DE3037719A1

DE3037719A1 - Visual display with light pen input - detects UV signal and has counter and register units to identify co-ordinates

Info

Publication number: DE3037719A1
Application number: DE19803037719
Authority: DE
Inventors: Bernd Ing Grad Kretzschmar
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1980-10-06
Filing date: 1980-10-06
Publication date: 1982-05-13

Abstract

The unit includes a light pen facility that does not require surface marking. The cathode ray tube has a number of index strips (IR,IG,IB) that relate to the three colours red, green and blue. An additional strip (IU) has a light sensitive material that relates to the non visible spectrum, e.g. ultraviolet. The video signal generator (VSG) outputs all colour signals over AND-gates coupled to an OR-gate (US), that is accessed sequentially by a ring counter (RZ) driven at a controlled rate by a clock (TG1). The light pen (LG) detects the UV signal and counters (Zx,Zy) coupled to registers identify the co-ordinate position.

Description

Sichtgeräteanordnung Die Erfindung betrifft eine Sichtgeräteanordnung mit einem Sichtgerät, auf dessen Bildschirm Bildpunkte an bestimmten Rasterpunkten darstellbar sind und mit einem ein lichtempfindliches Element enthaltenden Lichtgriffel, mit dem Rasterpunkte anwählbar sind, indem, gesteuert von den Ausgangsimpulsen des lichtempfindlichen Elementes, die Koordinaten der angewählten Rasterpunkte aus einem synchron mit der Abtastung des Bildschirmes Impulse aufsummierenden Zähler übernommen werden.Display device arrangement The invention relates to a display device arrangement with a display device, on the screen of which there are pixels at certain grid points can be represented and with a light pen containing a light-sensitive element, with which grid points can be selected by being controlled by the output pulses of the light-sensitive element, the coordinates of the selected grid points from a synchronized with the scanning of the screen pulses totaling counter taken over will.

Eine derartige Sichtgeräteanordnung mit einem nach dem Fernsehprinzip arbeitenden Datensichtgerät ist z. B. in dem "ntz-Report" 15, "Datensichtgeräte", VDE-Verlag, 1973, Seite 44 und 45 beschrieben. Da bei der Wiedergabe eines Fernsehbildes der Kathodenstrahl der Bildröhre die Rasterpunkte auf dem Bildschirm zeilenweise in festliegender Reihenfolge durchläuft, sind die Koordinaten des jeweils vom Kathodenstrahl getroffenen Rasterpunktes, gemessen in Rastereinheiten, z. B. Zeilen, Spalten, Zeichenplätzen, Zeichenreihen, aus dem Stand eines synchron mit der Ablenkung des Kathodenstrahls Taktimpulse aufsummierenden Zählers entnehmbar. Das Auftreffen des Kathodenstrahls auf der Leuchtschicht des Bildschirms ruft im Auftreffpunkt einen llelligkeitsanstieg hervor. Wählt man einen Rasterpunkt an, indem man den Lichtgriffel des Bildschirmes auf diesen Punkt aufsetzt, so kann der Zeitpunkt des Helligkeitsanstiegs in diesem Punkt mit hilfe des- im Lichtgriffel cnenthaltenen lichtempfindliche£# Elementes, z. B. eines Photoelementes oder L Lties Phototransistors, festgestelLt werden. Der Zählerstand zu diesen Zeitpunkt gibt die Koordinaten des angewählten Rasterpunktes an. Das lichtempfindliche Element des Lichtgriffels gibt nur beim Anwählen eines hellgetasteten Rasterpunktes ein Signal ab.Such a display device arrangement with a television principle working data display device is z. B. in the "ntz report" 15, "data display devices", VDE-Verlag, 1973, pages 44 and 45 described. As when playing a television picture the cathode ray of the picture tube lines the grid points on the screen passes through in a fixed order, the coordinates of each of the cathode ray hit grid point, measured in grid units, z. B. rows, columns, character spaces, Lines of characters, from a standing in sync with the deflection of the cathode ray Clock pulses accumulating counter can be taken. The impact of the cathode ray on the luminescent layer of the screen causes an increase in brightness at the point of impact emerged. One selects a grid point by using the light pen of the screen is based on this point, the point in time of the increase in brightness in this Point with the aid of the light-sensitive element contained in the light pen, z. B. a photo element or Lties phototransistor. Of the The counter reading at this point in time gives the coordinates of the selected grid point at. That light-sensitive element of the light pen only gives when Selecting a light-scanned raster point a signal.

Man kann daher eine Schreibmarke auf dem Bildschirm darstellen, auf die der Lichtgriffel anspricht und die man mit dem Lichtgriffel an den anzuwählenden Rasterpunkt zieht. Dieses umständliche und zeitraubende Anwählen kann dadurch vermieden werden, daß in der Spitze des Lichtgriffels ein Mikroschalter angebracht ist, der beim Aufsetzen betätigt wird und dabei das Helltasten aller Rasterpunkte für mindestens eine Bildperiode auslöst. Es kann somit unmittelbar jeder Rasterpunkt angewählt werden, unabhängig davon, ob der jeweils angewählte Rasterpunkt im gerade dargestellten Bild hellgetastet wird oder nicht. Nachteilig dabei ist, daß das Aufblitzen des Bildschirms bei jeder Anwahl für die Bedienungsperson störend ist. Die geschilderten Nachteile beim Anwählen von Rasterpunkten treten bei allen nach einem Rasterverfahren arbeitenden Sichtgeräteanordnungen auf.You can therefore display a cursor on the screen which the light pen responds to and which you can select with the light pen Grid point pulls. This cumbersome and time-consuming selection can thus be avoided be that in the tip of the light pen a microswitch is attached, the is actuated when touching down and thereby the light-touching of all grid points for at least triggers an image period. Every grid point can thus be selected directly regardless of whether the selected grid point is currently displayed Image is lighted or not. The disadvantage here is that the flashing of the Screen is annoying for the operator each time it is selected. The described Disadvantages when selecting grid points occur with all of them using a grid method working display device arrangements.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sichtgeräteanordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, mit deren Lichtgriffel Rasterpunkte oder auch eine Gruppe benachbarter Rasterpunkte, z. B. Zeichenplätze, angewählt werden können, ohne daß eine Schreibmarke über den Bildschirm gezogen oder der Bildschirm in für die Bedienungsperson störender Weise aufgehellt werden muß.The present invention is based on the object of a display device arrangement to create the type mentioned in the preamble of claim 1, with their light pen Grid points or a group of adjacent grid points, e.g. B. drawing spaces, can be selected without dragging a cursor across the screen or the screen can be brightened in a manner that is annoying to the operator got to.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.According to the invention, this task with the in the characterizing part of claim 1 specified measures solved.

Die unsichtbare Strahlung kann prinzipiell in gleicher Weise wie eine Farbkomponente in Farbsichtgeräten erzeugt werden. In Kathodenstrahlröhren kann z B. anstelle des Phosphors für eine sichtbare Grundfarbe oder zusätzlich zu den vorhandenen Phosphoren ein Phosphor- oder ein anderer Leuchtstoff verwendet werden, der, wenn er vom Kathodenstrahl getroffen wird, Ultraviolett- oder Infrarotlicht abgibt. Beispielsweise kann eine übliche Schattenmaskenröhre derart ausgebildet sein, daß ein viertes Kathodenstrahl-Erzeugungssystem vorgesehen ist, deren Kathodenstrahl auf einen vierten, UV-Licht aussendenden Phosphor trifft. Man kann auch die Kathodenstrahlsysteme handelsüblicher Fernsehröhren verwenden, wenn von den drei Phosphoren für die Grundfarben einer durch einen Leuchtstoff für UV-Licht ersetzt wird. Die Farbwiedergabe muß dann allerdings mit nur zwei Grundfarben erfolgen, was für Datensichtgeräte häufig ausreichend ist. Selbstverständlich ist es auch möglich, neben dem Leuchtstoff für UV-Licht einen Phosphor für Schwarz-Weiß-Darstellung einzusetzen.The invisible radiation can in principle in the same way as a Color components are generated in color vision devices. In cathode ray tubes can e.g. instead of phosphor for a visible base color or in addition to the existing phosphors a phosphor or another phosphor are used, when he is from Cathode ray is hit, ultraviolet or Emits infrared light. For example, a conventional shadow mask tube can be of this type be designed so that a fourth cathode ray generation system is provided, whose cathode ray hits a fourth phosphor that emits UV light. Man can also use the cathode ray systems of commercially available television tubes, if of the three phosphors for the primary colors one by a fluorescent substance for UV light is replaced. The color reproduction then has to be done with only two basic colors, which is often sufficient for data display devices. Of course it is too possible, in addition to the fluorescent material for UV light, a phosphor for black and white display to use.

Vorteilhaft wird eine in der Zeitschrift "Elektor", 1980, Heft 2 (Februar), Seite 25 beschriebene Index-Farbbildröhre verwendet, die nur ein Kathodenstrahl-Erzeugungssystem enthält und die außer den Indexstreifen mit den Phosphoren für die drei Grundfarben Indexstreifen aus UV-fluoreszierendem Material enthält, die in Verbindung mit einem Uv-Empfänger dazu dienen, das Aufschalten der Farbsignale auf die Steuerelektrode der Bildröhre zu steuern.One in the magazine "Elektor", 1980, Issue 2 (February), is advantageous The index color picture tube described on page 25 uses only a cathode ray generating system contains and the except for the index strips with the phosphors for the three basic colors Contains index strips made of UV-fluorescent material that can be used in conjunction with a Uv receivers are used to switch the color signals onto the control electrode to control the picture tube.

Im Falle der Verwendung einer Schattenmaskenröhre kann, wie an sich bekannt, in der Lichtgriffelspitze ein Mikroschalter enthalten sein, der beim Aufsetzen des Lichtgriffels auf den Bildschirm betätigt wird und dabei ein Signal abgibt, das den Kathodenstrahl für das unsichtbare Licht freigibt, so daß von allen Rasterpunkten die nicht sichtbare Strahlung abgegeben wird. Es wird damit erreicht, daß die Bedienungsperson der unsichtbaren Strahlung nur kurzfristig ausgesetzt ist. Zweckmäßig wird das Signal des Mikroschalters auch dazu verwendet, die Ausgabe der Koordinaten von angewählten Bildpunkten freizugeben, damit, wenn der Lichtgriffel in Abstand über den Bildschirm geführt wird, die überstrichenen Rasterpttnkte nicht angewählt werden, sondern nur die, auf die der Lichtgriffel aufgesetzt wird.In the case of using a shadow mask tube, as per known to be included in the light pen tip, a microswitch when put on the light pen is operated on the screen and emits a signal, which releases the cathode ray for the invisible light, so that from all grid points the invisible radiation is emitted. It is thus achieved that the operator is only exposed to invisible radiation for a short period of time. The signal becomes appropriate of the microswitch is also used to output the coordinates of the selected To release pixels so that when the light pen in distance over the screen is performed, the raster dots are not selected, but only the ones on which the light pen is placed.

Anhand der Zeichnung, in der das Prinzipschaltbild eines Ausführungsbeispiels dargestellt ist, werden im folgenden die Erfindung sowie weitere Vorteile und Ergällzungen naher beschrieben und erläutert.Based on the drawing, in which the basic circuit diagram of an exemplary embodiment is shown, the invention and other advantages and supplements are shown below described and explained in more detail.

Auf dem Bildschirm BS einer nur schematisch dargestellten Fernsehbildröhre FBR sollen alphanumerische Zeichen, Kurtoren oder Graphiken farbig dargestellt werden, die als elektrische Signale in einem Bildwiederholungsspeicher BWS enthalten sind. Der Bildschirm BS besteht im wesentlichen aus einer gläsernen Frontplatte FP, auf deren Rückseite senkrecht zur Zeichenebene verlaufende Indexstreifen IR, IG, IB aus verschiedenen Leuchtstoffen angebracht sind, welche bei Anregung mit dem Kathodenstrahl KS die drei Grundfarben Rot, Grün, Blau abstrahlen. Vierte Indexstreifen IU bestehen aus einem Leuchtstoff für nicht sichtbares, z. B.On the screen BS of a television picture tube shown only schematically FBR should be displayed in color, alphanumeric characters, courtesy gates or graphics, which are contained as electrical signals in an image repetition memory BWS. The screen BS consists essentially of a glass front panel FP the back of which is index strips IR, IG, IB running perpendicular to the plane of the drawing made of different phosphors are attached, which when excited with the cathode ray KS emit the three basic colors red, green and blue. Fourth index strips IU exist made of a fluorescent material for the invisible, e.g. B.

ultraviolettes, Licht. Der Kathodenstrahl KS, der in einem üblichen und daher nur als Symbol dargestellten Kathodenstrahl-Erzeugungssystem KES gebildet und in Abhängigkeit der vom Bildwiederholungsspeicher BWS kommenden Informationen moduliert wird, wird nach dem Fernsehprinzip zeilenweise über den Bildschirm geführt, wobei die Zeilen parallel zur Darstellungsebene liegen. Im Gegensatz zu den handelsüblichen Farbbildröhren ist nur ein Kathodenstrahl-Erzeugungssystem vorgesehen, dem die Signale für die drei Grundfarben seriell von einem aus vier UND-Gliedern und einem ODER-Glied bestehenden Umschalter US zugeführt werden. Drei seiner UND-Glieder sind die Farbsignale Rot, Grain und Blau über Leitungen R, G, B von einem Videosignalgeber VSG zugeführt, der die codierten, darzustellenden Zeichen, Symbole und Kurvenpunkte in zur Ansteuerung von handelsüblichen Fernsehsichtgeräten gee ignete Videosignal umsetzt. Dem vierten UND-Glied ist koll stant log. ~11,-Signal zugeführt. Die vier UND-Glieder werden einzeln zyklisch von einem Ringzähler RZ freigegeben, der Impulse von einem steuerbaren Taktgeber TG1 erhält.ultraviolet light. The cathode ray KS, which is in a usual and therefore formed only as a symbol shown cathode ray generation system KES and depending on the information coming from the image repetition memory BWS is modulated, is guided line by line across the screen according to the television principle, where the lines are parallel to the display plane. In contrast to the commercially available Color picture tubes are only provided with a cathode ray generation system to which the signals for the three basic colors in series from one of four AND elements and one OR element existing changeover switch US. Three of its AND gates are the color signals Red, grain and blue supplied via lines R, G, B from a video signal generator VSG, the coded characters, symbols and curve points to be displayed for control converts video signals from standard television view devices. The fourth AND element is coll stant lied. ~ 11 signal supplied. The four AND gates are released individually and cyclically by a ring counter RZ, the pulses by a controllable clock TG1 receives.

Das Steuersignal wird in einer Phasenvergleichsschaltung PV gebildet, in Abhängigkeit der Phasendifferenz zwischen den Freigabeimpulsen für das vierte UND-Glied des Umschalters US und Impulsen eines Photoelementes PE1, das für die von den Indexstreifen IU abgegebene unsichtbare Strahlung empfindlich ist. Die Breite der Indexstreifen IU und der Schwellwert eines dem Photoelement PE1 nachgeschalteten Diskriminators sind zweckmäßig so gewählt, daß die für den Phasenvergleich verwendeten Impulse des Photoelementes PES kürzer sind als die Freigabeimpulse für das vierte UND-Glied des Umschalters US, damit die Phasenregelung wirksam ist. Der beschriebene Phasenregelkreis bewirkt, daß der Umschalter US dann die auf den Leitungen R, G, B liegenden Farbsignale exakt zur Modulation des Kathodenstrahls KS auf das Kathodenstrahl-Erzeugungssystem KES schaltet, wenn der Kathodenstrahl auf die Indexstreifen IR bzw. IG bzw. IB trifft. Das dem vierten UND-Glied zugeführte log. ~l"-Signal gelangt auf das Kathodenstrahl-Erzeugungssystem KES, wenn die Indexstreifen IU getroffen werden. Die nicht sichtbare Strahlung wird daher stets von allen Rasterpunkten des Bildschirmes abgegeben.The control signal is generated in a phase comparison circuit PV, depending on the phase difference between the release pulses for the fourth AND element of the switch US and pulses from a photo element PE1, which is responsible for the invisible radiation emitted by the index strips IU is sensitive. The width the index strip IU and the threshold value of a photo element PE1 connected downstream Discriminators are expediently chosen so that those used for the phase comparison The pulses of the photo element PES are shorter than the release pulses for the fourth AND element of changeover switch US so that phase control is effective. The described The phase-locked loop ensures that the switch US then switches to the lines R, G, B lying color signals exactly for modulating the cathode ray KS on the cathode ray generating system KES switches when the cathode ray hits the index strips IR or IG or IB. The log fed to the fourth AND element. ~ l "signal reaches the cathode ray generation system KES when the index strips are hit IU. The invisible radiation will therefore always emitted from all grid points on the screen.

Der Kathodenstrahl KS wird von einer üblichen Einrichtung abgelenkt, die von einem Taktgeber TG2 gesteuert ist. An diesen ist ferner ein Zeichenplatzzähler bestehend aus einem Spaltenzähler Zx und einem Zeilenzähler Zy,angeschlossen, der synchron mit der Ablenkung des Kathodenstrahls Taktimpulse aufsummiert. Sein jeweiliger Stand gibt den Zeichenplatz an, auf den der Kathodenstrahl auftrifft, ud dient als Adresse zum Auslesen der im Bildwiederholungsspeicher BWS enthaltenen Informationen. Ferner ist der Stand des Zählers Zx, Zy Lichtgriffelregistern IJGRx, LGRy zugeführt. Ein Lichtgriffel LG, der auf die Frontplatte FP des Bildscllirmes BS aufgesetzt werden kann, enthält in einem rohrförmigen Gehäuse GH ein Filter UF> welches die Strahlung des sichtbaren Spektralbereichs absorbiert und die von den Indexstreifen IU abgegebene unsichtbare Strahlung zu einem Objekiv OB durchläßt, welches den vor der Frontöffnung des Lichtgriffels LG liegenden Bereich der Indexstreifen IU auf ein l'hotoelement PE2 abbildet, das für die unsichtbare Strahlung empfindlich ist. Die entstehenden elektrischen Impulse werden verstärkt und als Übernahme impulse den Lichtgriffelregistern LGRx, LGRy zugeführt, so daß, da die Zeichenplatzzähler Zx, Z y die Koordinaten des jeweils vom Kathodenstrahl KS getroffenen Zeichenplatzes angeben, in den Lichtgriffelregistern die Koordinaten des Zeichenplatzes enthalten sind, auf den der Lichtgriffel aufgesetzt ist. Der Durchmesser der vorderen Öffnung des Lichtgriffels LG muß so groß sein, daß mindestens ein Indexstreifen IU auf das Photoelement PE2 abgebildet wird. Sind die Lichtgriffelregister LRGx, LGRy nicht an den Zeichenplatzzähler, sondern an einen Rasterzähler angeschlossen, dessen Stand die Koordinaten des jeweils vom Kathodenstrahl getroffenen Rasterpunktes ist, so können auch einzelne Rasterpunkte mit dem Lichtgriffel angewählt werden. In diesem Falle darf der Lichtgriffel beim Aufsetzen jeweils nur einen Indexstreifen IU erfassen. Das lichtempfindliche Element PE2 braucht nicht im Lichtgriffel untergebracht sein, es kann auch über einen Lichtleiter mit dem Bildschirm optisch verbunden werden.The cathode ray KS is deflected by a conventional device, which is controlled by a clock TG2. There is also a character position counter on these consisting of a column counter Zx and a line counter Zy, connected to the clock pulses are added up synchronously with the deflection of the cathode ray. His respective Stand indicates the place where the cathode ray hits, and serves as a Address for reading out the information contained in the image repetition memory BWS. Furthermore, the reading of the counter Zx, Zy is fed to light pen registers IJGRx, LGRy. A light pen LG, which is placed on the front panel FP of the BS screen can be, contains a filter in a tubular housing GH UF> which absorbs the radiation of the visible spectral range and the allows invisible radiation emitted by the index strips IU to pass through to an objective OB, which is the area of the index strips lying in front of the front opening of the light pen LG IU images onto a photocell PE2, which is sensitive to invisible radiation is. The resulting electrical impulses are amplified and used as takeover impulses the light pen registers LGRx, LGRy supplied so that, since the character position counter Zx, Z y are the coordinates of the respective character space hit by the cathode ray KS Specify, contain the coordinates of the drawing area in the light pen registers are on which the light pen is placed. The diameter of the front opening of the light pen LG must be so large that at least one index strip IU on the Photo element PE2 is imaged. Are the light pen registers LRGx, LGRy not connected to the character space counter, but rather to a raster counter whose status is the coordinates of the respective raster point hit by the cathode ray, so individual grid points can also be selected with the light pen. In this Case, the light pen may only capture one index strip IU when it is put on. The light-sensitive element PE2 does not need to be accommodated in the light pen, it can also be optically connected to the screen via a light guide.

3 Patentansprüche 1 Figur3 claims 1 figure

Claims

Claims S display device arrangement with a display device on which Screen pixels can be displayed at certain grid points and with a a light pen containing a light-sensitive element, with which raster points can be selected are in that, controlled by the output pulses of the light-sensitive element, the coordinates of the selected grid points from a synchronous with the scan counters totaling pulses are taken over from the screen, d u r c h it is noted that the screen (BS) of the display device is designed in such a way is that it is independent of the one in the visible spectral range at each selectable grid point emitted radiation emits an invisible radiation and that when selecting one The light-sensitive element (PE2) of the light pen (LG) the invisible element Receives radiation and takes over the coordinates of the selected grid point emits triggering signal.

2. Display device arrangement according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n indicates that the display device contains a cathode ray tube as a picture tube, at each grid point at least one of the cathode ray to emit more visible Radiation stimulable fluorescent material and one for emitting invisible radiation, z. B.

Having ultraviolet radiation, stimulable phosphor.

3. Display device arrangement according to claim 2, d a d u r c h g e k e n n note that the cathode ray tube is an index tube on its screen (BS) next to at least one index strip (IR, IG, IB) for visible radiation there is an index strip (IU) for invisible radiation