DE2019236B2

DE2019236B2 - Bildschirmschreiber mit mehreren Bildschirmen

Info

Publication number: DE2019236B2
Application number: DE2019236A
Authority: DE
Inventors: John R. Nashua Longland; Arnold Amherst Schumacher; Robert D. Reeds Ferry Stoddard
Original assignee: Sanders Associates Inc
Current assignee: Lockheed Martin Corp
Priority date: 1969-04-21
Filing date: 1970-04-21
Publication date: 1978-11-23
Also published as: CH538739A; NL174301C; US3665454A; GB1311347A; NL174301B; DE2019172B2; BE749253A; NL7005761A; FR2039328A1; US3611346A; DE2019236C3; GB1311346A; DE2019172A1; NL7005279A; CH547526A; BE749252A; DE2019236A1; GB1311344A; DE2019172C3; FR2066909A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Bildschirmschreiber mit mehreren Bildschirmen, auf denen die Strich-Schreibgeschwindigkeit verschieden ist, und mit einem einzigen Funktionsgenerator, der Modulationssignale für die einzelnen Bildschirme für das Schreiben der Strichvektoren erzeugt.

Aus der GB-PS 10 59 8C5 ist ein Vektorzeichengenerator für die Verwendung mit einem Bildschirmschreiber bekannt, in welchem Spannungsstufensignale auf einen Kondensator gegeben werden, der dadurch aufgeladen wird und damit annäherungsweise an seinen Belägen eine Rampenspannung hervorbringt. Diese Rampe hat keinen linearen sondern einen Expotentionalverlauf, mit der Folge, daß der von ihr abgelenkte Elektronenstrahl eine sich stetig ändernde Schreibgeschwindigkeit hat, wodurch keine gleichmäßige Hellig

ίο

keit des geschriebenen Vektors erzielt wird. Auch läßt sieh mit dem bekannten Vektorzeichengenerator bei langen Vektoren keine ähnliche Helligkeit wie bei kurzen Vektoren erzielen, weshalb lange Vektoren wiederholt geschrieben werden sollten.

Es ist ferner aus der FR-PS 15 55 082 bekannt, bei einem Bildschirmschreiber für die Ablenkung des Elektronenstrahls die Steigung der Rampensignale zu verändern, mit dem Ziel, längere Vektoren für das Schreiben großer Buchstaben zur Verfügung zu haben. Es werden zu dem Zweck Stufenspannungen erzeugt, die auf Digital-Analog-Wandler geleitet werden, um so die nichtlinearen Rampenspannungen zu erzeugen. Man verändert zu dem Zweck die Steigung der Signalausgänge von den Digital-Analog-Wandlern, wobei jedoch im angegebenen Stand der Technik die Art, wie dies erfolgen soll, nicht entnommen werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bildschinnschreiber der eingangs genannten Art mit Vektorgenerator zu schaffen, der für zwei oder mehrere Bildschirme verwendet wird, die sich sowohl in ihrer Größe als auch hinsichtlich ihrer Schreibgeschwindigkeit unterscheiden, wobei der Vektorgenerator die Ablenksignale für das Schreiben dieser Vektoren in einer Weise liefert, daß die Vektoren unabhängig von der Größe der Bildschirme und der Schreibgeschwindigkeit der Elektronenstrahlen auf ihnen stets in gleicher Helligkeit erscheinen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches.

Es wird mit der Erfindung erreicht, daß die Vektoren auf den Bildschirmen mit stets konstanter Strichgeschwindigkeit gezogen werden, womit sie mit gleichmäßiger Helligkeit erscheinen. Je länger also ein Vektor ist, desto länger ist die zum Zeichnen des Vektors benötigte Zeit, weshalb die Ausgangsgröße des Rechners auf einen Konstantstromumsetzer gegeben wird, der einen Ausgangsstrom von konstanter Größe erzeugt, welcher vom Reriprokwert der Vektorlänge bestimmt ist. Der Konstantstromausgangswert vom Stromumsetzer wird auf einen Kondensator gegeben und lädt diesen auf. Die als Folge davon an den Kondensatorbelägen abgreifbare Rampenspannung hat einen sehr genaulinearen Anstieg und kann zur Ablenkung des Kathodenstrahls, der den Vektor zeichnet, benützt werden.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert, wobei aus der Erläuterung des Ausführungsbeispiels auch die vorteilhafte Weiterbildung nach dem Unteranspruch deutlich wird. Im einzelnen zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild eines rechnergesteuerten Bildschirmschreibers nach der Erfindung,

Fig.2 das Schaltbild eines Rampengenerators aus der Schaltung nach F i g. 1, teils in Blockdarstellung,

Fig.3 ein Spannungs-Zeit-Diagramm, das eine bestimmte Spannungsrampenfolge zeigt, die mit dem Rampengenerator gemäß F i g. 2 erzeugt wurde.

Das in F i g. 1 dargestellte Informationsbildwiedergabesystem zeigt einen digitalen Computer 10, der mit einer Zwischeneinheit 11 verbunden ist, über die der Computer 10 mit verschiedenen Eingangs-Ausgangs-(I/O)-Einrichtungen 12 und einem unterhalb der gestrichelten Linie gezeigten Bilderzeugungsgerät 13 in Verbindung steht. In der F i g. 1 sind die Leitungswege als einfache Leitungen dargestellt Es versteht sich jedoch, daß diese aus einer großen Zahl von Leitern bestehen. Die Datensammelleitung z. B. besteht aus einer Zahl von Einzelleitern, die der Zahl von Bits in

einem Wort gleich ist Wo eine derartige Leitung als Eingang zu einem Verknüpfungskreis dargestellt ist, wird vorausgesetzt, daß in Wahrheit eine derartige Zahl von Verknüpfungskreisen vorhanden ist, die gleich ist der Anzahl von Bits, die über die Leitung zugeführt werden, so daß jedes Bit einem gesonderten Verknüpfungskreis zugeführt wird.

Der Computer 10 hat einen Speicher, in dem in digitaler Form Informationen gespeichert sind, die dazu dienen, die verschiedenen Varianten der X-, Y- und Z-Modulation zu erzeugen, die der Vielzahl von Kanälen 20 für die Bildwiedergabe zugeführt werden. In der Fig. 1 sind nur zwei derartige Kanäle Di und D2 gezeigt, wobei es sich jedoch versteht, daß eine wesentlich größere Zahl vorhanden sein kann. Die dargestellten Sichtanzeigegeräte sind beispielsweise mit Kathodenstrahlröhren ausgerüstete Anzeigegeräte, deren Strahlablenkgeschwindigkeiten verschieden schnell sind. So hat z. B. das Sichtanzeigegerät D1 eine Ablenkgeschwindigkeit (Schreibgeschwindigkeit) von W\, während D 2 eine Schreibgeschwindigkeit von W2 hat

Das Bilderzeugungsgerät erhält seine Instruktionen vom Speicher des Computers 10, verarbeitet diese Instruktionen, erzeugt X-, Y- und Z-Modulation und wählt aus, welches der Sichtgeräte DX oder D 2 im Augenblick angeschlossen werden soll, um die X-, Y- und Z-Modulation zu erhalten.

Jeder Instruktionssatz im Speicher des Computers 10 kann von einem im Speicher gespeicherten Programm oder durch verschiedene äußere Hilfsvorrichtungen 12 wie etwa Lichtschreiber, Band- oder Kartenleser, Tastenfelder u. dgl. verändert und auf einen anderen Stand gebracht werden. Diese Hilfsvorrichtungen sind über eine Zwischeneinheit 11 mit dem Computer 10 verbunden, wo die Informationen derart verarbeitet werden, daß sie den Instruktionssatz im Speicher verändern können.

Der Bildwiedergabegenerator 13 enthält einen Registerabschnitt 14, einen Zeitsteuer- und logischen Steuerabschnitt 15, einen Funktionsgenerator 16 und einen Wiedergabeselektor 17. Der Registerabschnitt 14 enthält ein Steuerregister 14-3 zur Aufnahme der Instruktionen vom Computer 10 über die Zwischeneinheit und eine Datensammelleitung. Der Zeitsteuer- und logische Steuerabschnitt 15 verarbeitet und interpretiert dann die erhaltenen Instruktionen. Die Instruktionen können es erforderlich machen, daß in ihnen enthaltene Daten in verschiedene Register des Abschnitts 14 eingegeben werden und/oder verschiedene besondere Strahlablenkungen durchgeführt werden. Der Zeitsteuerungs- und logische Abschnitt 15 ist dafür verantwortlich, daß die einzelnen Daten entweder in die verschiedenen Register eingegeben werden oder der Funktionsgenerator 16 ein bestimmtes Strahlablenkmuster erzeugt und gleichzeitig der Wiedergabeselektor eines der Wiedergabesysteme auswählt, dem dann das erzeugte Strahlablenkmuster zugeführt wird. Aus diesem Grunde ist die Darstellung so gewählt, daß eine Steuersammelleitung in der F i g. 1 die Steuerinformation vom Steuerabschnitt 15 erhält und diese Information an die verschiedenen Register weiterleitet wie auch zum Funktionsgenerator 16 und zum Wiedergabeselektor 17, wie dies erforderlich ist. Außerdem erhält die Steuersammelleitung verschiedene andere Steuersigna-Ie aus verschiedenen Teilen des Bildwiedergabegenerators und leitet diese anderen Steuersignale an den Zeitsteuer- und logischen Steuerabschnitt 15 weiter.

Diese anderen Steuersignale können bestimmte Informationen wie etwa das Ende eines Zeichens und das Ende einer Zeilenerzeugung durch den Funktionsgenerator bedeuten.

Das Steuerregister 14-3 ist als einzelner Block dargestellt, jedoch kann dieses Steuerregister eine größere Anzahl von Registern enthalten. Es kann z. B. ein Datenspeicherregister zur Aufnahme der ankommenden Informationen aus dem Computer 10 aufwei-

lü sen, ein Instruktionsregister, um eine Strominstruktion festzuhalten, während sie weiter verarbeitet wird, und ein Speicheradreßregister, um die Adresse der nächsten Instruktion, die aufgenommen wird, zu halten. Außerdem kann das Steuerregister weitere Register enthalten, die mit der Modifizierung des Speicheradreßregisters zusammenhängen, und noch weitere Register, die mit der Zeitsteuerung, der Bildsynchronisation und der Arbeitsweise des Bildwiedergabegenerators 13 zusammenhängen.

2» Jedes Strahlablenkmuster, das auf eine der Kathodenstrahlwiedergabevorrichtungen D1 und D 2 gegeben wird, muß stets von neuem erzeugt werden, damit eine ruhige, nicht flimmernde optische Anzeige entsteht Bei einer Wiederholungsfrequenz von 60 Hertz beispiels-

2> weise muß der Bildwiedergabegenerator 13 den Intruktionssatz vom Computer 10 sechzigmal in der Sekunde oder alle 16,6 Millisekunden erhalten und aus ihm die X-, Y- und Z-Modulation schaffen. Aus diesem Grunde hat der Bildwiedergabegenerator 13 einen

jo Synchronisier- oder Bildfolgegenerator (nicht gezeigt) für das Gesamtbild, der ein Synchronisiersignal erzeugt, welches auf den Steuerabschnitt 15 wirkt und somit auf den Bildwiedergabegenerator, und zwar mit einer Frequenz von beispielsweise 60 Hertz oder einer

)j sonstigen geeigneten Folgefrequenz.

Der Bildwiedergabegenerator 13 kann für die verschiedenen Schreibgeschwindigkeiten der Wiedergabegeräte Di und D 2 zeitgesteuert werden im Gegensatz zu den bisher üblichen Systemen, bei denen für jedes Wiedergabegerät ein besonderer Bildwiedergabegenerator vorhanden sein muß. Aus diesem Grund enthält der Registerabschnitt 14 ein Wiedergabeauswahlregister 14-4, ein Geschwindigkeitsregister 14-2 und ein X-, Y- und Z-Register 14-1. Das Register 14-1 ϊ arbeitet in üblicher Weise als Puffer- und Speicherregister für die X-, Y- und Z-Daten, die für die einzelnen wiederzugebenden Symbole bezeichnend sind (etwa Buchstaben und Ziffern, Linien oder Kegelschnitte) oder auch für eine einfache Strahlablenkung und Positionie-

V) rungsbewegung, bei der der Strahl dunkel getastet ist. Das Wiedergabeauswahlregister 14-4 dient dazu, eine Digitalzahl oder ein Bitfeld zu halten, das für die Auswahl der Wiedergabegeräte Di oder D 2 maßgebend ist. Das Geschwindigkeitsregister 14-2 wiederum

Yj soll ein Bitfeld halten, das für die Schreibgeschwindigkeit im Zusammenhang mit dem ausgewählten Wiedergabegerät maßgebend ist und somit die Geschwindigkeit steuert, mit der die X- und V-Ablenksignale und das Z-Helltast-Signal erzeugt werden. Das heißt, die

bo Anstiege der X- und K-Strahlablenkungsspannungen werden z. T. durch das Bitfeld des Geschwindigkeitsregisters 14-2 bestimmt.

Eine typische Arbeitsablauffolge ist die, daß zuerst das Wiedergabeauswahlregister 14-4 und das Ge-

b5 schwindigkeitsregister 14-2 Informationen erhalten. Ist dieser Vorgang beendet, so wird vom Zeitsteuerungsabschnitt 15 ein Datenübertragungssignal (DTS) über die Steuersammelleitung auf ein UND-Glied 18-4 übertra-

gen. Aufgrund des DTS-Signals kann das UND-Glied 18-4 das Wiedergabeauswahlbitfeld zum Wiedergabeselektor 17 passieren lassen. Der Wiedergabeselektor 17 ist z. B. ein Koordinatenschalter, der abhängig von den Wiedergabeauswahlbits eines der Wiedergabegeräte <-, D1 oder D 2 an den Ausgang des Funktionsgenerators 16 anschließt, angenommen das Gerät D1.

Das DTS-Signal setzt außerdem noch das UND-Glied 18-2 in den Zustand, daß es das Schreibgeschwindigkeitsbitfeld in den Funktionsgenerator 16 passieren ι ο läßt. Das Schreibgeschwindigkeitsbitfeld ruft nun im Funktionsgenerator die Erzeugung von X-, Y- und Z-Signalen hervor, entsprechend den X-, Y- und Z-Digitaldaten, und zwar mit der entsprechenden Erzeugungsgeschwindigkeit, die dem Werte Wl des Feldes entspricht. Die X-, Y- und Z-Daten des gewünschten Symbols werden dann in das X-, Y- und Z-Register 14-1 gegeben. Nach Beendigung dieser Übergabe gibt der Zeitsteuerungs- und logische Steuerabschnitt 15 ein Symbolstartsignal 555 ab, welches das UND-Glied 18-1 in den Zustand versetzt, daß die X-, Y- und Z-Daten zum Funktionsgenerator 16 hindurchtreten können. Der Funktionsgenerator 16 spricht nun in der Weise auf die digitalen X-, Y- und Z-Daten an, daß er eine durch den Zahlenwert Wl 2^r> bestimmte X-, Y- und Z-Modulation der gewünschten Geschwindigkeit hervorruft

Ist das Symbol dargestellt worden, so geht vom Funktionsgenerator 16 ein Endsignal EOS aus, was über die Steuersammelleitung auf den Steuerabschnitt 15 jo gelangt und anzeigt, daß die X-, Y- und Z-Daten für das nächste Symbol nun aufgenommen werden können. Der Steuerabschnitt 15 spricht in der Weise darauf an, daß er seine Information an das X-, Y- und Z-Register 14-1 abgibt und außerdem ein weiteres Symbolstartsignal J5 SSS. Dies wird so lange fortgesetzt, bis alle X-, Y- und Z-Modulationen für die in dem Instruktionssatz enthaltenen Symbole erzeugt sind. Diese Symbolerzeugung wird dann immer von neuem mit der Wiederholungsfolgefrequenz durchgeführt.

Wie bereits an früherer Stelle ausgeführt, können, während eine bestimmte Instruktion verarbeitet wird, andere Instruktionen in den Satz neu eingeführt werden. Es sei beispielsweise angenommen, daß das Wiedergabegerät D1 einen Satz von Symbolen abbildet und eine Bedienungsperson am Wiedergabegerät D 2 über eine I/O-Vorrichtung 12 (z. B. eine Tastatur) anfordert daß die Information nun auf dem Wiedergabegerät Ό2 erscheinen soll. Der Computer 10 spricht auf diese Forderung in der Weise an, daß er eine neue Wiedergabeauswahlinformation bildet sowie eine neue Schreibgeschwindigkeitsinformation, die er in die Register 14-4 und 14-2 eingibt Diese neuen Informationen werden dann in den Instruktionssatz übernommen und ersetzen dort die früheren Werte von Ό1 und WX. Werden diese Instruktionssätze dann erneut ahgefragt, so antwortet der Bildwiedergabegenerator 13 darauf mit den neuen Werten Ό 2 und W2, wodurch die Wiedergabeeinheit D 2 angewählt wird und der Funktionsgenerator 16 mit der Geschwindigkeit W2 arbeitet

Es versteht sich, daß die vorstehend genannte Arbeitsfolge nur ein Beispiel darstellt und viele andere Möglichkeiten bestehen. Es kann z. B. ein Instruktionssatz so geändert werden, daß der Bildwiedergabegene- rator einen vollständig anderen Instruktionssatz aus einem anderen Abschnitt des Computerspeichers erhält Ein wesentlicher Vorteil der in F i g. 1 gezeigten Anordnung ist, daß der Wiedergabegenerator 13 für die Wiedergabegeräte Dl und 52 so gesteuert wird, daß sie einen gemeinsamen oder einzelne getrennte Sätze von Symbolen und/oder Fernsehbildern gleichzeitig darbieten. Dies bedingt jedoch, daß der Informationssatz in geeigneter Weise gebildet und durchgegeben wird, um in dem Erneuerungszyklus an geeigneten Stellen die Wiedergabeauswahlinstruktion zu schaffen, damit der richtige Wiedergabekanal mit dem Funktionsgenerator 16 und/oder mit einer Video-Quelle (Radar oder Fernsehen) im richtigen Augenblick in Verbindung gebracht wird. Grafische oder Video-Daten können mit grafischen oder Symboldaten zur Darstellung auf einem gemeinsamen Kathodenstrahlröhrenbildschirm vermischt werden, indem der Symbolsatz während des normalen Endes eines Ablenk-Totzeitintervalls für den Fall des Radars oder während des vertikalen Strahlrücklaufs für den Fall des Fernsehbildes erzeugt wird. Der Symbolsatz kann außerdem auch asynchron durch Beseitigung eines Durchlaufteils (Radar) oder Auslassen von Zeilen (Fernsehbild) erzeugt werden, wenn eine besonders große Anzahl von Symboldaten wiedergegeben werden soll. Das Vermischen mit den Video-Informationen ist jedoch für das Verständnis der Erfindung nicht erforderlich, weshalb Einzelheiten nicht wiedergegeben sind.

Der Funktionsgenerator 16 kann jede Art von Symbolgenerator wie etwa einen Strichgenerator, einen solchen zur Erzeugung von Kegelschnitten, Buchstaben oder Ziffern oder einen sonstigen Symbolgenerator enthalten. Die Erfindung ist auf einen Strichgenerator gerichtet, der in F i g. 2 dargestellt ist.

Gemäß F i g. 2 enthält der Strichgenerator vier Digital-Analog-Converter (D/A) 30, 31, 32 und 33, die von der Leitertype sein können. Die D/A 30 und 31 nehmen an einem Eingang Digitalziffern ΛΌ und XI auf, und die D/A 32 und 33 erhalten an einem Eingang die Digitalziffern VO und Vl. Diese Digitalziffern sind auch im Datenregister 14-1 gespeichert. Die Zahlen XO und YO stellen die Anfangskoordinaten eines Striches (oder die zugehörige Strahlposition) dar, während die Größen Xl und Yl die Endkoordinaten sind. Diese Zahlenwerte werden in der dargestellten Weise den einzelnen Digital-Analog-Wandlern zugeführt. Die Mittel, die für die Zuleitung vom Speicher zu den Wandlern erforderlich sind, sind der Einfachheit halber nicht dargestellt da sie für das Verständnis der Erfindung nicht nötig sind.

Die Digital-Analog-Wandler 30 und 32 bekommen außerdem an einem weiteren Eingang eine zeitveränderliche Bezugsspannung, die mit A ref bezeichnet ist Auch die Digital-Analog-Wandler 31 und 33 erhalten an einem weiteren Eingang eine andere zeitveränderliche Bezugsspannung Ä ref, wobei A ref die komplementäre Größe zu A refist Diese Signale A refund Ä ref sind komplementäre Rampenspannungen, die sich während des Schreibens des Striches oder während der Strahlverschiebungszeit verändern. Die Steigungen der Rampen sind umgekehrt proportional zur Länge der Linien, die gezeichnet werden sollen, so daß diese Striche mit konstanter Lineargeschwindigkeit gezeichnet werden und deshalb gleichmäßige Leuchtintensität haben. _Während der Schreibzeit sind die Signale A ref und A ref also Rampenspannungen, die in den Digital-Analog-Wandlern 30 bis 33 entsprechend den Werten der zugehörigen Digitalzahlen XO, X1, VO und YI moduliert werden. Die modulierten Signale ΛΌ, >4re/und Xl, Ä ref werden in einem A"-Summenver-

stärker 34 und die Signale yo, A refund Vl₁A re/in einem V-Summenverstärker 35 summiert. Die Ausgangsgrößen dieser Summenverstärker 34 und 33 sind die Strahlablenkspannungen Vx und Vy.

Wie bereits dargelegt, wird bei den bekannten Bildwiedergabegeneratoren die Steigerung der Bezugsspannung A re/umgekehrt proportional zur Länge (hier mit R bezeichnet) der zu schreibenden Linie oder Geraden gemacht. Dies wird entweder durch (a) Verwendung eines einzelnen Kondensators und eines konstanten Ladestroms erzielt, deren Werte dem Reziprokwert der geraden Länge entsprechen, oder (b) durch einen konstanten Ladestrom von einer bestimmten einzigen Höhe im Zusammenwirken mit einer Kondensatorbatterie.

Der Strichgenerator der Fig.2 verwendet beide Techniken, um eine Anzahl von Schreibgeschwindigkeiten zur Verfügung zu haben, wobei bei jeder Geschwindigkeit die Striche verschiedener Länge mit konstanter Schreibgeschwindigkeit geschrieben werden können.

Die Strichlänge R kann entweder durch einen Ä-Berechner 36 berechnet werden, der im Strich- oder Liniengenerator enthalten ist, oder mit Hilfe des Computers 10 (Fig. 1) zu der Zeit, in der der Instruktionssatz zusammengestellt wird. Der Ä-Berechner 36 in Fig.2 ist so ausgelegt, daß er die X- und y-Koordinatendaten aus dem Register 14-1 erhält. Wenn die Berechnung des R-Wertes der Strichlänge im Computer 10 durchgeführt wird, wird dieser Wert in das Register 14-2 eingebracht In F i g. 2 wird der Ä-Wert durch den Vektorzeitabschnitt des Registers 14-2 repräsentiert Es sei hier erwähnt, daß der Vektor-Zeitcode nicht speziell auf den Strichlängenwert R bezogen sein muß, sondern andere Parameter enthalten kann, wie später noch ausgeführt wird. Ein anderer Teil des Registers 14-2 ist als Selbstwähler bezeichnet und hat die Aufgabe anzugeben, von welcher Quelle der Ä-Wert entnommen werden soll. Zu dem Zweck entscheidet eine Ä-Quellenauswahlvorrichtung 37 in Abhängigkeit von einem Bitfeld des Selbstwählers, ob der Vektorzeitwert für die Größe R bezogen oder der Wert für R in der Maschinenanlage vom Rechner 36 berechnet werden soll. Auf jeden Fall wird der von der Auswahlvorrichtung 37 ausgewählte Wert der Größe R einem t/Ä-Berechner 38 zugeführt Die Ausgangsgröße des MR-Berechners ist eine Digitalzahl, die dem Reziprokwert von R proportional ist Diese Zahl wird einem Wandler 39 zugeführt, der sie in einen konstanten Strom umwandelt Der Strom am Ausgang dieses Wandlers 39 hat einen konstanten Wert, der durch den Wert der 1/Ä-Digitalzahl bestimmt wird, die er an seinem Eingang erhält

Im Register 14-2 ist darüber hinaus noch ein Geschwindigkeitsbitteil enthalten, der auf einen Geschwindigkeitsdecoder 40 geschaltet ist Der Ausgang des Geschwindigkeitsdecoders 40 besteht aus einer Zahl von Digitalsignalen, von denen jedes als Ein/Aus-Steuersignal zu einem gesonderten Schalter aus einer Schaltergruppe 41 geführt ist Jeder der Schalter ist einem gesonderten Kondensator 42 zugeordnet, so daß dieser zugehörige Kondensator 42 durch Betätigung des Schalters in den elektrischen Schaltkreis zwischen den Wandler 39 und Masse eingeschaltet wird Wird der Schalter dagegen ausgeschaltet, so liegt der zugehörige Kondensator 42 nicht mit im Schaltkreis.

Weiterhin ist ein Kondensator 43 gezeigt, der parallel zu den Kondensatoren 42 und ihren Schaltern 41 liegt Die Kondensatoren 42 und Schalter 41 und der Kondensator 43 stellen eine Kondensatorbatterie dar, die in Abhängigkeit von dem Wert des Geschwindigkeitsbitfeldes in ihrem Wert verändert werden kann. Ein Amplitudenbegrenzer 44 begrenzt den Amplitudenwert der Rampenspannung, die an der Kondensatorbatterie auftritt, auf die Werte ± E Volt. Die für jede Rampe benötigte Zeit Δ t ist durch die Gleichung

ίο C I V = I Ii (1)

bestimmt, wobei AV die Spannungsänderung, C die Kapazität und / den Ladestrom bedeutet Wegen des Begrenzers 44 ist der absolute Wert von Δ V konstant, jedoch ändert sich sein Vorzeichen bei aufeinanderfolgenden Vektoren. Der Kondensatorwert C kann entsprechend der Schreibgeschwindigkeit für das angewählte Sichtgerät ausgewählt werden. Der Stromwert /wird dann in Abhängigkeit von der Strichlänge R gewählt, damit die Striche verschiedener Länge mit gleichförmiger Geschwindigkeit geschrieben werden, um eine gleichmäßige Helligkeit zu erzielen. Ein Phasenteilerverstärker 45 mit einer Versetzung von + E Volt nimmt die Rampenspannungen vom Begrenzer 44

auf und erzeugt das A re/und das Ä ref- Signal, welche zwischen OVoIt und +2EVoIt schwanken, wie dies Fig. 3 für Are/zeigt.

Bei einem typischen Ausführungsbeispiel des Strichgenerators sind drei Geschwindigkeitsbits und fi Kondensatoren 42 vorhanden. Die nachstehende Tafel gibt eine Beziehung zwischen den Schreibgeschwindigkeiten.

Tafel

Code Geschwindig- Positions- Vektor Zeit
keitsteilung Rampen-Zeit _Min

000 ⁴⁰ 001	1 2
010	4
011	8
100	16
45 101	32
110	64
111	1

320 nsec
640 nsec
1,28
2,56
5,12 μ
10,24 μβεε
20,48 μ5βο
320 nsec

1,28 μβεο 56 [

2,56 μβεο 112 ι

5,12 μβεο 224 μβες

10,24 μβεε 448 μβεΰ

20,48 \lszc 896 μ5εο

40,96 [LStc 1,8μ5εε

62 μ$εΰ 3,6 μβεε

1,28 μβεε 56 \xse,c

Für die »000«-Bedingung ist lediglich der Kondensator 43 mit der aufladenden Stromquelle 39 verbunden. Ein Binärwert von »0« schaltet dabei die Schalter 41 aus. Für die verschiedenen, in der Tafel aufgezeigten Bedingungen liegen die Kondensatoren 42 in den verschiedensten Kombinationen parallel zum Kondensator 43, wodurch die Gesamtkapazität, die aufgeladen wird, vergrößert wird und damit auch die Zeit, die benötigt wird, um eine Spannungsänderung Δ V um den Wert 2E Volt zu erzielen. In F i g. 3 nun ist eine typische Wellenform von A ref wiedergegeben. Diese Form des

eo Spannungsdiagramms ist auch die Spannung, die den Digital-Analog-Wandlern zugeführt wird, wenn angenommen wird, daß der Verstärker 45 einen gleichmäßigen Verstärkungsfaktor und eine Versetzung von +E Volt hat In den Intervallen T₀ bis 7Ί, T₂ bis T₃ und 7; bis Ts ändert sich der Wert von A ref von +E auf -E (insgesamt also 2EVoIt), von -fnach +Eundvon +E nach — E dies wird dadurch erreicht, daß die Stromrichtung der Ladestromquelle 39 jeweils umge-

kehrt wird. Für jeden angewählten Geschwindigkeitsbereich entspricht das Zeitintervall 7o bis Γι einem kurzen Strich oder vielleicht einer Strahlpositionierungsbewegung. Die Intervalle T2 bis T3 und 7i bis T$ entsprechen einem mittellangen bzw. einem langen Strich. Bei verschiedenen Geschwindigkeitsbereichen sind die dargestellten Zeitintervalle entweder kürzer oder länger, wie es gerade erforderlich ist. Das heißt, die Steigung ist bei höherer Geschwindigkeit steiler als für ein Anzeige- und Sichtgerät mit niedriger Geschwindigkeit.

Wie aus der Tafel ersichtlich, sind die verschiedenen Schreibgeschwindigkeiten bestimmte Bruchteile der höchsten Geschwindigkeit. Diese Bruchteile werden vor allem durch die verwendeten binären Schaltungselemente bestimmt Jede nachfolgende Geschwindigkeit unterscheidet sich von der vorhergehenden um den Faktor 2.

Wenn es nicht erforderlich ist, konstante lineare Schaltgeschwindigkeiten anzuwenden, um gleichmäßige Helligkeit zu erzielen (wenn z. B. die Helligkeit noch besonders durch eine Z-Achsen-Kompensation gesteuert wird), dann können die Geschwindigkeitsverhältnisse auch noch durch eine Feineinstellung verändert werden. Gemäß diesem Merkmal erhält die Vektorzeitzahl einen Wert, der nicht von der Strichlänge R abhängt sondern vielmehr von einem kleinen Geschwindigkeitsabschnitt AS. Für einen bestimmten ausgewählten Geschwindigkeitswert S in der Tafel ist die Schreibgeschwindigkeit W des Sichtgerätes dann gegeben durch die

W= S + IS.

Dieses Merkmal ist nicht nur von Bedeutung bei der Erzeugung von Schreibgeschwindigkeiten für verschiedene Sichtgeräte, sondern auch für die Erzeugung von Rastermustern bei verschiedenen Verhältnissen. Der Strichgenerator kann dabei dazu verwendet werden, die Vx- und Vy-Ablenkspannungen zu erzeugen, die für das Rastermuster benötigt werden. Das Helltastsignal der Z-Achse wird dann von einer getrennten Video-Quelle oder von einem Zeichen- oder Strichgenerator zugeführt, der für Rastermuster vorgesehen ist.

Der Z-Achsen-Helltastschaltkreis ist in F i g. 2 nicht gezeigt, da er für das Verständnis der Erfindung nicht erforderlich ist Es genügt an dieser Stelle zu sagen, daß der Z-Achsen-Schaltkreis auf die schrägen Abschnitte einer zweiwertigen Spannungsrampenfolge anspricht, um den Kathodenstrahl hellzutasten, wenn ein Strich oder ein Vektor geschrieben werden soll.

Es ist vorstehend ein computergesteuerter Zeilenoder Strichgenerator beschrieben, der X-, Y- und Z-modulierte Signale bei verschiedenen Geschwindigkeiten abgeben kann. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Erzeugungsgeschwindigkeit abhängig von der Schreibgeschwindigkeit des Sichtgerätes. Es versteht sich jedoch, daß die Vorrichtungen zur Erzeugung einer veränderbaren Geschwindigkeit auch in vielerlei anderer Hinsicht und Anwendungsweise

ι ο verwendet werden können.

Der Bildwiedergabegenerator kann für eine Vielzahl von Sichtgeräten mit verschiedenen Schreibgeschwindigkeiten zeitgesteuert werden, wie sie in einer Anordnung mit einer Vielzahl von Sichtgeräten vorkommen. Die Anordnung wurde zwar im Zusammenhang mit einer Kursivschreibtechnik dargestellt, doch kann die beschriebene Technik eines mit veränderbarer Geschwindigkeit arbeitenden Strichgenerators genauso gut für die Erzeugung eines Rastermusters, zur Punkterzeugung oder für sonstige andere Schreibtechniken verwendet werden. Es liegt auch keine unbedingte Bindung an Aufzeichnungsgeräte oder Sichtgeräte mit Kathodenstrahlröhren vor, sondern es ist jede Art von Bildwiedergabegeräten möglich bei der eine Modulation der Antriebsenergie in drei Richtungen erforderlich ist Der Bildwiedergabegenerator kann also auch zum Antrieb eines X- V-Zeichenmechanismus mit einem Markierungsinstrument wie einer Feder, einem Messer, einem Lichtschreiberkopf oder

jo dergleichen verwendet werden. Die X- und V-Signale bewegen das Markierungsinstrument dann in einer Ebene parallel zum Bildträgermedium (Papier, fotografischer Film od. dgl.), während das Z-Achsen-Signal dann die Auf- und Abbewegung der Feder (ein und aus des Lichtstrahls) steuert um ein Muster auf dem Medium aufzuzeichnen. Das Vorstehende ist auch auf Fräsmaschinen übertragbar, wo das Markierungsinstrument dann ein Werkzeug ist, das gegen das Werkstück hin und von ihm wegbewegt wird, was mit Hilfe der Z-Achsen-Modulation erfolgt Der Informationssatz braucht natürlich weder beim Zeichner noch bei einer Fräsmaschine wiederholt oder erneuert zu werden. Wenn es nicht gewünscht ist, daß unmittelbar zu gleicher Zeit gearbeitet wird, so können die X-, Y- und Z-Achsen-Signale für den Zeichner oder die Fräsmaschine in einem geeigneten numerischen Steuercode, auf den sie umgewandelt werden, auf einem Papier- oder Magnetstreifen gespeichert werden, der dann später von dem Zeichner oder der Fräsmaschine ausgelesen wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Bildschirmschreiber mit mehreren Bildschirmen, auf denen die Strich-Schreibgeschwindigkeit verschieden ist, und mit einem einzigen Funktionsgenerator, der Modulationssignale für die einzelnen Bildschirme für das Schreiben der Strichvektoren erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Datenquelle (10) Instruktionen erzeugt einschließlich einer Anzeigegerät-Auswahldatengruppe, die einzelne von den Bildschirmen (Di, Di) bezeichnet, und einer Schreibgeschwindigkeit-Datengruppe, durch die die Strichschreibgeschwindigkeit auf den einzelnen Bildschirmen bestimmt wird, daß im Funktionsgenerator (16) eine Geschwindigkeits-Dekodiereinrichtung (40) vorhanden ist, die auf Digitalinformationen in der Schreibgeschwindigkeitsdatengruppe anspricht, wodurch der Funktionsgenerator (16) Modulationssignale erzeugt, um auf einem ausgewählten Bildschirm (D], Di) die Vektoren mit der benötigten Schreibgeschwindigkeit zu schreiben, und daß eine Bildschirmauswahleinrichtung (17) in Abhängigkeit von Digitalinformationen, die in der Anzeigegeräteauswahldatengruppe gespeichert sind, die vom Funktionsgenerator (16) hervorgebrachten Modulationssignale zu dem ausgewählten Bildschirm leitet

2. Bildschirmschreiber nach Anspruch 1, dessen Funktionsgenerator aufgrund von Digitalinformationen, die eine auf einem Bildschirm zu schreibende Linie angeben, einen konstanten Strom abgibt zum Laden eines Kondensators und damit zur Erzeugung einer Rampenspannung, die zur Gewinnung der Modulationssignale verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Kondensatoren (42) im Funktionsgenerator dem Kondensator (43) parallel schaltbar sind zur Modifizierung der Steigung der Rampenspannung und daß der Geschwindigkeitsdekodierer (40) in Abhängigkeit von der in der Schreibgeschwindigkeitsdatengruppe gespeicherten Digitalinformation für die Strichschreibgeschwindigkeit des betreffenden Sichtgerätes (Dt, D₂) Schalter (41) für das Para'lelschalten der Zusatzkondensatoren (42) betätigt, wodurch die Modulationssignale vor dem Zuleiten zu dem ausgewählten Sichtgerät dessen Schreibgeschwindigkeit angepaßt werden.