DE861425C

DE861425C - Anzeige-Anordnung

Info

Publication number: DE861425C
Application number: DEA3191A
Authority: DE
Inventors: Alan Davison
Original assignee: Automatic Telephone and Electric Co Ltd
Current assignee: Automatic Telephone and Electric Co Ltd
Priority date: 1949-09-14
Filing date: 1950-08-11
Publication date: 1953-01-05
Also published as: FR1026828A; BE497802A; US2652514A

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Anzeige von Zeichen auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre, insbesondere von Nachrichtenziffern.

Solche Anzeige-Anordnungen werden im Signalwesen, besonders in selbsttätigen Telephonsystemen verwendet.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, veränderbare Zeichen auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre anzuzeigen, indem sich verändernde Spannungen entsprechend diesen Zeichen erzeugt und zwei oder mehr von ihnen ausgewählt werden, um sie in Aufeinanderfolge an die Ablenkmittel der Röhre zu legen, um zu bewirken, daß der Strahl die ausgewählten Zeichen des Schirms abtastet. Die sich verändernden Spannungen werden dadurch erzeugt, daß die Leistung eines Hochfrequenzgenerators auf eine Mehrzahl von sich verändernden Impedanzen geschaltet wird, die Kapazitäten aufweisen, von denen jede eine beständig umlaufende Fläche von zweckmäßiger Gestalt besitzt, die mit einem Paar von festen Flächen zusammenarbeitet.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine verbesserte Anordnung zur Erzeugung der sich verändernden Zeichenpotentiale zu schaffen.

Gemäß der Erfindung wird oder werden in einer Anordnung zum Erzeugen der sich verändernden Steuerspannungen, die geeignet sind zu bewirken, daß irgendein oder mehrere Zeichen einer Mehrheit von vorbestimmten Zeichen auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre angezeigt wird (werden), eine

thermionische Röhre oder Röhren von der Umlaufstrahlart angeordnet, bei der (denen) Belastungsimpedanzen mit einzelnen ähnlichen Elektroden verbunden sind, wobei die Belastungsimpedanzen derart dimensioniert sind, daß der Strom durch die Belastungsimpedanzen, wenn sie in Aufeinanderfolge durch -den umlaufenden Strahl wirksam gemacht worden sind, eine sich verändernde Steuerspannung ermöglicht, deren zweckmäßige Charakteristik' über ίο einen gemeinsamen Teil der Belastungsimpedanzen erlangt werden kann. ■

Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung wird bei einer Anordnung zum Erzeugen von Paaren von sich verändernden Steuerspannungen, die geeignet sind zu bewirken, daß irgendein oder mehrere Zeichen einer Mehrheit von vorbestimmten Zeichen auf den Schirm einer Kathodenstrahlröhre übertragen wird oder werden, ein Paar von sich -verändernden Steuerspannungen über die beiden Impedanzen erzeugt, von denen jede in den Kathodenkreis von getrennten thermionischen Röhren der Mehranodenumlaufstrahlart geschaltet ist, die eine besondere Impedanz von zweckmäßigem Wert aufweist, die 'mit jeder Anode verbunden ist.

Die Erfindung wird besser aus der nachfolgenden Beschreibung .eines "Verfahrens., zum Ausführen der Erfindung verstanden werden, die in Verbindung mit den Zeichnungen zu verstehen ist. In ihnen zeigt Fig. ι einen allgemeinen Schaltplan zum Zeigen der Hauptbestandteile, ■

Fig. 2 eine Mehranodenröhre mit umlaufendem Strahl von der Art, wie sie in der Erzeugungsschaltanordnung benutzt wird.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 kann die Hauptschaltanordnung in drei Teile wie folgt unterteilt werden: Der Teil 1 besteht aus einem Steuerkreis, der eine zweckmäßige, sich verändernde Spannung in Aufeinanderfolge an ein Paar von Platten einer Kathodenstrahlröhre CRT und ebenfalls Gleichstrompotentiale an eine andere Platte der Röhre legt. Diese Einrichtung kann aus einem Einheitswähler LC, wie dargestellt, bestehen, der drei Kontaktbrücken LCXx, LCX 2 und LCY aufweist. Die Kontakte der Brücke LCXx sind über Leitungen LP .mit verschiedenen Punkten eines Potentiometers in der Weise verbunden, daß an jedem Kontakte eine andere Spannung auftritt, wobei die Spannungen progressiv rund um die Brücke herum zunehmen. Der mit dieser Brücke verbundene Schalthebel legt eine Spannung an eine der X-Platten der Kathodenstrahlröhre und diese Spannung dient dazu, um das Zeichen in irgendeiner gewünschten -Stellung auf dem Schirm anzuordnen. Die Kontakte der Brücken LCX 2 und LCY sind an eine Serie von Zeichenauswahleinrichtungen gekgt und entsprechen den X- bzw. Y-Komponenten der anzuzeigenden Zeichen. Die mit diesen beiden Brücken verbundenen Schalthebel sind daher mit der zweiten X-Platte bzw. einer der Y-Platten der Kathodenstrahlröhre verbunden, wobei die zweite Y-Platte an Erde gelegt ist.

- Der zweite Teil der Schaltanordnung weist die obenerwähnten - Zeichenauswahleinrichtungen auf. Diese können auch aus einer Mehrzahl von Einheitswählern bestehen, wie sie in der Zeichnung bei FS x, FS 2 usw. gezeigt sind. Es müssen so viele dieser Einheitswähler vorgesehen werden, wie Zeichen vorhanden sind, die gleichzeitig angezeigt werden müssen. Außerdem muß jeder zwei Brücken FS χ X, FS χ Y usw. haben und jede Brücke muß so viel Kontakte aufweisen, wie Zeichen verfügbar sind, oder es müssen wahlweise weitere Einheitswähler vorgesehen werden, so daß die Gesamtzahl der Kontakte auf allen Einheitswählern in der Zeichenauswahlgruppe gleich dem zweifachen Produkt der Anzahl von verschiedenen verfügbaren Zeichen und der höchsten Anzahl von Zeichen ist, die gleichzeitig angezeigt werden sollen. Die Schalthebel, die den Brücken FSxX, FSzX usw. entsprechen, sind mit aufeinanderfolgenden Kontakten von Steuereinheitswähler LCX 2 verbunden, und diejenigen, die den Brücken FS 1 Y, FS 2 Y usw. entsprechen, sind, wie gezeigt, mit aufeinanderfolgenden Kontakten des Einheitswählers LCY verbunden. Die Kontakte der Einheitswähler FS i, FS 2 usw. sind, wie gezeigt, vervielfacht und mit einer Serie von Quellen sich verändernder Spanrtung verbunden.

Diese Quellen bilden den dritten Teil der Schaltanordnung und jede weist eine Elektronenentladungsröhre ViX, VxY usw. der Mehranodentype mit umlaufendem Strahl auf. Jede Anode ist mit einer Quelle von hohem Potential durch einen Widerstand Rx, R 2 usw. verbunden und hat in ihrem Kathodenkreis einen Widerstand RxX, RxY usw., der zwischen die Kathode und Erde geschaltet ist. Verbindungen sind hergestellt zu den Kontaktstellen der Einheitswähler FS χ und FS 2 von den Kathoden der Umlaufstrahlröhren, wie dargestellt ist. Die Werte der Anodenbelastungswiderstände Rx, R 2 usw. sind für jede Röhre so gewählt, daß sich, wenn der Elektronenstrahl umläuft, der Strom in jedem Kathodenwiderstand verändert, um die sich verändernden Spannungen zu erzeugen, die erforderlich sind, um die Umrißlinie des gewünschten Zeichens auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre abzutasten.

Die Umlaufstrahlröhre ist schematisch in Fig. 2 gezeigt. Die Röhre besteht aus einer einzigen Kathode .10, die von einer Mehrzahl von Anoden 13 umgeben ist, von denen jede mit einem besonderen Gitter 11 verbunden und von angrenzenden Anoden durch einen Schirm 12 abgeschirmt ist. Außerhalb, und die Hülle 14 der Röhre umgebend, ist ein Stator 15 aus lamelliertem, magnetischem Material mit einer Mehrzahl von Magnetpolen wie bei einem Mehrphasenwechselstrommotor angeordnet. Wenn eine Mehrphasenspannung an diese Wicklung gelegt wird, wird ein umlaufendes magnetisches Feld erzeugt, das die Wirkung hat, die von der Kathode ausgestrahlten Elektronen in einem Strahl zu sammeln, der mit dem Felde umläuft. Zwei Strahlen werden tatsächlich in entgegengesetzten Richtungen erzeugt, aber da nur ein' einziger Strahl erforderlich ist, wird einer unterdrückt, indem an die Gitter in Aufeinanderfolge ein Potential gelegt wird, das in bezug auf die Kathode negativ ist. Dieses Potential kann von der Mehrphasenspannung abgezweigt werden, und so wird das elektrostatische Feld mit der gleichen Geschwindig-

keit wie das magnetische EeId umlaufen. Die Gitter, die nicht auf die oben beschriebene Weise negativ vorgespannt sind, werden ebenso wie die Schirme 12 auf Kathodenpotential gehalten, um während eines Stromdurchgangs die Sekundärelektronenemission der betreffenden Anode zu unterdrücken. Es ist ersichtlich, daß die negative Vorspannung auch mehreren Gittern zugleich zugeführt werden kann, ausgenommen natürlich dem der jeweils stromführenden Anode entsprechenden Gitter. Daher kann die negative Vorspannung auch Gittergruppen zugeführt werden. Ein andere Anordnung, einen der Elektronenstrahlen zu unterdrücken, besteht darin, ein rotierendes elektrostatisches Feld anzuwenden. Dies kann z. B. dadurch erzeugt werden, daß dem der im Augenblick stromführenden Anode entsprechenden Gitter ein positives Potential gegeben wird, während alle übrigen Gitter mit Bezug auf die Kathode negativ vorgespannt werden.

Die Steuerung des Elektronenstrahles der Kathodenstrahlröhre zur Anzeige von Zeichen erfolgt derart, daß die Zeichen beim Vorlauf und beim Rücklauf des hin und her bewegten Strahles geschrieben werden. Dadurch werden der schnelle Rücklauf und die damit verbundenen Schwierigkeiten vermieden, den Strahl während dieser Bewegung abzudunkern. Die erforderlichen Spannungen können wie folgt bestimmt werden:
Die Zeichen werden zuerst auf ein Paar von Achsen gezeichnet, die die Ablenkung darstellt, die durch die X-Platten bzw. F-Platten bewirkt wird, und sie werden dann in eine Anzahl von gleichen Abschnitten unterteilt, die Bruchteile des Zyklus darstellen. Die Anzahl der Abschnitte soll gleich der Hälfte der Anzahl der Anoden in den Umlaufstrahlröhren sein, da jede Ziffer zweimal bei jedem Zyklus abgetastet wird, wobei eine zweckmäßige Anzahl von Anoden 20 je Röhre ist. Die X- und Y-Koordinate des Mittelpunktes jeder der Abteilungen kann dann genommen werden, um die Potentiale darzustellen, die in Aufeinanderfolge an die Platten der Kathodenstrahlröhre gelegt werden müssen, um das Zeichen herauszuzeichnen, da die Ablenkung im wesentlichen dem angelegten Potential proportional ist.

Die sich verändernden Potentiale werden durch die Spannungen erlangt, die an den Widerständen RiX, Ri'Y usw. entstehen. Wenn der Strahl umläuft, verändert sich wegen der schnellen Veränderung in der Anodenbelastung der Strom in dem Kathodenwiderstand, und eine Kapazität C 1 X, C 1 Y usw. kann im Nebenschluß über den Kathodenwiderstand geschaltet werden, um die Veränderungen in der Spannung auszugleichen, so daß eine weichere Spur auf der Kathodenstrahlröhre erlangt wird. Alle Röhren mit umlaufendem Elektronenstrahl sind gleichzeitig wirksam und die erzeugten, sich verändernden Potentiale erscheinen beständig auf den Kontakten der Einheitswähler FS zum Auswählen von Zeichen. Die Zeichen, die auf dem Schirm der Röhre angezeigt werden, werden durch die Stellungen der Schalthebel der Einheitswähler FS 1, FS 2 usw. bestimmt, die z. B. durch Impulse, die von einer besonderen Einrichtung erzeugt werden, geschaltet werden. Die Schalthebel des Anlagensteuereinheitswählers LC laufen mit konstanter Geschwindigkeit über so viele seiner Kontakte, wie für die Anzeige benutzt werden. Die X- und F-Schalthebel legen an die zweckentsprechenden Platten der Kathodenstrahlröhre abwechselnd die beiden Komponenten jedes Zeichens. Es ist zu erkennen, daß, wenn mehr als eine Zeile von Schriftzeichen angezeigt werden soll, eine vierte Brücke des Einh'eitswählers FS benutzt werden kann, um anstatt eines Erdpotentials Anzeigepotentiale an die zweite Y-Platte in derselben Weise zu legen, wie der mit der Brücke LCX 1 verbundene Schalthebel Anzeige-Potentiale an die zweite X-Platte legt.

Der Strahl von Elektronen in einer Mehranodenröhre kann auch dazu gebracht werden, mit viel größerer Geschwindigkeit umzulaufen als eine entsprechende mechanische Einrichtung, und daher kann eine anscheinend gleichzeitige Anzeige einer größeren Anzahl von Zeichen ohne Flackern auf. dem Schirm, der vorzugsweise von dem langsamen Typ ist, als bei einer mechanischen Einrichtung erreicht werden.

Die soeben gebrachte Beschreibung bezieht sich auf eine Ausführungsform der Erfindung, und es wird betont, daß Abänderungen in den beschriebenen Anordnungen vorgenommen werden können, ohne sich von dem Geiste und dem Ziele der Erfindung zu entfernen. Anstatt z. B. die über die Kathodenwiderstände erzeugte Spannung zu benutzen, könnte die über Anodenwiderstände erzeugte Spannung gebraucht werden. In diesem Falle würde jede Anode einen besonderen Widerstand haben, wobei alle Widerstände parallel auf der Hochspannungsseite geschaltet würden und mit der Hochspannungsquelle durch einen gemeinsamen Ausgangswiderstand verbunden wären. Wiederum könnten eine Röhre oder mehrere thermionische Röhren des Umlaufstrahltyps mit einer Mehrzahl von Anodensätzen benutzt werden, um die Anzahl der erforderlichen Röhren zu begrenzen. In diesem Falle könnte ein einziger Stator mehrere ersetzen, die für die einzelnen Röhren benutzt würden, und die Ausgangsspannungen würden über die Ausgangswiderstände erzeugt werden, die einem Satz von Anoden gemeinsam sind und zwischen der Hochspannungsquelle und dem Verbindungspunkt der Belastungswiderstände angeordnet sind. Wahlweise könnten die Erzeugungsröhren von der Art sein, die eine Mehrzahl von Kathoden und eine einzige Anode aufweist. Wiederum könnten die Einheitswähler durch eine Anordnung von Relais oder anderen Schalteinrichtungen ersetzt werden.

Die Erfindung liefert eine zweckentsprechende Anzeigeeinrichtung, die zahlreiche Anwendungen im Signalwesen hat. Sie ist fähig, Zeichen getrennt oder in Gruppen anzuzeigen, und die Zeichen können sowohl Buchstaben, Zahlen oder eine Kombination der beiden sein.

Claims

120 PATENTANSPRÜCHE:

I. Anzeige-Anordnung, in der irgendeine oder mehrere einer Mehrzahl von bestimmten Schriftzeichen auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre durch die Anwendung von veränderbaren Steuerspannungen angezeigt wird oder werden, dadurch

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gekennzeichnet, daß die veränderbare Steuerspannung mit Hilfe einer oder mehrerer Kathodenstrahlröhren [ViX, VoX, VxY, VoY) mit umlaufendem Elektronenstrahl in der Weise erzeugt wird, daß die Röhren Belastungsimpedanzen (J? i, R 2, R 20) besitzen, die mit einzelnen einander ähnlichen Elektroden (A x, A 2, A 20) verbunden sind, die (A i, A 2, A 20) durch den rotierenden Strahl nacheinander wirksam gemacht werden, und daß die Werte der Belastungsimpedanzen derart dimensioniert sind, daß die Steuerspannung, die an einem gemeinsamen Teil (R χ X,. Ro X, Ro Y) der Belastungsimpedanzen entsteht, eine für die Anzeige passende Charakteristik hat.

2. Anzeige-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodenstrahlröhre oder Röhren (V x X, V 0 X, Vχ Y, V 0 Y) eine Mehrzahl von Anoden (13) und eine einzige Kathode (10) besitzt oder besitzen, und die Belastungsimpedanzen einen Widerstand (R x, R 2, 2? 20) aufweisen, der mit jeder Anode (A 1, A 2, A 20) und mit einem gemeinsamen Kathodenwiderstand (R ι X, RoX, RiY₁ Ro Y) verbunden ist.

3. Anzeige-Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Röhre (FiX, VoZ", V τ Y, V ο Y) mit einer Mehrzahl von Sätzen von Anoden (.41, A 2, A 20) versehen ist, wobei die Anoden (A 1, A 2, A 20) jedes Satzes besondere Widerstände (Rx, R 2, R 20) und einen gemeinsamen Kathodenwiderstand (RxX, RoX, RxY, RoY) besitzen.

4. Anzeige-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodenstrahlröhre oder Röhren (VxX₁VoX₁VxY₁V 0 Y) eine Mehrzahl von Kathoden und eine einzige Anode besitzt oder besitzen und die Belastungsimpedanz einen mit jeder Kathode verbundenen Widerstand und einen gemeinsamen Anodenwiderstand aufweist.

5. Anzeige-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar veränderbarer Steuerspannungen über zwei Impedanzen (R 1X, RxY) erzeugt wird, daß jede Impedanz in den Kathodenkreis von getrennten Kathodenstrahlröhren mit umlaufendem Elektronenstrahl und mehreren Anoden (V x X, V χ Y) eingeschaltet ist, und daß jede Anode (A x, A-2, A 20) mit einer besonderen Impedanz (Rx, R 2, R 20) verbunden ist.

6. Anzeige-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeröhre (CRT) ihre Betriebsspannungen über eine Schalteinrichtung (FS, LC) erhält.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen