DE2309604A1

DE2309604A1 - System zur anzeige und/oder abtastung von rasterpunkten eines kartesischen punktrasters

Info

Publication number: DE2309604A1
Application number: DE19732309604
Authority: DE
Inventors: Alexander Prichodjko
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1973-02-27
Filing date: 1973-02-27
Publication date: 1974-09-05

Description

"System zur Anzeige und/oder Abtastung von Rasterpunkten eines kartesischen Punktrasters" Die Erfindung betrifft ein System zur ein- und ggf. mohrfarbigen Anzeige und/oder zur Abtastung von Rasterpunkten P eines gleichmäßigen kartesischen Punktrasters, das das Rastermaß a besitzt und somit in eine Anzahl von direkt aneinandergrenzende, sich jedoch nicht überlappende Rasterpunkt-Quartette aufteilbar ist, deren jeweils vier Rasterpunkte die Eckpunkte eines Quadrates mit der Seitenlänge a bilden und in jedem Rasterpunkt-Quartett gleichartig mit P1, P2, P3 P4 bezeichnet seien, unter Verwendung von vorzugsweise halbleitorartigen optoelektrischen Lichtquellen E und/oder Lichtsensoren S sowie unter Verwendung eines bewegten mechanischen Trägers T, auf dessen einer der Anzeige und/oder der Abtastung dienenden Seite F die Lichtquellen und/oder die Lichtsensoren als einzelne und/oder zu Gruppen zusammengefaßte Bauelemente fest angeordnet sind.
Die Anwendung der modernen optoelektronischen und vorzugswei-JE halbleiterartigen Bauelemente, wie beispielsweise Lumineszenz-Dioden und Foto-Dioden, führte in den letzten Jahreizur Schaffung von sog. Festkörper-Anzeigeschirnen bzw. -Abtastschirmen, also zu Bildschirmen, die der Anzeige bzw. der Abtastung von Rasterpunkten eines vorgegebenen, kartesischen Punktrasters konstanten Rastermaßes dienen und den besonderen Vorzug einer nur geringen Bautiefe besitzen. Diese bekannen Bildschirme verwenden einen feststehenden mechanischein Träger, auf dem ein Raster von Lichtquellen oder Lichtsensoren fest angeordnet ist. Neben ihren besonderen Vorteilen besitzen diese bekannten Bildschirme aber drei fundamentale Nachteile: a) Sie müssen für jeden anzuzeigenden bzw. abzutastenden Rasterpunkt des Punktrasters eine eigene Lichtquelle bzw.
einen eigenen Lichtsensor besitzen, d. h. die Anzahl der benötigten Lichtquellen bzw. Lichtsensoren ist auger ordentlich groß.
b) Bei einem kleinen Rastermaß des Punktrasters kann für jeden Rasterpunkt jeweils entweder nur eine Lichtquelle oder nur ein Lichtsensor vorgesehen werden, d. h. der Bildschirm ist deshalb entweder nur ein Anzeigeschirm oder ein Abtastschirm, nicht aber beides zugleich.
c) Aus dem gleichen Grunde wie im Fall von b) kann für jeden Rasterpunkt entweder nur eine Lichtquelle vorgesehen werden, die Licht in nur einer ganz bestimmten Farbe emittieren kann, oder nur ein Lichtsensor, der Licht in nur einem ganz bestimmten Farbbereich detektieren kann.
Daraus folgt, daß ein solcher bekannter Bildschirm lediglich gestattet, jeden Rasterpunkt in nur einer Farbe anzuzeigen bzw. einen Rasterpunkt nur dann abzutasten, wenn die Farbe dieses Rasterpunktes in den Empfindlichkeitsbereich des diesem Rasterpunkt zugeordneten Lichtsensors fällt. Deshalb können solche bekannten Bildschirme jeden Bildpunkt auch nicht in mehreren Farben anzeigen.
Diese drei Hauptnachteile verhinderten bisher beispielsweise die Möglichkeit, ein Flachdisplay zu schaffen, das jeden Rasterpunkt des Punkrasters einerseits in mehreren Farben anzeigen und andererseits auch abtasten kann. Letzteres ist aber beispielsweise bei Anzeigesystemen mit zusätzlicher Lichtgriffel-Eintragungseinrichtung ein unerläßliches Erfordernis.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die für solche Anzeige- bzw. Abtastschirme bisher benötigte Anzahl von Lichtquellen bzw. Lichtsensoren wesentlich zu verringern (z.B.
auf 25 ,~), eine gleichzeitige Verwendung des gleichen Bildschirms als Anzeige- und Abtastschirm zu ermöglichen und schließlich die Anzeige eines jeden Bildpunktes in einer wählbaren von mehreren, z. B. 15 Farben zu gestatten.
Die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der mechanische Träger T - zum Zwecke der Anzeige und/oder der Abtastung der Rasterpunkte P durch die auf ihm fest angeordneten Lichtquellen und/oder Lichtsensoren - auf einer vorgegebenen Bahn B bewegt wird, die fest in einer zur Seite F planparallelen und fest angeordneten Ebene G liegt, und daß dabei jedoch der mechanische Träger T nicht gedreht wird - d.h., daß die in der Ebene der Seite F liegenden Koordinatenachsen X und Y des mechanischen Trägers bei der Bewegung des mechanisches Trägers stets parallel bleiben zu ihrer Ursprungslage, während der Schnittpunkt 0 dieser beiden Koordinatenachsen durch die Bewegung des mechanischen Trägers auf der Bahn B bewegt wird - sowie daß auf der Seite F des mechanischen Trägers T Anordnungspunkte Q für die die Lichtquellen und/oderffuchtsensoren vorgesehen sind, die mit Rasterpunkten P zusammenfallen, wobei jeder Anordnungspunkt Q stets nur für die Anordnung einer einzigen Lichtquelle oder eines einzigen Lichtsensors vorgesehen ist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Abbildungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt in einem rechtwinkligen XY-Koordinatensystem ein gleichmäßiges vorgegebenes kartesisches Punktraster, das das Rastermaß a besitzt, wie es beim System nach der Erfindung verwendet wird.
In Fig. 2 rund gleichfalls in einem Koordinatensystem XY die Bewegungsbahnen der Rasterpunkte P für den Fall dargestellt, daß diese Bewegungsbahnen B eine Kreisform besitzen und der Durchmesser des entsprechenden Kreises gleich a#ist. Diese Bewegungsbahnen ergeben sich dadurch, daß der mechanische Träger T der Rasterpunkte P gemeinsam mit den auf ihm an den Rasterpunkten fest angeordneten Lichtquellen und/oder Lichtsensoren ohne Drehung in reiner Ebene mittels eines Antriebs bewegt wird, der durch an den linken Ecken des Trägers T angreifende synchrone Antriebsmittel mit der Winkelgeschwindigkeit X dargestellt ist.
Fig. 3 zeigt für den Beispielsfall das vorgegebene Rasterpunktfeld für die gewünschte Anzeige bzw. Abtastung der Rasterpunkte im XY-Koordinatensystem, während Fig. 4 aus der Kombination der Fig. 2 und 3 hervorgeht und dadurch für sich selbst spricht.
Schließlich ist in Fig. 5 schematisch eine Realisierungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Systems dargestellt. Hierbei sind mit F die Führungen bezeichnet, die den gewünschten Bewegunasverlauf dss mechanischen Trägers T bei Antrieb durch den Motor M mit der Winkelgeschwindigkeit w ermöglichen.
Die kreisförmigen Bewegungsbahnen der Rasterpunkte bei den gezeigten Ausführungsbeispielen der Erfindung können auch durch andere Bewegungsbahnen, die nicht unbedingt in sich geschlossene Kurven sein müssen, ersetzt werden und brauchen nicht periodischen Zeitfunktionen zu entsprechen. Beispielsweise kann die Bewegungsbahn eine quadratische Form besitzen.
Bei in sich geschlossenen Bewegungsbahnen1 die somit gerade endlose Bahnen darstellen, ist es jedoch zweckmäßig, daß sich der mechanische Träger in stets der gleichen Richtung auf der Bewegungsbahn bewegt.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der mechanische Träger T mit zumindest angenähert konstanter Gewschwindigkeit auf der Bahn B bewegt und erfolgt an den bei jedem vollständigen Durchlaufen der Bahn B in vier zumindest angenähert gleichen Abständen erreichten Positionen die Anzeige und/oder Abtastung der Rasterpunkte.
Es ist aber auch möglich, daß der Bewegungsablauf des mechanischen Trägers T bei jedem vollständigen Durchlaufen der Bahn B aus acht Teilen besteht, von denen sich derj.<eils 1., 3., 5. und 7. Teil zumindest angenähert gleichen und unterscheiden von den sich zumindest angenähert gleichenden 2., 4., 6. und 8. Teilen, wobei vorzugsweise der 1., 3., 5.
und 7. Teil des Bewegungsablaufs eine Bewegung und der 2., 4., 6. und 8. Teil keine Bewegung des mechanischen Trägers T auf der Bahn B sind, und daß der jeweils 2., 4., 6. und 8.
Teil dieses Bewegungsablaufs zur Anzeige und/oder Abtastung der Rasterpunkte benutzt wird.
In manchen Anwendungsfällen ist es vorteilhaft, das System nach der Erfindung derart auszubilden, daß auf der Seite la des mechanischen Trägers für - zumindest angenähert - jeden Rasterpunkt P1 ein ihm entsprechender Anordnungspunkt Q1 vorgesehen ist, und daß an all diesen Anordnungspunkten Q1 entweder gleiche Lichtquellen E1 oder gleiche Lichtsensoren fest angeordnet sind.
Diese letztgenannte Ausführungsform der Erfindung läßt sich zweckmäßig dadurch weiterbilden, daß auf der Seite F des mechanischen Trägers zusätzlich für - zumindest angenähert -jeden Rasterpunkt P2 ein ihm entsprechender Anordnungspunkt (22 vorgesehen ist, und daß an all diesen zusätzlichen Anordnus punkten Q2 entweder gleiche Lichtquellen E2 oder gleiche Lichtsensoren S2 fest angeordnet sind, wobei die Lichtquellen E2 und E1 oder die Lichtsensoren S2 und S1 entweder gleich oder ungleich sind.
Hierbei wird zweckmäßigerweise so verfahren, daß auf der Seite F des mechanischen Trägers zusätzlich für - zumindest angenähert - jeden Rasterpunkt P ein ihm entsprechender 3 Anordnungspunkt Q3 vorgesehen ist, und daß an all diesen zusätzlichen Anordnungspunkten Q3 entweder gleiche Lichtquellen E3 oder gleiche Lichtsensoren 53 fest angeordnet Wind, wobei die Lichtquellen E3 und E1 wnd/oder E3 ulld E2 oder die Lichtsensoren S3 und S1 und/oder S3 und S2 ent-3 3 wder gleich oder ungleich sind.
Weiterhin ergeben sich dadurch Vorteile, daß auf der Seite F des mechanischen Trägers zusätzlich für - zumindest angenähert - jeden Rasterpunkt P4 ein ihm entsprechender Anordnungspunkt Q4 vorgesehen ist, und daß an all diesen zusätzlichen Anordnungspunkten Q4 entweder gleiche Lichtquellen E4 oder gleiche Lichtsensoren S4 angeordnet sind, wobei die Licht quellen E4 und E1 und/oder E4 und E2 und/oder E4 und E oder 3 die Lichtsensoren S4 und S1 und/oder S4 und S2 und/oder S4 und 5 gleich oder ungleich sind.
3 Schließlich läßt sich die Erfindung dadurch vorteilhaft ausgestalten, daß die Lichtquellen E1 beispielsweise Licht l'C-ter Farbe und die Lichtquellen E2 beispielsweise Licht grüner Farbe emittieren können, und daß durch Einschalten einer Lichtquelle E1 und/oder einer Lichtquelle E2, die beide dem gleichen Rasterpunkt-Quartett zugeordnet sind, beim Einnehmen der gleichen Rasterpunktposition dieser Rasterpunkt dann elltweder in roter, grüner oder gelber Farbe angezeigt wird, wobei die gelbe Farbe als Mischfarbe aus der roten und grünen Farbe gewonnen wird.
Weiterhin ist es möglich, daß die Lichtquellen E1 beispiels weise Licht roter Farbe, die Lichtquellen E2 beispielsweise Licht grüner Farbe und die Lichtquellen E3 beispielsweise Licht blauer Farbe emittieren können, und daß durch Einschalten einer Lichtquelle E1 und/oder einer Lichtquelle E2 und/oder einer Lichtquelle E3, die gemeinsam dem gleichen Rasterpunkt-Quartett zugeordnet sind, beim Einnehmen der gleichen Rasterpunktposition dieser Rasterpunkt dann entweder in roter, grüner, blauer Farbe oder aus einer aus die sen drei Farben gewinnbaren Mischfarbe angezeigt wird.

Claims

Patentansprüche

System zur ein- und ggf. mehrfarbigen Anzeige und/oder zur Abtastung von Rasterpunkten P eines gleichmäßigen kartesischen Punktrasters, das das Rastermaß a besitzt und somit in eine Anzahl von direkt aneinandergrenzende, sich jedoch nicht überlappende Rasterpunkt-Quartette aufteilbar ist, deren jeweils vier Rasterpunkte die Eckpunkte eines Quadrates mit der Seitenlänge a bilden und in jedem Rasterpunkt-Quartett gleichartig mit P1, P2, P3 und P4 bezeichnet seien, unter Verwendung von vorzugsweise haibleiterartigen optoelektronischen Lichtquellen E und/oder Lichtsensoren 5 sowie unter Verwendlmg eines bewegten mechanischen Tragers T, auf dessen einer der Anzeige und/oder der Abtastung dienenden Seite F die Lichtquellen und/oder die Lichtsensoren als einzelne und/oder zu Gruppen zusammengefaßte Bauelemente fest angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der mechanische Träger T - zum Zwecke der Anzeige und/oder der Abtastung der Rasterpunkte P durch die auf ihm fest angeordneten Lichtquellen und/oder Lichtsensoren - auf einer vorgegebenen Bahn B bewegt wird, die fest in einer zur Seite F planparallelen und fest angeordneten Ebene G liegt, und daß dabei jedoch der mechanische Träger T nicht gedreht wird - d,h,, daß die in der Ebene der Seite F liegenden Koordinatenachsen X und Y des mechanischen Trägers bei der Bewegung des mechanischen Trägers stets parallel bleiben zu ihrer Ursprungslege, während#der Schnittpunkt 0 dieser beiden Koordinatenachsen durch die Bewegung des mechanischen Trägers auf der Bahn B bewegt wird - sowie daß auf der Seite F des mechanischen Trägers T Anordnungspunkte Q für die Lichtquellen und/oder die Lichtsensoren vorgesehen sind, die mit Rasterpunkten P zusanmenfallen, wobei jeder Anordnungspunkt Q stets nur für die Anordnung einer einzigen Lichtquelle oder eines einzigen Lichtsensors vorgesehen ist.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn B eine in sich geschlossene Kurve und deshalb eine sogenannte endlose Bahn ist.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des mechanischen Trägers T auf der Bahn B periodisch wiederholt wird.
4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn B eine quadratische Form besitzt und die Seitenlänge des entsprechenden Quadrates gleich dem Rastermaß a ist.
5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn B eine Kreisform besitzt und der Durchmesser des entsprechenden Kreises gleich a
6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der mechanische Träger T in stets der gleichen Richtung auf der Bahn B bewegt wird.
7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der mechanische Träger T mit zumindest angenähert konstanter Geschwindigkeit auf der Bahn B bewegt wird und daß an den bei jedem vollständigen Durchlaufen der Bahn B in vier zumindest angenähert gleichen Abständen erreichten Positionen die Anzeige und/oder Abtastung der Rasterpunkte erfolgt.
8. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungsablauf des mechanischen Träger T bei jedem vollständigen Durchlaufen der Bahn B aus acht Teilen besteht, von denen sich der jeweils 1., 3., 5. und 7.

Teil zumindest angenähert gleichen und unterscheiden von den sich zumindest angenähert gleichenden 2., 4,, 6. und 8.

Teilen,wobei vorzugsweise der 1., 3., 5. und 7. Teil des Bewegungsablaufs eine Bewegung und der 2., 4., 6. und 8. Teil keine Bewegung des mechanischen Trägers T auf der Bahn B sind, und dnß der jeweils 2., 4., 6 und .8. Teil dienen Brwegungsablaufes zur Anzeige und/oder Abtastung der Rasterpunkte benutzt wird.
9. System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Seite F des mechanischen Trägers für -zumindest angenähert - jeden Rasterpunkt P1 ein ihm entsprechender Anordnungspunkt Q1 vorgesehen ist, und daß an all diesen Anordnungspunkten Q1 entweder gleiche Lichtquellen E1 oder gleiche Lichtsensoren S1 fest angeordnet sind.
10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, deß auf der Seite F des mechanischen Trägers zusätzlich für - zumindest angenähert - jeden Rasterpunkt P2 ein ihm entsprechender Anordnungspunkt Q2 vorgesehen ist, und daß an all diesen zusätzlichen Anordnungspunkten Q2 entweder gleiche#Lichtquellen E2 oder gleiche Lichtsensoren S2 fest angeordnet sind, wobei die Lichtquellen E2 und E1 oder die Lichtsensoren S2 und S1 entweder gleich oder ungleich sind.
11, System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Seite F des mechanischen Trägers zusätzlich für - zumindest angenähert - jeden Rasterpunkt P3 ein ihm entsprechender Anordnungspunkt Q3 vorgesehen ist, und daß an all diesen zusätzlichen Anordnungspunkten Q3 entweder gleiche Lichtquellen E3 oder gleiche Lichtsensoren Sf fest angeordnet sind, wobei die Lichtquellen E3 und E1 und/oder und E2 oder die Lichtsensoren S3 und S1 und/oder S3 und entweder gleich oder ungleich sind.
12. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Seite F des mechanischen Trägers zusätzlich für - zumindest angenähert - jeden Rasterpunkt P4 ein ihm entsprechender Anordnungspunkt Q4 vorgesehen ist, und daß an .,11 diesen zusätzlichen Anordnungspunkten Q4 entweder gleiche Lichtquellen E4 oder gleiche Lichtsensoren S4 angeordnet sind, wobei die Lichtquellen E4 und E1 und/oder E4 und E2 und/oder E4 und E3 oder die Lichtsensoren S4 und S1 und/oder S4 und S2 und/oder S4 und S3 gleich oder ungleich sind.
13. System nach einem der Ansprüche 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen E1 beispielsweise Licht roter Farbe und die Lichtquellen E2 beispielsweise Licht grüner Farbe emittieren können, und daß durch Einschalten einer Lichtquelle E1 und/oder einer Lichtquelle E2, die beide dem gleichen Rasterpunkt-Quartett zugeordnet sind, beim Einnehmen der gleichen Xasterpunktposition dieser Rasterpunkt dann entweder in roter, grüner oder gelber Farbe angezeigt wird, wobei die gelbe Farbe als Mischfarbe aus der roten und grünen Farbe gewonnen wird.
14. System nach einem der Ansprüche 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen E1 beispielsweise Licht roter Farbe, die Lichtquellen E2 beispielsweise Licht grüner Farbe und die Lichtquellen E3 beispielsweise Licht blauer Farbe emittieren können, und daß durch Einschalten einer Lichtquelle E1 und/oder einer Lichtquelle E2 und/oder einer Lichtquelle E3, die gemeinsam dem gleichen Rasterpunkt-Quartett zugeordnet sind, beim Einnehmen der gleichen Rasterpunktposition dieser Rasterpunkt'dann entweder in roter, grüner, blauer Farbe oder aus einer aus diesen drei Farben gewinnbaren Michfrbe angezeigt wird.

L e e r s e i t e