DE2141208C3

DE2141208C3 - Vorrichtung zur Helligkeitssteuerung des Verlaufs von Vektoren auf dem Leuchtschirm einer Katodenstrahlröhre

Info

Publication number: DE2141208C3
Application number: DE2141208A
Authority: DE
Inventors: Dusan 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: 1974-08-01
Also published as: GB1360534A; US3786483A; DE2141208B2; FR2134821A5; BE782086A; NL7111298A; CA979095A; IT954725B; SE384413B; DE2141208A1

Description

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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 Farbsichtgeräten verwendet werden und dazu dienen, bcispiclsweise die Bewegung verschiedener Objekte 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 diescm 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 Farbe des Filters at—¹—·'—· ^Λ" "-^h ""~^A~ in der Bahn des 1

Farbfilter sind bei der I . -

nem Träger in Form eines Bandes oder einer
angeordnet, welcher mit Fenstern versehen ist in denen sich die Filter befinden. Auf diese Weise können die Filter nacheinander vor den Schirm der Rohre gebracht werden.

Eine Anregung zur Steuerung oder Verbesserung der Brillanz der auf dem Schirm einer Katodenstrahlröhre gezeichneten Bahnen und Linien gibt diese Literaturstelle 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 Linienvcrlauf 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 Vektorgencrator, der von einem Rechner binäre Informationen über die Parameter der anzuzeigenden Vektoren erhält, und der ausgerüstet ist

- einem Binärzähler, dessen Ausgangsbinarpegel 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 Ausgangsbinarpegel 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 Vektorgencrator durch Impulse einer rückläufigen Festfreqiienz steuert.

Bei Vorrichtungen dieser Art wird die Änderung der Helligkeit des Linienvcrlaufs auf dem Leuchtschirm durch Änderung der an die Katode der Katodenstrahlröhre angelegten Spannung erzielt, wodurch eine Änderung der Stärke des Elektronenstrahlbündcls 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 Span-„«gSÜnUorung ebenfalls eine schlechte Fokussierung lies Lichtpunktes. Zwei Vektoren gleicher Lange und hidliher Farbe werden mit der gleichen Ge

i_ßSLichtpunKtt». »■««' rv.nu_Pw» ^miu ^»»^ »ι« nterschiedlicher Farbe werden mit der gleichen Geschwindigkeit aufgezeichnet; ihre Helligkeit ist dabei • nach der Farbe unterschiedlich. Die rot aufgezeichneten Vektoren sind weniger hell als die grünen Vektoren. D^er 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 eine niedrige Beschleunigungsspannung erfordern. Wenn eine ausreichende Helligkeit erzielt werden soll, muß der Strahlstrom stark

^Aufgabe der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Beseitigung dieser Nachteile.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Helligkeitssteuerung des Verlaufs von Vektoren auf <Jem Leuchtschirm einer Katodenstrahlröhre, ausge rüstet mit einem Vektorgenerator, der am seinen Eingängen Informationen über die Haupiparameter der aufzuzeichnenden Vektoren erhält und der so ausgebildet ist. daß er an seinem Ausgang ein Ana'ogsigna! zur Steuerung der Ablenkung des Katodenstrahlbündcls 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 Λ' bzw. V über die Hauptparameter der aufzuzeichnenden Vektoren empfang!· bei denen es sich beispielsweise um die Längen -Y und Y des betreffenden, auf die jeweilige Koordinatenachse eines kartesischen Systems projizieren Vektors handelt und die in Binarform ausgedrückt sind jnd von einem Rechner stammen, der Vektorgenerator empfängt ferner an seinen Fmgängen 4 und 5 die Informationen Xo bzw. Vo ubei den Ursprung des aufzuzeichnenden Sektors:

einen Taktgeber 6_T der an seinem Ausgang Steuerimpulse für den Cienerator I erzeugt, du auf einen Eingang 9 dieses Generators gegeben werden .. Einrichtungen 8. mit denen die Frequenz der Taktgeberimpulse geändert werden, die auf den Eingang 9 des Generators 1 gegeben werden.

Die Arbeitsweise dcT erfindungsgem.ißen Vorrichtung wird im einzelnen an Hand der Zeichnung ei-

Eine Konstantspanming V wird auf die Kaiode der Katodenstrahlröhre 29 gegeben, und die Geschwindigkeit dei Aufzeichnung des Ve.!aufs eines Vektors gegebener Lange ist proporlinal der Frequenz der vom Taktgeber abgegebenen Steuerimpulse l-.s sei angenommen, daß der Wehneltzylinder 38 der Katodenstrahlröhre 29 an einem festen Bezugs potential liegt und die Spannung V ehe Pu ten U diffcrcnz zwischen der Katode und dem Wehneltzylinder darstellt.

Die Parameter X, Y, Xo und Yo des aufzuzeichnenden Vektors stammen von einem Rechner und werden in Binärtorm auf die Eingänge 2, 3, 4 und j> des Generators 1 gegeben. Dieser Generator gibt an seinen Ausgängen 25 und 26 Analogsignale ab die für Xo X und Yo, Y charakteristisch s.nd und beispielsweise auf die wt agerechte und senkrechte Ablenkplatte 28 bzw. 27 der Katodenstrahlröhre Ϊ9 gegeben werden. In der Fi g. ist schematisch eine weitere waagerechte Ablenkplatte 30 und eine senkrechte

Ablenkplatte 31 veranschaulicht, die jeweils an einem Hezugspotential liegen. Wie daraus ersichtlich, ist die Ablenkung des Kalodensirahls elektrostatisch, es könnte jedoch auch eine magnetische Ablenkung angewendet werden.

Der Vektorgenerator weist auf:

- einen binären Frequenzvervielfacher 16, der an seinen Eingängen 2 und 3 vom Rechner die Binärinformationen X und Y und an seinem Eingang 9 die vom Taktgeber stammenden Steuerimpulse empfängt,

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 Eingang 35 die Bini^rin-

formation X empfängt. Sie gibt an ihren Ausgängen die Binäiinformationen Xn und X ab, die auf den Digital- Ar.aiog-L'msetzer 21 gegeben werden. Dieser I jnsei/er liefert an den Verstärk ·: 23 ein Analogsignal, weiches am Ausgang 25 dieses Verstärkers die

^a5 waagerechte Ablenkplatte 27 der Katodenstrahlröhre 24 steuert:

cine Additions- und Subiraktionsschaltung 20. die an ihren Eingängen 5 die Binärinformationen in bezug auf Yd und an ihrem Eingang 36 die Binärinformal ion V empfängt: sie gibt an ihren Ausgängen die Biivirini'ormationen Y in bezug auf Yo ab, die auf den Digii.il-Arinlog-lJmsetzer 22 gegeben werden. Dieser I 'mseizer liefert an einen Verstärker 24 ein Analogsignal, das am Ausgang 26 dieses Verstärkers 35 die senkrechte Ablenkplatte 28 der Katodenstrahlrohre 29 steuert.

Bei einem monochromen Aufzeichnungssystem wird die bei 32 an die Katode 33 der Katodenstrahlröhre 29 angelegte Spannung V konstant gehalten. 40 Bei einem Vektor bestimmter Länge, und beispielsweise zur Erzielung einer Aufzeichnung größerei Helligkeit, wird die Frequenz der "Taktgeberimpulse, die dei Generator 1 steuern, mit Hilfe der zu diesem Zweck voi gesehenen Einrichtungen 8 verringert. Ai Die> ;j'..--chieht, um eine langsamere Abtastung des l.euch'.schi'.ms zu erzielen, was eine erhöhte Helligkeit be w irkt.

Bei einem dieifarbigen Aufzeichnungssystem beispielsweise wirJ die Farbe des aufzuzeichnenden 5° Vektors dadurch _m zielt, dall .\f\ die Katode 33 der Katodenstiahlröhic 29 eine fur jede Farbe besondere Spannung /.wischen der Katode und dem Wehneltzylinder angelegt wird. Zur Änderung der Helligkeit des Verlaufs der Aufzeichnung genügt es -, wie oben er 55 wähnt die Frequenz, der Taktgeber impulse zu ändern, die auf den Eingang 9 des Generators \ gegeben werden Zur Aufzeichnung von drei Vektoren gleicher Lange, voi· denen der eine rot. der andere gelb und der drille gru.i ist. wobei der rote Vektor die geringste So Hclhgl.eit 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 65 Grün zunehmen.

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

Katodcnstrahlriihre 29 weisen auf;

- Binärfrequenzleiler 10 und 11. die in Reihe mit dem Taktgeber 6 geschaltet sind. Ihre Anzahl ist auf zwei begrenzt; es können jedoch mehrere verwendet werden. Andererseils 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 Mingang des Gatters 12 liegt am Taktgeber, und der andere Hingangempfängt ein Steuersignal 34. Das Gatter 13 liegt mit einem Eingang am Ausgang des ersten Frequenzteilers 10, und der andere Eingang empfängt ein Steuersignal 34; ein Eingang des Gatters 14 liegt am Ausgangdeszweiten 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 Vektorgeneralors verbunden ist.

Bei einer dreifarbigen Aufzeichnung muß das Rot, um eine größere Helligkeit aufzuweisen, langsamer aufgezeichnet werden als das Grün, d. h. mittels Taktgeberimpulsen niedrigerer Frequenz. Die Öffnung des Gatters 14 erfolgt durch ein Steuersignal 34, so daß die Frequenz der Steuerimpulse des Generators diejenige tier Impulse ist, welche am Ausgang des /weiten 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 Taktgebcrimpulsc. ti. h. mit der größten Abtastfrequenz, durch Steuerung der Öffnung des- Gatters 12.

Einer der Vorteile der erfindungsgemäßen Vorlichtung besteht darin, daß die Spannung V der Katode für jede Farbe einen festen Wert aufweist. Um die Helligkeit einer Aufzeichnung zu ändern, ist es

'5 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 übrigen wird die Zuverlässigkeit des Systems dadurch

»ο 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

»5 Aiifzeichnurigsgcschwindigkcit 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 ei- S ner Katodenstrahlröhre, ausgerüstet mit einem Vektorgencrator, der an seinen Eingängen 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 Katodcnstrahlbündels abgibt, sowie einem Taktgeber, der an den Vektorgenerator Steuerimpulse anlegt, dadurch gekennzeichnet, daß sie 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 Frequenz 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 Ausgangssignal eines Frequenzteilers (10, 11) und an einem anderen Eingang (34) jeweils ein Öffnungssteuer- ^a5 signal empfangen, wobei ein logisches ODER-Gatter (15) mit seinen Eingängen jeweils an einem Ausgang der UND-Gatter (12, 13, 14)) liegt und der Ausgang (9) dieses Gatters (15) die Steuerinipulse abgibt.

3. Vorrichtung .lach 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.