DE2050788A1 - Lichtgriffelschaltung fur ein Darstell gerat mit Speicherschirm - Google Patents

Description

7056-70/Kö/S
RCA 59,067
Convention Date:
October 15, 1969

RCA Corporation, New York, N.Y., V.St.A.

I ichtgriffelschaltung fur ein Darstellgerät mit Speicherschirm

Die Erfindung betrifft eine Lichtgriffelschaltung für ein Darstellgerät mit Speicherschirm zum V/ählen bestimmter Bilder für die Darstellung.

Es ist bekannt, eine Datendarstellstation mit einem Lichtgriffel oder Lichttaster auszurüsten, mit dem die Bedienungsperson der Station auf einfache Weise Zugang zum zentralen Verarbeitungsteil (oder Massenspeicher) einer digitalen Datenverarbeitung^ anlage oder eines Digitalrechners erhält, der Daten liefert, die an der Station dargestellt werden, in-dem ein von den eintreffenden Daten abgeleitetes Bild erzeugt wird. Der Lichtgriffel ist ein Instrument, das in der Hand gehalten wird und eine Lichtfühle£ einrichtung enthält. Wenn der Griffel in unmittelbarer Nähe des üarstellschirmes der Station gehalten wird und Lichtemission aus dem kleinen Bereich oder Flächenelement des Schirmes zunächst der Griffeispitze wahrnimmt, sendet der Griffel über die dazugehörige Schaltung an die Rechenanlage ein Signal, das als Anzeige einer bestimmten Änderung der auf dom Stationsschirm darp;estellten Tnforaiation verwendet werden kann. Als Darstellschirm für eine derartige Einrichtung verwendet man gewöhnlich eine Kathodenstrahlröhre.

An einer Station der genannten Art sitzt die Bedienungsperson

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verhältnismäßig dicht beim Schirm des Darstellgerätes, beispielsweise in einem Abstand von ungefähr einem halben Meter. Das DarsteLlgerät muß daher weitgehend flimmerfrei sein, damit bei der Betrachtung des dargestellten Bildes das Auge der Bedienungsperson nicht ermüdet. Um eine solche flimmerfreie Bilddarstellung zu erhalten, verwendet man gewöhnlich einen Schirm, der ein verhältnismäßig dauerhaftes Bild (d.h. ein Bild, das nicht schnell schwindet) liefert. Wenn der Darstellschirm der Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre ist, verwendet man für diesen gewöhnlich einen Leuchtstoff mit langer Nachleuchtdauer.

Wenn die Bedienungsperson den Lichtgriffel in einer Einrichtung der letztgenannten Art verwendet (beispielsweise um die Rechenanlage oder Datenverarbeitungsanlage anzuweisen, der Station als nächstes eine Informationsseite anzuliefern, die durch ein bestimmtes Zeichen aus einer Anzahl oder Gruppe von gerade dargestellten Kenn- oder Indexzeichen identifiziert ist), kann es vorkommen, daß durch die lange Nachleuchtdauer des Darstellschirmes ein Fehler im Identifizierungsvorgang auftritt. Beispielsweise kann zu dem Zeitpunkt, da der Lichtgriffel an den Schirm herangebracht wird, der Elektronenstrahl ein Zeichen schreiben, das von demjenigen Zeichen, auf welches der Lichtgriffel "zielt", verschie den ist, so daß wegen der langen Nachleuchtdauer des Kathodenstrahl^ röhrenschirmes in dem kleinen Flächenbereich beim Lichtgriffel soviel Licht vorhanden ist, daß der Lichtgriffel und seine Schaltung betätigt werden. In diesem Fall kann es für die Rechenanlage so aussehen, als ob der Lichtgriffelbenutzer eine Informationsseite verlangte, die beispielsweise der Stelle oder Position des Buchstabens "g" in einer auf dem Schirm dargestellten Zeile von /wichen (auf welchen der Elektronenstrahl der Kathodenstrahlröhre tat. sächlich eingestellt ist) entspricht, während tatsächlich der Lichtgriffel auf irgendein anderes Zeichen in derselben oder sogar einer anderen Zeile zeigt. Dies hat zur Folge, daß die Rechenanlage die falsche Information aus ihrem Speicher herausholt und die falsche Informationsseite auf dem Schirm dargestellt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lichtgriffel-

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schaltung zu schaffen, die diese Nachteile vermeidet.

Die erfindungsgemäße Lichtgriff el schaltung ist auf ein Darstellgerät mit einem Speicherschirm, auf dem Bildfelder oder Bildraster erzeugt werden, mit einem Lichtgriffel, der beim Ansetzen Licht aus demjenigen Schirmbereich, auf den er gerichtet ist, wahr nimmt, und mit einer Lichtfühlerschaltung, die bei Wahrnehmung von Licht durch den Lichtgriffel ein Signal erzeugt, anwendbar. Dabei kann das auf dem Schirm während eines Rasters erzeugte Bild sequentiell erzeugt werden. Der Darstellschirm hat eine solche Nachleuchtdauer, daß ein während eines Rasterintervalls erregter Flächenbereich Licht einer einen gegebenen Wert übersteigenden Stärke nicht länger als für die Dauer eines Rasters erzeugen kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind ferner eine Detektorschaltung zum Erzeugen eines Ausgangssignals, die auf Signale von der Lichtfühlerschaltung, die während zweier aufeinanderfolgender Rasterintervalle, gemessen vom Zeitpunkt des Ansetzens des Lichtgriffels, auftreten, anspricht, sowie eine Sperrschaltung, die auf das Arbeiten des Lichtgriffels während weniger als zwei aufeinanderfolgenden Rasterintervallen nach dem Ansetzen des Lichtgriffels in der Weise anspricht, daß sie die Detektorschaltung außer Betrieb hält, vorgesehen. Dadurch wird erreicht, daß das von der Detektorschaltung erzeugte Ausgangssignal innerhalb der Dauer eines Bildrasters zuverlässig denjenigen Zeitpunkt markiert, zu dem Licht mit einer den gegebenen Wert übersteigenden Stärke innerhalb des Flächenbereiches des Bildrasters, auf den der Lichtgriffel zeigt, wahrgenommen wird.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Figur 1 das Gesamtblockschaltschema eines Darstellgerätes, auf welches die Erfindung anwendbar ist;

Figur 2 eine graphische Darstellung, welche die Information für einzelne Zeichen und die Art ihrer Darstellung veranschaulichtj

Figur 3 ein Logikschaltschema zur Veranschaulichung des Zeitsteuerschemas der Anlage;

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Figur 4 das Logikschaltschema einer Anlage, die mit dem erfindungsgemäßen Bildwählverfahren arbeiten kann;

Figur 5 ein Schaltschema der Bildwählglieder in Figur 4>

Figur 6 ein Schaltschema, das veranschaulicht, wie ein Bild aus gewählten Videosignalen für die Darstellung auf dem Darstellgerät behandelt werden kann;

Figur 7 das Schaltschema einer erfindungsgemäßen Bildwählschaltung; und

Figur 8 eine Gruppe von Signalverlaufen zur Veranschaulichung der Arbeitsweise der Schaltung nach Figur 7«

Die erfindungsgemäße Lichtgriffelschaltung wird nachstehend in ihrer Anwendung auf ein Gerät zum Aufsuchen und Darstellen von Informationen von der in der US Patentanmeldung Serial No. 667*543 vom 13. 9· I967 beschriebenen Art erläutert. Jedoch ist die Erfindung ebenso auch für viele andere Geräte und Anwendungszwecke geeignet .

Figur 1 zeigt das Gesamtblockschaltschema des Gerätes 10 zum Aufsuchen und Darstellen von Informationen gemäß der genannten TiS-Patentanmeldung. Das Gerät holt in einem Massen- oder Hauptspeicher 12 gespeicherte Informationsdaten heraus und überträgt diese Daten an irgendeines von mehreren Darstellnetzwerken 13. Jedes Darstellnetzwerk 13 hat eine Darstellvorrichtung I4 zum Darstellen der Daten. Der Hauptspeicher 12 kann beispielsweise ein magnetisches Speicherwerk wie ein Magnetkernspeicher, eine Magnettrommel oder eine Magnetplatte sein. Die zu speichernden Informationsdaten werden über mehrere Eingabeorgane 15* beispielsweise Tastaturen in den Hauptspeicher 12 eingespeichert. Die Einspeicherung in den Hauptspeicher 12 durch die Tastaturen erfolgt in Form von Binärzeichen. Die Darstellvorrichtungen 14 enthalten übliche Fernsehbildröhren l6 zum Darstellen der Zeichen. Damit die in Binärzeichenform im Hauptspeicher 12· gespeicherten Informationsdaten auf einer Fernsehbildröhre 16 dargestellt werden können, müssen die Binärzeichen in einem Digital-Videowandler 11 in entsprechende Vi deosignale übersetzt werden. Der Digital-Videowandler 11 decodiert

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die Binärzeichen vom Hauptspeicher 12 und erzeugt die für die Darstellung der Zeichen auf den Bildschirm 18 der Bildröhre 16 erforderlichen selektiven Aus- und Eintastsignale, wie teilweise in Figur 2 veranschaulicht.

Herkömmliche Fernsehbildröhren arbeiten mit einer Bildwechsel^ frequenz von 30 Hz, so daß 30 Bilder (Vollbilder) pro Sekunde erzeugt werden. Jedes Vollbild ist aus zwei nach dem Zeilensprungverfahren ineinander verflochtenen Teilbildern (Rastern) von Abtastzeilen zusammengesetzt, und jedes dieser Raster entspricht einer vollständigen Abtastung des Bildschirms 18 einer Bildröhre 16 von oben nach unten. Die darzustellenden Daten sind daher im Hauptspeicher 12 in Datenblöcken organisiert, die so eingerichtet sind, daß sie bei Umwandlung in Videosignale im Digital-Videowandler 11 jeweils Vollbildern von Videosignalen entsprechen.

Die aufeinanderfolgenden Datenblöcke werden jeweils in ein Videosignal-Vollbild übersetzt, und die aus den Rastern bestehenden Vollbilder werden seriell an die Darstellnetzwerke 13 übertragen. Die einzelnen Benutzer oder Betrachter wählen jeweils ein gewünsch tes Vollbild (im folgenden auch als "Muster" bezeichnet), indem sie Wählschaltungen 17 betätigen, durch welche das gewünschte Muster aus den übrigen seriell auftretenden Mustern herausgegriffen wird. Eines der seriell auftretenden Muster ist ein Kennmuster, mittels dessen mit Hilfe eines Lichtgriffels ein beliebiges der anderen Muster von gespeicherter Videoinformation gewählt werden kann.

In den Wählschaltungen 17 ist die Lichtgriffelschaltung enthalten. Die Wahl erfolgt in der Weise, dall in jedes Videoraster eine Musteradresse eingebaut wird und die Wählschaltungen 17 betätigt werden, wenn das gewünschte Muster eintrifft. Beispielsweise kann eine Musteradresse die Videorasterdatensignale liefern und am oberen Rand jedes Rasters erscheinen. Stattdessen kann die Musteradresse auch in einer der ersten achtzehn Abtastzeilen eines Rasters angeordnet sein. Diese Abtastzeilen sind für die Übertragung von Videodatensignalen nicht verwendbar, da sie während des Vertikalrücklaufs zwischen dem Ende eines und dem Anfang des

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nächsten Rasters erzeugt werden. Der Vorteil der Verwendung einer dieser Abtastzeilen zu diesem Zweck liegt darin, daß die Musteradresse auf dem Bildschirm 18 der Bildröhre 16 nicht dargestellt wird.

Das Muster, das für die Darstellung in einem der Darstellnetzwerke 13 gewählt worden ist, wird in einem Musterspeicher für das betreffende Netzwerk gespeichert und periodisch für die Darstellung auf der Bildröhre l6 dieses Netzwerks ausgerissen. Der Musterspeicher 19 beliefert effektiv jede Fernsehbildröhre 16 mit einer laufend erneuerten Speicherung, so daß ein einziges Vollbild von Informationsdaten so betrachtet werden kann, als wenn es stationär wäre. Der Musterspeicher 19 kann eine Umlaufverzögerung^ leitung, ein Umlaufschieberegister oder irgendeine andere zyklisch auslesbare Speichereinrichtung sein. Vorzugsweise verwendet man eine Ladungsspeicherröhre mit zerstörungsfreier Auslesung. Eine solche Röhre kann gemeinsam mit der Fernsehbildröhre l6 abgetastet werden, so daß das Auslesen sich vereinfacht. Ferner können in einer solchen Röhre ohne weiteres auch Analoginformationen wie graphische oder bildmäßige Daten gespeichert werden.

Jeder Benutzer irgendeines der Darstellnetzwerke 1.3 kann ein beliebiges gewünschtes Muster wählen, und zwei oder mehr Benutzer können das gleiche oder aber verschiedene Muster betrachten.

Figur 2 veranschaulicht die Art und Weise, in welcher Zeichert figuren gebildet und auf einer Darstellvorrichtung, beispielsweise einer gewöhnlichen Bildröhre, dargestellt werden können. Bei einer solchen Bildröhre überstreicht der abtastende Strahl, der die Darstellung erzeugt, den Bildschirm von links nach rechts und von oben nach unten. Jede Zeichenfigur ist aus einer Vielzahl von aneinanderstoßenden Punkten zusammengesetzt, die durch das selektive Austasten und Eintasten des Abtaststrahls bei dessen seitwärtiger Ablenkung über den Bildschirm erzeugt werden.

In der Bildröhre selbst sind die Punkte natürlich weiß auf dunklem Untergrund, während sie um der besseren Anschaulichkeit willen in Figur 2 dunkel auf weißem Untergrund dargestellt sind.

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Ein Zeichen wie das Zeichen A kann beispielsweise fünf Punkte breit (Elemente XPl bis XP5) und durch einen Zwischenraum von drei Punkten (Elemente XPo bis XP8) vom nächsten Zeichen getrennt sein.

"Die Punkte der Flächenelemente XPl bis XP8 entsprechen in ihrer Dauer Punktsignalen XPl bis XP8, die von einem Punktzähler 20 (Figur 3) erzeugt werden. Das Punktsignal XP6 kann als Zeichenendeimpuls bezeichnet werden, und das Punktsignal XP8 kann als Zeichenanfangsimpuls bezeichnet werden. Der Eingang 21 des Punktzählers 20 ist mit dem Ausgang 22 eines Taktgebers 23 verbunden, der mit einer Impulsfolgefrequenz von 5,12 Impulsen pro Mikrosekunde arbeitet, was eine Abtastzeile mit einer Nutzdauer von 50 Mikrosekunden ergibt. Dies ergibt 32 Zeichenelemente pro Abtastzeile. Der Taktgeber 23 ist mit einem Synchronisier- und Austastgenerator 24 durch einen Horizontalsteuerimpuls synchronisiert. Der Horizontalsteuerimpuls besorgt außerdem die Rückstellung des Punktzählers 20. Der Punktzähler, der Taktgeber und der Synchronisier- und Austastgenerator gehören zum Digital-Videowandler 11 (Figur l).

Jedes Zeichen kann ferner sieben Abtastzeilen (Flächenelemente YFO bis YP6) hoch sein (Figur 2). Bei einem Zeilensprungsystem wird die Höhe durch zwei Paare von ineinander verflochtenen Abtast; zeilen gebildet, wie durch die Bezeichnung der Abtastzeilen mit YPOa bis YP6a und YFOb bis YP6b angedeutet (Figur 2). Zwei verflochtene Abtastzeilen YPOa und YPOb sind daher in ihrer Höhe gleich einer nichtverflochtenen oder vollen Abtastzeile YPO usw. Durch die Buchstabenbezeichnungen a und b bei jeder Abtastzeilenbezeichnung werden die ungeradzahligen bzw. geradzahligen der ineinander verflochtenen Abtastzeilenraster bezeichnet. Ein Abtastzeilenraster bei einem Zeilensprungsystem entspricht einer einzigen Abtastung des Bildschirmes, und zwei ineinander verflochtene Abtastzeilenraster bilden ein Vollbild.

Die Höhenelemente YPO-YP6 (Figur 2) entsprechen in der Dauer Zeilensignalen YPO-YP6, die durch einen Fernsehzeilenzähler 25 (Figur 4) erzeugt werden. Der vierstufig ausgebildete Fernsehzeilenzähler 25 zählt die Hoiizontalsteuerimpulse, von denen 262 pro Videovollbild auftreten. Am Ausgang 26 des Zählers 25 erscheint

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daher ein Impuls für je 16 Eingangsimpulse, d.h. ein Impuls für je 16 Abtastzeilen. Der Zähler 25 erzeugt die Zeilensignale YPO-YP6, welche die Abtastzeilenlagen angeben, entsprechend den Zählwerten 1-7, sowie Zeilensignale, welche die Lagen oder Zwischenräume zwischen den Zeichenzeilen angeben. Es können beispielsweise 16 Zeichenzeilen mit je 32 Zeichen gebildet werden.

Die ineinander verflochtenen ungeradzahligen und geradzahligen Abtastzeilen YPOa-YPOa und YPOb-YPOb werden durch Verknüpfungsglieder 27 für die ungeradzahligen Zeilen bzw. Verknüpfungsglieder 28 für die geradzahligen Zeilen erzeugt (Figur 3). Diese Verknüpfungsglieder können beispielsweise UND-Glieder sein. Die Eingangs-Signale für die Verknüpfungsglieder für die ungeradzahligen Zeilen sind die Zeilensignale YPO-YP6 und das Ausgangssignäl vom 1-Ausgang 30 eines Flipflops 29. Die Eingangssignale für die Verknüpfungsglieder für die geradzahligen Zeilen sind die Zeilensignale YPO-YP6 und das Ausgangssignal vom O-Ausgang des Flipflops 29. Der Eingang 32 des Flipflops 29 ist mit dem Synchronisier- und Austastgenerator 24 verbunden, der diesen Eingang 32 mit dem VertikajL steuerimpuls beaufschlagt. Das Flipflop 29 ändert daher seinen Zustand jedes Rasterintervall, so daß die Verknüpfungsglieder 27 während der ungeradzahligen Rasterintervalle und die Verknüpfungsglieder 28 während der geradzahligen Rasterintervalle.aufgetastet werden. Die Verknüpfungsglieder 27 und 28 sowie das Flipflop 29 gehören zum Digital-Videowandler 11 (Figur l).

Die einzelnen Zeichenfiguren werden in einem Zeichenraum jeweils durch selektives Austasten und Eintasten des Abtaststrahls in jeder Abtastzeile gebildet· Aufgrund der Trägheit des menschlichen Auges entsteht der Eindruck vollständig statischer Zeichen aus den einzelnen Zeichenabschnitten, die in jeder Abtastzeile erzeugt werden, in ähnlicher Weise wie eine bildliche Fernsehdarstellung aufgebaut wird. Zur Bildung des Zeichens A (Figur 2) wird der Abtaststrahl in der ersten ungeradzahligen Abtastzeile YPOa während der Punktelemente XPl, XP2 ausgetastet, während des Punktelements XP3 eingetastet und während der Punktelemente XP4 und XP5 wieder ausgetastet. Eine entsprechende Aus- und Eintastung erfolgt

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während der übrigen Abtastzeilen, bis die vollständige Zeichenfigur gebildet ist. Um für das Auge gefälligere Zeichen zu bilden, werden die Punktsignale XPl bis XP4 in Verzögerungsstufen 33 (Figur 3) zu verzögerten Punktsignalen XPId bis Xl^J4d verzögert. Die verzögerten Punktelemente XPld-XP4d (Figur 2) entsprechen in der Dauer den verzögerten PunktSignalen XPld-XP4d. Die verzögerten Punktsignale können dazu verwendet werden, die Punktsignale XPl-XP5 zu überbrücken, so daß das Auftreten von Lücken zwischen den Punktelementen verhindert wird.

Die Anzahl der Zeichenzeilen und Zeichenräume ist eine Sache der Wahl, die im Hinblick auf die gewünschte Zeichengröße und -anzahl getroffen wird.

Figur 4 zeigt Teile des Digital-Videowandlers 11 und der WähjL schaltungen 17 niit denen das auf dem Bildschirm der Dar stell vorrichtung 14 (Figur l) darzustellende Muster von Videoinformation gewählt wird. Ein Zeichenraumzähler 34 ist mit einer Anzahl von Musterwählfiliedern 21 verbunden, die im einzelnen in Figur 5 dargestellt sind. Der Fernsehzeilenzähler 2 5 ist mit den Verknüpfung:^ gliedern 27 und 28 (Figur 3) und mit einem Zeichenzeilenzähler 36 verbunden, der seinerseits mit den Musterwählgliedern 35 verbunden ist. Ein Musterwählnetzwerk 37, in welchem die Erfindung realisiert ist, und das im einzelnen in Figur 7 gezeigt ist, ist an die Musterwählglieder 3 5 angeschlossen, die ihrerseits an ein Musteradressenregister 38 angeschlossen sind. Ferner ist ein UND-Glied 39 vorgesehen, das an ein Adressenspeicherregister 40 angeschlossen ist. Das Musteradressenregister 38 und das Adressenspeicherregister 40 sind an einen Vergleicher 41 angeschlossen.

Der fünfstufig ausgebildete Zeichenraumzähler 34 zählt 32 Taktimpulse pro Fernsehabtastzeile. Diese Taktimpulse können z.B. XPS-Impulse sein, die oben als Zeichenanfangsimpulse bezeichnet wurden. Der Zeichenraumzählor 34 wird durch einen Horizontalsteue£ impuls vom Synchronisier- und Austaatgenerator 24 (Figur 3) rückgestellt. Es werden daher 32 getrennte Zählwerte erzeugt, deren jeder einen der 32 Zeilenräume pro Fernsehzeile anzeigt. Die Ho-

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rizontalsteuerimpulee sind dem Eingang des Fernsehzeilenzählers 25, der vierstufig ausgebildet ist, zugeführt. Der Zähler 25 zählt, wie bereits erwähnt, die Horizontalsteuerimpulse, wobei die ersten sieben Zählwerte des Zählers die Zeilensignale YPO-YP6 erzeugen. Am Ausgang 2 6 des Zählers 25 erscheint daher je ein Impuls pro 16 Eingangsimpulse, d.h. ein Impuls pro l6 Abtastzeilen. Der Zähler 25 wird am Ende jedes Rasterintervalls durch die Vertikalsteuerimpulse vom Synchronisier- und Austastgenerator 24 (Figur 3) rückgestellt.

Die vom Zähler 2 5 erzeugten Impulse sind dem Eingang des Zeichenzeilenzählers 36, der vier Stufen umfaßt, zugeführt. Der Zähler 36 zählt daher von 1 bis 16 und wird durch den oben erwähnten Vertikalsteuerimpuls rückgestellt. Jeder Zählwert zeigt daher eine der 16 pro Raster erzeugten Zeichenzeilen an.

zeilen Die Ausgänge des Zeichenraumzählers 34 und des Zeicher/zählers

36 sind parallel auf die Eingänge der Musterwählglieder 3 5 gescha-L tet. Die in diesen Verbindungsleitungen (fünf von 34 und vier von 36) anstehenden Signale umfassen ein 9-Bit-Wort, das die Adresse, die Zeile und den Zeichenraum auf dem Schirm der Darstellvorrichtung angibt. Diese Adresse gibt ein im Hauptspeicher 12 (Figur l) gespeichertes Videoinformationsmuster an. Beispielsweise zeigt (Figur l) das Zeichen A die Adresse eines bestimmten Videoinformationsmusters und das Zeichen F die Adresse eines anderen Videoinformationsmusters an. Ein von der Musterwählschaltung 37 erzeugter Musterwählimpuls ist ebenfalls den Musterwählgliedern 35 zugeführt.

Aus Figur 5 sieht man, daß die UND-Glieder 42, welche die Musterwählglieder 35 bilden, durch einen Musterwählimpuls, der eine binäre "1" darstellt, voraktiviert werden. Die UND-Glieder 42 empfangen außerdem je ein zweites Signal vom Zeichenraumzähler 34 oder vom Zeichenzeilenzähler 36. Wenn beide Eingangssignale eines UND-Gliedes 42 eine binäre "1" darstellen, wird das betreffende UND-Glied aufgetastet. Es sei hler vorausgesetzt, da* ein relativ positives Signal eine binäre "1" und ein relativ negatives Signal eine binäre "0" darstellt.

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Es sei angenommen, daß das Kennmuster dargestellt wird und der Benutzer das Muster mit der dem Zeichen F entsprechenden Adresse zu betrachten wünscht. Das 9-Bit-Wort für das Zeichen F ist 000010000, was der Raum-Zeichenposition des Zeichens F (Figur 1) entspricht. Wenn ein Benutzer das Muster, das dfese speziel_ Ie Adresse hat, zu betrachten wünscht, erzeugt die Musterwählschaltunf?; 37 (Figur 4) ein binäres Signal "1", das die voraktivierten oder vorgetasteten UND-Glieder 42 auftastet, so daß das Wort 000010000 parallel dem gewählten Musteradressenregister 38 zugeleitet wird. Das Register 38 speichert diese bestimmte Adresse, bis es durch den Lichtgriffelimpuls (LP) rückgestellt wird. Diese Adresse wird dann dem Vergleicher 41 (Figur 4) zugeleitet.

Am Ausgang 43 des Vergleichers 41 (Figur 4) wird ein Gleichheits/bignal erzeugt. Dieses Signal ist eine binäre "1", wenn die Adressen in den entsprechenden Registern 38 und 40 die gleichen sind, und ist eine binäre "0", wenn die Adresse im Register 40 nicht die gleiche wie die Adresse im Register 4I ist. Das Gleichheitssignal ist einem ersten Eingang des UND-Gliedes 39 zugeführt, wodurch dieses voraktiviert wird, wenn das Gleichheitssignal eine binäre "0" ist. Dem zweiten Eingang des UND-Gliedes 39 sind die seriell eintreffenden Adressen der gespeicherten Muster vom Digital-Videowandler 11 (Figur l) zugeführt. Wie bereits erwähnt, kann die Musteradresse in einer der ersten l8 Abtastzeilen eines Rasters liegen. Da zwei Raster ein Videovollbild oder Muster bilden, liegt ein Vollbildintervall zwischen jeweils verschiedenen Adressen, die am zweiten Eingang des UND-Gliedes 39 eintreffen. Wenn die in den Registern 38 und 40 gespeicherten Adressen übereinstimmen, erzeugt der Vergleicher das Gleichheitssignal, das eine binäre "1" ist. Dieses Signal sperrt sodann das UND-Glied 39j so daß das Adressenspeicherregister 40 die letzte gespeicherte Adresse behält und das Gleichheitssignal auf dem Binärpegel "1" bleibt.

In Figur 6 sind eine der Darstellvorrichtungen 14» der Musterspeicher I9 und dazugehörige Teile der Wählschaltungen 17 gezeigt. Und zwar sind eine Logikschaltung 44, fünf UND-Glieder

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45, 46, 47» 48 und 49» ein ODER-Glied 50, eine Synchronsignaltrenn stufe 51 und eine Verstärkerschaltung 52 vorgesehen.

Die Synchronsignaltrennschaltung 51 ist mit den Synchronieierteilen sowohl des Digital-Videowandlers 11 als auch der Darstellvorrichtung 14 synchronisiert, so daß die im Musterspeicher 19 gespeicherten Videosignale in der richtigen zeitlichen Reihenfolge für die Darstellung auf der Darstellvorrichtüng 14 entsprechend den von der Synchronsignaltrennschaltung für den Muste£ speicher 19 gelieferten Synchronisier- und AustastSignalen ausgelesen werden· Vollbilder von Videosignalen, bestehend aus je zwei Rastern, sind der Synchronsignaltrennschaltung 51 und einem ersten Eingang des UND-Gliedes 45 zugeführt, dessen zweitem Eingang ein Schreibsignal von der Logikschaltung 44 zugeführt ist* Das zuvor erläuterte Gleichheitesignal ist einem Eingang der Logikschaltung 44 zugeführt, wobei die Logikschaltung 44 nacheinander ein Löschsignal, ein Schreibsignal und ein Lesesignal erzeugt, wenn das Gleichheitssignal eine binäre "1" ist« Die im einzelnen in der genannten US-Patentanmeldung beschriebene Logikschaltung 44 entspricht dem Flipflop 94, dem ODER-Glied II4, dem UND-Glied 116 und dem Zähler 118 in Figur 3(b) dieser US-Patentanmeldung.

Wenn das Gleichheitssignal eine binäre "1" ist, erzeugt die Logikschaltung als erstes ein Löschsignal, das eine binäre "1" ist und zu einem ersten Eingang des UND-Gliedes 47 gelangt, dessen zweitem Eingang eine Spannung V2 zugeführt ist, die eine fUr das Löschen der im Musterspeicher 19 gespeicherten Videoinformation erforderliche Größe hat. Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 47 hat den Pegel V2 und gelangt zum ersten Eingang des ODER-Gliedes 50. Das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 50, das ebenfalls den Pegel V2 hat, ist dem Musterspeicher 19 zugeführt. FUr einen vollständigen Löschzyklus mußten zwei Abtastzeilenraster erzeugt werden, da der Musterspeicher 19 synchron mit der Darstellvorrichtung I4 abtastet. Man sieht daher, daß die Adresse des in den Musterspeicher 19 einzuspeichernden Videoinformationsmusters im vorausgegangenen Videoinformationemuster enthalten sein muß. Wenn beispielsweise für die Darstellung das Muster mit der dem Zeichen F (Figur 2) entsprechen

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den Adresse gewählt wird, muß die Adresse für F im Muster für das Zeichen A (Figur 2) enthalten sein. Das zwei Raster umfassende Videomuster (Vollbild), das A anzeigt, trifft daher seriell am Eingang der Synchronsignaltrennschaltung und am ersten Eingang des UND-Gliedes 45 zur gleichen Zeit ein, da das Gleichheitssignal eine binäre "1" ist, wenn in den Registern 38 und 40 (Figur 4) die F entsprechende Adresse gespeichert ist. WÄ-hrend des Zeitintervalls der Erzeugung des Löschzyklus trifft somit das der Adresse für das Zeichen A entsprechende Muster seriell am ersten Eingang des UND-Gliedes 45 ein. Dieses UND-Glied ist jedoch gesperrt, da das Schreibsignal an seinem zweiten Eingang eine binäre "0" ist. Am Ende dieser beiden Rasterintervalle wird sodann das Schreibsignal von der Logikschaltung 44 erzeugt, wenn das zwei Raster umfassende Muster, das F anzeigt, seriell am ersten Eingang des UND-Gliedes 45 eintrifft, so daß die beiden Raster des F anzeigenden Videovoll bildes oder Musters zum Steuergitter 53 des Musterspeichers 19 ge langen. Das Löschsignal wird daher wieder eine binäre "0", so daß das UND-Glied 47 gesperrt wird. Gleichzeitig gelangt das Schreibsignal, das jetzt eine binäre "1" ist, zum ersten Eingang des UND-Gliedes 46, dessen zweitem Eingang eine Spannung V3 zugeführt ist, die den für das Einschreiben in den Musterspeicher 19 erforderlichen Wert hat. Das Ausgangssignal, das jetzt den Pegel V3 hat, gelangt sodann über das ODER-Glied 50 zum Musterspeicher 19. Der Schreibzyklus erfordert zu seiner vollständigen Durchführung zwei Rasterintervalle, da für die Erzeugung eines Vollbildes zwei Rasterintervalle erforderlich sind. Der Schreibzyklus wird daher zum gleichen Zeitpunkt beendet, da das F anzeigende Videovollbild das UND-Glied 45 durchlaufen hat. Das ScUreibsignal wird dann wieder eine binäre "0", so daß das UND-Glied 45 gesperrt wird und folglich die nachfolgenden Videovollbilder oder Huster nicht in den Musterspeicher 19 eingespeichert werden können. Die LotfikschaltunR 44 erzeu/'ΐ. dann ein I.esesißnal, das eine binäre "I¹' ist und gleichzeitig den ersten iiirifiän/ien der UMD-Glieder 4b und 49 zugeführt irst. Am zweiten Hin^anR des UND-Gliedes 4# liegt eine Spannung V4, die den für das Au«Losen aus dem Muster.spe.tcher 19 erforderlichen Wert hat. Das Ausf;anf%sBifina.l da ti UND-Gliede« 4B gelangt über das ODER-Glied 50 zum Musterspeicher J9, wodurch der

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Lesezyklus eingeleitet wird. Dem zweiten Eingang des UND-Gliedes 49 ist das Ausgangssignal vom Musterspeicher 19 zugeführt, das in diesem Fall aus dem F anzeigenden Videovollbild oder Muster besteht. Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 49, das daher diesem Muster entspricht, ist dem Eingang der Verstärkerschaltung 52 sowie den Ablenkschaltungen der Darstellvorrichtung 14 zugeführt, so daß dieses Videoinformationsmuster dargestellt werden kann.

Figur 7 zeigt die Anordnung zum Wählen des darzustellenden Videoinformationsmusters· Figur 8 zeigt die in der Schaltung nach Figur 7 auftretenden Signalverläufe· Die Anordnung enthält einen Lichtgriffel oder Lichttaster 54, eine Lichtfühlerschaltung 55 sowie drei Speicherelemente, beispielsweise Flipflops 56, 57 und 58, die vom J/K-Typ sein können. Ferner sind drei UND-Glieder 59, 60 und 61 sowie Inversionsglieder 62 und 03 vorhanden. Der Lichtgriffel 54 enthält ein Faseroptikbündel 64, das mit einem Ende im Lichtfühlende 65 des Griffels 54 angeschlossen und mit dem anderen Ende an den Eingang der Lichtfühlerschaltung 53 angeschlossen ist. An dem vom Lichtfühlende entfernten Ende des Lichtgriffels kann ein Schalter 66 angebracht sein, der, wenn er geschlossen wird, einen Lichtgriffel-Rückstellimpuls (LP) erzeugt, der über die Leitung 67 zum Rückstelleingang des Musteradressenregisters 38 (Figur 4 und 5) gelangt.

Der Rückstellimpuls LP speichert die Kennmusteradresse im Register 38 . Beispielsweise kann das Register rückgestellt werden, so daß das 9-ßit-Wort aus lauter Nullen, der Adresse des Kennmusters, besteht. Wenn daher im Adressenspeicherregister 40 (Figur 4) das aus lauter Nullen bestehende 9-Bit-Wort gespeichert ist, erzeugt der Vergleicher 4I (Figur 4) als Gleichheitssi^nal eine binare "1", wodurch der Lösch-, der Schreib- und der Lesezyklus für den Musterspeicher 19 (Figur 6) eingeleitet werden, so daß das Kennmuster auf dem Bildschirm der Darstellvorrichtung 14 dargestellt wird.

Im Lichtfühlende des Lichtgriffels 54 ist ein druckempfindlicher Schalter 68 angebracht. Bei Einstellung des Lichtgriffels in die Lichtfühllaße, d.h. wenn der Lichtgriffel gegen den Schirm

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der Darstellvorrichtung gedrückt wird, wird der Schalter 68 geschlossen, wodurch in die Leitung 69 eine de* Binärwert "1" entsprechende Spannung geschickt wird. Bein Abheben dee Lichtgriffels vom Schirm wird der Schalter geöffnet, und die Spannung in der Leitung 69 kehrt auf ihren dem Binärwert "O" entsprechenden Ruhewert zurück. Die vom Schalter erzeugte Spannung gelangt über die Leitung 69 gleichzeitig zu einem ersten Eingang des UND-Gliedes und dem Eingang des Inversionsgliedes 62.

Es soll jet* der Fall betrachtet werden, daß das Kennmueter auf dem Schirm der Darstellvorrichtung 14 dargestellt wird, wie in Figur 6 veranschaulicht· Wenn der Benutzer das Videoinformationsmuster mit der dem Zeichen D entsprechenden Adresse zu betrachten wünscht, bringt er den Lichtgriffel in eine Lichtfühllage und drückt ihn gegen den Schirm der Darstellvorrichtung direkt über dem Zeichen D.

Das Faseroptikbündel im Lichtfühlende 65 des Lichtgriffels (Figur 7) spricht auf das Licht vom Zeichen D zu einem Zeitpunkt vor dem Andrücken des druckempfindlichen Schalters gegen den Schirm der Dar steigvorrichtung 14 an, weil der Benutzer eine endliche Zeitspanne benötigt, um den Lichtgriffel in eine Lichtfühllage zu bringen.

Bei Ansprechen des Faseroptikbündels wird die Lichtfühlerschaltung 53 erregt, die daraufhin den Signalverlauf B (Figur 8) erzeugt. Die Lichtfühlerschaltung kann beispielsweise eine Photodiode oder einen lichtempfindlichen Feldeffekttransistor mit Verstärker enthalten. Die Vorderflanke 70 des Signals B eetzt, wenn sie den Schwellwert (Τ_ρρ) des Flipflops erreicht, das Flipflop 56 in den 1-Zustand. Dies ist bei 71 im Signalverlauf E angedeutet. ,Kurze Zeit später wird das Flipflop 56 durch den umgekehrten Vertikalsteuerimpuls 75 (Signalverlauf A) rückgesetzt (72 im Signalverlauf E). Es wird also je einmal während jedes Rasterintervalle, da Licht wahrgenommen wird, das Flipflop 56 zuerst gesetzt und dann rückgesetzt, so daß ein erstes Signal zwischen dem Zeitpunkt, da Licht wahrgenommen wird, und dem Ende des RasterIntervalls, in welchem das Licht wahrgenommen wird, gespeichert wird. Es handelt

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sich dabei um die Zeitintervalle 73a, 73b und 73c im Signalverlauf E.

Die Spannung, die erzeugt wird, wenn bei in die Lichtfühllage gebrachtem Lichtgriffel 54 der Schalter 68 geschlossen wird, ist bei 74 im Signalverlauf C dargestellt. Diese Spannung gelangt zum ersten Eingang des UND-Gliedes 59 (Figur 7), wodurch dieses voraktiviert wird. Außerdem gelangt diese Spannung zum Eingang des Inversionsgliedes 62, das daraufhin eine "0" erzeugt, die das UND-Glied 60 sperrt. Der nächste Vertikalsteuerimpuls 7 5 tastet das UND-Glied 59 auf, so daß dieses an seinem Ausgang eine "1" erzeugt, die das Flipflop 57 in den 1-Zustand setzt, wie bei 76 im Signalverlauf D angedeutet. Bei Abheben des Lichtgriffels 54 aus der Lichtfühllage wird der Schalter 68 geöffnet, so daß er eine Gleich spannung 77> die einer "0" entspricht, erzeugt, wie im Signalverlauf C dargestellt. Diese Spannung sperrt das UND-Glied 59, und das Inversionsglied 62 erzeugt eine "1", wodurch das UND-Glied 60 voraktiviert wird. Der nächste Vertikalsteuerimpuls 78 (Signalverlauf A) tastet das UND-Glied 60 auf, das daraufhin einen Impuls e£ zeugt, der das Flipflop 57 zum Zeitpunkt 79 (Signalverlauf D) rücksetzt. Bei Schließen des Schalters 68 speichert also das Flipflop 57 ein Signal für die Dauer mindestens eines Rasterintervalls, und es beginnt mit der Speicherung dieses Signals bei Auftreten des ersten Vertikalrücklaufimpulses nach Schließen des Schalters.

Während des Intervalls von 76 bis 79> da das Flipflop 57 gesetzt ist, ist auch das Flipflop 56 gesetzt (Zeitpunkte 73_h und 73_C). Wenn beide Flipflops gesetzt sind, wird das UND-Glied 61 aufgetastet, so daß es Ausgangssignale 80 und 8l (Signalverlauf F) erzeugt, deren Vorderflanken das Flipflop 58 in den 1-Zustand setzen. Das Flipflop 58 wird zu den Zeitpunkten 82 und 83 durch den nächstauftretenden Zeichenendeimpuls XP6 rückgesetzt. In diesem Fall ist der das Flipfiop 58 rücksetzende Zeichenendeimpuls XP6 der unmittelbar nach dem .Zeichen D auftretende Impuls XP6. Die Zeichenendeimpulse XP6 sind in Figur 8 wegen ihrer kurzen Dauer und Anzahl nicht gezeigt. Der am Ausgang des Flijflops 58 erscheinende Impuls ist als Musterwählimpuls bezeichnet. Wie bereits er-

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läutert, ist der Musterwählimpuls den Musterwählgliedern (Figur 4 und 5) zugeführt, wodurch diese Glieder aufgetastet werden und die gewählte Musteradresse im Register 38 (Figur 4) gespeichert wird. In dem eben erläuterten Fall wird die das Zeichen D angeben de Adresse im Register 40 gespeichert. Das Gleichheitssignal leitet dann die Zyklen des Löschens des Kennmusters aus dem Musterspeicher 19 (Figur 6), des Einschreibens des Musters für die Adresse D in den Musterspeicher 19 und des Auslesens des Musters für die Adresse D auf den Schirm der Darsteilvorrichtung 14 (Figur 6) ein.

Wenn beispielsweise während des Rasters 1 (Figur 8) der Licht griffel auf das Zeichen D aufgesetzt war, während das Raster das Zeichen A abtastete (Figur 6), kann es bei Lichtgriffelschaltungen gemäß dem Stand der Technik gesdiehen, daß ein Musterwählimpuls für A beim Aufsetzen des Lichtgriffels auf D erzeugt wird. Dies ergibt sich aus dem Abklingpegel des lichtes 84 aufgrund der Nachleuchtdauer des Leuchtstoffs auf dem Schirm. Die Erzeugung eines falschen Musterwählimpulses ist dagegen bei der vorliegenden Schaltung nicht möglich, da die erstmalige Lichtwahrnehmung bis mindestens nach dem Ablauf eines Rasterintervalls ignoriert wird, so daß sichergestellt ist, daß es sich um ein gültiges Signal handelt. Dies ist im Signalverlauf G angedeutet, wo Musterwählimpulse 82 und 83 während der Rasterintervalle 2 und 3 erzeugt werden, während Licht erstmalig im Raster 1 wahrgenommen wurde.

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Claims (7)

1. - 18 Patentansprüche

   (χ) Lichtgriffelschaltung für ein Darstellgerät mit einem Darstellschirm, auf dem Bildraster dargestellt werden, mit einem Lichtgriffel zum Wahrnehmen von Licht aus demjenigen Flächenbereich des Darstellschirmes, auf den der Lichtgriffel zeigt, und mit einer Lichtfühlerschaltung, die bei Wahrnehmung von Licht durch den Licht griffel ein Signal erzeugt, wobei der Darstellschirm eine solche Nachleuchtdauer hat, daß ein während eines Rasterintervalls erregter Flächenbereich Licht von einen gegebenen Wert übersteigender Stärke nicht länger als für die Dauer eines weiteren Rasterintervalls erzeugen kann, gekennzeichnet durch eine Detektorschaltung (56), die bei Empfang von Signalen voi/der Lichtfühlerschaltung (53), die während der zwei aufeinanderfolgenden Rasterintervalle nach dem Ansetzen des Lichtgriffels (54) in Lichtfühllage erzeugt werden, ein Ausgangssignal erzeugt j und durch eine Sperranordnung (57, 59, 60, 62), welche die Erzeugung des Ausgangssignals aufgrund der Wahrnehmung von Licht durch den Lichtgriffel während weniger als zwei aufeinanderfolgenden Raster; Intervallen nach dem Ansetzen des Lichtgriffels in Lichtfühllage verhindert.
2. 2. Lichtgriffelschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Wähleranordnung, die bei Empfang des Ausgangssignals durch ein entsprechendes Signal das Darstellgerät (14) veranlaßt, gewählte Sätze von Bildrastern darzustellen.
3. 3. Lichtgriffelschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorschaltung eine erste Anordnung (56) enthält, die bei Empfang jedes von der Lichtfühlerechaltung (53) empfangenen Signals während jedes entsprechenden Rasterintervalls ein erstes Signal (E) erzeugt, das vom Zeitpunkt der Lichtwahrnehmung bis zum Ende des Rasterintervalls andauert; daß die Sperranordnunp eine zweite Anordnung (57) enthält, die bei Ansetzen des Lichtgriffels (54) in Lichtfühl lage ein zweites Signal (D) erzeugt, das mit dem Beginn des

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   nächsten Rasters nach dem Ansetzen des Lichtgriffels beginnt und über mindestens die Dauer eines RasterIntervalls andauert} und daß die Detektorschaltung außerdem eine dritte Anordnung (6l) ent hält, die bei gleichzeitiger Anwesenheit des ersten und des zweiten Signals das Ausgangssignal erzeugt.
4. 4. Lichtgriffelschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Darstellschirm der Leuchtschirm (18) einer Kathodenstrahlröhre (16) dient, dessen Leuchtstoff Licht einer den gegebenen Wert übersteigenden Stärke erzeugt und der eine solche Nachleuchtdauer hat, daß ein während eines Rasterintervalls erregter Flächenbereich Licht einer den gegebenen Wert übersteigenden Stärke nicht länger als für die Dauer eines weiteren Rasterintervalls erzeugt.
5. 5. Lichtgriffelschaltung nach Anspruch 3 oder 4» dadurch gekennzeichnet, daß die erste Anordnung ein Flipflop (56) enthält^ das bei Wahrnehmung von Licht gesetzt und am Ende desjenigen Rasterintervalls, in welchem das Licht wahrgenommen wird, rückgesetzt wird.
6. 6. Lichtgriffelschaltung nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schaltung ein Flipflop (57) enthält, das am Beginn des Rasterintervalls nach dem Ansetzen des Lichtgriffels (54) in Lichtfühllage gesetzt und nicht eher als ein Rasterintervall später rückgesetzt wird.
7. 7. Lichtgriffelschaltung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daft die dritte Anordnung ein UND-Glied (61) ist, das an seinen Eingängen das erste (E) und das zweite (D) Signal empfängt und an seinem Ausgang das Ausgangssignal(F) erzeugt.

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