DE1950573C3 - Vorrichtung zur Überlagerung sichtbarer Bilder auf ein dynamisches Fernsehbild - Google Patents
Vorrichtung zur Überlagerung sichtbarer Bilder auf ein dynamisches FernsehbildInfo
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- DE1950573C3 DE1950573C3 DE1950573A DE1950573A DE1950573C3 DE 1950573 C3 DE1950573 C3 DE 1950573C3 DE 1950573 A DE1950573 A DE 1950573A DE 1950573 A DE1950573 A DE 1950573A DE 1950573 C3 DE1950573 C3 DE 1950573C3
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- H04N5/262—Studio circuits, e.g. for mixing, switching-over, change of character of image, other special effects ; Cameras specially adapted for the electronic generation of special effects
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1.
Aus der Zeitschrift radio mentor«, Heft 12, 1964, Seiten 938 und 939, ist eine derartige Vorrichtung
bekanntgeworden, bei der ein elektronischer Lichtmarkengeber in Form eines Zeigestabes auf dem Fernsehbild
entsprechend der verwendeten Elektronik gewünschte Markierungen erzeugt. Das erzeugte Bild
verschwindet jedoch sofort wieder, wenn der Zeigestab von der Oberfläche des Fernsehbildschirms weggenommen
wird.
Ausgehend von der eingangs erwähnten bekannten Vorrichtung ist es die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, diese Vorrichtung so auszugestalten, daß über einzelne punklförmige Markierungen hinausgehend
ganze Figuren, Diagramme oder Zeichnungen
aufgenommen, nach Bedarf abgerufen und in das Fernsehbild eingeblendet werden können.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der im Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung. Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Aufgrund der erfindungsgemäß verwendeten Speichereinrichtungen kann die einzublendende Darstellung
zu beliebigen Zeitpunkten abgerufen und dem Fernsehbild überlagert werden. Die Darstellung ist
hierbei nicht auf eine punktförmige Markierung beschräntct, sondern kann aufgrund der Speichereinrichtungen
ganze Linienzüge, Diagramme usw. umfassen.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der neuen Erfindung ergeben sich aus den
Darstellungen von Ausführungsbeispielen sowie aus der folgenden Beschreibung. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sichtausgabeat lage,
F i g. 2 eine Einzeldarstellung einer Ausführungsform einer elektrischen Eingabevorrichtung zur Benutzung
mit der erfindungsgemäßen Anlage,
F i g. 3 eine weitere Anwendung der erfindungsgemäßen Anlage,
Fig.4 ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung, bei der ein doppelseitiger Abtastumwandler anstelle einer Videokamera verwendet
wird,
Fig.5, 6 und 7 eine weitere Ausführungsform von
Bauteilen, die in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Anlage benutzt werden, und
Fig.8 ein EHockdiagramm einer weiteren Ausführungsform
der !Erfindung.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben:
Bei der Ausführungsform entsprechend der Fig. 1, 2 und 3 sind zwei Standard-Fernsehkameras 11 und 12
vorgesehen. Kamera 11 liefert den Szeneneingang und Kamera 12 fotografiert den Ausgang des handbetätigten
Ausgabegenerators 13. Das elektrische Signal von der Kamera 11 geht über die Leitung 14 und das Signal
von der Kamera 12 über die Leitung 15, um in einem Standard-Videosignalmischer 16 vereinigt zu werden.
Der gemischte Signalausgang \v.n dem Mischer 16 wird zu einem Übertrager 17 geführt und von diesem in
üblicher Weise übertragen und von einem Signalempfänger 18, wie z.B. einem Heimfernsehempfängci,
aufgenommen. Ein gemischtes Bild wird von diesem sichtbar ausgegeben. Szenen, die von der Kamera 11
übertragen werden, können offensichtlicn durch Bilder von einem Videobandgerät oder einer »Instant Replav«-Anlage,
die derzeit erhältlich sind, oder von einem Filmprojektor oder dergleichen ersetzt werden.
Es soll außerdem bemerkt werden, daß das von dem Mischer 16 kommende Signal, anstatt direkt übertragen
zu werden, in ein Videobandgerät gegeben werden und zur nachfolgenden Übertragung gespeichert werden
kann. Darüber hinaus können, wie aus dem folgenden hervorgeht, vorher aufgenommene Audio-Magnetbänder
ebenfalls verwendet werden, um den handbetätigten Ausgabegenerator 13 zu ersetzen.
Alle erwähnten Einheiten der Anlage sind üblicherweise erhältliche Standard- Einrichtungen.
Die erfindungsgemäße Anlage enthält einen digitalen oder analogen handbetätigten Ausgabegenerator 13,
welcher Information auf den X- und V-Koordinaten einer Sonde oder einem zeigerähnlichen Element an der
Steuerung der Ausgabebetätigungsperson vorsieht. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat
der Generator die Form einer lichttransparenten oder halbtransparenten, elektrisch leitenden dünnen Platte.
Eine solche Platte kann jedoch für sichtbares Licht auch ο opak bei verschiedenen Abänderungsformen des
Grundsystems sein. Diese PIaUe weist einen elektrisch isolierenden Rahmen 19 auf, während ihr Mittelteil, der
innerhalb des Rahmens liegt, elektrisch leitend ist Eine solche Platte 20 hat die Form einer kontinuierlich
!u leitenden Widerstandsschicht und kann z. B. aus einer
Zinnoxyd überzogenen elektrisch leitenden Glasplatte bestehen oder andererseits eine elektrolytische Lösung
sein. Es ist wichtig für einige Ausführungsformen, daß diese Platte kontinuierlich bzw. gleichmäßig leitet
Es gibt mehrere andere bekannte Verfahren zur Bestimmung und Ablesung der X- und V-Lage einer
Sonde 34, die die Platte 20 berührt So kann z. B. ein Diodenschaltsystem oder ein Stift, der über starre oder
federähnliche Glieder mit einem Paar von Potentiome-2(i tern verbunden ist, benutzt werden. Ferner kann die
digitale Lage, in der die voraussichtliche Lage durch die Benutzung eines Paares von isolierten, sich überschneidenden,
offenen Gitterwerken von Drähten oder Leitungen identifiziert wird. Anwendung finden.
?■; Ein Gleichstrompotential wird in vertikaler Richtung
der Platte 20 von dem Gleichstromgenerator 22 und Leitungen 23 und 24 über die Induktoren 25 und 26
aufgedrückt Gleichzeitig wird ein Wechselstrompotential in horizontaler Richtung auf die elektrisch leitende
in Platte 20 von einem Wechselstromgenerator 27 und über die Leitungen 28 und 29 über eine Reihe von
Kapazitäten 30 und 31 gedrückt, welche jede Einwirkung des Wechselstromkreises auf den gleichzeitig
wirkenden Gleichstromkreis und umgekehrt blockieren. Gleichzeitig blockieren die Induktivitäten 25 und 26
jede Einwirkung des Wechselstromkreises auf den gleichzeitig arbeitenden Gleichstromversorgungskreis
und umgekehrt Die Gleichstrom- und Wechselstrom-Betätigung des Ausgabegenerators kann natürlieh
auch vertauscht werden. Darüber hinaus können die Induktoren durch beliebige andere Schaltangen oder
Bauelemente ersetzt werden, die eine hohe Impedanz bei der Frequenz des Wechselstroms haben. Die
Wechselstrom- und Gleichstrom-Signale werden am Kontakt 32 gemischt, der bei 33 geerdet ist, während das
Wechselstromsignal dem Gleichstromsignal überlagert wird und die Amplituden der Signale an jedem Punkt
der Platte 20 proportional zu den horizontalen und vertikalen Abständen der Sonde von der untern rechten
5(i Ecke der Platte sind.
Es ist offensichtlich, daß anstelle von Gleichstrom und
Wechselstrom zwei verschiedene, weit voneinander getrennte Wechselstromfrequenzen zur Festlegung der
X- und y-Koordinaten der Sonde benutzt werden 5r>
können. Die Blockiereinrichtungen 20, 31 und 25, müssen nur für eine Frequenz eine hohe Impedanz und
für die andere Frequenz eine Belastungsimpedanz aufweisen, um ihre Funktionen zu erfüllen.
Ein integrierender Bestandteil der Anlage ist die on elektrisch leitende Sonde 34, an die sich eine Leitung
anschließt, wodurch diese Sonde mit einer Bildspeicherund Ausgabeeinheit elektrisch verbunden ist.
Die Sonde 34 nimmt ein gemischtes Signal von dem Ausgabegenerator 13 auf, wobei das Signal Information
hi enthält, die den genauen Punkt des Kontaktes zwischen
Sonde und Generator enthält, d. h. ein solches Signa! liefert die X- und K-Koordinaten eines Punktes auf der
Ebene des Generators. Dieses Signal enthält sowohl
eine Wechselstromkomponente, die den horizontalen Abstand wiedergibt, als auch eine Gleichstromkomponente,
die den vertikalen Abstand wiedergibt. Dieses Signal wird dann in seine Wechselstrom- und Gleichstrom-Bestandteile
aufgespalten, deren Amplituden r, dann beispielsweise in einen elektrostatischen Speicheros/illoskopen
36 gegeben werden. Solche Oszilloskopen sind im Handel. Das Signal von der Leitung 35 geht über
ein Hochpaßfilter 42 und eine Diode 43 in den Speicheroszilloskopen 36. Die Kapazität filtert das ι ο
Gleichstromsignal aus. Das verbleibende Wechselstromsignal wird gleichgerichtet, um den horizontalen
Eingang in den Oszilloskopen zu liefern.
Gleichzeitig läuft das gemischte Signal von der Leitung 35 in und über ein Tiefpaßfilter in den r>
Speicheroszilloskopen, um die vertikale Lage des Strahls entsprechend dem Gleichstrompegel einzustellen,
welcher von der Sonde 34 aufgenommen wurde.
Ein solches aufgespaltenes Signal wird dann angezeigt und als ein einzelner Punkt oder eine Linie von
Punkten bei einer Folge von Signalen auf dem Speicheroszilloskopenschirm gehalten, welcher dann
wiederum von der Fernsehkamera 12 aufgenommen wird. Die Ausgänge der Kamera 11 und 12 werden dann
zur Übertragung gemischt, wie oben erwähnt. 2s
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht der handbetätigte Ausgabegenerator 13
im wesentlichen aus einer dünnen Schicht von elektrisch leitendem Glas mit den angeschlossenen Schaltkreisen,
die oben erwähnt wurden. Für die Bedienungsperson, jo
die die Grundvideoszene beobachtet und genau sieht, wie sie diese beeinflußt, wird die Glasplatte vorzugsweise
über die Frontplatte eines Standard-Videoempfängers angeordnet, der gleichzeitig die Bilder der beiden
Kameras 11 und 12 wiedergibt. Dies ermöglicht eine J5
gute Koordination von Hand und Auge der Bedienungsperson und eine genaue Anordnung des hinzugefügten
Materials in Bezug auf das zugrunde liegende Bild. Ein opakes Blatt kann anstelle des transparenten oder
halbtransparenten Blattes verwendet werden, wenn aus «u
dem einen oder anderen Grunde, wie z. B. bei der Vorbereitung vorher aufgenommener Diagramme zur
späteren Benutzung mit der Anlage, es für die Bedienungsperson nicht notwendig ist, den Grundvideoschirm
zu beobachten. In diesem Falle wird offensicht- -*5
Hch der genannte Videoempfänger nicht benutzt, es kann jedoch wünschenswert sein, auf verschiedene
bekannte Weisen Führungslinien oder andere Informationen auf das opake Blatt zu projizieren, um der
Bedienungsperson behilflich zu sein.
Ein anderes Verfahren zur Benutzung eines opaken Blattes, während gleichzeitig die Möglichkeit einer
genauen Festlegung von von Hand gezeichneten Diagramminformationen auf dem Grundvideobild erhalten
bleibt, schließt die Benutzung einer Standard-45°-Strahlaufspaltungs-
oder halbtransparenten Spiegelanordnung ein. Ein Videoschirm, der hinter dem Spiegel aufgestellt ist, erscheint dem Beobachter optisch
der opaken horizontal arbeitenden Oberfläche des Blattes überlagert. «>
Offensichtlich können auch Fernsehbild-Projektionstechniken in einer Frontprojektionsanordnung angewendet
werden, die das opake Blatt in der Weise eines Filmschirmes verwenden.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung br>
besteht die in Verbindung mit der Sonde verwendete Platte aus zwei transparenten flexiblen Signalblättern
oder -bändern, zwischen die zwei transparente Erdungsblätter gelegt sind. Die Signalblätter oder -bänder sind
von den Erdungsblättern durch schmale Spalten geirennt. Ein Signalblatt liefert X-Koordinalensignal·
spannungen und das andere Signalblatt y-Koordinalensignalspannungen.
Wenn die Sonde gegen das oberste Blatt gedrückt wird, um einen Kontakt der zwischenliegenden
Blätter an der Stelle der Sonde mit den Erdiingsblättern herzustellen, kann die Lage der Sonde
elektrisch wie oben bestimmt werden, d. h. die X- und Y- Koordinaten der Sonde werden so elektronisch
festgelegt. Es soll erwähnt werden, daß die Sonde nicht in die Blätter eindringt, sondern nur einen Druckkontakt
ausübt. Bei einigen Anwendungen kann das Blatt opak sein und das Videobild durch Projektion ausgegeben
werden, wie oben beschrieben.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann entsprechend F i g. 3 ein relativ großes Blatt 46 aus
solchem Glas vor der Bedienungsperson 48 aufgehängt werden. Bei der Bewegung der Sonde 34 durch sie über
dieses Blatt oder bei der Benutzung einer kleinen Fingerspitzensonde erhält der Beobachter den Eindruck,
daß die Bedienungsperson in der Luft schreibt
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können die überlagerten Signale für den Speicheroszilloskopen
von einem vorher aufgenommenen Audio-Frequenzmagnetband stammen. Der Ausgang von dem
Band, auf dem entsprechende Spannungen zur Erzeugung der gewünschten Zeichnung aufgenommen sind,
wird dem Speicheroszilloskop zugeführt und dann auf die Kamera 12 abgebildet. Die horizontalen und
vertikalen Lagesignale, welche den Oszilloskopstrahl steuern, werden als Funktion der Zeit zusammen mit
einem geeigneten Signal aufgenommen, um eine »An-Aus«- oder Z-Achsen-Modulation des Strahles zu
liefern. Somit sind drei Informationskanäle erforderlich, um eine Zeichnung oder eine Zeichenbildfolge oder
dergleichen vorher aufzunehmen. Dies bedeutet jedoch nicht, daß ein Dreikanalbandgerät erforderlich ist —
unterschiedlich modulierte Audio-Frequenzträger können auf einer einzelnen Spur eines Standard-Bandgerätes
aufgenommen werden. Dies liefert der Bedienungsperson mit einem Druckknopf »Abruf« eine Steuerung
über das Bild, welches überlagert wird, und ist sehr
praktisch für Bilder wie Pläne, Diagramme oder Übersichten.
Das überlagerte Bild wird auf der Frontplatte des Speicheroszilloskopen zurückgehalten, bis es von der
Bedienungsperson gelöscht wird. Anstelle einer Überlagerung eines Bildes mit ausgezogenen Linien ist es
außerdem möglich, ein Bild mit gestrichelten Linier durch eine Z-Achsen-Modulation des Oszilloskopeneingangs
zu erzeugen.
Es soll außerdem darauf hingewiesen werden, daC eine relativ kostensparende Vidikonkamera anstelle dei
Kamera 12 in der beschriebenen Anlage verwendei werden kann. Diese kann ortsfest zur dauernder
Benutzung mit der Ausgabeeinheit 36 angebracht sein.
Eine weitere Ausführungsform der Erfinding ist ir F i g. 4 dargestellt. Bei dieser Anlage sind die Ausgabe
kamera 12 und der elektrostatische Speicheroszilloskoj 36 {Fig. 1) durch einen Abtastumwandler 51 ode
dergleichen ersetzt Die X- und V-Signale von den
Generator 13 und der Sonde 34 werden direkt in diesei
Konverter über Verstärker 52 eingeführt, wo sie benutz werden, um das gewünschte Bild in Form elektrostati
scher Ladungen zu speichern. Das Videosignal von den Konverter läuft über einen Videoverstärker 52 um
daraufhin zu dem Mischer 16. wo es dem von de
Kamera ti kommenden Signal überlagert wird. Das
Ergebnis ist genau das gleiche wie das oben in Verbindung mit F i g. 1 und 2 beschriebene und wird auf
dem Monitor 50 dargestellt.
Der Abtastumwandler ist im Handel erhältlich, beispielsweise als Typ H-1213 von der Hughes Aircraft
Company. Es ist klar, daß ähnliche Vorrichtungen in Verbindung mit der Erfindung benutzt werden können.
Eine weitere Ausführungsform eines Teiles der erfindungsgemäßen Anlage ist in den Fig.5, 6 und 7
dargestellt. Dem Beschauer gegenüber ist die Gesamtlage iiti wesentlichen die gleiche wie die in Zusammenhang
mit den Fig. 1 bis 4 beschriebene, die Sichtplatte
61 hat jedoch einen anderen Aufbau als die der elektrostatischen Speichcrausgabcröhre. Im Zusammenhang
mil der erfindungsgemäßen Anlage arbeitet sie jedoch auf gleiche Weise. Bei dieser weiteren
Ausführungsform wird das überlagerte Bild auf dieser Platte 61 gebildet.
Um den Aufbau der Sichtplatte 61 dieser Ausführungsform am besten zu verstehen, wird zunächst auf
Fig. 7 Bezug genommen, welche eine schematische Schnittdarstellung durch die Vorrichtung gibt. Das
Gerät weist ein Gehäuse 63 mit einer Frontseite auf, die eine Glasplatte 62 enthält. Eine Pulverschichl 64 ist
gleichmäßig und entfernbar an der Innenoberfläche der Glasplatte 62 befestigt. Durch gesteuertes Abkratzen
des Pulvers, z. B. mittels eines Stiftes 65, kann die Pulverschicht teilweise entfernt werden. Diese Pulverschicht
ist opak und für sichtbares Licht reflektierend. Wo sie entfernt ist, kann das Licht durch die Glasplatte
hindurchfallen. Vorzugsweise ist das Pulver ein Aluminiumstaub, obgleich andere vergleichbare Materialien
benutzt werden können. Die Wirkungsweise der Platte
62 ist. wenn ein Teil des Pulvers entfernt wurde, vergleichbar mit der Linie, die auf der Frontplatte der
elektrostatischen Speicherausgaberöhre gezogen wird.
Die Bewegung des Stiftes 65 zur selektiven gesteuerten Entfernung von Teilen der Pulverschicht 64
wird von X- und V-Koordinatensignalen von einem
Magnetbandgerät und einem Magnetband oder »Live« geführt. Entsprechend der oben beschriebenen Ausführungsform
werden solche Signale in eine Einheit 40 eingegeben und dann über Leitungen 66 und 67 (F i g. 5)
einem Paar von Lageservomotoren 68 und 69 (F i g. 6) zugeführt, welche den Stift wunschgemäß bewegen. Das
Bauteil 13 arbeitet bei dieser Ausführungsform genau wie oben beschrieben.
F i g. 6 zeigt schematisch eine Ausführungsform eines Stiftantriebes und den damit verwendeten Lagesteuermechanismus.
Die Signale von der Leitung 66 werden dem X-Koordinatenservomotor 68 und die Signale von der
Leitung 67 dem V-Koordinatenservomotor 69 zugeführt Diese Motoren bewirken eine gesteuerte Bewegung
des Stiftes innerhalb des Gehäuses 63 in nahezu der gleichen Weise, wie der Elektronenstrahl in der
oben beschriebenen Ausführungsform gesteuert wird.
F i g. 6 stellt eine Einrichtung zur Bewegung des Stiftes 65 in Obereinstimmung mit den X- und
V-Koordinatensignalen, die der Vorrichtung zugeführt
werden, dar. Der X-Koordinatenservomotor 68 betätigt einen Scheibenantrieb 41. An diesem Scheibenantrieb
befindet sich eine Gleitelement 71, welches Befestigungsstiftc
70 oder dergleichen aufweist und horizontal in einem unteren Führungselement 72 und einem oberen
Führungselement 73 beweglich ist. Wie in F i g. 6 dargestellt ist, bewegt eine Drehung des Servomotors
68 im Uhrzeigersinn das Gleilelemcnt 71 nach rechts und umgekehrt. Der Stift 65 ist mit dem Gleitelement 71
beweglich befestigt und kann sich mit diesem frei horizontal bewegen.
Der V-Koordinatenservomotor 69 betätigt einen zweiten Scheibenantrieb 74, mit dem der Stift
verbunden ist. Das Ganze ist auf dem Gleitelement 71 angeordnet. Wenn sich dieser Servomotor 69 im
Uhrzeigersinn dreht, wird der Stift nach unten bewegt und umgekehrt. Dieser letzte Servomotor ist fest mit
dem Gleitelement 71 verbunden und bewegt sich mit diesem horizontal. Das Ergebnis der Stiftlage wird
durch die X- und V-Koordinalensignaleingänge zu den
beiden Servomotoren gesteuert.
Die Stiftlage muß ferner entsprechend einer dritten Dimension gesteuert werden. Wenn das überlagerte
Bild gezeichnet werden soll, muß der Stiftpunkt die innere Oberfläche der Platte 62 berühren und an dieser
reiben, um die Pulverschicht 64 von dieser zu entfernen.
Um das unerwünschte dauernde Zeichnen einer Linie zu vermeiden, solange der Stift sich entlang seinen X- und
V-Achsen bewegt, ist ein Solenoid 75 (F i g. 7) vorgesehen, welches die Herein- und Herausbewegung
des Stiftes auf Wunsch bewirkt. Dies entspricht der Wirkung nach der lntensitätsstcuereinheit der elektrostatischen
Speicherausgaberöhre. Der Steuermechanismus, entweder von dem Magnetbandgerät oder direkt
von dem Signalgenerator, ist der gleiche. Ein Signal auf dem Magnetband wird z. B. der Leitung 68a zugeführt,
um das Solenoid zu betätigen und den Stift aus dem Kontakt mit der Platte 62 zurückzuziehen oder in
Kontakt mit der Platte 62 zu bringen.
Es ist offensichtlich, daß verschiedene andere Einrichtungen zur Bewegung des Stiftes in allen drei
Richtungen verwendet werden können.
Das Pulver, welches mittels des Stiftes abgekratzt wird, wird in dem Gehäuse zur Wiederbenutzung
zurückgehalten, damit mit diesem die mit Hilfe des Stiftes erzeugten Linienzeichnungen »ausgelöst« werden
können. Dies kann man dadurch erreichen, daß man die Platte 61 vibrieren läßt oder Luftströme erzeugt, um
das Pulver auf der Glasplatte wieder abzulagern. Andere Mittel, wie z. B. elektrostatische Aufladung des
Pulvers, wodurch dieses von der Platte angezogen wird.
können ebenfalls angewendet werden.
Ein Mittel zum »Auslöschen« der Linienzeichnungen, d. h. zum Wiederherstellen der gleichmäßigen Pulverschicht,
ist in F i g. 7 dargestellt. Das durch Betätigung des Stiftes abgekratzte Pulver plus einem zusätzlichen
Vorrat ist mit dem Bezugszeichen 64a versehen. Wahlweise können Glaskugeln 76 oder dergleichen
vorgesehen sein, die mit dem Pulver gemischt sind, um dieses locker und beweglich zu halten und die
elektrostatische Beladung zu unterstützen. Das abgekratzte Pulver lagert sich mit oder ohne den Glaskugeln
auf einer porösen Platte 77 ab, welche unten am Boden des Empfängers 61 angeordnet ist Es ist ferner ein
poröser Absperrteil 78 an der Oberseite des Empfängers 61 vorgesehen.
ω Die Platte und der Absperrteil sind porös für Luft,
jedoch nicht für das Pulver und die Kugeln. Durch die Anordnung der Platte 77 wird eine Kammer 79 am
Boden des Empfängers 61 gebildet
Eine einfache Impulspumpe 80 ist über eine Leitung
f.5 81 mit der Kammer 79 verbunden. Diese Pumpe weist
ein Gehäuse 82 und einen Kolben 84 auf, der von einem Solenoid 83 betätigt wird. Der Solenoid wird über die
Leitung 66a, die »Lösch«-Lcitung von beispielsweise
dem Bandgerät oder von der Direktsteuerung, gesteuert. Wenn die von dem Stift erzeugten Linien
gelöscht werden sollen, betätigt ein elektrischer Impuls das Solenoid, welches den Kolben rasch nach unten
treibt und somit einen Luftstoß in der Kammer 79 hervorruft. Dieser setzt sich in die Hauptkammer fort,
wo er das Pulver 64a zerstäubt und die gleichmäßige Pulverschicht 64 wieder herstellt. Die Luft entweicht
durch den porösen Absperrteil 78.
Bei vielen dieser Ausführungsformen ist eine elektrostatische Ladung auf dem Pulver 64a geeignet,
um das Pulver an der inneren Oberfläche der Glasplatte 62 haften zu lassen. Man kann jedoch vorteilhafterweise
ein Gitter aus feinen Drähten 85 in die Platte einbetten und die Drähte während des Löschzyklus laden, um das
Anhaften des Pulvers an der Platte zu begünstigen. In manschen Fällen kann ein planarer transparenter Leiter
diese Drähte ersetzen, und die entgegengesetzt geladenen Elektroden können Drähte sein, die in dem
das Pulver aufweisenden Körper verteilt sind.
Eine solche mechanische Platte 61 arbeitet in derselben Weise für den Benutzer, wie die oben
beschriebene Speicherröhre oder Abtastumwandler und
erzeugt ein Bild entsprechend der Bewegung der Sonde 34.
Vorzugsweise ist die Breite der Stiftspur größer als die normale Breite des Kratzelementes 65. In ähnlicher
Weise kann derselbe Effekt auftreten, wenn ein Elektronenstrahl benutzt wird, um auf den anderen
Arten der hier beschriebenen Speicherelemente zu schreiben, z. B. auf den elektrostatischen Speicherausgaberöhren
oder Abtastumwandlern. Dies kann in einfacher Weise durch Hinzufügen eines Wechselstromsignals
geeigneter Amplitude zu vertikalen und horizontalen Ablenkungssignale geschehen, das in die
Speicherausgabevorrichtung hineingelangt. Diese Wechselstromsignale werden wirksam die Position des
schreibenden Elementes in einen quadratischen Bereich um den normalen Stellungspunkt verwischen, der durch
die durch die Sonde 34 aufgenommenen Spannungen bestimmt ist. Auf ähnliche Weise können kleine
vorgeschriebene Symbole, z. B. ein Kreis, Pfeil, Flugzeugumriß und dergleichen, die von der Sondenstellung
ausgehen, zum Erscheinen gebracht werden, während die Sonde stationär gehalten wird. Die konekte
Zeitfolge der X-, Y- und »Strahl- Ein/Aus-Signale« werden nur zu den stationären Spannungen addiert, die
durch die Sondenstellung bestimmt sind. Diese Signale werden auf einem Audiobandgerät vorgeschrieben,
welches startet, wenn das Symbol gewünscht wird. Das Schreibverfahren ist dasselbe wie oben beschrieben.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen werden einige Soeichervorrichtungsarten benutzt, z. B.
ein Speicheroszilloskop und ein Bildwandler oder Abtaster, d. h. eine Fernsehkamera. In einer weiteren
Modifikaton der oben beschriebenen Grundanlage können die vorgenannten Elemente leicht durch
gewisse andere, in Fig.8 dargestellte Mittel ersetzt
werden.
In dieser Figur ist eine Platte 20 und eine Sonde 34 mit
der Einrichtung 101 zur Trennung der X- und Y- Koordinatenspannungen gezeigt, die aus dem Sondenplattenkontakt
resultieren. (Dies ist vorzugsweise in F i g. 2 dargestellt). Das V-Koordinatensignal wird über
eine Leitung 102 zu einer y-Vergleichseinrichtung 103
und das X-Koordinatensignal über eine Leitung 104 zu
einer X-Vergleichseinrichtung 105 übermittelt
Des ferneren sind ein digitaler Speicher 106 nach Art eines Scheiben- oder Trommelspeichers oder eine
Verzögerungsleitung geeigneter Speicherkapazität oder vergleichbare Digitalspeicher vorgesehen.
Die Y- und X-Vergleichseinrichtungen führen in ein
»UND«-Gatter 107, das seinerseits ein elektrisches Signal zu einem »ODER«-Gatter 108 über die Leitung
109 übermittelt. Wenn der Schalter 110 geschlossen ist und die X-Signalspannuing gleich der X'-Spannung der
Vergleichseinrichtung 105 und gleichzeitig die V-Signalspannung
gleich der V'-Spannung der Vergleichseinrichtung 103 ist, X— A"'und V= Y' gleichzeitig, wird
ein Element der Linienzeichnung, die durch die Bewegung der Sonde in Kontakt mit der Platte erzeugt
wird, in den Speicher 106 gegeben. Nach einem vollständigen Bildfeld des Speichers wird die gesamte
gespeicherte Information gelöscht, wenn sich der Schalter 110 in der Löschstellung befindet. Wenn
andererseits der Schalter in der »Speicher«-Stellung ist, kann das Speicherelement die Signale von der Platte 20
speichern.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen, sei es mit zwei Videokameras oder mit einer Videokamera
und einer Abtastumwandlungsröhre 51, wird das Bild wie ein bisheriges Bild gespeichert, um in ein
abgetastetes Videosignal umgewandelt zu werden. Bei der Ausführungsform nach F i g. 8 geschieht auf der
anderen Seite die Videoabtastumwandlung direkt nach Erzeugung jedes Bildelementes. Das umgewandelte
Videosignal wird dann gespeicher». Tatsächlich wird eine umlaufende Bildserie von Signalen in dem Speicher
106 gespeichert. Die umlaufenden Signale treten durch die Leitung 121 in den Speicher ein und erscheinen
wieder durch die Speicher-»Zeitkreise« in der notwendigen richtigen Form und Zeilfolge.
Der Adressen- oder Elildelementkoordinatenausgang vom Speicher 106 wird über die Leitung 111 zu einem
üblichen geeigneten Umwandler 112 (von digital zu analog) geführt, während damit gleichlaufend dasselbe
Signal über die Leitung 113a vom Speicher zu einem Synchronisationsdekodierer 113 geführt wird. Letzterer
synchronisiert auf einem Fernsehmonitor oder auf ein Wiedergabegerät, wodurch das Videosignal zu einem
vollständigen Bild rekonstruiert werden kann.
Das Signal von dem Umwandler 112 führt über Leitungen 114 und 115 in die X- und Y-Vergleichseinrichtungen
103 und 105. Dieser Umwandler erzeugt sowohl Analog X'- als auch K'-Signale, die mit den X-
und V-Signalen verglichen werden. Wenn somit gleichzeitig X=X' und Y = Y\ bewirken die Vergleichseinrichtungen
103 und 105, daß das »UND«-Tor
107 ein »logisch 1-Signal« über die Leitung 109 zu und
dem »ODER«-Tor 108 führt.
Wenn ein »logisch 1 "-Signal in der Leitung 118 ist, welches am »ODER«-Tor 108 gleichzeitig mit dem
»logisch 1 "-Signal bei der Leitung 109 ankommt, heißt dies, daß die Information früher bei diesem Punkt
gespeichert war und keine neue Information hinzugefügt wird. Wenn die Leitung 118 auf dem »logisch
0"-Zustand, gleichzeitig das »Logisch 1 "-Signal auf der
Leitung 109 war, dann wird ein »logisches Signal 1"
durch das »ODER«-Gatter durch und in das »UND«- Gatter 120 übermittelt und von dort zurück in den
Speicher über das »UND«-Tor 120. Dies wird als ein neues Bildelement in das erzeugte Sondenplattensignal
interpretiert.
Man beachte, daß in dem UND«-Tor 120 unter der Annahme, daß der Schalter 110 im Löschzustand ist, das
einzigmögliche Signa! in der Leitung 121 ein »logisches
0"- oder Löschsignal ist. Wenn sich umgekehrt der Schalter 110 im Speicherzustand befindet, ist der
Ausgang des »UND«-Tores 120 entweder eine »logische !"-Information über Leitung 118 oder 109 oder
»logische 0" (Löschen), oder er ist frei.
In Fig.8 sei bemerkt, daß eine Leitung 126 als von
In Fig.8 sei bemerkt, daß eine Leitung 126 als von
der Leitung 118 kommend dargestellt ist, obwohl sie auch von den Leitungen 124 oder 121 kommen könnte,
die die Serien der Signale für die Überlagerung auf dem G rund videoschirm führen. Dies ist vergleichbar mit dem
Signal von der Kamera 12 in Fife. I oder von der Speicherröhre 51 der Fig. 4.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (11)
1. Vorrichtung zur Überlagerung sichtbarer Bilder auf ein dynamisches Fernsehbild mit einer Fernsehkamera
zur Aufnahme eines Basisbildes und einem Fernsehempfänger zur Wiedergabe des Basisbildes,
mit einem von Hand betätigbaren Zeigestab, der direkt auf dem Fernsehempfänger zur Erzeugung
des überlagerten Bildes betätigbar ist, wobei das Überlagerungsbild über eine Addierstufe dem
Basisbild überlagerbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Zeigestab eine Sonde (34) ist, die elektronisch auf einem Ausgabegenerator (13)
eine X- und V-Koordinate mit Bezug auf das Fernsehbild bestimmt und abliest; daß Speichereinrichtungen
(36, 51, 106) vorgesehen sind zum Speichern der X- und V-Koordinaten der Sondenstellung
relativ zu Einzelheiten des Basisbildes; daß die Fernsehkamera (11) und die nachgeschalteten
Geräte (16, 18) durch Videogeräte ersetzbar sind, fnd daß eine Einrichtung zum Umwandeln der
gespeicherten X- und V-Koordinaten der Sonde (34) Vu Videosignalen vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens zwei Videokameras (11,12), deren
Cine (12) das überlagerte Bild fotografiert und deren ändere (11) das übermittelte Basisbild fotografiert,
Videosignalmischer (16) und Mittel (14, 15) zum Verbinden der Mischer (16), einer von Hand
beweglichen Sonde (34) zur Erzeugung des überlagerten Bildes, elektrische Potentialeinrichtungen
»um Identifizieren der X- und V-Koordinaten der
Sondenstellung relativ zu Einzelheiten der Bilder von einer der Vidiokamoras und mit der Sonde
verbundene Speichereinrichtungen (36, 51, 106) zur Reproduktion der X- und V- Koordinaten der Sonde.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Abtastumwandler (51), der die Ausgabekamera
(12) und einen elektrostatischen Speicheroszilloskopen (36) ersetzt und zum Speichern, Abtasten
und Überführen des überlagerten Bildes mit der Sonde (34) und dem Videosignalmischer (16)
verbunden ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Identifizieren der
X- und Y- Koordinaten der Sondenstellung eine transparente leitende Platte (20) ist, welche zugehörige,
elektrische Potential definierende Komponenten hat, die mit der Speichereinrichtung verbunden
sind. to
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Speichereinrichtung (36) als ein Element ein Tonfrequenzaufzeichnungsgerät zum
Aufzeichnen der den von der Sonde definierten X und Y- Koordinaten entsprechenden elektrischen
Signale besitzt, wobei ein Eingang von der 55onde (34) /um Aufzeichnungsgerät und ein Wiedergabebetrieb-Ausgang
von dem Aufzeichnungsgerät zur Zuführung von Signalen, die eine visuelle Darstellung
des überlagerten Bildes darstellen, zu dem <>u
Eingang vorhanden ist, der normalerweise vom manuell betätigten Darstellungsgenerator (13) versorgt
wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch I, gekennzeichnet durch mindestens eine Videokamera (11) zur Bildung <>~>
eines übertragenen Basisbildes, Bildwiedergabeeinrichtungen zur Darstellung des Basisbildes, Tonfrequenzaufzeichnungsgeräte
zur Speicherung elektrischer Signale, die die X- und V-Koordinaten eines Bildes darstellen, das dem Basisbild überlagert
werden soll, Abtastumwandler, die mit dem Ausgang der Tonfrequenzaufzeichnungsquelle verbunden
sind und die das aufgezeichnete grafische Signal zurück ins Videoformat umwandeln, und Videosignalmischeinrichtung
(16) verbunden mit der Videokamera (11) und dem Abtastumwandler (51) zur gleichzeitigen Darstellung des Basisbildes und des
überlagerten Bildes auf der Wiedergabeeinrichtung.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Tonfrequenzwiedergabeeinrichtung (52)
die verbunden ist mit der Mischeinrichtung (16) zur Überlagerung eines zweiten Bildes auf dem von der
Kamera (U) kommenden Basisbild zu irgendeinem Zeitpunkt
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das überlagerte Bild auf einer Platte
(61) gebildet wird, die eine Speicherdarstellungseinrichtung elektrostatischer Art ist
9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß die Platte (20) im wesentlichen aus
zwei Bändern besteht, die in angrenzenden parallelen Ebenen und transversal zueinander angeordnet
sind und die beide mit einer durchsichtigen Erdungsplatte hinterlegt sind, und daß die X- und
V-Koordinaten der Sonde (34) durch Druck der Sonde auf die Bänder und die Erdungsplatte
bestimmt werden.
10. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß das Anordnen der Platte (20)
über dem Videoempfänger einen sichtbaren Ausgang des gesamten übertragenen Signals darstellt.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 — 10,
gekennzeichnet durch Videokameras und Videorekorder, elektrische Einrichtungen zur Erzeugung
einer Linienzeichnung, bestehend aus von Hand steuerbaren Einrichtungen, die auf dem Schirmbild
montiert sind, die sich aus der elektronischen Einrichtung zur Erzeugung von Signalen, die die
Linienzeichnung darstellen, ergibt, einem Abtastumsetzer zur Aufzeichnung und Wiedergabe dieser
Signale, Einrichtungen zur Kombination des Basis-Videosignals und des wiedergegebenen Signals, und
Einrichtungen zum Verbinden des Ausgangs der Kombinationseinrichtung, um damit eine Darstellung
der dem ersten Bild überlagerten Linienzeichnung zu bewirken.
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