DE2756354C2

DE2756354C2 - Wiedergabeanordnung mit Gasentladungswiedergabeelementen

Info

Publication number: DE2756354C2
Application number: DE2756354A
Authority: DE
Inventors: Jacques Antony Marinus Eindhoven Hulshof; Jean Hubertus Josef Lorteije; Gerhard Heinrich Friedrich De Vries; Geert Warrink
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1976-12-29
Filing date: 1977-12-17
Publication date: 1984-01-12
Also published as: NO144309C; US4171524A; AU3208677A; SE434099B; FR2385275A1; JPS5384422A; GB1571639A; SE7714752L; FR2385275B1; NL7614514A; AU509941B2; DE2756354A1; IT1089615B; NO144309B; BR7708640A; ES465450A1; NO774482L; CA1086879A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wiedergabeanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der GB-PS 14 14 340 ist eine Wiedergabeanordnung der obengenannten Art bekannt, in der alle Wiedergabeelemente, die mit einem abgetasteten Reihenleiter verbunden sind, mit einer Spannung erregt werden, die höher ist als die Zündspannung dieser Wiedergabeelemente, und einen Strom führen, dessen Wert wenigstens dem Wiedergabestrom, der von einem gewählten Wiedergabeelement erfordert wird, entspricht. Mit einer Anzahl Wählschaltungen wird vorgegeben, welche Wiedergabeelemente zum Erhalten eines gewünschten Wiedergabemusters erregt sein müßten. In diesen Wiedergabeelementen wird während der ganzen Abiastperiode, in der ein Reihenleiter abgetastet wird, der Wiedergabestrom beibehalten. Die übrigen Wiedergabeelemcnte, die mit diesem Reihenleiter verbunden sind, werden kurz nach der Zündung mit Hilfe von Löschschaltern gelöscht. Für die Wiedergabelemente sind solche mit einer bistabilen Kennlinie gewählt worden, so daß die Erregung nach der Zündung mit einer Brennspannung, die niedriger ist als die Zündspannung, beibehalten werden kann, wodurch vermieden wird, daß nicht gewählte Wiedergabelemente nach dem Zünden neu gezündet werden könnten. Die Zündzeit ist so gewählt worden, daß auch die trägsten Wiedergabeelemente noch zuverlässig zünden. Dies hat zur Folge, daß schnellere Wiedergabeelemente bereits innerhalb der gewählten Zündzeit den Wiedergabestromwert erreichen oder diesen sogar infolge der noch vorhandenen höheren Zündspannung überschreiten. Diese Ströme werden aber auch von nicht gewählten Wiedergabeelementen geführt, wodurch der mit der Wiedergabeanordnung erhaltene Kontrast zwischen gewählten und nicht gewählten Wiedergabeelementen verhältnismäßig niedrig ist.

Zum Zünden der Wiedergabeelemente ist eine hohe Zündspannung erforderlich, die zusammen mit dem hohen Anlaufstrom der Wiedergabeelemente einen großen Energieverlust ergibt, während zugleich die verwendeten Schaltungsanordnungen hohen Spannungen widerstehen können müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wiedergabeanordnung der eingangs genannten Art verfügbar zu machen, die bei Verwendung einer gegenüber herkömmlichen Wiedergabeanordnungen

niedrigen Zündspannung einerseits eine sichere Zündung der angewählten Wiedergabeelemente und andererseits einen nahezu unveränderten Kontrast zwischen angewählten und nicht angewählten Wiedergabeelementen gewährleistet s

Diese Aufgabe wird durch die Gesamtheit der im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmaie gelöst

Die Ruhestromschaltung bietet den ersten Vorteil, daß alle Wiedergabeelemente, die mit einem abgetasteten Reihenleiter verbunden sind, während der ganzen Abtastperiode gezündet sind. Bei einer Gasentladung sind ionisierte Atome sowie metastabile Atome vorhanden. Die metastabilen Atome, d. h. die auf einen höheren Energiepegel angeregten Atome, sind nicht geladen und diffundieren zu den benachbarten Wiedergabeelementen. Wenn bei aufeinanderfolgender Erregung von Reihenleitern der Strom durch eine Reihe von Wiedergabeelementen unterbrochen wird, werden außerdem eine Anzahl ionisierter Atome durch die Erregungsspannung der nachfolgenden Reihe von Wiedergabeelementen angezogen werden. Diese Atom- und lonentransporte sind dadurch möglich, daß die Wiedergabedemente zusammen in einem gasgefüllten Raum angeordnet sind. Die bei der nachfolgenden Reihe vorhandenen ionisierten und angeregten Atome bewirken, daß bei dieser Reihe eine niedrigere Zündspannung ausreicht als die, die notwendig ist, wenn Wiedergabeelemente der vorhergehenden Reihe bereits zu einem früheren Augenblick gelöscht sind.

Ein zweiter Vorteil ist, daß infolge dieser Zündspannungsverringerung, die für die zwei neben dem abgetasteten Reihenleiter in einer Matrix von Wiedergabeelementen liegenden, Reihenleiter am größten ist, das Selbstabtastungsprinzip angewendet werden kann, ohne daß die Wiedergabeelemente mit Hilfseleketroden versehen zu werden brauchen, wenn ein folgender Abtastimpuls nicht dem gerade abgetasteten Reihenleiter oder dem vorhergehenden, sondern dem nächsten zugeführt wird.

Ein dritter Vorteil ist, daß die Ruhrenergie, die ein nicht gewähltes Wiedergabeelement aufnimmt und teilweise in Form sichtbarer Strahlung abgibt, auf einen sehr niedrigen Wert dadurch eingestellt werden kann, daß der Widerstandswert der Ruhestromzufuhrschaltung hoch gewählt wird, wobei sich außerdem durch den niedrigen Ruhestrom eine niedrigere Brennspannung einstellt als die, die für den Wiedergabestrom notwendig ist. Es stellt sich heraus, daß der Ruhestrom, der zum Erreichen einer ausreichenden Vorionisierung erforderlich ist, so niedrig ist, daß zwischen gewählten und nicht gewählten Wiedergabeelementen ein Kontrast von etwa 50:1 erreicht werden kann, ohne daß dazu die Abtastzeit sehr viel länger zu sein braucht als die Zündzeit der trägsten Wiedergabeelemente, so daß bei einer Zündzeit von beispielsweise 8 bis 10 Mikrosekunden eine Reihenabtastzeit von beispielsweise 64 Mikrosekunden angewandt werden kann, wie dies für die Wiedergabe von Fernsehbildern notwendig ist. Mit Schaltungsanordnungen nach dem Stand der Technik muß die Abtastzeit mindestens 50mal länger sein als die Zündzeit zum Erreichen desselben Kontrastes, oft wird jedoch eine 100- bis 400fache Zeit angewandt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein vereinfachtes Schaltbild einer Wiedergabeanordnung nach der Erfindung, wobei über eine Anzahl Spaltenleiter eine zusätzliche Speisespannung zum Zünden von WiedergabetlemeEten zugeführt wird.

F i g. 2 ein vereinfachtes Schaltbild einer ähnlichen Wiedergabeanordnung wie in Fig. 1, jedoch mit gruppenweise miteinander verbundenen Reihenleitern 2ur Anwendung des Selbstabtastungsprinzips.

Fig.3 ein vereinfachtes Schaltbild einer erfindungsgemäßen Wiedergabeanordnung, wobei über eine Anzahl Reihenleiter eine zusätzliche Speisespannung zum Zünden den Wiedergabeelementen zugeführt wird,

Fig.4 ein vereinfachtes Schaltbild einer Wiedergabeanordnung nach F i g. 2 mit einer anderen Erregung der Spaltenleiter.

In F i g. 1 enthält die Wiedergabeanordnung 1 matrixförmig angeordnete Wiedergabeelemente 2 in Ar Reihen und /Spalten, von denen nur ein Teil dargestellt ist Die Wiedergabeelemente 2 weisen eine erste Elektrode 3 und eine zweite Elektrode 4 auf, die mit je einem einer Anzahl Reihenleiter 5 bzw. mit je einem einer Anzahl Spaltenleiter 6 derart verbunden sind, daß alle ersten Elektroden 3 der Wiedergabeelemente 2ij (/= 1,2,3... k) mit dem Reihenleiter 5, und alle zweiten Elektroden 4 der Wiedergabeelemente 2lj Q=\, 2, 3,... I) mit dem Spaltenleiter 6y verbunden sind.

Die W^;2dergabeelemente 2 sind in den Figuren auf schematische Weise angegeben; im allgemeinen bilden die Reihenleiter 5 und die Spaltenleiter 6 zugleich die ersten Elektroden 3 und die zweiten Elektroden 4 der Widergabeelemente 2. Die Reihenleiter 5 und die Spaltenleiter 6 sind dazu in einem abgeschlossenen Raum angeordnet, der mit einem Gas bzw. einem Gasgemisch gefüllt ist, das sich zum Erzeugen von Gasentladungen eignet. An den Kreuzungen von Reihenleitern 5 und Spaltenleitern 6 können bei einer ausreichenden Erregung Gasentladungen entstehen, wozu die Reihenleiter 5 und die Spaltenleiter 6 durch die Wand des abgeschlossenen Raumes isoliert sind. Diese Wand ist zumindestens auf einer Seite zur visuellen Beobachtung eines Wiedergabemusters durchsichtig. Die Spaltenleiter 6 bilden die Anoden der Wiedergabeelemente 2 und die Reihenleiter 5 die Kathoden.

Jeder Reihenleiter 5 kann dadurch erregt werden, daß er über einen einer Anzahl Reihenabtastschalter 10, beispielsweise Halbleiterschaltverstärker, mit einem ersten Speiseeingang 11 der Wiedergabeanordnung gekoppelt wird, dem eine Speisespannung V 4 zugeführt werden kann. Jeder Spaltenleiter 6 kann mit Hilfe einer zugeordneten Spaltenwahlschaltung 20, von denen nur die Spaltenwahlschaltung 2O_n+1 des Spaltenleiters 6„+i dargestellt ist, erregt werden. Jede Spaltenwahlschaltung 20 enthält eine Ruhestromzufuhrschaltung, die aus einem ersten Widerstand 21 besteht, der den zugeordneten Spaltenleiter 6 mit einem ersten Leiter 22 verbindet, der über einen Schalter 23, beispielsweise einen Halbleiterschalter, mit einem zweiten Speiseeingang 24 der Wiedergabeanordnung gekoppelt ist, der eine Speisespannung Vj < V4 zugeführt wird. Der erste Leiter 22 ist weiter mit einer Kathode 25 einer ersten Diode 26 verbunden, deren Anode 27 mit einem Leiter

28 verbunden ist, dem über einen dritten Speiseeingang

29 der Wiedergabeanordnung eine Speisespannung Vi < Vz zugeführt werden kann. Wenn der Schalter 23 geschlossen ist, führt der erste Leiter 22 die Spannung V3, so daß die erste Diode 26 gesperrt ist. Wenn der Schalter 23 gesperrt wird und die Spaltenwahlschaltungen 20 über einen abgetasteten Reihenleiter 5 und die damit verbundenen Wiedergabeelemente 2 Strom führen, ist die Diode 26 leitend und der erste Leiter 22 führt eine Spannung etwa entsprechend Vi. Der

Schalter 23 wird während eines ersten Teils 7} ι jeder Abtastperiode T,(i= 1, 2,3 ... 11 dargestellt) periodisch geschlossen und während eines zweiten Teils 7/₂ = Ti- T₁\ geöffnet.

Die Reihenabtastschalter 10 werden abwechselnd nacheinander während jeweils einer Abtastperiode Ti geschlossen und bleiben danach während einer Anzahl Abtastperioden geöffnet.

Wenn bei einem Wiedergabeelement 2 mit einer schwachen Vorionisierung die Zündspannung Vo und die Nennbrennspannung VW mit infolge der Toleranzunterschiede zwischen Wiedergabeelementen äußersten Werten V₀,,,,,, und V₀,,,.,, bzw. V_Nmin und VW,.,« ist, müssen die Speisespannungen die nachfolgenden Bedingungen erfüllen:

V_n„_m< V₃- V₄
Vn ,„..„< V₁-V₄

Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung ist nun wie folgt: Während der Abtastperiode T\ ist der Reihenabtastschalter 10„, geschlossen, und der zugeordnete Reihenleiter 5,„ befindet sich auf der Spannung V₄. Während des ersten Teils Tii der Abtastperiode 7Ϊ sind alle ersten Widerstände 21 mit der Spannung V₃ verbunden. Da die Differenzspannung

Vj- V₄ > Vo,„.„> V₀ (,. α ist, werden alle Wiedergabeelemente 2,„. ,zünden. Der Strom durch die Wiedergabeelemente 2 wird auf einen niedrigen Wert beschränkt, und zwar durch die Wahl des Wertes der ersten Widerstände 21, die als Verschaltwiderstände für die Wiedergabeelemente 2 dienen. Während des zweiten Teils 7ϊ₂ der Abtastperiode Γ, bleiben die Wiedergabcclcmente 2,„., über Widerstände erregt, und zwar mit einer Spannung V, - V₄. Da V, - V₄> ν,ν,,,.,ν ist. sind die Wiedergabeelemente 2m. ι folglich nach wie vor gezündet. Am Ende der Abtastperiode Γι und am Anfang der nächsten Abtastperiode T₂ öffnet der Reihenabtastschalter 10„, und schließt der Reihenabtastschalter 10,,,+1. so daß die Wiedergabeelemente 2_mj löschen und Wiedergabeelemente 2,,,+1. ,zünden, usw.

In den Spahenwahlschaliungen 20 werden die Spaltenleiter 6 weiter über Reihenschaltungen aus einem ersten Wahlschalter 30, in diesem Fall einem ersten pnp-Transistor, und einem zweiten Widerstand 31 mit dem zweiten Leiter 28 gekoppelt. Der zweite Widerstand 31 ist zwischen dem zweiten Leiter 28 und dem Emitter 32 des ersten Transistors 30 geschaltet, dessen Kollektor 33 mit dem zugeordneten Spaltenleiter 6 verbunden ist. Die Basis 34 des ersten Transistors 30 wird durch eine Torschaltung 35, in diesem Fall einen zweiten Transistor 3.6 mit einem Kollektorwiderstand 37, gesteuert, wobei der Emitter des zweiten Transistors 36 mit dem zweiten Leiter 28 verbunden ist, die Basis mit dem Eingang 38 der Torschaltung 35 und der Kollektor des zweiten Transistors 36 mit einer Seite des Kollektorwiderstandes 37 und über den Ausgang 39 der Torschaltung 35 mit der Basis 34 des ersten Transistors 30. Die andere Seite des Kollektorwiderstandes 37 ist mit einem vierten Speiseeingang 40 der Torschaltung 35 verbunden, der eine Speisespannung V₂ zugeführt wird. Eine nicht dargestellte logische Steuerschaltung führt dem Eingang 38 der Torschaltung 35 ein Wahlsignal zu, dessen Spannung dem Wert Vi entspricht bzw. nahezu entspricht, wenn der zugeordnete Spaltenleiter 6 gewählt wird, und dem Wert V2 entspricht bzw. nahezu entspricht wenn dieser nicht gewählt wird. Wenn diese Eingangsspannung dem Wert V₁ entspricht, ist die Ausgangsspannung am Ausgang 39 etwa gleich V₂, und dadurch ist der erste Transistor 30 leitend. Der zweite Widerstand 31 ist als Emitterwiderstand für den ersten Transistor 30 wirksam, so daß die Spannung am Emitter 32 der Spannung an der Basis 34 nahezu folgt und etwa dem Wert V₂ gleich wird. Die Differenzspannung Vi - V₂ und der Wert des zweiten Widerstandes 31 bestimmen den Strom durch die Reihenschaltung des ersten Transistors 30 und des zweiten Widerstandes 31 fast unabhängig von der Spannung am Kollektor 33 des ersten Transistors 30, so lange die Kollektorspannung negativer ist als die Basisspannung. Die Reihenschaltung ist folglich als Stromquelle für das gewählte Wiedergabeelement 2 wirksam, wenn

V₄- v_N„,„< V₂ < ν,

ist, so daß der Wiedergabestrom von Toleranzunterschieden zwischen den Brennspannungen, die zu dem normalen Wiedergabestrom der Wiedergabeelemente 2 gehört, nahezu unabhängig ist.

Im dargestellten Fall wird der Spaltenleiter 6„+i während der Abtastperiode T₄ und F₈ gewählt. Während der Abtastperiode 7"₄ ist der Reihenleiter 5„_l4 j erregt, so daß das Wiedergabeelement 2,,,+j „₊i während dieser Periode stark aufleutet. Auf gleiche Weise leuchtet 2_m+1. „+1 während der Abtastperiode 7"₈ stark auf. In den übrigen Abtastperioden 71 bis einschließlich Ti, Γ5 bis einschließlich 7} und T? bis einschließlich 7ϊι ist der zweite Transistor 36 leitend und der Transistor 30 gesperrt, so daß nur über den ersten Widerstand 21 und den Spaltenleiter 6,,+1 jeweils nur einem der Wiedergabeelemente 2,. „+1 ein Ruhestrom geliefert wird.

Die übrigen Spaltenleiter 6 werden auf entsprechende Weise über zugeordnete Spaltenwahlschaltungen 20 mittels Wahlimpulse erregt, so daß während jeder Abtastperiode alle Wiedergabeelemente 2 einer Reihe schwach aufleuchten, wenn der zugeordnete Spaltenleiter 6 nicht gewählt ist. und stark, wenn er wohl gewählt ist. während die Wiedergabeelemente 2 der übrigen Reihen alle gelöscht sind. Auf diese Weise wird während einer Abtastperiode ein 1 : k-tcr Teil des gewünschten Wiedergabemusters gebildet.

Wenn alle Reihenleiter 5 abgetastet worden sind, ist ein vollständiges Wiedergabemuster gebildet. Dabei ist es erwünscht, die Abtastfrequenz so hoch zu wählen, daß die Bildwiederholungsfrequenz höher ist als die sogenannte Flimmerfrequenz des menschlichen Auges, so daß ein visuell ruhiges Bild erhalten wird.

Nach Beendigung eines vollständigen Bildes muß nach dem letzten Reihenleiter 5* wieder der erste Reihcnieätcr 5, abgetastet werden. Die mit diesem Reihenleiter 5i verbundenen Wiedergabeelemente 2i., sind durch eine benachbarte Reihe gezündeter Wiedergabeelemente 2 nicht vorionisiert Dies läßt sich dadurch erreichen, daß auf bekannte Weise ein nicht dargestellter zusätzlicher Reihenleiter 5o neben den Reihenleiter 5i gelegt wird, und zwar als sogenannte Rückstellkathode. Diese Rückstellkathode bildet mit den Spaltenleitern 6 eine Anzahl / Gasentladungselemente, die vor dem Anfang eines neuen Bildzyklus mit einer ausreichend hohen Zündspannung gezündet werden. Im allgemeinen werden diese Gasentladungselemente vor visueller Beobachtung abgeschirmt, da infolge der höheren Zündspannung manche Gasentladungselemente einen Strom erreichen, der höher ist als der gewünschte Ruhestrom durch die Wiedergabeelemente 2 der übrigen Reihen, auch wenn in der Rückstellperiode keiner der Spaltenleiter 6 gewählt

Gewünschtenfalls können die Reihenleiter 5 beispielsweise mittels Widerstände mit einer Vorspannung versehen werden, so daß die nicht abgetasteten Reihenleiter 5 gegebenenfalls Restladungen abführen können. Diese Vorspannung soll um soviel positiver sein als V₄, daß parasitäre Zündungen nicht auftreten können.

Gewünschtenfalls kann auch der Reihenabtastschalter 10i mit einer negativeren Spannung als V₄ verbunden werden. Dies ist einerseits billiger als die Verwendung einer Rückstellkathode, andererseits tritt dann durch die vorübergehend auftretenden höheren Ruheströme in der ersten Reihe von Wiedergabeelementen 2 möglicherweise eine Kontrastverringerung auf.

Wird die Wiedergabe von sogenannten »Grautönen« beispielsweise für Fernsehbilder oder Faksimileübertragung erwünscht, so läßt sich dies dadurch erreichen, daß der Strom durch die Wiedergabeelemente 2 moduliert wird. Amplitudenmodulation sowie Pulsdauermodulation oder eine Kombination derselben ist möglich. Amplitudenmodulation wird dadurch erreicht, daß die Speisespannung V₂ geändert wird, Pulsdauermodulation wird erreicht, wenn die Wahlimpulse kürzer gemacht werden als die Abtastperiode T₁.

Zugleich können diese Modulationsmethoden dazu benutzt werden, die mittlere Bildleuchtdichte zu ändern, beispielsweise um die Leuchtdichte der Wiedergabemuster an die Leuchtdichte der Umgebung anzupassen.

Es ist leicht ersichtlich, daß in dem Augenblick, in dem der Reihenabtastschalter 10„, geöffnet und der Reihenabtastschalter 10,,,+1 geschlossen wird, eine Anzahl anderer Reihenabtastschalter 10 gleichzeitig mit dem Reihenabtastschalter t0,„₊1 geschlossen werden darf, beispielsweise die Reihenabtastschalter 1O₁₁₁₊₄, 1O₁₁₁₄₇ usw. Die diesen Reihen zugeordneten Wiedergabeelemente 3 sind in sehr viel geringerem Maße vorionisiert als die zu der Reihe m+ 1 gehörenden Wiedergabeelemente 3 und brauchen dadurch eine höhere Zündspannung. Die Wiedergabeelemente 3 der Reihe m+\ können dadurch leichter gezündet werden als die der übrigen gleichzeitig abgetasteten Reihen. Sobald dies erfolgt, tritt ein Spannungsabfall an den ersten Widerständen 21 oder an den Reihenschaltungen des ersten Transistors 30 und des zweiten Widerstandes 31 auf, wodurch die Spannung zwischen den Spaltenleitern 6 und den erregten Reihenleitern 5 auf die Brennspannung der Wiedergabeelemenle 2,,,+ l, sinkt, wodurch sich die Zündungen nicht mehr weiter an den Spaltenleitern 6 entlang fortpflanzen können.

F i g. 2 zeigt eine andere Schaltungsanordnung nach der Erfindung, wobei alle Schalter, die parallel betätigt werden dürfen, die jeweils einem Schalter vereint sind.

Dabei sind die Reihenleiter 5j, 54,57 5,„, S_1n+3... usw.

miteinander verbunden und zusammen über einen ersten Abtastschalter 50 mit dem ersten Speiseeingang 11 der Wiedergabeanordnung gekoppelt Auf gleiche Weise sind die Reihenleiter 5₂, S₅, S₈,-.. 5_m+i, 5_m+₄.--usw. über einen zweiten Abtastschalter 51 mit dem ersten Speiseeingang 11 gekoppelt, ebenso wie die übrigen ReihenleiterS₃,56,S₉,.. .5_m+2,5_m+5...usw. über einen dritten Abtastschalter 5Z

Im dargestellten Beispiel ist der erste AbtastschaJter 50 während der Abtastperioden Ti, T₄, Tj und 7io geschlossen, der zweite Abtastschalter 51 während der Abtastperioden Ti, Ts, T» und Tn und der dritte Abtastschalter 52 während der Abtastperioden T₃, T_b und Tg.

Wenn die Abtastschalter 50, 51 abwechselnd in zyklischer Reihenfolge geschlossen werden, entspricht die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung nach F i g. 2 weiterhin der nach Fig. 1.

Wenn während der Abtastperiode 71 die Reihe m erregt und alle Wiedergabeelemente 2,,,./gezündet sind, haben die Wiedergabelemente 1 der Reihen m—\ und m+1 eine verringerte Zündspannung infolge der vorhandenen Vorionisierung. Am Ende der Abtastperiode Γι öffnet der erste Abtastschalter 50, und der zweite Abtastschalter 51 schließt sich, während der dritte Abtastschalter 52 nach wie vor geöffnet ist. Da die Reihe m— 1 nicht erregt wird, werden nur die Wiedergabeelemente 2,,,+!., der Reihe m+\ die Zündung der Wiedergabeelemente 2„,.j der Reihe m übernehmen. Durch öffnung des ersten Abtastschalters 50 sind die Wiedergabeelemente 2,,,., der Reihe m gelöscht. Abhängig von den zugeordneten Wahlsignalen werden eine Anzahl der Wiedergabeelemente 2 der Reihe m+\ nur den Ruhestrom führen und schwach aufleuchten, und eine Anzahl anderer Wiedergabelemente 2 dieser Reihe werden während der ganzen Abtastperiode T2 mehr oder weniger stark aufleuchten, wenn Impulsdauermodulation oder Amplitudenmodulation angewandt wird.

In der Abtastperiode T₃ zünden auf dieselbe Art und Weise die Wiedergabeelemente 2_m+2.,der Reihe m+2, usw.

Die Vorionisierung der ersten Reihe wird auch hier auf bekannte Weise mittels einer nicht dargestellten Rückstellkathode erhalten.

F i g. 3 zeigt eine Ausführungsform einer Wiedergabeanordnung nach der Erfindung, wobei die vorübergehende Spannungserhöhung, die zum Zünden der Wiedergabeelemente 2 notwendig ist, statt über die Spaltenleiter 6 über die Reihenleiter 5 bewirkt wird. Dabei sind die gemeinsamen Anschlüsse der Abtastschalter 50, 51 und 52 über einen dritten Leiter 57 und einen anderen Schalter 51 mit dem ersten Speiseeingang 11 verbunden, dem eine Speisespannung V₄ zugeführt werden kann, und über einen weiteren Schalter 60 mit einem fünften Speiseeingang 55 der Wiedergabeanordnung, dem eine Speisespannung V₅ zugeführt werden kann. Diese Speisespannung V₅ ist derart gewählt worden, daß V₄- V₅ dem Spannungsunterschied Vi- V| in den Wiedergabeanordnungen nach F i g. 1 und F i g. 2 entspricht bzw. nahezu entspricht. Der weitere Schalter 60 wird während des Beginns Tn jeder Abtastperiode geschlossen, und der andere Schalter 61 wird während des übrigen Teils Ti·3 jeder Abtastperiode geschlossen. Die als Ruhestronizuführschaltungcn wirksamen erster. Widerstände 21 liegen nun zwischen jeweils einem zugeordneten Spaltenleiter 6 einerseits und dem dritten Speiseeingang 29 andererseits.

Zum Zünden von Wiedergabeelementen 2 ist während des Beginns jeder Abtastperiode eine Spannung Vi — V5 verfügbar. Da die Spannungen derart gewählt worden sind, daß V₄- V₅= V₃- Vj, ist folglich auch Vi-Vs=V₃-V₄, d.h. die verfügbare Zündspannung ist ebenso groß wie in den Ausführungsbeispielen nach F i g. 1 und F i g. 2. Während des übrigen Teils 7}2 jeder Abtastperiode ist zur Aufrechterhaltung der Zündung eine Speisespannung Vi — V₄ verfügbar, ebenes so wie in den änderen Ausführungsbeispielen. Im übrigen entspricht die Wirkung der Wiedergabeanordnung nach F i g. 3 völlig der der Ausführungsform nach Fig. 2.

Gewünschtenfalls kann in der Spaltenwahlschaltung 20 der erste Widerstand 21 mit dem Emitter 32 des ersten Transistors 30 statt mit dem dritten Speiseeingang 29 verbunden werden. Dies ergibt eine vernachlässigbare Verringerung im Ruhestrom, da die ersten Widerstände 21 viel größer gewählt werden als die zweiten Widerstände 31, beispielsweise ein fünfzigfacher Widerstandswert. Abhängig von den verfügbaren Normwiderstandswerten und der erforderlichen Toleranzen kann gegebenenfalls ein etwas niedrigerer Wert der ersten Widerstände 21 gewählt werden als in den vorhergehenden Ausführungsformen, aber im allgemeinen wird ein Unterschied von etwa 2% in den Ruheströmen innerhalb der Meßgenauigkeit liegen. Beim Wiedergabestrom tritt ebenfalls eine geringe Verringerung auf. die durch entsprechende Wahl des Widerstandswertes des zweiten Widerstands 31 ausgeglichen werden könnte. Der erreichbare Kontrast bleibt gleich.

Fig. 4 zeigt eine vierte Ausführungsform der Wiedergabeanordnung nach der Erfindung. Darin enthält die Ruhestromzufuhrschaltung der Spaltenwahlschaltungen 20 einen vierten Widerstand 70 und der zweite Wahlschalter die Reihenschaltung eines dritten Widerstandes 71 und eines dritten Transistors 72, der den vierten Widerstand 70 überbrückt. Der Emitter des liritten Transistors 72 und eine Seite des vierten Widerstandes 70 sind mit dem dritten Speiseeingang 29 der Wiedergabeanordnung verbunden, der Kollektor des dritten Transistors 72 und die andere Seite des vierten Widerstandes 70 sind mit der einen Seite des dritten Widerstandes 71 verbunden, dessen andere Seite mit dem entsprechenden Spaltenleiter 6 verbunden ist, und die Basis des dritten Transistors 72 ist mit dem Ausgang 39 der Torschaltung 35 verbunden. Wenn der entsprechende Spaltenleiter 6 gewählt wird, ist der dritte Transistor 72 leitend, der vierte Widerstund 70 ist kurzgeschlossen, und der Wiedergabestrom durch das Wiedergabeelement 2. das den entsprechenden Spaltenleiter 6 mit dem in diesem Augenblick abgetasteten Reihenleiter 5 verbindet, wird nahezu ausschließlich durch den dritten Widerstand 71 bestimmt. In dem nicht gewählten Fall wird der Ruhestrom durch die Summe des Widerstandswertes des dritten Widerstandes 71 und des viel höheren Widerstandwertes des dritten Widerstandes 70 bestimmt. In dieser Schaltungsanordnung arbeitet die Reihenschaltung aus dem dritten Widerstand 71 und dem dritten Transistor 72 nicht als Stromquellenschaltung, sondern der dritte Transistor 72 ist nur als Schalter wirksam. Die Steuerung der Wiedergabeelemente 2 wird folglich etwas mehr von der Streuung in den Brennspannungen abhängig. Demgegenüber steht der Vorteil, daß die Torschaltungen 35 fortfallen können, wenn das Wahlsignal auch in der inversen logischen Polarität in der logischen Steuerschaltung verfügbar ist. Insbesondere bei großen Wiedergabeanordnungen mit vielen Spaltenleitern 6 kann dies eine wesentliche Einsparung ergeben.

Zugleich zeigt F i g. 4, wie in der Reihenabtastschaltung 10 der anderen Schalter 61 (Fig.3) durch eine

!5 zweite Diode 81 ersetzt werden kann, deren Kathode mit dem ersten Speiseeingang 11 der Wiedergabeanordnung und deren Anode mit dem dritten Leiter 57 verbunden ist. Wenn während T,\ der weitere Schalter 60 geschlossen ist. erhält der dritte Leiter 57 eine Spannung V₃ < V₄. so daß die zweite Diode 81 gesperrt ist. Sobald der weitere Schalter 60 sich öffnet während des übrigen Teils T₁ :, jeder Abtastperiode, ist die zweite Diode 81 leitend, wodurch der dritte Leiter 57 auf eine Spannung gelangt, die etwa dem Wert V₄ entspricht, da

die Rückstellkathode oder einer der Reihenleiter 5 mindestens /Ruheströme und höchstens /Wiedergabeströme führt.

Es ist leicht ersichtlich, daß auch andere als die dargestellten Kombinationen der jeweiligen Typen von Spaltenwahlschaltungen 20 und Reihenabtastschaltungen 10 möglich sind. Ebenfalls dürfte es dem Fachmann klar sein, daß Schalter durch Halbleiter oder die dargestellten pnp- bzw. npn-Transistoren beispielsweise durch MOS-Transistoren ersetzt werden können. Auch können die gewählten Halbleiter mit anderne Elementen zusammen zu einer integrierten Schaltung vereint werden, beispielsweise mit der logischen Steuerschaltung. In den gewählten Ausführungsformen war immer Vj > V₁ > V₄ > V₅. Es ist gewünschtenfalls möglich, die Wiedergabeanordnung mit inversen Polaritäten anzusteuern, wobei Vj < V, <V₄<V₅ ist. unter Anpassung der Typenwahl für die Halbleiterschalter. Im allgemeinen wird es im Hinblick auf die Kopplung mit den logischen Steuerschaltungen erwünscht sein, die Speisespannung V₁ als Massepotential zu wählen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Wiedergabeanordnung mit matrixförmig angeordneten, je eine erste und eine zweite Elektrode aufweisenden Gasentladungs-Wiedergabeelementen, welche eine bistabile Strom-Spannungs-Kennlinie aufweisen,

mit einer Steuerschaltung zur Ansteuerung von Reihenleitern und Spaltenleitern, wobei die erste Elektrode jeweils eines Wiedergabeelements mit einem der Reihenleiter und dessen zweite Elektrode mit einem der Spaltenleiter derart verbunden sind, daß jedes Wiedergabeelement einer anderen Kombination aus einem Reihen- und einem Spaltenleiter zugeordnet ist,

mit einer Reihenabtastschaltung zum aufeinanderfolgenden periodischen Abtasten der Reihenleiter und

mit Spaltenwahlschaltungen zum Wählen derjenigen Wiedergabeelemente, die mit einem Wiedergabestrom während der Abtastung des zugehörigen Reihenleiters erregt werden, wobei die Spaltenwahlschaltungen" zu Beginn jeder Abtastung eines Reihenleiters alle mit diesem Reihenleiter gekoppelten Wiedergabeelemente erregen,
dadurch gekennzeichnet, daß bei in einem gasgefüllten Raum zusammen angeordneten Wiedcrgabeelementen (2) jede der Spaltenwahlschaltungen (20) eine zugeordnete Ruhestromzufuhrschaltung (21; 70) enthält, die den einzelnen Spaltenleitern (6; 6«, 6„_+] :..) einen Ruhestrom aus einer Gleichspannungsquelle zuführt, dessen Wert wesentlich niedriger ist als ein in einem angewählten Spaltenleiter (6) dem Ruhestrom überlagerter Wiedergabestrom.

2. Wiedergabeanordnung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspannungsquelle eine pulsierende Spannung liefert, die zu Beginn jeder Abtastperiode eines Reihenleiters (5; 5,„. 5,,,+1...) zum Zünden der mit dem abgetasteten Reihenleiter (z. B. 5,„) gekoppelten Wiedergabeelemente (2,„.„; 2_mn+\,...) ausreicht und während des übrigen Teils jeder Abtastperiode einen zur Aufrechterhaltung des Ruhestromes ausreichenden Wert hat.

3. Wiedergabeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Reihenleitern (5; 5,,i, Sm₊I,...) eine pulsierende Spannung (Vn, V^) zuführbar ist, die zu Beginn jeder Abtastperiode eines Reihenleiters (z. B. 5,„) zum Zünden der mit ihm gekoppelten Wiedergabeelemente (2,„.„; 2m./i₊i.·■·) ausreicht und während des übrigen Teils dieser Abtastperiode einen zur Aufrechterhaltung des Ruhestroms ausreichenden Wert hat.

4. Wiedergabeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede RuhestromzufuhrschalUing (21) zwischen Gleichspannungsquelle und zugeordnetem Spaltenleiter (6) einen ersten Widerstand (21) und daß jede Spaltenwahlschaltung (20) eine Reihenschaltung aus einem zweiten Widerstand (31) und einem ersten Wahlschalter (30) enthält, der dem zugeordneten Spaltenleiter (6) aus einer weiteren Gleichspannungsquelle dem Wiedergabestrom zuführt.

5. Wiedergabeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Spaltenwahlschaltung (20) eine zwischen Gleich-

Spannungsquelle und Spaltenleiter (6) angeordnete Reihenschaltung aus einem dritten Widerstand (71) und einem zweiten Wählschalter (72) und die den zweiten Wählschalter (72) überbrückende Ruhestromzufuhrschaltung (70) enthält

6. Wiedergabeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenleiter (5) aufeinanderfolgend abwechselnd einer von mindestens drei Gruppen zugeordnet sind und daß bei der Reihenabtastung den Gruppen von Reihenleitern (5) periodisch und in zyklischer Reihenfolge eine Gleichspannung zugeführt ist

7. Wiedergabeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß eine Einstellschaltung zum Einstellen eines gewünschten Wiedergabepegels und eine Wahlimpulsschaltung zur Steuerung der Spaltenwahlschaltungen (20) vorhanden sind.