EP0069994B1 - Method and apparatus for the display of alphanumerics and graphics on raster-scanned screens - Google Patents
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- EP0069994B1 EP0069994B1 EP82106105A EP82106105A EP0069994B1 EP 0069994 B1 EP0069994 B1 EP 0069994B1 EP 82106105 A EP82106105 A EP 82106105A EP 82106105 A EP82106105 A EP 82106105A EP 0069994 B1 EP0069994 B1 EP 0069994B1
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- G09G1/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with cathode-ray tube indicators; General aspects or details, e.g. selection emphasis on particular characters, dashed line or dotted line generation; Preprocessing of data
- G09G1/002—Intensity circuits
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- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
- G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
- G09G3/2007—Display of intermediate tones
- G09G3/2014—Display of intermediate tones by modulation of the duration of a single pulse during which the logic level remains constant
Definitions
- the invention relates to a method and a circuit arrangement for improving the reproduction of alphanumeric characters and graphics on electron beam raster screens according to the preamble of claim 1.
- Luminous dots or lines are generated by the brightness control on image display devices writing raster lines.
- the deflection speed of the beam or light spot is generally assumed.
- the length of a luminous line to be displayed is assumed to be the product of beam deflection speed and time according to the following formula: where I L is the length of a line, V Str is the beam deflection speed and t in p is the control pulse duration for the brightness control.
- a glowing line is therefore always longer than it should or should be, which is particularly important when it comes to the shortest line, the point.
- the reproduction quality is particularly deteriorated with dark characters on a light background.
- the line is written shorter than necessary.
- Fig. 1 illustrates this relationship.
- the object of the invention is to improve the image impression of texts and graphics on raster screens, in particular when rendering dark characters on a light background, without great effort.
- a circuit arrangement for carrying out this method is specified in claim 4.
- a dark line can be made longer compared to a light line or a light line compared to a dark line.
- the other pulse edge can be delayed by reversing the polarity of the diode provided in the circuit arrangement according to the invention. If the resistor provided is designed as a trimming resistor, the delay time can be set and thus adapted to different requirements.
- Fig. 1 the pulse sequence shown above identifies the brightness control pulse.
- the dotted continuous areas 1, 1 'underneath and drawn at a distance from one another represent adjacent traces of light or "lines" of the write beam.
- the two areas 2 and 4 each mark a too wide bright "dot” or "line”. As a result, the area 3 or dark "point" between these two areas 2 and 4 is too narrow.
- the control signal is deformed into a trapezoid or even a triangle, which is shown in FIG. 2, which shows a light point that is too short but a dark point that is too long .
- the deformation of the control pulse means that the glowing points appear shorter than the dark points or that the glowing points Dots appear even darker than glowing lines.
- FIG. 2a again shows the original pulse sequence (brightness control pulse) and FIG. 2b shows the pulse sequence at the output of the brightness control stage with the deformed control pulses.
- 2c shows the two adjacent "lines" 1 and 1 'again.
- a too short light "point” 5 or a too short light line 7 and a dark "point” 6 between them are drawn too wide. Only the part of the pulse that generates the greatest brightness is effective for the optical impression, i. H. only the line part corresponding to the tip of the triangle is actually perceived by the eye.
- Fig. 3 which schematically illustrates the line generation of the method according to the invention
- the original pulse sequence is shown above again (Fig. 3a).
- the image reproduction can be improved if the pulse duration for light lines is shortened and the pulse duration for dark lines is extended.
- FIG. 3b and according to the invention by means of a corrected pulse sequence in which the rising edges are delayed by At; the pulse edge at the transition from dark to light is delayed in time, while the edge at the transition from light to dark remains unaffected.
- the light trace of the beam (between the two adjacent "lines” 1 and 1 ') according to FIG. 3c shows a light "point” 8 and a light line 10 corresponding to their respective associated pulses and between the two lines 8 and 10 a dark “point «9, which is the same length as the bright" point "8.
- the light spot has no sharply delimiting outline; rather, the brightness decreases with increasing diameter, but this is not perceived by the naked eye.
- the visual impression is decisive for the degree of edge deceleration.
- the deflection speed and the control pulse duration it must be dimensioned such that a light point and a dark point appear to be of the same length.
- the limit frequency of the monitor is too low, the image impression can be improved in this case by keeping the dark-light edge unchanged while the light-dark edge is delayed.
- the pulse does not reach the peak value and the individual illuminated dot appears darker than a line.
- the pulse By delaying the light-dark edge, the pulse can reach the peak value and even assume a trapezoidal shape. As a result, the red dot also reaches its full brightness and becomes wider.
- Fig. 4 shows a simple embodiment of a circuit arrangement for performing the method according to the invention.
- a diode D and a resistor R are connected in parallel.
- the common connection point of this parallel connection and a capacitor C connected to ground at the output thereof is connected to the input of a Schmitt trigger ST, the negated output of which is connected to the input of an inverter I.
- FIG. 4b associated with FIG. 4a shows a pulse diagram, the individual pulse sequences IX , ⁇ , ⁇ , ⁇ of which represent the pulses occurring at the respectively marked locations in FIG. 4a.
- the other edge can be delayed by reversing the polarity of the diode D.
- the resistor R is designed as a trimming resistor, the delay time can be set and thus adapted to different requirements.
- a significantly simplified structure of the circuit arrangement is obtained if the Schmitt trigger ST is constructed, for example, in integrated TTL technology.
Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Verbesserung der Wiedergabe alphanumerischer Zeichen und Grafik auf Elektronenstrahl-Rasterbildschirmen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method and a circuit arrangement for improving the reproduction of alphanumeric characters and graphics on electron beam raster screens according to the preamble of
Auf Rasterlinien schreibenden Bildwiedergabegeräten werden leuchtende Punkte oder Striche durch die Helligkeitssteuerung erzeugt. Dabei wird allgemein von der Ablenkgeschwindigkeit des Strahls oder Leuchtflecks ausgegangen. Die Länge einer darzustellenden leuchtenden Linie wird dabei angenommen als das Produkt aus Strahlablenkgeschwindigkeit und Zeit gemäß folgender Formel:
Gleiches gilt, wenn auf einem bereits leuchtenden Feld eine dunkle Linie durch Dunkelsteuerung geschrieben werden soll.The same applies if a dark line is to be written by dark control on an already illuminated field.
Nach diesem bekannten Prinzip erzeugte Schirmbilder aus alpha-numerischen Zeichen oder Grafiksymbolen zeigen aber besonders dann ein unklares Aussehen, wenn das Zeichen dunkel auf hellem Hintergrund erscheinen soll. Der Grund liegt darin, daß bei der Erzeugung der Helligkeits-Steuerimpulse die endliche Ausdehnung des Leuchtflecks nicht berücksichtigt ist.Screen images produced according to this known principle from alpha-numeric characters or graphic symbols, however, show an unclear appearance especially when the character is to appear dark on a light background. The reason is that the finite extent of the light spot is not taken into account when generating the brightness control pulses.
Zu der Linienlänge IL entsprechend dem Produkt aus Geschwindigkeit Vstr und Zeit tlmp kommt nämlich noch die Breite b des Leuchtflecks hinzu und bildet so erst die tatsächlich leuchtende Linienlänge. Eine leuchtende Linie ist so also immer länger als sie eigentlich sein soll oder darf, was insbesondere dann ins Gewicht fällt, wenn es sich um die kürzeste vorkommende Linie, den Punkt, handelt.In addition to the line length I L corresponding to the product of the speed Vstr and time t lm p, there is also the width b of the light spot and thus only forms the actually glowing line length. A glowing line is therefore always longer than it should or should be, which is particularly important when it comes to the shortest line, the point.
Besonders verschlechtert wird die Wiedergabequalität bei dunklen Zeichen auf hellem Untergrund. Hierbei wird die Linie kürzer als erforderlich geschrieben. Die Fig. 1 verdeutlicht diesen Zusammenhang.The reproduction quality is particularly deteriorated with dark characters on a light background. The line is written shorter than necessary. Fig. 1 illustrates this relationship.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Bildeindruckvon Texten und Grafiken auf Rasterbildschirmen, insbesondere bei der Wiedergabe von dunklen Zeichen auf hellem Untergrund, ohne großen Aufwand zu verbessern.The object of the invention is to improve the image impression of texts and graphics on raster screens, in particular when rendering dark characters on a light background, without great effort.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the features specified in the characterizing part of
Eine Schaltungsanordnung zur Durchführung dieses Verfahrens ist in Anspruch 4 angegeben.A circuit arrangement for carrying out this method is specified in
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 und 3 bzw. 5 bis 7.Advantageous developments of the method according to the invention or the circuit arrangement according to the invention result from
Insbesondere zeigt sich, daß durch die Verzögerung der Hell-Dunkel- oder der Dunkel-Hell-Flanke des Steuerimpulses ein dunkler Strich gegenüber einem hellen oder ein heller Strich gegenüber einem dunklen länger gemacht werden kann. Durch Umpolen der in der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung vorgesehenen Diode kann die andere Impulsflanke verzögert werden. Wird der vorgesehene Widerstand als Trimmwiderstand ausgebildet, kann die Verzögerungszeit eingestellt und so unterschiedlichen Anforderungen angepaßt werden.In particular, it can be seen that by delaying the light-dark or dark-light edge of the control pulse, a dark line can be made longer compared to a light line or a light line compared to a dark line. The other pulse edge can be delayed by reversing the polarity of the diode provided in the circuit arrangement according to the invention. If the resistor provided is designed as a trimming resistor, the delay time can be set and thus adapted to different requirements.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich nicht nur der Bildeindruck von Texten und Grafiken auf Monitoren, insbesondere bei der Wiedergabe von dunklen Zeichen auf hellem Untergrund, deutlich verbessern, sondern auch eine Anwendung in CRT-Controllern (bei unbekannten Eigenschaften des Datenmonitors) und Datenmonitoren (bei unbekannter Steuersignalform) erreichen, besonders bei hoher Zeichenzahl pro Zeile und dazu relativ niedriger Grenzfrequenz der Helligkeits-Steuerstufe oder bei relativ großen Leuchtfleckabmessungen.With the method according to the invention, not only the image impression of texts and graphics on monitors, particularly when rendering dark characters on a light background, can be significantly improved, but also an application in CRT controllers (with unknown properties of the data monitor) and data monitors (with unknown control signal form), especially with a high number of characters per line and a relatively low cut-off frequency of the brightness control stage or with relatively large dimensions of the light spot.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfiguren beispielswiese näher erläutert. Es zeigt
- Fig. 1 eine schematische Darstellung der Linienerzeugung bekannter Verfahren,
- Fig. 2 eine schematische Darstellung der Linienerzeugung bekannter Verfahren bei zu geringer Grenzfrequenz des Datenmonitors,
- Fig. 3 eine schematische Darstellung der Linienerzeugung zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
- Fig. 4 eine Schaltungsanordnung mit zugeordnetem Impulsdiagramm zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
- 1 is a schematic representation of the line generation of known methods,
- 2 shows a schematic representation of the line generation of known methods when the limit frequency of the data monitor is too low,
- 3 shows a schematic illustration of the line generation to explain the method according to the invention, and
- Fig. 4 shows a circuit arrangement with an associated pulse diagram for performing the method according to the invention.
In Fig. 1 kennzeichnet die oben dargestellte Impulsfolge den Helligkeits-Steuerimpuls. Die darunter befindlichen und zueinander im Abstand gezeichneten, gepunkteten durchgehenden Bereiche 1, 1' stellen benachbarte Leuchtspuren oder »Zeilen« des Schreibstrahls dar. In der Mitte zwischen den beiden »Zeilen« 1,1' sind ein gepunkteter Bereich 2 und ein gepunkteter Bereich 4 unterhalb ihres jeweils zugehörigen Impulses dargestellt. Dabei kennzeichnen die beiden Bereiche 2 und 4 jeweils einen zu breiten hellen »Punkt« bzw. »Strich«. Demzufolge ist der zwischen diesen beiden Bereichen 2 und 4 befindliche Bereich 3 oder dunkle »Punkt« zu schmal.In Fig. 1, the pulse sequence shown above identifies the brightness control pulse. The dotted
Ist die Linie (»Strich«) zwei »Punkte« lang, dann ist der Fehler zwar absolut gesehen gleich groß, relativ ist der Fehler jedoch etwas geringer und wird vom Auge auch weniger stark wahrgenommen.If the line ("dash") is two "dots" long, then the error is absolutely the same in absolute terms, but relatively the error is somewhat smaller and is less perceived by the eye.
Ist die Frequenz des Steuersignals im Hinblick auf die Grenzfrequenz des Monitors zu hoch, dann wird das Steuersignal zu einem Trapez oder sogar zu einem Dreieck verformt, was in Fig. 2 dargestellt ist, die einen zu kurzen hellen, aber einen zu langen dunklen Punkt zeigt. Die Verformung des Steuerimpulses hat zur Folge, daß die leuchtenden Punkte kürzer erscheinen als die dunklen Punkte oder daß die leuchtenden Punkte sogar dunkler erscheinen als leuchtende Linien.If the frequency of the control signal is too high with respect to the cut-off frequency of the monitor, the control signal is deformed into a trapezoid or even a triangle, which is shown in FIG. 2, which shows a light point that is too short but a dark point that is too long . The deformation of the control pulse means that the glowing points appear shorter than the dark points or that the glowing points Dots appear even darker than glowing lines.
Fig. 2a zeigt wieder die ursprüngliche Impulsfolge (Helligkeits-Steuerimpuls) und Fig. 2b die Impulsfolge am Ausgang der Helligkeitssteuerstufe mit den verformten Steuerimpulsen. In Fig. 2c sind wieder die beiden benachbarten »Zeilen« 1 und 1' dargestellt. In der dazwischenliegenden Leuchtspur des Strahls sind - entsprechend den verformten Impulsen gemäß Fig. 2b - ein zu kurzer heller »Punkt« 5 bzw. eine zu kurze helle Linie 7 und ein zwischen diesen beiden befindlicher, zu breiter dunkler »Punkt« 6 gezeichnet. Für den optischen Eindruck ist nur der Teil des Impulses wirksam, der die größte Helligkeit erzeugt, d. h. vom Auge wird eigentlich nur der, der Spitze des Dreiecks entsprechende Linienteil, wahrgenommen.FIG. 2a again shows the original pulse sequence (brightness control pulse) and FIG. 2b shows the pulse sequence at the output of the brightness control stage with the deformed control pulses. 2c shows the two adjacent "lines" 1 and 1 'again. In the intermediate trace of the beam, corresponding to the deformed impulses according to FIG. 2b, a too short light "point" 5 or a too short light line 7 and a dark "point" 6 between them are drawn too wide. Only the part of the pulse that generates the greatest brightness is effective for the optical impression, i. H. only the line part corresponding to the tip of the triangle is actually perceived by the eye.
In Fig. 3, die schematisch dargestellt die Linienerzeugung des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert, ist oben wieder die ursprüngliche Impulsfolge dargestellt (Fig. 3a). Ausgehend von der Darstellung in Fig. 1 kann die Bildwiedergabe verbessert werden, wenn die Impulsdauer für helle Linien verkürzt und die Impulsdauer für dunkle Linien verlängert wird. Dies geschieht gemäß Fig. 3b und gemäß der Erfindung durch eine korrigierte Impulsfolge, bei der die Anstiegsflanken um At verzögert sind; die Impulsflanke beim Übergang von Dunkel auf Hell wird zeitlich verzögert, während die Flanke beim Übergang von Hell auf Dunkel unbeeinflußt bleibt.In Fig. 3, which schematically illustrates the line generation of the method according to the invention, the original pulse sequence is shown above again (Fig. 3a). Starting from the illustration in FIG. 1, the image reproduction can be improved if the pulse duration for light lines is shortened and the pulse duration for dark lines is extended. This is done according to FIG. 3b and according to the invention by means of a corrected pulse sequence in which the rising edges are delayed by At; the pulse edge at the transition from dark to light is delayed in time, while the edge at the transition from light to dark remains unaffected.
Die Leuchtspur des Strahls (zwischen den beiden benachbarten »Zeilen« 1 und 1') gemäß Fig. 3c zeigt einen hellen »Punkt« 8 und eine helle Linie 10 entsprechend ihren jeweils zugehörigen Impulsen und zwischen den beiden Linien 8 und 10 einen dunklen »Punkt« 9, der gleichlang wie der helle »Punkt« 8 ist.The light trace of the beam (between the two adjacent "lines" 1 and 1 ') according to FIG. 3c shows a light "point" 8 and a
Tatsächlich hat der Leuchtfleck keine scharf begrenzende Umrißlinie; vielmehr verringert sich die Helligkeit mit zunehmendem Durchmesser, doch wird das mit bloßem Auge nicht so wahrgenommen. Für das Maß der Flankenverzögerung ist der optische Eindruck bestimmend. Sie muß, abhängig von Leuchtfleckgröße, Ablenkgeschwindigkeit und Steuerimpulsdauer so bemessen sein, daß ein heller Punkt und ein dunkler Punkt gleich lang erscheinen.In fact, the light spot has no sharply delimiting outline; rather, the brightness decreases with increasing diameter, but this is not perceived by the naked eye. The visual impression is decisive for the degree of edge deceleration. Depending on the size of the light spot, the deflection speed and the control pulse duration, it must be dimensioned such that a light point and a dark point appear to be of the same length.
Ist - wie in Verbindung mit Fig. 2 erläutert - die Grenzfrequenz des Monitors zu gering, kann in diesem Fall der Bildeindruck dadurch verbessert werden, daß die Dunkel-Hell-Flanke unverändert bleibt, während die Hell-Dunkel-Flanke verzögert wird.If - as explained in connection with FIG. 2 - the limit frequency of the monitor is too low, the image impression can be improved in this case by keeping the dark-light edge unchanged while the light-dark edge is delayed.
Ist die Flankensteilheit noch geringer als dargestellt, erreicht der Impuls nicht den Scheitelwert, und der einzelne Leuchtpunkt erscheint dunkler als ein Strich.If the slope is even lower than shown, the pulse does not reach the peak value and the individual illuminated dot appears darker than a line.
Durch die Verzögerung der Hell-Dunkel-Flanke kann der Impuls den Scheitelwert erreichen und sogar Trapezform annehmen. Als Folge davon erreicht auch der Leuchtpunkt seine volle Helligkeit und wird breiter.By delaying the light-dark edge, the pulse can reach the peak value and even assume a trapezoidal shape. As a result, the red dot also reaches its full brightness and becomes wider.
Fig. 4 zeigt ein einfaches Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.Fig. 4 shows a simple embodiment of a circuit arrangement for performing the method according to the invention.
Gemäß Fig.4a sind eine Diode D und ein Widerstand R parallelgeschaltet. Der gemeinsame Verbindungspunkt dieser Parallelschaltung und eines am Ausgang dazu gegen Masse geschalteten Kondensators C ist mit dem Eingang eines Schmitt-Triggers ST verbunden, dessen negierter Ausgang mit dem Eingang eines Inverters I verbunden ist.According to Fig.4a, a diode D and a resistor R are connected in parallel. The common connection point of this parallel connection and a capacitor C connected to ground at the output thereof is connected to the input of a Schmitt trigger ST, the negated output of which is connected to the input of an inverter I.
Die der Fig. 4a zugeordnete Fig.4b zeigt ein Impulsdiagramm, dessen einzelne Impulsfolgen IX, β, γ, δ die an den jeweils entsprechend gekennzeichneten Stellen in der Fig.4a auftretenden Impulse darstellt.4b associated with FIG. 4a shows a pulse diagram, the individual pulse sequences IX , β, γ, δ of which represent the pulses occurring at the respectively marked locations in FIG. 4a.
Durch Umpolen der Diode D kann die andere Flanke verzögert werden. Wird der Widerstand R als Trimmwiderstand ausgebildet, kann die Verzögerungszeit eingestellt und so unterschiedlichen Anforderungen angepaßt werden. Ein wesentlich vereinfachter Aufbau der Schaltungsanordnung ergibt sich, wenn der Schmitt-Trigger ST beispielsweise in integrierter TTL-Technik aufgebaut ist.The other edge can be delayed by reversing the polarity of the diode D. If the resistor R is designed as a trimming resistor, the delay time can be set and thus adapted to different requirements. A significantly simplified structure of the circuit arrangement is obtained if the Schmitt trigger ST is constructed, for example, in integrated TTL technology.
Claims (7)
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Applications Claiming Priority (2)
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