Anordnung zur Bildwiedergabe Walsh-transformierter Signale

Abstract

 Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Bildwiedergabe Walsh-transformierter Signale. Die Wiedergabe von Walsh-transformierten Signalen in Echtzeit zum Beispiel für Fernsehzwecke war bisher nicht möglich, weil die benötigten schnellen Maskenschalter nicht zur Verfügung standen. Es wird ein Maskenschalter vorgeschlagen,-der diesem Anwendungszweck genügt. Er besteht aus einer großflächigen Katode (1), die von sich kreuzenden und koordinatenweise ansteuerbaren Elektroden (4, 5) überdeckt ist. An den Kreuzungen sind die Elektroden (4, 5) mit Öffnungen (6) versehen, durch die der Durchtritt von Elektronen ermöglicht oder verhindert werden kann. Zwischen den Öffnungen (6) und einer Beschleunigungsanode (8) ist ein die Öffnungen überdeckendes Steuergitter (7) angeordnet, an das ein Video-Signal angelegt wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Wiedergabe von Walsh-transformierten Signalen mit einem elektrische Signale in optische Muster umsetzenden Maskenschalter, der über Elektroden in Koordinaten ansteuerbar ist.

[0002] Solche Anordnungen waren bisher Gegenstand von mehreren Veröffentlichungen. Dabei wurde von dem Gedanken ausgegangen, daß mit einer solchen Übertragung bei gleichzeitig reduziertem Informationsfluß eine wenig störanfällige Übertragung von Bildinformationen möglich ist. Störungen bei der Übertragung verschmieren sich über das ganze Bild und sind damit weniger wahrnehmbar. Als Beispiel für die oben erwähnte Wiedergabe-Anoränung sei auf einen Artikel von D. Roszeitis "Zweidimensionale Walsh-Transformation mit einer DAP-Effekt-Flüssigkristall-Matrix" in "Frequenz" 28 (1974) 2, Seiten 34 bis 37 hingewiesen. Dort wird die FK-Matrix für die Darstellung der Walsh-Masken verwendet. Die höchste übertragbare Frequenz ist durch die Dynamik der FK-Matrix begrenzt. Daher kommt diese Art der Wiedergabe zum Beispiel nicht für die Echtzeit-Wiedergabe von Fernsehbildern in Frage.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde., eine Anordnung der eingangs erwähnten Art so weiterzubilden, daß damit eine Echtzeit-Wiedergabe insbesondere von Fernsehbildern möglich ist.

[0004] Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Maskenschalter eine flächige Katode aufweist, daß die Katode von zwei Bündeln paralleler Elektroden überdeckt ist, daß beide Bündel parallel zur Katode und in verschiedenen Ebenen liegen und sich rechtwinklig überkreuzen, daß die Elektroden an den Kreuzungen mit Öffnungen versehen sind, daß auf der von der Katode abgewandten Seite der Elektroden ein die Öffnungen überdeckendes Steuergitter angeordnet ist und daß vor dem Steuergitter eine optisch durchlässige Beschleunigungsanode und ein Aufzeichnungsmedium liegt.

[0005] Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

[0006] Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Fig. 1 bis 5 näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Maskenschalters zur Erzeugung einer Walsh-Maske,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Anordnung zur Wiedergabe von Walsh-transformierten Signalen,

Fig. 3 eine Walsh-Maske und

Fig. 4'und 5 zwei Teilmasken, aus denen sich die Walsh-Maske nach Fig. 3 zusammensetzen läßt. Dunkle Koordinatenflächen sind wie in Fig. 3 schraffiert.

[0007] Der Maskenschalter nach Fig. 1 weist eine flächige Katode 1, zum Beispiel eine Plasma- oder eine Thermokatode, auf. Über der Katode 1 ist eine Gitterstruktur 2 angeordnet, auf die ein gelochter, aus Isoliermaterial bestehender Träger 3 folgt. Der Träger 3 ist auf der Oberseite mit einem ersten Bündel von Elektroden 4 und auf der Unterseite mit einem zweiten Bündel von Elektroden 5 versehen. Die Elektroden der einzelnen Bündel sind zur Katode und untereinander parallel und so angeordnet, daß die Elektroden des Bündels 4 die Elektroden des Bündels 5 rechtwinklig kreuzen und mit diesen eine x-y-Ma- _trix bilden. Der Träger 3 und die Elektroden sind an den Kreuzungsstellen der Elektroden mit Öffnungen 6 versehen. Auf der von der Katode 1 abgewandten Seite der Elektroden und des Trägers ist ein Steuergitter 7 angeordnet, das die Öffnungen 6 überdeckt. An das Steuergitter ist ein Video-Signal anlegbar. Vor dem Steuergitter 7 ist ein Aufzeichnungsmedium 8 angeordnet, das zum Beispiel aus einer Glasplatte 10 besteht, die an der vom -Betrachter abgewandten Seite eine optisch durchsichtige Beschleunigungsanode 9 aufweist. Auf der vom Betrachter abgewandten Seite des Aufzeichnungsmediums 8 ist eine Leuchtschicht 11 aufgebracht, die zum Beispiel aus Phosphor mit mehr oder weniger langer Nachleuchtdauer bestehen kann.

[0008] Die aus der Katode 1 austretenden Elektronen bewegen sich zum gelochten Träger 3 und können dort, je nachdem, welche Spannung an den Elektroden 4, 5 liegt, durch die Öffnungen 6 hindurchtreten oder nicht. Die Spannung an den Elektroden 4, 5 wird dazu so eingestellt, daß Elektronen durch eine bestimmte Öffnung nur dann durchgelassen werden, wenn sowohl die die x- als auch die die y-Koordinate bildende Elektrode angesteuert sind. Die durch die Öffnungen 6 tretenden Elektronen bewegen sich dann zum Steuergitter und werden durch die das Video-Signal darstellende Spannung mehr oder weniger gebremst. Das Steuergitter bewirkt daher eine Geschwindigkeitsmodulation der durchgetretenen Elektronen, die dann alle mit einer bestimmten Geschwindigkeit auf die Leuchtschicht 11 treffen. Dort wird dann für den Betrachter eine Walsh-Maske mit einer bestimmten Helligkeit sichtbar.

[0009] In Fig. 2 ist eine Walsh-Maske gezeigt. Diese kann nicht unmittelbar durch Ansteuern der Elektroden 4, 5 erzeugt werden. Eine Darstellung auf dem Aufzeichnungsmedium des Maskenschalters nach Fig. 1 ist jedoch dann möglich, wenn die Walsh-Maske nach Fig. 2 in die in den Fig. 3 und 4 gezeigten Teilmasken zerlegt wird. Diese Teilmasken werden zeitlich unmittelbar aufeinanderfolgend am Maskenschalter eingestellt. Sofern die Teilmasken nach Fig. 3 und 4 zeitlich schnell genug aufeinanderfolgen, nimmt der Betrachter sie als vollständige Walsh-Maske dar. Ist die Folgefrequenz für eine flimmerfreie Betrachtung zu gering, so kann ein Leuchtmittel 11 von entsprechend langer Nachleuchtdauer verwendet werden.

[0010] In Fig. 5 ist eine Schaltungsanordnung zum Betrieb des Maskenschalters dargestellt. Diese ist in wesentlichen Teilen bereits beschrieben worden und wurde lediglich für den Betrieb des Maskenschalters nach Fig. 1 modifiziert. Das Walsh-transformierte Signal wird einer Anordnung 14 zur Signalaufbereitung zugeführt. Diese Anordnung hat drei Ausgänge 15, 16 und 17, an denen Synchronisierimpulse Sync beziehungsweise das Walsh-Signal selbst beziehungsweise eine Taktimpulsfolge T anliegt. Das am Ausgang 16 erscheinende Walsh-Signal wird parallel über eine Diode 18, einen Inverter 19 und eine diesem nachgeschaltete weitere Diode auf einen Eingang eines Differenzverstärkers 20 gegeben. An diesem Eingang des Differenzverstärkers 20 erscheint dann das Walsh-Signal in absoluter Form. Das invertierte Signal wird einerseits einem Integrator 21 und andererseits einem Eingang eines Polaritätsdiskriminators 24 zugeführt. Der andere Eingang des Polaritätsdiskriminators erhält das Walsh-Signal über die Diode 18 dann, wenn positive Signale eintreffen. Am Ausgang M des Polaritätsdiskriminators 24 tritt dann ein Befehl für den Maskengenerator 30 auf, wenn die originale Walsh-Maske erzeugt werden soll. Erhält er auf dem anderen Eingang ein positives Signal vom Inverter 19, so liefert er am Ausgang M dem Maskengenerator 30 einen Befehl, die invertierte Walsh-Maske zu erzeugen.

[0011] Der Maskengenerator 3Q kann zum Beispiel von einem Mikroprozessor gesteuert werden, der entsprechend dem eingegebenen Programm Walsh-Masken in einer bestimmten Reihenfolge erzeugt. Außerdem ist er so programmiert, daß er bei Befehlseingabe auf M die invertierten Walsh-Masken erzeugt, die sich von den Originalmasken dadurch unterscheiden, daß helle Koordinatenflächen dort dunkel sind und umgekehrt. Die invertierte Maske wird zur Helligkeitskorrektur der Darstellung benutzt, da ein Walshtransformiertes Signal auch negative elektrische Signale enthält, die jedoch nicht ohne weiteres optisch darstellbar sind.

[0012] Der Maskengenerator 30 hat Ausgänge, die mit einem Maskentreiber 25 verbunden sind. Dieser Maskentreiber 25 enthält für jede Koordinate ein Schieberegister mit einer der Anzahl der Koordinaten entsprechenden Zahl von parallelen Ausgängen. Diese Ausgänge sind der Einfachheit halber für die x-Richtung und die y-Richtung einfach dargestellt. Zwischen dem Betrachter und dem Maskenschalter 26 liegt das Aufzeichnungsmedium 28, das zum Beispiel eine Streuscheibe sein kann. Die Beschleunigungsanode ist mit 29 und das Steuergitter ist mit 27 bezeichnet. Das Steuergitter 27 ist mit dem Ausgang des Differenzverstärkers 20 verbunden, dessen einer Eingang, wie bereits erwähnt, mit dem absoluten Walsh-Signal beaufschlagt wird. Der andere Eingang des Differenzverstärkers 20 ist über einen steuerbaren Schalter 22 mit dem Ausgang des Integrators 21 verbunden. Der steuerbare Schalter 22 wird durch den Synchronisierimpuls Sync leitend gesteuert und verbindet den Ausgang des Integrators 21 mit dem zweiten Eingang des Differenzverstärkers 20. Der gleiche Synchronisierimpuls wird auch einem Impulsgeber 23 zugeführt, der den Rücksetzimpuls für den Integrator 21 liefert.

[0013] Im Integrator 21 werden nun die negativen. Helligkeiten zugeordneten Walsh-Signale aufintegriert. Wird am Ende einer Bildperiode oder am Beginn der nächsten Bildperiode der im Integrator 21 gespeicherte Wert auf den Differenzverstärker gegeben, so wird die Spannung am Ausgang des Differenzverstärkers 20 im Moment des Eintreffens des Synchronisierimpulses von dem auf dem anderen Eingang eintreffenden absoluten Walsh-Signal abgezogen. Als dieses Walsh-Signal wird das entsprechende Signal für die Maske- Null mit der größten Helligkeit ausgewählt. Am Ausgang des Differenzverstärkers 20 erscheint daher am Ende der Bildperiode oder am Anfangs der nächsten Bildperiode ein Korrektursignal, das dem Steuergitter 27 zugeführt wird. Gleichzeitig wird die invertierte Maske erzeugt. Bei dem auf dem Aufzeichnungsmedium 28 erscheinenden, sich aus einer Vielzahl von Masken zusammensetzenden Bild ergibt sich dann die Wirkung, als ob ein einer negativen Helligkeit entsprechendes optisches Signal vom Bild abgezogen worden wäre.

[0014] Für die Erzeugung der invertierten Maske ist entsprechend wie oben beschrieben die Erzeugung zweier inver_- tierter Teilmasken notwendig. Für die Inversion dieser Teilmasken sind dann entweder die Signale für die y- oder x-Koordinaten der Teilmasken nach Fig. 3 und 4 zu invertieren.

Ansprüche

1. Anordnung zur Wiedergabe von Walsh-transformierten Signalen mit einem elektrische Signale in optische Muster umsetzenden Maskenschalter, der über Elektroden in Koordinaten ansteuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Maskenschalter eine flächige Katode (1) aufweist, daß die Katode (1) von zwei Bündeln paralleler Elektroden (4, 5) überdeckt ist, daß beide Bündel parallel zur Katode (1) und in ver- schiedenen Ebenen liegen und sich rechtwinklig überkreuzen, daß die Elektroden (4, 5) an den Kreuzungen mit Öffnungen (6) versehen sind, daß auf der von der Katode abgewandten Seite der Elektroden ein die Öffnungen über- deckendes Steuergitter (7) angeordnet ist und daß vor dem Steuergitter eine optisch durchlässige Beschleunigungsanode (8) und ein Aufzeichnungsmedium (10) liegt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Katode (1) eine Thermokatode ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Katode (1) eine Plasmakatode ist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Steuergitter (7, 27) mit einer ein Video-Signal liefernden Einrichtung (20) verbunden ist.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Aufzeichnungsmedium (10) mit einem Leuchtmittel (11) mit Nachleuchteigenschaften versehen ist.

6. Verfahren zum Betreiben einer Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß den Elektroden (4, 5) des Maskenschalters für jede Maske zwei aufeinanderfolgende Signalgruppen zugeführt werden, die sich optisch als zu der Maske addierende Teilmasken darstellen.

7. Verfahren zum Betreiben einer Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß den Elektroden (4, 5) des Maskenschalters für jede invertierte Maske zwei aufeinanderfolgende Signalgruppen zugeführt werden, die sich optisch als zur invertierten Maske addierende invertierte Teilmasken darstellen.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß entweder den x- oder den y-Elektroden entsprechend invertierte Signale zugeführt werden.

Zeichnung