DE2033035A1

DE2033035A1 - Elektrische Wiedergabevorrichtung

Info

Publication number: DE2033035A1
Application number: DE19702033035
Authority: DE
Inventors: Graham Trevor Burgess Hill Sussex Sharpless (Großbritannien)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1969-07-04
Filing date: 1970-07-03
Publication date: 1971-02-25
Also published as: FR2054037A5; GB1280875A; US3793629A; NL7009686A; US3686661A; DE2033035B2

Description

N.V. Philips'Gloeilampenfabrieken, Eindhoven/Holland,

"Elektrische Wiedergabevorrichtung."

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Wiedergabevorrichtung mit einer Matrix mit lichtausstrahlenden Elementen, die eine bistabile Charakteristik aufweisen und eine Zündspannung haben, die höher ist als ihre Brennspannung, welche Matrix Spalten- und Reihenleiter enthält, wobei mindestens ein Teil der Spaltenleiter mit einer Spaltenansteuerungsschaltung verbunden ist zum gleichzeitigen Ansteuern der genannten Spaltenleiter und wobei mindestens ein Teil der Reihenleiter mit einer sequentiellen Reihenansteuerungsschaltung verbunden ist zum Ansteuern der genannten Reihenleiter während der Reihenabtastzeiten.

Eine große Wiedergabevorrichtung kann beispielsweise eine 200 (Reihen) χ 200 (Spalten) - zweidimensionale Matrix

PHB- 31 980 (Wo) - 2 -

'14-980.9/132*

aus Crasentladungszellen enthalten. In der Annahme, daß jeder Zeichenbereich dieses großen Feldes 6 χ 8 = 48 Zellen enthält, von denen 5 χ 7 = 35 aktive Zellen sind zur Gestaltung der Zeichen, und von denen die übrigen Zellen Zwischenräume sind zum Trennen nebeneinanderliegender Zeichen und Zeilen mit Zeichen, so können 25 Zeilen zu 33 alphanummerlschen Zeichen (825 Zeichen insgesamt) gleichzeitig am Feld wiedergegeben werden.

Die Wörter "Reihe" und "Spalte" werden ausschließlich dazu verwendet, die Zoordinatenlinien der lichtausstrahlenden Elemente anzugeben, welche die zweidimensionale Matrix einer elektrischen Wiedergabevorrichtung der beschriebenen Art bilden. Jede der zwei Gruppen von Koordinatenlinien der Elemente können "Reihen"-Elemente genannt werden, wobei dann die Elemente der anderen Gruppe "Spalten"-Elemente genannt werden. Die zwei Gruppen von Koordinatenleiter, welche die Kreuzungen bilden, werden entsprechend "Reihen"-!« iter und "Spalten"-Leiter genannt. Sie können in einer gegebenenfalls gekrümmten Fläche gegliedert sein.

Eine Ansteuerungsschaltung in einer elektrischen Wiedergabevorrichtung der beschriebenen Art ist dazu erforderlich, die zweidimensionale Matrix der Vorrichtung mit Ansteuerungssignalen zu versehen, die dazu geeignet sind, die lichtausstrahlenden Elemente in der Matrix selektiv erleuchten zu lassen, um eine sichtbare Wiedergabe der alphanummerischen Zeichen oder andere Information zu schaffen. Eine selektive Ansteuerung der lichtausstrahlenden Elemente für die Wiedergabe kann dadurch erfolgen, daß jeweils jede Reihe von Elementen mit in einem sich wiederholenden Abtastzyklus den Reihenleitern zugeführten Ansteuerungssignalen gesteuert und während jeder Reihenansteuerungsperiode die Spalten von Elementen mit selektierten Spaltenleitern zugeführten Ansteuerungs-

- — 3 —

Signalen selektiv gesteuert wird. Die selektierten Spaltenleiter gehören dann zu denjenigen Elementen in der iteihe, die diskrete Teile der wiederzugebenden Zeichen oder andere Information bilden müssen. Die Ansteuerung der Spalten wird durch kodierte elektrische Signale bestimmt, welche die Zeichen oder eine andere wiederzugebende Information darstellen. Auf diese Waise werden ausschließlich diejenigen Elemente lichtausstrahlend, denen gleichzeitig Reihen- und Spaltenansteuerungssignale zugeführt werden. Wenn vorausgesetzt wird, daß eine Anzahl von Zeilen mit je einer Anzahl von Zeichen wiedergegeben werden muß, und daß jede Zeile mit Zeichen sich über einige Reihen (beispielsweise 7) lichtausstrahlender Elemente erstreckt, so dürfte es einleuchten, daß dadurch, daß die Reihen während des Abtastzyklus nacheinander angesteuert werden, die Zeichen jeder Zeile reihenweise aufgebaut werden und daß die unterschiedlichen Zeilen mit Zeichen nacheinander aufgebaut werden. Bei einer ausreichend großen Abtastgeschwindigkeit wird der sichtbare Effekt eine gleichzeitige Wiedergabe einer Anzahl Zeilen mit Zeichen sein.

Für eine gute Wiedergabe, bei der dieser sich wiederholende Abtastzyklus angewandt wird, (was nachfolgend als "Reihen-Ausgabeverfahren" bezeichnet wird) ist eine Bild-Wiederholungsfrequenz von 50 Hz erwünscht, damit ein Flimmereffekt vermieden wird, d.h. die Matrix wird 50 χ in der Sekunde reihenweise abgetastet. Pur eine 200 χ 200-Elemente-Matrix ist also eine Reihenabtastfrequenz von 50 x 200 = 10 kHz (8.75 kHz) erforderlich. Das bedeutet, daß die Abtastzeit einer Reihe 100 /us beträgt (114 /us) während welcher 100 /us jedes in einer Reihe anzusteuernde Element möglichst lange angesteuert bleiben muß, um eine maximale Leuchtdichte zu erreichen. Bei Verwendung von Gasentladungszellen als lichtausstrahlende Elemente werden mindestens 10 /ua der Abtast-

109809/132$

zeit der Reihe von einer Eigenverzögerung beansprucht, welche auftritt, bevor die Entladung einer angesteuerten Zelle zündet, und von den übrigen 90 /us, während welcher die Zelle angesteuert bleiben kann, sind einige ,us zum Füllen eines Spaltenregisters mit kodierten elektrischen Signalen zur selektiven Ansteuerung der Spalten erforderlich. Damit die Spaltenansteuerungszeit maximal gehalten wird, kann die Zeit zum Füllen des Spaltenregisters beispielsweise 10 /us betragen (11,4 /us), so daß die eigentliche Spaltenansteuerung 90 /US beträgt, was bedeutet, daß infolge der Eigenverzögerung die ^uEin"-Zeit der Zellen 30 /Us beträgt. Wenn die Elemente eines Spalten-" registers während der 10 /us, die dazu bestimmt sind, nacheinander mit kodierten elektrischen Signalen für Spaltenansteuerung gefüllt werden, ist also eine Schrittbzw. Taktfrequenz von 10⁵ χ 200 = 20 MHz erforderlich. In der Praxis kann diese Taktfrequenz etwas verringert werden, weil nur 160 aktive Spalten und 175 aktive Bihen mit Zeichen für Zeicheninformation verfügbar sind, weil die übrigen Reihen- und Spaltenzellen die oben genannten Zwischenräume bilden. Die eingeklammerten alternativen Werte im oben stehenden Teil dieses Abschnittes beziehen sich auf diese kleinere Anzahl aktiver Reihen- und Spaltenzellen.

Die Erfindung bezweckt, eine elektrische Wiedergabevorrichtung mit einer verbesserten Ansteuerungsschaltung zu schaffen.

Nach der Erfindung ist eine elektrische Wiedergabevorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltenansteuerungsschaltung Mittel zur Beschränkung einer Spaltenansteuerungszeit auf einen Wert/ der niedriger ist als eine Reihenabtastzeit, und eine Stromübernahmeschaltung zum Übernehmen des Spaltenleiterstromes nach der Spaltenansteuerungszeit enthält.

Der Erfindung liegt also eine vorübergehende Speicherung

- 5 _ 109809/1321

■-'■■■" - 5 - ■■ . ■■.

der Information einer Reihe zugrunde, und zwar dadurch, daß der lichtausstrahlende Zustand der gezündeten lichtausstrahlenden Elemente einer Reihe zum restlichen Teil jeder Reihenabtästzeit beibehalten wird, ohne daß die Ansteuerungssignale für die Spalten die ganze weitere Reihenabtastzeit vorhanden zu sein brauchen. Dadurch kann der restliche Teil jeder Reihenabtastzeit am Ende der Spaltenansteuerungssignale dazu verwendet werden, das Spaltenregister mit der Information zur Ansteuerung der nachfolgenden Reihe zu füllen (bzw. diese Information einzuschreiben). ■

Wenn beispielsweise die Spaltenansteuerungssignale während der Hälfte der Reihenabtastzeit vorhanden sind, wird die andere Hälfte dieser Zeit zum Pullen des Spaltenregisters übrigbleiben.

Im Vergleich zu den früher üblichen 10 $> der Reihenabtastzeit, die zum Pullen des Spaltenregisters verfügbar war, wobei die Spaltenansteuerungszeit 90 # der Reihenabtastzeit betrug, kann die Taktfrequenz der Ansteuerungsschaltung auf 1/5 der oben genannten Frequenz verringert werden.

Gasentladungszellen weisen eine zum Zweck der vorliegenden Erfindung geeignete bistabile Charakteristik auf, ebenso wie manche halbleitende beispielsweise GaAs-Diοden für Infrarotwiedergabe und halbleitende GaAs-P-Dioden für Wiedergabe mit sichtbarem rotem Licht.

In einer elektrischen Wiedergabevorrichtung der genannten Art mit einer Ansteuerungsschaltung, wobei das "Reihenausgabeverfahren" angewandt wird, wird ein Begrenzwiederstand vorhanden sein, um den Strom durch jedes mit dem Leiter verbundene lichtausstrahlende Element zu beschränken, wenn sich das Element in seinem "Ein"-Zustand

109808/142*

befindet. Zur Vermeidung einer Verringerung des Stromes durch ein angesteuertes lichtausstrahlendes Element infolge der Stromübernahme mit Hilfe einer Vorspannung geringerer Größe als die Ansteuerungsspannung, enthält die Spaltenansteuerungsschaltung vorzugsweise für jeden Spaltenleiter eine Umschaltanordnung für eine derartige Verringerung des Wertes eines damit verbundenen Begrenzungswiderstandes, daß der Strom durch das betreffende angesteuerte lichtausstrahlende Element am Ende der Spaltenansteuerung auf nahezu der selben Größe beibehalten wird wie der während der Spaltenansteusrungszeit, so daß die Bieuchtung des lichtausstrahlenden Elementes nahezu ungeändert bleibt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise schematische Vorderansicht einer zweidimenaionalen Matrix mit lichtausstrahlenden Elementen in einer elektrischen Wiedergabevorrichtung der beschriebenen Art;

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer elektrischen Wiedergabevorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 3 Reihen- und Spaltenansteuerungsimpulse für ein "Reiheneinschreibeverfahren¹¹ i

Fig. 4 eine vereinfachte schematische Darstellung einer Spaltenansteuerungsschaltung mit einer Stromübernahmeschaltung nach der Erfindung;

Fig. 5 eine schematische Darstellung eine« Steuerkreises^ für das Reiheneinschreibeverfahren mit Verringerung des Wertes eines Begrenzungewiderstandes gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung;

Fig. 6 Reihen- und Spaltenimpulse für Pig. 5;

Fig. 7 Spannungs-Stromkennlinien für zwei Typen lichtausstrahlender Elemente, die zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Schaltung geeignet sind.

■■■ -7-

Die in Pip. 1 dargestellte zweidimensionale Matrix enthält 200 χ 200 lichtausstrahlende Elemente wie Gasentladungszellen oder lichtausstrahlende Dioden. Wenn jedes Zeichengebiet dieser Matrix 6 χ 8 = 48 Elemente enthält, von denen b χ 7 = 35 aktive Elemente zur Bildung der Zeichen und von denen die übrigen Elemente Zwischenräume zum Trennen nebeneinanderliegender Zeichen und aufeinanderfolgender Zeilen mit Zeichen sind, kann diese Matrix 25 Zeilen zu 32 alphanumerischen Zeichen wiedergeben (8CC Zeichen insgesamt).

Jn Fig. 2 ist mit M die 200 χ 200 - Matrix angegeben, die beispielsweise aus Gasentladungszellen besteht. Jede Zelle (insgesamt 40.OCO) hat eine Anode und eine Kathode, die mit einem Reihenleiter R bzw. einem Spaltenleiter C verbunden sind. Zweihundert Reihenleiter R bilden eine Anordnung für die eine Koordinate der Matrix M und Zweihundert Spaltenleiter G bilden eine Anordnung für die andere Koordinate« Jede Zelle der Matrix kann lichtausstrahlend gemacht werden, indem der betreffende Reihenleiter und der betreffende Spaltenleitei, zwischen denen diese Zelle verbunden ist, gleichzeitig angesteuert werden. So wird beispielsweise von drei angegebenen Zellen c,, c_o und c_2 der Matrix M die Zelle £., durch Ansteuerungssignale zum Aufleuchten gebracht werden, die einem Reihenleiter R199 und einem Spaltenleiter 03 zugeführt werden. Manche Reihen- und, Spaltenleiter brauchen nicht angesteuert zu werden, weil die Zeilen Zwischenräume eines Zeichengebietes bilden, wie bereits erwähnt.

So gibt es nur 175 wirksame Reihenleiter, wie in Fig. 2 dargestellt ist, von denen der Reihenleiter R₁ qq der letzte ist und nur 160 wirksame Spaltenleiter, von denen C 191 der letzte ist. Diese Anzähl wirksamer Reihen- und Spaltenleiter hängt ebenfalls zusammen mit der Tatsache, daß im betreffenden Beispiel vorausgesetzt wird, daß.

109809/132$

bei der Wiedergabe 32 Zeichen pro Zeile erhalten werden und nicht 33 _f welche die maximal mögliche Anzahl ist.

Ansteuerungssignale zum Steuern der zwei Leiter R werden wechselweise in einem sich wiederholenden Abtastzyklus von einem Reihenschieberegister RSR geliefert, das zyklsich durch seinem Eingang zugeführte Reihenimpulse von 8,7b kHz betrieben wird. Die Ansteuerungssignale werden über Anodeneteuerkreise ADA den Reihenleitern R zugeführt. Die Zyklusgeschwindigkeit bei jedem Reihenleiter R ist auf diese Weise 50 Hz, was ausreicht,um einen Flimmereffekt in der Leuchtdichte der Zellen zu vermeiden, und die Reihenabtastzeit beträgt 114 /US .

Ansteuerungssignäte zum Steuern der Spaltenleiter C werden über Kathodensteuerkreise CDA von einem Spaltenschieberegister CSR geliefert. Die Funktion des Spaltenschieberegieters CSR ist, bestimmte Spaltenleiter C abhängig von der betreffenden für die Wiedergabe zu bildenden Zeichen zu steuern. Dazu wird das SpaltenschiebereglBter CSR wechselweise mit Daten gespeist, die sich auf jede Reihe von Zellen beziehen, und diese Daten werden dann gleichzeitig (parallel)vom Spaltenachieberegister CSR als Steuersignale denjenigen Spaltenleitern abgegeben, die zu den betreffenden Zellen der anzusteuernden Reihen gehören. Diese Zellen werden dann angesteuert, wenn ihre Reihe vom Reihenschieberegister RSR angesteuert wird.

Das Spaltenschieberegister CSR wird aus einem Zeichengenerator CG mit Daten gefüllt, der von einem Umlaufspeicher RS mit kodierten, zu den wiederzugebenden Zeichen gehörenden elektrischen Signalen gespeist wird. Die kodierten elektrischen Signale bilden die von einem Tastenpult K (oder von einem Bandleser bzw. Computer) erhaltenen Eingangsdaten in Form eines 7-Bit-Wortes pro Zeichen. Diese Eingangsdaten pro Zeichen werden vom Speicher RS parallel empfangen und daraus vom Zeichengene-

10980971329

rator CG parallel ausgelesen. Der Umlaufspeicher RS wird von Taktimpulsen von 2,8 MHz gesteuert, die ebenfalls dazu verwendet werden, das Spaltenschieberegister CSR stufenweise zu betreiben. Die Datenabgabe des Zeichengenerators CG zum Spaltenschieberegister CSR wird von einem Reihenabtastregister SR gesteuert, das schrittweise synchron zum Reihenschieberegister RSR von den Reihenimpulsen von 8,75 kHz betrieben wird.

Das Reihenabtastregister SR liefert aufeinanderfolgende Gruppen kodierter elektrischer Signale zum Ansteuern nur einer Reihe von Zellen, die zu aufeinanderfolgenden Zeichen einer vom Spaltenschieberegister CSR auszulesenden Zeile gehören, während der Zeichengenerator CG für jedes dieser Zeichen aus dem Umlaufspeicher RS Eingangsdaten empfängt. In jeder Gruppe werden die kodierten elektrischen Signale dem Spaltenschieberegister GSR parallel zugeführt und darin schritteweise parallel nach den betreffenden Spaltenpositionen verschoben, und zwar unter dem Einfluß der Taktimpulse von 2,8 MHz. Das Füllen des Spaltenschieberegisters CSR für nur eine Zeile zu 32 Zeichen beansprucht 12 /us. Während dieser Periode werden nach jeder Reihenabtastzeit dem Spaltenschieberegister CSR Taktimpulse zugeführt, und zwar über einen während 12 /us der 114 /us durchlassenden Torverstärker GA. Die Spaltenansteuerungssignale aus den betreffenden Spaltenpositionen des Spaltenschieberegisters CRS werden den Kathodensteuerkreisen CDA zugeführt, die während 100 /us in jeder Reihenabtastzeit durchlässig, und während der Taktimpulse unterdrückt sind, um Ansteuerungssignale den betreffenden Spaltenleitern C abzugeben. Dies wird 7 mal pro Zeichenzeile wiederholt, damit die Zeichen reihenweise und folglich Zeilen mit Zeichen zeilenweise mit einer Geschwindigkeit von 50 Hz aufgebaut werden, um eine sichtbare Wiedergabe der ausgewählten Zeichen zu geben.

Die vorstehende Beschreibung in bezug auf die Fig. 1 und

- 10 -

109809/1329

- ίο -

dient nur als Beispiel einer elektrischen Wiedergabevorrichtung mit einer Steuerschaltung, wobei das "Reihenausgabeverfahren" angewandt wird. Die Erfindung läßt sich auch auf andere Vorrichtungen anwenden, welche dieses Verfahren anwenden, aber bei denen beispielsweise das Spaltenregister auf eine andere Weise mit kodierten elektrischen Signalen gespeist wird.

Die Ansteuerung der Gasentladungszellen der zweidimensionalen Matrix (M) wird nun im einzelnen beschrieben. Jede dieser Zellen kann durch gleichzeitige Ansteuerung des betreffenden Reihedeiters und des betreffenden Spalterileiters zwischen denen diese Zelle liegt, mit einer Gesamt spannung, welche die Zündspannung der Zelle übertrifft, angesteuert werden (d.h. die Entladung wird gezündet). Wenn eine Zelle einmal gezündet ist, wird eine Brennspannung, die niedriger ist als die Zündspannung, die Entladung aufrechterhalten. Die Entladung erlischt, wenn die Spannung zwischen der Anode und der Kathode der Zelle während einer Periode, die länger ist als die Entionisierungszeit, unter der Brennspannung bleibt. Es gibt eine Streuing zwischen maximalen und minimalen Zündspannungen und zwischen maximalen und minimalen Brennspannungen für eine Gasentladungszelle, und diese Streuungen müssen bei der Bestimmung der Größe der Reihen- und Spaltenansteuerungsimpulse (Signale) für die Matrix berücksichtigt werden.

Fig. 3 zeigt die Amplituden geeigneter Reihen- und Spaltenansteuerungsimpulse gegenüber den Zünd- und Brennspannungen (Vg und V_M) für die Gasentladungszellen der Matrix. Zum Zünden einer Gasentladungszelle ist es notwendig, beiden betreffenden Reihen- und Spaltenleitern Ansteuerungsimpulse zuzuführen. V^ ist eine negative Vorspannung, die zwischen der Anode und der Kathode der Zelle liegt, V_R ist ein Reihenimpuls, der der Anode zugeführt wird, V_Q ist ein Spaltenimpuls, der der Kathode zugeführt wird, und Vg und V_M sind die Zünd- bzw., Brennspannungen (mit maximalem

- 11 -

109809/13?!

2Q33Q35

..'■■■■ - 11 ■*-

und minimalem Wert) der Zelle.

Run muß V_B + V_R + V₀ y Vg (max) ..... (I)...

und V₅,+ V_R<V_S (min) ........... (2)

₈ (max) -V₈ (min) ...... (3).

V_n ist ein "enable"-Impuls, der dazu verwendet wird, beim Reihenausgabeverfahren eine Reihe abzutasten und V ist ein "Data"-Impuls, der zum Steuern der Spalten verwendet wird, so daß die Entfernung von V_R schon ausreichen würde, um die Entladung zu löschen, d.h.

V_B +T₀-^LV_n (Min). U) Aus den Gleichungen (1) und (4) folgt, daß

V_R>V_S (max) - V_M (Min) (5)

Die Gleichungen (3) und (5) zeigen, daß die Impulse asymme trisch sein müssen. Im Gegensatz zu V_R dient V₀ nur dazu, die Gasentladung zu zünden. Die Entfernung dieses Impulses wird nur den Strom durch die betreffende Entladung verringern. Die Entladung bleibt bestehen, solange die zugeführte Spannung den Wert V_M für die betreffende Gasentladungszelle nicht unterschreitet.

Die vorübergehende Speicherung der Reihenansteuerung, wie in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, beruht auf dem letztgenannten Punkt. Da V₀ nur zum Zünden der Entladung erforderlich ist, kann diese danach unmittelbar entfernt werden. Die restliche Periode der Reihaiabtastzeit kann daher dazu verwendet werden, ein Spaltenrögister zur Speisung der nachfolgenden Reihe bereit zu machen.

Wenn V₀ verschwindet, verringert sich dadurch der Strom durch die Entladung. Dieser Strom wird durch einen Widerstand R-, der mit jedem Spaltenleiter in Reihe geschaltet ist, begrenzt. Der Strom durch den Widerstand R ist beim

- 12 -

109809/1329

Vorhandensein von

τ ⁷B * ^VR ⁺ ^VC - ^VM

x — ————————————·

Wenn ?_c verschwindet, wird der Strom auf einen niedrigeren Wert L· abnehmen, es sei denn, daß der Begrenzungswiederstand R auf einen Wert R.. verringert wird, so daß

I₁ = ^ ist.

Die Verringerung des Stromes durch die Entladung würde das P Leuchten der Zelle verringern, was unerwünscht sein kann und was bei Verwendung des Spaltenansteuerungskreises nach Pig. 4 erfolgt. In Fig. 4 sind Transistoren T

SpaltenansteuerungskreistransiBtoren, die vom Spaltenschieberegister CSR gesteuert werden, und die Transistoren T sind Reihenansteuerungskreistransistoren, die vom Reihenscheiberegister RSR gesteuert werden. Es werde eine Entladungszelle betrachtet, die mit dem Reihenleiter 175 (R 199) und dem Spaltenleiter 1 (C1) verbunden ist. Wenn die betreffenden Reihen- und Spaltentransistoren Tr und Tc nicht leitend sind, steht eine negative Vorspannung V-g zwischen der Anode und der Kathode dieser Entladungszelle.

►Wenn der Transistor Tr von einem aus dem Reihenschiebe- > register RSR seiner Basis zugeführten Impuls leitend gemacht wird, wird ein Reihenimpuls V_R dem Reihenleiter R zugeführt. Auf ähnliche Weise wird, wenn der Transistor Tc von einem aus dem Spaltenschieberegister CSR seiner Basis zugeführten Impuls leitend gemacht wird, ein Spaltenimpuls V^, dem Spaltenleiter C1 zugeführt werden. Durch das gleichzeitige Vorhandensein dieser zwei Impulse wird die Zündspannung 7_g der Entladungsgelle überschritten werden, so daß die Gasentladung gezündet wird. Wenn die Zelle einmal gezündet ist, wird eine Brennspannung V_M, die niedriger ist als die Zündspannung V_g, die Enükdung

- 13 -

109809/1329

aufrechterhalten. Die Entladung wird gelöscht, wenn die Spannung zwischen der Anode und der Kathode der Zelle während einer Periode, die länger ist als die Entionisierungszeit der Entladungszelle die Brennspannung V^ unterschreitet. Eine Diode D ist im Spaltensteuerkreis vorgesehen, damit Schalterscheinungen beim Abschalten der Glimmzeitladung vermieden wird. Die Diode D ist weiter als Stromübernahmeschaltung wirksam.

Nach der Erfindung kann die Spannung an der Zelle dadurch bis zur Brennspannung V_M verringert werden, daß der Transistor T gesperrt wird, und zwar durch Beendigung des Taktimpulses am Spaltenleiter 1, während der Reihenimpuls am Reihenleiter 199 im übrigen Teil der Reihenabtastzeit beibehalten wird. Der Strom durch das Matrixelement wird dann von der Diode D übernommen. Wenn der Translate» T£ leitend ist, würde der Strom durch die Glimmentladung und durch einen in Reihe mit dem Spaltenleiter verbundenen Begrenzungswiderstand R um einen Wert V~/R größer sein als wenn der Transistor Tc gesperrt wird. Das Aufleuchten der Glimmentladung wäre dann nicht maximal, wenn der Spalten-(kathoden)-impuls eine kürzere Dauer hätte als der Reihen-(anöden)-impuls.

Diese möglicherweise unannehmbare Verringerung des Leuchtes der Entladung läßt sich durch Änderung der Spaltenansteuerungsschaltung vermeiden. In dieser geänderten Spaltenansteuerungsschaltung ist der Begrenzungswiderstand R in zwei Widerstände R₁ und R₂ derart aufgeteilt, daß R R. +R₂- Die relativen Werte der zwei Widerstände R und R₂ sind derart gewählt worden, daß die Diode D gerade eine Spannung in Vorwärtsrichtung erhält, wenn die Entladung @3zündet wird, und der Transistor Tc leitend ist. Dadurch wird durch Abschaltung des Transistors Tc die Diode D den Glimmentladungsatrom zur Vorspannungsklemme V₁ übernehmen, so daß nun nur der Widerstand R₁ mit dem Spaltenleiter in Reihe geschaltet ist. Der Effekt dabei

- 14 109809/1329

ist, daß die Größe des Stromes durch die Entladung nahezu ungeändert bleibt, so daß keine Verringerung im Leuchten der Glimmentladung auftritt. Wenn der Transistor Tc abgeschaltet und die Entladung gelöscht wird, (bei Entfernung der zwei Reihenimpulse V„) wird an der Diode eine Spannung entgegengesetzter Richtung entstehen»'

Pig. 6 zeigt die Reihen- und Spaltenimpulse für die geänderte Spaltenansteuerungsschaltung nach Fig. 5. Wie ersichtlich, ist in Fig. 6 der Spaltenimpuls Y_n nun von einer kürzeren !Dauer als der Reihenimpuls V , wobei der Unterschied zwischen diesen Zeiten nun dazu verfügbar ist, die Zeit zum Speisen des Spaltenschieberegisters (CSR) zu verlängern. Fig. 6 zeigt ebenfalls den Spannungsimpuls, der kathodenseitig im Begrenzungswiderstand vorhanden ist. Nach der Eigenverzögerung in der Zündung der Glimmentladung steigt diese Spannung über V₁ auf einen Wert IR undwird durch die klemmende Wirkung der Diode D auf diesem Wert gehalten (d.h., bei einem entsprechenden Wert IR₁). Wenn der Reihenimpuls V_R beendet ist, kehrt die Kathodenspannung nach V₁ zurück. Die Eigenverzögerung der Zündung der Gasentladung bestimmt die minimal mögliche Dauer für den Spaltenimpuls Vq.

In der vorstehenden Beschreibung wird als Beispiel der Erfindung die Verwendung in einer elektrischen Wiedergabevorrichtung mit einer zweidimensionalen Matrix aus Gasentladungszellen beschrieben. Wie oben stehend bereits erwähnt, ist es ebenfalls möglich, die Erfindung bei Vorrichtungen mit zweidimensionalen Matrix mit anderen Typen von lichtausstrahlenden. Elementen anzuwenden, insofern diese Elemente die bistabile Charkateristik aufweisen, die zur Anwendung der Erfindung wesentlich ist. Dies ist in Fig. 7 verwirklicht, in der (a) die Spannungs-Stromcharakteristik einer typischen Gasentladungsdiode ist und (b), die Spannungs- Stromcharakteiristik einer lichtausstrahlenden Diode (beispielsweise einer GaÄs-Diode)

- 15 -

109809/1329

ist. Das bistabile Verhalten dieser zwei Typen von Elementen läßt sieb als gleichartig betrachten und ist die Folge des negativen WiderstandsgebieteB der Kurven zwischen den Zünd- ("Ein") und Brenn-(^MAus")-Spannungen. Bei der Gaseniladungsdiode ist eine typische Zündspannung Vg 180 V und eine typische Brennspannung V^ 130 V mit einem Haltestrom von etwa 1mA. Bei der lichtausstrahlenden Diode können die typischen "Ein"- und"Aus"-Spannungen 30 V bzw. 4 V sein.

Wegen des oben stehend beschriebenen Reihenausgabeverfahrens sei erwähnt, daß die Reihenauegabe sequentiell dadurch erfolgen kann, daß aufeinanderfolgende Reihen einer Matrix nacheinander mit Reihenimpulsen gesteuert werden, oder es läßt sich auf pseudowillkürliche Weise durchführen, wobei die Reihen wechselweise entsprechend einem vorbestimmten sich wiederholenden Muster gesteuert werden.

PATENTANSPRÜCHE:

109809/1329

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1.) Elektrische Wiedergabevorrichtung mit einer Matrix mit lichtausstrahlenden Elementen, die eine bistabile Charakteristik aufweisen und die eine Zündspannung haben, die höher ist als ihre Brennspannung, welche Matrix Spalten- und Reihenleiter enthält, wobei mindestens ein Teil der Spaltenleiter mtfc einer Spaltenansteuerungsschaltung verbunden ist zum gleichzeitigen Ansteuern der genannten Spaltenleiter und wobei mindestens ein Teil der Reihenleiter mit einer sequentiellen Reihenansteuerungsschaltung verbunden ist zum Ansteuern der genannten Reihenleiter während der Reihenabtastzeiten, dadurch gekennzeichnet , daß die Spaltenansteuerungsschaltung Mittel zum Beschränken einer Spaltenansteuerungszeit auf einen Wert, der niedriger ist als die Reihenabtastzeit, und eine Stromübernahmeschaltung zum Übernehmen des Spaltenleiterstromes nach der Spaltenansteuerungszeit enthält.

2.) Elektrische Wiedergabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die genannte Spaltenansteuerungsschaltung für jeden Spaltenleiter eine Umschaltvorrichtung enthält, und zwar für eine derartige Verringerung des Wertes eines damit verbundenen Begrenzungswiderstandes, daß der Strom durch das betreffende angesteuerte lichtausstrahlende Element nach dem Ende der Spaltenansteuerungszeit auf nahezu derselben Größe als die während der Zeichenansteuerungszeit aufrechterhalten wird, so daß das Leuchten des lichtausstrahlenden Elementes nahezu ungeändert bleibt.

3.) Elektrische Wiedergabevorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Spaltenansteuerungsschaltung für jeden Spaltenleiter eine Steuerschaltung mit einem Transistor enthält, dessen Emitter-Kollektoretrecke in Reihe mit zwei in Reihen geschalteten Begrenzungswiderständen mit dem Spaltenleiter verbunden ist, wobei die Steuerschaltung ebenfalls eine zwischen dem Verbindungspunkt den genannten

- 17 -

109809/1329

zwei Begrenzungswiderständen und einer Vorspannungsklemme liegende Diode enthält, und wobei die Werte der zwei Begrenzungswiderstände derart gewählt sind, daß der Strom durch ein infolge des leitenden Zustandes des Transistors gezündetes .lichtausstrahlendes Element dadurch praktisch gleich bleibt.

4.) Elektrische Wiedergabevorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einer zweidimensionalen Matrix mit Gasentladungszellen.

5.). Elektrische Wiedergabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einer zweidimensionalen Matrix mit lichtausstrahlenden Dioden.

6.) Vorrichtung nach Anspruch 5, in der die lichtausstrahlenden Dioden GaAs-Diοden sind.

7.) Vorrichtung nach Anspruch 5» in der die lichtausstrahlenden Dioden GaAs-P-Dioden sind.

109809/1329