DE3216689A1

DE3216689A1 - Anordnung zur darstellung von informationen

Info

Publication number: DE3216689A1
Application number: DE19823216689
Authority: DE
Inventors: Reinhardt Ing.(grad.) 8034 Germering Täuber
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1982-05-04
Filing date: 1982-05-04
Publication date: 1983-11-10

Description

Anordnung zur Darstellun von Informationen
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Darstellung von Informationen in Form von alphanumerischen Zeichen und/oder graphischen Mustern, unter Verwendung einer elektronisch ansteuerbaren Anzeigeeinheit.
Eine derartige Anordnung findet insbesondere bei der Text- und Datenkommunikation am Arbeitsplatz Anwendung.
Als Anzeigeeinheit wird hierbei eine Bild- bzw. Monitorröhre verwendet, auf deren Bildfläche die Informationen dargestellt sind. Eine für einen Bildschirmarbeitsplatz geeignete Bild- bzw. Monitorröhre einschließlich ihrer Ansteuerschaltung ist z.B. in der Zeitschrift "ntz" Bd. 34 (1981) Heft 1, Seiten 29-31 beschrieben.
Für die Darstellung von Informationen auf der Bildfläche einer Bild- bzw. Monitorröhre ist eine gute Bildqualität anzustreben, weil bei einer schlechten Bildqualität das menschliche Auge stärker belastet wird, was wiederum zu einer frühzeitigen Ermüdung führt.
Eine gute Bildqualität läßt sich z.B. durch die Verwendung von Bild- bzw. Monitorröhren mit hoher Bildauflösung erreichen. Diese Bildauflösung läßt sich .3 in der Anzahl der Bildpunkte pro Zeile angeben. So läßt sich z.B. bei einer hoch auflösenden Farbmonitorröhre eine Bildauflösung von ungefähr 1700 Bildpunkten pro Zeile erzielen. Eine weitere wesentliche Steigerung der Bildauflösung stößt bei herkömmlichen Röhrentypen mit Schlitz- oder Lochmasken an eine technologische Grenze. So fuhrt z.B. eine zur Steigerung der Auflösung vorgenommene Erhöhung der Loch- bzw.
Schlitzanzahl gleichzeitig zu einer unerwünschten Minderung der mechanischen Stabilität der Maske.
Darüber hinaus treten auch thermische Probleme in der Weise auf, daß sich die Maske durch Erwärmung dehnt und dadurch einen Verwurf aufweist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen Bildschirmarbeitsplatz eine Anordnung der einleitend genannten Art anzugeben, die mit einer verbesserten Bildauflösung arbeitet. und die eine leichte Handhabung und gute Weiterverarbeitung der auf der Anzeigeeinheit dargestellten Informationen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Anzeigeeinheit aus mindestens einer Bildröhre mit relativ kleiner Bildfläche besteht, daß ein optisches System vorgesehen ist, das die auf der Bildfläche dargestellten Informationen maß stabsgetreu nach dem Prinzip der Rückwärtsprojektion auf einer Mattscheibe abbildet und daß die Mattscheibe krümmungsfrel/und derart in einen Bildschirmarbeitsplatz integriert ist, daß sie als Arbeitsfläche dient.
Zwar ist es aus der "Funkschau" 1978, Heft 26, Seite 60 bekannt, ein auf der Bildfläche einer Bildröhre dargestelltes Bild über ein optisches System hinweg nach dem Prinzip der Rückwärtsprojektion auf einer Mattscheibe abzubilden. Doch handelt es sich hierbei nicht um einen Bildschirmarbeitsplatz, sondern um ein Fernseh-Projektionsgerät, mit dem das Bildformat von Heimfernsehgeräten vergrößert wird. Darüber hinaus weist das Fernseh-Proitionsgerät eine Bildröhre mit einer größeren Bildfläche von 33 cm Durchmesser auf.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Anzeigeeinheit aus drei monochromen Bildröhren unterschiewlicher Farbe besteht.
Zwar ist die Verwendung von drei monochromen Bildröhren mit jeweils kleiner Bildfläche auch aus der "Funkschau" 1978, Heft 9, Seiten 109 bis 110 bekannt, doch handelt es sich hierbei wiederum nicht um einen Bildschirmarbeitsplatz, sondern um ein Farbfernseh-Projektionsgerät. Dieses Farbfernseh-Projektionsgerät weist zwar - -ebenso ein optisches System auf, doch wird hierbei nicht von einer RUckwärtsprojeRtion Gebrauch gemacht. Darüber hinaus weist bei dem Farbfernseh-Projektionsgerät die der Mattscheibe entsprechende Projektionsfläche auch eine gekrümmte Form auf.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile sind sehr vielfältig. Es kann hierbei zwischen rein technischen Vorteilen und arbeitstechnisch-ergonomischen Yortei sn unterschieden werden. Die rein technischen Vorteile sind folgende: 1. Durch den Einsatz von Bildröhren mit relativ kleinen Bildrlächen, d.h. mit kleinen Ablenkwinkeln kann an die Stelle der elektromagnetischen Ablenkung die leistungssparendere, schnellere und exaktere elektrostatische Ablenkung treten.
2, Mit der elektrostatischen Ablenkung sind relativ hohe horizontale und vertikale Ablenkgeschwix keiten zu erreichen.
3. Aus hohen horizontalen und vertikalen Ablenkgeschwindigkeiten resultiert eine relativ hohe horizontale und vertikale Bildauflösung bei höherer Bildfolge (geringes Bildflimmern).
4. Kleine Ablenkwinkel haben eine relativ kleine Ablenkleistung zur Folge.
5. Eine Bildverschiebung in horizontaler und vertikaler Richtung wird bei der elektrostatischen Ablenkung durch einfache Gleichspannungsüberlagerung erreicht.
6. Eine Bildvergrößerung und- verkleinerung ist durch elektronische horizontale und vertikale Dehnung möglich.
7. Die erzielbare Bildhelligkeit ist relativ hoch (ca. 8 x 500 Lumen /m2).
8. Das Bild wird auch in den Randbereichen der Mattscheibe gut abgebildet (gute Eckenkonvergenz).
9. Durch den Einsatz eines optischen Systems mit optischen Mitteln- (Spiegel, Linsen und eventuell Prismen) gewinnt man eine hohe mechanische Gestaltungsfreiheit.
10. Das optische System arbeitet verlustfrei' da es keine Schlitzmasken enthält, so daß die gesamte von der-Bildröhre abgegebene Strahlleistung zu der Mattscheibe gelangt. Dies bedeutet bezüglich der Ausleuchtung der Mattscheibe einen hohen Wirkungsgrad.
Darüber hinaus weist die Erfindung folgende arbeitstechnisch-ergonomische Vorteile auf: 1. Die Mattscheibe zeigt ein angenehmes, weiches Bild.
2. Die hohe Bildauflösung und das geringe Bildflimmern führen nicht so schnell zu einer Ermüdung.
3. Das auf der Mattscheibe dargestellte Bild ist drehbar, z.B. in 900-Schritten (Hoch- und Querformat).
4. Durch die Integration der Mattscheibe in die Arbeitsfläche wird die Anfertigung von Transparentpausen (Durchzeichnen) erleichtert.
5. Die auf der Mattscheibe dargestellten Bilder können vergrößert und verkleinert werden.
6. Die Anordnung erlaubt eine große Variationsbreite für die Hintergrundfarbe und die Schriftfarbe auf der Mattscheibe. tlierdurch ist eine Anpassung an den persönlichen Geschmack= des Benutzers möglich.
7. Die Mattscheibe kann zusätzlich mit einem Lichtgriffel beschrieben werden.
8. Durch die gleichzeitige Projektion auf mehrere Mattscheiben ist eine Konferenzprojektion möglich.
Anhand eines in der Zeichnung d3rgestellten Ausführungs beispiels soll die Erfindung im folgenden noch naher erläutert werden.
Der in der Fig. dargestellte Bildschirmarbeitsplatz weist eine Anzeigeeinheit 1 auf, die aus einer 3ildröhre 2 mit relativ kleiner BLSlfläche 8 bzw. kleinem Ablenkwinkel besteht. Zur Darstellung von Schwarz-Weiß-Bildern reicht diese eine Bildröhre 2 aus.
Will man dagegen Farbbilder darstellen, so ist die Verwendung von drei monochromen Bildröhren in den Grundfarben rot, grün und blau zweckmäßig. Das Farbbild entsteht hierbei durch optische Uberlagerung der einS zelnen Farbauszüge. ,Diese Maßnahmen stellt bei der Darstellung von Farbbildern mit hoher Auflösung eine kostengünstige Lösung dar. Die drei monochromen Bildröhren weisen auch jeweils eine relativ kleine Bildfläche bzw. einen kleinen Ablenkwinkel auf. In der Fig.
ist aus Gründen der besseren Übersicht lediglich nur die eine Bildröhre 2 eingezeichnet.
Das auf der Bildfläche 8 der Bildröhre 2 dargestellte Bild mit Informationen in Form von alpbanumerischn Zeichen und/oder graphischen Mustern ist in der Fig.
als Pfeil 12 gekennzeichnet. Hierbei gibt die Pfeilspitze die obere Kante und das Pfeilende die untere Kante des Bildes an.
Der Bildschirmarbeitsplatz weist weiterhin eine erste Mattscheibe 9 und eine zweite Mattscheibe 11 auf. Die beiden Mattscheiben 9, 11 sind hierbei jeweils krümmungsfrei ausgebildet. Die erste Mattscheibe 9 ist in einer horizontalen Ebene derart in einen Bildschirmarbeitsplatz integriert, daß sie als Arbeitsfläche dient. Die zweite Mattscheibe 11 ist senkrecht zu der Arbeitsfläche 10 angeordnet. Die Größe der beiden Mattscheiben 9, 11 entspricht etwa der Größe von herkömmlichen Monitoren an einem Bildschirmarbeitsplatz.
Diese Größe entspricht etwa dem genormten Format DIN A3.
Das auf der Bildfläche 8 der Bildröhre 2 dargestellte Bild wird nun maßstabsgetreu nach dem Prinzip der Rückwärtsprojektion auf den beiden Mattscheiben 9, 11 abgebildet. Hierzu ist ein optisches System 3, 4, 5, 6, 7 nötig. Dieses optische System 3, 4, 5, 6, 7 besteht aus einem ersten Spiegel 6 und einem zweiten Spiegel 7, einer ersten Linse 3 und einer zweiten Linse 5 sowie einem Strahlteiler 4. Die zweite Linse 5 hat hierbei die Funktion einer Umkehrlinse, die die obere Kante des Bildes an der oberen Kante der Mattscheibe 11 und die untere Kante des Bildes an der unteren Kante der Mattscheibe 11 abbildet.
Der Strahlteiler 4 ist als halbdurchlässiger, wegklappbarer Spiegel ausgebildet, der zur wahlweisen Darstellung des Bildes auf einer 11 oder auf beiden Mattscheiben 9, 11 vorgesehen ist.
Ist der Strahlteiler 4 aus dem Strahlengang herausgeklappt, so wird das auf der Bildfläche 8 der Bildröhre 2 dargestellte Bild über die erste Linse 3 sowie über die zweite Linse 5 hinweg über den ersten Spiegel 6 auf der zweiten Mattscheibe 11 abgebildet. Bei Einfügung des Strahlteilers 4 in den optischen Weg zwischen der ersten Linse 3 und dem ersten Spiegel 6 wird das Bild zusätzlich über den zweiten Spiegel 7 auf der ersten Mattscheibe 9 abgebildet.
Um die beiden Mattscheiben 9, 11 tatsächlich krUmmungsfrei bzw. planar ausgestalten zu können, ist darauf zu achten, daß jeder Bildpunkt - von der Kathode der Bildröhre 2 ausgehend bis zu seinem Auftreffen auf der jeweiligen Mattscheibe 9 bzw. 11 - einen gleich großen optischen Weg zurücklegt. Dies läßt sich durch entsprechende geometrische Gestaltung, beispielsweise eine leichte Krümmung der beiden Spiegel 6, 7 stets erreichen, da hierdurch die verschieden großen Wege einzelner Bildpunkte ausgeglichen werden können und somit auch eine über die gesamte Mattscheibe 9 bzw. 11 gleichmäßige Bildschärfe hergestellt wird.
9 Patentansprüche 1 Figur Leerseite

Claims

Patentansprüche Anordnung zur Darscellung von Informationen in Form von alphanumerischen Zeichen und/oder graphischen Mustern, unter Verwendung einer elektronisch ansteuerbaren Anzeigeeinheit, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß die Anzeigeeinheit (1) aus mindestens einer Bildröhre (2) mit relativ kleiner Bildfläche (8) besteht, daß ein optisches System (3, 4, 5, 6, 7) vorgesehen ist, das die auf der Bildfläche (8) dargestellten Informationen maßstabsgetreu nach dem Prinzip der Rückwärtsprojektion auf einer Mattscheibe (9) abbildet und daß die Mattscheibe (g) krümmungsfrei ist und derart in einen Bildschirmarbeitsplatz integriert ist, daß sie als Arbeitsfläche (10) dient.
2. Anordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß die Anzeigeeinheit (1 aus drei monochromen Bildröhren unterschiedlicher Farbe besteht.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c b n e t, daß die Mattscheibe (9) in einer horizontalen Ebene in die Arbeitsfläche (10) integriert ist.
4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine weitere, zur Arbeitsfläche (10) senkrecht angeordnete zweite Mattscheibe (11) vorgesehen ist und daß das optische System (3, 4, 5, 6, 7) zur wahlweisen Darstellung der Informationen auf einer oder auf beiden Mattscheiben (9, 11) einen Strahlteiler (4) aufweist.
5. Anordnung nach Anspruch 4, d a d u r c h g ek e n n z e i c h ne t, daß der Strahlteiler (4) ein halbdurchlässiger, wegklappbarer Spiegel ist.
6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das optische System (3, 4, 5, 6) eine erste Linse (3) und mindestens einen Spiegel (6 bzw. 7) aufweist.
7. Anordnung nach Anspruch 6, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß die auf der Bildfläche (8) der Anzeigeeinheit (1) dargestellten Informationen über die erste Linse (3) hinweg und über einen ersten Spiegel (6) auf der zweiten Mattscheibe (11) abgebildet sind und daß bei Einfügung des Strahlteilers (4) in den optischen Weg zwischen der ersten Linse (3) und den ersten Spiegel (6) die Informationen zusätzlich über einen zweiten Spiegel (7) auf der ersten Mattscheibe (9) abgebildet sind.
8. Anordnung nach Anspruch 7, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß im optischen Weg zwischen der ersten Linse (3) und dem ersten Spiegel (6) eine zweite Linse (5) vorgesehen ist.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Spiegel 6, 7 leicht gekrümmt sind.