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Vorrichtung zur Sichtbarmachung von Schriftzeichen auf dem Schirm
eines Elektronenstrahloszillographen Bei der Durchführung von meBtechnischenArbeiten
mit Hilfe eines Elektronenstrahioszillographen, einer sog. Braunschen Röhre, und
auch für Zwecke der Fernmeldetechnik ist bei photographischen Schirmbildaufnahmen
oft dieAufgabegestellt,neben demauf,der BraunschenRöhreerscheinenden Schirmbild
gleichzeitig während der Versuchsdurchführung und nicht erst wie bisher nac'hträglic'h
nach Abschlul3 des Versuchs bzw. des photographischen Entwicklungsprozesses die
zugehörigen Versuchsbedingungen bzw. Versuchsdaten schriftlich auf der gleichen
photographischen Platte bzw. Film festzuhalten. Die Wiedergabe von Schriftzeichen
jederArt mit Hilfe des Elektronenstrahloszillographen ist auch für andere Anwendungsgebiete
von Bedeutung. Diese Aufgabe in einfacher Form zu lösen, ist das Ziel der vorliegenden
Erfindung.
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Es sind bereits Telautographen .vorgeschlagen, bei denen ein Stromabnehmer
auf homogenen Wider, standsflächen, an die Wechselstrom in rechtwinkligen Koordinaten
gelegt ist, gleitet und die Plattem paare einer Braunschen Röhre steuert. Das Arbeitern
mit Wechselstrom hat jedoch den Nachteil, daB bei Verwendung eines kleinen Ladekondensators
eine unsaubere Punktschärfe durch Spannungsänderung im Periodenabschnitt der Nichtaufladung
.eintritt. Dieser Nachteil kann zwar durch eine größere Bemessung des Ladekondensators
beseitigt werden, doch hat dies entweder eine Verminderung der mög# lichen Schreibgeschwindigkeit
zur Folge oder setzt
eine beträchtliche Verstärkung des Steuerstroms
voraus.
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1?s ist ferner seit längerer Zeit bekannt, unregelmäßige Bewegungen,
z. B. die Bewegungen eines Schreibstifts von einer Schreibplatte dadurch an (#atfertite
Orte zu übertragen, daß die Schreibbewegungen in rechtwinklige Koordinaten zerlegt
und durch die rechtwinklig zueinander gerichteten Be-N\egungen je ein elektrischer
Widerstand der Größe (;er Bewegung entsprechend verändert wird. Diese Widerstandsänderungen
werden auf den Empfänger übertragen und dort finit Hilfe von Instrumenten mit Drehspulen
od. dgl. in Bewegungen umgesetzt, die den Bewegungen des Gebers gleichen. Die Übertragung
der unregelmäßigen Schreibstiftbewegung auf die Widerstände erfolgt dabei durch
Hebelgestänge.
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Die Erfindung bedient sich nun der Lehre der letztgenannten Einrichtungen,
um Schriftzeichen auf dem Schirm eines Elektronenstrahloszillographen sichtbar zti
machen, wobei sie von der erstgenannten Vorrichtung zur Sichtbarmachung von Schriftzeichen
auf dem Schirm eines Elektronenstrahloszillographen mit Hilfe elektrischer Stellungsanzeiger
bzw. Widerstandsplatten ausgeht. Die Erfindung besteht in erster Linie darin, daß
mit einem Schreibstift zwei auf je einem elektrischen Stellungsanzeiger, z. B. einem
mit Gleichstrom gespeisten Widerstand, gleitende Taster derart mechanisch, beispielsweise
durch Parallelogrammführungen verbunden sind, daß sich der eine auf dem ersten elektrischen
Stellungsanzeiger entsprechend der horizontalen und der andere auf dem zweiten elekti
fischen Stellungsanzeiger entsprechend der vertikalen Bewegungskomponente des Schreibstifts
verschiebt und daß die von den Tastern abgenommenen elektrischen Größen, z. B. die
Spannupgen oder Ströme, auf eine horizontale und eine vertikale Ablenkeinrichtung
eines Elektronenstrahloszillographen einwirken.
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Die Widerstandsplatten sind beispielsweise auch ersetzbar durch ein
elektrisches Feld, das in seiner Verteilung und Stärke den weiter unten für die
Widerstandsplatte angegebenen Bedingungen entspricht, in dem eine Spule ihrer Stellung
entsprechend induzierte Spannungen aufnimmt und weiterleitet.
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Beim Schreiben wird der Stift üblicherweise in Altständen von der
Schreibunterlage abgehoben. Um auch den Elektronenstrahl auf den Schirm der Elektronenstrahlröhre
im gleichen Augenblick zum Erlöschen zu bringen, in dein der Stift angehoben wird,
ist ein vom Schreibstift gesteuertes Schaltglied vor-:;eselteit, (las auf eine den
Elektronenstrahl ein- oder ausschaltende Vorrichtung einwirkt. Es ist auch eine
Ausführung möglich, hei der der Kontakt unmittelbar durch die Berührung des Schreibstifts
mit der Schreibunterlage hervorgerufen wird; die beide leitend gemacht und in den
Stromkreis der Helldunkel-Steuerung der Elektronenstrahlröhre gelegt werden.
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Zur Verstellung photographischer Aufnahmen werdest Elektronenstrahlröhren
verwendet, die eine kurze Nachleuchtzeit besitzen. Soll dagegen unmittelbar vom
Schirm der Röhre abgelesen werden, so wird zwecks Verbesserung der Lesbarkeit eine
Röhre mit langer Nachleuchtzeit gewählt.
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Es gibt ferner eine Reihe von Mitteln, um das Schriftbild gröber oder
kleiner, in bestimmten Richtungen verzerrt oder an bestimmten Orten des Schirms
des Elektronenstrahloszillographen erscheinen zu lassest. Zum Beispiel ist dies
möglich durch eine Veränderung der Speisespannung der Widerstandsplatten oder eine
Verschiebung der 1Mittelanzapfung der Widerstandsplatten oder auch auf mechanischem
Wege durch Veränderung der Hebelsteuerung zwischen dem Schreibstift und den Kontakten
der Widerstandsplatten oder durch eine Verschiebung oder Verdrehung der Widerstandsplatten
gegenüber der Schreibunterlage.
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An Stelle der Verdrehung der Widerstandsplatten gegenüber den Schreibunterlagen
kann eine bestimmte Verzerrung auch durch Widerstandsplatten erzielt werden, die
eine nicht lineare Charakteristik besitzen. Um eine besonders saubere Schriftwiedergabe
zu erzielen, sind die Ablenkplattenpaare der 1#'lektronenstrahlröhre mit Kondensatoren
bestimmter Größe überbrückt.
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Die Zeichnung erläutert ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
zwar zeigt Fig. i ein Schreibpult mit den Widerstandsplatten, Fig. 2 und 3 besondere
Ausführungen von Widerstandsplatten, Fig.4 den Schreibstift mit zugehörigem Kontakt,
Fig. 5 einSchaltbild der gesamtenAnordnung und Fig. 6 eine andere Anordnung der
Stiftführung. Auf einem Schreibpult i (Fig. i) ist eine Schreibplatte 2 angeordnet,
die beispielsweise als handelsüblicher Wachsschreiber ausgebildet sein kann, deren
Eigenart darin besteht, daß die Schrift durch Schiebung an einem Schielter 3 zum
Verschwinden gebracht wird. An Stelle der Schreibplatte kann auch ein normaler Papierblock
verwendet werden, dessen Blätter nach Benutzung abgerissen werden. Ein Schreibstift
i9 (Fig. ,I), der in eine Ausnehmung 18 eines Hebels 4 gesteckt ist, dient zum Schreiben
auf der Schreibunterlage 20. Der Hebel .4 ist durch eine Parallelführung 8, y mit
Kontakten 1o, i i verbunden, die auf Widerstandsplatten 12, 13 gleiten.
Die Parallelführung 6, 7, 8 ist an einer Schiene $ befestigt, die auf dem Pult i
auf und ab gleiten kann. Die' Kontakte io und i i machen infolge dieser Anordnung
die gleiche Bewegung wie der Stift i9. Das Wesen der Widerstandsplatten besteht
darin, daß sie eine an zwei Längsseiten angelegte Spannung in der Weise aufteilen,
daß senkrecht zu diesen Seiten ein linearer Spannungsabfall entsteht, parallel zu
ihnen dagegen die Spannung konstant bleibt, und zwar gleich derjenigen, die dem
senkrechten Abstand von einer der Längsseiten entspricht. Zu diesem "!.weck ist
an die Platten 12 und 13 Spannung gelegt (vgl. das Plus- und Minuszeichen).
Die Widerstandsplatten können durch Halbleiter gebildet werden oder auch, wie Fig.
2 zeigt, durch Isolierstoffplatten, die mit feinem Draht in parallelen Win-
Jungen
12" eng bewickelt sind. Dabei ist die \Vicklung auf einer der beiden Platten 12
oder 13 horizontal und auf der anderen vertikal gelegt. Fig. 3 zeigt eine weitere.'\usfülirungsart
der Platten 12 Und 13. Die Platte besteht hier aus einem ausIsolierstoft
angefertigten Gefäß 1.4, an welchem auf zwei gegenüberliegenden Längsseiten die
beiden Elektroden 1 3 angebracht sind, die elektrisch ebenso verhunden sind wie
die anderen der Wicklung nach I" ig. 2. l)as Gefäß 14 ist Mit einer halbleitenden
Flüssigkeit 10 so weit gefüllt, (iaß der Kontaktstift to in die Flüssigkeit
eintaucht.
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Das Ende des Iiebels .1 (vgl. Fig. d) enthält eine (iffnung t8, durch
die der Schreibstift l9 eingeführt ist, so (iaß er auf der Schreibplatte 2o aufruht.
Kurz vor clei- l;erührung der Schreibunterlage 2o durch den Schreibstift io betätigt
dieser einen Kontakt 35 dadurch, claß die bei 3-1 aufgehängte Feder vom Schreibstift
etwas heruntergedrückt wird, so (laß sein entgegengesetztes Elide (rechts) nach
oben gescliweilkt wird. .\» die Feder 21 ist eine Stromquelle altgelegt, die jetzt
über den Kontakt 35 eine Vorspannung an der Hell-dunkel-Steuerungseinrichtung der
I,.lektro»ienstrahlrölire (Wellneltzylin(ler) steuert. 1?lektronenstrahlröhren mit
anderen Einrichtungen zur Hell-durikel-Steuerung können in entsprechender \\'eise
angeschlossen werden.
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1)ie horizontalen bzw. vertikalen Ablenkplatten einer Vlektri»ienstrahlröhre
24 sind mit 22 und 23 bezeichnet. Zwei Kondensatoren 25 und 26 sind den Platten
22 und 23 parallel geschaltet (vgl. Fig. 5). Itcgtilier\ i(1ei-st:ill(le
27. 28, 29 und 30 sind vor die \Viderstandsplatten 1? und 13 gelegt. 1?in
Potentionieter 31 dient zur l?rdung der Stromquelle 17. Mit 3= und ;; sind I'otentionieter
bezeichnet, an deren .\bgriffen je eine der Platten 22 bzw. 23 gelegt ist, wenn
die \Viderstandsplatten 13 bzw. 12 ohne \I ittelanzapfung ausgeführt sind.
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Iteiin Sclii-cil)eii finit dein Stift ig drückt dieser die edel- 21
herunter und schließt den Kontakt 35, so daß ein scharfer Lichtpunkt auf dem Schirm
der I@lektr(»tenstrahlrültre 24 entsteht. Bei Bewegungen des Schreibstifts i9 führen
die Kontaktstifte io und i i gleiche Bewegungen aus. Beispielsweise greift der Kontaktstift
io bei vertikaler Bewegung über die gesamte Schreibplatte eine Spannung ab, die
\o111 Maximum zum Minimum der anliegenden Sh2tiinuiig ini \@erhaltnis "/.11n1 Potential
der gegenüberliegenden Platte schwankt. Bei horizontaler Bewegung des Schreibstifts
bleibt die Spannung jedoch gleich derjenigen Spannung, die' der vertikalen Stellung
des Kontaktstifts io entspricht. Die Platte 1 3 arbeitet genau umgekehrt, (1. h.
die Spannung, die der Kontaktstift i i abgreift, schwankt bei. horizontaler
l)ewegung zwischen dem größten Plus- und dein grülken Ni inuswert der anliegenden
Spannung, während sie bei vertikaler Bewegung unverändert bleibt, d. 1i. einen solchen
Wert behält, der der horizontalen Lage entspricht.
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Die \Viderstandsplatten 12 und 13, die als Spannungsteilergeschaltetsind,
zerlegensomit dieSchreibheNvegung in eine horizontale und eine vertikale Spannungskomponente,
die ihrerseits an die Ablenklilattenpaare 22 bzW. 23 angelegt wird. Dabei ist der
Kontaktstift i 1 mit dem horizontalen Plattenpaar 22, der Kontaktstift lo mit dem
vertikalen Plattenpaar 23 entsprechend verbunden. Andere Ahlenkeinrichtungen, beispielsweise
elektromagnetischer Art, werden analog angeschlossen. Es ist nun klar, daß jeder
Bewegung des Schreibstifts eine gleiche Bewegung des Leuchtpunkts auf dem Schirm
der Elektronenstrahlröhre entsprechend ihrer Ablenkempfindlichkeit entspricht. Auf
dem Schirm des l#.lektronenstraliloszillographen werden also die gleichen Buchstaben
oder Zahlen usw. uvtverzüglich erscheinen, wie sie auf der Schreibunterlage 2 geschrieben
%verden.
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Die bei der Schrift übliche Unterbrechung der Linienzüge wird automatisch
hervorgerufen durch (las damit verbundetre Abheben des Schreibstifts i< von der
Schreibunterlage, wodurch die Kontakteinrichtung 21 den Strahl ausblendet bzw. einblendet.
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\Vird nun während des Schreibens der Schirm der Elektronenstrahlröhre
photographiert, so ist die Schrift auf dem Film festgehalten und kann dazu dienen,
gewünschte Aufzeichnungen auf dem Film zu machen, ohne daß die Aufnahmeeinrichtung
am SAir 1n der Braunschen Röhre geöffnet werden muß.
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Ist der Schreibblock vollgeschrieben, kann die Schrift durch Ziehen
an dem Hebel 3 gelöscht \verden. Der Film muß nunmehr um die Bildbreite weitergezogen
werden, um weitere Schriftzeichen aufnehmen zu können. Der Transport des Films kann
unter Umständen mit der Vorrichtung 3 zum Löschen der Schrift gekoppelt sein.
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Die Spannung an den Widerstandsplatten 12 und 13 ist üblicherweise
so gewählt, daß die Schrift iln NI aßstab i:i auf dem Schirm der Elektronenstrahlröhre
wiedergegeben wird. Durch Veränderung des Verhältnisses der Hebel 4, 6 und 7 lassen
sich beliebige Vergrößerungen und Verkleinerungen der Schrift auf dem Schirm -herbeiführen.
Durch Verschieben der \\'iderstandsplatten 12 und 13 gegenüber den Kontaktstiften
lo und 11 läßt sich die verkleinerte Schrift auch auf dem Schirm'verschieben in
der Weise, daß beispielsweise die gesainte Schreibfläche 2 im oberen linken Viertel
des Schirms wiedergegeben wird. Eine zweite Schreibfläche kann beschrieben und nach
vorheriger entsprechender Verschiebung der Widerstandsplatten auf der rechten oberen
Hälfte wiedergegeben werden und so weiter. Auf diese Weise läßt sich eine große
Anzahl von Schriftzeichen im 'verkleinerten Maßstab photographisch festhalten.
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Der gleiche Effekt ist auch durch die Veränderung der \Viderstände
29 und 30 bzw. 27 und 28 elektrisch erreichbar. Zur Darstellung im Maßstab
1:1 haben die \Viderstände eine mittlere Stellung. Eine gleichinäßige \'erininderutig
aller ergibt eine Vergrößerun2 der Schrift auf dem Schirm, eine gleichmäßige Vergri>Iierung
der Widerstände eine Verkleinerung der Schriftwiedergabe. Durch wechselweises Vergrößern
und Verkleinern der Widerstände 27 und 28 bzw. 29 und 30 läßt sich das beliebig
verkleinerte Schriftbild auf dem Schirm verschieben. Durch Drehung der Widerstandsplatten
12 und 13 bzw.
durch Änderung der ursprünglich linearen Charakteristik
lassen sich beliebige Verzerrungen der Schriftzeichen bzw. Entzerrungen herbeiführen.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist durch Fig. 6 erläutert.
Um den Schreibstift 40 können sich die beiden Führungshebel 41 und 42 drehen. Diese
sind ihrerseits auf den Schienen 51 und 52 um Zapfen 49 und 5o schwenkbar gelagert
und tragen an einer Verlängerung Kontakte 43 und 44, die auf halbkreisförmigen Widerständen
4,5 und 46 gleiten. Diese Widerstände sind mit Hilfe eines Isolierstücks auf der
Schiene 51 bzw. 52 befestigt und können sich mit der Schiene entsprechend der Schreibbewegung
in horizontaler bzw. vertikaler Richtung bewegen. Die Schriftzerlegung in vertikale
oder horizontale elektrische Werte wird hierbei also mechanisch durchgeführt, während
sie bei dem Ausführungsbeispiel. gemäß Fig. i durch die Eigenart der Wicklung auf
den Platten 12 und 13 entsteht.