DE2529324A1

DE2529324A1 - Vorrichtung zur bestimmung eines bildelements in einem sichtgeraet

Info

Publication number: DE2529324A1
Application number: DE19752529324
Authority: DE
Inventors: Dusan Sinobad
Original assignee: Alcatel CIT SA
Current assignee: Alcatel CIT SA
Priority date: 1974-07-08
Filing date: 1975-07-01
Publication date: 1976-01-22
Also published as: NL7508089A; LU72815A1; US3996582A; IE41180L; IT1039549B; BE830600A; SE7507649L; JPS5132141A; SE410241B; FR2278120B1; GB1519823A; IE41180B1; FR2278120A1; DE2529324B2; DK307275A

Description

DIpL-Ing. Jürgen WEINMILLER PATENTASSESSOR

SOSPI GmbH

800O München 80
Zeppelinstr, Θ3

COMPAGNIE INDUSTRIELLE DES TELECOMMUNICATIONS

CIT-ALCATEL
12, rue de la Baume, 75008 PARIS, Prankreich

VORRICHTUNG ZUR BESTIMMUNG EINES BILDELEMENTS
IN EINEM SICHTGERÄT

Die Erfindung bezieht sich auf graphische Sichtgeräte, mit denen auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre auf von einem Steuerrechner empfangene entsprechende Informationen hin ein Bild erstellt wird. Sie betrifft insbesondere bei Sichtgeräten die Dialogmittel zwischen einer Bedienungsperson und dem Rechner.

Ein Sichtgerät besteht aus einer Verarbeitungseinheit und einer kathodischen Einheit. Die Verarbeitungseinheit soll in erster Linie die vom Rechner empfangenen
digitalen Signale in für die Steuerung der kathodischen Einheit geeignete analoge Spannungen umwandeln. Die kathodische Einheit ermöglicht dann die Darstellung des Bildes, das auf ihrem Bildschirm erscheint.

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Das auf dem Bildschirm gezeigte Bild muß ständig aufgefrischt werden, damit es als permanentes Bild erscheint. Hierzu besteht eine Lösung darin, die vom Rechner gelieferten Informationen zu wiederholen. Diese Lösung, die einen dauernden Informationsfluß vom Rechner voraussetzt, wird in der Praxis jedoch nicht eingesetzt. Vielmehr sieht man in der Verarbeitungseinheit einen Haltespeicher vor, der die Informationen speichert und somit ermöglicht, daß der Rechner lediglich dann Informationen übertragen muß, wenn das Bild geändert wird.

Es ist auch bei Sichtgeräten bekannt, daß im Rahmen von Dialogmitteln zwischen der Bedienungsperson und dem Rechner ein analoges oder digitales Wertepaar gebildet wird, das die Koordinaten X und Y eines bestimmten Bildelements in einem auf dem Bildschirm festgelegten rechtwinkligen Achsensystem bestimmt.

Beispielsweise vermag die sog. "rollende Kugel" zum Rechner Koordinaten X und Y zu übertragen und zugleich einen Markierungspunkt auf dem Bildschirm zu erzeugen. Zur Peststellung der Koordinaten eines Elements eines auf dem Bildschirm gezeigten Bildes bringt die Bedienungsperson den Markierungspunkt auf das betreffende Bildelement; die Verarbeitung dieses Bildelements hinsichtlich seiner Koordinaten wird dann vom Rechner durchgeführt.

In einer Ausführungsform der "rollenden Kugel" handelt es sich um eine optoelektronische Vorrichtung. Diese "rollende Kugel" ist mit zwei Scheiben gekoppelt, die sich während der

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Verschiebung der "Kugel" über den Bildschirm drehen und jeweils in der Nähe ihres Umfangs eine Reihe von Löchern aufweisen, zu deren beiden Seiten jeweils eine Lichtquelle und ein Fototransistor angeordnet sind. Der einer dieser Scheiben zugeordnete Fototransistor liefert eine digitale Darstellung der Verschiebung entlang der X-Achse der "rollenden Kugel", während der andere eine Darstellung seiner Verschiebung entlang der Y-Achse liefert. Hierdurch wird also die Bestimmung der Koordinaten X und Y eines Bildschirmpunktes möglich.

In einer anderen Ausführungsform handelt es sich bei der "rollenden Kugel" um eine nach dem Widerstandsprinzip arbeitende Vorrichtung. Eine solche "rollende Kugel" weist zwei Potentiometer auf, auf denen an die Stelle der den Lichtquellen und Fototransistoren zugeordneten Lochscheiben tretende Schiebekontakte laufen. In diesem Fall gestatten es die Potentiometer, Spannungen zu liefern, die für die Koordinaten X und Y eines auf dem Bildschirm festgestellten Punktes repräsentativ sind.

Die durch diese Dialogmittel erzeugten Markierungspunkte, die die Koordinaten eines auf dem Bildschirm angegebenen Bildelements angeben, können insbesondere zur Erarbeitung einer neuen graphischen Darstellung auf dem Bildschirm des Sichtgeräts dienen.

Die Dialogmittel können auch zur Bestimmung des ausgesuchten Bildelements verwendet werden. Mit den Koordinaten X und Y, über die man mit Hilfe des Koordinatenerzeugers verfügen kann, ist es mindestens theoretisch möglich, im Rechner

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das Bildelement wieder aufzufinden, das man orten möchte. Jedoch ist es häufig wesentlich bequemer, nicht über die Koordinaten des Elements, die dem Rechnerprogramm nicht explizit bekannt sind und deshalb vom Verwender bzw. von der Bedienungsperson errechnet werden müssen, sondern über die Adresse dieses Elements zu verfügen. Denn im Rechner, der die Darstellung des anzuzeigenden Bildes steuert, besteht eine direkte Beziehung zwischen der Adresse jedes der Bildelemente und den zu jedem dieser Elemente gehörenden Daten. Diese Daten entsprechen den Koordinaten jedes der Bildelemente, jedoch sind sie nicht explizit dem Rechner bekannt.

Mit der Erfindung soll ausgehend von den Koordinaten eines angegebenen Bildelements, die durch ein Dialogmittel, das Koordinaten erzeugt, geliefert werden, die Adresse des Bildelements bestimmt werden.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Bildelements in einem Sichtgerät durch die Adresse der dieses Bildelement bestimmenden Information, das durch einen Rechner gesteuert wird, der zu diesem Bild gehörige Informationen empfängt, und das aus einer Verarbeitungseinheit und einer kathodischen Einheit besteht, durch die die vom Rechner empfangenen digitalen Signale in für die Wiedergabe des Bildes geeignete analoge Spannungen umgewandelt werden können, wobei die Verarbeitungseinheit mit einem Bildhaltespeicher, einem Adressenzähler für die im Haltespeicher registrierten Informationen und einem von diesem Haltespeicher gesteuerten Vektorgenerator ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet,

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daß die Vorrichtung Dialogmittel aufweist, durch die die

eines
Koordinaten X und Y'durch eine Bedienungsperson auf dem Bildschirm bezeichneten Bildelements erarbeitet werden können, ferner einen ersten und einen zweiten Komparator, die einerseits die durch die Dialogmittel für das festgestellte Bildelement bestimmten Koordinaten X bzw. Y und andererseits die vom Vektorgenerator erhaltenen laufenden Koordinaten der aufeinanderfolgenden Bildelemente während der Haltedauer des Bildes empfangen, um deren Koinzidenz festzustellen, sowie schließlich ein Register, das an den Ausgang eines dem Haltespeicher zugeordneten Adressenzählers angeschlossen ist und durch das Feststellen von gleichzeitig von den Komparatoren zwischen den beiden von ihnen empfangenen Koordinatenpaaren festgestellten Koinzidenzen aufgeladen wird.

Die Erfindung wird im Verlauf der nachfolgenden

Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden zwei Figuren näher erläutert.

Die Figuren 1 und 2 stellen die erfindungsgemäße Vorrichtung in zwei Ausführungsvarianten dar.

In Fig. 1 wird die Vorrichtung zur Bestimmung eines Bildelements dargestellt, die auf der Grundlage eines Dialogmittels arbeitet, mit dem die Koordinaten eines Bildelements in digitaler Form hergestellt werden, und bei der die Bahn der aufeinanderfolgenden Bildelemente durch das Sichtgerät erzeugt wird, wobei die Koordinaten in digitaler Form erarbeitet werden.

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In Fig. 1 ist ein Sichtgerät dargestellt, das durch einen Rechner 1 gesteuert wird, der Informationen zur Darstellung eines Bildes empfangen hat und sie in digitaler Form liefert. Das Sichtgerät besteht aus einer Verarbeitungseinheit 2, die die Informationen vom Rechner 1 empfängt, und aus einer kathodischen Einheit 3, mit deren Hilfe das Bild dargestellt wird. Mit der Verarbeitungseinheit 2 wird die Umwandlung der vom Rechner empfangenen Informationen in für die horizontale bzw. vertikale Ablenkung der Elektronenstrahlröhre der kathodischen Einheit zur graphischen Darstellung des Bildes auf dem Bildschirm geeignete analoge Spannungen erreicht. Die Verarbeitungseinheit 2 ist über ein Übertragungsorgan 10, das sämtliche Informationsübertragungen vom Rechner 1 steuert, mit diesem verbunden; dieses Übertragungsorgan dient außerdem dazu, Anweisungen oder Daten auf den Rechner 1 zu übertragen.

Die Verarbeitungseinheit 2 enthält insbesondere einen Haltespeicher 20, einen diesem Speicher zugeordneten Adressenzähler 21, sowie einen Vektorgenerator 22.

Der Haltespeicher 20 hält die vom Rechner 1 stammenden, das Bild betreffenden Informationen fest und ermöglicht so die Aufrechterhaltung des Bildes, ohne daß vom Rechner ein dauernder Informationsfluß benötigt würde. Im Speicher 20 bestehen die Informationen aus den Koordinaten X und Y der aufeinanderfolgenden darzustellenden Bildelemente, oder allgemeiner ausgedrückt aus den Projektionsabschnitten Q X und £>Y der nacheinander auf dem Bildschirm zu erzeugenden Bildelemente, wobei die Koordinaten bzw. Projektionsabschnitte ^X und ^Y

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in bezug auf ein System von rechtwinklig zueinander stehenden Achsen gegeben werden.

Die am Ausgang des Speichers 20 vorhandene Information, die ein gerade dargestelltes Bildelement angibt, wird mit ihrer Adresse im Rechner eingeordnet; diese Adresse wird außerdem im Adressenzähler 21 festgelegt. Der Vektorgenerator 22 besteht aus zwei Kanälen, von denen der eine die Informationen ^X und der andere die Informationen AY verarbeitet, die vom Haltespeicher 20 stammen, um so die Darstellung des entsprechenden Bildelements zu ermöglichen. Er enthält für jeden der Kanäle einen Vor- und Rückwärtszähler 23 bzw. 24 sowie einen Digitalanalogwandler 25 bzw. 26, dem ein hier nicht dargestellter Ablenkverstärker folgt. Die digitalen binär verschlüsselten Werte der Projektionen QX und ^Y des darzustellenden Bildelements werden einem Eingangsorgan 27 zugeführt, das die Darstellungsgeschwindigkeit steuernde Taktimpulse empfängt. Das Eingangsorgan 27 stellt die Anzahl der Elementarschritte χ und y mit vorbestimmter Länge fest, die in den Projektionen fax und /Sy enthalten sind, und bildet davon das Verhältnis. Das Eingangsorgan 27 besteht aus einem binären Prequenzmultxplizierer, der den Vor- und Rückwärtszählern 23 und 24 während der Dauer der Darstellung des Bildelements Impulse liefert, deren Anzahl gleich der Anzahl der Schritte χ und y ist; diese Impulse werden harmonisch auf die Dauer der Darstellung unter Berücksichtigung des Verhältnisses der Anzahl der Schritte χ und y verteilt. Selbstverständlich wird das Vor- bzw. Rückwärtszählen bei diesen Zählern durch das jede der Projektionen JÖ X und £y begleitende Vorzeichen gesteuert.

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Die kathodische Einheit 3 wird aus einer Kathodenstrahlröhre 30 gebildet. Es wurden hier lediglich die Ablenkmittel für den Elektronenstrahl durch die horizontalen bzw. vertikalen Ablenkplatten 31 bzw. 32 angedeutet, die die von den Digital-Analogwandlern 25 und 26 stammenden analogen Spannungen empfangen.

Am Ausgang der Vor- und Rückwärtszähler 23 und 24 sind die laufenden Koordinaten X und Y jedes Bildelements während seiner Darstellung verfügbar. Diese Koordinaten liegen digital vor und weisen η Bits auf. Sie werden einem ersten Eingang eines ersten Komparators 41, der also die Information X empfängt, bzw. dem ersten Eingang eines zweiten Komparators 42 zugeführt, der die Information Y empfängt.

Ein Dialogmittel bekannter Art, das mit dem Bezugszeichen 4 versehen ist, wie beispielsweise eine "rollende Kugel", erarbeitet die Koordinaten X und Y eines bestimmten Bildelements des auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre 30 gezeigten Bildes. Zwei Register 43 und 44 speichern die Koordinaten X und Y des festgehaltenen Bildelements ein und führen sie dauernd den entsprechenden Eingängen der Komparatoren 41 bzw. 42 zu. Ein Markierungspunktgenerator 45, der an die Ausgänge der beiden Register 43 und 44 zur Einspeicherung der Koordinaten X und Y des Bildelements angeschlossen ist, sorgt für die Erzeugung eines Markierungspunktes auf dem Bildschirm, der mit dem Bildelement zusammenfällt. Dieser Markierungspunktgenerator 45 steht mit den Elektronenstrahlablenkungs befehlen in Verbindung, die von der Verarbeitungseinheit 2 zu den Ablenkungsplatten 31 und 32 geleitet werden.

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Die beiden Komparatoren 41 und 42 stellen zwischen den auf ihren beiden Eingängen empfangenen Informationen eine Koinzidenz fest. Im Koinzidenzfall liefern sie zwei Ausgangsimpulse, die einem UND-Gatter 46 zugeführt werden, das darüber hinaus von einer Taste 47 einen Befehl erhält, die Bestimmung des zuvor durch seine Koordinaten X und Y durch das Dialogmittel definierten Bildelements zu suchen.

Ein Register 48 ist mit dem Ausgang des dem Haltespeicher 20 zugeordneten Adressenzählers 21 verbunden. Dieses Register 48 ist mit seinem Eingang 49, über den es aufgeladen wird, mit dem Ausgang des UND-Gatters 46 verbunden.

Während der Dauer des gezeigten Bildes werden die Koordinaten des vom Dialogmittel stammenden Markierungspunkts dauernd den Vergleichern 41 und 42 zugeleitet. Die Koordinaten der aufeinanderfolgenden Bildelemente, die von den Vor- und Rückwärtszählern 23 und 24 kommen, werden ebenfalls den Komparatoren 41, 42 zugeführt. Diese liefern jeweils genau in dem Moment einen Impuls, in dem das dargestellte Bildelement auf den Markierungspunkt fällt. In diesem Augenblick befindet sich der Adressenzähler 21 des Haltespeichers an der Adresse dieses Bildelements. Der vom UND-Gatter 46 kommende Impuls ermöglicht es, den auf dem Ausgang des Adressenzählers 21 vorhandenen digitalen Wert zu entnehmen, der die Adresse des dargestellten Bildelements ist, um diesen Wert im Register 48 einzuspeichern, damit er so für seine Übertragung an den Rechner 1 über das Übertragungsorgan 10 verfügbar ist.

Es sei darauf hingewiesen, daß es keinerlei zeitliche Koinzidenzen zwischen dem Augenblick einer der Darstellungen

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des durch seine Adresse während der Aufrechterhaltung des Bildes zu bestimmenden Bildelements und dem Augenblick der Darstellung des Markierungspunktes gibt. Wenn das Bildelement auf den Markierungspunkt fällt, stellt man die Koinzidenz ihrer Koordinaten fest.

In Fig. 2 wird eine Ausführungsvariante der soeben beschriebenen Vorrichtung zur Bestimmung eines Bildelements durch seine Adresse ausgehend von einem Dialogmittel dargestellt, das die Koordinaten X und Y eines festgestellten Bildelements (bzw. Markierers) in analoger Form erarbeitet.

In dieser Figur werden die Bauteile, die mit den in Fig. 1 gezeigten identisch sind, mit denselben Bezugszeichen versehen. Der unterschiedliche Aufbau ergibt sich einerseits daraus, daß ein Vektorgenerator 22 verwendet wird, der aus zwei Generatoren 28 und 29 zur Herstellung der Koordinaten des darzustellenden Bildelements in analoger Form besteht, und andererseits daraus, daß ein Dialogmittel 5 verwendet wird, wie beispielsweise eine "rollende Kugel", das die Koordinaten eines Markierers in analoger Form liefert.

In dieser Figur sind schnelle Analog-Digitalwandler 51, 52, 53 und 54 an die beiden Ausgänge des Vektorgenerators 22 bzw. an die beiden Ausgänge der "rollenden Kugel" 5 angeschlossen. Sie liefern zwei Koordinatenpaare X und Y, von denen das eine während der Darstellung der aufeinanderfolgenden Bildsegmente und das andere als spezifisch für den Markierungspunkt ausgehend von der "rollenden Kugel" erarbeitet wird. Zwei Register 43 und 44 halten die für den Markierungspunkt bestimmten Koordinaten X und Y fest, um sie den Komparatoren 41 und 42 zuzuführen. Diese Komparatoren 41 und 42 empfangen außerdem die

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sich in der Zeit ändernden Koordinaten X und Y der aufeinanderfolgenden Bildelemente während ihrer Darstellung.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 2 wird der Freigabeknopf 47 dazu verwendet, das Aufladen der Register 43 und 44 zu veranlassen, die die Koordinaten des Markierungspunktes in digitaler Form empfangen müssen. Das UND-Gatter 46 empfängt dann lediglich die beiden Ausgänge der Komparatoren 41 und

Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf zwei Ausführungsbeispiele beschrieben. Es ist selbstverständlich, daß im Rahmen der Erfindung bestimmte Detailveränderungen vorgenommen und/oder Mittel durch technisch-gleichwertige ersetzt werden können. Dasselbe Feststellungsverfahren der Adresse eines Bildelements durch Vergleich der laufenden Koordinaten der aufeinanderfolgenden Bildelemente und der eingespeicherten Koordinaten, das durch ein Dialogmittel erarbeitet wird, kann eingesetzt werden, indem ein Analogkomparator verwendet wird, der die Koinzidenz zwischen diesen analogen Koordinatenpaaren feststellt. Jedoch ist der digitale Vergleich vorzuziehen, da der analoge Vergleich insbesondere rausch- und stoßempfindlich ist. Der digitale Vergleich ist leichter durchzuführen, weniger kostspielig und genauer. Es ist klar, daß in der Praxis der digitale Komparator mit einem Organ versehen ist, durch das die Genauigkeit des durchgeführten Vergleichs bestimmt wird; beispielsweise betrifft der Vergleich nicht mehr das oder die Bits geringster Wichtung der beiden empfangenen Koordinatengruppen, damit die Überlagerung eines Bildelements und des Markierungspunkts in einem begrenzten Fenster festgestellt werden kann.

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Bei den beschrxebenen Ausführungsweisen kann es sich bei dem Dialograittel um jeden bekannten Typ handeln, der die Erarbeitung der Koordinaten eines georteten Bildelements ermöglicht.

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Claims

- 13 PATENTANSPRUCH

Vorrichtung zur Bestimmung eines Bildelements in einem Sichtgerät durch die Adresse der dieses Bildelement bestimmenden Information, das durch einen Rechner gesteuert wird, der zu diesem Bild gehörige Informationen empfängt, und das aus einer Verarbeitungseinheit und einer kathodischen Einheit besteht, durch die die vom Rechner empfangenen digitalen Signale in für die Wiedergabe des Bildes geeignete analoge Spannungen umgewandelt werden können, wobei die Verarbeitungseinheit mit einem Bildhaltespeicher, einem Adressenzähler für die im Haltespeicher registrierten Informationen und einem von diesem Haltespeicher gesteuerten Vektorgenerator ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung Dialogmittel (4) aufweist, durch die die Koordinaten X und Y eines durch eine Bedienungsperson auf dem Bildschirm bezeichneten Bildelements erarbeitet werden können, ferner einen ersten und einen zweiten Komparator (41, 42), die einerseits die durch die Dialogmittel für das festgestellte Bildelement bestimmten Koordinaten X bzw. Y und andererseits die vom Vektorgenerator (22) erhaltenen laufenden Koordinaten der aufeinanderfolgenden Bildelemente während der Haltedauer des Bildes empfangen, um deren Koinzidenz festzustellen, sowie schließlich ein Register (48), das an den Ausgang eines dem Haltespeicher zugeordneten Adressenzählers (21) angeschlossen ist und durch das Feststellen von gleichzeitig von den Komparatoren (41, 42) zwischen den beiden von ihnen empfangenen Koordinatenpaaren festgestellten Koinzidenzen aufgeladen wird.

χ x

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