[go: up one dir, main page]

DE2940088C2 - Raster-Anzeigevorrichtung - Google Patents

Raster-Anzeigevorrichtung

Info

Publication number
DE2940088C2
DE2940088C2 DE19792940088 DE2940088A DE2940088C2 DE 2940088 C2 DE2940088 C2 DE 2940088C2 DE 19792940088 DE19792940088 DE 19792940088 DE 2940088 A DE2940088 A DE 2940088A DE 2940088 C2 DE2940088 C2 DE 2940088C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
width
along
signals
output
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19792940088
Other languages
English (en)
Other versions
DE2940088A1 (de
Inventor
George Leonard Brockton Mass. Adleman
Robert Lewis Lexington Mass. Stettiner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HP Inc
Original Assignee
Hewlett Packard Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hewlett Packard Co filed Critical Hewlett Packard Co
Priority to DE19792940088 priority Critical patent/DE2940088C2/de
Publication of DE2940088A1 publication Critical patent/DE2940088A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2940088C2 publication Critical patent/DE2940088C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R13/00Arrangements for displaying electric variables or waveforms
    • G01R13/40Arrangements for displaying electric variables or waveforms using modulation of a light beam otherwise than by mechanical displacement, e.g. by Kerr effect
    • G01R13/404Arrangements for displaying electric variables or waveforms using modulation of a light beam otherwise than by mechanical displacement, e.g. by Kerr effect for discontinuous display, i.e. display of discrete values
    • G01R13/408Two or three dimensional representation of measured values
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G1/00Control 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
    • G09G1/06Control 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 using single beam tubes, e.g. three-dimensional or perspective representation, rotation or translation of display pattern, hidden lines, shadows
    • G09G1/14Control 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 using single beam tubes, e.g. three-dimensional or perspective representation, rotation or translation of display pattern, hidden lines, shadows the beam tracing a pattern independent of the information to be displayed, this latter determining the parts of the pattern rendered respectively visible and invisible
    • G09G1/16Control 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 using single beam tubes, e.g. three-dimensional or perspective representation, rotation or translation of display pattern, hidden lines, shadows the beam tracing a pattern independent of the information to be displayed, this latter determining the parts of the pattern rendered respectively visible and invisible the pattern of rectangular co-ordinates extending over the whole area of the screen, i.e. television type raster
    • G09G1/162Control 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 using single beam tubes, e.g. three-dimensional or perspective representation, rotation or translation of display pattern, hidden lines, shadows the beam tracing a pattern independent of the information to be displayed, this latter determining the parts of the pattern rendered respectively visible and invisible the pattern of rectangular co-ordinates extending over the whole area of the screen, i.e. television type raster for displaying digital inputs as analog magnitudes, e.g. curves, bar graphs, coordinate axes, singly or in combination with alpha-numeric characters
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G5/00Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators
    • G09G5/20Function-generator circuits, e.g. circle generators line or curve smoothing circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Controls And Circuits For Display Device (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Raster-Anzeigevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Anzeigevorrichtungen werden zur Darstellung verschiedenartiger Information auf einem Bildschirm verwendet, beispielsweise bei Patientenüberwachungssystemen in der Medizin zum Anzeigen von Herzfunktionssignalen.
In üblichen Raster-Anzeigevorrichtungen wird der Elektronenstrahl piner Kaihodenstrahlröhre periodisch entlang paralleler Linien über deren Bildschirm abgelenkt, der einen durch den Elektronenstrahl' ,nregbaren Leuchtstoff trägt. Zur Darstellung von Kurvenformen werden Hächige Lichtrnuster auf dem Bildsehh λι aneinandergereiht, wobei die Kurvenform als nahezu kontinuierliche Linie erscheinen kann, falls die Abtastlinien nahe genug beieinanderliegen.
Bei dem beispielsweise bei Fernsehbildschirmen aus Kostengründen verwendeten Abstand der Rasterlinien führt die Rasteranzeige zu einer gezackten Kontur der angezeigten Linie, weiche für die Darstellung beispielsweise von Herzfunktionen unbefriedigend ist, da die gezackten Linien für den Betrachter eine genaue Interpretation erschweren.
Es ist ein Sichtgerät nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 bekannt (DE-OS 23 11 826), bei dem zum Erzielen einer glatt erscheinenden Darstellung einer Kurve die Helligkeit der zur Kurve zusammengesetzten Lichtmuster in Bahnrichtung derart moduliert wird, daß deren Konturen abgeschwächt ;euchten und damit optisch ineinanderlaufen.
Hierzu wird bei der bekannten Vorrichtung aus einem Taktsignal, das die Unterteilung jeder Rasterzeile in Teilstrecken steuert, durch einen Multiplizierer ein Modulationssteuersignal erzeugt, dessen Frequenz ein vorgebbares Vielfaches der Frequenz des Taktsignals ist. Das Modulationssteuersignal wird durch einen Vorwärts-Rückwärts-Zähler und einen Digital-Analog-Umsetzer in ein Modulationssignai mit einer stufenweise ansteigenden Flanke, einem Plateau und einer stufenweise abfallender, Flanke umgewandelt, das wiederum die Helligkeit der aufgehellten Rasterzeilenstücke oder Lichtmuster in Rasterzeilenrichtung moduliert. Jedes aufgehellte Rasterzeilenstück oder Lichtmuster leuchtet an seinem Anfang schwächer, in seiner Mitte mit /oller Intensität und an seinem Ende wieder schwächer, wobei der jeweilige Intensiiätsanstieg zur Mitte hin durch die Form der entsprechenden Flanke des Modulationssignals bestimmt wird.
Die genannte Druckschrift beschreibt die Durchführung dieser .Modulation für die Darstellung von Geradenstücken, die mit der Senkrechten zu den Rastenteilen einen Winkel von 58 Grad bis 90 Grad oder von — 58 Grad bis — 90 Grad einschließen. Bei steiler verlaufenden Geradenstücken wird die Modulationseinrichtung abgeschaltet. „ Demgegenüber wird durch das Kennzeichen von Anspruch 1 die Aufgabe gelöst, eine Raster-Anzeigevorrichj tung nach dem Oberbegriff anzugeben, bei welcher zum Erzeugen eines bei beliebigem Kurvenverlauf glatt erscheinenden Kurvenrandes die Form der darzustellenden Kurve bei der Modulation jedes einzelnen Lichtmusters gesondert berücksichtigt wird.
Gemäß Anspruch 1 werden für jedes Lichtmuster zur Anpassung der Modulation an den Kurvenverlauf die Positionen von wenigstens drei Schnittpunkter des durch dieses Lichtmuster darzustellenden Kurvenstücks mit drei zueinander benachbarten Bahnen durch eine Abtasteinrichtung bestimmt. Die Vlodulation geschieht derart, daß bei der Erzeugung des Lichtmusters eine erste Steuereinrichtung dessen Breite entlang einer ersten Bahnteilstrecke erhöht, die durch die Positionen eines ersten Paars -lieser Punkte bestimmt ist, und eine zweite Steuereinrichtung dessen Breite entlang einer zweiten Bahnteilstrecke erniedrigt, die durch die Positionen eines zweiten Paars dieser Punkte bestimmt ist. Falls die Bahnteiistrecke zwischen dun ersten Punktcpaar größer oder kleiner ist als die Bahnteilstrecke zwischen dem zweiten Punktepaar, so wird das Lichtmuster asymmetrisch längs der Bahn, wodurch auch stärker gekrümmte Abschnitte der Kurve mit einer der Krümmung angepaßten, glatten Kontur dargestellt werden.
Die Änderung der Breite der Lichtmuster längs einer Bahn kann gemäß Anspruch 2 kontinuierlich oder gemäß Anspruch 3 in Stufen erfolgen, wobei die Position der Stufen interpoliert werden oder aus der Bahnposition von Schnittpunkten bestimmt werden kann. Die ersten und zweiten Punktepaare können einen gemei.nsa* men Punkt aufweisen oder aber voneinander getrennt sein, wobei im letzteren Fall ein Lichtmuster erzeugt wird, das entlang der Bahn zunächst in der Breite zunimmt, dann auf eine Teilstrecke gleichbleibende Breite aufweist und schließlich in seiner Breite abnimmt.
Gemäß Anspruch b können die Rasterbahnen mit den Achsen der dargestellten Kurve einen Winkel aufweisen. In den Ansprüchen 7 und 8 sind bevorzugte Ausführungsformen der zur Modulation der Lichtmuster dienenden Steuereinrichtungen gekennzeichnet. Vorzugsweise wird als Sichtfläche der Bildschirm einer Katho-
denstrahlröhre verwendet, deren Elektronenstrahl nach Art eines Rasters paralleler Linien abgelenkt wird. Die Breite des in einer Bahn erzeugten Lichtmusters wird durch Modulation der Punktgröße und Intensität des Elektronenstrahls verändert.
Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert; es zeigt
Fig. 1 eine Darstellung, aus welcher hervorgeht, wie ein Teil einer Kurvenform mit einem rhombischen Kontrastmuster gebildet werden kann,
F i g. 2 ein Blockdiagramm einer Schaltungsanordnung zur Realisierung von rhombischen Mustern gemäß Algorithmen in F i g. 3,
F i g. 3 eine Reihe von Algorithmen, die auszuführen sind zur Bildung von rhombischen Mustern,
Fig.4 ein Liniendiagramm eines Abschnitts einer Kurvenform, die mit einem zweistufigen Dreipunkt-Kontrastmuster dargestellt wird,
Fi g. 5 schematisch ein Schaltbild einer Schaltung zur Erzeugung und Verwendung des zweistufigen Musters gemäß F i g. 4,
Fig.6 ein Diagramm, aus dem hervorgeht, wie ein Abschnitt einer Kurvenform durch ein vierstufiges Vierpunktemuster dargestellt werden kann,
F i g. 7 schematisch ein Schaltbild einer Anordnung zum Erzeugen und Verwenden des vierstufigen Kontrastmusters gemäß F i g. 6,
F i R. 8 schematisch eine Schaltungsanordnung einer Anordnung zum Erzeugen des vierstufigen Kontrastmusters gemäß F ig. 6,
Fig.9 ein Blockdiagramm aus welchem hervorgeht, wie Digitalschaltkreise mit einem programmierten Prozessor zur Verwendung bei den Anordnungen gemäß F i g. 7 und 8 eingesetzt werden können,
F i g. 10 ein Blockdiagramm, aus dem eine Art hervorgeht, wie Digital-Logik-Schaltkreise verwendet werden können zum Ersatz der Analogfunktionen in den Anordnungen der F i g. 7 und 8,
Fig. 11 schematisch ein System, bei dem Rasterlinien einer Kathodenstrahlröhre die Bahnen schneiden, längs derer die Muster im rechten Winkel ausgebildet sind, und
F i g. 11A schematisch ein Diagramm zur Erläuterung des Betriebs des Systemes gemäß F i g. 11.
Das Dreipunkt-Rhomben-taüster
Falls eine Kurvenform, wie sie mit 10 in Fig. 1 bezeichnet ist, durch Änderungen der Lichtkontraste bei Punkten dargestellt wird, wo sie parallele, voneinander im Abstand befindliche Bahnen 12 bis 30 schneidet, welche sich von einer gemeinsamen Basis 31 nach oben erstrecken, so erscheint diese Kurvenform als eine Reihe von Punkten. Falls die Kurvenform jedoch gemäß dieser Erfindung dargestellt wird, so erscheint sie gemäß diesem Ausführungsbeispiel ais rhombisches Muster von Lichtkontrasten 18' bis 30'. Das Muster 18', das auf einer Bahn 18 zentriert ist, wird schrittweise von der Breite 0 zu einer Maximalbreite nach oben hin größer, und zwar erfolgt dieses in einem Amplitudenbereich, der durch ein Paar Punkte P-3 und P-2 definiert ist, wo die Kurvenform 1Ö die dritten bzw. zweiten vorgenannten Bahnen schneidet Das Muster nimmt schrittweise von. der Maximalbreite bis zum Wert 0 nach oben hin innerhalb eines Amplitudenbereichs ab, der durch ein zweites Punktepaar P-2 und P-I definiert ist, wo die Kurvenform 10 die ersten und zweiten vorgenannten Bahnen schneidet Das Rhombenmuster 20' wird längs der nächsten parallelen Bahn 20 gebildet, aber nun werden die Schnittpunkte der Kurvenform 10 mit den drei vorgenannten Bahnen mit (P-3), (P-2) und (P-I) bezeichnet. Die relativen Amplituden der die Bereiche definierenden Punkte, innerhalb derer die Breite der Muster sich ändert, hängt von der Gestalt und der Neigung des Abschnitts einer gerade dargestellten Kurvenform ab.
Schaltung zur Verwendung des Rhombenmusters
In der Anordnung gemäß F i g. 2 besteht die Einrichtung zum Darstellen der Kurvenform aus einer Kathodenstrahlröhre 32, bei welcher der Elektronenstrahl derart abgelenkt wird, daß er ein Muster aus parallelen voneinander im Abstand befindlichen Linien abtastet, die mit den Bahnen 12 bis 30 in Fig. 1 zusammenfallen. Um die Breite des längs einer Linie des Rasters ausgesandten Lichtes zu vergrößern oder zu verkleinern imd dadurch d>e Rhombenmuster zu bilden, wird das Steuersignal für den Elektronenstrahl entsprechend erhöht oder erniedrigt wodurch die Größe des Strahls auf der Fläche der Kathodenstrahlröhre geändert wird. Bei dieser speziellen Ausführungsform erfolgt dieses, indem ein Kondensator 34 geladen oder entladen wird und dic-Spannung gemäß der Kurvenform 34' am Kondensator über eine CRT-Gamma-Korrekturschaltung 36 und einen Verstärker 37 einer Strahlsteuerelektrode, beispielsweise ein Steuergitter 38, der Kathodenstrahlröhre 32 zugeführt. Um beispielsweise das Rhombenmuster 18' in F i g. 1 zu erzeugen, wird das Spannungssignal 34' von 0 bis zu einem Maximalwert erhöht, wenn der Elektronenstrahl längs der Linie 18 zwischen den Amplituden abtastet die den Amplituden der Schnittpunkte P-3 und P-2 entsprechen. Die Strahlbreite wird wieder bis auf 0 erniedrigt wenn der Elektronenstrahl weiter längs der Linie 18 zwischen Amplituden abtastet, die den Amplituden der Schnittpunkte P-2 und P-I entsprechen. Das Laden und Entladen des Kondensators 34 wird wie folgt bewirkt:
Das Signal über die darzustellende Kurvenform wird von einer Signalquelle 40 an eine digitale AmpHtudenabtasteinrichtung 42 geleitet deren Ausgang mit einem Schieberegister 44 verbunden ist Ein Taktgeber 46 gibt Impulse mit einer hohen Abtastfrequenz ab, um die Abtasteinrichtung 42 und das Schieberegister 44 zu synchronisieren, so daß die Ausgangssignaie der Schieberegisterabschnitte 46,48 bzw. 50 die Amplituden der Kurvenform bei den letzten drei Rasterlinien, beispielsweise P-3, P-2 und P-I, darstellen. Diese Signale werden einem Rechner 52 zugeführt der entsprechend den Algorithmen in F i g. 3 programmiert ist und ein digitales
Signal an einem Ausgang I abgibt, welches der kleinsten Amplitude entspricht, die durch die Abtastsignale dargestellt ist. Bei der Abtastung längs der Bahn 18 in Fig. 1 wäre dieses die Amplitude des Schnittpunktes P-3. Der Rechner 52 gibt auch am Ausgang Il ein digitales Signal ab, welches dem Zwischenwert der durch die Abtastsignale dargestellten Amplitude entspricht, d. h. bei der Bahn 18 handelt es sich um die Amplitude des Schnittpunktes P-2. Der Rechnerausgang I ist mit einem D/A-Umsetzer 53 verbunden, dessen Ausgangsspannung dem invertierenden Eingang eines Komparators 54 zugeführt wird. Der Rechnerausgang II ist mit einem D/A-Umsetzer 56 verbunden, dessen Ausgangsspannung dem invertierenden Eingang eines Komparators 58 zugeführt wird. Ein Zeilenablenkgeneirator 60, der mit Impulsen vom Taktgeber 46 synchronisiert ist, gibt eine Sägezahnspannung 60' ab, die sich vom Wert 0 bis zu einem Maximalwert bei jeder Zeilenablenkung ändert. Die Spannung 60' wird den nicht invertierenden Eingängen der Komparatoren 54 und 58 zugeführt.
Die Ausgänge der Komparatoren 54 bzw 58 sind mit den Eingängen eines EXKLUSIV-ODER-Gliedes 62 verbunden. Dessen Ausgang ist mit einer Schalterbetätigungseinrichtung 64 für einen Halbleiterschalter 66 und über einen Umkehrverstärker 68 auch mit einer Schalterbetätigungseinrichtung 70 für einen Halbleiterschalter 72 verbunden. Der Schalter 66 ist über einen D/A-Umsetzer 67 zwischen der nichtgeerdeten Seite des Kondensators 34 und einem Ausgang III des Rechners 52 verbunden, bei welchem der Rechner einen berechneten Wert eines konstanten Ladestromes abgibt. Der Schalter 72 ist über einen D/A-Umsetzer 73 mit der nichtgeerdeten Seite des Kondensators 34 und einem Ausgang IV des Rechners 52 verbunden, bei welchem der Rechner einen berechneten Wert des Entladestroms zuführt. Eine Klemmschaltung 74 verhindert, daß das Ausgangssignal des n/A-lJrn^et^er«; 73 iintpr den ii^nriinglichen Snannungspegel fällt.
Die Ablenkung des Elektronenstrahls in der Kathodenstrahlröhre 32 erfolgt, indem die Sägezahnspannung 60' am Ausgang des Zeilenablenkgenera:ors 60 einer schnellen Treiberschaltung 75 zugeführt wird, die wiederum mit einer Ablenkeinrichtung 76 verbunden ist. Ein Frequenzteiler 78 ist zwischen dem Taktgeber 46 und einer Treiberschaltung 80 für eine langsame Ablenkung verbunden, die wiederum mit der Ablenkeinrichtung 76 verbunden ist, wodurch insgesamt eine langsame bzw. rasterartige Abtastung erreicht wird.
Betrieb der Schaltung
Die Schaltung gemäß F i g. 2 arbeitet folgendermaßen:
Zu Beginn einer Rasterlinie haben die Ausgangssignale der Komparatoren 54 und 58 und des EXKLUSIV-ODER-Gliedes 62 den unteren Signalpegel, der Schalter 66 ist geöffnet und der Schalter 72 ist geschlossen. Wenn c1 ■ ϊ Sägezahnspannung 60' einen Wert erreicht, der demjenigen am invertierenden Eingang des Komparators 54 und damit den Amplituden des tiefsten der Schnittpunkte P-I, P-2 und P-3 entspricht, schalten der Komparator 54 und das EXKLUSIV-ODER-Glied 62 auf den höheren Signalpegel um. Dadurch wird der Schalter 72 geöffnet und der Schalter 66 geschlossen, wodurch die Aufladung des Kondensators 34 eingeleitet wird. Die Ladegeschwindigkeit hängt von dem Wert des konstanten Ladestroms am Ausgang III ab. Der Wert des Ladestroms wird derart bemessen, daß er umgekehrt proportional der Amplitudendifferenz zwischen dem Schnittpunkt mit der untersten Amplitude und dem Schnittpunkt mit der mittleren Amplitude ist. Wenn die Sägezahnspannung 60' einen Wert erreicht, der gleich demjenigen am invertierenden Eingang des Komparators 58 entsprechend der Amplitude am mittleren Schnittpunkt ist, schaltet der Komparator 58 auf den höheren Signalpegel. Dadurch öffnet sich der Schalter 66 und der Schalter 72 wird geschlossen und die Entladung des Kondensators 34 wird ausgelöst. Die Entladegeschwindigkeit hängt von dem Wert des konstanten Entladestromes ab, der am Ausgang IV bereitgestellt wird. Dieser Wert wird derart berechnet, daß er umgekehrt proportional der Amplitudendifferenz zwischen dem Schnittpunkt mit der mittleren Amplitude und dem Schnittpunkt mit der größten Amplitude ist.
Der Kondensator 34 und der beschriebene Schaltungsteil zum Laden des Kondensators bilden eine Einrichtung, die durch ein erstes Paar von Abtastsignalen ausgelöst wird und einen ersten Satz von Steuersignalen, nämlich den ansteigenden Abschnitt der Kurvenform 34', erzeugt, welche die Breite einer Änderung des Lichtkontrastes erhöht, der längs einer gegebenen Richtung auf einer parallelen Bahn innerhalb eines Amplitudenbereichs erzeugt wird, der durch die Amplituden definiert ist, welche durch das erste Paar von Abtastsignalen dargestellt sind. Im Fall des Musters 18' auf der Bahn 18 stellt das Paar von Abtastsignalen die Amplituden an den Schnittpunkten P-3 und P-2 dar.
Der Kondensator 34 und der gerade beschriebene Schaltungsteii zum Entladen des Kondensators 34 bilden eine Einrichtung, die durch ein zweites Paar Abtastsignale getriggert wird und einen zweiten Satz von Steuersignalen ableitet, nämlich den fallenden Abschnitt der Kurvenform 34', weiche die Breite einer Änderung des Lichtkontrastes verringert, die längs der gleichen parallelen Bahn innerhalb eines Amplitudenbereichs erzeugt wird, der durch die Amplituden definiert wird, welche durch ein zweites Paar von Steuersignalen dargestellt werden. Im Fall des Musters 18' auf der Bahn 18 entspricht das zweite Paar von Abtastsignalen den Amplituden der Schnittpunkte P-2 und P-I. In diesem speziellen Fall sind die ersten und zweiten Sätze von Steuersignalen kontinuierlich und modulieren die Breite des Elektronenstrahls, wenn dieser eine Rasterlinie abtastet, die mit einer der beschriebenen Bahnen 12 bis 30 zusammenfällt
Die Algorithmen von F i g. 3 zeigen die Bereiche für die Vergrößerung und die Verkleinerung der Breite der Lichtkontrastmuster für alle Änderungen der relativen Amplituden der Punkte P-3, P-2 und P-I, bei denen die darzustellende Kurvenform die drei vorgenannten Bahnen schneidet. Insoweit einige der Änderungen, beispielsweise diejenigen der Zeilen C, D, E1 F. C, H, I und /, die volle Aufladung oder Entladung des Kondensators 34 ohne Zeitverzögerung erfordern würden,_bewirkt der Rechner 52, daß der Ladestrom oder der Entladestrom einen festen Betrag hat und während der Offnungs- und Schließzeit der Schalter 66 bzw. 72 fließt. Die Änderungen in den Zei'en G, H, I und /könnten dargestellt werden durch eine Verbreiterung des Elektronenstrahls bei dessen Durchgang durch den Amplitudsnbereich, der durch die beiden unteren Punkte definiert ist und durch
eine Verschmälerung des Elektronenstrahls bei dessen Durchgang durch den Bereich, der durch die beiden oberen Punkte definiert ist. Eine bessere Anpassung wird erreicht zwischen den Rhombenmustern durch Verwendung der durch die Algorithmen aufgerufenen Breitenänderungen. Die Zeile K zeigt eine endlich kleine Auflade- und Entladezeit, die erforderlich ist um anzuzeigen, wo die Kurvenform den gleichen Wert, nämlich eine horizontale Linie, hat. Ohne diese Anzeige wäre diese Linie unsichtbar.
Abtastprozessor
In den meii'ton Fällen benötigen Signale, welche physiologische Funktionen darstellen, mehr Zeit, um eine
ίο Periode abzuschließen, als der Elektronenstrahl benötigt, um ein vollständiges Raster abzutasten. Beispielsweise ist etwa eine Sekunde erforderlich, um eine Herzschlagperiode abzuschließen, aber während dieser Zeit kann der Strahl der Kathodenstrahlröhre 60 vollständige Raster abgetastet haben. Wenn keine spezielle Technik verwendet wird, würde 1/60 einer Herzschlagperiode während jeder Rasterabtastung angezeigt, so daß in einer Sekunde die gesamte Herzschlagperiode in 60 überlappenden verschiedenen Teilen dargestellt würde. Eine solche Anzeige wäre bedeutungslos. Würde man die zur Abtastung eines Rasters erforderliche Zeit auf eine Sekunde erhöhen, so würde eine vollständige Herzschlagperiode nacheinander über dem Bildschirm dargestellt. Da jedoch das von dem Leuchtstoff auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre emittierte Licht schnell abnimmt, würde ein Teil der Herzschlagperiode bereits unsichtbar werden, wenn der andere gerade gebildet wird. Um eine gleichmäßig helle Ausleuchtung von einer oder mehreren kompletten Perioden eines sich langsam ändernden Signales zu erreichen, welches beispielsweise die Herzschlagtätigkeit darstellt, wurde vorgeschlagen, daß die Abtastwerte der Signalamplitude mit einer niedrigen Geschwindigkeit abgenommen und viele Male mit einer hohen Geschwindigkeit während der relativ langen Eingabezeit angezeigt werden.
Bei dem System gemäß Fig.2 wird in folgender Weise eine helle Abtasttechnik ausgeführt. Das analoge anzuzeigende Signal, das die Ausgangsspannung eines Elektrokardiogramms sein kann, wird von einet· Signalquelle 40 der die Abtastwerte verarbeitenden Schaltung 42 zugeführt. Diese enthält einen A/D-Umsetiier 82, der
durch jeden von einem Frequenzteiler 84 erhaltenen Impuls ausgelöst wird, um ein digitales Wort zu erzeugen, j
das die Amplitude des Signales zu diesem Zeitpunkt darstellt. Der Ausgang des Umsetzers ist mit einem Dateneingang eines zur Datenerneuerung dienenden Speichers 86 verbunden. Ein Adressenzähler 88 für diesen j
Speicher liefert die Einlese-Adresse an eine Klemme 90 eines einpoligen Festkörper-Umschalters 5, dessen
Kontaktarm mit der Eingangsadressenleitung des Speichers 86 verbunden ist. Impulse vom Frequenzzähler 84 '■
werden auch dem Eingang zum Einlesen bzw. Schreiben in den Speicher 86, dem Takteingang des Adressenzählers 88 und einer Schaltsteuerungseinrichtung 92 zugeführt, um den »Schaltarm« des Schalters 5 mit der Klemme 90 zu verbinden. Somit wird bei jedem neuen Impuls von der Teilerschaltung 84 ein neues Digitalwort in aufeinanderfolgende Adressen des Speichers 86 eingegeben. i
Die Speicher-Lese-Adresse wird durch einen Adressenzähler 94 geliefert, der mit der anderen Klemme 96 des Schalters S verbunden ist. Die Adressensteuersignale sind derart, daß sie den Speicher 86 wiederholt mit der gleichen Folge lesen, mit der die Signale geschrieben werden. Impulse vom Taktgeber 46 werden der Teilerschaitung »4, der Taktgeberkiemme des Speichers S6 und der Taktgeberkiemme des Lese-Adressen-Zählers 34 zugeführt. Das Ausgangssignal des Speichers 86 wird dem Eingang des Schieberegisters 44 zugeführt. Dieses die Daten zur gleichmäßigen Ausleuchtung des Bildes erneuernde System, welches vorher für eine Anzeigeeinrichtung mit abgelenktem Strahl entwickelt wurde, ist mit diesem Rasteranzeigesystem kompatibel.
Das zweistufige Dreipunktmuster
In F i g. 4 sind voneinander im Abstand befindliche parallele Bahnen durch unterbrochene Linien 100,102,104, 106 und 108 angezeigt, die sich aufwärts von einer gemeinsamen Basislinie 110 erstrecken. Ein Signal mit einer Kurvenform 112, welches die Bahnen 100, 102 und 104 an Punkten P-3, P-2 bzw. P-I schneidet, wird durch die kreuzförmigen Muster 104', 106' und 108' dargestellt. Insbesondere ändert sich das Muster 106' von der Breite 0 zur halben Breite mit einer Amplitude H, die gleich ein Drittel des Amplitudenbereichs zwischen den Punkten 'P-3 und P-2 ist und sich bis zur Maximalbreite mit einer Amplitude F ändert, die 2Iz dieses Bereichs entspricht. Die Breite des Musters ändert sich von dem vollen Wert bis zum halben Wert bei einer Amplitude F', die gleich einem Drittel des Amplitudenbereichs zwischen den Punkten P-2 und P-I ist und ändert sich bis zum Wert 0 bei einer Amplitude H', die 2I3 dieses Bereichs entspricht.
Vorrichtung zur Verwendung eines zweistufigen Dreipunktmusters
Wenn der Elektronenstrahl einer Kathodenstrahlröhre 111 in F i g. 5 derart abgelenkt wird, daß er ein Raster mit parallelen Linien bildet, welche mit den Bahnen 100 bis 108 in F i g. 4 zusammenfallen, können die Muster gebildet werden, indem die Strahlbreite moduliert wird mit Steuersignalen, die folgendermaßen erzeugt werden.
Die darzustellende Kurvenform wird einem A/D-Umsetzer 114 zugeführt, der die Amplitude der Kurvenform einmal je Rasterlinse abtastet entsprechend der Steuerung von Impulsen mit der Rasterlinie-Abtastfrequenz, die dem Umsetzer von einem Taktgeber 116 zugeführt werden. Gewünschtenfalls kann eine Schaltung zur »Leuchtabtastung« verwendet werden, wie sie in Verbindung mit F i g. 2 beschrieben wurde, aber in dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Ausgangssignal des A/D-Umsetzers 114 direkt einem Schieberegister 117 mit drei Abschnitten 118,120 und 122 zugeführt Diese Abschnitte werden gesteuert durch Impulse vom Impulsgeber 116, so daö deren Ausgangssignale digitale Abtastsignaie sind, weiche die Amplituden der darzustellenden Kurvenform bei den letzten drei Rasterliniemntervallen darstellen, beispielsweise bei den Punkten P-3, P-2 und P-I in F i g. 4. Diese digitalen Abtastsignale werden in entsprechende Spannungen durch Umsetzer 124,126 und
128 umgesetzt Widerstände rl'. r2' und r3' sind zwischen dem Ausgang des D/A-Umsetzers 126 und dem Ausgang des Umsetzers 124 in Reihe geschaltet, und Widerstände r 1, r 2 und r 3 sind zwischen dem Ausgang des D/A-Umsetzers 126 und dem Ausgang des D/A-Umsetzers 128 in Reihe geschaltet Alle Widerstände haben den gleichen Wert, so daß die Spannung am Knotenpunkt /1 der Widerstände r2 und r3 und die Spannung am Knotenpunkt /2 der Widerstände rl und r2 Werte hat die jeweils V3 und 2Ii der Spannung zwischen dem Ausgang des D/A-Um^etzers 128 und dem Ausgang des D/A-Umsetzers 126 betragen. Die Spannung am Knotenpunkt /3 der Widerstände r 1' und r 2' und die Spannung am Knotenpunkt /4 der Widerstände r 2' bzw. r3' beträgt 'Z3 bzw. 2/3 der Spannung zwischen dem Ausgang des D/A-Umsetzers 12S und dem Ausgang des D/A-Umsetzers 124. Diese Knotenpunkte JX, /2, /3 bzw. /4 sind mit den invertierenden Eingängen der Spanntingskomparatoren 130, 132,134 und 136 verbunden. Ein Ablenkgenerator 138 wird durch Impulse vom Taktgeber 116 synchronisiert und liefen eine Sägezahnspannung 140 mit der Zeilenabtastfrequenz an die nichtinvertierenden Eingänge der Spannungskomparatoren 130,132,134 und 136.
Die nachgeschalteten Logikscualtkreise erzeugen Sätze von strahlbreiten-Steuersignalen, welche die Strahlbreite in der Kathodenstrahlröhre entsprechend einem Paar von Abtastsignalen erhöhen und die Strahlbreite entsprechend einem anderen Paar von Abtastsignalen erniedrigen. Die Ausgänge der Komparatoren 130 und 136 sind mit den Eingängen eines EXKLUSIV-ODER-GIiedes 142 verbunden. Dessen offener Kollektorausgang ist mit der Bari? eines Transistors 144 und dem Abgriff eines Potentiometers 148 über einen Widerstand 146 verbunden. Ein Emitterlastwiderstand 150 ist zwischen einem Punkt mit negativen Potential V— und dem Emitteranschluß des Transistors verbunden. Die Ausgänge der Spannungskomparatoren 132 und 134 sind mit den Eingängen eines EXKLUSIV-ODER-Gliedes 152 und den Eingängen eines ODER-Gliedes 166 verbunden. Der Ausgang des EXKLUSIV-ODER-Gliedes 152 ist mit einem Eingang eines ODER-Gliedes 154 verbunden. Der andere Eingang des ODER-Gliedes 154 ist über einen Widerstand 156 mit Masse verbunden und mit dem Ausgang des ODER-Gliedes 166 über einen Kondensa' ar 168 gekoppelt
Der offene Kollektorausgang des ODER-Gliedes 154 ist mit der Basis eines Transistors 160 und einem Punkt mit positivem Potential + VB über einen Widerstand 162 verbunden. Der Emitteranschluß des Transistors ist mit dem Emitteranschluß des Transistors 144 verbunden. Diese Emitteranschlüsse sind über einen Verstärker 164 mit einer Steuerungselektrode der Kathodenstrahlröhre 111 für die Elektronenstrahlbreite, beispielsweise mit einem Steuergitter 163. über den Verstärker 164 verbunden.
Die Ablenkung des Strahls der Kathodenstrahlröhre 111 längs der Linien des Rasters wird erreicht, indem die Sägezahnspannung 140 an einen Verstärker 170 weitergeleitet wird und dessen Ausgang mit einer Zeilenab-Ienkspule 172 verbunden wird. Die Rasterablenkung wird erreicht, indem ein Frequenzteiler 174 zwischen dem Taktgeber 116 und einer Rasterablenkung 176 verbunden wird und dessen Ausgang über einen Verstärker 178 mit einer Rasterablenkspule 179 verbunden wird.
Betrieb gerräß F i g. 5
Falls das Signal mit der Kurvenform 112 gemäß F i g. 4 dem A/D -Umsetzer 114 gemäß F1 g. 5 zugeführt wird, entsprechen die Spannungen an den Widerstandsverbindungen Ji, J2. /3 bzw. /4 den Amplituden H. F. F'und //'in F i g. 4. Zu Beginn einer Zeile, wenn eine Sägezahnspannung 140 0 ist. haben die Ausgänge aller Logikschaltungen den niedrigeren Signalpegel, und die Transistoren 144 und 160 folgen der Ausgangsspannung abzüglich eines Spannungsabfalls Vbc der dem Verstärker 164 zugeführt wird, um den Elektronenstrahl in der Kathodenstrahlröhre 111 abzuschalten.
Wenn die Sägezahnspannung 140 den Spannungswert am Knotenpunkt / 1 erreicht, schaltet der Spannungskomparator 130 auf den höheren Signalpegel um und bewirkt, daß der offene Ausgangskollektor des EXKLUSIV-ODER-Gliedes 142 auf einen höheren Signalpegel steigt, der durch die Einstellung des Potentiometers 148 bestimmt ist. Der Emiiteranschiuß des als Emitterfolger geschalteten Transistors i44 erhält einer, höheren Spannungspegel, der durch die Stufe 51 in der Kurvenform 171 angezeigt wird. Wenn die Sägezahnspannung 140 den Wert der Spannung am Knotenpunkt /2 erreicht, schalten der Spannungskomparator 132 und das EXKLUSIV-ODER-Glied 152 auf einen höheren Signalpegel um. Dadurch steigt die Spannung am offenen Kollektor des ODER-Gliedes 154 auf einen positiven durch + VB bestimmten Wert, der höher ist als die Spannung der Stufe s 1. Die Spannung am Emitteranschluß des Transistors 160 steigt auf einen durch die Stufe 5 2 in der Kurvenform 171 angezeigten Wert an. Der Transistor 144 ist abgeschaltet. Wenn die Spannung der Stufe s 1 dem Verstärker 164 zugeführt wird, reicht die dem Elektrodengitter 163 zugeführte Spannung der Kathodenstrahlröhre 111 aus, damit der Elektronenstrahl der Kathodenstrahlröhre die halbe Maximalbrsite erhält, wie bei H in F i g. 4 dargestellt ist. Wenn die Spannung der Stufe s 2 dem Verstärker 164 zugeführt wird, erhält der Strahl die maximale Breite, wie bei Fin F i g. 4 angezeigt ist. Daher erzeugen die gerade beschriebenen Schaltungen einen ersten Satz von Steuersignalen s 1 und s 2 entsprechend einem ersten Paar von Abtastsignalen an den Punkten F-3 und P-Z welche die Breite des Lichts entlang einer Bahn, beispielsweise der Bahn 106 in F i g. 4. erhöhen, und zwar innerhalb eines durch das Paar Abtastsignale definierten Amplitudenbereichs.
Wenn die Sägezahnspannung 140 den Wert der Spannung am Knotenpunkt /3 erreicht, nimmt das Ausgangssigna! des EXKLUSIV ODER-Gliedes 152 und des ODER-Gliedes 154 den niedrigeren Signalpegel an. Dadurch wird derTransistor 160 abgeschaltet, und die Spannung am Eingang des Verstärkers 164 fällt, wie durch die Stufe s3 der Kurvenform 171 angedeutet ist, und wird gleich der Spannung s 1, die durch den Transistor 144 bestimmt ist. Diese Spannung bewirkt, daß der Strahl der Kathodenstrahlröhre 111 nur die halbe Maximalbreite hat, wie bf\ F'in Fig.4 dargestellt ist. Wenn die Sägezahnspannung 140 den Wert der Spannung am Knotenpunkt /4 erreicht, schalten der Komparator 136 und das EXKLUSIV-ODER-Glied 142 auf den unteren Spannungspegel um, schalten den Transistor 144 ab und vermindern die Spannung am Eingang des Verstärkers 164 auf 0, wie durch die Stufe s4 der Kurvenform 171 dargestellt ist. Der Elektronenstrahl ist jetzt unterbrochen, wie bei Win
45
60 65
Fig.4 dargestellt ist. Somit erzeugen die gerade beschriebenen Schaltungen einen zweiten Satz von Steuersignalen 5 3 und 5 4 entsprechend einem zweiten Paar von Abtastsignalen an den Punkten P-2 und PA, welche die Breite des Lichtstrahls längs einer Bahn, beispielsweise der Bahn 106 in Fig.4, innerhalb eines Amplitudenbereichs vermindern, der durch das zweite Paar von Abtastsignalen definiert ist.
Falls ein Abschnitt der gerade reproduzierten Kurvenform horizontal ist und die Bahnen von Fig.4 in der gleichen Amplitude schneidet, wären die Werte der Abtastsignale an den Punkten P-3, P-2 und PA die gleichen, so daß die den invertierenden Eingängen der Komparatoren 130,132,134 und 136 zugeführten Spannungen den gleichen Wert hätten. Wenn die den nicht invertierenden Eingängen zugeführte Sägezahnspannung 140 diesen Wert erreicht, schalten alle Komparatoren gleichzeitig auf den höheren Spannungspegel um. Wenn dieses
ίο erfolgt, ändern weder das EXKLUSIV-ODER-Glied 142 noch das EXKLUSIV-ODER-Glied 152 den Schaltzustand, so daß der Elektronenstrahl niemals bei einem Punkt eingeschaltet wird, wenn er eine maximale Breite g haben sollte. Der Strahl wird in diesem Fall durch den Betrieb des ODER-Gliedes 166 eingeschaltet. Wenn der — erste von dessen Eingängen den höheren Signalpegel annimmt, so wird die entstehende ansteigende Signalflanke durch den Kondensator 168 und den Widerstand 156 differenziert und bildet einen kurzen Impuls 169 am Widerstand 156, der bewirkt, daß das ODER-Glied 154 zu dem höheren Signalpegel umschaltet und den Strahl der Kathodenstrahlröhre 111 einschaltet
Selbstverständlich kann die Anzahl der Schritte bei den Sätzen von Steuersignalen erhöht werden, indem mehr Widerstände zwischen dem Ausgang der Umsetzer verwendet werden und mehr Komparato. en und EXKLUSIV-ODER-Glieder vorgesehen werden und/oder die Anzahl der für jede Kurvenforni verwendeten Abtastpunkte erhöht wird. Falls genügend Stufen verwendet werden, könnte das erzeugte Muster praktisch das gleiche sein wie das vorher beschriebene P-hombenmuster.
Das vierstufige Vierpunktmuster
In F i g. 6 ist eine Vielzahl paralleler Bahnen durch unterbrochene Linien 180,182,184,186,188,190,192 und 194 dargestellt, die sich von einer Basislinie 196 nach oben erstrecken. Eine Kurvenform 198, weiche die Bahnen 180,182,184 und 186 an den Punkten PA, P-3, P-2 und PA schneidet, wird durch Lichtmuster 186', 188' und 190' dargestellt, die sich längs der Bahnen 186,188 bzw. 190 erstrecken. Die Breite des schraffierten Musters 188' wird in vier gleichen Schritten von 0 bis zu einem Maximum innerhalb eines Amplitudenbereichs erhöht, der durch die Punkte PA und P-3 definiert ist. Für den durch die Punkte P-3 und P-2 definierten Amplitudenbercich bleibt die Breite auf einem Maximalwert, der vorzugsweise gleich dem doppelten Wert des Abstands zwischen benachbarten parallelen Bahnen ist, und innerhalb eines Amplitudenbereichs, der durch die Punkte P-2 und P-I definiert ist, nimmt die Breite des Musters vom Maximalwert auf 0 in vier gleichen Stufen ab. Die Muster 186' und 190' sind gleichartig, so daß eine gewisse Überlappung stattfindet.
Schaltungsanordnung unter Verwendung eines vierstufigen Vierpunktmusters
Falls die Anzeigeeinrichtung eine Kathodenstrahlröhre mit Rasterlinien enthält, die mit den Bahnen 180 bis 194 in F i g. 6 zusammenfallen, kann das gezeigte Muster gebildet werden, indem die Breite des Elektronen-Strahls gesteuert wird, wenn dieser entlang jeder Rasterlinie gemäß dem Ort der Punkte P-4, P-3, P-2 und P-I abtastet, bei dem die darzustellende Kurvenforni die vier vorherigen Rasterlinien schneidet. Bei dem System gemäß Fig.7 werden die Digitalsignale am Ausgang einer Quelle 200 einer Verarbeitungseinrichtung 202 für Abtastsignale zugeführt, wobei es sich um einen »Helligkeitsabtast-Schaltkreis« handeln kann, wie er in Verbindung mit F i g. 2 beschrieben wurde. Das Ausgangssignal von der Verarbeitungseinrichtung wird einem Schieberegister 204 mit vier Abschnitten 206, 208, 210 und 212 zugeführt, die das Digitalwort bei jedem Impuls weiterschalten, der ihren Takteingängen von einem Taktgeber 214 zugeführt wird. Nachdem das Schieberegister geladen worden ist, sind die Digitalwörter an den Ausgängen der Schieberegisterabschnitte 206, 208, 210 und 212 eine Gruppe von Abtastsignalen, welche jeweils die Amplituden der darzustellenden Kurvenform an den letzten vier aufeinanderfolgenden Bahnen darstellen, wie an den Punkten P-4, P-3, P-2 und P-I in F i g. 6 gezeigt
so ist. Diese Abtastsignale werden den entsprechenden Eingängen von D/A-Umsetzern 216, 21&, 220 und 222 zugeführt, die Spannungen mit entsprechenden Amplituden erzeugen. Diese Spannungen können auch als eine Gruppe von Signalen aufgefaßt werden, welche gleichzeitig jeweils die Amplitude der an vier aufeinanderfolgenden Rasterlinien darzustellenden Kurvenform darstellen.
Es sind vier gleiche Widerstände R 1, R2, R3 und R 4 in der genannten Reihenfolge in Reihe verbunden zwischen die Ausgänge der D/A-Umsetzer 216 und 218geschaltet und die Knotenpunkte/1,72, J3 bzw./4 mit den invertierenden Eingängen von Spannungskomparatoren Q, H, Tund ^verbunden. Vier gleiche Widerstände R Y. R2', R 3' und R 4' sind in der genannten Reihenfolge zwischen den Ausgängen der D/A-Umsetzer 222 und 220 in Reihe geschaltet, und die Knotenpunkte JY, /2', /3' bzw. /4' sind jeweils mit den invertierenden Eingängen der Spannungskomparatoren Q'. H'. T'und F'verbunden. Ein schneller oder Zeilenablenkgenerator 224, der von Impulsen vom Taktgeber 214 synchronisiert ist, liefert eine Sägezahnspannung 226 mit der Zeilenfrequenz an die nichtinvertierenden Eingänge aller Spannungskomparatoren.
Die folgenden Logikschaltkreise ergeben ein Satz von Steuersignalen für die Elektronenstrahlbreite und dienen zur Vergrößerung der Breite des Elektronenstrahls in einer Kathodenstrahlröhre 227 entsprechend einem der Paare von Abtastsignalen P-4 und P-3 oder P-2 und PA, wenn der Strahl längs einer Bahn abtastet.
Auch wird ein Satz von Steuersignalen zur Abnahme der Breite des Elektronenstrahls erzeugt entsprechend dem anderen Paar von Abtastsignalen, wenn der Strahl weiter längs der Bahn abtastet. Die Ausgangssignale der Komparatoren Q und Q' werden den entsprechenden Eingängen des EXKLUSIV-ODER-Gliedes 228 zugeführt. Die Ausgangssignale der Komparatoren H und H' werden den entsprechenden Eingängen des EXKLUSIV-
ODER-Gliedes 230 zugeführt Die Ausgangssignale der Komparatoren Tund T werden den entsprechenden Eingängen des EXKLUSIV-ODER-GIiedes 232 zugeführt, und die Ausgangssignale der Komparatoren Fund F' werden den entsprechenden Eingängen des EXKLUSIV-ODER-Gliedes 234 und den Eingängen des ODER-Gliedes 262 zugeführt Der offene Kollektorausgang des EXKLUSIV-ODER-Gliedes 228 ist mit der Basis eines Transistors 236 und dem Abgriff eines Potentiometers 238 verbunden. Der Emitter des Transistors 236 ist über einen Emitterlastwiderstand 240 mit einem Punkt mit negativem Potential V— verbunden und schaltet den Elektronenstrahl in der Kathodenstrahlröhre 227 ab, wenn dieses Potential dessen Steuergitter 242 über einen Verstärker 244 zugeführt wird. Der offene Kollektor des EXKLUSIV-ODER-Gliedes 230 ist mit der Basis eines Transistors 246 und dem Abgriff eines Potentiometers 248 verbunden. Der Emitter des Transistors 246 ist mit dem Widerstand 240 verbunden. Der offene Kollektor des EXKLUSIV-ODER-Güedes 232 ist mit der Basis eines Transistors 250 und mit dem Abgriff eines Potentiometers 252 verbunden. Der Emitter des Transistors 250 ist mit dem Widerstand 240 verbunden. Der Ausgang des EXKLUSrV-ODER.-Gliedes 234 ist mit einem Eingang eines ODER-Gliedes 254 verbunden, der andere Eingang des ODER-Gliedes 254 ist über einen Widerstand 256 mit Masse und über einen Kondensator 264 mit dem Ausgang des ODER-Gliedes 262 verbunden. Der offene Kollektor des ODER-Gliedes 254 ist mit der Basis eines Transistors 258 und einem Punkt mit positivem Potential über einen Widerstand 260 verbunden. Der Emitter des Transistor 258 ist mit dem Widerstand 240 verbunden.
Die Ablenkung des Elektronenstrahls der Kathodenstrahlröhre 227 mit der Linienfrequenz wird erreicht, indem das Sägezahnsignal 226 am Ausgang des für die Schnellablenkung verwendeten Generators 224 einer Ablenkeinrichtung 266 über einen Verstärker 268 zugeführt wird. Die Rasterablenkung des Strahls wird erhalten, indem die Impulse vom Taktgeber 214 einem Frequenzteiler 270 zugeführt werden und ein Generator 272 für die langsame Ablenkung mit den Impulsen niedriger Frequenz vom Teiler 270 synchronisiert wird. Der Ausgang des Generators 272 ist mit der Ablenkschaltung 266 über einen Verstärker 274 verbunden.
Betriebsweise der Schaltungsanordnung gemäß F i g. 7
Im folgenden wird erläutert, wie mittels der Schaltungsanordnung gemäß Fig.7 das Muster 188' in Fig. 6 gebildet wird. Innerhalb eines durch dif Punkte P-4 und P-3 definierten Amplitudenbereichs wird die Breite des Musters von 0 in Schritten von 25% erhöht, wie durch die Buchstaben Q', H', Tund F angedeutet ist. Innerhalb eines Amplitudenbereichs, der durch die Punkte P-3 und P-2 definiert ist, behält das Muster seine volle Breite. Innerhalb eines Amplitudenbereichs, der durch die Punkte P-2 und P-X definiert ist, wird die Breite des Musters
o- η/Λ
I Irl r
-*J rU V<1 IllVUllgU t- gg
entspricht den Ampl.-uden der Signale an den Punkten PA, P-2, P-3 und P-4, so daß die Spannungen an den Schaltungsknoten /1, /2, /3, /4, J4', J V, JT bzw. /1' den Amplituden von Q, H1T. F, F', T. Wund ζ)'in F i g. 6 entsprechen.
Zum Beginn einer Rasterlinie ist der v-'ert der Sägezahnspannung 226 0, und alle logischen Schaltvorrichtungen haben den unteren Signalpegei. Wenn die Sägezahnspannung 226 einen Wert hat, der demjenigen am Knc-tenpunkt JV entspricht, schaltet der Spanr.ur.gskornparator Q' auf einer, höheren Signalpege! um und bewirkt, daß das Ausgangssignal des EXKLUSIV-ODER-Gliedes 228 sich auf einen Wert erhöht, der durch die Spannung vom Potentiometer 238 bestimmt ist. Die Spannung wird derart eingestellt, daß der Transistor 236 ein Signal erzeugt, das durch die Stufe si einer Kurvenform 276 angezeigt ist. Wenn die Sägezahiist)annu g nacheinander den Spannungen an den Knotenpunkten /2' und /3' entspricht, schalten die Komparatoren H' und T nacheinander auf dem höheren Signalpegel um und bewirken, daß die offenen Kollektorausgänge der EXKLUSIV-ODER-Glieder 230 und 232 die Potentiale annehmen, welche durch die Einstellungen der Potentiometer 248 und 252 bestimmt sind. Diese Potentiale bewirken, daß ihre entsprechenden Emitteranschlüsse auf die Spannungswerte steigen, die durch die Signale s2 und s3 der Kurvenform 276 angegeben sind. Wenn die Sägezahnspannung 226 auf den Wert der Spannung am Knotenpunkt /4' ansteigt, schaltet der Spannungskomparator F' auf den höheren Spannungspegel um und bewirkt, daß das EXKLUSIV-ODER-Glied 234 auf den höheren Signalpegel umschaltet und das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 254 auf einen Spannungswert ansteigt, der durch die Spannung + VB am oberen Ende des Widerstands 260 bestimmt ist. Durch diese Spannung tritt am Emitter des Transistors 258 eine Spannung puf, die durch das Signal s4 der Kurvenform 276 angezeigt ist. Die Signale 5 1, 5 2, 5 3 und 5 4 bewirken, daß der Elektronenstrahl der Kathodenstrahlröhre 227 25%, 50%, 75% bzw. 100% der Maximalbreite hat. Dieser Satz von Signalen bewirkt, daß die Breite des Strahls innerhalb eines Amplitudenbereichs zunimmt, der durch ein Paar vun Abtastsignalen bestimmt ist, wobei es sich in diesem speziellen Beispiel um die Abtastsignale an den Punkten P-4 und P-3 handelt. Wenn die Sägezahnspannung 226 nacheinander auf Spannungswerte an den Knotenpunkten /4, /3, /2 und /1 ansteigt, schalten die Spannungskomparatoren F, T, H bzw. Q auf einen höheren Signalpegel um und bewirken, daß die EXKLUSIV-ODER-Glieder 228,230,232 und das ODER-Glied 254 auf den unteren Signalpegel umschalten und Signale s 4, 5 3, s 2 und s 1 der Kurvenform 276 erzeugen. Dieser Satz von Signalen bewirkt, daß die Strahlbreite innerhalb eines Amplituder.bereichs abnimmt, der durch ein Paar von Abtastsignalen bestimmt ist, wobei es sich im vorliegenden Beispiel um die Abtastsignale an den Punkten P-2 und P-I handelt.
Das ODER-Glied 262 arbeitet zusammen mit dem Kondensator 264 und dem Widerstand 256 und erzeugt einen Impuls 265, der eine minimale Impulsbreite am Ausgang des ODER-Gliedes 254 ergibt, wann immer die beiden mittleren Punkte die gleiche Amplitude aufweisen.
Es versteht sich, daß die Anzahl der Stufen erhöht werden könnte, indem die Anzahl der Widerstände erhöht wird, welche zwischen den Ausgängen des Paares von D/A-Umsetzern 216 und 218 und dem Paar von D/A-Umsetzern 220 und 222 vorgesehen sind. Die Anzahl der Spannungskomparatoren würde ebenfalls vergrößert, ebenso wie die Anzahl der EXKLUSIV-ODER-Glieder.
15
Bevorzugte Ausführungsform unter Verwendung eines vierstufigen Vierpunktmusters
Wenn die darzustellende Kurvenform innerhalb von vier Bahnen eine Richtungsumkehr aufweist, so daß eine Überlappung zwischen den durch die Amplituden der Punkte PA und P-3 definierten Bereichen mit dem durch die Amplituden der Punkte P-2 und PA definierten Bereichen erfolgt wird es möglich, daß in der im übrigen kontinuierlichen Linie in der durch die Schaltung gemäß F i g. 7 erzeugten Anzeige Zwischenräume auftreten.
Bei dem System gemäß F i g. 8 werden jedoch im allgemeinen keine Zwischenräume erzeugt Die meisten der Bauteile entsprechen denjenigen von F i g. 7 und sind mit den gleichen Buchstaben bzw. Ziffern bezeichnet Der Unterschied besteht darin, daß zwei EXKLUSIV-ODER-Glieder, deren Ausgänge mit den Eingängen eines ODER-G.'iedes verbunden sind, statt der EXKLUSIV-ODER-Glieder 228, 230 und 232 in Fig.7 verwendet werden. Somit sind die Ausgänge eines Paares von EXKLUSIV-ODER-Gliedem 278 bzw. 280 mit den Eingängen eines ODER-Gliedes 282 verbunden, dessen Ausgang mil der Basis des Transistors 236 verbunden ist Die Ausgänge eines Paares von EXKLUSIV-ODER-Gliedern 284 bzw. 286 sind mit den Eingängen eine; ODER-Gliedes 288 verbunden, dessen Ausgang mit der Basis des Transistors 246 verbunden ist Die Ausgänge eines Paares von EXKLUSIV-ODER-Gliedem 290 bzw. 292 sind mit den Eingängen eines ODER-Gliedes 294 verbunden, dessen Ausgang mit der Basis des Transistors 250 verbunden ist. Die folgende Tabelle zeigt die Komparatoren, welche jeweils mit den Eingängen der verschiedenen EXKLUSI V-ODER-GIieder verbunden sind:
20
EXKLUSIV-ODER-Glied
27Si 280 284 286 290 292 234 262
50
55
60
65
Komparatoren, mit denen die EXKLUS :V-ODER-Eingänge FQ' F'Q FH' F'H FT' ϊ T FF' F'F verbunden sind
Betriebsweise der Anordnung gemäß F i g. 8
Bei der Anzeige einer geneigten Linie, beispielsweise der Linie 198 in F i g. 6, arbeitet die Anordnung gemäß F i g. 8 ähnlich wie diejenige gemäß F i g. 7. Wenn beispielsweise der Komparator Q' den Schaltzustand ändert, schaltet das ODER-Glied 282 auf den höheren Spannungspegel um und erzeugt die Stufe 5 Y in der Darstellung 296. Das ODER-Glied 2S2 bleibt auf dem höheren Signalpegel, bis der Komparator Q umschaltet Zu diesem Zeitpunkt schaltet der Komparator auf den unteren Signalpegel um und bildet die Stufe 51. Die Tatsache, daß sie mit den Eingängen der EXKLUSIV-ODER-Giieder 278 und 280 verbundenen Komparatoren Fund F'in der Zwischenzeit den Schaltzustand geändert haben, hat keine Auswirkung, da das ODER-Glied 282 auf dem höheren Schaltungspegel bleibt, solange wie die beiden Eingänge zum EXKLUSIV-ODER-Glied 278 oder die beiden Eingänge zum EXKLLJS! V-ODER-Giied 280 nicht gleich sind. Somit steigt die Sägezahnspannung 226 an und die ODER-Glieder 282. 288. 290 und 294 schalten um auf den höheren Signalpegel und erzeugen die Spannungstufen si',s2',s3' und s4', welche einen Satz von Steuersignalen bilden, die entsprechend einem Paar von Abtastsignalen erzeugt werden, welche die Amplituden des Paares von Schnittpunkten PA und P-3 darstellen. Dieser Satz von Steuersignalen kann dazu verwendet v/erden, um nacheinander die Breite des Lichtkontrastn.dsters längs der gegebenen Richtung innerhalb eines Amplitudenbereichs zu erhöhen, der durch die Amplituden definiert ist, weiche durch das Paar von A'otas·' ;ignalen dargestellt werden.
Bei der Schaltung gemäß F i g. 7 besieht die Möglichkeit, daß ein Zwischenraum zwischen dem Amplitudenbereich auftritt, in welchem die Komparatoren Q und Q'auf den höheren Signalpegel umschalten, um die Stufen 5 i und s Γ zu erzeugen, und demjenigen Amplitudenbereich, in welchem die Komparatoren H und H' auf den höheren Schaltpegel umschalten, um die Stufen s2 und s2' zu erzeugen. Falls das erfolgt, hat der Strahl die Breite 0 in dem Zwischenraum zwischen den Bereichen und erzeugt einen Zwischenraum in der angezeigten Kurvenform. Bei der Schaltung gemäß F i g. 8 bewirken die Änderungen des Schaltzustandes eines der Komparatoren Q und Q', daß der Strahl eine Stufe s 1' erzeugt und damit die Breite des Strahls auf 25% des maximalen Wertes erhöht, aber die Änderung des Schaltzustandes des anderen Komparators erzeugt keine Stufe 51 und erniedrigt nicht die Breite des Strahls bis auf den Wert 0, falls nicht beide Komparatoren F und F' den Schaltzustand geändert haben. Somit wird kein Zwischenraum in den Abschnitten des Bereichs zwischen den Punkten PA bis P-3 erzeugt, welcher den Bereich zwischen den Punkten P-2 bis P-I überlappt.
Digitalisierte Schaltungen gemäß F i g. 7 und 8
F i g. 9 erläutert die Verwendung von Digitalschaltungen, um die Eingangssignale an die Logikschaltkreise von F i g. 7 oder F i g. 8 weiterzi'leiten. Die Signale über die darzustellende Kurvenform werden von einer Signalquelle 300 an eine Einrichtung 302 zur Verarbeitung der Abtastwerte weitergeleitet, und deren Ausgangssignai wird einem Prozessor 304 zugeführt. Die die Abtastwerte verarbeitende Einrichtung 302 und der Prozessor 304 sind mit Impulsen der Zeilenabtastfrequenz synchronisiert, die von einem Frequenzteiler 306 geliefert werden, der mit einem Taktgeber 308 verbunden ist. Nachdem dem Prozessor 304 Abtastsignaie zugeführt werden sind, welche die Amplitude der gerade dargestellten Kurvenform bei vier aufeinanderfolgenden Rast'jrlinien darstellen, beispielsweise die Amplituden der Punkte PA, P-3, P-2 und P-I in Fig.S, berechnet der Prozessor die Amplitudenwerte, bei denen die verschiedenen Stufen in dem Muster vorkommen. In diesem speziellen Ausführungsbeispiet werden die diesen Amplituden entsprechenden Digitalwortar einem Schieberegister 310 vom Ausgang des Prozessors in der Reihenfolge Q', H', T, F', Q, H, T und F derart zugeführt, daß sie in dieser Reihenfolge an den Ausgängen der Schieberegisterabschnätte 312,314,316,318,320,322,324 und 326 auftreten.
Diese Ausgänge sind jeweils verbunden mit den B-Eingängen von digitalen Betragskomparatoren 328,330,332, 334,335,338,340 und 342. Die Berechnungen für eine Linie können während der vorhergehenden Linie erfolgen und in das Schieberegister während der Austastperiode eingegeben werden, und zwar gerade vor den Werten für die Zeile, in welcher sie zu verwenden sind. Die erforderliche Verschiebung der Information in den Schieberegisterabschniiten wird durch Impulse vom Prozessor 304 gesteuert.
Ein durch Impulse vom Taktgeber 308 getriebener Zähler 346 liefert Digitalwörter, die verschiedenen ansteigenden Amplituden in einer wiederholten Folge entsprechen, an Λ-Eingänge der Komparatoren 328 bis 342. Jede Signalfolge tritt während einer Linienabtastung auf, und die Anzahl der digitalen Wörter in einer Linie hängt von der Zahl ab, durch welche der Teiler 306 teilt, weil dessen Ausgang den schnellen oder Zeilenrampengenerator 348 synchronisiert, welcher die Zeilenablenkgeschwindigkeit der nicht dargestellten Kathodenstrahlröhre steuert. Zwischen dem Frequenzteiler 306 und einem langsamen oder Rasterrampengenerator 352 ist ein Frequenzteiler 350 vei Landen, der die Rasterablenkung der Kathodenstrahlröhre steuert. Wenn das dem Eingang A von einem der Komparatoren 328 bis 342 zugeführte Digitalv/ort eine Amplitude darstellt, die gleich oder größer als die Amplitude ist, die durch das dem ß-Eingang von einem der Abschnitte des Schieberegisters 310 zugeführten Digitalwort ist, schaltet der Komparator auf den höheren Signalpegel um. Falls daher die Ausgänge der Betragskomparatoren für die Punkte Q', H', T, F'. Q, H, T und F anstelle der Ausgänge der Komparatoren in F i g. 7 und 8 verwendet werden, die in der gleichen Weise bezeichnet sind, arbeitet das System der F i g. 7 und 8 wie vorher erläutert wurde.
Fig. 10 zeigt DigitsischaUungeiJ, welche das Qpgpn^türk j\\ den Analogschaltungen gemäß F i g. 7 und 8 sind und Signale ableiten, welche die Logikschaltkreise darüber informieren, wann der Elektronenstrahl in der Kathodenstrahlröhre die Amplituden erreicht hat, die den Punkten Q, H. T, F, F'. T'. H' und Q' entsprechen, welche erforderlich sind, um die vierstufigen Muster gemäß F i g. 6 zu bilden.
Die Signale über die darzustellende Kurvenform werden von einer Quelle 354 einem Prozessor 356 zugeführt, der demjenigen in F i g. 7 und 8 entspricht, und dessen Ausgangssignal wird einem Schieberegister 358 zugeführt, weiches vier Abschnitte 360,362,364 und 366 hat. Die Synchronisierimpulse mit der Rasterzeilenfrequenz für die Schieberegisterabschnitte, den Prozessor 356, einen schnellen Rampenablenkgenerator 368 und einen Teiler 370, der Synchronisierimpulse an einen langsamen Rampenablenkgenerator 372 abgibt, werden von einem Frequenzteiler 374 geliefert, der durch einen Taktgeber 376 gespeist wird.
Die Eingänge eines digitalen Mittelwertbildners 378 sind mit den Ausgängen der Schieberegisterabschnitte 360 und 362 derart verbunden, daß ein digitales Signal erzeugt wird, welches die halbe Amplitude //zwischen den Amplituden bei den Punkten P-I und P-2 erzeugt. Am Ausgang eines digitalen Mittelwertbildners 380 wird ein digitales Signal abgeleitet, welches die Viertelamplitude Q bildet, indem die Eingänge des Mittelwertbildners mit dem Ausgang des Schieberegisterabschnitts 360 und dem Ausgang des Mittelwertbildners 378 verbunden werden. Ein digitales Signal, welches die Dreiviertelamplitude Tdarstellt, wird am Ausgang eines Mittelwertbildners 382 abgeleitet, indem dessen Eingänge mit dem Ausgang des Schieberegisterabschnitts 362 und dem Ausgang des Mittelwertbildners 378 verbunden werden. Ein digitales Signal F, welches die volle Amplitudendifferenz zwischen F-I und F-2 darstellt, wird direkt vom Ausgang des Schieberegisterabschnitts 362 erhalten, wo das die Amplitude von F-2 darstellende Signal auftritt Signale, welche die Amplituden der Punkte F', T, /-/'und ζ)'darstellen, werden in ähnlicher Weise abgeleitet. Der Ausgang des Schieberegisterabschnitts 364 stellt die Amplitude F'dar. Das die halbe Amplitude //'zwischen den Amplituden von F-3 und F-4 darstellende Signal wird durch einen digitalen Mittelwertbildner 384 abgeleitet, dessen Eingänge mit den Ausgängen der Schieberegisterabschnitte 364 und 366 verbunden sind. Das die Dreiviertelamplitude T'zwischen F-4 und F-3 darstellende Signal wird am Ausgang eines digitalen Mittelwertbildners 386 abgeleitet, dessen Eingänge verbunden sind mit den Ausgängen des Schieberegisterabschnitts 364 und dem Ausgang des Mittelwertbildners 384. Das die Viertelamplitude Q'zwischen F-4 und F-3 darstellende Signal wird am Ausgang eines digitalen Mittelwertbildners 388 abgeleitet, dessen Ausgänge mit dem Ausgang des Schieberegisterabschnitts 366 und dem Ausgang des digitalen Mittelwertbildners 384 verbunden sind.
Die Ausgänge der digitalen Mittelwertbildner 380,378 und 382, des Schieberegisterabschnitts 362, des Schieberegisterabschnitts 364 und der digitalen Mittelwertbildner 386, 384 bzw. 388 werden den ß-Eingängen von Komparatoren 390,392,394,396,398,400,402 und 404 zugeführt. Der Ausgang eines Zählers 406, der durch den Taktgeber 376 gespek; wird, ist mit den Α-Eingängen der Komparatoren verbunden. Während jeder Zeilenabtastung gibt der Zähler 406 eine Reihe von Digitalwörtern ab, welche aufeinanderfolgend größere Amplitudenwerte darstellen. Wenn die Amplitude denjenigen Wert übersteigt, welcher durch ein Digitalwort dargestellt ist, das dem ß-Eingang eines digitalen Komparators zugeführt wird, so schaltet dieser um auf den höheren Signalpegel, so daß die Ausgangssignale der Betrags-Komparatoren 390 bis 404 eingesetzt werden können anstelle der Ausgänge der Komparatoren Q, H. T, F, F'. T, //'und Q'in F i g. 7 und 8.
Schaltungsanordnung, bei welcher die Rasterlinien nicht mit den Bahnen zusammenfallen
In der bisher erläuterten Vorrichtung fielen die Rasterlinien auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre zusammen mit den parallelen, voneinander im Abstand befindlichen Bahnen, längs derer Licht ausgesendet wird, so daß die rhombischen Lichtkontrastmuster gemäß F i g. 1, die zweistufigen Lichtkontrastmuster gemäß F i g. 4 und die vierstufigen Lichtkontrastmuster gemäß F ig. 6 gebildet wurden, indem die Breite des Elektronenstrahls moduliert wurde bei dessen Abtastung längs jeder Rasterlinie innerhalb der Bereiche, die durch die Amplituden definiert wurden, bei denen die dargestellte Kurvenform vorherige Rasterlinien schneidet. Gemäß F i g. H werden Muster auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre gebildet, bei denen die Rasterlinien die parallelen Bahnen schneiden statt mit diesen zusammenzufallen.
Bei der Anordnung gemäß F i g. 11 wird das Signal über die darzustellende Kurvenform von einer Signalquelle I
10
20
30
35
40
45
50
410 dem Eingang eines A/D .-Umsetzers 412 zugeführt, der periodisch die Amplitude der Kurvenform abtastel und die Digitalwörter, welche die Amplitude jedes Abtastwertes darstellen, werden einem Rechner 414 zugeführt. Nachdem jedes digitale Abtastwort empfangen worden ist, berechnet der Rechner 414 aus diesem und den vorhergehenden Abtastwörtern die Breite, welche das Lichtabtastmuster aufweisen muß, an den Schnittstellen einer Bahn mit den Rasterlinien, die zwischen der tiefsten und der höchsten durch die Abtastwerte dargestellten Amplitude auftreten. Wenn sieben verschiedene Breiten (und ein Abschaltsignal) verwendet werden sollen, gibt der Rechner ein aus drei Bits bestehendes Datenwort ab, welches die Breite bei jeder Schnittstelle darstellt, ijdes dieser Datenwörter wird bei Speicherstellen in dem Speicher 416 abgespeichert, welche den Anzeige-Schnittpunkten entsprechen. Die gespeicherten Datenwörter werden nacheinander unter der Steuerung eines Rastergenerators 418 aus dem Speicher 416 ausgelesen und einem D/A-Umsetzer 420 zugeführt. Dessen Ausgangsspannung wird einer Steuerelektrode für die Strahlbreite, beispielsweise einem Steuergitter 422 einer Kathodenstrahlröhre 424, zugeführt. Der die Rasterzeit bestimmende Generator 418 steuert auch eine Ablenkschaltung 426, welche Ablenkspulen 427 für die Kathodenstrahlröhre 424 derart speist, daß dessen Elektronenstrahl ein Raster aus parallelen Linien 428 synchron mit der Ablesung von Datenwörtern in den Speicherstellen längs entsprechender paralleler Linien 430 des Speichers 416 abtastet. Die Datenwörter in jeder Zeile des Speichers befinden sich an den Schnittstellen der vertikalen unterbrochenen Linien 432, welche den vertikalen unterbrochenen Linien 434 auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre 424 entsprechen. Beim Auslesen jedes Datenwortes aus dem Speicher 416 hat die Spannung am Ausgang des D/A-Umsetzers 420 einen durch dieses Däiciiwort bestimmten Wert. Somit besteht das Ausgangssigna! de* D/A-Umsetzers 420 aus einer Reihe von Impulsen mit verschiedenen Amplitudenwerten, von denen jeder an einem Schnittpunkt des Elektronenstrahls in der Kathodenstrahlröhre 424 mit den vertikalen unterbrochenen Linien 434 auftritt. Die Breite des Elektronenstrahls an jedem Schnittpunkt hängt von der Amplitude des zu diesem Zeitpunkt auftretenden Impulses ab. Die unterbrochenen Linien 434 sind die parallelen Bahnen, längs welcher der Lichtkontrast zu erreichen ist, um die speziellen zu verwendenden Muster zu erzeugen. Die Orte dieser Bahnen werden bestimmt durch den Ort der Digitaiwörter im Speicher 416 und nicht durch die Orte der Rasterlinien. Der Rechner 414 liefert Impulse ar> den A/D .-Umformer 412 zur Steuerung der Abtastgeschwindigkeit und an den Rastergenerator 418 zu dessen Synchronisation.
Betriebsweise der Schallungsanordnung gemäß F i g. 11
Obgleich das System von F i g. 11 zur Bildung von Lichtkontrastmustern jeder Gestalt gebildet werden kann, wird es erläutert in Verbindung mit rhombischen Mustern und unter Bezugnahme auf F i g. 11A, aus welcher die Orte von einigen Bahnen 434 und einige der Rasterlinien 428 auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre 424 hervorgehen. Der Elektronenstrahl tastet die Linien 428 nacheinander in einer Richtung ab, die durch die Pfeile dargestellt ist. Er wird eingeschaltet während der Dauer der Impulse vom D/A-Umsetzer 420 und zwar gerade bevor er die Bahn 434 erreicht, bis zu einem Zeitpunkt danach, und die Einstellung erfolgt auf irgendeine Intensität und somit auf irgendeine Breite, die durch die Amplitude der Impulse bestimmt ist und durch den Durchmesser der Kreise angedeutet ist. Das Rhombenmuster Di wird längs einer Bahn P\ gebildet durch proportionale Erhöhung des Strahldurchmessers an den Schnittpunkten der Bahn ρ mit den Rasterlinien zwischen den Punkten Pi-3 und Pr2, und indem proportional der Strahldurchmesser am Schnittpunkt dieser Bahn Pt mit den Rasterlinien zwischen den Punkten f|-2 und PxA verringert wird. Das schraffierte Rhombenmuster D2 wird längs der nächsten Bahn p2 gebildet, indem proportional der Strahldurchmesser an den Schnittpunkten der Bahn p2 und den Rasterlinien zwischen den Punkten (P2-3) und (P2-2) erhöht und proportional der Strahldurchmesser an den Schnittstellen der Bahn p2 mit den Rasterlinien zwischen den Punkten (P2-2) und (TVl) erniedrigt wird. In ähnlicher Weise wird das Rhombenmuster Di längs der Bahn pz gebildet, indem proportional der Strahldurchmesser an den Schnittpunkten der Bahn p3 und der Rasterlinien zwischen den Punkten /V3 und P1-I erhöht und proportional der Strahldurchmesser am Schnittpunkt der Bahn pi mit den Rasterlinien zwischen den Punkten Py2 und P3-I erniedrigt wird.
Hierzu 10 Blatt Zeichnungen
55
60

Claims (8)

  1. Patentansprüche:
    L Raster-Anzeigevorrichtung mit einer Sichtfläche, auf der zur Darstellung einer Kurve flächige Lichtmuster entlang paralleler Bahnen erzeugt werden, wobei die Bahnen sich in einer ersten Richtung erstrecken und in einer zweiten Richtung einen Abstand voneinander besitzen, mit einer ersten Einrichtung zum Erzeugen dieser Lichtmuster entlang Teilstrecken dieser Bahnen und mit einer Moduliereinrichtung, die zum Erzielen einer glatt erscheinenden Darstellung der Kurve einen sichtbaren Parameter dieser Lichtmuster bei deren Erzeugung in Bahnrichtung moduliert, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzeugen eines bei beliebigem Kurvenverlauf glatt erscheinenden Kurvenrandes die Breite jedes der Lichtmuster (18', 20') entlang seiner zugeordneten Bahn (18,20) durch die Moduliereinrichtung dem Kurvenverlauf (10) angepaßt zwischen Null und einer Maximalbreite moduliert wird, wozu
    — eine Abtasteinrichtung (42) vorgesehen ist, die aufeinanderfolgend Abtastsignale erzeugt, von denen jedes einen von wenigstens drei Schnittpunkten (P-I, P-2, P-3) eines durch ein Lichtmuster (18') darzustellenden Kurvenstücks mit zueinander benachbarten Bahnen bestimmt, weiterhin
    — eine erste Steuereinrichtung (44,52,67) vorgesehen ist, die aus einem ersten Paar dieser Abtastsignale ein erstes Steuersignal erzeugt zur Erhöhung der Breite dieses Lichtmusters (18', 20') entlang einer ersten Bahnteilstrecke, die von den Bahnpositionen abhängig ist, welche die durch das erste Paar von Abtastsignalen bestimmten Schnittpunkte (P-3, P-2) einnehmen, sowie
    — eine zweite Steuereinrichtung (44,52,73) vorgesehen ist, die aus einem zweiten Paar dieser Abtastsignale an zweites Steuersignal erzeugt zur Verringerung der Breite dieses Lichtmusters (18', 20') entlang einer zweiten Bahnteilstrecke, die von den Bahnpositionen abhängig ist, weiche die durch das zweite Paar von Abtastsignalen bestimmten Schnittpunkte (P-2, P-I) einnehmen.
  2. 2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Steuereinrichtung (44,52,
    67) und die zweite Steuereinrichtung (44,52,73) Steuersignale erzeugen, welche die Breite des Lichtmusters stetig ändern.
  3. 3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Steuereinrichtung und die zweite Steuereinrichtung Steuersignale erzeugen, weiche die Breite des Lichtmusters stufenweise ändern (F i g. 5, F i g. 7).
  4. 4. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Darstellung des zeitlichen Verlaufs eines Signals als .vurvenform, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Abtasteinrichtung (4Γ.) die Abtastsignale aus dem darzustellenden Signal gewinnt, und
    daß die Abtastsignale rte Amplitude des Signals zu aufeinanderfolgenden Zeitpunkten darstellen.
  5. 5. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Steuereinrichtung (44,52,
    67) das erste Steuersignal aus einem ersten Paar zeitlich aufeinanderfolgend erzeugter Abtastsignale ableitet, und daß die zweite Steuereinrichtung (44, 52, 73) das zweite Steuersignal aus einem zeitlich unmittelbar nachfolgend erzeugten zweiten Paar aufeinanderfolgender Abtastsignale ableitet.
  6. 6. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welcher eine erste Größe der darzustellenden Kurve längs einer ersten Achse angegeben wird und eine zweite Größe der darzustellenden Ku ve längs einer zweiten Achse angegeben wird, die senkrecht zur ersten Achse steht, dadurch gekennzeichnet.
    Hg daß die parallelen Bahnen vorbestimmte Winkel bezüglich der ersten und zweiten Achsen aufweisen, |
    daß eine Steuereinrichtung (414,416) die Breite jsdes der Lichtmuster entlang einer ersten Bahnteilstrecke "
    ändert, die durch die Schnittpunkte der zugeordneten Bahn mit senkrechten Linien von den durch das erste Paar von Abtastsignalen repräsentierten Punkten (P-3, P-2) aus bestimmt ist, und
    die Breite jedes der Lichtmuster entlang einer zweiten Bahnteilstrecke im entgegengesetzten Sinn ändert, die durch die Schnittpunkte der zugeordneten Bahn mit senkrechten Linien von den durch das zweite Paar von „, Abtastsignalen repräsentierten Punkten (P-2, P-I) aus bestimmt ist. |
  7. 7. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einer Kathodenstrahlröhre, bei der die erste | Einrichtung den Strahl der Kathodenstrahlröhre entlang Rasterlinien ablenkt, die parallel zu den parallelen Bahnen verlaufen, dadurch gekennzeichnet,
    daß ein Integra:or (34) vorgesehen ist,
    daß die erste Steuereinrichtung (44, 52, 67) zur Erhöhung der Breite des Lichtmusters (18', 20') entlang der ersten Bahnteilstrecke das erste Steuersignal derart an den Integrator (34) abgibt, daß dessen Ausgangssignal (34') sich in einer ersten Richtung ändert,
    daß die zweite Steuereinrichtung (44,52,73) zur Verringerung der Breite des Lichtmusters (18', 20') entlang der zweiten Bahnteilstrecke das zweite Steuersignal derart an den Integrator (34) abgibt, daß dessen Ausgangssignal (34') sich in der entgegengesetzten Richtung ändert, und
    daß das Ausgangssignal (34') des Integrators (34) bei der Erzeugung des Lichtmusters (18', 20') längs einer der Rasterlinien (18,20) der Kathodenstrahlröhre als Strahlbreiten-Steuerspannung verwendet wird.
  8. 8. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einer Kathodenstrahlröhre, bei der die erste Einrichtung den Strahl der Kathodenstrahlröhre entlang Rasterlinien ablenkt, die parallel zu den parallelen ϊ Bahnen verlaufen, dadurch gekennzeichnet, I daß ein Schieberegister (117) vorgesehen ist, welches einen mit dem Ausgang der Abtasteinrichtung (114) |
    verbundenen Eingang und mehrere Ausgänge aufweist, an denen aufeinanderfolgend gewonnene Abtastsignale gleichzeitig auftreten, ,Η daß eine erste Teilerschaltung (r 1, r2, r3) und eine zweite Teilerschaltung (r Γ, r2', r3') vorgesehen sind, | deren Eingänge mit den Ausgängen des Schieberegisters (117) verbunden sind, und die an ihren Ausgängen |
    Signale abgeben, weiche jeweils durch ein erstes bzw. ein zweites Abtastsignalpaar bestimmt sind und vorbestimmte Bruchteile der Amplituden des abgetasteten Signals repräsentieren,
    daß die Ausgänge der Teilerschaltungen (r", r 2\ r3'; r Γ, r 2', r3') jeweils einen Eingang mehrerer Kumparatoren (130, 132, 134, 136) ansteuern, deren zweite Eingänge vom Ausgang einer Ablenkeinrichtung (138) angesteuert werden, welche eine Sägezahnspannung zur Ablenkung des Elektronenstrahles der Kathodenstrahl lröhre (111) lieferte,
    daß jeder Komparator (13C, 132,134,136) an seinem Ausgang dann ein Ausgangssignal erzeugt, wenn die ! Sägezahüspaanung den Spannungswert des am anderen Eingang von der Teilerschaltung jeweils zugeführten Signales erreicht und
    daß die Ausgdigssignale der Komparatoren (130, 132,134, 136) über Gatterstufen (152, 154, 160, 166 bzw. 142, 144) ein Steuergitter (163) der Kathodenstrahlröhre (111) bei der Erzeugung der Lichtmuster derart ansteuern, daß die dargestellte Kurvenform einen glatt erscheinenden Rand aufweisL
DE19792940088 1979-10-03 1979-10-03 Raster-Anzeigevorrichtung Expired DE2940088C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19792940088 DE2940088C2 (de) 1979-10-03 1979-10-03 Raster-Anzeigevorrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19792940088 DE2940088C2 (de) 1979-10-03 1979-10-03 Raster-Anzeigevorrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2940088A1 DE2940088A1 (de) 1981-05-07
DE2940088C2 true DE2940088C2 (de) 1986-04-10

Family

ID=6082593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19792940088 Expired DE2940088C2 (de) 1979-10-03 1979-10-03 Raster-Anzeigevorrichtung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2940088C2 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01296169A (ja) * 1988-05-24 1989-11-29 Sony Corp スペクトラムアナライザ

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1401022A (en) * 1972-03-10 1975-07-16 Elliott Brothers London Ltd Display apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
DE2940088A1 (de) 1981-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2055639C3 (de) Verfahren zur Korrektur der Schattierungsverzerrungen in einem Videosignal und Schaltungsanordnung zum Durchführen dieses Verfahrens
DE2950712C2 (de) Einrichtung zur Erzeugung eines elektronischen Hintergrundrasters
DE69132409T2 (de) Einstellbares mehrfachbildanzeigen glättungsverfahren und -gerät
DE69812696T2 (de) Verfahren und vorrichtung zum einstellen eines oder mehrerer projektoren
DE1901101A1 (de) Verfahren zur punkt- und zeilenweisen gerasterten Aufzeichnung der durch Abtastung von Halbtonbildern gewonnenen Bildsignale mit gegen die Aufzeichnungsrichtung gedrehtem Raster
DE2424071A1 (de) Video - wiedergabesystem
DE1549759C3 (de) Schaltungsanordnung zum Darstellen von Zeichen auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre
DE2503851A1 (de) Vorrichtung zur herstellung einer gerasterten reproduktion eines bildes
WO2009086847A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum projizieren mindestens eines lichtstrahls
DE2333630C3 (de) Farbfernsehempfaenger
DE2844333C2 (de) Signalpositionsdetektor, insbesondere zur Korrektur von Rasterdeckungsfehlern in Fernsehkameras
DE1915758A1 (de) Digital gesteuerte Intensitaetsmodulation von Bildschirmen
DE69606947T2 (de) Nichtlineare bildformatanpassung
DE2948955A1 (de) Anordnung zur korrektur der zeilenablenkfrequenz in einer strahlindex-farbkathodenstrahlroehre
DE4413837A1 (de) Vorrichtung zum Erzeugen von Vertikalablenkungs-Wellenformen
EP1125428A1 (de) Schaltung zur wandlung einer bildrate
DE69012863T2 (de) Verfahren zum Betreiben einer Bilddarstellungsvorrichtung.
DE2940088C2 (de) Raster-Anzeigevorrichtung
DE2048349B2 (de) Farbfernsehkamera mit mehreren Bildaufnahmeröhren
DE69029256T2 (de) Konvergenzregelsystem
DE1274628B (de) Schaltungsanordnung in einem Projektionsfarbfernsehempfaenger
DE69401478T2 (de) Schaltung zur Erzeugung von Ablenksignalen mit Generator periodischer Signale
DE2161186A1 (de) Schaltungsanordnung für eine Kathodenstrahlröhre
DE19517357C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung eines Videobildes
DE2023714C3 (de) Darstellungsgerät für Liniensymbole auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8380 Miscellaneous part iii

Free format text: SEITE 3, Z. 8: "SAEGEZAHNSPANNUNG.." SEITE 7, Z. 36: "A/D-UMSETZER 114.." SEITE 10, Z. 26: "..EINERGENEIGTEN LINIE.." SEITE 12, Z. 1: "A/D UMSETZER 412.." SEITE 12, Z. 26: "A/D UMSETZER 412.." SEITE 5, Z. 31: "SAEGEZAHNSPANNUNG.."

8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee