DE2752105A1

DE2752105A1 - Coordinate display device for single rapid events - uses decoder driven lED matrix and retentive screen

Info

Publication number: DE2752105A1
Application number: DE19772752105
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dipl Ing Lang
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-11-22
Filing date: 1977-11-22
Publication date: 1979-05-23
Also published as: JPS5482258A

Abstract

A coordinate or x-y display device using no mechanical moving parts is designed for recording process occurring at high speed. It enables an image of a single trace occurrence to be retained. A matrix of light emitting diodes is placed by a light sensitive display screen. The diodes are driven via two analogue-to-digital converters with intermediate stores and decoders for matrix lines and columns. A common clock generator is used for line and column control. The diode matrix and decoders form a single integrated component.

Description

KoordinatenschreiberCoordinate writer

Die Erfindung bezieht sich auf einen Koordinatenschreiber. Derartige Schreiber gehören in den verschiedensten Ausführungsformen seit langem zum Stande der Technik. Dazu wird das "Archiv für Technisches Messen" mit den Blättern J 036-3/4/5/8 genannt, sowie Veröffentlichungen in der SIEMENS-Zeitschrift Jahrgang 45 (1971), Heft 10, Seiten 632 und 633 und Jahrgang 46 (1972), Heft 4, Seiten 230 bis 232. In der genannten Literatur sind Koordinatenschreiber beschrieben, die'teilweise nach dem Prinzip von Lichtstrahlinstrumenten arbeiten. Die dazugehörigen Meßwerke sind Spiegelgalvanometer, deren Drehachsen rechtwinklig zueinander angeordnet sind. Ein von einer Lichtquelle ausgehender Lichtstrahl berührt auf seinem Weg zur Aufzeichnungsfläche hintereinander den einen und den anderen Spiegel. Den Drehspulen der Meßwerke werden die beiden voneinander abhängigen Meßgrößen zugeführt. Neuerdings ist als Lichtquelle ein sogenannter Laser eingeführt worden. Dadurch wird die Lichtintensität des Schreibstrahles so verstärkt, daß ein solcher Koordinatenschreiber auch als ProJektionsinstrument tauglich ist.The invention relates to a coordinate recorder. Such For a long time, writers have been part of the business in the most varied of designs of the technique. The "Archive for Technical Measurement" with the sheets J 036-3 / 4/5/8 mentioned, as well as publications in the SIEMENS magazine volume 45 (1971), Issue 10, pages 632 and 633 and year 46 (1972), issue 4, pages 230 to 232. Coordinate recorders are described in the literature cited, some of which work on the principle of light beam instruments. The associated measuring units are mirror galvanometers whose axes of rotation are arranged at right angles to each other. A light beam emanating from a light source touches on its way to the recording surface one behind the other one mirror and the other. The moving coils of the measuring mechanisms are the two mutually dependent measured variables supplied. Recently it is used as a light source a so-called laser has been introduced. This increases the light intensity of the write beam so amplified that such a coordinate recorder can also be used as a projection instrument is suitable.

Andere der bekannten Koordinatenschreiber benutzen zur Aufzeichnung einen mit einer Schreibfeder ausgestatteten Wagen, der in den beiden Koordinatenrichtungen mit Hilfe von Servomotoren bewegt wird. Gegenüber den oben beschriebenen Lichtzeigerschreibern ist der Tintenkoordinatenschreiber verhältnismäßig langsam.Others of the known coordinate writers use it for recording a carriage equipped with a pen that moves in both coordinate directions is moved with the help of servomotors. Compared to the light pointer writers described above the ink co-ordinator is relatively slow.

Zum Stand der Technik gehören auch Elektronenstrahloszilloskope, deren eine sonst einer Zeitablenkung vorbehaltene Ansteuerung von einer zweiten Veränderlichen gesteuert wird. Diese XY-Oszillographen folgen naturgemäß auch sehr schnell verlaufenden Vorgängen, die Darstellung einmalig ablaufender Vorgänge ist hier jedoch problematisch. The state of the art also includes electron beam oscilloscopes, one of which is controlled by a second, which is otherwise reserved for a time diversion Mutable is controlled. Naturally, these XY oscilloscopes also follow a lot fast-running processes, which is the representation of one-time processes however problematic here.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen Koordinatenschreiber anzugeben, der keine bewegten mechanischen Teile aufweist und der deshalb für Vorgänge, die mit großer Geschwindigkeit ablaufen, tauglich ist. Gegenüber den obengenannten Elektronenstrahloszilloskopen soll mit dem neuen Koordinatenschreiber eine bleibende Aufzeichnung auch bei einmalig ablaufenden Vorgängen erreicht werden.The invention was based on the object of a coordinate recorder indicate which has no moving mechanical parts and which is therefore used for processes that run at great speed, is suitable. Compared to the above With the new coordinate recorder, electron beam oscilloscopes are said to be a permanent one Recording can also be achieved with one-off processes.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem Koordinatenschreiber dadurch gelöst, daß eine Matrix aus über zwei Analog-Digital-Konverter mit nachgeschalteten Zwischenspeichern und Decodierern für Reihen und Spalten ansteuerbaren Leuchtdioden gegenüber einem lichtempfindlichen Aufzeichnungsträger angeordnet ist.According to the invention, this object is achieved in a coordinate recorder solved in that a matrix of two analog-to-digital converters with downstream Buffer memories and decoders for rows and columns of controllable light-emitting diodes is arranged opposite a light-sensitive recording medium.

Mit dem neuen Koordinatenschreiber werden analoge Werte zweier abhängigen Größen erst digitalisiert und in Zwischenspeichern gespeichert. Mit den gespeicherten Digitalwerten werden die in den Zeilen und Spalten der Diodenmatrix angeordneten Dioden angesteuert. Die Dioden leuchten dabei auf. Das Aufleuchten wird im lichtempfindlichen Aufzeichnungsträger dauernd festgehalten.With the new coordinate recorder, analog values of two dependent Sizes first digitized and stored in intermediate storage. With the saved Digital values are those arranged in the rows and columns of the diode matrix Diodes controlled. The diodes light up. The light up is in the photosensitive Recording medium held permanently.

Zweckmäßig wird die Ansteuerung der Zeilen und Spalten mit Hilfe eines beiden gemeinsamen Taktgenerators koordiniert.The control of the rows and columns is expedient with the aid of a two common clock generator coordinated.

Eine besonders raumsparende Bauweise läßt sich erzielen, wenn die Leuchtdiodenmatrix mit den Decodierern zusammen einen integrierten Bauteil bildet.A particularly space-saving design can be achieved if the The light-emitting diode matrix forms an integrated component together with the decoders.

Mit Vorteil ist zwischen der Leuchtdiodenmatrix und dem lichtempfindlichen Aufzeichnungsträger eine aufzeichnungsformatverändernde Optik angeordnet. Diese Optik kann eine vergrößernde oder verkleinernde Wirkung haben.It is advantageous between the light-emitting diode matrix and the light-sensitive Recording medium arranged a recording format changing optics. These Optics can have an enlarging or reducing effect.

Zweckmäßig ist die Taktfrequenz des Taktgenerators einstellbar. The clock frequency of the clock generator can expediently be set.

Eine Nullpunktverschiebung des Koordinatenanfangs kann dadurch erzielt werden, daß voreinstellbare Zwischenspeicher vorgesehen werden. Uber die voreinstellbaren Zwischenspeicher können ebenfalls Befehle zur alphanumerischen Beschriftung der Aufzeichnung, z. B. der Koordinatenachsen, eingegeben werden.A zero point shift of the start of the coordinates can thereby be achieved that presettable buffers are provided. About the presettable Temporary memories can also contain commands for alphanumeric labeling of the Recording, e.g. B. the coordinate axes can be entered.

Zur sofortigen Beobachtung des aufzuzeichnenden Vorganges ist es zweckmäßig, eine lichtteilende Hilfsoptik zur Darstellung des Matrixbildes auf einer Mattscheibe vorzusehen.For immediate observation of the process to be recorded, it is advisable to a light-splitting auxiliary optics for displaying the matrix image on a ground glass to be provided.

Die voneinander abhängigen Größen können jedoch auch als digitalisierte Zahlenangaben mit Hilfe einer über die Speicher gesteuerten Zahlenpaaranzeige dargestellt werden.The interdependent sizes can, however, also be digitized Numbers displayed with the help of a number pair display controlled by the memory will.

Um eine gleichmäßige Belichtung bei verschieden schnell ablaufenden Vorgängen zu gewährleisten, ist es zweckmäßig, den Diodenstrom an die Schreibgeschwindigkeit anzupassen.To ensure even exposure at different speeds To ensure operations, it is useful to adjust the diode current to the writing speed adapt.

Eine größere Lichtausbeute kann dadurch erzielt werden, daß die Leuchtdioden durch Laserdioden ersetzt werden.A greater light output can be achieved in that the light-emitting diodes be replaced by laser diodes.

Die Erfindung wird an zwei Figuren erläutert.The invention is explained using two figures.

Figur 1 stellt eine schematische Schaltung der elektrischen Teile des neuen Koordinatenschreibers dar.Figure 1 shows a schematic circuit of the electrical parts of the new coordinate recorder.

In Figur 2 ist die räumliche Anordnung der für die Aufzeichnung notwendigen optischen und mechanischen Bauelemente dargestellt.In FIG. 2 the spatial arrangement is that necessary for the recording optical and mechanical components shown.

In Figur 1 werden den Eingängen zweier Analog-Digital-Konverter AD1 und AD2 die voneinander abhängigen aufzuzeichnenden Größen Ex und Ey zugeführt. Die Ausgänge der Analog-Digital-Wandler sind mit Eingängen von zwei Zwischenspeichern ZS1 und ZS2 verbunden. Ausgänge der Zwischenspeicher ZS1 und ZS2 sind an Eingänge von Decodierern DK7 und DK2 gelegt. In den Endstufen der Decodierer sind Diodentreiber enthalten. Die Ausgänge des Decodierers DK1 steuern die Zeilen und die Ausgänge des Decodierers DK2 die Spalten einer Diodenmatrix DM. Die Decodierer DK1 und DK2 nebst zugehörigen Diodentreibern und die Diodenmatrix selbst bilden einen integrierten Bauteil. Dadurch werden Zuleitungswege von den Ausgängen der Decodierer zu der Diodenmatrix erheblich verkürzt. Zweite Eingänge der Analog-Digital-Konverter AD1 und AD2, sowie der Zwischenspeicher ZS1 und ZS2 stehen mit Ausgängen eines gemeinsamen Taktgenerators TG in Verbindung.In Figure 1, the inputs of two analog-to-digital converters AD1 and AD2 are supplied with the variables Ex and Ey to be recorded which are dependent on one another. The outputs of the analog-to-digital converters have inputs from two buffers ZS1 and ZS2 connected. The outputs of the buffer stores ZS1 and ZS2 are at inputs laid by decoders DK7 and DK2. There are diode drivers in the output stages of the decoders contain. The outputs of the decoder DK1 control the lines and the outputs of the decoder DK2, the columns of a diode matrix DM. The decoders DK1 and DK2 together with the associated diode drivers and the diode matrix itself form an integrated one Component. This creates feeder paths from the outputs of the decoders to the diode matrix considerably shortened. Second inputs of the analog-to-digital converters AD1 and AD2, as well the intermediate memories ZS1 and ZS2 are connected to the outputs of a common clock generator TG in connection.

Zur Verschiebung des Koordinatenursprungs auf der Diodenmatrix ist es vorteilhaft, die Zwischenspeicher ZS1 und ZS2 als voreinstellbare Speicher auszuführen.To shift the origin of coordinates on the diode matrix is it is advantageous to design the buffers ZS1 and ZS2 as presettable memories.

ueber die Änderung der Taktfrequenz des Taktgenerators TG, der den Registriervorgang steuert, läßt sich der Schreibvorgang dem zeitlichen Verhalten der aufzuzeichnenden Größen Ex und Ey in idealer Weise anpassen.about the change in the clock frequency of the clock generator TG, which the Registration process controls, the write process can be changed to the temporal behavior ideally adapt to the sizes Ex and Ey to be recorded.

Die Figur 2 zeigt die schematische räumliche Anordnung einer Diodenmatrix DM und einer aufzeichnungsformatverändernden Optik O in einem Gehäuse A. Ein Ausschnitt im Gehäuse A ist mit einem lichtempfindlichen Aufzeichnungsträger P bedeckt.FIG. 2 shows the schematic spatial arrangement of a diode matrix DM and a recording format changing optics O in a housing A. A cutout in the housing A is covered with a light-sensitive recording medium P.

Die Optik 0 kann eine lichtteilende Zusatzoptik enthalten, mit der ein Teil des Matrixbildes auf eine nicht dargestellte Mattscheibe geworfen wird.The optics 0 can contain additional light-splitting optics with which a part of the matrix image is thrown onto a ground glass, not shown.

Claims

Patent claims Coordinate writer that is not shown c h n e t that a matrix (DM) consists of two analog-digital converters (AD1, AD2) with downstream buffers (ZS1, ZS2) and decoders (DK1, DK2) for Rows and columns of controllable light-emitting diodes compared to a light-sensitive one Recording drive (P) is arranged.

2. Coordinate recorder according to claim 1, characterized in that the control of the rows and columns with the help of a common clock generator (TG) is coordinated.

3. Coordinate recorder according to claim 1 or 2, characterized in that that the light emitting diode matrix (DM) with the decoders (DK1, DK2) together an integrated Component forms.

4. Coordinate recorder according to claim 1 or one of the preceding Claims, characterized in that between the diode matrix (DM) and the recording medium (P) a recording format changing optical system (O) is arranged.

5. Coordinate recorder according to claim 1 or one of the preceding Claims, characterized in that the clock frequency of the clock generator (TG) is adjustable.

6. Coordinate recorder according to claim 1 or one of the preceding Claims, characterized in that this enables a zero point shift that the buffers (ZS1, ZS2) can be preset.

7. Coordinate recorder according to claim 1 or one of the preceding Claims, characterized in that a light-splitting auxiliary optics for the display the matrix image on a focusing screen is used.

8. Coordinate recorder according to claim 1 or one of the preceding Claims, characterized in that one of the digitized Input variable controlled number pair display is provided.

9. Coordinate recorder according to claim 1 or one of the preceding Claims, characterized in that means for matching the diode current to the Write speed are provided.

10. Coordinate recorder according to claim 1 or one of the preceding Claims, characterized in that the light-emitting diodes are replaced by laser diodes are.

11. Coordinate recorder according to claim 1 or one of the preceding Claims, characterized in that alphanumeric commands via intermediate memories Labeling of the drawing can be carried out.