DE2033035B2

DE2033035B2 - Elektrische wiedergabevorrichtung

Info

Publication number: DE2033035B2
Application number: DE19702033035
Authority: DE
Inventors: Graham Trevor Burgess Hill Sussex Sharpless (Großbritannien)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1969-07-04
Filing date: 1970-07-03
Publication date: 1977-01-13
Also published as: US3686661A; FR2054037A5; DE2033035A1; NL7009686A; GB1280875A; US3793629A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Wiedergabevorrichtung mit einer Matrix mit lichtausstrahlenden Elementen, die eine bistabile Charakteristik aufweisen und eine Zündspannung haben, die höher ist 4s als ihre Brennspannung, welche Matrix Spalten- und Reihenleiter enthält, wobei mindestens ein Teil der Spaltenleiter mit einer getakteten Spaltenansteuerungsschaltung verbunden ist zum gleichzeitigen Ansteuern der genannten Spaltenleiter und wobei mindestens ein so Teil der Reihenltiter mit einer getakteten Reihenansteuerungsschaltung verbunden ist zum Ansteuern eines der genannten Reihenleiter während einer Reihenabtastzeit.

Eine große Wiedergabevorrichtung kann beispielsweise eine 200 (Reihen) χ 200 (Spalten) — zweidimensionale Matrix aus Gasentladungszellen enthalten. In der Annahme, daß jeder Zeichenbereich dieses großen Feldes

6 χ 8 = 48 Zellen

60

enthält, von denen 5x7 = 35 aktive Zellen sind zur Gestaltung der Zeichen, und von denen die übrigen Zellen Zwischenräume sind zum Trennen nebeneinanderliegender Zeichen und Zeilen mit Zeichen, so können Zeilen zu 33 alphanumerischen Zeichen (825 Zeichen insgesamt) gleichzeitig am Feld wiedergegeben werden. Die Wörter »Reihe« und »Spalte« werden ausschließlich dazu verwendet, die Koordinatenlinien der lichtausstrahlenden Elemente anzugeben, welche die zweidimensionale Matrix einer elektrischen Wiedergabevorrichtung der beschriebenen Art bilden. Jede der zwei Gruppen von Koordinatenlinien der Elemente können »Reihen«-Elemente genannt werden, wobei dann die Elemente der anderen Gruppe »Spalten«-Elemente genannt werden. Die zwei Gruppen von Koordinatenleiter, welche die Kreuzungen bilden, werden entsprechend »Reihen«-Leiter und »Spalten«-Leiter genannt. Sie können in einer gegebenenfalls gekrümmten Fläche gegliedert sein.

Eine Ansteuerungsschaltung in einer elektrischen Wiedergabevorrichtung der beschriebenen Art ist dazu erforderlich, die zweidimensionale Matrix der Vorrichtung mit Ansteuerungssignalen zu versehen, die dazu geeignet sind, die lichtausstrahlenden Elemente in der Matrix selektiv erleuchten zu lassen, um eine sichtbare Wiedergabe der alphanumerischen Zeichen oder andere Information zu schaffen. Eine selektive Ansteuerung der lichtausstrahlenden Elemente für die Wiedergabe kann dadurch erfolgen, daß jeweils jede Reihe von Elementen mit in einem sich wiederholenden Abtastzyklus den Reihenleitern zugeführten Ansteuerungssignalen gesteuert und während jeder Reihenansteuerungsperiode die Spalten von Elementen mit selektierten Spakenleitern zugeführten Ansteuerungssignalen selek-

tiv gesteuert wird. Die selektierten Spaltenleiter gehören dann zu denjenigen Elementen in der Reihe, die diskrete Teile der wiederzugebenden Zeichen oder andere Information bilden müssen. Die Ansteuerung der Spalten wird durch kodierte elektrische Signale j bestimmt, welche die Zeichen oder eine andere wiederzugebende Information darstellen. Auf diese Weise werden ausschließlich diejenigen Elemente lichtausstrahlend, denen gleichzeitig Reihen- uad Spaltenansieuerungssignale zugeführt werden. Wenn vorausgesetzt wird, daß eine Anzahl von Zeilen mit je einer Anzahl von Zeichen wiedergegeben werden muß und daB jede Zeile mit Zeichen sich über einige Reihen (beispielsweise 7) lichtausstrahlender Elemente er streckt, so dürfte es einleuchten, daß dadurch, daß die Reihen während des Abtastzyklus nacheinander angesteuert werden, die Zeichen jeder Zeile reihenweise aufgebaut werden und daß die unterschiedlichen Zeilen mit Zeichen nacheinander aufgebau: werden. Bei einer ausreichend großen Abtastgeschwindigkeit wird der sichtbare Effekt eine gleichzeitige Wiedergabe einer Anzahl Zeilen mit Zeichen sein.

Für eine gute Wiedergabe, bei der dieser sich wiederholende Abtastzyklus angewandt wird (was nachfolgend als »Reihen-Ausgabeverfahren« bezeichnet wird), ist eine Bild-Wiederholungsfrequenz von 50 Hz erwünscht, damit ein Flimmereffekt vermieden wird, d.h. die Matrix wird 5Ox in der Sekunde reihenweise abgetastet Für eine 200 χ 200-Elemente-Matrix ist also eine Reihenabtastfrequenz von

50 χ 200 Hz = 10 kHz (8,75 kHz)

erforderlich. Das bedeutet, daß die Abtastzeit einer Reihe 100 us beträgt (114 us) während welcher 100 με jedes in einer Reihe anzusteuernde Element möglichst lange angesteuert bleiben muß, um eine maximale Leuchtdichte zu erreichen. Bei Verwendung von Gasentladungszellen als lichtausstrahlende Elemente werden mindestens 10 us der Abtastzeit der Reihe von einer Eigenverzögerung beansprucht, welche auftritt, bevor die Entladung einer angesteuerten Zelle zündet, und von den übrigen 90 us, während welcher die Zelle angesteuert bleiben kann, sind einige μζ zum Füllen eines Spaltenregisters mit kodierten elektrischen Signalen zur selektiven Ansteuerung der Spalten erforderlich. Damit die Spaltenansteuerungszeit maximal gehalten wird, kann die Zeit zum Füllen des Spaltenregisters bespielsweise 10 μ5 betragen (11,4 μβ), so daß die eigentliche Spaltenansteuerung 90 μβ beträgt, was bedeutet, daß infolge der Eigenverzögerung die »Ein«-Zeit der Zellen 30 μβ beträgt. Wenn die Elemente eines Spaltenregisters während der ιΟμκ die dazu bestimmt sind, nacheinander mit kodierten elektrischen Signalen für Spaltenansteuerung gefüllt werden, ist also eine Schritt- bzw. Tak tf rcquenz von

10⁵x200Hz = 20MHz

erforderlich. In der Praxis kann diese Taktfrequenz etwas verringert werden, weil nur 160 aktive Spalten und 175 aktive Reihen mit Zeichen für Zeicheninformation verfügbar sind, weil die übrigen Reihen- und Spaltenzellen die oben genannten Zwischenräume bilden. Die eingeklammerten alternativen Werte im oben stehenden Teil dieses Abschnittes beziehen sich auf diese kleinere Anzahl aktiver Reihen- und Spaltenzellen.

Aus der GB-PS 7 56 322 ist es bekannt, mit Spaltenleitern etwa vergleichbare Leiter nacheinander anzusteuern. Eine derartige Wiedergabevorrichtung leuchtet jedoch nur relativ schwach, wenn eine größere Anzahl Wiedergabeelemente abgetastet werden sollen.

Die US-PS 33 56 898 zeigt eine elektrische Wiedergabeanordnung mit einer Matrix aus lichtausstrahlenden Elementen, die eine bistabile Charakteristik aufweisen und die eine Zündspannung benötigen, die höher ist als ihre Brennspannung. Die Matrix enthält Spalten- und Reihenleiter mit Steuerschaltungen zur Steuerung der Spalten- und Reihenleiter, und es ist eine Schaltung vorgesehen, um nach der Zündung eines Wiedergabeelementes eine niedrigere Spannung zur Aufrechterhaltung der Entladung im Wiedergabeelement zu erhalten. Diese Schaltung zeigt keinen Zusammenhang mit einer Schaltungslogik.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen derartigen Zusammenhang anzugeben, der die Anwendung einer nicht zu schnellen Logik möglich macht

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Spaltenansteuerungsschaltung ein Spaitenregister, das während eines festen Bruchteils einer Reihenabtastzeit eine Spaltensteuerung einleitet, und eine Stromübernahmeschaltung enthält, die die vom Spaltenregister eingeleitete Spaltensteuerung übernimmt, und das Spaltenregister im restlichen Bruchteil der Reihenabtastzeit ohne Verzögerung der Spaltenansteuerungszeit aus einem Zeichengenerator gefüllt wird.

Der Erfindung liegt also eine vorübergehende Speicherung der Information einer Reihe zugrunde, und zwar dadurch, daß der lichtausstrahlende Zustand der gezündeten lichtausstrahlenden Elemente einer Reihe im restlichen Teil jeder Reihenabtastzeit beibehalten wird, ohne daß die Ansteuerungssignale für die Spalten die ganze weitere Reihenabtastzeit vorhanden zu sein brauchen. Dadurch kann der restliche Teil jeder Reihenabtastzeit am Ende der Spaltenansteuerungssignale dazu verwendet werden, das Spaltenregister mit der Information zur Ansteuerung der nachfolgenden Reihe zu füllen (bzw. diese Information einzuschreiben).

Wenn beispielsweise die Spaitenansteuerungssignale während der Hälfte der Reihenabtastzeit vorhanden sind, wird die andere Hälfte dieser Zeit zum Füllen des Spaltenregisters übrigbleiben.

Im Vergleich zu den früher üblichen 10% der Reihenabtastzeit, die zum Füllen des Spaltenregisters verfügbar war, wobei die Spaltenansteuerungszeit 90% der Reihenabtastzeit betrug, kann die Taktfrequenz der Ansteuerungsschaltung auf Vs der oben genannten Frequenz verringert werden.

Gasentladungszellen weisen eine zum Zweck der vorliegenden Erfindung geeignete bistabile Charakteristik auf, ebenso wie manche halbleitende beispielsweise GaAs-Dioden für Infrarotwiedergabe und halbleitende GaAs-P-Dioden für Wiedergabe mit sichtbarem rotem Licht.

In einer elektrischen Wiedergabevorrichtung der genannten Art mit einer Ansteuerungsschaltung, wobei das »Reihenausgabeverfahren« angewandt wird, wird ein Begrenzungswiderstand vorhanden sein, um den Strom durch jedes mit dem Leiter verbundene lichtausstrahlende Element zu beschränken, wenn sich das Element in seinem »Ein«-Zustand befindet. Zur Vermeidung einer Verringerung des Stromes durch ein angesteuertes lichtausstrahlendes Element, infolge der Stromübernahme mit Hilfe einer Vorspannung geringerer Größe als die Ansteuerungsspannung, enthält die Spaltenansteuerungsschaltung vorzugsweise für jeden Spaltenleiter eine Umschaltanordnung für eine derarti-

ge Verringerung des Wertes eines damit verbundenen Begrenzungswiderstandes, daß der Strom durch das betreffende angesteuerte lichtausstrahlende Element am Ende der Spaltenansteuerung auf nahezu derselben Größe beibehalten wird wie der während der Spaltenansteuerungszeit, so daß die Beleuchtung des lichtausstrahlenden Elementes nahezu unverändert bleibt

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

F i g. 1 eine teilweise schematische Vorderansicht einer zweidimensionalen Matrix mit lichtausstrahlenden Elementen in einer elektrischen Wiedergabevorrichtung der beschriebenen Art,

F i g. 2 ein Blockschaltbild einer elektrischen Wiedergabevorrichtung nach der Erfindung,

F i g. 3 Reihen- und Spaltenansteuerungsimpulse für ein »Reiheneinschreibeverfahren«,

Fig.4 eine vereinfachte schematische Darstellung einer Spaltenansteuerungsschaltung mit einer Stromübernahmeschaltung nach der Erfindung,

Fig.5 eine schematische Darstellung eines Steuerkreises für das Reiheneinschreibeverfahren mit Verringerung des Wertes eines Begrenzungswiderstandes gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung,

F i g. 6 Reihen- und Spaltenimpulse zu F i g. 5,

F i g. 7 Spannungs-Stromkennlinien für zwei Typen lichtausstrahlender Elemente, die zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Schaltung geeignet sind.

Die in F i g. 1 dargestellte zweidimensionale Matrix enthält 200x200 lichtausstrahlende Elemente, wie Gasentladungszellen oder lichtausstrahlende Dioden. Wenn jedes Zeichengebiet dieser Matrix

6 χ 8=48 Elemente

enthält, von denen 5x7 = 35 aktive Elemente zur Bildung der Zeichen und von denen die übrigen Elemente Zwischenräume zum Trennen nebeneinanderliegender Zeichen und aufeinanderfolgender Zeilen mit Zeichen sind, kann diese Matrix 25 Zeilen zu 32 alphanumerischen Zeichen wiedergeben (800 Zeichen insgesamt).

In Fig.2 ist mit Mdie 200χ200-Matrix angegeben, die beispielsweise aus Gasentladungszellen besteht Jede Zelle (insgesamt 40 000) hat eine Anode und eine Kathode, die mit einem Reihenleiter R bzw. einem Spaltenleiter C verbunden sind. Zweihundert Reihenleiter /? bilden eine Anordnung für die eine Koordinate der Matrix Mund zweihundert Spaltenleiter Cbilden eine Anordnung für die andere Koordinate. Jede Zelle der Matrix kann lichtausstrahlend gemacht werden, indem der betreffende Reihenleiter und der betreffende Spaitenleiter, zwischen denen diese Zelle verbunden ist, gleichzeitig angesteuert werden. So wird beispielsweise von drei angegeben Zellen α, c* und es der Matrix Mdie Zelle Ci durch Ansteuerungssignale zum Aufleuchten gebracht werden, die einem Reihenleiter 72199 und einem Spaitenleiter C(3) zugeführt werden. Manche Reihen- und Spaltenleiter brauchen nicht angesteuert zu werden, weil die Zeilen Zwischenräume eines Zeichengebietes bilden, wie bereits erwähnt

So gibt es nur 175 wirksame Reihenleiter, gemäß F i g. 2, von denen der Reihenleiter Ä199 der letzte ist und nur 160 wirksame Spaitenleiter, von denen C191 der letzte ist Diese Anzahl wirksamer Reihen- und Spaltenleiter hängt ebenfalls zusammen mit der Tatsache, daß im betreffenden Beispiel vorausgesetzt wird, daß bei der Wiedergabe 32 Zeichen pro Zeile erhalten werden und nicht 33, welche die maximal mögliche Anzahl ist.

Ansteuerungssignale zum Steuern der Letter Ä werden wechselweise in einem sich wiederholenden Abtastzyklus von einem Reihenschieberegister RSR geliefert, das zyklisch durch seinem Eingang zugeführte Reihenimpulse von 8,75 kHz betrieben wird. Die Ansteuerungssignale werden über Anodensteuerkreise ADA den Reihenleitern R zugeführt Die Zyklusgeschwindigkeit bei jedem Reihenleiter R ist auf diese Weise 50 Hz, was ausreicht, um einen Flimmereffekt in der Leuchtdichte der Zellen zu vermeiden, und die Reihenabtastzeit beträgt 114 us.

Ansteuerungssignale zum Steuern der Spaltenleiter C werden über Kathodensteuerkreise CQA von einem Spaltenschieberegister CSR geliefert Die Funktion des Spaltenschieberegisters CSR ist, bestimmte Spaitenleiter C abhängig von der betreffenden für die Wiedergabe zu bildenden Zeichen zu steuern. Dazu wird das Spaltenschieberegister CSR wechselweise mit Daten gespeist die sich auf jede Reihe von Zellen beziehen, und diese Daten werden dann gleichzeitig (parallel) vom Spaltenschieberegister CSR als Steuersignale denjenigen Spaltenleitern abgegeben, die zu den betreffenden Zellen der anzusteuernden Reihen gehören. Diese Zellen werden dann angesteuert, wenn ihre Reihe vom Reihenschieberegister RSR angesteuert wird.

Das Spaltenschieberegister CSR wird aus einem Zeichengenerator CG mit Daten gefüllt der von einem Umlaufspeicher ÄS mit kodierten, zu den wiederzugebenden Zeichen gehörenden elektrischen Signalen gespeist wird. Die kodierten elektrischen Signale bilden die von einem Tastenpult K (oder von einem Bandleser bzw. Computer) erhaltenen Eingangsdaten in Form eines 7-Bit-Wertes pro Zeichen. Diese Eingangsdaten pro Zeichen werden vom Speicher ÄS parallel empfangen und daraus vom Zeichengenerator CG parallel ausgelesen. Der Umlaufspeicher ÄS wird von Taktimpulsen von 2,8 MHz gesteuert, die ebenfalls dazu verwendet werden, das Spaltenschieberegister CSR stufenweise zu betreiben. Die Datenabgabe des Zeichengenerators CG zum Spaltenschieberegister CSR wird von einem Reihenabtastregister SÄ gesteuert das schrittweise synchron zum Reihenschieberegister ÄSÄ von den Reihenimpulsen von 8,75 kHz betrieben wird.

Das Reihenabtastregister SÄ liefert aufeinanderfolgende Gruppen kodierter elektrischer Signale zum Ansteuern nur einer Reihe von Zellen, die zu aufeinanderfolgenden Zeichen einer vom Spaltenschieberegister CSR auszulesenden Zeile gehören, während der Zeichengenerator CG für jedes dieser Zeichen aus dem Umlaufspeicher RS Eingangsdaten empfängt In jeder Gruppe werden die kodierten elektrischen Signale dem Spaltenschieberegister CSR parallel zugeführt und darin schrittweise parallel nach den betreffenden Spaltenpositionen verschoben, und zwar unter dem Einfluß der Taktimpulse von 2ß MHz. Das Füllen des Spaltenschieberegisters CSÄ für nur eine Zeile zu 32 Zeichen beansprucht i2us. Während dieser Periode werden nach jeder Reihenabtastzeit dem Spaltenschieberegister CSÄ Taktimpulse zugeführt, and zwar über einen während 12 us der 114 us durchlassenden Torverstärker GA. Die Spaltenansteuerungssignale ans den betreffenden Spaltenpositionen des Spaltenschieberegisters CÄSwerden den Kathodensteoetinwseii CSÄ zugeführt, die während 100 us in jeder Reihenabtastzeit

f.

durchlässig und während der Taktimpulse unterdrückt sind, um Ansteuerungssignale den betreffenden Spaltenleitern C abzugeben. Dies wird 7mal pro Zeichenzeile wiederholt, damit die Zeichen reihenweise und folglich Zeilen mit Zeichen zeilenweise mit einer Geschwindigkeit von 50 Hz aufgebaut werden, um eine sichtbare Wiedergabe der ausgewählten Zeichen zu geben.

Die vorstehende Beschreibung in bezug auf die F i g. 1 und 2 dient nur als Beispiel einer elektrischen Wiedergabevorrichtung mit einer Steuerschaltung, wobei das »Reihenausgabeverfahren« angewandt wird. Die Erfindung läßt sich auch auf andere Vorrichtungen anwenden, welche dieses Verfahren anwenden, aber bei denen beispielsweise das Spaltenschieberegister auf eine andere Weise mit kodierten elektrischen Signalen gespeist wird.

Die Ansteuerung der Gasentladungszellen der zweidimensionalen Matrix (M} wird nun im einzelnen beschrieben. Jede dieser Zellen kann durch gleichzeitige Ansteuerung des betreffenden Reihenleiters und des betreffenden Spaltenleiters zwischen denen diese Zelle liegt, mit einer Gesamtspannung, welche die Zündspannung der Zelle übertrifft, angesteuert werden (d. h. die Entladung wird gezündet). Wenn eine Zelle einmal gezündet ist, wird eine Brennspannung, die niedriger ist als die Zündspannung, die Entladung aufrechterhalten. Die Entladung erlischt, wenn die Spannung zwischen der Anode und der Kathode der Zelle während einer Periode, die langer ist als die Entionisierungszeit, unter der Brennspannung bleibt. Es gibt eine Streuung zwischen maximalen und minimalen Zündspannungen und zwischen maximalen und minimalen Brennspannungen für eine Gasentladungszelle, und diese Streuungen müssen bei der Bestimmung der Größe der Reihen- und Spaltenansteuerungsimpulse (Signale) für die Matrix berücksichtigt werden.

Fig. 3 zeigt die Amplituden geeigneter Reihen- und Spaltenansteuerungsimpulse gegenüber den Zünd- und Brennspannungen (V₅ und V_n,) für die Gasentladungszellen der Matrix. Zum Zünden einer Gasentladungszelle ist es notwendig, beiden betreffenden Reihen- und Spaltenleitern Ansteuerungsimpulse zuzuführen. V₈ ist eine negative Vorspannung, die zwischen der Anode und der Kathode der Zelle liegt. V_R ist ein Reihenimpuls, der der Anode zugeführt wird, Vc ist ein Spaltenimpuls, der der Kathode zugeführt wird, und V₅ und V_n, sind die Zünd- bzw. Brennspannungen (mit maximalem und minimalem Wert) der Zelle.

Nun muß

Vβ + V_R + V_c > K_s(max) (1)

V_B + V_R < V_s(min) (2)

V_c > V_s(max) - V_s(min) (3)

Vr ist ein »enable«-Impuls, der dazu verwendet wird, beim Reihenausgabeverfahren eine Reihe abzutasten und Vc ist ein »Data«-Impuls, der zum Steuern der Spalten verwendet wird, so daß die Entfernung von Vg schon ausreichen würde, um die Entladung zu löschen, d.h.

V_B+V_C< V_M(Mm). (4)

Aus den Gleichungen (1) und (4) folgt, daß

V_R > Vornan) - K_m(Min). (5)

Die Gleichungen (3) und (5) zeigen, daß die Impuls«

asymmetisch sein müssen. Im Gegensatz zu Vr dient Vl nur dazu, die Gasentladung zu zünden. Die Entfernung dieses Impulses wird nur den Strom durch die betreffende Entladung verringern. Die Entladung bleib' bestehen, solange die zugeführte Spannung den Wen V_n, für die betreffende Gasentladungszelle nichi unterschreitet.

Die vorübergehende Speicherung der Reihenansteue

ίο rung, wie in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen beruht auf dem letztgenannten Punkt. Da Vc nur zurr Zünden der Entladung erforderlich ist, kann diese danach unmittelbar entfernt werden. Die restliche Periode der Reihenabtastzeit kann daher dazu verwen-5 det werden, ein Spaltenschieberegister zur Speisung dei nachfolgenden Reihe bereitzumachen.

Wenn Vc verschwindet, verringert sich dadurch dei Strom durch die Entladung. Dieser Strom wird durd einen Widerstand R, der mit jedem Spaltenleiter ir Reihe geschaltet ist, begrenzt. Der Strom durch der Widerstand R ist beim Vorhandensein von Vc

V_B+

V_c-V_m

Wenn Vc verschwindet, wird der Strom auf einer niedrigeren Wert 1\ abnehmen, es sei denn, daß dei Begrenzungswiderstand R auf einen Wert R\ verringeri wird, so daß

h =

v.+ v.-v.

ist

Die Verringerung des Stromes durch die Entladung würde das Leuchten der Zelle verringern, wai unerwünscht sein kann und was bei Verwendung de! Spaltenansteuerungskreises nach F i g. 4 erfolgt Ir F i g. 4 sind Transistoren T_c Spaltenansteuerungskreis transistoren, die vom Spaltenschieberegister CSf gesteuert werden, und die Transistoren T_r sine Reihenansteuerungskreistransistoren, die vom Reihen schieberegister RSR gesteuert werden. Es wird eine Entladungszelle betrachtet, die mit dem Reihenleitei 175 (199) und dem Spaltenleiter 1 (C) verbunden ist Wenn die betreffenden Reihen- und Spaltentransistorer Tr und Tc nicht leitend sind, steht eine negativ« Vorspannung Vb zwischen der Anode und der Kathode dieser Entladungszelle. Wenn der Transistor Tr vor einem aus dem Reihenschieberegister RSR seiner Basil zugeführten Impuls leitend gemacht wird, wird eil Reihenimpuls Vr dem Reihenleiter -R 199 zugeführt Au ähnliche Weise wird, wenn der Transistor Tc von einen aus dem Spaltenschieberegister CSR seiner Bash zugeführten Impuls leitend gemacht wird, ein Spalten impuls Vc dem Spaltenleiter Cl zugeführt werden Durch das gleichzeitige Vorhandensein dieser zwe Impulse wird die Zündspannung V_s der Entladungszelli überschritten werden, so daß die Gasentladung gezündet wird. Wenn die Zelle einmal gezündet ist, win eine Brennspannung V_1n, die niedriger ist als die Zündspannung V* die Entladung aufrechterhalten. Die Entladung wird gelöscht wenn die Spannung zwischei der Anode und der Kathode der Zelle 'während efaiei Periode, die langer ist als die Entionisierungszeit dei Entladungszelte die Brennspannung V_m unterschreitet

6s Eine Diode D ist im Spaltensteuerkreis vorgesehen damit Schalterscheinungen beim Abschalten dei Glimmzeitladung vermieden wird. Die Diode D isi weiter als Stromübernahmeschaltung wirksam.

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2Ό 55 03b -r

Nach der Erfindung kann die Spannung an der Zelle dadurch bis zur Brennspannung V_n, verringert werden, daß der Transistor T_c gesperrt wird, und zwar durch Beendigung des Taktimpulses am Spaltenleiter R 1, während der Reihenimpuls am Reihenleiter C199 im übrigen Teil der Reihenabtastzeit beibehalten wird. Der Strom durch das Matrixelement wird dann von der Diode D übernommen. Wenn der Transistor Tc leitend ist, würde der Strom durch die Glimmentladung und durch einen in Reihe mit dem Spaltenleiter verbundenen Begrenzungswiderstand Rum einen Wert Vc/Rgrößer sein, als wenn der Transistor Tc gesperrt wird. Das Aufleuchten der Glimmentladung wäre dann nicht maximal, wenn der Spalten(-kathoden-)impuls eine kürzere Dauer hätte als der Reihen(-anoden-)impuls.

Diese möglicherweise unannehmbare Verringerung des Leuchtens der Entladung läßt sich durch Änderung der Spaltenanstjuerungsschaltung vermeiden. In dieser geänderten Spaltenansteuerungsschaltung ist der Begrenzungswiderstand R in zwei Widerstände R\ und Ri gemäß Fig.5 derart aufgeteilt, daß Ä=Ä, + Äj. Die relativen Werte der zwei Widerstände R\ und R^ sind derart gewählt worden, daß die Diode D gerade eine Spannung in Vorwärtsrichtung erhält, wenn die Entladung gezündet wird und der Transistor Tc leitend ist Dadurch wird durch Abschaltung des Transistors Tc die Diode D den Glimmentladungsstrom zur Vorspannungsklemme Vi übernehmen, so daß nun nur der Widerstand R\ mit dem Spaltenleiter in Reihe geschaltet ist. Der Effekt dabei ist, daß die Größe des Stromes durch die Entladung nahezu unverändert bleibt, so daß keine Verringerung im Leuchten der Glimmentladung auftritt. Wenn der Transistor Tc abgeschaltet und die Entladung gelöscht wird (bei Entfernung der zwei Reihenimpulse V«), wird an der Diode eine Spannung entgegengesetzter Richtung entstehen.

F i g. 6 zeigt die Reihen- und Spaltenimpulse für die geänderte Spaltenansteuerungsschaltung nach Fig.5. Wie ersichtlich, ist in F i g. 6 der Spaltenimpuls Vc nun von einer kürzeren Dauer als der Reihenimpuls Vr, wobei der Unterschied zwischen diesen Zeiten nun dazu verfügbar ist. die Zeit zum Speisen des Spaltenschieberegisters CSR zu verlängern. F i g. 6 zeigt ebenfalls den Spannungsimpuls, der kathodenseitig im Begrenzungswiderstand vorhanden ist Nach der Eigenverzögerung in der Zündung der Glimmentladung steigt diese Spannung über Vi auf einen Wert IR und wird durch die Wirkung der Diode D auf diesem Wert gehalten (d. h. bei einem entsprechenden Wert IR\). Wenn der Reihenimpuls Vr beendet ist, kehrt die Kathodenspannung nach Vi zurück. Die Eigenverzögerung der Zündung der Gasentladung bestimmt die minimal mögliche Dauer für den Spaltenimpuls Vo

In der vorstehenden Beschreibung wird als Beispiel der Erfindung die Verwendung in einer elektrischen Wiedergabevorrichtung mit einer zweidimensionalen Matrix aus Gasentladungszellen beschrieben. Wie obenstehend bereits erwähnt, ist es ebenfalls möglich, die Erfindung bei Vorrichtungen mit zweidimensionaler Matrix mit anderen Typen von lichtausstrahlenden Elementen anzuwenden, insofern diese Elemente die bistabile Charakteristik aufweisen, die zur Anwendung der Erfindung wesentlich ist. Dies ist in Fig.7 veranschaulicht, in der (Ta) die Spannungs-Stromcharakteristik einer typischen Gasentladungsdiode und (Tb) die Spannungs-Stromcharakteristik einer lichtausstrah- !enden Diode (beispielsweise einer GaAs-Diode) darstellt Das bistabile Verhalten dieser zwei Typen von Elementen läßt sich als gleichartig betrachten und ist die Folge des negativen Widerstandsgebietes der Kurven zwischen den Zünd-(»Ein«)- und ßrenn-(»Aus«)-Spannungen. Bei der Gasentladungsdiode ist eine typische Zündspannung V_s 180 V und eine typische Brennspannung Vm 130 V mit einem Haltestrom von etwa 1 mA. Bei der lichtausstrahlenden Diode können die typischen »Ein«- und »Aus«-Spannungen 30 V bzw. 4 V sein.

Wegen des oben stehend beschriebenen Reihenausgabeverfahrens sei erwähnt daß die Reihenausgabe sequentiell dadurch erfolgen kann, daß aufeinanderfolgende Reihen einer Matrix nacheinander mit Reihenimpulsen gesteuert werden, oder es läßt sich auf pseudowillkürliche Weise durchführen, wobei die Reihen wechselweise entsprechend einem vorbestimmten sich wiederholenden Muster gesteuert werden.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrische Wiedergabevorrichtung mit einer Matrix mit lichtausstrahlenden Elementen, die eine bistabile Charakteristik aufweisen und die eine Zündspannung haben, die höher ist als ihre Brennspannung, welche Matrix Spalten- und Reihenleiter enthält, wobei mindestens ein Teil der Spaltenleiter mit einer getakteten Spaltenansteue- "° rungsschaltung verbunden ist zum gleichzeitigen Ansteuern der genannten Spaltenleiter und wobei mindestens ein Teil der Reihenleiter mit einer getakteten Reihenansteuerungsschaltung verbunden ist zum Ansteuern eines der genannten Reihenleiter während einer Reihenabtastzeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltentsnsteuerungsschaltung ein Spaltenschieberegister (CSR), das während eines festen Bruchteils einer Reihenabtastzeit eine Spaltensteuerung einleitet, und eine *> Stromübernahmeschaltung (D, Vj) enthält, die die vom Spaltenregister eingeleitete Spaltensteuerung übernimmt, und das Spaltenregister im restlichen Bruchteil der Reihenabtastzeit ohne Verzögerung der Spaltenansteuerungszeit aus einem Zeichengenerator (CG) gefüllt wird (F i g. 2,4).

2. Elektrische Wiedergabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltenansteuerungsschaltung für jeden Spaltenleiter eine Umschaltvorrichtung (T_a D, R, Vi) enthält, die mittels ein des Begrenzungswiderstandes (R) für eine derartige Verringerung des Stromwertes des Spaltenleiters sorgt, daß der Strom durch das betreffende angesteuerte lichtausstrahlende Element (C) nach dem Ende der Spaltenansteuerungszeit auf nahezu derselben Größe als während der Spaltenansteuerungszeit aufrechterhalten wird, so daß das Leuchten des lichtausstrahlenden Elementes (C) nahezu unverändert bleibt (F i g. 4).

3. Elektrische Wiedergabevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltenansteuerungsschaltung für jeden Spaltenleiter eine Steuerschaltung mit einem Transistor (T_c) enthält, dessen Emitter-Kollektor-Strecke in Reihe mit zwei in Reihe geschalteten Begrenzungswiderständen (Ru R2) mit dem Spaltenleiter verbunden ist, wobei die Steuerschaltung ebenfalls eine zwischen dem Verbindungspunkt der genannten zwei Begrenzungswiderstände und einer Vorspannungsklemme (Vi) liegende Diode (D) enthält und die Werte der zwei Begrenzungswiderstände (Ri, A₂) derart gewählt sind, daß der Strom durch ein infolge des leitenden Zustandes des Transistors (T_c) gezündetes lichtausstrahlendes Element (C) nach der Zündung praktisch gleich bleibt (F i g. 5).

4. Elektrische Wiedergabevorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zweidimensionale Matrix mit Gasentladungszellen.

5. Elektrische Wiedergabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine zweidimensionale Matrix mit lichtausstrahlenden Dioden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtausstrahlenden Dioden GaAs-Dioden sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtausstrahlenden Dioden GaAs-P-Dioden sind.