NL7904430A

NL7904430A - Inrichting voor het weergeven van een analoog signaal op een beeldscherm.

Info

Publication number: NL7904430A
Application number: NL7904430A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1979-06-06
Filing date: 1979-06-06
Publication date: 1980-12-09
Also published as: EP0021486A1; FI801790A; DE3061884D1; CA1145492A; JPS5848100B2; US4325009A; ES492133A0; FI69520B; JPS55164884A; FI69520C; ES8102359A1; EP0021486B1

Description

Λ Υ

V

IT.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

ΡΗΝ 9476 1

Inrichting voor het weergeven van een analoog signaal op een beeldscherm.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het weergeven van een analoog signaal op een beeldscherm van een kathodestraalbuis, bevattende een lijnaf— buiggenerator en een beeldafbuiggenerator voor het volgens ® een lijnenpatroon aftasten van het beeldscherm, een sig-naalbewerkingsinrichting die is ingericht voor het vormen van een bewerkt signaal door het met de frequentie van de lijnafbuiggenerator herhalen van het analoge signaal, een referentiespanningsgenerator voor het genereren van een ^ referentiespanning waarvan de waarde afhangt van de uit-gangsspanning van de beeldafbuiggenerator, een comparator voor het vergelijken van het bewerkte signaal met de referentie spanning, waarvan de uitgangsspanning als stuursignaal wordt toegevoerd aan een straaionderdrukkingsinrich-ting voor het selectief doen oplichten van he't beeldscherm.

In een dergelijke inrichting wordt het analoge signaal weergegeven doordat het beeldscherm oplicht telkens, wanneer de waarde van dat signaal ongeveer overeenkomt met de hoogte op het beeldscherm van de lijn die op dat moment on afgetast wordt. Daardoor wordt het signaal op het beeldscherm zichtbaar als een reeks horizontale lijnvormige elementen die voor het oog min of meer in elkaar vloeien tot een ononderbroken kromme. Wanneer echter het signaal delen bevat die slechts langzaam veranderen, en waar de 7904430 PHN 9^76 2

X

kromme op het beeldscherm derhalve slechts een kleine helling heeft, zijn deze elementen betrekkelijk lang, waardoor de weergave niet meer de indruk geeft van een vloeiende kromme, maar van een trapjeskromme.

5 De uitvinding heeft tot doel een inrichting te verschaffen, waarbij zonder grote extra kosten ook langzaam veranderende analoge signalen als een voor het oog vloeiende kromme kunnen worden weergegeven.

De inrichting volgens de uitvinding heeft daartoe ^ het kenmerk’, dat de inrichting middelen bevat om aan het bewerkte signaal een periodiek variërend hulpsignaal toe te voegen, waarvan de frequentie tenminste tien maal de frequentie van de lijnafbuiggenerator bedraagt.

De uitvinding berust op het inzicht, dat een trap-jeskromme er vloeiend verlopend uitziet, wanneer de helderheid van de horizontale elementen vanuit het midden naar de einden toe afneemt. Dit zou op zichzelf bereikt kunnen worden door een helderheidsmodulatie toe te passen, zodat een continue schaal van grijstinten weergegeven kan worden,

Ofl maar deze methode vergt betrekkelijk kostbare apparatuur.

De maatregelen volgens de uitvinding zijn met zeer eenvoudige, goedkope voorzieningen te verwezenlijken en geven visueel hetzelfde resultaat.

Wanneer het analoge signaal snel verandert bestaat 25 het door de maatregelen volgens de uitvinding weg te nemen bezwaar niet. Teneinde te voorkomen, dat.het desbetreffende deel van de kromme op het beeldscherm enigzins onregelmatig verlopend wordt weergegeven, heeft een voorkeursuitvoering van de inrichting volgens de uitvinding het kenmerk, dat 30 middelen aanwezig zijn om de veranderingssnelheid van het bewerkte signaal te bepalen, alsmede middelen om te verhinderen, dat het het hulpsignaal aan het bewerkte signaal wordt toegevoegd, wanneer deze veranderingssnelheid een vooraf bepaalde waarde overschrijdt.

oc

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van de tekening. Fig. 1 toont hierin een blokschema van een inrichting volgens de uitvinding, 7904430 PHN" 9kl6 3 φ

Fig. 2 een deel van een beeldscherm van de inrichting ter illustratie van de wijze waarop een signaal wordt weergegeven, en

Fig. 3 een diagram ter illustratie van het effect van 5 de maatregelen volgens de uitvinding.

De in fig. 1 schematisch weergegeven inrichting heeft een ingang 1, waaraan een analoog signaal, bijvoorbeeld een fysiologische meetspanning, kan worden toegevoerd. Deze ingang is verbonden met een analoog-digitaal omzetter 3 die 10 een digitale weergave van het signaal produceert. Deze digitale waarden worden opgeslagen in een geheugen 5 dat wordt uitgelezen met een frequentie die gelijk is aan de lijnafbuigfrequentie van een beeldweergave-inrichting 7 (in het algemeen 15 kHz). Ha uitlezing passeert het signaal 15 een digitaal-analoog omzetter 9 en een filter 11, aan de uitgang waarvan derhalve een bewerkt signaal verschijnt, dat een met de lijnafbuigfrequentie herhaalde weergave van het ingangssignaal is.

De uit de analoog-digitaal omzetter 3, het geheugen 5» 20 de digitaal-analoog omzetter 9 en het filter 11 bestaande keten vormt een op zichzelf bekende signaalbewerkingsinrichting 13·

Het bewerkte signaal wordt via een sommeer inrichting 15 toegevoerd aan een ingang van een comparator 17, ne waarvan de andere ingang verbonden is met de uitgang van een r ef er entiespannings generator 19· Deze referentiespan-ningsgenerator is verbonden met de lijnafbuiggenerator 21 en de beeldafbuiggenerator 23 van de beeldweergaveinrich-* ting 7· Hij produceert een referentiespanning die afhattke-2° lijk is van de uitgangsspanning van de beeldafbuiggenerator 23, bijvoorbeeld een trapvormige spanning waarvan de waarde gedurende één periode van de li jnafbuiggenerator 21 constant is en evenredig met de door de beeldafbuiggenerator afgegeven spanning. De li jnafbuiggenerator 21 is tevens 35 verbonden met het geheugen 5 teneinde de uitleesfrequentie daarvan met de lijnafbuigfrequentie te synchroniseren.

De comparator 17 vergelijkt de waarde van het bewerkte 7904430 " ? PHN 9476 4 signaal voordurend met de waarde van de referentiespanning en geeft als uitgangssignaal een stuursignaal af wanneer deze beide waarden binnen zekere grenzen aan elkaar gelijk zijn. Dit stuursignaal wordt toegevoerd aan een tot de 5 beeldweergaveinrichting 7 behorende straalonderdrukkings-inrichting 25 voor het selectief onderdrukken van de elec-tronenbundel in de éLectronenstraalbuis van de beeldweergaveinrichting, waardoor het beeldscherm 27 van die buis bij aanwezigheid van het stuursignaal oplicht.

10 Fig. 2 toont sterk vergroot een deel van het beeld scherm 27 met een viertal beeldlijnen L1 t/m L4, waarop een door een lijn 29 voorgesteld gedeelte van een analoog signaal is weergegeven. De comparator 17 is zo ingericht, dat hij een stuursignaal afgeeft, wanneer het verschil 10 tussen de beide signalen aan zijn ingangen niet meer bedraagt dan een spanning die overeenkomt met de afstand tussen twee lijnen op het beeldscherm. Tijdens het schrijven van de lijn L3 bijvoorbeeld geeft de referentiespannings-generator 19 een spanning V3 af en licht het beeldscherm 27 ^ 20 op zolang het bewerkte signaal gelijk is aan V3 + flV.

Daardoor wordt op het beeldscherm 27 een beeldelement E3 geschreven. Op overeenkomstige wijze worden gedurende het aftasten van de lijnen LI, L2 en L4 respectievelijk de beeldelementen E1, E2 en E4 geschreven. Wanneer deze elemen-25 ten op de normale kijkafstand gezien worden, maken zij min of meer de indruk van een vloeiend verlopende kromme die overeenkomt met de lijn 29. Het zal uit fig. 2 onmiddelijk duidelijk zijn, dat de beeldelementen langer zijn, naarmate de kromme 29 minder steil verloopt, dat wil zeggen naarmate 30 het analoog signaal minder snel verandert. Daardoor wordt een langzaam veranderend signaal ook voor het oog als een trapjeskromme weergegeven, hetgeen storend kan zijn.

Teneinde dit bezwaar op te heffen is een hulpgene-rator 31 aan de inrichting van fig. 1 toegevoegd die een 35 periodiek veranderend hulpsignaal, bijvoorbeeld een zaag-tandsignaal opwekt, waarvan de frequentie hoog is ten opzichte van de lijnafbuigfrequentie, dat wil zeggen ten 7904430 * te PHST 9476 5 minste tien maal 250 hoog en bij voorkeur ongeveer vijf-honderdmaal zo hoog. Dit hulpsignaal wordt via een schakel-inrichting 33 aan de sommeerinrichting 15 toegevoerd en daar gecombineerd met het bewerkte signaal. De comparator 17 5 ontvangt dan aan zijn eerste ingang de som van het bewerkte signaal en het hulpsignaal.

Het effect hiervan is weergegeven in fig. 3· Bij A is een kromme 35 getekend, die overeenkomt met een analoog signaal. Wanneer deze kromme 35 zonder meer op de aan de 10 hand van fig.2 beschreven wijze wordt weergegeven', ontstaat op het beeldscherm 27 het bij B weergegeven beeld. Zoals hierboven is uiteengezet zijn de beeldelementen E, waaruit dit beeld is opgebouwd, langer naarmate de kromme 35 minder steil verloopt.

15 Bij A is tevens een. kromme 37 getekend die overeen komt met de som van het analoge signaal en het hulpsignaal.

Het is ge makkelijk in te zien, dat een overeenkoms tig fig.2 geconstrueerde weergave van deze kromme 37 hef bij C weergegeven beeld geeft.'Waar de oorspronkelijke kromme 35 het 20 minst steil verloopt, zijn de beeldelementen E1 gebroken en bestaan zij uit een middengedeelte dat aanzienlijk korter is dan het overeenkomstige beeldelement in de bij B aangegeven weergave en een aantal nog kortere zij gedeelten. Het blijkt nu, dat de zijgedeelten voor het oog aanzienlijk 25 minder tot de totaalindruk van het beeld bijdragen dan de middengedeelte, zodat het oog het bij C weergegeven beeld als een aanzienlijk betere benadering van de kromme 35 interpreteert dan het bij B weergegeven beeld.

Uit fig. 3 wordt echter tevens duidelijk, dat steile 30 gedeelten van de kromme 35 (links in de figuur) minder fraai worden weergegeven bij C dan bij B. Volgens een verfijnde uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding wordt het hulpsignaal daarom slechts toegevoegd wanneer de kromme 35 niet steil verloopt, dat wil zeggen, wan-35 neer de veranderingssnelheid van het bewerkte signaal een vooraf bepaalde waarde niet overschrijdt.

Daartoe wordt, zoals fig. 1 laat zien, het bewerkte 7904430

Claims

5 Wanneer de waarde van de afgeleide deze drempelwaarde overschrijdt, wordt de schakelinrichting 33 zodanig bestuurd, dat het hulpsignaal de sommeerinrichting 15 niet bereikt. Indien aan deze verfijning geen behoefte bestaat, kunnen de differentiator 39» de drempeldisdriminator 41 10 en de schakelinrichting 33 vervallen. In plaats van zaagtand- of driehoekvormig, zoals in het beschreven voorbeeld, kan het hulpsignaal ook elke andere geschikte vorm, bijvoorbeeld een sinusvorm hebben. De amplitude van het hulpsignaal bedraagt bij voorkeur 15 ongeveer de met de afstand tussen twee onmiddelijk boven elkaar liggende beeldlijnen overeenkomende waarde &V. Een aanzienlijk kleinere amplitude zou niet het gewenste effect hebben, terwijl een aanzienlijk grotere waarde (bijvoorbeeld 10 AV)'een zeer onrustig beeld zou veroorzaken. 20 CONCLUSIES;

1. Inrichting voor het weergeven van een analoog signaal op een beeldscherm van een kathodestraalbuis, bevattende een lijnafbuiggenerator en een beeldafbuiggenerator voor het volgens een lijnenpatroon aftasten van het beeldscherm, ^5 een signaalbewerkingsinrichting die is ingericht voor het vormen van een bewerkt signaal door het met de frequentie van de lijnafbuiggenerator herhalen van het analoge signaal, een referentiespanningsgenerator voor hét genereren van een referentiespanning waarvan de waarde afhangt van de uit-25 gangsspanning van de beeldafbuiggenerator, een comparator voor het vergelijken van het bewerkte signaal met de referentiespanning, waarvan de uitgangsspanning als stuursignaal wordt toegevoerd aan een straalonderdrukkingsinrichting voor het selectief doen oplichten van het beeld-scherm, met het kenmerk, dat de inrichting middelen (31»15) bevat om aan het bewerkte signaal een periodiek variërend hulpsignaal toe te voegen, waarvan de frequentie tenminste 7904430 phf 9k76 7 Va tien maal de frequentie van de lijnafbuiggenerator (21 ) bedraagt.

2. Inrichting volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat middelen (39) aanwezig zijn om de veranderingssnelheid 5 van het bewerkte signaal te bepalen, alsmede middelen (4-1, 33) om te verhinderen, dat het hulpsignaal aan het bewerkte signaal wordt toegevoegd, wanneer deze veranderingssnelheid een .vooraf bepaalde waarde overschrijdt.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2 met het kenmerk, 10 dat het hulpsignaal een zaagtandvormig signaal is.

4. Inrichting volgens conclusie 1 of 2 met het kenmerk, dat het hulpsignaal een sinusvormig signaal is. 15 20 25 30 7904430 35