DE2919419C2 - Verfahren zum Markieren, Auswerten oder Ausmessen von Schirmbildern und Gerät zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Markieren, Auswerten oder Ausmessen von Schirmbildern unter Verwendung eines Lichtgriffels, der in einer mit einer Empfangsoptik gegen vom Elektronenstrahl erhellte Bereiche des Bildschirmes gerichteten Arbeitsstellung durch Verstärkung bzw. Umwandlung der Bildhelligkeit in dem von der Optik erfaßten Bereich des Bildschirmes Helltastimpulse für den Elektronenstrahl erzeugt, so daß in jedem Bereich des Bildschirmes gegen den der Lichtgriffel gerichtet ist, ein Lichtfleck entsteht.

Die Erfindung betrifft auch ein Gerät zur Durchführung dieses Verfahrens, mit einem Schirmbildgerät, über dessen Bildschirm ein über eine Helligkeitssteuereinrichtung in seiner Intensität einstellbarer Elektronenstrahl n.ittels einer Ablenkeinrichtung verstellbar ist und einem Lichtgriffel, der von einer auf die Bildschirmhelligkeit empfindlichen Empfangsoptik gesteuert, Helltastimpulse für den Elektronenstrahl erzeugt.

Es ist häufig notwendig, Anzeigen auf Schirmbildern zu vermessen oder in weiterer Folge mehrere verschiedene Meßpunkte miteinander in Beziehung zu setzen. Ferner ist es häufig erwünscht, bestimmte Bereiche einer Anzeige durch zusätzliche Markierungen hervorzuheben. Entsprechende Probleme treten auch bei der Schirmbilddarstellung von Ultraschall-Schnittbildern auf. In weiterer Folge wird die sich ergebende Problemetatik vor allem im Zusammenhang mit solchen Schnittbildern erörtert werden. Im einfachsten FaI! wird es notwendig, die Koordination eines bestimmten Bildpunktes auszumessen. Es kann sich aber auch die Notwendigkeit ergeben, die Abstände zwischen zwei oder mehreren verschiedenen Punkten zu ermitteln bzw. in komplizierteren Fällen die Länge auch unregelmäßig gekrümmter Linien festzustellen oder sogar den Flächeninhalt von Flächenbereichen zu ermitteln, die wenigstens zum Teil von unregelmäßig verlaufenden Linien begrenzt sind. Ein direktes Ausmessen auf dem Bildschirm ist schon deshalb ungenau, weil man durch die Dicke des Bildschirmes und einer gegebenenfalls vor dem Bildschirm vorhandenen Schutzscheibe mit optischen Verzerrungen und dami; mit einem Parallaxenfehler rechnen muß, wobei

überdies durch konstruktionsbedingte Abweichungen in der Führung des Elektronenstrahles vor allem im Randbereich eines Bildschirmes Verzeichnungen bzw. Verzerrungen auftreten, die beim direkten Ausmessen am Bildschirm durch äußeres Auflegen vcn Meßgeräten usw. ebenfalls die Genauigkeit der Ausmessung beeinträchtigen. Um diese Fehler wenigstens zum Teil auszuschalten, ist es bekannt, das Schirmbild zu fotografieren und notwendige Ausmessungen dann erst auf der Fotografie vorzunehmen, wobei aber die prinzipiell!.tn Fehler der Randverzeichnung nicht behoben werden und auch kein erheblicher Zeitgewinn bei der Arbeit des Ausmessens selbst erzielt wird. Vielmehr muß jedesmal bis zur Entwicklung der Fotografie gewartet werden, so daß auf das oft erwünschte, praktisch gleichzeitig mit der Bildschirmbeobachtung erfolgende Auswerten verzichtet werden muß. Es ist nun an und für sich bekannt, in die Bildschirmdarstellung Maßstäbe oder verstellbare Lichtmarken einzublenden; doch wird dadurch praktisch nur bei vergleichsweise hohem elektronischem Aufwand die Ermittlung des Abstandes einzelner Punkte ermöglicht Erwünscht wäre es, wenn zur Steigerung der Meßgenauigkeit und Meßgeschwindigkeit mit einfachen Mitteln vom Bildschirm zu erhaltende Daten möglichst unmittelbar, frei von Parallaxenfehlern und ohne Zwischenmanipulation Rechnern zugeführt werden könnten, die nach vorwählbaren Programmen die jeweils gewünschte Auswertung vornehmen.

Von der Fernsehtechnik her ist ein sogenannter Lichtgriffel bekannt, der es gestattet, bestimmte Punkte am Bildschirm zu markieren. Dieser Lichtgriffel besitzt eine Optik, die einen kleinen Teil des Bildschirmes auf ein lichtempfindliches Element im Inneren des Lichtgriffels abbildet, wenn dieser Lichtgriffel auf den Bildschirm aufgesetzt wird. Wird das abgebildete Flächenelement durch den Elektronenstrahl erhellt, so erzeugt der Lichtgriffel einen Helltastimpuls, der über einen Verstärker der Helligkeitssteuereinrichtung des Elektronenstrahles zugeführt wird, so daß in der Nähe des Lichtgriffels bzw. in dessen Aufsatzbereich am Bildschirm ein Lichtfleck entsteht, der grundsätzlich mehrere Zeilenbreiten groß erzeugt wird. Bisher wird ein derartiger Lichtfleck vor allem dazu verwendet, um bei der Betrachtung besonders auf bestimmte Bereiche des Bildschirmes hinzuweisen. Da der Lichtfleck immer verhältnismäßig groß ausfällt, ist keine exakte Einstellung möglich. Die Optik des Lichtgriffels bildet einen Helligkeitsm'iKelwert aus dem von ihr erfaßten Bereich des Bildschirmes. Damit ergibt sich bei der bekannten Anwendung der prinzipielle Nachteil, daß der Lichtgriffel versagt, wenn nicht wenigstens ein Teil des von seiner Optik erfaßten Bereiches des Bildschirmes genügend helle Bildstellen aufweist, um übe^r die Optik den lichtempfindlichen Teil zum Ansprechen zu bringen, da ja dann auch kein Helltastimpuls erzeugt werden kann. Man kann also mit dem herkömmlichen Lichtgriffel dunkle Bildstellen nicht markieren. Zur Beseitigung dieses Nachteiles hat man bei einer bekannten, sehr aufwendigen Lösung schon zwei Bildschirme verwendet, bei denen die Zeilen- und Bildablenkung synchron erfolgt, wobei aber nur der eine Bildschirm tatsächlich das Schirmbild zeigt, sein Elektronenstrahl also entsprechend der jeweiligen Bildhelligkeit moduliert wird, wogegen der zweite *>' Bildschirm auf eine konstante Bildhelligkeit eingestellt ist. Der Lichtgriffel wird auf diesen letzteren Bildschirm aufgesetzt und die von ihm erzeugten Impulse werden nach entsprechender Verstärkung zur Helltastung der der Aufsetzstelle zugeordneten Stelle des ersten Bildschirmes verwendet, so daß dort auch völlig dunkle Bildstellen angezeigt werden können. Auch hier ist der erzeugte Lichtfleck relativ grob und kann kaum für exaKte Messungen verwendet werden. Der Lichtgriffel erfaßt mit seiner Optik immer ein Flächenelement des Bildschirmes, das einen Durchmesser von einigen Zeilenbreiten aufweist Entsprechend groß wird dann auch der Durchmesser des Ljchtfleckes.

Neben der Verwendung des Lichtgriffels als einfacher Zeiger sind aus der GB-PS 12 12 110 und der US-PS 39 97 891 auch schon Schaltungen bekannt die es ermöglichen sollen, die Koordinaten der vom Lichtgriffel erfaßten Bildbereiche zu erfassen und auszuwerten. Diese Schaltungen sind vorwiegend dazu bestimmt, einen Computer durch die unmittelbare Eingabe von Zeichnungen auf den Bildschirm zu steuern. Bei den erwähnten Schaltungen werden am Bildschirm Rastersysteme aus geraden Linien dargestellt deren Abstände größer sind als der Durchmesser des von der Optik des aufgesetzten Lichtgriffels erfaßbaren Bildschirmbereiches. Beim Oberfahren der Rasterlinien mit dem Lichtgriffel werden Adressensignale erzeugt so daß die Momentanstellung des Lichtgriffels erfaßbar ist. Die Schaltungen sind äußerst aufwendig. Die erzielte Genauigkeit bei der Ortsbestimmung ist wieder durch den relativ großen Lichtfleck begrenzt.

Aufgabe der Erfiindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer zu seiner Durchführung geeigneten Vorrichtung, mit dessen bzw. deren Hilfe mit einem Lichtgriffel Markierungs- und Anzeigepunkte exakt angezeigt werden können, selbst wenn die Bilddarstellung im Anzeigebereich dunkel ist bzw. nur eine geringe Helligkeit aufweist, wobei nach einer Weiterbildung auch die unmittelbare Auswertung der Koordinaten eines bzw. der verschiedenen Bildpunkte nach bestimmten bzw. vorwählbaren Programmen ermöglicht werden soll.

Die gestellte Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß mit dem Lichtgriffel ein Impulsgenerator gesteuert wird, der am Bildschirm einerseits einen ein Lichtgriffel-Führungsfeld bildenden Lichtfleck mit für die Versorgung des Lichtgriffels ausreichender Größe und Helligkeit und anderseits in vorbestimmter geometrischer Beziehung zu diesem Führungsfeld einen scharf umrissenen Markierungsoder Meßpunkt erzeugt und daß die einem Meßpunkt zugeordneten Koordinaten aus der momentanen Ablenkspannung für den Elektronenstrahl ermittelt, gespeichert oder einem Rechner zur weiteren Auswertung zugeführt werden, so daß durch eine Markierung einzelner Punkte, des Umfanges oder von Teilbereichen der interessierenden, dargestellten Bereiche von Schirmbildern Abstände, Umfang oder Flächeninhalte dieser Bereiche ermittelt werden können.

Grundgedanke der Erfindung ist es somit, mit Hilfe des Lichtgriffels das sogenannte Führungsfeld über den Bildschirm zu verstellen, so daß sich der Lichtgriffel über das mitgezogene Fühiungsfeld versorgt Das Führungsfeld wird dabei so groß gewählt, daß auch bei einer normal schnellen Verstellung des Lichtgriffels zumindest ein Teil dieses Führungsfeldes von der Optik au lichtempfindlichen Element abgebildet wird. Der Markierungs- oder Meßpunkt kann eng umrissen sein und wird daher eine exakte Einstellung ermöglichen.

Der Meßpunkt kann außerhalb des Führungsfeldes angezeigt und auf eine von mehreren möglichen

Relativlagen zum Führungsfeld eingestellt werden. Zweck dieser Maßnahme ist. es, beispielsweise bei der Abtastung eines in der Mitte des Bildschirmes dargestellten Objektes, die Führungsfläche immer außerhalb der Konturen dieses Objektes darzustellen '■> bzw. eine Möglichkeit zu schaffen, mit dem Meßpunkt auch in die äußersten Randbereiche des Bildschirmes zu gelangen. Das Führungsfeld wird in einer etwa ein Prozent der Bildfläche des Bildschirmes betragenden Größe erzeugt und der Elektronenstrahl wird im w Bereich des Führungsfeldes auf Sättigung der Bildhelligkeit gesteuert.

Man hat nach einer Weiterbildung sogar die Möglichkeit, über entsprechende Umschalter die Form und bzw. oder bei einer Farbbildröhre die Farbe des \s Führungsfeldes aus mehreren Formen bzw. Farben auszuwählen und entsprechend auch Farbe bzw. Form des Meßpunktes zu wählen. Diese Möglichkeiten sind besonders dann interessant, wenn man noch zu beschreibende Maßnahmen vorsieht, um sozusagen mit 2» Hilfe des Lichtgriffels Markierungspunkte in die Bildschirmdarstellung bleibend einzuschreiben, wobei unter »bleibend« die Dauer der jeweiligen Bildschirmdarstellung zu verstehen ist, oder wenn man in ebenfalls noch zu beschreibender Weise Auswertungen nach v> verschiedenen Programmen vorsieht. Man kann u. a. die Konturen einer Teilfläche mit dem Griffel umfahren und in diese Umfahrungslinie Markierungspunkte setzen. Nach einem Auswertungsprogramm werden dann die Abstände der gesetzten Markierungspunkte bzw. die Jo Koordinaten dieser Markierungspunkte ermittelt, wogegen nach einem anderen Auswertungsprogramm die Länge des Umfanges der umfahrenen Fläche oder der Flächeninhalt ermittelt werden können.

Grundlage für eine rasche elektronische Auswertung der praktisch mit Hilfe des Lichtgriffels erteilbaren Steuerbefehle oder der den jeweils angezeigten Meßpunkten zugeordneten Daten ist es, daß man die den Meßpunkten zugeordneten Koordinaten aus der momentanen Ablenkspannung ermittelt, wobei diese *o Daten gespeichert oder einem Rechner zur weiteren Auswertung zugeführt werden. Hier kann man wieder mehrere gespeicherte Datengruppen durch verschiedene Verknüpfungsbefehle nach verschiedenen Rechenprogrammen auswerten. Die Speicherung der momen- «5 tanen Ablenkspannungen ermöglicht es aber auch, einen dargestellten Meßpunkt über wahlweise betätigbare Wähleinrichtungen, die die Koordinatenspeicher bei jeder neuen Bilddarstellung abrufen, an der jeweiligen Stelle des Bildschirms in Form einer feststehenden Marke zu fixieren.

Bei dem zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienenden Gerät steuert die Empfangsoptik des Lichtgriffels einen Impulsgenerator, der zeitabhängig von seiner Ansteuerung, Helllastimpulsgruppen zur Darstellung eines Führungsfeldes im Aufsetzbereich des Lichtgriffels und zeitlich gegenüber diesen Impulsgruppen versetzt, Einzelimpulse zur Darstellung des Markierungs- oder Meßpunktes außerhalb des Führungsfeldes erzeugt, wobei von dem einen Meßpunkt^h0 erzeugenden Einzelimpuls schließbare Schalter vorgesehen sind, die über ein nur während der möglichen Zeitspanne des Auftretens dieses Einzelimpulses geöffnetes Gatter gesteuert sind und die den Koordinaten des Meßpunktes entsprechenden momentanen Ablenk-^h=i spannungen an Anzeige-, Auswertungs- oder Speichereinrichtungen weiterleiten. Die »Einzelimpulse« können jeweils auch aus mehreren Impulsen bestehen, wenn man beispielsweise einen Meßpunkt als Schnittpunkt zweier sich kreuzender Linien oder als Mittelpunkt eines kleinen Kreises darstellen will. Es sollen aber die Impulsgruppen immer zur Ausleuchtung eines Feldes, also praktisch einer Fläche und die Einzelimpulse, wie erwähnt, zur Darstellung eines Punktes Verwendung finden.

Für die schon erwähnte Einstellung des Meßpunktes gegenüber dem Führungsfeld kann der Impulsgenerator ein einstellbares Zeitglied zur Veränderung des zeitlichen Abstandes des den Meßpunkt erzeugenden Meßimpulses von der der Erzeugung des Führungsfeldes dienenden Heiltastimpulsgruppe aufweisen. Über dieses Zeitglied wird auch gleichzeitig die Gatteröffnungs- und -schließzeit verändert, damit der Meßimpuls in die Gatteröffnungszeit fällt.

Es wurde schon erwähnt, daß einzelne Maßnahmen nur wahlweise vorgenommen werden. Will man beispielsweise Meßpunkte auf bestimmten Linien fixieren, dann soll zur Fixierung des Meßpunktes ein Schalter betätigt werden. Bei der Bestimmung des Umfanges oder des Flächeninhaltes bestimmter Bildabschnitte soll der für das Heranführen des Lichtgriffels an den Flächenabschnitt zurückgelegte Weg nicht in die Messung eingehen. Man muß also Maßnahmen setzen, um bestimmte Vorgänge willkürlich aus- und einschalten zu können. Ein mögliche Maßnahme besteht darin, daß man die Spitze des Lichtgriffels als Fühler eines Druckschalters ausbildet, der den vom Einzelimpuls schließbaren Schaltern vorgeordnet ist. Man hat hier die Möglichkeit, den Schalter einfach durch Aufdrücken des Lichtgriffels auf den Bildschirm zu betätigen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes gehen aus der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung hervor.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht. Es zeigt

F i g. 1 stark vereinfacht einen Bildschirm mit in zwei verschiedenen, möglichen Stellungen eingezeichnetem Führungsfeld und zugeordnetem Meßpunkt,

F i g. 2 ein Blockschaltschema der wesentlichen zusätzlichen Teile eines erfindungsgemäßen Gerätes und

Fig.3 einen Zeitplan des Impulsverlaufes bei der Schaltung nach F i g. 2.

In Fig. 1 ist ein Bildschirm 1 dargestellt, auf dem ein Bild, beispielsweise ein im Uitraschall-Schnittbildverfahren erzeugtes Schnittbild durch ein Körperorgan dargestellt wird. Der interessante Bereich des dargestellten Bildes wurde durch die schraffierte Fläche 2 angedeutet. Es kann sich die Aufgabe ergeben, den Umfang oder den Flächeninhalt der Fläche 2 zu ermittein, oder auch nur den Abstand oder die Koordinaten von zwei oder mehreren Punkten am Rande oder innerhalb dieser Fläche 2 festzustellen. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird mit einem in F i g. 1 nicht dargestellten Lichtgriffel jeweils eine Führungsfläche 3 und ein dieser geometrisch zugeordneter Meßpunkt 4 verstellt, wobei man durch später noch zu beschreibenden Maßnahmen die Augenblickskoordinaten des Meßpunktes 4 oder die diesen Koordinaten äquivalenten Ablenkspannungen für den das Bild erzeugenden Elektronenstrahl im Augenblick der Anzeige des Bildpunktes 4 ermittelt. In der schon erwähnten Weise kann man entweder einzelne Punkte markieren oder auch den Umfang bzw. Teilbereiche der dargestellten Fläche 2 mit dem Zielpunkt nachfahren, um so Abstände, den Umfang

oder Flächeninhalte zu ermitteln. In einem Randbereich des Bildschirmes können Anzeigebereiche für die Ergebnisse dieser Ermittlung vorgesehen sein. Wie bei 3a, 4a angedeutet wurde, kann man die Relativlage des Meßpunktes zum Führungsfleck 3 verändern, wenn man mit dem Meßpunkt Randbereiche des Bildschirmes erreichen oder verhindern will, daß die Führungsfläche ganz oder teilweise in den interessanten Bereich 2 eintaucht. Bei der Schaltung nach F i g. 2 sind Leitungen 5, 6 vorgesehen, die jeweils die Ablenkspannungen x, y für den Elektronenstrahl des Bildschirmes führen. Eine weitere Leitung 7 dient der Helligkeitssteuerung des Elektronenstrahles, wobei die Leitung 7 die für die Darstellung des Bildes 2 notwendigen Signale führt. Bei einer normalen Bilddarstellung würde die Leitung 7 unmittelbar den Helligkeitsregler des Elektronenstrahls beeinflussen. Die Teile 8 bis 18 bilden die ertindungsgemäße Einrichtung, die zusätzlich in jedes herkömmliche Bildschirmgerät eingebaut werden kann. Da der Aufbau solcher Geräte allgemein bekannt ist, wird er nicht näher erläutert.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführung ist ein Lichtgriffel 8 vorgesehen. Wird dieser Lichtgriffel auf eine helle Stelle des Bildschirmes aufgesetzt, so erzeugt eine im Lichtgriffel vorgesehene Optik bei jedem Vorbeilaufen des Elektronenstrahles Lichtimpulse, die auf ein lichtempfindliches Element fallen, das die Lichtimpulse in elektrische Impulse umwandelt und als Leseimpulse einem Impulsformer 9 zuführt. Dieser Impulsformer erzeugt aus den Leseimpulsen einen Steuerimpuls, der einerseits einem Impulsgenerator 10 und andererseits einem Gatter 11 zugeführt wird. Im Impulsgenerator 10 werden in einem noch näher zu beschreibenden Programm Helltastimpulse erzeugt, die einerseits einem Summationsverstärker 12 und anderseits dem Gatter 11 zugeführt werden. Der Summationsverstärker 12 bildet die Summenspannung aus der über 7 ,^geführte Bildhelligkeitsinformation und den Helltaiumpulsen und gibt diese Summenspannung über eine Leitung 13, gegebenenfalls über einen Zwischenverstärker, an die Helligkeitssteuereinrichtung des Elektronenstrahls. Das Gatter 11 ist nur während einer bestimmten Zeit geöffnet. Die Öffnungszeit ist so gewählt, daß nur während ihr der den Meßpunkt 4 erzeugende Meßimpuls auftreten kann. Dieser über das geöffnete Gatter geführte Meßimpulse betätigt zwei elektronische Schalter 14,15 in von den Leitungen 5, 6 abzweigenden Leitungen, so daß an von den Schaltern 14, 15 wegführenden Leitungen 16, 17 die den Koordinaten des Meßpunktes entsprechenden momentanen Ablenkspannungen x₀ und ya erhalten werden. Diese momentanen Ablenkspannungen können nach entsprechender Verarbeitung einer Anzeigeeinheit zugeführt werden, die beispielsweise die Koordinaten numerisch anzeigt. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, diese Spannungen einem Rechner zuzuführen oder eine Zwischenspeicherung vorzusehen. Je nach den Erfordernissen kann ein Überschreitungsspeicher Verwendung finden, der jeweils nur die letzten Koordinatenspannungen enthält oder man verwendet einen mehrere Adressen aufweisenden Speicher, der vorzugsweise für ein bestimmtes Ermittlungsverfahren ein- und dann wieder ausgeschaltet werden kann, wobei schließlich alle gespeicherten Werte einem Rechner zugeführt werden.

In F i g. 3 ist der Zeitplan des Impulsverlaufes bei einer Schaltung nach Fig.2 dargestellt. Im Diagramm 8a sind zunächst die Leseimpulse veranschaulicht, die der Lichtgriffel 8 aufr immt und an den Impulsformer 9 weiterleitet. Das Diagramm 9a zeigt die vom Impulsformer abgegebenen Steuerimpulse. 10a sind die vom Impulsgenerator 10 erzeugten Helltastimpulse und Ua stellt die Öffnungszeit des Gatters 11 dar.

Der Lichtgriffel 8 erfaßt ein über mehrere Zeilenbreiten reichendes Flächenelement des Bildschirms. Jedesmal wenn der Elektronenstrahl dieses Flächenelement bestreicht, entsteht ein Impuls. Die aufeinanderfolgen-

K) den Impulse haben einen zeitlichen Abstand der der Laufzeit einer Bildzeile entspricht. Dies sind bei Verwendung der Fernsehnorm 64 μβ. Da die Empfindlichkeit der fotoelektrischen Einrichtung im Lichtgriffel 8 meist gegen den Rand zu abfällt, ergeben sich auch bei

i") konstanter Bildhelligkeit im vom Griffel erfaßten Bildbereich verschiedene Impulsstärken. In F i g. 3 wird angenommen, daß der Lichtgriffel ein fünf Biidzeilen breites Flächenelement umfaßt, so daß bei einem vollständigen Bildschirmbild fünf Leseimpulse erzeugt

Ά werden. Dieser Vorgang wiederholt sich beim nächsten Bild, bei der Fernsehnorm also nach 20 ms.

Der Impulsformer 9 erzeugt aus der bei einer Bildaufzeichnung erhaltenen Impulsgruppe 8a jeweils nur einen einzigen Steuerimpuls, wie er im Diagramm 9a dargestellt wurde. Der Steuerimpuls muß keinesfalls wie dargestellt, mit dem stärksten Impuls der Leseimpulse zusammenfallen, soll aber zur Erzielung eines ruhigen Bildes möglichst immer mit dem gleichen Impuls einer Impulsgruppe zusammenfallen. Wird der Lichtgriffel 8

><> ruhig an einer bestimmten Stelle des Bildschirmes gehalten, so beträgt der zeitliche Abstand der Steuerimpulse 9a wieder 20 ms. Bei einer Bewegung des Lichtgriffels kann sich dieser Abstand verlängern oder verkürzen.

Ji Der Impulsgenerator 10 wird vom Steuerimpuls getriggert und erzeugt Helltastimpulse, die einerseits zur Erzeugung der Führungsfläche dienen, wogegen der im Zeitabstand ίο erzeugte zeitlich eng begrenzte Impuls als Meßimpuls zur Darstellung des Meßpunktes 4 und

1" zur Betätigung der Schalter 14, 15 Verwendung findet. Im Diagramm 10a wird von der Annahme ausgegangen, daß das Schirmbild nach der Fernsehnorm geschrieben wird, wobei in der Sekunde 50 Bildwechsel erfolgen, das einzelne Bild aus 512 Zeilen besteht und für das

'"· Schreiben einer Zeile eine Zeit von 64 μβ benötigt wird. Der Meßpunkt soll nur als winziger Punkt aufscheinen. Die Führungsfläche soll dagegen eine flächenmäßige Ausdehnung haben, die etwa 1% der Bildschirmfläche ausmacht, woraus sich ergibt, daß die Seitenlänge der

"'" Führungsfläche etwa 10% der Höhe bzw. Breite des Bildschirmes ausmacht. Daraus ergibt sich, daß die einzelnen Helltastimpulse für die Führungsfläche etwa 6 μβ lang sein soüen und daß etwa 50 derartige impuise erforderlich sind, damit in 50 aufeinanderfolgenden Zeilen an den gleichen Stellen des Bildschirmes zur Erzeugung der Führungsfläche 3 eine Helltastung erfolgt

Der Impulsgenerator 10 erzeugt 61 μ5 nach dem Steuerimpuls den ersten Helltastimpuls von 6 μ5 Dauer.

^bü Dementsprechend setzt die Helltastung in der auf den Steuerimpuls unmittelbar folgenden Bildzeile etwas vor jener Stelle, die den Helltastimpuls ausgelöst hat, ein und endet hinter dieser Stelle. Der Impulsgenerator 10 erzeugt in den genannten Zeitabständen von 64 μ5

^bä weitere 24, insgesamt also 25 Helltastimpulse, so daß die untere Hälfte des Führungsfeldes 3 hellgestastet wird. Dann folgt eine Pause, die wesentlich länger als der bisherige Impulsabstand, aber kurzer als der Zeitab-

stand zwischen zwei Steuerimpulsen ist, wonach wieder 25 Impulse von 6 μβ Dauer und 64 μβ Impulsabstand erzeugt werden, wobei der letzte Helltastimpuls mit dem nächsten Steuerimpuls zusammenfällt bzw. symmetrisch zu diesem liegt, sofern der Lichtgriffel 8 nicht verschoben wurde. Der Lichtgriffel 8 zeigt mit seiner Spitze auf die Mitte des erzeugten etwa quadratischen Führungsfeldes 3. Wird der Lichtgriffel etwas schief gehalten, so zeigt seine Spitze scheinbar nicht mehr genau auf die Mitte des Führungsfeldes. Wird der Lichtgriffel zwischen zwei Steuerimpulsen verschoben, dann wird zunächst die eine Hälfte des Führungsfeldes nach der Lage des entsprechenden Steuerimpulses hell getastet und auch die zweite Hälfte wird zunächst, da sie ja vom ersten Steuerimpuls abhängt, normal gezeichnet. Der folgende Steuerimpuls erzeugt ein neues Führungsfeld, das wieder symmetrisch zur augenblicklichen Stellung des Lichtgriffels 8 entsteht. Da untere und obere Hälfte versetzt geschrieben werden, entsteht der visuelle Eindruck, daß bei einer Verschiebung des Lichtgriffels zunächst die untere Hälfte des Führungsfeldes nachgerückt wird und dann die obere Hälfte. Das Führungsfeld 3 wird also mit dem Lichtgriffel nachgezogen, wenn der Lichtgriffel nicht zwischen zwei Steuerimpulsen vollständig aus dem Führungsfeld 3 hinausbewegt wurde. Beim Einschalten des Gerätes oder wenn das Führungsfeld verlorenging, wird der Lichtgriffel an eine beliebige Stelle gesetzt, an der eine helle Bilddarstellung gegeben ist, worauf sich sofort das Führungsfeld ausbildet. Man kann auch dauernd im Rand- oder Eckenbereich des Bildschirmes ein hellgetastetes Feld vorsehen, in das man mit dem Lichtgriffel »eintauchen« kann. Vorzugsweise wird die Höhe der Helltastimpulse so hoch gewählt, daß eine Sättigung der Bildhelligkeit auftritt.

Zwischen den einem Steuerimpuls zugeordneten Helltastimpulsgruppen zur Erzeugung des Führungsfeldes 3 wird im Zeitabstand ίο ein kurzer Meßimpuls mit einer Impulsdauer von beispielsweise 0,2 μ5 erzeugt. Dieser Meßimpuls erzeugt den Bildpunkt 4 und hat, solange die Zeit ίο nicht geändert wird, immer die gleiche Relativlage zum Führungsfeld 3. Durch Änderung der Zeit ί₀ mittels eines Zeitgliedes kann die Relativlage des Meßpunktes zum Führungsfeld verändert werden. Eine Änderung der Zeit ίο beeinflußt das Meßergebnis nicht, weil für die Koordinatenbestim-■> mung und die übrige Verarbeitung nur die Lage bzw. Verschiebung des Meßpunktes 4, nicht aber seine Relativstellung zum Führungsfeld 3, maßgebend sind. Bei Änderung der Zeit fo wird man auch die Öffnungsbzw. Schließzeit für das Gatter 11 entsprechend

to verändern, damit der Meßimpuls immer nur bei geöffnetem Gatter auftritt.

Es wurden schon verschiedene Möglichkeiten der bei 16 und 17 auftretenden Koordinatenspannungen bzw. deren Verarbeitung angegeben. Im einfachsten Fall werden die Spannungen einem Analog-Digitalwandler 18 zugeführt und die Meßpunktkoordinaten digital angezeigt. Man kann die Koordinaten über einen Handschalter auch Speichern zuführen und auch die Koordinaten weiterer Punkte speichern, so daß man aus den gespeicherten Koordinatenwerten in einem Rechner die Abstände der Punkte usw. berechnen kann. Aus der Lage markierter Einzelpunkte oder auch durch Nachfahren der Konturen kann man die Länge gekrümmter Linien oder den Umfang bzw. Flächenin-

2> halt dargestellter Bereiche bestimmen. Wenn man die Koordinaten eines Meßpunktes in einem Speicher, der vorzugsweise auch das Schirmbild enthält, festhält, dann kann man einzelne Meßpunkte unabhängig von der momentanen Lage des Lichtgriffels dauernd zur

to Anzeige bringen. Durch Änderung der Anzahl und der Dauer der vom Impulsgenerator 10 erzeugten Impulse kann man Form und Größe der Führungsfläche 3 verändern. Man kann auch die Anzahl der Helltastimpulse mit Hilfe eines vorzugsweise stellbaren, von der

) j Zeilenzahl her gesteuerten Zählers und die Länge durch Zeitzähler bestimmen. Verschiedene Varianten der Meßpunktdarstellung wurden ebenfalls schon erwähnt. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, einen Invertierungsschalter für den Meßimpuls vorzusehen, damit in sehr hellen Bildbereichen der Meßpunkt dunkel dargestellt und damit genau sichtbar gemacht werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Markieren, Auswerten oder Ausmessen von Schirmbildern unter Verwendung eines Lichtgriffels, der in einer mit einer Empfangsoptik gegen vom Elektronenstrahl erhellte Bereiche des Bildschirms gerichteten Arbeitsstellung durch Verstärkung bzw. Umwandlung der Bildhelligkeit in dem von der Optik erfaßten Bereich Helltastimpulse für den Elektronenstrahl erzeugt, so daß in jedem Bereich des Bildschirmes, gegen den der über den Bildschirm geführte Lichtgriffel gerichtet ist, ein Lichtfleck entsteht, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Lichtgriffel ein Impulsgenerator gesteuert wird, der am Bildschirm einerseits einen ein Lichtgriffel-Führungsfeld (3,3a) bildenden Lichtfleck mit für die Versorgung des Lichtgriffels ausreichender Größe und Helligkeit uiid andererseits in vorbestimmter geometrischer Beziehung zu diesem Führungsfeld einen scharf umrissenen Markierungs- oder Meßpunkt (4, Aa) erzeugt und daß die diesem Meßpunkt zugeordneten Koordinaten aus der momentanen Ablenkspannung für den Elektronenstrahl ermittelt, gespeichert oder einem Rechner zur weiteren Auswertung zugeführt werden, so daß durch eine Markierung einzelner Punkte, des Umfanges oder von Teilbereichen der interessierenden dargestellten Bereiche (2) von Schirmbildern Abstände, Umfang oder Flächeninhalte dieser Bereiche ermittelt werden können. w

2. Verfahrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßpunkt (4, 4a) außerhalb des Führungsfeldes (3, 3a) angezeigt und auf eine von mehreren möglichen Relativlagen zum Führungsfeld eingestellt wird. i >

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsfeld (3, 3a) in einer etwa ein Prozent der Bildfläche des Bildschirmes betragenden Größe erzeugt und der Elektronenstrahl im Bereich des Führungsfeldes auf au Sättigung der Bildhelligkeit gesteuert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Form und bzw. oder bei einer Farbbildröhre die Farbe des Führungsfeldes (3, 3a) aus mehreren möglichen Formen bzw. Farben ausgewählt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß von einem dargestellten Meßpunkt über wahlweise betätigbare Wähleinrichtungen, die die Koordinatenspeicher bei jeder v> neuen Bilddarstellung abrufen, an einer vorwählbaren Stelle des Bildschirmes eine feststehende Marke angebracht wird.

6. Gerät zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I mit einem Schirmbildgerät, über dessen Bildschirm ein über eine Helligkeitssteuereinrichtung in seiner Intensität einstellbarer Elektronenstrahl mittels einer Ablenkeinrichtung verstellbar ist und einem Lichtgriffel, der von einer auf die Bildschirmhelligkeit empfindlichen Empfangsoptik bo gesteuert, Helltastimpulse für den Elektronenstrahl erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtgriffel (8) einen Impulsgenerator (10) steuert, der zeitabhängig von seiner Ansteuerung Helltastimpulsgruppen zur Darstellung eines Führungsfeldes <v"> (3, 3a) im Aufsetzbereich des Lichtgriffels und zeitlich gegenüber diesen Impulsgruppen versetzt, Einzelimpulse zur Darstellung eines Markierungs- oder Meßpunktes (4,4a) außerhalb des Führungsfeldes (3, 3a) erzeugt, und daß von dem einen Meßpunkt (4,4a) erzeugenden Einzelimpuls schließbare Schalter (14, 15) vorgesehen sind, die über ein nur während der möglichen Zeitspanne des Auftretens dieses Einzelimpulses geöffnetes Gatter (11) gesteuert sind und die den Koordinaten des Meßpunktes entsprechenden momentanen Ablenkspannungen an Anzeige-, Auswertungs- oder Speichereinrichtungen weiterleiten.

7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator (10) ein einstellbares Zeitglied zur Veränderung des zeitlichen Abstandes (ίο) des Meßimpulses von den der Erzeugung des Führungsfeldes (3, 3a) dienenden Helltastimpulsgruppen aufweist.

8. Gerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichne», daß die Spitze des Lichtgriffels (8) den Fühler eines Druckschalters bildet, der den vom Meßimpuls schließbaren Schalter (14,15) vorgeordnet ist.