das UND-Glied 84 eil

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D-Signal auf der Leitung 52. Dieses Signal zeigt dem Positionsmustergenerator 32 an, daß nur die rechte Seitenlinie des Positionsmusters (Block 7 in Fig. 1) darzustellen ist. Ein Ausgangssignal des UND-Gliedes 84 wird dem UND-Glied 88 zugeführt, auf dessen zweiten Eingang das Leuchtstiftabtastsignal geführt wird. Der Ausgang des UND-Gliedes 86 wird dem UND-Glied 90 zugeführt, dessen zweiter Eingang ebenfalls die Leuchtstiftabtastsignale auf der Leitung 65 erhält. Die Ausgangsleitung des UND-Gliedes 88 führt zu der Verriegelungsschaltung 92, die durch ein Ausgangssignal auf dieser Leitung in den Ein-Status gesetzt wird. Die Ausgangsleitung des UND-Gliedes 90 führt zu der Verriegelungsschaltung 94, die ebenfalls durch ein Ausgangssignal auf dieser Leitung in *5 den Ein-Status gesetzt wird. Die Ausgangsleitung 9< > der Verriegelungsschaltung 92 und die Ausgangsleitung des UND-Gliedes 86 bilden die Eingänge des UND-Gliedes 100. Die zweite Ausgangsleitung der Vcrriegclungsschaltung 92 und die Ausgangsleitung des UND-Gliedes 86 bilden die Eingänge zum UND-Glied 102. Die Verriegelungsschaltung 94 hat eine Ausgangsleitung 104 für den Ein-Status und eine Ausgangsleitung 106 für den Aus-Status. Die Leitung 104 bildet zusammen mit der Ausgangsleitung des ^a5 UND-Gliedes 84 die beiden Eingänge des UND-Gliedes 108. Die Leitung 106 und die Ausgangsleitung des UND-Gliedes 84 bilden die beiden Eingangsleitungen für das UND-Glied 110. Zur Nachführung des Positionsrnusters entsprechend der Bewegungsrichtung des Leuchtstiftes werden vier verschiedene Fälle unterschieden:

Im ersten Fall, wenn das UND-Glied 86 ein C-Signal auf der Leitung 50 erzeugt, wird die obere Seitenlinie des Spurmusters dargestellt. Sobald der Leucht- stift diese Linie abtastet, wird ein Signal auf der Leitung 65 erzeugt, durch welches das UND-Glied 88 ein Ausgangssignal erzeugt und die Verriegelungsschaltung 92 gesetzt wird. Dadurch tritt auf der Leitung 96 ein Signal auf und das UND-Glied 100 gibt ein Δ V-Ausgangssignal auf der Leitung 112 ab, da sein zweiter Eingang durch die das C-Signal führende Leitung 50 aktiviert ist. Das Δ Y-Ausgangssignal bedeutet, daß sich der Leuchtstift aufwärts bewegt.

Im zweiten Fall wird über das UND-Glied 86 ebenfalls ein C-Signal auf der Leitung 50 erzeugt. Wenn der Leuchtstift die obere Seitenlinie des Positionsmusters nicht abtastet, erscheint auch auf der Leitung 65 kein Abtastsignal. Aus diesem Grunde gibt das UND-Glied 88 kein Ausgangssignal ab und die Verriegelungsschaltung 92 verbleibt in dem Aus-Status. Durch das Vorliegen des C-Signals auf der Leitung 50 und eines Signals auf der Aus-Status-Ausgangsleitung der Verriegelungsschaltung 92 erzeugt das UND-Glied 102 ein 4y-Signal auf der Leitung 114. Dem Auftreten dieses Signals ist die Bedeutung beizumessen, daß der I euchtstift abwärts bewegt wurde.

Im dritten Fall erzeugt das UND-Glied 84 ein D-Signal auf der Leitung 52, wodurch die rechte Seitenlinie des Positionsrnusters angezeigt wird. Sobald der Leuchtstift diese Seitenlinie erfaßt, wird über die Leitung 65 dem UND-Glied 90 ein Abtastsignal zugeführt. Der zweite Eingang des UND-Gliedes 90 wird von dem Ausgang des UND-Gliedes 86 gebildet. Durch das Ausgangssignal des UND-Gliedes 90 wird die Verriegelungsschaltung 94 in den Ein-Status gesetzt. Dadurch wird ein Signal aiuf der Ausgangsleitung 104 erzeugt, welches zusammen mit dem D-Signal auf der Leitung 52 dem UND-Glied 101 zugeführt wird. Dabei erzeugt das UND-Glied 101 ein ΛΑ'-Ausgangssignal auf der Leitung 116, wodurcl die Bewegung des Leuchtstiftes nach rechts angezeig wird.

Die vierte Möglichkeit liegt darin, daß die darge stellte linke Seitenlinie des Positionsmusters von Leuchtstift nicht abgetastet wird. Aus diesem Grundi führt die Leitung 65 kein Signal und das UND-Glie< 90 wird nicht aktiviert; die Verriegelungsschaltung 9' verbleibt in ihrem Aus-Status, wodurch ein Signal au der Leitung 106 erzeugt wird. Dieses Signal wird ai das UND-Glied 110 geführt, an dessen zweitem Ein gang das D-Signal auf der Leitung 52 anliegt. Dadurcl erzeugt das UND-Glied 110 ein /iÄ'-Ausgangssigna auf der Leitung 118. Dieses Signal bedeutet, daß de Leuchtstift nach links bewegt wurde.

Die Signale auf den Leitungen 112, 114, 116 um 118 geben die Bewegungsrichtung des Leuchtstifte: an. Dadurch wird es möglich, das Positionsmuster ii jeweils einer dieser vier Richtungen nachzuführen Die Lage des Positionsmusters auf dem Bildschirm ist durch die Koordinaten des oberen linken Eck punktes gekennzeichnet. Die Koordinaten des Posi tionsmustereckpunktes sind durch Angabe der Zeil» und des Zeilenpunktes bestimmt. Diese Informatioi ist gespeichert und im Funktionsblock 42 für di< Adresse der Positionsmusterpunkte verfügbar. Wenr ein Δ V-Signal auf der Leitung 112 an den Funktions block 120 für die Nachführung des Positionsmuster! gelegt wird, so bedeutet das, daß das Positionsmustei aufwärts zu bewegen und dementsprechend auch dei obere linke Eckpunkt dieses Positionsmusters um ein« vorgegebene Anzahl von Zeilen aufwärts zu verschie den ist. Für ein 4V-Signal auf der Leitung 114 is das Positionsmuster entsprechend abwärts zu bewe gen. Ein 4Ä"-Signal auf der Leitung 116 leitet du Verschiebung des Positionsmusters nach rechts, eir — Δ^-Signal auf der Leitung 118 eine Verschiebung des Positionsmusters nach links ein.

Der Funktionsblock 120 zur Nachführung des Posi tionsmusters schließt Register ein, in denen die X und Y-Koordinaten des Positionsmusters gespeicher sind und die eine den Signalen auf den Leitungen 112 114, 116 und 118 Zu- oder Abnahme dieses Inhalt! gestatten.

In F i g. 3 wird ein detaillierteres Blockschaltbild dei Positionsmustergenerators 32 gezeigt. Er erzeugt die Video-Signale, die zur Darstellung des Positionsmusters auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre e»· forderlich sind. Die Eingangssignale sind mit A, B, C und D bezeichnet und den Leitungen 46, 48, 50 unc 52 zugeordnet. Sie bestimmen die Seitenlinien des Positionsmusters, die angezeigt werden sollen. Auf dei Leitungen 44 und 45 werden die X- und Y-Vergleichssignale vom Vergleichsregister 40 (Fig. 2) den Positionsmustergenerator zugeführt. Auf der Leitunj 35 laufen die Signale des Punkttaktgebers 34 auf da) UND-Glied 146 und das UND-Glied 148.

Der Positionsmustergenerator wird durch Auftreten eines Λ'-Vergleichsimpulses auf der Leitung 44 und eines Y-Vergleichsimpulses auf der Leitung 4f zur Erzeugung des Positionsmusters angeregt. Auf dei Leitung 44 tritt dann ein X-Vergleichsimpuls auf wenn die A'-Position des Elektronenstrahls mit dei .Y-Position der oberen linken Ecke des Positionsmusters übereinstimmt. Entsprechendes gut für den Y-Vergleichsimpuls. Das gleichzeitige Auftreten eine:

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X- und eines V-Vergleichsimpulses bedingt am UND-Glied 145 ein Ausgangssignal, welches die Verriegelungsschaltung 148 und die Verriegelungsschaltung 150 über das ODER-Glied 152 setzt. Durch das Setzen der Verriegelungsschaltung 148 wird ein Ausgangssignal zum UND-Glied 154 erzeugt, welches durch den X -Vergleichsimpuls auf der Leitung 44 zur Erzeugungeines Ausgangssignals auf der Leitung 156 zum Zeilenzähler für das Positionsmuster 160 angeregt wird.

Der Zähler 160 zählt von 0 an bis η aufwärls; das Signal auf der Leitung 166 schaltet ihn in die 1-Position zurück. Dieser Zähler 160 zählt die A'-Verglcichsimpulse und steuert die Höhe des Positionsmusters auf dem Bildschirm, die durch die Anzahl der Zeilen bestimmt ist.

In Fig. 4 sind die Punktpositionen des Positionsmusters matrixförmig erfaßt. Die Höhe des Positionsmusters besteht aus n— 1 Zeilen, die Breite aus n— 1 Bildpunkten. In vielen Systemen ist der Punkt-zu-Punkt-Abstand identisch mit dem Linien-zu-Linien-Abstand. In einem solchen Fall wird ein n — 1 zu η — 1 Positionsmuster die Form eines Quadrates haben.

Die weiteren Betrachtungen beziehen sich wieder auf Fig. 3. Der Ausgang des UND-Gliedes 145 führt auf das ODER-Glied 152. Sobald das ODER-Glied 152 einen Ausgangsimpuls an die Verriegelungsschaltung 150 liefert, wird diese gesetzt und gibt dadurch auf der Leitung 162 einen Impuls ab, der dem UND-Glied 148' zugeführt wird. Dem zweiten Eingang dieses UND-Gliedes 148' werden die Signale des Punkttaktgebers 34 über die Leitung 35 zugeführt. Diese Signale werden bei geöffnetem UND-Glied dem Positionsmusterpunktzähler 164 zugeführt. Dieser Punktzähler 164 zählt von 0 an aufwärts bis η und legt dadurch die Breite des Positionsmusters fest. Wenn der Zeilenzähler 160 und der Punktzähler 164 den Wert η erreichen, werden Rücksetzimpulse erzeugt. Der Rücksetzimpuls auf der Leitung 166 setzt den Zeilenzähler 160 und die Vcrricgelungsschaltung 148, der auf der Leitung 168 den Punktzähler 164 und die Verriegelungsschaltung 150 zurück.

Die erste und n— lte Zählerposition des Zeilenzählers 160 werden den UND-Gliedern 176 bzw. 178, die erste und n— He Zählerposition des Punktzäiilers 164 werden den UND-Gliedern 186 bzw. 188 zugeführt. Die n-te Zählerposition für den Zeilenzähler 160 und den Punktzähler 164 bedingt das Auftreten eines Rücksetzsignals auf den Leitungen 166 bzw. 168.

Das A -Signal auf der Leitung 46 wird den ODER-Gliedern 196,192 und 190 und auf der Leitung 204 dem UND-Glied 186 zugeführt. Das B-Signal auf der Leitung 48 wird auf die ODER-Glieder 190 und 192 gegeben, während das C-Signal auf der Leitung 50 dem ODER-Glied 192 und das D-Signal auf der Leitung 52 dem ODER-Glied 196 zugefühn wird.

Der Ausgang des ODER-Gliedes 190 ist über die Leitung 198 mit dem UND-Glied 178 verbunden. Dei Ausgang des ODER-Gliedes 192 führt über die Leitung 200 auf das UND-Glied 176. Das ODER-Glied 196 ist über die Leitung 202 mit dem UND-Glied 188 verbunden. Das UND-Glied 176 wird dazu benutzt, die obere Seitenlinie des Positionsmusters zu erzeugen. Das UND-Glied 178 dient der Erzeugung der unteren Seitenlinie. Das UND-Glied 186 ist für die Erzeugung der linken, das UND-Glied 188 für die Erzeugung der rechten Seitenlinie des Positionsmusters bestimmt.

'5 Wenn alle vier Seiten des Positionsmusters angezeigt werden, ist ein A-Signal auf der Leitung 46,198, 200,202 vorhanden. Dadurch werden die UND-Glieder 176,178,186 und 188 in den leitenden Zustand versetzt. Das UND-Glied 176, welches mit der Ausgangsleitung des Zeilenzählers für die Einer-Position verbunden ist, gibt sein Ausgangssignal über das ODER-Glied 206 an das UND-Glied 146. Der zweite Eingang dieses UND-Gliedes 146 empfängt auf der Leitung 35 eine Serie von Punktimpulsen vom Punkttaktgeber 34. Diese Punktimpulse werden während der Dauer der oberen Zeile zur Ausgangsleitung 56 des UND-Gliedes 146 weitergeleitet und dem Video-Mischer 30 zugeführt.

Das UND-Glied 186 ist mit der Ausgangsleitung für die Einer-Position des Positionsmusterpunktzählers 164 verbunden. Aus diesem Grunde wird das UND-Glied 186 während der ersten Punktposition für jede der η — 1 Zeilen des Positionsmusters in den leitenden Zustand versetzt. Der Ausgang dieses UND-Gliedes 186 führt über das ODER-Glied 206 auf das UND-Glied 146.

In ähnlicher Weise werden die Positionsmusterpunkte der rechten Seitenlinie erzeugt. Dazu ist das UND-Glied 188 mit der Ausgangsleitung für die

(n — I) Punkteposition des Fositionsmusterpunktzählers 164 verbunden. Die Ausgangssignaie dieses UND-Gliedes 188 werden über das ODER-Glied 206 dem UND-Glied 146 zugeführt.

Wenn auf der Leitung 48 ein ß-Signal vorhanden ist, geben nur die UND-Glieder 190 und 192 Ausgangssignale ab, wodurch die UND-Glieder 176 und 178 in den leitenden Zustand versetzt werden. Folglich werden nur die obere und untere Seitenlinie des Positionsmusters erzeugt.

Falls das C-Signal auf der Leitung 50 auftritt, wird über das ODER-Glied 192 auf der Leitung 200 ein Ausgangssignal erzeugt, das über das UND-Glied 176 die Darstellung der rechten Seitenlinie des Positionsmusters bedingt. Das D-Signal auf der Leitung 52 lei-

tet über das UND-Glied 188 die Anzeige der linken Seitenlinie des Positionsmusters ein.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

19 Ol 814 Patentansprüche:

1. Verfahren zur Positionsbestimmung eines über den Bildschirm eines computergesteuerten Bildschirmgeräts geführten Leuchtstiftes mittels eines auf dem Bildschirm erzeugten optisch sichtbaren Positionsmusters in Form eines aus vier Segmenten angedeuteten Rechtecks, von dem zwei Seiten in Bildschirmzeilenrichtung liegen, und daß bei Uberquerung des Positionsmusters durch den Leuchtstift eine dem Positionsmuster zugeordnete Adresse in den Speicher des Computers übertragen wird, der zur Nachführung des Positionsmusters auf dem Bildschirm in Beweguagsrichtung des Leuchtstiftes dient, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente des Positionsmusters ein aus Rasterpunkten bestehendes geschlossenes Rechteck bilden und daß bei Erfassung eines dieser Segmente durch einen aus dem Inneren des Positionsmusters herausbewegten Leuchtstift ein erstes Signal erzeugt wird, das die wiederholte Erzeugung des oberen und unteren Segmentes dieses Positionsmusters auslöst, und daß bei erneuter Abtastung eines dieser beiden Segmente durch den Leuchtstift ein zweites Signal erzeugt wird, das die wiederholte Erzeugung des oberen Segmentes auslöst und daß bei fehlender Abtastung des oberen oder unteren Segmentes durch den Leuchtstift ein Signal erzeugt wird, das die wiederholte Erzeugung des iechten Segmentes des Positionsmusters auslöst, und daß in Abhängkeit davon, ob das dargestellte obere bzw. rechte Positionsmustersegment erneut durch den Leuchtstift erfaßt wird oder nicht, eines von vier verschiedenen Signalen erzeugt wird, die die vier verschiedenen Bewegungsrichtungen des Leuchtstiftes auf dem Bildschirm nach oben, rechts, unten und links angeben und daß dieses Signal zur Positionsmusternachführung derart verwendet wird, daß die Bezugsadresse des Positionsmusters, z.B. die Adresse einer seiner Ecken, modifiziert wird und daß die Modifizierung des Positionsmusters schneller abläuft als die maximal mögliche Bewegungsgeschwindigkeit des Leuchtstiftes und daß die Startposition des Positionsmusters, in das der Leuchtstift aufzusetzen ist, durch eine vorgegebene Anfangsbezugsadresse bestimmt wird.

2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit Zählschaltungen für die rasterförmige Strahlauslenkung, einer Vergleicherschaltung zur Feststellung der Koinzidenz des Elektronenstrahls mit dem Positionsmuster, einem Positionsmustergeneiator und mit einer Richtungserkennungsschaltung zur Erzeugung der die Bewegungsrichtung des Leuchtstiftes kennzeichnenden Signale, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischschaltung (30) vorgesehen ist, über welche die Ausgangssignale des Rasterpunkt-Positionsmustergenerators und einer Anzeigedatenquelle (57) dem Bildschirmgerät zuführbar sind, und daß im Positionsmustergenerator bei durch die Vergleicherschaltung (40) bestimmte Koinzidenz der Elektronenstrahlposition mit den Adressen der Positionsmusterrasterpunkte unter Steuerung eines Rasterpunkttaktgebers (34) und der Richtungserkennungsschaltung als eine von den S Leuchtstiftes und eines Zeilenzählers

(38) betriebenen logischen Schaltung mit Folgeverknüpfung eine Modifizierung des Positionsmusters im Positionsmustergencrator ausführbar ist, und daß die die Bewegungsrichtung des Leuchtstiftes kennzeichnenden Signale einer Adreßschaltung (120) zuführbar sind, durch die die Änderung der Bezugsadresse des Positionsmusters entsprechend der Bewegungsrichtung des Leuchtstiftes vornehmbar ist und daß eine Schaltung (42) vorgesehen ist, durch die ausgehend von der Bezugsadresse die einzelnen Positionsmusterrasterpunktadressen an die Vergleicherschaltung (40) lieferbar sind.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Positionsmustergenerator (32) ein übd die Vergleicherschaltung (40) taktgesteuerter Zeilen- (160) und Punktzähler (164) zur Erzeugung des Positionsmusters vorgesehen sind, wobei die Ausgänge des Zeilenzählers für die in jeweils einer Zeile liegenden Positionsmustersegmente und die Ausgänge des Punktzählers für die Punktpositionen der senkrecht zu den Bildzeilen erscheinenden Positionsmustersegmente jeweils einem von vier UND-Gliedern (176, 178, 186, 188) zuführbar sind, auf deren ande.e Eingänge die die vier möglichen Bewegungsrichtungen des Leuchtstiftes senkrecht und parallel zu den Bildzeilen kennzeichnenden Signale derart zuführbar sind, daß am Ausgang eines ODER-Gliedes. (206), dessen Eingänge die Ausgänge der UND-Glieder (176,178,186,188) bilden, die Signale für die Modifizierung des Positionsmusters abnehmbar sind.