DE2023232A1

DE2023232A1 - Elektronenstrahl-Anzeigesystem

Info

Publication number: DE2023232A1
Application number: DE19702023232
Authority: DE
Inventors: Mutton Jon Coyle
Original assignee: Tektronix Inc
Current assignee: Tektronix Inc
Priority date: 1969-05-12
Filing date: 1970-05-12
Publication date: 1971-03-11
Also published as: US3594608A; NL7006665A; FR2047606A5; JPS5024813B1; JPS519253B1; GB1252227A

Description

Patentanwälte Dipl.-Jng. R Weickmann, 2023232

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke D1PL.-ING. R A/Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 483921/22

TEKTRONIX ING. '

14150 Southwest Karl Braun Drive,

Beavertön, Oregon, V. St. A.

Elektronenstrahl-Anzeigesystern

Die Erfindung bezieht sich generell auf Elektronenstrahl-Ablenksysteme und dnsbesondere auf Elektronenstrahl-Ablenksysteme, bei denen ein Lichtdetektorschreiber dazu verwendet wird, die Position eines ausgewählten Teiles einer durch einen Fernseh-Monitor bewirkten Anzeige anzugeben und auf " einem ausgewählten Teil einer solchen Anzeige zu schreiben. Zu diesem Zweck wird auf dem Leuchtschirm die Leuchtspur des Rastersignals des Monitors ermittelt. Der Ausgangs-Triggerimpuls des an einen derartigen Schreiber angekoppelten Lichtdetektors triggert einen Abtastimpulsgenerator, der seinerseits zwei Abtast-Gatter steuert. Diese Abtast-Gatter bewirken eine Abtastung von Teilen von Horizontal- und Vertikal-Sägezahnspannung$n, die mit den Horizontal- und Vertikal-Rastersignalen synchronisiert sind, welche den Eingängen dieser Gatter zugeführt werden. Die Ausgangssignale der Abtast-Gatter werden

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Analog-Speicherschaltungen zugeführt, die den Amplituden der Vertikal- und Horizontal-Abtastsignale entsprechende Abtast-Gleichspannungen abgeben. Diese Horizontal- und Vertikal-Abtastspannungen entsprechen der jeweiligen horizontalen und vertikalen Position des LichtSchreibers. Die Abtast-Ausgangsspannungen der Horizontal- und Vertikal-Speicherschaltungen können unmittelbar einer Auswerteeinrichtung zugeführt werden, wie einem Analog-Digital-Wandler oder anderen Fernseh-Monitoren. Darüber hinaus können diese Abtastspannungen einer Abtast-Wandlerspeicherröhre zugeführt werden, und zwar in dem Fall, daß eine solche Speicherröhre, dazu verwendet wird, ein Ladungsbild der-jeweiligen Anzeige zu speichern und ein entsprechendes elektrisches Ausgangssignal an den Fernseh-Monitor abzugeben, auf dem die Anzeige vorgenommen wird. Die Horizontal- und Vertikal-Ablenksysteme der Speicherröhre sind über Schalter an die Ausgänge der Speicherschaltungen (in der einen Schaltstellung) und an die Ausgänge des Sägezahngenerators (in der anderen Schaltstellung) angeschlossen, und zwar zur Ausführung von Schreib- bzw. Lesevorgängen. Dies ermöglicht, ein Ladungsbild des Lichtschreiberpunktes zu schreiben und auf der Speicherröhre zu speichern, und zwar derart, daß während des Lesens ein entsprechender Teil des Lesesignals dem Fernseh-Monitor zugeführt wird und in der betreffenden Position des Lichtschreibers in der Anzeige einen Schreibpunkt erzeugt. Ein an die Ausgänge der Abtastspeicher angeschlossener Zeiger-Generator kann ferner dazu benutzt werden, auf den Anzeigeschirm des Monitors den Lichtschreiberpunkt zu schreiben, ohne dabei eine Speicherröhre zu verwenden.

Lichtschreibsysteme sind bereits von Bedienpersonen für Rechner verwendet worden, um dem jeweiligen Beelra©r Informationen mitzuteilen» Dies erfolgt dabei dadurch.daß eine Eingabeinformation d®m Reebner direkt üb@r einen Feraeeh-Monitor zugeführt wird«, Ein® AbtasriMiFandlerspeicherröhre ist

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dann zur Speicherung der auf dem Fernseh-Monitor angezeigten Information verwendet worden. Veränderungen in
dieser Anzeige wurden mit Hilfe des Lichtschreibers vorgenommen. Auf diese Weise ist der Rechner für andere Anwendungen freigemacht. Die bisher bekannten Anzeigesysteme verwenden im Unterschied zu dem erfindungsgemäßen Anzeigesystem eine Sägezahngenerator-Abtastschaltung und Speicherschaltung.
Im Unterschied zu dem erfindungsgemäßen System erfolgt der Schreibvorgang mit Hilfe des LichtSchreibers auf der Speicherröhre nicht während des Rücklaufs des Horizontal-Sägezahnsignals, sondern vielmehr unmittelbar nach Triggern des Licht- | schreiberdetektors.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zu Grunde, ein
verbessertes Elektronenstrahl-Anzeigesystem zu schaffen,
das mit einer Lichtdetektor-Schreibeinrichtung zur Ermittelung der relativen Position eines ausgewählten Teiles einer auf dem Anzeigeschirm einer Kathodenstrahlröhre angezeigten Information versehen ist, wobei die genannte Positionsbestimmung durch Feststellen der Leuchtspur des Elek-

soll
tronenstrahls der Kathodenstrahlröhre erfol^pr^ wenn dieser Elektronenstrahl durch Horizontal- und Vertikal-Rastersignale abgelenkt wird. Dabei sollen der betreffenden Position ent- g sprechende X- und Y-Spannungen erzeugt und einerAuswerteeinrichtung zugeführt werden. Das neu zu schaffende Anzeigesystem soll in seinem Frequenzgang nicht durch den Frequenzgang der Auswerteeinrichtung begrenzt sein, in der Abtast-Gatter und analoge Speicherschaltungen verwendet sind, die den Rastersignalen entsprechende Horizontal- und Vertikal-Sägezahnsignale abtasten, wenn der Lichtdetektor einen Triggerimpuls
erzeugt_}und die den Amplituden der Abtastsignale entsprechende Abtast-Gleichspannungen speichern, so daß die betreffenden Abt as t spannungen die Horizontal- und Vertikal-Position des Lichtschreibers anzeigen. Bei dem neu zu schaffenden Anzeige-

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system soll im übrigen eine der Position des Lichtschreibers entsprechende Information auf dem Anzeigeschirm der Kathodenstrahlröhre nur während der Rücklaufseit des Hori- ' zontal-Rastersignals geschrieben werden, um einen wirksameren Betrieb zu erzielen» Ferner soll bei dem neu zu schaffenden Anzeigesystem ggfs., eine Abtast-Wandlerspeicherröhre verwendet werden, um ein Ladungsbild der geweiligen Anzeige und des Lichtscnreiber-Positionspunktes zu speichern und ein entsprechendes Signal für die Kathodenstrahlröhre. abzugeben, um nämlich dem Rechner oder der sonstigen verwendeten Anzeige~Signalquelle zu ermöglichen, sich von dem System abzuschalten, nachdem die Original-Anzeige auf der Speicherröhre geschrieben ist, und um den Rechner für andere Zwecke freizustellen» Das neu zu- schaffende Anzeigesystem soll schließlich mit einem Zeiger-Generator versehen werden können, der Yergleicher enthält', die durch die Ausgangssignale der Speicherschaltungen und des Sägezahngenerators gesteuert werden und die einen Oszillator tasten, der mit seinem Ausgang unmittelbar an den Helligkeitsmodulationseingang des Fernseh-Monitors angeschlossen ist«, Auf diese Weise soll eine Zeiger-Anzeige des Lichtschreiber-Punktes vorgenommen werden können, ohne einen solchen Punkt auf der Abtast-Wandlerspeicherr.öhre speichern zu muss en _o

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe mit einem Elektronenstrahl-An&eigesystem, enthaltend eine Kathodenstrahlröhre und eine Abtasteinrichtung zur Abgabe von Horizontal- und Vertikal-»Rastersignal en, durch welche in der Elektronenstrahlröhre, eine derartige Elektronenstrahlablenkung in horizontaler und vertikaler Richtung erfolgt₉ daß der Elektronenstrahl über den Leuchtschirm d©r Kathodenstrahlröhre in Rastepform geführt wird, wobei Eingangs©inriohtung@B vor= gesehen sind, die den Elektronenstrahl ©ntspreohend ihn©a angeführter Eingangssignalθ su modulieren and damit auf dem

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Anzeigeschirm eine Liohtbildanzeige Vorzunehmen' erlauben, und wobei ein eine bewegliche Lichtaufnahmeeinrichtung enthaltender Lichtdetektor vorgesehen ist, der einen elektrischen Triggerimpuls jeweils dann erzeugt, wenn der Elektronenstrahl in einem ausgewählten Anzeigebereich innerhalb des . Aufnahmefeldes der Lichtaufnahmeeinrichtung über den Leuchtschirm hinweg läuft. DiesesElektronenstrahl-Anzeigesystem ist erfindungsgemäß' dadurch gekennzeichnet, daß ein Sägezahngenerator vorgesehen ist, der Horizontal- und Yertikal-Sägezahnsignale entsprechend den Horizontal- und Vertikal-Raster- ä Signalen erzeugt, daß an den Ausgang des Sägezahngenerators eine Abtastschaltung angeschlossen ist, die mit Auftreten eines dem zugeführten Triggerimpuls entsprechenden Abtastgatterimpulses einen Teil jedes Horizontal- und Vertikal-Sägezahnsignals abtastet, und die von ihren Ausgängen Horizontal- und Vertikal-Abtastsignale abgibt, welche Amplituden besitzen, die der horizontalen und der vertikalen Position des ausgewählten Teils der Anzeige entsprechen, und daß durch eine an die Ausgänge der Abtastschaltung angeschlossene Speicherschaltung die Horizontal- und Vertikal-Abtastsignale als Abtastgleichspannungen speicherbar und bis zur Zuführung weiterer Abtastsignale von entsprechenden Ausgangsklemmen _

abgebbar sind. ™

An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Pig. 1 zeigt einen elektrischen Schaltplan einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Anzeigesystems. ' Fig. 2 zeigt in einem Signalfolgendiagramm Signalfolgen, die in dem Anzeigesystem gemäß Fig. 1 erzeugt werden.

Das in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Elektronenstrahl-AnZeigesystem enthält einen Fernseh-Monitor 10 von herkömmlicher Art mit einer Kathodenstrahlröhre und dem üblichen

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"Rastersignalgenerator, der ein vertikales Sägezahnrastersignal mit einer Frequenz von etwa 60 Hz an die vertikale Ablenkschaltung und ein horizontales Sägeaahnrastersignal mit einer Frequenz von z„B. 15 750 Hz an die horizontale Ablenkschaltung der betreffenden !öhre abgibt„ Diese Rastersignale sind zu entsprechenden Sägezahns'ignalen synchronisiert, die von einem Sägezahnsignalgenerator 12 erzeugt werden„ Die Synchronisierung erfolgt dabei über eine Ausgangs-Synchronisierleitung 14·, die den . · Generator mit dem Eingang eines Leseverstärkers 15 verbindet, dessen Ausgangssignale über eine Mischschaltung 16 dem Z-Achsen-Eingang 18 des Monitors zugeführt werden. Auf diese Weise wird die erwähnte Synchronisation bewirkt. Ein beweglicher Lichtschreiber 20_$ der durch einen flexiblen Lichtleiter 22 gebildet sein kann, der aus einem Bündel von Lichtfaserelementen besteht, ist neben dem Leuchtschirm des Monitors 10 angeordnet. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß von einer Leuchtspur des Anzeigeschirms herrührende Lichtstrahlen 24- in die Eintrittsseite der Lichtleiterelemente eintreten. Diese Eintrittsenden sind in einem aus lichtundurchlässigem Material bestehenden Lichtschreiber-Gehäuseteil untergebracht, das eine öffnung an einem Ende aufweist. Durch dieses Ende können die Lichtstrahlen 24 eintreten. Ferner wird durch diese öffnung das Betrachtungsfeld des Lichtschreibers auf einige wenige Fernsehzeilenbreiten begrenzt.

Mit dem Lichtleiter 22 ist ein photoelektrischer Lichtdetektor 26 gekoppelt, der durch eine Pho^vervielfacherröhre gebildet sein kann, die außerhalb des Lichtschreibers 20 angeordnet ist. Dieser photoelektrische Lichtdetektor 26 erzeuget jeweils dann einen elektrischen Ausgangsimpuls, wenn ©in Liehtimpuls von dem Lichtschreiber aufgenommen worden ist» Dies isst dann der Fall, wenn di® Elektronenstreiil-Leisefotspnir durch das genannte Betrachtungsfeld hindurchlaufto

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Das Ausgangssignal bzw. die Ausgangsimpulse des Liehtdetektors 26 werden als Triggersignale "bzw. -impulse einem Abtastimpulsgenerator 28 zugeführt, bei dem es sich um eine monostabile Kippstufe handeln kann, die schmale rechteckförmige Abtastimpulse G von nahezu gleichmäßiger Breite und Amplitude erzeugt. Der Ausgang des Abtast-Impulsgenerators 28 ist an ein Vertikal-Abtastgatter 30 und an ein Horizontal-Abtastgatter 32 angeschlossen, deren Eingänge an den Vertikal-Sägezahnausgang 34 und an den Horizontal-Sägezahnausgang 36 des Sägezahngenerators 12 angeschlossen sind. Die Abtastgatter 30 und 32 sind so vorgespannt, daß sie sich im nicht % übertragungsfähigen Zustand befinden; sie gelangen mit Auftreten des Abtastimpulses in den übertragungsfähigen Zustand« Zwei analoge ^peieherschaltungen 38 und 40 sind an die Ausgänge der Abtastgatter 30 und 32 angeschlossen. Die Abtastgatter und Speicher sind herkömmliche Schaltungen, wie ein Diodenbrücken-Abtastgatter und ein Millerintegrator-Speicher, und zwar in den Fällen, in denen ein extrem schnelles Ansprechen und hohe Genauigkeit erwünscht sind. Es ist Jedoch auch möglich, als Abtastgatter Feldeffekttransistoren zu verwenden, die normalerweise so vorgespannt sind, daß sie sich im nichtleitenden Zustand befinden, und die als Schalter betrieben werden. Die Speicherschaltung kann einen Parallel- g kondensator enthalten, dessen eine Belegung geerdet ist und 'dessen andere Belegung an den Eingang eines Feldeffekttransistors

besitzencter angeschlossen ist. Auf diese Weise ist ein eine hohe Impedanz/ und einen niedrigen Leckstrom führender Eingang geschaffen, und ferner ist ein ständiges Auslesen des Speichers ermöglicht. Jede geeignete Auswerteeinrichtung 22 kann über die System-Ausgangsklemmen 44 und 46 an die Abtast-Speicherschaltungen bzw. 40 angeschlossen sein. So kann z.B. die Auswerteeinrichtung 42 ein Analog-Digital-Wandler oder ein weiterer "Tochter"-X-Y-Monitor sein. Ein derartiger Wandler kann wiederum Teil eines Rechners sein, der die entsprechenden Informationen für

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die Anzeige auf dem Monitor 10 liefert, wie dies nachstehend noch naher erläutert werden wird.

Wenn die Abtastgatter 30 und 32 durch die Abtastimpulse in den übertragungsfähigen Zustand gebracht sind, übertragen sie Abtastprobenteile des Verti'kal-Sägezahnsignals A und des Horizontal-Sägezahnsignals B an die Speicher 38 bzw. 40. Dadurch werden eine vertikale Abtastspannung C und eine horizontale Abtastspannung D von den Ausgängen der Speicher 33 und 40 abgegeben. Die Gleichspannungspegel dieser Spannungen entsprechen den Amplituden des Vertikal-Sägezahnabtastteils und des Horizontal-Sägezahnabtastteils, der über die Abtastgatter übertragen worden ist. Diese Abtastspannungen bezeichnen die horizontalen und vertikalen Koordinaten oder Adressen der Position des Lichtschreibers zum Augenblick des Auftretens des Abtastimpulses| diese Adressen können dazu herangezogen werden, den Lichtschreibpunkt auf dem Anzeigefeld des Monitors 10 in eine geeignete Stellung zu bringen,

Eine Äbtast-WandlerspeicherrÖhre 48 wird zur Speicherung des Anzeigebildes und zur Abgabe eines entsprechenden elektrischen Ausgangssignals an den Z-Achsen-Eingang 18 des Fernseh-Monitors 10 verwendet. Dieses elektrische Ausgangssignal wird dabei über eine Ausgangsleitung 50 abgegeben, die die Speicherröhre mit dem Eingang des Leseverstärkers 15 verbindet. Die Speicherröhre 48 kann eine Halbton-Speicherröhre oder eine bistabile Speicherröhre sein, bei der das Speicherdielektrikum aus einer dünnen porösen Schicht aus einem Leuchtstoff besteht, der von einem schwach transparenten l0itenden Film aus Zinnoxyd getragen wird. Dieser Zinnoxydfilm 54 stellt die Kollektorelektrode für die Sekundärelektronen dar, die von dem Speicherdielektrikum emittiert werden. Diese Röhre ist ein© vereinfachte bistabile Speicherröhre für BirektbetPachtung, die ein Lichtbild ©rseugt₉ des dem auf der SSpei-chersohioht

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gespeicherten Ladungsbild entspricht. Die Erzeugung eines solchen Bildes geht auf den Umstand zurück, daß das Speicherdielektrikum mit eine niedrige Geschwindigkeit besitzenden "Überflutungs"-Elektronen gleichmäßig beschossen wird. Die Überflutungselektronen werden von einer Überflutungs-Elek- . tronenkanone 56 emittiert, deren Kathode geerdet sein kann, wenn die Kollektorelektrode 54- auf einem Potential von etwa +150 bis +200 Volt liegt, um eine bistabile Speicherung zu ermöglichen. Die Speicherröhre kann ferner eine Vielzahl von Kollimierungselektroden 58 enthalten, von denen nur eine ge- ^ zeigt ist. Die Kollimierungselektroden 58 überziehen die Innenfläche des Röhrenkolbens; sie liegen auf einem Potential von etwa +50 V. Die Kollimierungselektroden kollimieren die Überflutungselektronen und bewirken,- daß diese Elektronen auf das Speicherdielektrikum 52 senkrecht auftreffen. Ferner bewirken die Kollimierungselektroden eine gleichmäßige Verteilung dieser Elektronen überdas Dielektrikum. In der Speicherröhre ist ferner eine Haupt-ElektroHenkanone vorgesehen i die eine Kathode 60 und ein Steuergitter 62 enthält. An der Kathode 60 liegt dabei eine negative Gleichspannung von etwa -3000 V. Mit Hilfe dieser Elektronenkanone wird ein eine hohe Geschwindigkeit besitzender Elektronenstrahl erzeugt, der sowohl als Schreibstrahl als auch als Lesestrahl f verwendet werden kann. Der Schreibstrahl besitzt dabei eine hinreichend hohe Stromdichte, um auf dem eine hinreichend hohe Spannung zur Speicherung führenden Speicherdielektrikum 52 ein Ladungsbild zu schreiben. Der Lesestrahl besitzt hingegen eine solche Stromdichte, daß er das jeweils gespeicherte Ladungsbild abzutasten vermag und ein entsprechendes Ausgangesignal am Kollektor 54- erzeugen kann, ohne dabei das Ladungebild zu zerstören. Diese Lese- und Schreiboperationen werden durch zwei Horizontal-Ablenkplatten 64· und durch zwei Vertikal-Ablenkplatten 66 gesteuert, die in der Speicherröhr© untergebracht sind und die an die Ausgänge eines Horizontal-

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Verstärkers 68 und eines Vertikal-Verstärkers 70 angeschlossen sind. Bei den Verstärkern 68 und 70 handelt es sich um Differentialverstärker, deren jeder mit einem Eingang an den beweglichen Kontakt eines Potentiometers 69 bzw. 71 angeschlossen ist, das mit seinen Enden zwischen einer geeigneten Gleichspannungsquelle und Erde geschaltet ist. Die anderen Eingänge der Differentialverstärker 68 und 70 sind an die Ausgänge von Schaltkreisen 72 bzw. 74· angeschlossen, welche an die Speicherröhre Lese- bzw. Schreibsignale abgeben.

Der vorgesehene Vertikal-Schaltkreis 74· enthält zwei Eingänge, von denen der eine an den Ausgang des Speichers 38 und von denen der andere an den Vertikal-Sägezahnausgang des Sägezahngenerators 12 angeschlossen ist. Der Horizontal-Schal £kreis 72 enthält zwei Eingänge, von denen der eine an den Ausgang des Speichers 40 und von denen der andere an den Horizontal-Sägezahnausgang 36 des Sägezahngenerators angeschlossen ist. Der Betrieb der Schaltkreise 72 und 74 wird durch einen Schaltimpuls H gesteuert, welcher von einer Schalter- und Helligkeitssteuerschaltung 76 her zugeführt wird.

Im folgenden wird der Schreibbetrieb der Speicherröhrenschaltung näher beschrieben. Ein Horizontal-Steuerausgang des Sägezahngenerators 12 ist mit der Steuerschaltung 76 verbunden. Über diese Verbindung wird die Steuerschaltung in der Weise angesteuert, daß sie den Schaltimpuls H während der Rücklaufzeit des Horizontal-Sägezahnsignals B abgibt. Der betreffende Schaltimpuls schaltet die Schalter 72 und 74 somit in die dargestellte "Schreib"-Stellung, in der die Verstärker und 70 mit den Speicherschaltungen 40 und 38 verbunden sindo Gleichzeitig schaltet der Schsltimpuls ein© Helligkeit sst euer·=- schaltung,, die an das Steuergitter 62 d@r Speicherröhre ang©~ schlossen ist. Dadurch wird-di© Stromdichte d@s ElektronenStrahls

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auf den Schreibpegal erhöht. Die Schalter 72 und 74 legen die Horizontal- und Verbikal-Abtastspannungen an die Ablenk-' platten der Speicherröhre an. Dadurch wird der Elektronenstrahl der betreffenden Kathodenstrahlröhre auf dem Speicherdielektrikum 52 zu einem Punkt hin geführt, der der Lichtschreiberposition auf dem Fernseh-Monitor 10 entspricht. Dies führt dazu, daß auf dem Dielektrikum ein Ladungsbild des Lichtschreibpunktes gebildet und bistabil gespeichert wird. Auf diese Weise wird während des horizontalen Rücklaufs des Sägezahngenerators 12 und des Rastergenerators in dem a Fernseh-Monitor in der Speicherröhre ein Ladungsbild des Lichtschreibpunktes geschrieben.

Im folgenden sei der ^esebetrieb der Speicherröhrenschaltung näher betrachtet. -°ie Schalter 72 und 74- werden in die "Lese"-Stellung zurückgeführt, wenn der Schaltimpuls H verschwindet. Damit ist dann der Ausgang dieser Schalter unmittelbar mit dem Horizontal-Sägezahnausgang 36 und dem Vertikal-Sägezahnausgang 3^ des Sägezahngenerators verbunden. Gleichzeitig verringert die Helligkeitssteuerschaltung 80 die Stromdichte des Elektronenstrahls auf den Lesepegel. Dadurch werden das Horizontal-Sägezahnsignal B und das Vertikal-Sägezahnsignal A den Horizontal- bzw. Vertikal-Ablenkplatten der % Speicherröhre zugeführt. Dies führt dazu, daß der Elektronenstrahl gleichmäßig über das Speicherdielektrikum geführt wird und daß am Kollektor 5^ ein elektrisches Ausgangssignal abnehmbar ist, das dem gespeicherten Ladungsbild entspricht. Das Ausgangssignal wird über die "^eseleitung 50 dem Z-Achsen-Eingang 18 des Fernseh-Monitors 10 zugeführtj es bewirkt auf dem Ferns0h-Monitor <ϋ_θ Erzeugung eines Anzeigebildes, das dem Ladungsbild entspricht. Auf diese Weise können vollständige Anzeigen erhalten werden, indem der Lichtschreiber über den Leuchtschirm des Fernseh-Monitors 10 bewegt wird. Eine andere Möglichkeit der Verwendung des LichtSchreibers besteht darin,

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diesen als Anzeigeelement zu verwenden, um auf ausgewählte Bereiche einer anderen, zuvor auf der Speicherröhre durch eine Anzeige-Signalquelle 82 geschriebenen Anzeige zu zeigen oder solche Bereiche zu schreiben. Wenn eine Löschung der gesamten Speicherschicht erwünscht ist, wird ein mit der Kollektorelektrode 54· der Speicherröhre verbundener Löschimpulsgenerator 83 -in Betrieb gesdßt, wie dies in der Zeichnung schematisch durch einen Schalter 84 angedeutet ist. Mit Inbetriebsetzung des Löschimpulsgenerators 83 wird die betreffende Schicht mit Hilfe der Überflutungselektronen gleichmäßig auf das Kollektorpotential aufgeladen, und dann auf ein Lese-Schreib-Potential nahe des Kathodenpotentials der Überflutungs-Elektronenkanone zurückgeführt»

Die Anzeige-Signalquelle 82₉ bei der es sieh um ©ine Ferna&h-Kamera oder um einen Rechner handelt, ist über Schalter 85 und 86 mit den Eingängen des Ifertikal-Iferstärkers 70 bzw«, des Horizontal-Verstärkers 68 verbundene Über diese Verbindungen werden Eingangssignale den Ablenkplatten der Speicherröhre zugeführt, wodurch die auf der Speicherröhre zu schreibend© Hauptansseige hervorgerufen wirde Eine derartige Hauptanzeige kann'durch ein© Zeichnung,- einen Plan oder durch sonstige Diagramme gebildet sein j sie kann aber auch durch fön einem Rechner gelieferte alphanumerisch© Informationen gebildet sein»

Ein Zeigerbetrieb ist ferner möglich, mm auf dem Monitor einen Lichtschreibpunkt aarsmstallen,, ohne da© Ladungsbild des Lichtschreibpunktes zu gerstören_o Dabei werd©n durch die Schalter 85 und 86 die Verstärker 70 ^^d 68 von den l§p©i@h©pn 3S »ind 40 abgeschaltet ₀ Ein iu©i Eingänge Vergleieter 88 ist mit s®in©m ain©n Eingang an Q.@n Speichers 38 und mit s©±n®m and®r©a liagaag ©a eL©a

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Vergleichen gibt einen ersten Freigabe-Impuls I ab, wenn das Vertikal-Sägezahnsignal A gleich der Vertikal-Speicherspannung G ist. Die Breite des ersten Freigabeimpulses ist durch die Zeitkonstante einer monostabilen Kippstufein der Vergleicherschaltung bestimmt. In entsprechender Weise ist ein Horizontal-Vergleicher 90 mi^ einem Eingang an den Ausgang des Speichers 40 und mit dem anderen Eingang an den Horizontal-Sägezahnausgang 36 des Sägezahngenerators angeschlossen. Damit gibt der Horizontal-Vergleicher 90 einen zweiten Freigabeimpuls J ab, wenn das Horizontal-Sägezahnsignal B gleich der Horizontal-Speicherspannung D ist. Die %

von den Ausgängen der Vergleicher 88 und 90 abgegebenen beiden Freigabeimpulse werden dem Eingang eines ^eiger-Oszillators zugeführt, bei dem es sich um einen Sperrschwinger handeln kann, der jeweils "aufgetastet" wird, um Zeiger-Signale K nur bei Koinzidenz der beiden Freigabesignale abzugeben. Der Zeiger-Oszillator besitzt eine hohe freilaufende Frequenz, und zwar in der Größenordnung von etwa 5 MHz. Dadurch erzeugt der Oszillator auf jeden Horizontal-Vergleicherimpuls hin mehrere sinusförmige Zeiger-Signale. Diese Zeiger-Signale werden über die Mischschaltung bzw. Mischstufe 16 dem Z-Achsen-Eingang des Monitors 10 zugeführt; sie bewirken, daß in der Monitoranzeige ein Lichtschreibpunkt auftritt, und zwar an der | letzten Stelle des Schreibpunktes bei Ansteuerung des Abtastimpulsgenerators 28.

Die durch die einzelnen Schaltungen des Anzeigesystems gemäß Pig. 1 erzeugten Signalfolgen sind in Fig. 2 veranschaulicht. Die den jeweiligen Signalfolgen zugeordneten Buchstaben bezeichnen die jeweilige entsprechend bezeichnete Stelle in de» System gemäß Fig. 1. Es dürfte sich daher erübrigen, die: betreffenden Signalfolgen noch näher zu betrachten. Es sei jedoch bemerkt, daß das Vertikal-Sägezahnsignal A, die Abtastgatterimpulse G und die Vertikal-Speicherspannung G

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(das sind die oberen drei Signalfolgen in Fig. 2) eine andere Zeitskala besitzen als. die übrigen Signalfolgen. Die übrigen Signalfolgen sind nämlich unter Zugrundelegung einer gedehnten Zeitskala dargestellt, wobei die Zeitspannen T,. und Tp entsprechend bezeichneten Zeitspannen bei den oberen drei Signalfolgen in Fig» 2 entsprechen.

Es sei schließlich noch bemerkt, daß eine gewisse Verzögerungszeit zwischen der Betätigung des Liehtdetektors und dem Betrieb der Abtastgatter 30 und 32 und der zugehörigen Speicherschaltungen 38 und 40 vergeht, so daß di© Speicherspannungen C und D nicht genau den X- und Y-Koordinaten der Lichtschreiberposition entsprechen» Di© durch die Potentiometer 69 und 71 den Differentialverstärkern 68 und zugeführten Verschiebe-Gleichspannungen bewirken einen Ausgleich dieser Verzögerungszeit, indem die Speicherspannungen um Spannungen geeigneter Größe vermindert werden«

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Claims

2Q23232

Patentansprüche

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M.) Elektronenstrahl-Anzeigesystem, enthaltend eine Kathodenstrahlröhre und eine Abtasteinrichtung zur Abgabe von Horizontal- und Vertikal-Rastersignalen, durch welche in der Elektronenstrahlröhre eine derartige Elektronenstrahlablenkung in horizontaler und vertikaler Richtung erfolgt, daß der Elektronenstrahl über den Leuchtschirm der Kathodenstrahlröhre in Rasterform geführt wird, wobei Eingangseinrichtungen vorgesehen sind, die den Elektronenstrahl entsprechend ihnen zugefuhrter Eingangssignale zu modulieren und damit auf dem Anzeigeschirm eine Lichtbild- f anzeige vorzunehmen erlauben,und wobei ein eine bewegliche Lichtaufnahmeeinrichtung enthaltender Lichtdetektor vorgesehen ist, der einen elektrischen Triggerimpuls jeweils dann erzeugt, wenn der Elektronenstrahl in einem ausgewählten Anzeigebereich innerhalb des Aufnahmefeldes der Lichtaufnahmeeinrichtung über den Leuchtschirm hinweg läuft, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sägezahngenerator (12) vorgesehen ist, der Horizontal- und Vertikal-Sägezahnsignale entsprechend den Horizontal- und Vertikal-Rastersignalen erzeugt, daß an den Ausgang (34,36) des Sägezahngenerators (12) eine Abtastschaltung (28,30,32) angeschlossen ist, die mit Auftreten eines dem zugeführten Triggerimpuls g entsprechenden Abtastgatterimpulses (28) einen Teil jedes Horizontal- und Vertikal-Sägezahnsignals abtastet, und die von ihren Ausgängen Horizontal- und Vertikal-Abtastsignale abgibt, welche Amplituden besitzen, die der horizontalen undd der vertikalen Position des ausgewählten Teils der Anzeige entsprechen, und daß/eine an die Ausgänge der Abtastschaltung angeschlossene Speicherschaltung (38,40) die Horizontal- und Vertikal-Abtastsignale als Abtastgleichspannungen speicherbar und bis zur Zuführung weiterer Abtastsignale von entsprechenden Ausgangsklemmen (44,46 und 74,72) abgebbar sind.

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2. Anzeigesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherschaltung eine kontinuierliche Abgabe der Horizontal- und Vertikal-Abtastspannungen an eine Auswerteeinrichtung (42,48) bewirkt, die an den Ausgangsklemmen (44,46 und 74,72) angeschlossen ist.
3. Anzeigesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schreibeinrichtung (88,90,92 und 68, 70,48,50) an den Ausgängen der Speicherschaltung angeschlossen ist und zusätzliche Informationen auf dem Anzeigeschirm der Kathodenstrahlröhre an einer Stelle zu schreiben erlaubt, die der Stelle der Lichtaufnahme während der Rücklaufzeit der Horizontal-Sägezahn- und Rastersignale entspricht, und daß diese Rastersignale von den Sägezahnsignalen (14) getrennt, Jedoch mit diesen synchronisiert sind.
4. Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastschaltung ein Abtastgatter (30,34) und einen Abtastimpulsgenerator (28) enthält, der Abtastgatterimpulse von nahezu gleichmäßiger Breite erzeugt und an das Abtastgatter auf die Aufnahme der Triggerimpulse hin abgibt.
5. Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtdetektor eine photoelektrische Einrichtung (26) enthält, die außerhalb der beweglichen Lichtaufnahmeeinrichtung (20) angeordnet ist, und daß die Lichtaufnahmeeinrichtung flexible Lichtleiter (22) enthält, die optisch die photoelektrische Einrichtung (26) mit dem Leuchtschirm der Kathodenstrahlröhre koppeln.
6. Anzeigesystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiter (22) eine Vielzahl von Lichtfaser-

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elementen enthalten, die an einem Ende von einem beweglichen Lichtschreibelement (20) festgehalten sind.
7· Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeiger-Signalgenerator (88,90,92) vorgesehen ist, der an die Ausgänge der Speicherschaltung (38,40) angeschlossen ist und der ein der Lage des ausgewählten Bereichs der jeweiligen Anzeige entsprechendes Zeigersignal erzeugt, welches der Eingangseinrichtung (18) zur Erzeugung eines Zeigerbildes auf dem Anzeigeschirm in dem betreffenden ausgewählten Bereich zuführbar ist.
8. Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7* dadurch gekennzeichnet, daß eine Abtast-Wandlerspeicherröhre (48), eine Schreibeinrichtung (60,62,64,66,68,70,82 oder 72,74) zur Erzeugung eines Ladungsbildes auf dem Anzeigeschirm der Speicherschacht (52,54) dieser Röhre und zur Speicherung des Ladungsbildes und eine Le se einrichtung (12,15,5O₅54-, 60,64,66,68,70) zur Erzeugung eines dem gespeicherten Ladungsbild entsprechenden elektrischen Ausgangssignals und Abgabe dieses Ausgangs si-pn als an die Eingangseinrichtung (18) der Anzeigeeinrichtung (10) zur Erzeugung f des betreffenden Anzeigebildes vorgesehen sind.
9. Anzeigesystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ablenkung des Elektronenstrahls der Speicherröhre entsprechend den Horizontal- und Vertikal-Sägezahnsignalen im Zuge der Erzeugung des Lesesignals die Ablenkeinrichtung (64,66) der Speicherröhre (48) über die Leseeinrichtung (68,70,86,85,72,74·) mit den Ausgängen (34-,36) des Sägezahngenerators (12) verbunden ist.

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10. Anzeigesystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bewegung des Elektronenstrahls zu einer der Lage des ausgewählten Bereiches der Anzeige auf dem Leuchtschirm der Kathodenstrahlröhre der Anzeigeeinrichtung (10) entsprechenden Stelle in dem gespeicherten Ladungsbild auf der Speicherschicht (52,54-) und zum Schreiben eines zweiten Ladungsbildes entsprechend der Bewegung der Lichtaufnahmeeinrichtung (20) die Schreibeinrichtung (72,74,85,86,68,70) selektiv die Ablenkeinrichtung (64,66) der Speicherröhre (48) mit einer Anzeige-Signalquelle (82) und mit den Horizontal- und Vertikal-AbtastSpannungsausgängen der Speicherschaltung (40,38) zu verbinden erlaubt.
11. Anzeigesystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schreibeinrichtung so ausgelegt ist, daß mit Speicherung des streiten Ladungsbildes auf der Speicherschicht (52,54) ein entsprechendes Lesesignal (50) durch die Leseeinrichtung der Anzeigeeinrichtung zuführbar ist.
12. Anzeigesystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherröhre (48) zur bistabilen Speicherung* des Ladungsbildes Einrichtungen (56) enthält, die eine

. , . „ ,besitzenden Elektroiien. , ,.,.>. ,-, ν

niedrige Geschwindigkeit/an die Speicherschicht (52,54) abgeben.
13· Anzeigesystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet daß als Speicherdielektrikum (52) für die ein Ladungsbild tragendd Speicherschicht ein Leuchtstoff dient.
14. Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13_r dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherschaltung (38,40) eine analoge Signalspeicherschaltung ist.

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