DE2141208B2

DE2141208B2 - Vorrichtung zur Helligkeitssteuerung des Verlaufs von Vektoren auf dem Leucht schirm einer Katodenstrahlrohre

Info

Publication number: DE2141208B2
Application number: DE2141208A
Authority: DE
Inventors: Dusan Ol Orsay Sinobad (Frankreich)
Original assignee: Compagnie Industrielle de Telecommunication CIT Alcatel SA
Current assignee: Alcatel CIT SA
Priority date: 1971-04-21
Filing date: 1971-08-17
Publication date: 1973-11-15
Also published as: GB1360534A; DE2141208C3; US3786483A; FR2134821A5; BE782086A; NL7111298A; CA979095A; IT954725B; SE384413B; DE2141208A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung der Helligkeit des Verlaufs von Vektoren auf dem Leuchtschirm einer Katodenstrahlröhre. Sie betrifft insbesondere die Regelung der Helligkeit des Verlaufs der Vektoren auf dem Leuchtschirm polychromer Kathodenstrahlröhren, die bei Farbsiehigeräten verwendet v/erden und dazu dienen, beispielsweise die Bewegung verschi :dener Ohjekte in einem bestimmten Raum zu beobachten.

Aus der französischen Patentschrift 1396 311 ist eine Vorrichtung zur Anzeige von Informationen in verschiedenen Farben mit Hilfe einer einzigen Katodenstrahlröhre bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung erhält die Stufe zur Steuerung der Strahlablenkung die von einem Rechner abgegebenen, anzuzeigenden Informationen in Form analoger Spannungen. Die Anzeige in unterschiedlichen Farben wird mittels entsprechender Farbfilter erreicht, welche nacheinander vor den Schirm der Katodenstrahlröhre gebracht werden können, und zwar in die Bahn des Anzeigelichtstrahls. Das Vorhandensein eines Filters vor dem Schirm gewährleistet, daß zu diesem Zeitpunkt all diejenigen Informationen blockiert werden, deren Farben sich von der Farbe des Filters unterscheiden. Auf diese Weise findet eine Übertragung von aus dem Rechner stammenden Informationen zur Katodenstrahlröhre nur dann statt, wenn die Farbe der anzuzeigenden Information im Rechner mit der Farhe des Filters übereinstimmt, der sich gerade in der Bahn des Anzeigelichtstrahls befindet. Die Farbfilter sind bei der bekannten Vorrichtung auf einem Trägci in Form eines Bandes oder einer Scheibe angeordnet, welcher mit Fenstern versehen ist. in denen sich die Filter befinden. Auf diese \Vei-_-c können die Filter nacheinander vor den Schirm der Röhre gebracht werden.

Eine Anregung zur Steuerung oder Verbesserung der Brillanz der auf dem Schirm einer Katodenstrahlröhre gezeichneten Bahnen und Linien gibt diese Li-

':> leraturstelle nicht.

Verschiedene Informationen über die sich in dem betreffenden Raum fortbewegenden Objekte, insbesondere über deren Position, Identität, Geschwindigkeit oder Höhe, sofern es sich um fliegende Objekte handelt, werden an eine Beobachtungseinrichtung übertragen, beispielsweise durch eine Radaranlage oder sonstige Detektions- oder Fernmeßeinrichtung. Die auf einem Panoramaanzeigeschirm aufzuzeichnenden Vektoren sind beispielsweise dazu bestimmt, die Bewegungsrichtung und die Geschwindigkeit der Objekte oder kartographische Daten anzuzeigen. Diese Vektoren verketten sich und bilden gebrochene Linien bzw. polygonale Umrisse. Sie haben ganz bestimmte Ausgangs- und Endpunkte. Es ist von besonderem Interesse, die Bewegung der einzelnen Objekte entsprechend dem Linienverlauf unterschiedlicher Helligkeit oder unterschiedlicher Farbe mit regelbarer Helligkeit zu beobachten, um jegliche Verwechselung zwischen den Bewegungsbahnen der einzelnen Objekte auszuschließen.

Bekannte Vorrichtungen, mit denen derartige Ergebnisse erzielt werden, umfassen in der Regel:

- einen Vektorgenerator, de; von einem Rechner binäre Informationen über die Parameter der anzuzeigenden Vektoren erhält, und der ausgerüstet ist mit:

- einem Binärzähler, dessen Ausgangsbinärpegel sich in Abhängigkeit von den an seinen Eingängen empfangenen Informationen ändert:

- einem Digital-Analog-Umsetzer, der an einen Ausgang des Vektorgenerators angeschlossen ist. Das von dem Ausgang dieses Umsetzers abgegebene Analogsignal richtet sich nach dem Ausgangsbinärpegel des Zählers. Dieses für den aufzuzeichnenden Vektor charakteristische Analogsignal wird beispielsweise auf eine Ablenkplatte des Elektronenstrahls der Katodenstrahlröhre gegeben, mit der die Beobachtung erfolgt:

- einem Taktgeber, der den Vektorgenerator durch Impulse einer rückläufigen Festfrequenz steuert.

Bei Vorrichtungen dieser Art wird die Änderung der Helligkeit des Linienverlaufs auf dem Leuchtschirm durch Änderung der an die Katode der Katodenstrahlröhre angelegten Spannung erzielt, wodurch eine Änderung der Stärke des Elektronenstrahlbündels bewirkt wird. Da die Impulsfrequenz des Taktgebers konstant ist, werden zwei Vektoren gleicher Länge mit gleicher Geschwindigkeit aufgezeichnet.

Bei monochromen Systemen hat diese Spannungsänderung den Nachteil, da sie eine schlechte Fokussierung des Lichtpunktes auf dem Leuchtschirm zur Folge hat.

Bei polychromen Systemen verursacht diese Spannungsänderung ebenfalls eine schlechte Fokussiei üp.g des Lichtpunktes. Zwei Vektoren gleicher Länge und unterschiedlicher Farbe werden mit der gleichen Geschwindigkeit aufgezeichnet: ihre Helligkeit ist dabei je nach der Farbe unterschiedlich. Die rot ;iufgezeichneten Vektoren sind weniger hell als die grünen Vektoren. Der farbige Vektor, dessen Aufzeichnung die niedrigste Beschleunigungsspannung erfordert, ist weniger hell als die anderen Vektoren. Im übrigen ist es sehr schwierig, eine gute Fokussierung bei Farben zu erzielen, die ;ine niedrige Beschleunigungsspannung erfordern. Wenn eine usreiehende Helligkeit erzielt werden soll, muß »er Strahlstrom stark sein.

Aufgabe dei erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Beseitigung diescv Nachteile.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Helligkeitssteuerung des Verlaufs von Vektoren auf dem Leuchtschirm einer Katodenstrah'^röhre, ausgerüstet mit einem Vektorgenerator, der an seinen Eingängen Informationen über die Hauptparanieter der aufzuzeichnenden Vektoren erhält und der so ausgebildet ist, daß er an seinem Ausgang ein Analogsignal zur Steuerung der Ablenkung des Katodenstrahlbündels abgibt, sowie einem Taktgeber, der an den Vektorgenerator Steuerimpulse anlegt, dadurch gekennzeichnet, daß sie Einrichtungen aufweist, die zur Änderung der Frequenz der Steuerimpulse dienen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung beschrieben. Diese Vorrichtung weist auf:

einen Vektorgenerator 1, der an seinen Eingängen 2 und 3 die Informationen .V bzw. V über die Hauptparameter der aufzuzeichnenden Vektoren empfängt, bei denen es sich beispielsweise um die Längen X und V des betreffenden, auf die jeweilige Koordinatenachse eines kartesischen Systems projizierten Vektors handelt und die in Binärform ausgedruckt sind und von einem Rechner stammen; der Vektorgenerator empfängt ferner an seinen Eingängen 4 und 5 die Informationen Xo bzw. Vo über den Ursprung des aufzuzeichnenden Vektors;

- einen Taktgeber 6, der an seinem Ausgang 7 Steuerimpulse für d'.*n Generator 1 erzeugt, die auf einen Eingang 9 dieses Generators gegeben werden;

- Einrichtungen 8. mit denen die Frequenz der Taktgeberimpulse geändert werden, die auf den Eingang V des Generators 1 gegeben werden.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßer: Vorrichtung wird im einzelnen an Hand der Zeichnung erklärt.

Eine Konstantspannung V wird auf die Katode 33 der Katodenstrahlröhre 29 gegeben, und die Geschwindigkeit der Aufzeichnung des Verlaufs eines Vektors gegebener Länge ist proportinal der Frequenz, der vom Taktgeber abgegebenen Steuerimpulse. Es sei angenommen, daß der Wehneltzylinder 38 der Katodenstrahlröhre 29 an einem festen Bezugspotential liegt und die Spannung V die Potentialdiffercnz zwischen der Katode und dem Wehneltzylinder darstellt.

Die Parameter X, Y, Xo und Yo des aufzuzeichnenden Vektors stammen von einem Rechner und werden in Biniirform auf die Eingänge 2, 3, 4 und S des Generators 1 ergeben. Dieser Generator gibt an seinen Ausgängen 25 und 26 Analogsignale ab, die für Xo. X und Yo, Y charakteristisch sind und beispielsweise auf die waagerechte und senkrechte Ablenkplatte 28 bzw. 11 der Katodenstrahlrohre 29 gegeben werden. In der Fi g. ist schematisch eine weitere waagerechte Ablenkplatte 30 und eine senkrechte Ablenkplatte 31 veranschaulicht, die jeweils an einem Bezugspotential liegen. Wie daraus ersichtlich, ist die Ablenkung des Katodenstrahls elektrostatisch, es könnte jedoch auch eine magnetische Ablenkung ange\< endet werden.

Der Vektorgenenr■ >r weist auf:

- einen binären Frequen/vervielfacher 16. der an seinen Eingängen 2 und 3 vom Rechner die Binärinformationen .V und Y und an seinem Eingang 9 die vom Taktgeber stammenden Steuerimpulse empfängt.

'5 die zur .Änderung der Aufzeichnungsgeschwindigkeit bestimmt sind:

- eine Additions- und Subtraktionsschaltung 19. die an ihren Eingängen 4 die Binärinformationen in bezug auf Xo und an ihrem ""ingang 35 die Binärinformation X empfängt. Sie gibt an ihren Ausgängen die Binärinformationen Xo und X ab. die auf den Digital-Analog-LJmsetzer 21 gegeben werden. Dieser Umsetzer liefert an den Verstärker 23 ein Analogsignal, welches am Ausgang 25 dieses Verstärkers die waagerechte Ablenkplatte 27 der Katodenstrahlröhre 29 steuert:

eine Additions- und Subtraktionsschaltung 20. die an ihren Eingängen 5 die Binärinformationen in bezug auf Yo und an ihrem Eingang 36 die Binärinformation V empfängt: sie gibt an ihren Ausgängen die Binärinformationen Y in bezug auf Vo ab. die auf den Digital-Analog-Umsetzer 22 gegeben werden. Dieser Umsetzer liefert an einen Verstärker 24 ein Analogsignal, das am Ausgang 26 dieses Verstärkers die senkrechte Ablenkplatte 28 der Katodenstrahlröhre 29 steuert.

Bei einem monochromen Aufzeichnungssystem wird die bei 32 an die Katode 33 der Katodenstrahlröhre 29 angelegte Spannung V konstant gehalten.

Bei einem Vektor bestimmter Länge, und beispielsweise zur Erzielung einer Aufzeichnung größerer Helligkeit, wird die Frequenz der faktgeberimpulse, die den Generator 1 steuern, mit Hilfe der zu diesem Zweck vorgesehenen Einrichtungen 8 verringert.

Dies geschieht, um eine langsamere Abtastung des Leuchtschirms zu erzielen, was eine erhöhte Helligkeit bewirkt.

Bei einem dreifarbigen Aufzeichnungssystem beispielsweise wird die Farbe des aufzuzeichnenden Vektors dadurch erzielt, daß an die Kaiode 33 der Katodenstrahlröhre 29 eine für jede Farbe besondere Spannung zwischen der Katode und dem Wehneltzylinder angelegt wird. Zur Änderung der Helligkeit des Verlaufs der Aufzeichnung genügt es -. wie oben erwähnt - die Frequenz der Taktgebertmpulsc zu ändern, die ..df den Eingang 9 des Generators 1 gegeben werden. Zur Aufzeichnung von drei Vektoren gleicher Länge, von denen der eine rot, der andere gelb und der dritte grün ist, wobei der rote Vektor die geringste Helligkeit aufweist, und zur Erzielung einer gleichwertigen Helligkeit aller drei Aufzeichnungen muß der rote Vektor langsamer als der grüne aufgezeichnet werden. Die auf den Generator gegebene Taktgeberimpulsfrequenz muß beim Übergang von Rot auf Grün zunehmen.

Die Einrichtungen 8 zur Änderung der Frequenz der Taktgeberimpulse sowie zur Änderung der Helligkeit der Aufzeichnung auf dem Leuchtschirm der

Katodenstrahlröhre 29 weisen auf:

- Binärfrequenzteiler 10 und 11, die in Reihe mit dem Taktgeber 6 geschaltet sind. Ihre Anzahl ist auf zwei begrenzt; es können jedoch mehrere verwendet werden. Andererseits kann der Anschluß der Frequenzteiler in Parallelschaltung mit dem Ausgang des Taktgebers erfolgen;

- logische UND-Gatter 12, 13 und 14. von denen jedes zwei Eingänge hat; ein Hingang des Gatters 12 liegt am Taktgeber, und der andere Eingang empfängt ein Steuersignal 34. Das Gatter 13 iiegi mit einem Eingang am Ausgang des ersten Frequenzteilers 10, und der andere Eingang empfangt ein Steuersignal 34; ein Eingang des Gatters 14 liegt am Ausgang des zweiten Frequenzteilers 11. und sein anderer Eingang empfängt ein Steuersignal 34;

- ein logisches ODER-Gatter 15, dessen Eingänge am Ausgang der Gatter 12, 13 und 14 liegen, wobei der Ausgang dieses Gatters mit dem Eingang 9 des Vektorgenerators verbunden ist.

Bei einer dreifarbigen Aufzeichnung muß das Rot, um eine größere Helligkeit aufzuweisen, langsamer aufgezeichnet werden als das Grün, d. h. mittels T:?l;tgeberimpulsen niedrigerer Frequenz. DL Öffnung des Gatters 14 erfolgt durch ein Steuersignal 34, so duß die Frequenz der Steuerimpulse des Generators diejenige der Impulse ist. welche am Ausgang des zweiten Frequenzteilers 11 auftreten. Die Aufzeichnung in Gelb erfolgt durch die Steuerung des Generators durch Impulse, deren Frequenz derjenigen der Ausgangsimpulse des ersten Frequenzteilers entspricht. Dies wird erzielt durch Öffnung des Gatters 13 durch das Signal 34. Die Aufzeichnung in Grün erfolgt unmittelbar mit der Frequenz der Taktgeberimpulse, d. h. mit der größten Abtastfrequenz, durch Steuerung der Öffnung des Gatters 12.

Einer der Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß die Spannung V der Katode für jede Farbe einen festen Wert aufweist. Um die Helligkeit einer Aufzeichnung zu ändern, ist es nicht erforderlich, die Spannung um einen Mittelwert schwanken zu lassen. Die Fokussierung des Lichtpunktes auf dem Leuchtschirm und somit die Klarheit der Aufzeichnung, werden dadurch verbessert. Im übriger wird die Zuverlässigkeit des Systems dadurch vergrößert, daß die an der Katode liegende Spannung für jede Farbe konstant bleibt. Es ist nicht mehr erforderlich, den Betrieb zu verlangsamen, um die Aufzeichnung von Vektoren vorzunehmen, deren Farbe eine gute Fokussierung gewährleistet: es genügt, die Aufzeichnungsgeschwindigkeit nur für die Farben zu verlangsamen, die es erfordern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Helligkeitssteuerung des Verlaufs von Vektoren auf dem Leuchtschirm einer Katodenstrahlröhre, ausgerüstet mit einem Vektorgenerator, der an seinen Eingangen Informationen über die Hauptparameter der aufzuzeichnenden Vektoren erhält und der so ausgebildet ist, daß er an seinem Ausgang ein Analogsignal zur Steuerung der Ablenkung des Katodenstrahlhündels abgibt, sowie einem Taktgeber, der an den Vektorgenerator Steuerimpulse anlegt. dadurch ge ke η η ze ich nc t , daß die Einrichtungen (8) aufweist, die zur Änderung der Frequenz der Steuerimpulse dienen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (8) zur Änderung der ^-equenz der Steuerimpulse ausgerüstet sind mit einer Reihe von Frequenzteilern (10. 11). die am Ausgang des Taktgebers (6) liegen, einer Reihe von logischen UND-Gattern (12. 13, 14). die jeweils an einem Eingang das Ausg^orl<3<;signal eines Frequenzteilers (10, 11) und an einem anderen Eingang (34) jeweils ein Öffnungssteuersignal empfangen, wobei ein logisches ODF.R-Gatter (15) mit seinen Eingängen jeweils an einem Ausgang der UND-Gatter (12, 13, 14)) liegt und der Ausgang (9) dieses Gatters (15) die Steuerimpulse abgibt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzteiler (10, 11) in Reihenschaltung mit dem Ausgang (7) des Taktgebers (6) verbunden sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzteiler (10, 11) in Parallelschaltung mit dem Ausgang (7) des Taktgebers (6) verbunden sind.