DE1261159B - Verfahren zum Nachfuehren eines Leuchtflecks auf einem als Schreibebene dienenden Bildschirm einer Kathodenstrahlroehre und Anordnung zur Durchfuehrung des Verfahrens - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H041

H04n

Deutsche Kl.: 21 al-2

Nummer: 1261159

Aktenzeichen: J 29720 VIII a/21 al

Anmeldetag: 24. Dezember 1965

Auslegetag: 15. Februar 1968

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Nachführen eines Leuchtflecks auf einem als Schreibebene dienenden Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre, wenn ein mit einer photoelektrisch wirksamen, den Leuchtfleck voll erfassenden Schreibspitze versehener Lichtgriffel über die Schreibebene geführt wird, indem die jeweils mit Hilfe des Lichtgriffels erzeugten und ermittelten relativen Koordinatenwertänderungen und daraus abgeleiteten Signale dem Ablenksystem der Kathodenstrahlröhre zugeleitet werden.

Ein solches Verfahren ist bereits durch die deutsche Patentschrift 1158 549 bekannt. Hierbei dient als Lichtgriffel eine mit einer Optik versehene Schreibspitze, die den Leuchtfleck auf eine oberhalb der Optik angebrachte, aus mehreren Segmenten bestehende Photozellenanordnung projiziert. Wenn die Lage des Lichtgriffels nicht mit der des Leuchtflecks übereinstimmt, dann werden nur wenige Segmente der Photozellenanordnung beleuchtet, so daß eine mit den Photozellensegmenten verbundene Brückeneinrichtung aus dem Gleichgewicht gebracht wird und damit ein Nachsteuerungssignal für den Leuchtfleck gewonnen werden kann.

Diese bekannte Vorrichtung hat mehrere Nachteile. Der dort verwendete Lichtgriffel ist — bedingt durch die erforderliche Optik und die benötigten Photozellensegmente — unhandlich. Schwererwiegend ist jedoch, daß bei relativ schnellen Bewegungen des Lichtgriffels eine Nachführung versagt, weil der Leuchtfleck außerhalb des Erfassungsbereichs des Lichtgriffels fällt. Dies gilt insbesondere dann, wenn winkelförmige Bewegungen des Lichtgriffels durchgeführt werden. Außerdem ist die Erfassung der Koordinatenwerte zur Weiterverarbeitung der sich in Form der Koordinatenwerte des Leuchtflecks ergebenden Information in einer angeschlossenen Rechenanlage nicht ohne weiteres möglich. Dies gilt insbesondere dann, wenn eine digitale Verarbeitung vorgesehen ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anordnung der beschriebenen Art bereitzustellen, die die Verwendung eines handlichen Lichtgriffels ermöglicht. Weiterhin soll nicht nur die Richtung und Größe der Abweichung des Leuchtflecks von der Lage des Lichtgriffels, sondern auch die Geschwindigkeit berücksichtigt werden, mit der der Lichtgriffel über die Schreibebene geführt wird. Schließlich soll die Erfassung der Koordinatenwerte in digitaler Weise vorgenommen werden.

Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß

a) der Leuchtfleck in Form eines Markierungssymbols mit Hilfe eines Zeichengenerators perio- Verfahren zum Nachführen eines Leuchtflecks
auf einem als Schreibebene dienenden
Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre und
Anordnung zur Durchführung des Verfahrens

Anmelder:

International Business Machines Corporation,

Armonk, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H.-E. Böhmer, Patentanwalt,

7030 Böblingen, Sindelfinger Str. 49

Als Erfinder benannt:

Almerin Cartwright O'Hara jun.,

Woodstock, N. Y. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 31. Dezember 1964
(422 844)

disch erzeugt wird, indem jeweils das Markierungssymbol aufeinanderfolgend in Form eines zentralen Punktes, als einem ersten Zeichenelement, sowie von weiteren diesen zentralen Punkt umgebenden Zeichenelementen auf dem Bildschirm abgebildet wird, daß

b) synchron mit der Periode der Markierungssymbolerzeugung ein Schieberegister einer Vergleichssteuereinrichtung, dessen Stufenanzahl der Anzahl der Zeichenelemente entspricht, mit von dem Lichtgriffel abgegebenen Signalen aufgefüllt wird, wobei bei Abtastung eines Zeichenelements, also beim Auftreten eines Signals, der binäre Wert »Eins« und beim Fehlen eines Signals, also beim Nichterfassen eines Zeichenelements, über den Lichtgriffel eine binäre »Null« eingespeichert wird, daß fernerhin

c) über die Stufenausgänge des Schieberegisters angesteuerte logische Verknüpfungsschaltwerke, die je einer Koordinatenrichtung zugeordnet sind, je ein als — in beiden Richtungen der betreffenden Ordinate arbeitender — Zähler ausgebildes X- bzw. F-Register derart wirksam werden lassen, daß beim Feststellen einer binären »Eins« sowohl für den zentralen Punkt als auch für ein anderes Zeichenelement das jeweils zugeordnete mehr-

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stellige X- bzw. F-Register bei einer niedrigen Verfugung stehende Lichtstärke entsprechend ver-Stellenzahl angesteuert wird, dagegen beim Fest- mindert ist, ganz abgesehen davon, daß für eine einstellen sowohl einer binären »Eins« für ein anderes wandfreie Wirkungsweise und Betriebsweise derLeucht-Zeichenelement als auch einer binären »Null« für fleck nicht so scharf konzentriert werden darf. Demden zentralen Punkt bei einer höheren Stellenzahl 5 gegenüber ist bei der Erfindung aus den genannten angesteuert wird, und daß Gründen eine möglichst scharfe Konzentration nur

d) jedem X- bzw. F-Register ein Digital-Analog- von Vorteil.

wandler nachgeordnet ist, der das Zählergebnis Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Ver-

in einen entsprechenden Analogwert zur Bestim- fahrens nach der Erfindung schalten die Zeitgebermung der Ablenkungsänderung des Kathoden- io impulse des Taktgebers im Zeichengenerator das Strahls umsetzt. Schieberegister weiter, das zur Aufnahme der vom

Dadurch, daß das Schieberegister periodisch mit Lichtgriffel zugeführten Impuls dient. Damit auch die der Zeichenerzeugung weitergeschaltet wird, wird X- und F-Register synchron mit dem Zeichengenerator jeweils unabhängig von den erfaßten Zeichenelementen betrieben werden, weist der Taktgeber des Zeicheneine den erfaßten Zeichenelementen entsprechende 15 generators eine weitere Stufe auf, die zur Weiterbinäre »Eins« in die diesem Zeichenelement zu- schaltung der Zählvorrichtungen, deren Stufen je geordnete Schieberegisterstufe eingeschrieben. Liegt einer Dualstelle entsprechen, periodisch Impulse abalso ein Zeichenelement außerhalb des Erfassungs- gibt.

bereiches des Lichtgriffels, dann wird in die diesem In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel zur

Zeichenelement zugeordnete Schieberegisterstufe eine 20 Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung binäre »Null« eingeschrieben. Da somit die Richtung besteht das Schieberegister aus fünf Stufen, die zwei der Verschiebung zwischen dem Erfassungsbereich des Punkten der Γ-Koordinate, zwei Punkten der X-Ko-Lichtgriff eis und dem Leuchtfieck auf dem Bildschirm ordinate und dem zentralen Punkt des Markierungserf aßt wird, kann nun mit HiMe des X- bzw. F-Registers symbols zugeordnet sind.

ein entsprechender Korrekturwert dem Ablenksystem 25 Hierbei sind sowohl die »Eins«-Ausgänge der der Kathodenstrahlröhre zugeführt werden. beiden F-Stufen als auch die »Eins«-Ausgänge der

Bei einer schnellen Bewegung des Lichtgriffels kann beiden X-Stufen jeweils den Eingängen je einer Antisogar der zentrale Punkt des Markierungssymbols aus valenzschaltung zugeordnet, deren Ausgänge je mit dem Erfassungsbereich des Lichtgriffels herausfallen. einem Eingang je einer ersten UND-Schaltung ver-In diesem Falle spricht dann eine höherstellige 30 bunden sind, an deren jeweiligen anderen Eingang der Zählerstufe an, so daß ein relativ hohes Zählergebnis Ausgang der weiteren Stufe des Taktgebers anbereitgestellt wird und damit ein höherer Korrektur- geschlossen ist.

wert für das Ablenksystem, so daß eine schnellere Der Ausgang der ersten UND-Schaltungen ist

Nachführung des Leuchtflecks erzielt wird. einerseits je mit einem Eingang je einer zweiten oder

Gemäß einer Ausbildung der Erfindung dient als 35 »Hochzähl«-UND-Schaltung verbunden, deren jewei-Zeichengenerator ein als Impulsverteiler ausgebildeter liger zweiter Eingang jeweils am »Null«-Ausgang der Taktgeber, dessen Stufenanzahl mindestens der An- C£>-Stufe des Schieberegisters liegt und andererseits zahl der Zeichenelemente des Markierungsimpulses je mit einem Eingang je einer dritten oder »Niedrigentspricht. Zur Ableitung der jeweiligen Koordinaten- zähle-UND-Schaltung verbunden ist, deren jeweiliger werte der Zeichenelemente sind im Zeichengenerator 40 zweiter Eingang je mit dem »Eins«-Ausgang der für jede Koordinate mehrere ODER-Schaltungen vor- CD-Stufe des Schieberegisters verbunden ist.
gesehen, wovon jede einer binären Stellenzahl ent- Schließlich sind die Ausgänge der »Hochzähl«-

, spricht. Hierbei sind die Ausgänge der Stufen des UND-Schaltungen mit einer hohen Zählstelle des Impulsverteilers so mit den Eingängen der ODER- jeweils zugeordneten X- bzw. F-Registers und die Schaltungen verbunden, daß für jede Stufe des Takt- 45 Ausgänge der »Niedrigzähl«-UND-Schaltungen mit gebers jeweils unterschiedliche mehrstellige Koordi- der niedrigsten Zählstelle des jeweils zugeordneten natenwerte in binärer Form bereitgestellt werden. X- bzw. F-Registers verbunden, an. deren jeweils Die Ausgänge der ODER-Schaltungen jeder Koordi- niedrigste Zählstelle außerdem noch die »Eins«-Ausnate sind mit je einem X- bzw. F-Digital-Analog- gänge der X- bzw. der F-Stufen angeschlossen wandler verbunden, deren Ausgänge Analogwerte für 5° sind.

die Ablenkung der Zeichenelemente des Marlderungs- Den Zählstufen der X- bzw. F-Register ist also

impulses bereitstellen. jeweils eine Dualstelle zugeordnet, so daß beim

Je höher also die Binärwerte an den Ausgängen der Beginn des Zählens bei einer höheren Zählstufe um ODER-Schaltungen sind, deren Höhe also von dem mehrere Größenordnungen im Dualsystem größere jeweils darzustellenden Zeichenelement abhängt, desto 55 Zahlenwerte erreicht werden als beim Ansteuern der höher sind die Ablenkwerte in der jeweils vorgesehenen niedrigsten Zählstufe.

Koordinatenrichtung. Mit Hilfe dieser digitalen Me- Die Ausgänge der X- bzw. F-Register können außer

thode lassen sich sehr präzise auf kleinem Bereich zur Ableitung der Ablenkwerte mit Hilfe der X- bzw, Markierungssymbole der beschriebenen Art darstellen. F-Digital-Analogwandler auch zur weiteren Ver-Dies insbesondere dann, wenn als Zeichenelemente 60 arbeitung in einer digitalen Anlage Verwendung Punkte verwendet werden. finden.

Gegenüber der oben beschriebenen bekannten Vor- Zweckmäßigerweise werden für die Erzeugung des

richtung ergibt sich dann auch noch der Vorteil, daß Markierungssymbols und zur Nachführung des Leuchtfür jedes Zeichenelement des Markierungssymbols die flecks je ein besonderes Ablenksystem verwendet, volle Lichtstärke des Elektronenstrahls zur Ver- 65 Insbesondere sind hierfür magnetische Ablenksysteme fügung steht. Bei der bekannten Vorrichtung wird geeignet.

nämlich durch ein Photozellensegment jeweils nur ein Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der

Bruchteil des Leuchtfiecks erfaßt, so daß die zur Beschreibung, die an Hand eines bevorzugten Aus-

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führungsbeispiels mit Hilfe der Zeichnungen die des Leuchtflecks, die mit äußerster Präzision vor sich

Erfindung näher erläutert, und aus den Patent- geht.

ansprüchen. Zunächst sei auf die Darstellungen in F i g. 6

F i g. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausf ührungs- verwiesen, in der zwei Arten von Markierungssymbolen

beispiels der Anordnung gemäß der Erfindung, 5 dargestellt sind, wobei durch die Kreise jeweils das

F i g. 2 ein Schaltungsbeispiel einer Vergleichs- Blickfeld des Lichtgriffels angedeutet werden soll,

steuervorrichtung in der Anordnung nach Fig. 1, Das Markierungssymbol nach Fig. 6a enthält fünf

F i g. 3 ein Schema zur Erläuterung der Erzeu- kreuzweise angeordnete Punkte, während das zweite

gung eines Markierungssymbols, Markierungssymbol nach Fig. 6b einen zentral

F i g. 4 das Schaltbild eines Ablenkcodierers zur io angeordneten Punkt enthält, der von vier Strichen

Erzeugung des Markierungssymbols, eingeschlossen ist, wovon sich jeweils zwei mit ihren

F i g. 5 Impulsdiagramme zur Erläuterung der Längsseiten einander gegenüberliegen. Die beiden

Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels gemäß der Normalen dieser Striche stehen senkrecht aufein-

Erfindung, ander, und die Abstände der Striche vom zentralen

F i g. 6 verschiedene Schemen zur Erläuterung 15 Punkt sind jeweils gleich. Zur Erläuterung der Wir-

der Vorgänge bei der Leuchtflecknachführung. kungsweise soll die Erfindung mit Hilfe des Mar-

Bevor speziell auf die Zeichnungen eingegangen kierungssymbols gemäß Fig. 6a beschrieben werden, wird, soll zunächst ein Überblick über bestimmte Selbstverständlich können auch noch weitere Arten Probleme gegeben werden, die bei Telautografen im von Markierungssymbolen verwendet werden. Zum Zusammenhang mit dem Nachführen eines Leucht- 30 Verständnis der Erfindung sind nähere Einzelangaben flecks auftreten, um das Verständnis der Erfindung bezüglich der Zeichenerzeugung nicht erforderlich, zu erleichtern. Wenn eine Anordnung vorliegt, bei der Im vorliegenden Falle wird das Markierungssymbol ein lichtempfindlicher Wandler im Zusammenwirken mit Hilfe eines Kathodenstrahlröhren-Zeichengenemit einer Kathodenstrahlröhre als Anzeigevorrichtung rators erzeugt, wobei das Markierungssymbol in benutzt wird, um mit einem Lichtgriffel auf dem 25 einer vorbestimmten Folge oder zu einem bestimmten Schirm der Kathodenstrahlröhre zu zeichnen oder zu Zeitpunkt auf einmal bereitgestellt werden kann. Der schreiben, wobei eine einzige einfache lichtempfind- Lichtgriffel tastet die relative Lage des Markierungsliche Vorrichtung in diesem Wandler dazu dient, den symbols in bezug auf sein Blickfeld ab, so daß beim Leuchtfleck des Kathodenstrahls auf dem Schirm Nichtübereinstimmen der Lage des Lichtgriffels mit festzustellen, ist im allgemeinen keine komplizierte 30 dem entsprechenden Abschnitt des Markierungs-Zeichensteuervorrichtung erforderlich, um eine aus- symbols die Nachlaufsteuerungsvorrichtung entreichende Information zur Nachlaufsteuerung der sprechende Signale erhält, um eine Korrektur der Lage des Kathodenstrahls unter den Lichtgriffel in Lage des Markierungssymbols durchzuführen, bei der Weise bereitzustellen, daß der Kathodenstrahl der dieses dann wieder in das Blickfeld des Lichtbzw. Leuchtfleck in jedem Falle der Griffelbewegung 35 griffeis geschoben wird. Jedesmal, wenn ein Leuchtfolgt. Die Verfolgung eines bewegten Lichtgriffels auf fleckerzeugtoderzumWiederaufleuchtengebrachtwird, dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre kann auch erfaßt der Lichtgriffel ein blaues Aufblitzen, dem ein als Leuchtflecknachlaufsteuerung bezeichnet werden. gelblichgefärbtes Nachleuchten folgt. Das blaue Je nach der Führung des Lichtgriffels auf dem Bild- Aufblitzen läßt den lichtelektrischen Wandler des schirm oder nach Art der Aufzeichnung ändert sich 40 Lichtgriffels jedesmal dann einen Impuls abgeben, die Verschiebung des Lichtgriffels während eines wenn jeweils ein Segment oder Zeichenelement des gegebenen Zeitintervalls Δ T, das jeweils von auf- Markierungssymbols erfaßt ist. Auf diese Weise ist einanderfolgenden Zeitpunkten eingeschlossen ist, bei der Lichtgriffel imstande, zu jedem gegebenen Zeitdenen die Lage des Lichtgriffels mit der entsprechen- punkt gewissermaßen einen Scheinanteil des Marden Lage des Leuchtfiecks auf dem Schirm der 45 kierungssymbols festzustellen. Beim Aufbau des Kathodenstrahlröhre übereinstimmt. logischen Schaltwerks ist berücksichtigt, daß jedem

Gemäß der Erfindung wird nun beim Feststellen Segment des Markierungsimpulses ein spezielles großer Verschiebungen unter der Wirkung der Nach- Zeitintervall zugeordnet ist, dessen entsprechender laufsteuervorrichtung das Nachlaufsteuermuster in' elektrischer Impuls einer UND-Verknüpfung mit relativ große Stufen eingeteilt, während bei langsamer 50 einem Zeitgeberimpuls unterzogen wird, der während Führungsgeschwindigkeit des Lichtgriffels das Nach- des Aufleuchtens oder Wiederaufleuchtens des entlaufsteuermuster durch Einteilen des Nachlaufsteuer- sprechenden Segmentes des Markierungssymbols aufmusters in relativ kleine Abschnitte bzw. Stufen so tritt. Je nach Richtung der Lichtgriffelbewegung sind korrigiert wird, daß sich eine Übereinstimmung der normalerweise eines oder mehrere der Segmente des Lage des Leuchtflecks mit der jeweiligen Lage des 55 Markierungssymbols außerhalb des Blickfeldes des Lichtgriffels ergibt. Bei einer mittleren Geschwindigkeit Lichtgriffels, so daß die Nachlaufsteuervorrichtung folgen abwechselnd Gruppen von relativ kleinen und veranlaßt wird, das Markierungssymbol in das Blickgroßen Stufen aufeinander. Üblicherweise wird bei feld des Lichtgriffels zu schieben. Hierbei wird gleichbekannten Telautografen ein wesentlicher Betrag des zeitig eine Linie auf dem Schirm der Kathodenstrahl-Zeitaufwandes für die Nachlaufsteuerung des Leucht- 60 röhre geschrieben. Wie weiter unten noch näher flecks aufgewendet, wobei dann die hierfür benötigten ausgeführt wird, ergibt sich eine Grob- oder Fein-Zeitabschnitte offensichtlich nicht für die Anzeige- korrektur, je nach dem Umstand, ob der zentrale funktion zur Verfügung stehen. In diesen bekannten Punkt des Markierungssymbols sich innerhalb oder Telautografen werden ungefähr 40% der zur Ver- außerhalb des Blickfeldes des Lichtgriffels befindet, fügung stehenden Zeit für diese Nachlaufsteuerungs- 65 In der Schaltungsanordnung nach F i g. 1 Überfunktion verwendet. Gemäß der Erfindung jedoch trägt ein Taktgeber 21 unter Steuerung eines Oszillators dient lediglich ungefähr 5°/o des für die Anzeige ver- 20 Taktgeberimpulse über eine Leitung 22 auf eine wendeten Zeitaufwandes für die Nachlaufsteuerung Vergleichssteuereinrichtung 23, deren anderem Ein-

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gang Ausgangssignale vom Lichtgriffel 25 über einen und die Zeichenablenkspule 51 Die Hauptablenkspule

Lichtgriffelverstärker 27 und eine Leitung 29 zugeführt 45 dient, wie beschrieben, zum Festlegen des Bereichs

werden. Der Lichtgriffel 25 enthält im wesentlichen auf dem Leuchtschirm der Kathodenstrahlröhre,

einen lichtelektrischen Wandler, der durch neu in dem das Markierungssymbol abgebildet werden

auftretende oder wieder auftretende Leuchtflecke 5 soll, während die Zeichenablenkspule 51 zur Bildung

auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre 26 und Darstellung des Markierungssymbols verwendet

erregt wird. Ein einem solchen Leuchtfleck ent- wird. Die Dunkel- bzw. Hellsteuerschaltung, die

sprechendes Signal wird dann auf den Lichtgriffel- hierzu erforderlich ist, ist ebenfalls von üblicher

verstärker 27 übertragen. Lichtgriffel als solche sind Bauart, so daß hierauf nicht eingegangen zu werden

bekannt und brauchen deshalb auch nicht näher io braucht.

erläutert zu werden. Wenn das Markierungssymbol Die in F i g. 1 in Blockform dargestellte Vergleichsabgetastet oder erneut aufgezeichnet wird, dann wird steuereinrichtung 23 sowie die X- und F-Register 31, ein Signal, das der Richtung der Bewegung des Licht- 33 sind in der Schaltungsanordnung nach F i g. 2 griffeis entspricht, sowohl über zwei Leitungen 28 ausführlicher gezeigt. Die Leitung 29 verbindet den und 30 auf ein X-Register 31 als auch über zwei 15 Lichtgriffel 27 mit dem Eingang der ersten Stufe eines Leitungen 32 und 34 auf ein F-Register 33 übertragen. aus fünf Stufen 56 bis 60 bestehenden Schiebe-Sowohl das Z-Register 31 als auch das F-Register 33 registers 55. An Hand der Impulsdiagramme in bestehen je aus einem in zwei Richtungen steuerbaren F i g. 5 wird die Wirkungsweise dieses Schiebe-Zähler, die je nach dem mit — Hilfe des Lichtgriffels — registers 55 näher erläutert.

erfaßten Muster des Markierungssymbols wirksam 20 Zunächst sei aber nochmals auf die Darstellung in werden. Zähler dieser Art sind von üblicher Bauweise, Fig. 6a zurückgegriffen. In dieser Darstellung des so daß deren Einzelheiten nicht weiter auszuführen Markierungssymbols sind die beiden links und sind. Einzelheiten der Vergleichssteuereinrichtung 23 rechts eingezeichneten Punkte mit — X und +X, und die Art und Weise, in der Signale festgestellt der obere und untere Punkt mit + F und — F und werden, die die Bewegung des Lichtgriffels anzeigen, 25 der zentrale Punkt mit CD bezeichnet. Bei der Erwerden noch im Zusammenhang mit der Schaltung findung ist folgende Reihenfolge zur Erzeugung der nach F i g. 2 beschrieben. Die X- und F-Register 31,33 Zeichenelemente des Markierungssymbols gewählt: enthalten jedenfalls in digitaler Form die Angaben, -j-.Y, —X, +Y, —Y, CD. Diese fünf Signale werden die zur Steuerung der Lage des Elektronenstrahls der in das Schieberegister 55 eingegeben und mit Hilfe Kathodenstrahlröhre 26 benötigt werden. Durch 30 von fünf Zeitgeberimpulsen TPl bis TP5 verschoben, entsprechende Änderung der X- und F-Angaben in Während in der Darstellung nach Fig. 6a das Abhängigkeit von der Bewegung des Lichtgriffels Blickfeld des Lichtgriffels in bezug auf das Marwerden demnach die X- und F-Register 31, 33 schritt- kierungssymbol zentriert ist, sind in den Darstellungen weise weiter- oder zurückgeschaltet. nach Fig. 6c bis 6f jeweils typische Abweichungen Die Ausgänge der X- und F-Register 31 und 33 35 des Blickfeldes des Lichtgriffels in bezug auf das sind mit entsprechenden Eingängen von Digital- Markierungssymbol dargestellt. In der Darstellung Analogwandlern 35 bzw. 37 verbunden, so daß die nach Fig. 6c ist der Lichtgriffel in bezug auf das digitalen Angaben in entsprechende Analogsignale -Markierungssymbol nach rechts verschoben, wobei umgesetzt werden, die über Leitungen 39 und 41 zur aber noch der zentrale Punkt CD des Markierungs-Hauptablenkspule 45 übertragen werden. 40 symbols innerhalb des Blickfeldss des Lichtgriffels Weitere Ausgänge des Taktgebers 21 sind über liegt. In der Darstellung nach Fig. 6 d liegt nur noch Leitungen 44 an einen Ablenkcodierer 46 ange- der rechte Punkt -\-X innerhalb des Blickfeldes des schlossen. Dieser erzeugt in Zusammenwirken mit Lichtgriffels. In Fig. 6e und 6f sind entsprechende dem Taktgeber 21 die Steuersignale für die fünf Abweichungen in vertikaler Richtung dargestellt. Im Zeichenelemente des Markierungssymbols, indem 45 ersten Beispiel Fig. 6c wird sozusagen eine relativ eine Schaltung nach F i g. 4 angewendet wird. Die langsame Bewegung des Lichtgriffels angedeutet, da Arbeitsweise des Ablenkcodierers 46 wird im Zu- ja noch ein Außenpunkt und der zentrale Punkt sammenhang mit F i g. 3 noch näher erläutert. Der innerhalb des Blickfeldes des Lichtgriffels liegen. Ablenkcodierer erzeugt also für jedes Markierungs- Hierbei wird dann nur die Stelle niedriger Ordnung symbol eine Folge von Signalen, die über drei Lei- 50 des Jf-Registers 31 weitergeschaltet. Im zweiten Beitungen 48A, 48B, 48C einen Z-Digital-Analog- spiel Fig. 6d, bei dem außerdem noch der zentrale wandler 47 und über drei weitere Leitungen 5QA, Punkt CD außerhalb des Blickfeldes des Lichtgriffels 505 und SOC einem F-Digital-Analogwandler 49 liegt, ist eine relativ große Lagekorrektur erforderlich, zugeführt werden. Die X- und F-Digital-Analog- so daß in diesem Falle eine Stelle höherer Ordnung wandler 47 und 49 sind sogenannte Dreibit-Digital- 55 des JSf-Registers weitergeschaltet werden muß, um Analogwandler üblicher Bauart, die geeignete X- das Markierungssymbol wieder in das Blickfeld des und F-Ablenksignale zur Bildung des Markierungs- Lichtgriffels zu rücken. Unter zwei Bedingungen symbols in jeweils aufeinanderfolgenden Zeitinter- aber brauchen keine weiteren Lagekorrekturmaßvallen bereitstellen, so daß mit Hilfe einer Zeichen- nahmen durchgeführt zu werden. Eine davon ist ablenkspule 51 forlaufend das Markierungssymbol 60 offensichtlich die, bei der alle Punkte des Marin bestimmter Wiederholungsfrequenz dargestellt wird. kierungssymbols innerhalb des Blickfeldes des Licht-Eine andere Möglichkeit zur Erzeugung der Mar- griffeis auftreten. Das gleiche gilt, wenn sich alle kierungssymbolsignale besteht darin, einen ent- Punkte des Markierungssymbols außerhalb des Blicksprechend dem Markierungssymbol eingestellten Fest- feldes des Markierungsgriffels befinden. In diesem wertspeicher in zyklischer Weise auszulesen. 65 Falle wird angenommen, daß die Geschwindigkeit Die Kathodenstrahlröhre gemäß dem bevorzugten des Lichtgriffels größer ist, als die höchstzulässige Ausführungsbeispiel der Erfindung also hat zwei Nachlaufsteuerungsgeschwindigkeit der Anordnung, magnetische Ablenksysteme, die Hauptablenkspule 45 Für Verschiebungen in vertikaler Richtung gilt

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analog das oben für die horizontale Verschiebung Lichtgriffels liegt. Ist nur ein + F-Signal festgestellt

Gesagte. Selbstverständlich werden bei Verschiebungen worden, dann bedeutet dies, daß der Lichtgriffel

in beliebigen Richtungen entsprechende X- und in einer Aufwärtsrichtung bewegt worden ist, so daß

F-Registerstufen gleichzeitig wirksam, um eine Lage- dann der Zähler des F-Registers 33 über die mit dem

korrektur des Markierungssymbols durchzuführen. 5 »Eins«-Ausgang der -^L F-Stufe 58 verbundene Leitung

In F i g. 2 ist gezeigt, daß jeder »Eins«-Ausgang der 34 veranlaßt wird, in Vorwärtsrichtung zu zählen.

+X -und —Z-Stufen 56 und 57 des Schieberegisters 55 Befindet sich hingegen der — F-Punkt innerhalb des

über die entsprechende Leitung 28 bzw. 30 mit je Blickfeldes des Lichtgriffels, dann wird die mit dem

einem Eingang einer Antivalenzstufe 63 verbunden »Eins«-Ausgang der — F-Stufe 59 verbundene Leitung

sind. ίο 32 wirksam, so daß der Zähler des F-Registers 33

In gleicher Weise ist jeder »Eins«-Ausgang der veranlaßt wird, in Abwärtsrichtung zu zählen, um das

Stufen 58 und 59 über die Leitung 34 bzw. 32 je mit Markierungssymbol der Bewegung des Lichtgriffels

einem Eingang einer weiteren Antivalenzstufe 65 nachführen zu können,

verbunden. Der »Eins«- und »Nullv-Ausgang der Selche Verfahren zur Steuerung der Zählrichtung CD-Stufe ist an eine Leitung 70 bzw. 71 angeschlossen. 15 eines Zählers sind an sich bekannt und brauchen hier Die Wirkungsweise des F-Abschnittes ist identisch nicht weiter erläutert zu werden. Entsprechende mit der des Z-Abschnittes. An der zweiten Anti- Maßnahmen, wie sie für die Steuerung des F-Registers valenzstufe 65 ergibt sich ein Ausgangssignal nur 33 beschrieben sind, gelten in analoger Weise für das dann, wenn entweder der + F-Punkt oder der JT-Register 31. Nach Beendigung eines Arbeitsganges — 7-Punkt außerhalb des Blickfeldes des Lichtgriffels 20 oder vor Beginn eines Arbeitsganges wird ein Rückliegt. Es tritt hingegen kein Ausgangssignal an der Stellimpuls über eine Rückstelleitung 91 zugeführt, um zweiten Antivalenzstufe 65 auf, wenn beide Γ-Punkte das Schieberegister 55 zu löschen,
entweder innerhalb oder beide außerhalb des Blick- In dem Schema nach F i g. 3 ist die relative Lage feldes des Lichtgriffels liegen. Es sei nun angenommen, der Punkte des Markierungssymbols und das hier verdaß nur entweder der + F-Punkt oder — Y-Punkt 25 wendete Adressierungsschema für diese Punkte darinnerhalb des Blickfeldes des Lichtgriffels liegt. gestellt. Mit Hilfe der Hauptablenkspule 45 wird, wie Über eine Ausgangsleitung 73 der zweiten Antivalenz- bereits gesagt, das Markierungssymbol in einen beschaltung 65 wird dann ein Signal einer ersten UND- stimmten Bereich des Leuchtschirms der Kathoden-Schaltung 75 zugeführt. Ein danach auftretender strahlröhre eingestellt. Der Ursprung des Markierungssechster Zeitgeberimpuls TP6 wird dann dem zweiten 3° symbols wird dabei willkürlich in die linke untere Eingang dieser UND-Schaltung 75 zugeführt, so daß Ecke des gezeigten Schemas mit den X- und F-Adresbei entsprechender Vorbereitung durch das Ausgangs- sen 000, 000 gelegt. In diesem Schema sind weiterhin signal der zweiten Antivalenzschaltung 65 ein Aus- Bewegungen nach rechts und nach oben jeweils als gangssignal auf einer Ausgangsleitung 79 einer zweiten positiv definiert. In bezug auf den Ursprungspunkt ist und dritten UND-Schaltung 81, 83 zugeführt wird. 35 der zentrale Punkt CD durch die X- und F-Adressen Liegt dann der zentrale Punkt CD auch innerhalb des 011, 011 gekennzeichnet. Der —X-Punkt wird durch Blickfeldes des Lichtgriffels, dann ist die dritte UND- die X- und F-Adressen 000, 011 und der +-Y-Punkt Schaltung 83 über die auch als »Eins «-Ausgang der durch die Adressen 110, 011 gekennzeichnet. Der CD-Stufe 60 bezeichenbare Leitung 70 vorbereitet + F-Punkt hat die X- und F-Adressen 011, 110 und und kann ein entsprechendes Ausgangssignal auf das 40 der — F-Punkt hat die Adressen 011, 000. Wie im F-Register 33 abgeben. Liegt hingegen aber der Zusammenhang mit F i g. 2 beschrieben, werden jezentrale Punkt CD nicht innerhalb des Blickfeldes weils die +X, —X, -\-Y, —Y und CD-Punkte kondes Lichtgriffels, dann ergibt sich ein Ausgangssignal tinuierlich in dieser speziellen Reihenfolge erzeugt und auf der auch als »Null«-Ausgang bezeichenbaren abgetastet. Es kann aber ohne weiteres auch eine Leitung 71, das die zweite oder »Hochzähl«-UND- 45 beliebige andere Reihenfolge gewählt werden, wenn Schaltung 81 vorbereitet hat. Da die Ausgangsleitung nur gewährleistet ist, daß kontinuierlich eine aufeinder dritten oder »Niedrigzähl«-UND-Schaltung 83 anderfolgende Erzeugung der Punkte des Markierungsauf die erste Stufe des F-Registers einwirkt und die symbols gewährleistet ist, wobei dann jedem Punkt Ausgangsleitung der zweiten UND-Schaltung 81 ein bestimmtes Zeitintervall zugeordnet sein muß.
an eine Stufe höherer Ordnung des F-Registers 33 so Weiterhin sei bemerkt, daß in diesem bevorzugten angeschlossen ist, wird je nach der relativen Lage Ausführungsbeispiel die in den X- und F-Registern 31 des zentralen Punktes CD in bezug auf das Blickfeld und 33 enthaltenen Koordinatenwerte auf die des zendes Lichtgriffels das F-Register entweder von einer tralen Punktes CD des Markierungssymbols bezogen Stufe niedriger Ordnung oder einer Stufe höherer sind, dessen relative Koordinatenwerte in F i g. 3 Ordnung aus weitergeschaltet. Wird nun zunächst 55 mit 011, 011 bezeichnet sind. Diese Verschiebung des angenommen, daß der zentrale Punkt CD innerhalb Koordinatenursprungs des Markierungssymbols von des Blickfeldes des Lichtgriffels liegt, wird also, wie der oben angegebenen Koordinatenlage um den zenbereits gesagt, die erste Stufe des F-Registers 33 weiter- tralen Punkt CD in eine diesen Koordinatenwerten geschaltet. Wenn hingegen der zentrale Punkt CD entsprechende Lage wird dann in einem bevorzugten nicht innerhalb des Blickfeldes des Lichtgriffels 60 Ausführungsbeispiel der Erfindung durch Anlegen liegt, dann gelangt ein Ausgangsimpuls der zweiten eines negativen Ursprungs zur Zeichenablenkspule 51 UND-Schaltung 81 beim Auftreten des sechsten Zeit- erreicht.

geberimpulses TP6 auf die vierte Stufe des F-Registers Die hauptsächliche Aufgabe des in F i g. 4 gezeig-

33. ten Ablenkcodierers 46 besteht darin, kontinuierlich

Schließlich muß noch bestimmt werden, in welcher 65 immer wieder Signale zu erzeugen, die den X- und F-

Richtung der Zähler des F-Registers 33 weiter- Adressen jedes Punktes des Markierungssymbols in

geschaltet werden soll, was davon abhängt, welches der oben beschriebenen Reihenfolge entsprechen, wo-

der Signale -f- F, — F außerhalb des Blickfeldes des bei die speziellen X- und F-Adressenwerte für jeden

Punkt in F i g. 3 gezeigt sind. Der Ablenkcodierer enthält im wesentlichen einen sechsstelligen Zählring oder Taktgeber 21, der als Impulsverteiler ausgeführt ist, bei dem die Zeitgeberimpulse über fünf Ausgangsleitungen 108, 110, 112, 114 und 116 zur Codierung von dreistelligen binären Adressignalen der fünf Punkte des Markierungssymbols dienen.

Der hier verwendete Impulsverteiler besteht aus einem sechsstufigen Zählring, der über seine Rückstelleitung vom Ausgang auf seinen Eingang in sich ge- ίο schlossen ist. Bekanntlich erzeugt ein Zählring Zeitgeberimpulse in einer vorbestimmten Reihenfolge; in diesem Ausführungsbeispiel also nacheinander von den Stufen eins bis sechs. Da die Eingangssignale zu den X- bzw. F-Digital-Analogwand lern 47 und 49 den Punkten +X, —X, + Y, —Fund CD in dieser Reihenfolge entsprechen, sind die Ausgangsleitungen 108, 110,112,114 und 116 der einzelnen Stufen deslmpulsverteilers jeweils entsprechend einem Punkt des Markierungssymbols zugeordnet. Die Ausgangssignale des Ablenkcodierers 46 treten auf den Ausgangsleitungen 48 A, 485, 48 C, 50A, 505 und 5OC der ODER-Schaltungen 101, 103 bis 111 auf. Wie dem Schema in F i g. 3 zu entnehmen ist, sind die X- und F-Adressen für den Punkt +X 110, 011. Wie oben angegeben, entspricht in F i g. 4 die Ausgangsleitung 108 dem Punkt +X, die mit je einem Eingang der ODER-Schaltungen 101, 103, 109 und 111 verbunden ist, um die vorgeschriebenen X- und F-Adressignale bereitzustellen.

Der zentrale Punkt CD hat die X- und Γ-Adressen 011, 011. Die entsprechend zugeordnete Leitung 116 des Impuls Verteilers ist dementsprechend mit je einem Eingang der ODER-Schaltungen 103, 105, 109 und 111 verbunden, um so ebenfalls entsprechende Ausgangssignale zu erzeugen.

In gleicher Weise sind die verbleibenden Ausgangsleitungen 110,112 und 114 des Impulsverteilers jeweils mit entsprechenden Eingängen der ODER-Schaltungen verbunden, um die Adressignale der verbleibenden Punkte —X, + F und — F des Markierungssymbols darzustellen.

Der sechste Ausgang des Impulsverteilers, nämlich eine Ausgangsleitung 77, dient als Taktimpulsgeberausgang zur Weiterleitung des obenerwähnten sech- sten Zeitgeberimpulses TP6 für die Fortschaltung der X- oder F-Register, wie es oben im Zusammenhang mit F i g. 2 beschrieben worden ist. Im Ausführungsbeispiel besteht der Impulsverteiler aus sechs Stufen, deren Anzahl ohne weiteres auch anders gewählt werden kann, je nachdem, welche spezielle Konfiguration des Markierungssymbols angewendet wird. Es kann also ohne weiteres auch eine entsprechend andere Stufenanzahl für den Zährring angewendet werden. Die Ausgangsleitungen der ODER-Schaltungen 101, 103 und 105 werden dem if-Digital-Analogwandler 47 zugeführt, während die Ausgangsleitungen der ODER-Schaltungen 107, 109, 111 dem F-Digital-Analogwandler 49 zugeordnet sind. Auf diese Weise stellen die X- und F-Digital-Analogwandler jeweils ein einzelnes Analogsignal bereit, das dem binären Eingangssignal entspricht, so daß die Zeichenablenkspule 51 den Elektronenstrahl der Kathodenstrahlröhre 26 entsprechend steuert, um aufeinanderfolgend die Punkte der Markierungssymbole in ihrer jeweiligen Lage darzustellen.

An Hand der Impulsdarstellungen in F i g. 5 wird nun die Reihenfolge des oben beschriebenen Arbeitsablaufs erläutert. Die ersten fünf Zeilen dieser Impulsdarstellung zeigen die verschiedenen Impulse, um die einzelnen Punkte oder Zeichenelemente eines Markierungssymbols auf der Braunschen Röhre darzustellen. Diese Impulse enden jeweils mit den zugeordneten Zeitgeberimpulsen TPl bis TP5, werden aber jeweils vor Beginn dieser Zeitgeberimpulse eingeleitet, um jeweils ein Zeitintervall bereitstellen zu können, in dem die Zeichenablenkspule 51 nicht erregt ist. Der sechste Zeitgeberimpuls TP6 ist in der sechsten Zeile der Impulsdarstellung gezeigt und dient als Fortschalteimpuls zur Steuerung der X- und F-Register. Der Rückstellimpuls in der siebten Zeile der Impulsdarstellung entspricht einem Impuls auf der Rückstellleitung 91, die in F i g. 2 gezeigt ist. Die Zeitgeberimpulse TPl bis TP5 werden von den entsprechenden fünf Stufen des Impulsverteilers 21 in F i g. 4 abgegeben. Die in den ersten fünf Zeilen der Impulsdarstellung gezeigten Impulse dienen zur Hellschaltung der Kathodenstrahlröhre bei den entsprechenden Punkten des Markierungssymbols. Die Zeitgeberimpulse TPl und TPl entsprechen den Punkten -\-X und — X, die Zeitgeberimpulse TP3 und TP4 den Punkten + F und — F und der Zeitgeberimpuls TP5 dem Punkt CD.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Nachführen eines Leuchtflecks auf einem als Schreibebene dienenden Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre, wenn ein mit einer photoelektrisch wirksamen, den Leuchtfleck voll erfassenden Schreibspitze versehener Lichtgriffel über die Schreibebene geführt wird, indem die jeweils mit Hilfe des Lichtgriffels erzeugten und ermittelten, relativen Koordinatenwertänderungen und daraus abgeleiteten Signale dem Ablenksystem der Kathodenstrahlröhre zugeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Leuchtfleck in Form eines Markierungssymbols (F i g. 6) mit Hilfe eines Zeichengenerators (21, 46, 47, 49) periodisch erzeugt wird, indem jeweils das Markierungssymbol (F i g. 6) aufeinanderfolgend in Form eines zentralen Punktes (CD), als einem ersten Zeichenelement, sowie von weiteren diesen zentralen Punkt (CD) umgebenden Zeichenelementen (— F, + Y, —X, +X) auf dem Bildschirm abgebildet wird, daß

b) synchron mit der Periode der Markierungssymbolerzeugung ein Schieberegister (55) in Fig. 2, einer Vergleichssteuereinrichtung (23), dessen Stufenanzahl der Anzahl der Zeichenelemente (CD, —Y,+Y, —X, +X) entspricht, mit von dem Lichtgriffel (25) abgegebenen Signalen aufgefüllt wird, wobei bei Abtastung eines Zeichenelements, also beim Auftreten eines Signals, der binäre Wert »Eins« und beim Fehlen eines Signals, also beim Nichterfassen eines Zeichenelements über den Lichtgriffel (25) eine binäre »Null« eingespeichert wird, daß fernerhin

c) über die Stufenausgänge (28, 30, 32, 34, 70 und 71) des Schieberegisters (55) angesteuerte logische Verknüpfungsschaltwerke (63, 65, 75, 81, 83), die je einer Koordinatenrichtung (X, Y) zugeordnet sind, je ein als — in beiden Richtungen der betreffenden Ordinate arbei-

tender — Zähler ausgebildetes Z- bzw. Y-Register (31,33) derart wirksam werden lassen, daß beim Feststellen einer binären »Eins« sowohl für den zentralen Punkt (CD) als auch für ein anderes Zeichenelement das jeweils zugeordnete, mehrstellige Z- bzw. F-Register (31, 33) bei einer niedrigen Stellenzahl angesteuert wird, dagegen beim Feststellen sowohl einer binären »Eins« für ein anderes Zeichenelement als auch einer binären »Null« für den zentralen Punkt (CD) bei einer höheren Stellenzahl angesteuert wird, und daß
d) jedem X- bzw. F-Register (31, 33) ein Digital-Analogwandler (35, 37) nachgeordnet ist, der das Zählergebnis in einen entsprechenden Analogwert zur Bestimmung der Ablenkungsänderung des Kathodenstrahls umsetzt.

2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zeichengenerator (21, 46, 47, 49) ein als Impulsverteiler ausgebildeter Taktgeber (21) dient, dessen Stufenanzahl mindestens der Anzahl der Zeichenelemente der Markierungssymbole (F i g. 6) entspricht, daß zur Ableitung der jeweiligen Koordinatenwerte der Zeichenelemente für jede Koordinate im Zeichengenerator mehrere ODER-Schaltungen (101,103,105 und 107,109,111) in F i g. 4 vorgesehen sind, wovon jede einer binären Stellenzahl entspricht, und daß die Ausgänge (108, 110, 112, 114 und 116) der Stufen des Impulsverteilers so mit den Eingängen der ODER-Schaltungen verbunden sind, daß für jede Stufe des Taktgebers (21) jeweils unterschiedliche, mehrstellige Koordinatenwerte in binärer Form bereitgestellt werden und daß die Ausgänge (48,4, 485, 48 C und 5OA, 505, 50C) der ODER-Schaltungen jeder Koordinate mit je einem X- bzw. F-Digital-Analogwandler (47, 49) verbunden sind, deren Ausgänge Analogwerte für die Ablenkung der Zeichenelemente des Markierungssymbols (F i g. 6) bereitstellen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 unter Anwendung der Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitgeberimpulse des Taktgebers (21) das Schieberegister (55) weiterschalten, und daß der Taktgeber (21) eine weitere Stufe aufweist, die (über 77, F i g. 2, 4) zur Weiterschaltung der X- bzw. F-Register (31, 33), deren Stufen je einer Dualstelle entsprechen, periodisch Impulse, abgibt.

4. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schieberegister (55) aus fünf Stufen (56 bis 60) besteht, die zwei Punkten der F-Koordinate, zwei Punkten der Z-Koordinate und dem zentralen Punkt (CD) des Markierungssymbols (F i g. 6) zugeordnet sind, daß sowohl die »Eins«-Ausgänge (34, 32) der beiden F-Stufen (58, 59) als auch die »Eins«-Ausgänge (28, 30) der beiden Z-Stufen (56, 57) jeweils den Eingängen je einer Antivalenzschaltung (65, 63) zugeordnet sind, daß die Ausgänge (73) der Antivalenzschaltungen (63, 65) je mit einem Eingang je einer ersten UND-Schaltung (75) verbunden sind, an deren jeweiligen anderen Eingang der Ausgang (77) der weiteren Stufe des Taktgebers (21) angeschlossen ist, daß der Ausgang (79) der ersten UND-Schaltungen (75) einerseits je mit einem Eingang je einer zweiten oder »Hochzähk-UND-Schaltung (81) verbunden ist, deren jeweiliger zweiter Eingang jeweils am »Null«-Ausgang (71) der CD-Stufe (60) des Schieberegisters (55) liegt und andererseits je mit einem Eingang je einer dritten oder »Niedrigzähl«-UND-Schaltung (83) verbunden ist, deren jeweiliger zweiter Eingang je mit dem »Eins«- Ausgang (70) der CD-Stufe (66) des Schieberegisters (55) verbunden ist, daß die Ausgänge der »Hochzähl«-UND-Schaltungen (81) mit einer hohen Zählstelle (23) des jeweils zugeordneten X- bzw. F-Registers (31 bzw. 33) und die Ausgänge der »Niedrigzähl«-UND-Schaltungen (83) mit der niedrigsten Zählstelle (20) des jeweils zugeordneten X- bzw. F-Registers (31 bzw. 33) verbunden sind, an deren jeweils niedrigste Zählstelle (20) außerdem die »Eins«-Ausgänge (28, 30 bzw. 34 und 32) der Z-Stufen (56, 57) bzw. der F-Stufen (58, 59) des Schieberegisters (55) angeschlossen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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