DE2950712A1 - Einrichtung zur erzeugung eines elektronischen hintergrundrasterfeldes - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE ZENZ & HELBER · D 43OO E&SEN 1 ·; ANn RÜHRSTEJN 1 ■ TEL.: (02O1) 412687 Seite - 2 - S 486

Josef Sukonick
10395 Dempter Avenue, Cupertino, Kalifornien 95014, V.'St.A.

Einrichtung zur Erzeugung, eines elektronischen Hintergrundrasterfeldes

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Erzeugung eines elektronischen Hintergrundrasterfeldes insbesondere zur Verwendung mit einer grafischen Computeranzeige.

Grafische Anzeigestationen finden zunehmend bei der Anzeige von computererzeugte'n Bildinformationen Verwendung. Durch Anzeigen einer solchen Information auf einem Bildröhren-Anzeigeschirm kann der Benutzer das Bildmaterial im wesentlichen ebenso rasch sehen, wie es von einem Hilfscomputer erzeugt wird. Dies ist vor allem bei Konstruktionsarbeiten unter Computerbeteiligung vorteilhaft, da Konstruktionsänderungen bereits bei der Durchführung bildhaft zur Anzeige gebracht werden. Die Flexibilität und Anpassungsfähigkeit wird noch verstärkt durch Vario- und Schwenkmöglichkeiten, welche jeweils eine "Vergrößerung" der Anzeige und die Verschiebung oder Lageänderung im Bereich eines zur Anzeige zu bringenden Bildes gestatten.

Bei vielen Anwendungsformen ist die Darstellung eines Hintergrundrasters als Teil der Videoanzeige von besonderem Vorteil.

-r-

Ein solches Raster bzw. Rasterfeld kann einem Koordinatenpapier bzw. Millimeterpapier ähneln und als Hintergrund dienen, dem die Bildinformation überlagert wird. Das Raster liefert einen sichtbaren und dimensionsbehafteten Bezug für die Bildanzeige. Wenn jede n-te Rasterzeile (ζ. Β. jede fünfte oder zehnte Zeile) eine höhere Intensität erhSlt, wird die Wahrnehmungsmöglichkeit der Gesamtlage auf der Anzeigefläche für den Betrachter noch wesentlich verbessert. Ein Raster mit zweifacher Intensität ist besonders dann zweckmäßig, wenn das Raster zum Messen großer Abstände verwendet wird. In vielen Anwendungsfällen werden Raster mit gleichen Abständen zwischen den Zeilen vorgezogen. Bei anderen Anwendungsfällen sind funktionsbezogene Abstände, z. B. logarithmische Abstände vorzuziehen.

Es gibt bereits verschiedene Methoden zur Bildung von Hintergrundrastern. Die einfachste Methode besteht darin, eine physikalische Auflage, typischerweise in Form einer transparenten Kunststoffolie mit einem Strichgittermuster auf der Oberfläche der Kathodenstrahlröhre anzubringen. Diese Methode schafft zwar eine Bezugsskala, ist jedoch aus verschiedenen Gründen unzweckmäßig. So ist die Skala in keiner Weise mit dem darunterliegenden Bild ausgerichtet. Um beispielsweise den Ursprung einer zur Anzeige gebrachten Grafik oder eines Bildes mit einem besonderen Rasterschnittpunkt auszurichten, bedarf es einer physikalischen Bewegung der Auflage oder einer Verschiebung der gesamten Bildanzeige, die je nach Art des verwendeten "Bilderzeugungsschemas möglich oder unmöglich ist. Außerdem ist die Genauigkeit des Rasterabstandes und dessen Beziehung zum Rand des Videobildes festgelegt. Wenn daher ein anderer Anzeigemaßstab oder.eine Vergrößerung verwendet wird, oder wenn die Bildposition verschoben oder verschwenkt wird, so kann eine vollständig andere transparente Auflage erforderlich sein, oder die Lage der Auflage muß geändert werden, um einen solchen Bildschwenk zu kompensieren.

030028/0663

Es gibt jedoch auch Methoden zur Erzeugung elektronischer Hintergrundraster. So kann das Raster bzw. Gitter selbst erzeugt und als integraler Teil des zur Anzeige zu bringenden Bildes gespeichert werden. Dies macht es erforderlich, daß der Computer die gesamte Rasterinformation ebenso wie das gewünschte Bild direkt erzeugt, um das Bild mit dem Raster zu integrieren, wobei die Kombination aus Bildinformation und Hintergrundraster als einheitliches Muster'im Anzeigespeicher gespeichert werden muß. Obwohl dadurch die Probleme der Paralaxe und Fehlausrichtung von Raster und Bild ausgeräumt werden, führt diese bekannte Methode zu anderen Komplikationen. So wird das Raster mit der gleichen Lichtintensität wie die Bildwiedergabe angezeigt. Als Folge davon kann das^mgieicher Intensität angezeigte Hintergrundraster anstatt einer Interpretationshilfe für das Bild die Bilddaten verschwimmen lassen. Wenn auch dieser Mangel dadurch geheilt werden könnte, daß eine Intensitätsinformation für das Raster im Anzeigespeicher gespeichert wird, so wird eine solche Maßnahme doch dazu führen, daß der gesamte Anzeigespeicher in der Lage sein muß, Multi-Bit-Intensitätsinformationen für jedes einzelne Bildelement ("Pixel") zu speichern. Der Computer muß eine getrennte Intensitätsinformation für jedes Raster- und Bildelement erzeugen. Dies bedingt offensichtlich eine höhere Computergeschwindigkeit und einen höheren Aufwand, und der Anzeigespeicher ist selbst komplizierter und daher kostspieliger.

Außerdem ist diese bekannte Methode nicht ohne weiteres anpaßbar auf Änderungen im Raster-Skalenfaktor oder in der Rasterverschiebung vom Rand der Anzeige. Wenn ein anderer Skalenfaktor oder eine Verschiebung gewünscht wird, muß das gesamte Bild, einschließlich der Raster- und Bilddaten vollständig neu berechnet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Erzeugung eines elektronischen Hintergrundrasters zur

030TJ2870663

-'ff- ■·-'■■■

■ 2350712

Verfügung zu stellen, welche die folgenden Vorteile und Eigenschaften vereinigt:

1.) Das Hintergrundraster wird vollständig unabhängig von der anzuzeigenden Bildinformation erzeugt;

2.) das Raster ist genau mit dem darunterliegenden Bild ausgerichtet;

3.) die einzelnen Rasterlinien können mit unterschiedlichen Intensitäten angezeigt werden, so z. B. in Annäherung an ein Koordinaten- bzw. Millimeterpapier;

4.) das Raster hat frei wählbare Skalenfaktoren, einschließlich wählbarer Abstände zwischen benachbarten Rasterlinien und eine wählbare Steuerung der Zahl der mit geringerer Intensität getasteten Rasterlinien zwischen jeder Linie höherer Intensität;

5.) die Raster-Skaienfaktoren können automatisch gesteuert werden, um sie dem Bildvergrößerungsfaktor in einem Variosystem anzupassen, so daß bei Wahl einer vergrößerten Anzeige das Hintergrundraster der geänderten Größe des Bildes automatisch angepaßt wird;

6.) die Rasterverschiebung von der Seite, dem oberen oder unteren Rand des Anzeigeschirms kann getrennt gesteuert werden. Dies gibt der Bedienungsperson oder dem Computer die Möglichkeit der Wahl des Abstandes zwischen dem Bildrand und den ersten schwächeren (weniger intensiven) und ersten stärkeren (mit größerer Intensität getasteten) Rasterlinien. Aufgrund dieser funktion kann das Hintergrundraster in genauer Ausrichtung zum Bild gehalten werden, wenn es über den Bildschirm geschwenkt wird. I

030028/0663

7.) Ein beliebiger Rasterlinienabstand kann eingestellt werden, um Hintergrundraster gleicher Abstände oder mit funktionellen Abständen, z. B. logarithmischen Abständen zu erzeugen;

8.) die Rastererzeugung kann entweder in Echtzeit oder nicht in Echtzeit erfolgen, wobei der zuletzt genannte Fall die Hochgeschwindigkeitsanforderungen ohne Beeinträchtigung der Anzeigeflexibilität beträchtlich reduziert;

9.) das Hintergrundraster kann auf nur einen Teil der gesamten Anzeigefläche beschränkt werden, so daß eine Anzeigezone beispielsweise zur Wiedergabe alphanumerischer Information von dem Hintergrundraster freibleibt;

10.) es können unterschiedliche Hintergrundrastermuster gleichzeitig in verschiedenen Zonen des Bildschirms erzeugt werden; und

11.) die Intensität des Hintergrundrasters und die Mischfunktionen können so gewählt werden, daß das Bild durch das Raster gut sichtbar ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines ausrichtbaren elektronischen Hintergrundrasterfeldes zur Verwendung mit einer Video-Grafikanzeige gelöst, die ein Hintergrundraster unabhängig von den anzuzeigenden Bilddaten erzeugt. Die Einrichtung ist synchronisiert mit den Videoraster-Taktimpulsen und erzeugt Intensitätssteuersignale entsprechend dem gewünschten Rastermuster, wobei die Intensitätssteuersignale mit den die Bilddaten darstellenden Videosignalen sogemischt werden, daß eine zusammengesetzte Anzeige entsteht, in der die Bildinformation zusammen mit einem Hintergruridraster geringerer Intensität zur Anzeige gebracht wird.

03CT02S70663

Die Rastererzeugungsschaltung wird so gesteuert, daß die folgenden Rasterparameter hervorgerufen werden:

a) Die x-geringere Rastergröße, d. h. die Anzahl einzelner Bildelemente ( Pixels) zwischen jeder vertikalen Rasterlinie;

b) die x-kleinere Rasterverschiebung, d. h. die Anzahl der Pixels zwischen einem vertikalen Rand der An*- zeige und der ersten vertikalen Rasterlinie;

c) die Anzahl der vertikalen Rasterlinien geringerer Intensität pro vertikaler Linie stärkerer Intensität;

d) die x-größere Rasterverschiebung, d. h. die Zahl der Rasterlinien geringerer Intensität zwischen einem vertikalen Rand der Anzeige und der ersten vertikalen Rasterlinie höherer Intensität;

e) die y-kleinere Rastergröße, d. h. die Zahl der Videoraster-Abtastlinien zwischen benachbarten horizontalen Rasterlinien;

f) die y-kleinere Rasterverschiebung, d. h. die Zahl der Rasterlinien zwischen dem oberen (oder dem unteren) Rand der Videoanzeige und der ersten horizontalen Raster- bzw. Gitterliriie;

g) die Zahl der horizontalen Rasterlinien geringerer Intensität für jede horizontale Linie höherer Intensität; und

h) die y-größere Rasterverschiebung, d. h. die Anzahl horizontaler Rasterlinien geringerer Intensität zwischen dem oberen (oder unteren) Rand der Anzeige und der ersten horizontalen Linie höherer Intensität.

030O2V/0663

Jeder dieser Rasterparameter kann unter Computersteuerung geändert werden. Dies erleichtert die automatische Änderung des Hintergrundrasters zur Anpassung an Änderungen in. der Dimension oder der Lage des anzuzeigenden Bildes. Auf diese Weise kann die Rasteranzeige mit der Bildanzeige sowohl beim Variobetrieb als auch beim Schwenkbetrieb synchronisiert und ausgerichtet werden.

Bei einem Echtzeit-Ausführungsbeispiel berechnet eine geeignete Logikschaltung jede Rasterlinienstelle und Intensität synchron zu dem Videoraster-Abtasttakt. Als Eingangssignale für diese Berechnungen dienen geeignete vorgegebene Rasterdaten und Verschiebungen, welche die oben angegebenen Rasterparameter definieren. Die Schaltung erzeugt niedrigere und höhere Rasterintensitäts-Steuersignale, die bei Mischung mit den die Bi.ldinformation definierenden Videosignalen eine zusammengesetzte Anzeige mit einem genau ausgerichteten Hinter— grundsraster ergeben.

Bei einem alternativen, nicht zeitgerechten Erzeugungssystem werden eine einzelne horizontale Rasterlinie der erforderlichen Rasterparameter definierende Daten in einem Speicher gespeichert. Der Speicher wird dann während der Rastererzeugung jeder Abtastzeile, für die eine horizontale Rasterlinie erzeugt werden soll, wiederholt zugegriffen. Die zugegriffenen Daten dienen zur Erzeugung der erforderlichen Steuersignale für niedrigere und höhere Intensität des Rasters. Ein getrennter Speicher oder eine andere geeignete Steuerschaltung, die mit dem Videozeilentakt synchronisiert ist, wirkt mit dem ersten Speicher zusammen, um die Erzeugung von horizontalen Rasterlinien bei denjenigen Zeilenabtastungen zu sperren, bei denen keine horizontale Rasterlinie erwünscht ist, und um die horizontale Rasterlinie an den gewünschten Stellen zu verstärken.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung

03Cf0§S70663

dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Flg. IA, IB und IC Teile einer grafischen Bildwiedergabe, bei der ein Bild einem mit der erfindungsgemäßen Einrichtung erzeugten Hintergrundraster überlagert ist, wobei Pig. IA und IB die automatische Neuorientierung des Hintergrundrasters beim Schwenken und Fig. IC die automatische Maßstabsänderung des Hintergrundrasters beim Vario- bzw. Zoombetrieb veranschaulichen;

Fig. 2a und 2B vergrößerte Teildarstellungen der Hintergrundraster bei unterschiedlichen Rasterparametern;

Fig. 3 ein elektrisches Blockdiagramm einer Echtzeitausführung der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Erzeugung eines ausrichtbaren elektronischen Rasters;

Fig. 4 ein anderes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Erzeugung eines elektronischen Rasters unter Verwendung einer Vorberechnung des Rastermusters;

Fig. 5 und 6 alternative Rasteranzeigen, die mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtung realisierbar sind, wobei in Fig. 5 ein Teil der AnzeigeflSche vom Raster/freigehalten und in Fig. 6 zwei Raster unterschiedlicher Größen in einer einzigen Anzeige vorgesehen sind.

Im folgenden wird das Wesen der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert.

In Fig. IA ist ein Teil einer grafischen Bildwiedergabe 10 gezeigt, welche auf dem Sichtfeld 11 einer Bildröhre mit Hilfe einer Bildwiedergabeeinheit unter Verwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Erzeugung eines elektronischen Rasters angezeigt werden kann. Die Anzeige enthält beliebige Bilddaten 12, die einem Hintergrundraster" 13 überlagert sind. Bei dieser typischen Wiedergabe besteht das Raster 13 aus einem Feld von Horizontallinien 14 und Vertikallinien 15. Nach jeweils vier Horizontallinien 14a geringerer Intensität folgt eine Horizontallinie 14b größerer Intensität. In ähnlicher Weise folgt vier Vertikallinien 15a relativ geringer Intensität jeweils

Q30Q&8/0663

eine vertikale Rasterlinie 15b relativ großer Intensität. Es entsteht eine zusammengesetzte Bildwiedergabe mit einem Bildteil 12 und Rasterlinien 14 und 15, wobei die Intensi-. täten der Bildkomponenten der schwächeren und stärkeren Rasterlinien so eingestellt werden können, daß die Bildkomponente durch das Raster gut sichtbar ist.

Das Hintergrundraster 13 kann mit Hilfe der Schaltung'16

gemäß Fig. 3 oder der Schaltung 17 gemäß Fig. 4 erzeugt werden. Die Bilddaten 12· können durch eine geeignete Bildwiedergabeeinheit erzeugt werden, bei der eine herkömmliche Videoschaltung des Bildrastertyps zur Erzeugung des Kathodenstrahlröhrenbildes verwendet wird. So kann das Bild 12 beispielsweise mit dem Rasterabtast-Wiedergabegerät gemäß US-PS 4 070 710 erzeugt werden.

Bei einer Videoanzeige des Rastertyps wird der Elektronenstrahl in aufeinanderfolgenden Zeilen über den Schirm 11 abgelenkt, wobei typischerweise am oberen Rand HT begonnen wird und der Bildschirm von oben nach unten abgetastet wird. Bei einem typischen unverschachtelten System können 312 derartiger Video-Abtastzeilen vorgesehen sein.

Jede dieser Raster-Abtastzeilen beginnt typischerweise von der linken Seite HL des Schirms 11 und läuft zur rechten Seite hin. Jede dieser horizontalen Abtastzeilen kann in eine Vielzahl von Abschnitten, in typischer Ausführung 416, unterteilt sein, von denen jeder ein einziges Pixel, also Bildelement des erzeugten Bildes darstellt. Bei jeder Pixel-Stelle kann die Intensität des Kathodenstrahls moduliert werden, so daß sich ein Punkt geeigneter Intensität ergibt. Die Orte aller Punkte hoher Intensität stellen die gewünschte Bildwiedergabe dar.

Bei der Erfindung werden die Video-Zeitgabesignale dieses Rastertyps zur Synchronisation des Hintergrundraster 13 aus-

030Ό2&/Ό663

genutzt. Daher erhält die Schaltung 16 (Fig. 3) von dem Videoraster-Abtasttaktgeber 20 einen Bildtaktimpuls (über eine Leistung 21), der bei Beginn jedes Bildes auftritt, einen Zeilentaktimpuls (über eine Leitung 22), der bei Beginn jeder Horizontalabtastung auftritt, und eine Folge von Video-Bit-Taktimpulsen (über eine Leitung 23), welche mit regelmäßigen Abständen auftreten, während der Kathodenstrahl die aufeinanderfolgenden Pixel-Stellen innerhalb jeder horizontalen Abtastzeile abtastet.

Der Rastergenerator 16 erzeugt Steuersignale für schwächere und stärkere Rasterlinienintensität auf den zugehörigen Leitungen 24 und 25. Wenn der Kathodenstrahl die Pixel-Orte abtastet, wird ein Signal auf der einen oder der anderen der Leitungen 24 und 25 erzeugt, wenn ein Segment des Rasters 13 an dieser Stelle erzeugt werden soll. Wenn dagegen kein Rastersegment an diesem Pixel (Bildelement) vorhanden ist, so wird kein Signal'auf einer der Leitungen 24 oder 25 abgegeben.

Um das inFig. IA dargestellte Hintergrundraster zu erzeugen, während der Kathodenstrahl über diejenige Zeile läuft, an der die erste horizontale Rasterlinie 14a erzeugt werden soll, werden Impulse auf den Leitungen 24 und 25 entwickelt. Der erste dieser Impulse erscheint auf der Leitung 24 und wird einem Videomischer (nicht dargestellt, jedoch ansich bekannt) in der zugehörigen Bildwiedergabeeinheit zugeführt, wo er zur Modulation des Kathodenstrahls derart benutzt wird, daß ein Punkt 26 (Fig. IA) relativ geringer Intensität entsteht. Zu einem etwas späteren Zeitpunkt wird ein Impuls auf der Leitung 25 erzeugt und demselben Videomischer zugeführt. Dieser Impuls läßt den Kathodenstrahl einen Punkt 27 einer etwas größeren Intensität erzeugen. Danach entstehen vier Impulse auf der Leitung 24, welche die Punkte 28 hervorrufen. Dieser Vorgang wiederholt sich über die Abtastung der Videozeile, wodurch die oberste Rasterlinie 14a¹ erzeugt wird.

03002^/10663

Ein ähnlicher Vorgang wird in jeder Zeile wiederholt, die von dem Kathodenstrahl bei einer horizontalen Rasterlinie 14a oder 14b abgetastet wird. Dadurch entsteht das Hintergrundgitter 13. In dem Videomischer werden die Signale auf den Leitungen 24 und 25 in geeigneter Weise mit den Intensitätsmodulationssteuersignalen kombiniert, welche von der Bildwiedergabeeinheit erzeugt werden, wodurch das Bild 12 entsteht. Daher kann an besonderen Pixels der Videomischer kein Signal erhalten, so daß eine Dunkeltastung an dieser Stelle des Schirms 11 entsteht, der Mischer kann ein Steuersignal auf der Leitung 24 für geringe Rasterintensität erhalten, wodurch ein Punkt niedriger Intensität als Teil des Rasters 13 entsteht, es kann über die Leitung 25 ein Steuerimpuls für eine hohe Rasterintensität abgegeben werden, wobei ein Rasterpunkt relativ hoher Intensität erzeugt wird, oder der Mischer kann ein Signal aus der Bildwiedergabeeinheit erhalten, was beispielsweise zur Erzeugung eines noch intensiveren Punktes auf dem Bildschirm 11 führt, wodurch ein Teil des Bildes 12 entsteht. Pixel-Kombinationen von (1) Bildpunkten mit schwachen Rasterpunkten, (2) Bildpunkten mit starken Rasterpunkten und (3) BildpunktefVallein erhalten unterschiedliche Intensitäten, um die Bilddaten das Raster "durchscheinen" zu lassen.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Schaltung 16 gemäß Fig. 3 erzeugt ein Steuergerät 30 bei Beginn jedes Videobildes oder alternativ bei jeder Änderung des Hintergrundrasters 13 auf einer Sammelleitung 31 geeignete Signale, welche die obengenannten Rasterdaten und Verschiebeparameter darstellen. Das Steuergerät 30 kann Bestandteil des Computers sein, der die Bilddaten 12 erzeugt, oder es kann als getrennte Logikschaltung aufgebaut sein, die (a) die Gitterparameter definierende, manuell eingegebene Signale annimmt oder (b) derartige Gitterparameter aus Signalen ableitet, welche von der zugehörigen Bildwiedergabeeinheit oder deren Computer entwickelt werden und Änderungen des Ortes oder des Maßstabes

des wiederzugebenden Bildes 12 bezeichnen.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 wird die y-kleinere Rastergröße oder die Anzahl von Pixels zwischen jeder verti- · kalen Rasterlinie von einem Binärbruch (binary fraction) bestimmt, der aus dem Steuergerät 30 einem Register 32 zugeführt wird. An jedem horizontalen Pixel-Ort, der vom Kathodenstrahl abgetastet wird, setzt der zugehörige Video-Bit-Taktimpuls auf der Leitung 23 ein Gatter 33, das den gespeicherten Bruch bzw. Wert aus dem Register 32 an einen Akkumulator 34 überträgt, in welchem er zu dem vorhergehenden Inhalt addiert wird. Der Akkumulator 34 ist vorteilhafterweise als Modulo "I" ausgebildet, so daß jedesmal, wenn der Inhalt den Wert "I" erreicht, ein Überlaufimpuls auf der Ausgangsleitung 35 erzeugt wird. Dieser Impuls wird über ein ODER-Gatter 36 und ein in Bereitschaftsstellung gesteuertes UND-Gatter 37 zur Steuerleitung 24 für kleinere Rasterinte.nsität übertragen.

Zur besseren Erläuterung dieses Vorgangs sei angenommen, daß die vertikalen Rasterlinien um acht Bildrastereinheiten oder Pixels beabstandet sind. In diesem Falle ist der dem Register 32 zugeführte, die y-kleinere Rastergröße kennzeichnende Bruch "1/8". Dies kann als 12-Bit-Binärbruch des Wertes .0010 0000 0000 dargestellt werden. Dieser Wert wird bei jedem Video-Bit-Taktimpuls dem vorhergehenden Inhalt des Akkumulators 34 hinzugefügt, der auf diese Weise den Wert "1" erreicht, nachdem der Kathodenstrahl acht Pixel-Plätze durchlaufen hat. Daraus ergibt sich, daß der y-kleinere Rasterimpuls auf der Leitung 35 nach jeweils acht Pixel-Plätzen entwickelt wird, also genau so, wie es nach der Vorgabe gewünscht ist.

Der y-kleiriere Raster-Verschiebewert wird über die Sammelleitung 31 einem Register 38 zugeführt und hat vorzugsweise die Form eines Binärbruchs. Bei Beginn der Abtastung jeder Horizontalzeile setzt der Zeilentaktimpuls auf der Leitung 22 ein Gatter 39, das den Verschiebewert an den "Voreinstellung^-"

030U ¥870663

Eingang des Akkumulators 34 anlegt, wodurch der Akkumulator auf den Verschiebewert voreingestellt wird. Als Folge davon wird die anfängliche vertikale Rasterlinie 26 (Fig. IA) in dem vorgegebenen Abstand von Anzeigerand 11 L erzeugt.

Wenn beispielsweise die vertikalen Rasterlinien um acht Pixels beabstandet sind und die erste vertikale Rasterlinie drei Pixeleinheiten vom Schirmrand 11L erscheinen soll, so ist die Rastergröße "1/8" und die dem Register 38 zugeführte Verschiebung wird "(8-3)/8=5/8", dargestellt durch den 12-Bit-Binä'rbruch .1010 0000 0000. Daher wird bei Beginn jeder Videozeile der Akkumulator 34auf den Binärwert "5/8" voreingestellt, und bei jedem nachfolgenden Video-Bit-Takt wird der Binärwert "1/8" zum Wert des Akkumulators 34 addiert. Daher erreicht der Akkumulator 34 das erste Mal den Wert "1", nachdem drei Video-Bit-Taktimpulse eingegeben worden sind. Infolgedessen tritt der erste y-kleinere Rasterimpuls auf der Leitung 35 auf, wenn sich der Kathodenstrahl in der dritten Pixel-Position befindet. Daher wird die erste vertikale Rasterlinie 26 in der gewünschten verschobenen Position erzeugt. Danach erreicht der Akkumulator 34 den Wert "1" und ergibt einen Überlauf bei allen acht Video-Bit-Taktimpulsen. Infolgedessen treten die y-kleinen Rasterimpulse auf der Leitung 35 entsprechend den Pixelpositionen 3, 11, 19, 27 und alle acht Pixelpositionen danach auf, wodurch der gewünschte Rasterabstand und die vorgesehene Rasterverschiebung erzeugt werden.

Der Rasterlinienabstand braucht nicht ein ganzzahliger Wert zu sein. Wenn die Rasterlinien um η-Einheiten voneinander beabstandet sein sollen, so ist der dem Register 32 zugeführte Rastergroßenbruch das binäre Äquivalent von "l/n". Diese Anordnung reicht aus für jeden Wert von n>l. Wenn η keine ganze Zahl ist.(z. B. 8,24 Pixeleinheiten Abstand), so erscheint jede vertikale Rasterlinie auf der nächsten ganzen vertikalen Pixelspalte niemals weiter entfernt von der rich-

- 14 -

030028/0663

tigen Stelle als 1/2 Pixel. Der Bruchteilabstand wird vom Akkumulator 34 genau akkumuliert, danach dem Erreichen des Werts "1" und nach dem Erzeugen eines Überlauf-Ausgangsimpulses der Akkumulator 34 den Wert des Überlaufbruchs (d. h. den den Wert von "1" übersteigenden Wert der vorhergehenden Addition) beibehält.

Die erste vertikale Rasterlinie 26 kann bei jeder ganzzahligen Pixelspalte getastet werden, die weniger als η von dem linken Schirmrand HL entfernt ist. Um die erste Rasterlinie in eine Pixelposition r ^ η zu verschieben, wird das binäre Äquivalent des Bruchs "(n-ri/n" als Raster-Verschiebewert verwendet, der dem Register 38 zugeführt wird.

Um die vertikalen Rasterlinien 15b größerer Intensität zu erzeugen, wird ein Wert entsprechend der Zahl der vertikalen Rasterlinien kleinerer Intensität für jede vertikale Linie größerer Intensität vom Steuergerät 30 ah ein Register 41 (Fig. 3) angelegt. In ähnlicher Weise wird ein die' Anzahl von schwächeren Rasterlinien zwischen dem vertikalen Schirmrand HL und der ersten vertikalen Rasterlinie höherer Intensität darstellender Verschiebewert über die Sammelleitung 31 an ein Register 42 angelegt. Vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise sind die Register 41 und 42 als 4-Bit-Register ausgebildet und speichern die entsprechenden Werte in Foim von Zweierkomplementen. Wenn beispielsweise gemäß Darstellung in Fig. IA vier (binäre 0100) schwächere Rasterlinien 15a zwischen zwei benachbarten stärkeren Rasterlinien 15b liegen und die erste stärkere Rasterlinie 27 gegenüber dem linken Rand HL um eine (binäre 0001) schwächere Rasterlinie 26 verschoben ist, so können die Register 41 bzw. 42 die Zweierkomplementwerte 1011 und 1110 speichern.

Bei Beginn jeder horizontalen Abtastzeile setzt der Zeilentaktimpuls auf der Leitung 22 ein Gatter 43, um einen Akku-

030ΓΌ ^370663

mulator 44 auf den im Register 42 gespeicherten Verschiebewert voreinzustellen. Vorzugsweise ist der Akkumulator 44 ein 4-Bit-Gerät von Modulo binär 1111, das einen Überlauf-, impuls auf einer Leitung 45 erzeugt, wenn die Akkumulatorsumme den Maximalwert übersteigt.

Jeder y-klein Rasterimpuls, der auf der Leitung 35 erscheint, läßt den Inhalt des Akkumulators 44 um den Binärwert 0001 zunehmen. Wenn der Akkumulator 44 daher anfänglich auf den Wert 1110 (entsprechend einer Verschiebung einer schwachen Rasterlinie) voreingestellt ist, so führt der erste Impuls auf der Leitung 35 (der einen Punkt in der ersten schwachen vertikalen Rasterlinie 26 erzeugt) dazu, daß der Akkumulator 44 den Wert 1111 erreicht. Wenn der nächste y-schwach Rasterimpuls auf der Leitung 35 erscheint, so wird der Akkumulator 44 über seinen Maximalwert erhöht und erzeugt einen Überlaufimpuls auf der y-groß Rasterlinie 45. Dieser Impuls wird über ein ODER-Gatter 47 der Steuerleitung 25 für hohe Rasterintensität zugeführt. Infolgedessen wird ein Punkt hoher Intensität an der Stelle entsprechend der ersten starken vertikalen Rasterlinie 27 (Fig. 1) erzeugt. Der Impuls auf der Leitung 25 wird von einem Inverter 48 invertiert, und das sich ergebende niedrige Ausgangssignal sperrt das UND-Gatter 37. Infolgedessen erreicht der gleichzeitig erzeugte Impuls auf der Leitung 35 nicht die Leitung 24, so daß der Videomischer in der zugehörigen Bildwiedergabeeinheit nur den gewünschten Steuerimpuls für hohe Rasterintensität über die Leitung 25 bezieht.

Der Impuls auf der Leitung 45 setzt auch ein Gatter 49, um den Wert aus dem Register 41 zum Rücksetzeingang des Akkumulators 44 zu übertragen. Wenn daher entsprechend dem beschriebenen Beispiel vier schwache Rasterlinien 15a auf jede starke Rasterlinie 15b kommen, so wird der Akkumulator 44 auf den Zweierkomplementwert 1011 rückgesetzt.

- 16 -

030028/0663

Danach schaltet jeder y-klein Rasterimpuls auf der Leitung den Akkumulator 44 um 0001 weiter. Nach vier derartigen Impulsen erreicht der Inhalt des Akkumulators 44 den Wert 1111. Während dieser Zeit werden die Punkte geringer Intensität für die vertikalen Linien 28 (Fig. 1A)· erzeugt. Bei Auftreten des fünften Impulses auf der Leitung 35 ergibt eich wiederum ein Überlauf am Akkumulator 44, und es wird ein weiterer Impuls auf der Leitung 45 erzeugt. Dies führt zur Erzeugung des Steuersignals für hohe Rasterintensität auf der Leitung 25, wodurch der nächste Punkt hoher Intensität in der vertikalen Rasterlinie 15b hervorgerufen wird. Dieser Impuls öffnet wiederum das Gatter 49 zur Rückstellung des Akkumulators 44 auf den im Register 41 zuvor gespeicherten Wert. Diese Operation wird während der gesamten Horizontalabtastung wiederholt, so daß die erforderlichen y-groß Rasterimpulse erzeugt werden können. Wenn auch die "Voreinstell-" und "Rücksetz-" Eingänge des Akkumulators 44 als getrennte Eingänge in Fig. dargestellt sind, kann es sich bei diesen Eingängen tatsächlich um den gleichen Rücksetzeingang handeln.

Die Verwendung einer 4-Bit-Binärschaltung in den Registern 41, 42 und im Akkumulator 44 ist nur als Beispiel anzusehen. Vier Bits ermöglichen die Erzeugung der kräftigen vertikalen Rasterlinien bei jeder zweiter, fünften oder zehnten Rasterlinie schwacher Intensität, wodurch die gewöhnlich verwendeten Koordinatenpapiermaßstabe entstehen. Größere oder kleinere Register und Akkumulatoren können jedoch verwendet werden.

Wie oben beschrieben, wirken die y-schwach Rasterlogik 53 (bestehend aus den Komponenten 32-34, 38 und 39) und die y-stark Rasterlogik 54 (bestehend aus den Komponenten 41-44 und 49) so zusammen, daß die erforderlichen Intensitätssteuersignale zur Erzeugung der vertikalen Rasterlinienkomponenten während einer einzigen Horizontalabtastung (z. B. entlang der Zeile 56 in Fig. 2B) des Kathodenstrahls entwickelt werden. Eine x-schwach Rasterlogik 55 (Fig. 3) und eine

03QO£3/"0663

x-stark Rasterlogik 56 wirken außerdem derart zusammen, daß sie die schwachen horizontalen Rasterlinien 14a und die kräftigeren horizontalen Rasterlinien 14b erzeugen. Dies ist in Fig. 2B veranschaulicht, in der die "x"-Symbole solche Pixelplätze darstellen, an denen kein Hintergrundrasterpunkt entsteht. In diesem Beispiel enthält die obere horizontale Kathodenstrahl-Abtastzeile 56 Hintergrundrasterpunkte, die nur auf die vertikalen Rasterlinien bezogen sind. Die'erste horizontale Rasterlinie 14a" erscheint entlang der zweiten Kathodenstrahl-Abtastzeile entsprechend einer x-schwach Gitterversetzung von 1. Dieser Wert wird von Steuergerät 30 dem Register 38' in der x-schwach Rasterlogik 55 zugeführt. Wie ebenfalls in Fig. 2B dargestellt ist, gibt es zwei Videoraster-Abtastzeilen 58 zwischen zwei horizontalen Rasterlinien 14a oder 14b. Ein Wert entsprechend dieser x-schwach Rastergröße wird vom Steuergerät 30 dem Register 32· zugeführt. Vorzugsweise entsprechen die Register 32' und 38· sowie die anderen Komponenten 33', 34' und 39· der Rasterlogik 55 nach Ausbildung und Funktion den mit gleichen Zahlen ohne Strich bezeichneten Komponenten der Rasterlogik 53. Daher nimmt das Register 32· vorzugsweise eine Binärzahl entsprechend dem Bruch "l/m" auf, wobei m der Zahl der Videoraster-Abtastzeilen entspricht, die benachbarte horizontale Rasterlinien voneinander trennt. In ähnlicher Weise nimmt das Register 38· eine Binärzahl entsprechend dem Bruch "(m-p)/m" auf, wobei ρ die Verschiebung der ersten horizontalen Rasterlinie bedeutet. Die Gatter 33' bzw. 29' werden von den Zeilentaktimpulsen auf der Leitung 22 und den Bildtaktimpulsen auf der Leitung 21 gesetzt.

Bei dieser Anordnung erzeugt der Akkumulator 34· (der vorzugsweise vom Typ Modulo "1" ist) einen Überlaufimpuls auf der x-schwach Rasterleitung 59 für die gesamte Dauer jeder Kathodenstrahl-Horizontalabtastung, für die eine horizontale Rasterlinie 14a geringer Intensität erzeugt werden soll. Das Signal auf der Leitung 49 wird über das ODER-Gatter 36 und das gesetzte

030"0i⁸ff/0863

UND-Gatter 37 der Steuerleitung 24 für geringe Rasterintensität zugeführt und erzeugt eine horizontale Rasterlinie 14a. Bei der Kathodenstrahlabtastung einer Zeile 56 oder 58, die nicht mit einer horizontalen Rasterlinie zusammenfällt, ist das Signal · auf der Leitung 59 niedrig. Infolgedessen sind die einzigen Impulse, welche die Leitung 24 und 25 erreichen, die von den Rasterlogiken 53 und 54 erzeugten und den vertikalen Rasterlinien zugeordneten Impulse.

Die x-stark Rasterlogik 56 dient zur Erzeugung jeder horizontalen Rasterlinie 14b hoher Intensität. Zu diesem Zweck findet in der x-stark Rasterlogik 56 ein Register 41' Verwendung, dem von dem Steuergerät 30 ein Signal zugeführt wird, das die Zahl der horizontalen Rasterlinien 14a niedriger Intensität zwischen jeder Rasterlinie 14b höherer Intensität kennzeichnet. In ähnlicher Weise nimmt das Register 42· einen Verschiebewert auf, der die Zahl an horizontalen Rasterlinien niedrigerer Intensität zwischen dem oberen Rand HT des Schirms 11 und der obersten Rasterzeile 14b stärkerer Intensität bezeichnet. Die Register 41· und 42· und die anderen Komponenten 43· und 44' und 49' der Rasterlogik 56 sind vorzugsweise ähnlich den entsprechend bezeichneten Komponenten der Rasterlogik 54 aufgebaut. Daher können die Register 41· und 42· die zugehörigen Daten in Zweierkomplementform speichern. Das Gatter 43' wird von den Bildtaktimpulsen auf der Leitung 21 gesetzt,und der Akkumulator 44' wird von den Impulsen auf der x-schwach Rasterleitung 59 erhöht.

Bei dieser Anordnung entwickelt der Akkumulator 44' ein Überlaufsignal und legt einen x-stark Rasterimpuls auf eine Leitung 60 für die Dauer jeder horizontalen Kathodenstrahl-AbtastzeileV bei der eine Rasterzeile 14b hoher Intensität erzeugt werden soll. Das hohe Signal auf der Leitung 60 wird über das ODER-Gatter 47 zur Steuerleitung 25 für eine hohe Rasterintensität übertragen. Infolgedessen wird eine horizontale Rasterlinie 14b relativ großer Intensität auf dem Schirm 11 erzeugt.

030DfI/"0663

Das Signal auf der Leitung 25 wird von einem Inverter 48 invertiert und sperrt das UND-Gatter 37. Daher können keine Steuersignale für geringere Rasterintensität auf der Leitung 24 erzeugt werden, während eine Rasterzeile hoher Intensität erzeugt wird.

Die Schaltung 16 gemäß Fig. 3 kann daher ein Hintergrundraster 13 erzeugen, in welchem verschiedene Rasterparameter (wie sie in der Beschreibungseinleitung aufgeführt sind) frei einstellbar sind. Dadurch kann die Schaltung 16 das Hintergrundraster 13 so einstellen, daß das Raster mit dem wiedergegebenen Bild 12 auch während einer Schwenkbewegung (Fig. IB) oder efrier Maßstabsveränderung bzw.. Variooperation (Fig. IC) in Ausrichtung gehalten wird. Wenn die Bildwiedergabe 12 (Fig. IA) beispielsweise in die Position 12" gemäß Fig. IB verschwenkt wird, kann das Hintergrundraster mit dem Bild dadurch in Ausrichtung gehalten werden, daß die Rasterverschiebungswerte, die den Registern 38, 38·, 42 und 42' zugeführt werden, ohne Änderung der Rastergröße und der schwach/ stark-Rasterverhältnisse an den Registern 32, 32', 41 und 41' geändert werden. Eine solche Änderung in den Raster-Verschiebewerten führt zu dem Hintergrundraster 13· gemäß Fig. IB, welches die gleiche Ausrichtung mit dem Bild 12' wie bei der ursprünglichen Wiedergabe gemäß Fig. IA beibehält.

Bei dem Variobetrieb (Maßstabsänderung) werden die y-schwach und x-schwach Rastergrößenwerte, die den Registern 32 und 32' zugeführt werden, in Anpassung an den Vario- bzw. Zoom-Faktor (d. h. die Vergrößerung) der Bildwiedergabe 12" geändert. Die den Registern 41 und 41' zugeführten schwach/stark-Rasterverhältnisse können ungeändert bleiben, und die Raster-Verschiebewerte können gleich bleiben oder geändert werden, um die Bildausrichtung aufrechtzuerhalten. Die kleinere Rastergröße, die den Registern 32 und 32' zugeführt wird, äußert sich in einem kleineren Bruch, der eine größere Anzahl von Pixels pro schwächerer Rasterlinie bedeutet. Wenn beispiels-

0300 ^8/0663

weise in Fig. IC eine zweifache Vergrößerung der Darstellung in Fig. IB vorgenommen wird, so enthalten die Register 32 und 32· bei der Erzeugung des Musters gemäß Fig. IC genau . die Hälfte ihrer Werte bei der Erzeugung des Muster gemäß Fig. IB. Mit solchen Änderungen wird ein vergrößertes Hintergrundgitter 13" erzeugt, welches denselben Variofaktor wie das in vergrößertem Maßstab wiedergegebene Bild 12" (Fig. IC) hat.

Die freiwählbare Steuerung aller Hintergrundrasterparameter ist weiterhin in den Fig.. 2A und 2B dargestellt. So ist beispielsweise in Fig. 2A die erste horizontale Rasterlinie 14a" entlang der obersten Kathodenstrahl-Abtastzeile erzeugt. Dies entspricht einer x-schwach Rasterverschiebung von Null. Im Gegensatz dazu ist, wie oben erläutert wurde, in Fig. 2B die x-schwach Verschiebung Eins. Andere Rasterparameteränderungen ergeben sich durch Vergleich der Figuren 2A und 2B.

Die Rastererzeugungsschaltung gemäß Fig. 3 arbeitet in Echtzeit. Daher kann bei einem typischen System die Video-Bit-Taktfrequenz 10 MHz und die Taktfrequenz 20 kHz sein. Diese hohen Impulsfolgefrequenzen bedingen entsprechende Operationsgeschwindigkeiten in der Schaltung 16. So.arbeitet der Akkumulator 34 beispielsweise bei 10 MHz. Obwohl ein solcher Betrieb mit vorhandenen integrierten Schaltungen möglich ist, hat das alternative Rastererzeugungssystem 17 gemäß Fig. 4 den Vorteil, daß es nicht bei der hohen Video-Bit-Taktfrequenz zu arbeiten braucht. Daher ist die Einrichtung gemäß Fig. 4 mit einfacheren Mitteln und billiger herzustellen.

In der Schaltung 17 speichert ein adressierbarer Speicher 66 das gesamte vertikale Rastermuster und wird während jeder Horizontalabtastung des Kathodenstrahls ausgelesen. Wenn beispielsweise 416 Pixels in jeder Videoras terzeile vorhanden sind, so kann der Speicher 66 416 Speicherplätze haben, von denen jeder ein 2-Bit-Binärsignal speichern kann. Wenn

030öf§/"0663

dieses Signal "00" ist, so soll kein vertikaler Rasterpunkt an dem entsprechenden horizontalen Pixelplatz erzeugt werden. Ein Code von "01" kann einen Vertikalen Rasterpunkt niedriger Intensität ("y-schwach") bezeichnen, während ein Code von "10" einen vertikalen Rasterpunkt höherer Intensität ("y-stark") bezeichnet. Wahlweise kann ein Code von "11" als horizontales oder x-Sperrsignal verwendet werden, das die Erzeugung eines schwachen oder starken Rasterpunkts, der gleichzeitig "für eine horizontale Rasterlinse bezeichnet ist, löscht oder sperrt.

Während der Rastererzeugung erzeugt das Steuergerät 30* (entsprechend dem Steuergerät 30 in der Ausführung gemäß Fig. 3) ein Signal auf einer Leitung 67, welches ein Flipflop 68 zur Erzeugung eines hohen "Lauf-" Signals auf einer Leitung 69 setzt. Dieses Signal läßt eine geeignete Adressensteuerlogik 70 auf einer Sammelleitung 71 aufeinanderfolgende Adressen entsprechend den sequentiellen horizontalen Pixelplätzen in einer einzigen Videoabtastzeile erzeugen. Bei dem beschriebenen Beispiel können diese Adressen aus den Zahlen "1" bis "416" entsprechend den gleich bezeichneten Speicherplätzen im Speicher 66 bestehen. Vorzugsweise weist die Adressenlogik 70 einen Zähler auf, der von jedem Zeilentaktimpuls auf der Leitung 22 auf Null rückgesetzt und bei Auftreten jedes Video-Bit-Taktimpulses auf der Leitung 23 um eins erhöht wird.

Die Adresse auf der Sammelleitung 71 wird der Adressensammelleitung 72 des Speichers 66 zugeführt, während gleichzeitig der Video-Bit-Takt über eine Leitung 73 dem Speicher 66 als ein "Leseabtasf'-Impuls zugeführt wird. Als Folge davon wird das vom Speicher 66 am adressierten Platz gespeicherte 2-Bit-Signal auf die Leitungen 74 und 75 (jeweils entsprechend den Bitpositionen niedriger und höherer Ordnung des gespeicherten Signals) gegeben. Wenn eine vertikale Rasterlinie geringerer Intensität ( "y-schwächer") erzeugt werden soll, so wird eine

0300^1/0663

geeignete Kombinationslogik 76 derart angesteuert, daß ein hohes Signal auf der Leitung 74 ein hohes Signal auf der Rastersteuerleitung 24 für geringere Intensität hervorruft.. In ähnlicher Weise ruft ein hohes Signal ("y- stärk er"·) auf der Leitung 75 die Ausgabe eines hohen Signals auf der Rastersteuerleitung 25 für höhere Intensität hervor. Diese Bedingungen sind während der Kathodenstrahlabtastung einer Zeile, die nicht mit einer horizontalen Rasterlinie zusammenfällt, vorherrschend, sofern kein vertikales oder y-Sperrsignal wirksam ist.

Eine geeignete Logik 80 speichert oder erzeugt in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ein gewünschtes horizontales Rastermuster. Für das zuvor angegebene Beispiel, bei dem Kathodenstrahl-Abtastzeilen für jede Bildwiedergabe vorgesehen sind, kann die Logik 80 312 Speicherplätze enthalten, von denen jeder ein 2-Bit-Signal enthält, das anzeigt, ob keine horizontale Rasterlinie (Signal » 00), eine schwache ("x-schwach") horizontale/Rasterlinie (01) oder eine stärker* ("x-stark") horizontale Rasterlinie (10) auf der zugehörigen Videoabtastzeile erzeugt werden soll. Gegebenenfalls kann das Signal "11" als vertikales oder y-Sperrsignal wirken, das die Erzeugung sowohl eines schwachen als auch eines stärkeren Rasterpunkts, der gleichzeitig mit einer vertikalen Rasterlinie bezeichnet wird, löscht oder sperrt.

Die Logik 80 kann unter Verwendung eines 2-Bit-Umlaufregisters realisiert werden, das bei jedem Zeilentaktimpuls auf der Leitung 22 verschoben wird. In alternativer Ausbildung kann die Logik 80 einen adressierbaren Speicher und eine geeignete Adressenlogik aufweisen, welche.von den Zeilentaktimpulsen über die Leitung 22 erhöht und von den Bildtaktsignalen über die Leitung 21 rückgesetzt wird. Eine solche Ausführung ist analog dem Speicher 66 und der Adressenlogik 70, wie sie zur Erzeugung des vertikalen Rastermusters dient. Bei einer Wiederum anderen Ausführungsform kann die Logik 80 ohne einen Speicher mit einem Mikroprozessor oder einer ausschließlich

030pg£/0663

zugeordneten Rechenlogik versehen sein, der oder die einen Annäherungsalgorithmus zur Berechnung des gewünschten Horizontalmusters in Echtzeit ausführt.

Für den Fall, daß die Logik 80 anzeigt, daß eine schwache horizontale Rasterlinie erzeugt werden soll (und kein horizontaler Sperrbefehl wirksam ist) erscheint auf einer Leitung 8i ein hohes Signal, das die Kombinationslogik 76 ein geeignetes Ausgangssignal auf^SeV schwacher Intensität zugeordneten Steuerleitung 24 erzeugen läßt. Wenn eine horizontale Rasterlinie 14b größerer Intensität erzeugt werden soll, so hat die Leitung 81 ein niedriges Signal und eine Leitung 82 erhält ein hohes Signal. Infolgedessen erzeugt die Kombinationslogik 76 ein hoher Rasterintensität entsprechendes Steuersignal auf der Leitung 25 für die gesamte Horizontalabtastung des Kathodenstrahls.

Vorteilhafterweise führt die Kombinationslogik 76 die Wahrheitstabelle gemäß der weiter unten angegebenen Tabelle I aus. Hierbei ergeben sich die zuvor beschriebenen Operationen. So führen beispielsweise während einer horizontalen Kathodenstrahlabtastung entsprechend der Erzeugung der x-schwach Rasterlinie 14a" (Fig. 2B) die x-schwach. und x-stark Leitungen 81 und 82 jeweils die Signale "1" und "0". Daher wird ein Steuersignal für schwache Rasterintensität auf der Leitung 24 erzeugt, es sei denn, die y-stark Leitung 75 geht auf den hohen Signalwert (d. h. ist auf "1"). Danach erscheint ein hoher Rasterintensität zugeordnetes Steuersignal auf der Leitung 25, das zur Erzeugung des Pixel 83 hoher Intensität (Fig. 2B) entsprechend der y-stark Rasterlinie 84 führt.

- 24 -

030028/0663

Tabelle

	y-stark	x-schwach	hoch	x-stark	Raster	Sperren
y-schwach	(Leitung	(Leitung	hoch	(Leitung	inten
(Leitung	75)	' 81)		82)	sität	t
74)				(Leitun
				gen 24, 25)	Gesperrt
	1	1	1		κ und y
1	1	1	1		Gesperrt y
O	O	1	1	—-	Gesperrt y
1	O	1	1	__	Gesperrt y
O	1	O	1	——	Gesperrt χ
1	1	O	1
O	O	O	1	stark
1	O •	O	1	stark
O	1	1	0	stark	Öesperrt χ
1	1	1	0
O	O	1	0	stark
1	O	1	0	schwach
O	1	O	0	schwach	Gesperrt χ
1	1	O	0	__
O	O	O	0	stark
1	O	O	0	schwach
O	Leitung 24		——
schwach «	Leituna 25
stark =

Leitungen 24 und 25 beide niedrig

Die Verwendung der Sperrfunktion zum Löschen oder Eliminieren des Hintergrundrasters in ausgewählten Zonen des Schirms 11 ist in Fig. 5 dargestellt. Hier umfaßt die Anzeige ein Hinter-^ grundraster 13P, das nur einen Teil des Schirms überspannt.

030Ö28/"0663

In einer vertikalen Zone 93 und in einer horizontalen Zone 94 sind dagegen keine Raster. Dieser Effekt wird unter Verwendung der Kombinationslogik 76 entsprechend Tabelle I erreicht.

Wenn der vertikale Streifen 93 auf der linken Seite des Schirms 11 bei einer Breite von beispielsweise 100 Pixel erscheinen soll, so ist auf den ersten 100 Speicherplätzen im vertikalen Rastermusterspeicher 66 der Code "H" gespeichert. Wie in Tabelle I gezeigt ist, wird der Code "H" aus dem Speicher 66 gelesen, wenn der Kathodenstrahl die ersten 100 Pixel-Plätze überstreicht. Beide Rasterintensitäts-Steuerleitungen 24 und 25 führen ein niedriges Ausgangssignal. Infolgedessen erscheint kein Hintergrundraster in dieser Zone 93. Für den. Rest jeder Horizontalabtastung (oberhalb der Zone 94) wird die normale Rastermusterinformation aus dem Speicher 66 gelesen und demzufolge das Hintergrundraster 13P erzeugt.

Wenn der Kathodenstrahl die horizontalen Zeilen in der Zone 94 abtastet, erzeugt die Horizontalrastermusterlogik 80 hohe Signale auf beiden Leitungen 80 und 82. Infolgedessen (Tabelle I) sorgt die Kombinationslogik 76 dafür, daß beide Rasterintensitäts-Steuerleitungen 24 und 25 auf einem niedrigen Pegel sind. Daher wird kein Hintergrundmuster in der Zone 94 erzeugt. Die Verwendung von rasterfreien Hintergrundszonen im Anzeigefeld 11 ist für verschiedene Anwendungen zweckmäßig, beispielsweise dann, wenn alphanumerische Angaben von dem Bildwiedergabe-Steuercomputer zur Wiedergabe in den Zonen 93 und 94 erzeugt werden.

Anzeigen mit Hintergrundrastern unterschiedlicher Rastergröße in verschiedenen Zonen des Bildschirms 11 können ebenfalls unter Verwendung einer Schaltung ähnlich derjenigen gemäß Fig. 4 erzeugt werden. So kann beispielsweise die doppelte

- 26 -

030028/0663

Rasteranzeige entsprechend Fig. 6 mit Hilfe der Schaltung gemäß Fig. 4 erzeugt werden, wobei ein 3-Bit-Speicher 66 (mit den Bits Y₀, Y₁ und Y₃) und eine 3-Bit-Logik 80 (mit Bits X_Q, X₁ und X₂) verwendet werden. In der Wiedergabe gemSß Ficj. 6 hat · der obere linke Teil ein relativ dichtes Hintergruhdraster 13D und der restliche Teil des Schirms ein relativ Weites Hintergrundraster 13S mit weiten vertikalen und horizontalen Abständen. Bei dem in Fig. 6 gezeigten Beispiel haben alle Rasterlinien die gleiche Intensität.

Zur Realisierung der Anzeige gemäß Fig. 6 werden die Xq und Υ« Bits zur Bezeichnung der verschiedenen Wiedörgabezonen verwende^?. Wenn sich beispielsweise die dichte Rästerzöne 13D von der oberen horizontalen Abtastzeile bis zur l50-*sten horizontalen Abtastzeile erstreckt und die ersten 150 Speicherpositionen der Logik 80 umfaßt, so ist der Wert von X_Q '¹I". Über die restlichen Speicherplätze 151 bis 312 ist der Wert von Xq "0". In ähnlicher Weise haben die im vertikalen Rastet¹ musterspeicher 66 gespeicherten Y_Q Bits den Wert ^Ml** fiir die ersten 200 Plätze (entsprechend der Breite der dichten Rasterzone 13D), während die restlichen Y_Q Speicherplätze 201 bis 416 im Speicher 66 den Wert Y_Q = 0 enthalten.

Die im Speicher 66 gespeicherten Y₁ und Y₂ Bits enthalten jeweils die vertikalen Rastermuster für die oberen und unteren Teile der Anzeige gemäßfig. 6. Daher entsprechen die ersten 200 Y₁ Bits dem vertikalen Rastermuster der dichten Rasterzone 13D, während die restlichen 216 gespeicherten Werte für Y₁ dem vertikalen Rastermuster der weiten Rasterzone 13S entsprechen. Alle 416 gespeicherten Werte der Yk Bits im Speicher 66 entsprechen dem weiten Rastermuster 13S. In ähnlicher Weise entsprechen in der Logik 80 die gespeicherten Werte für das Bit X₁ dem horizontalen Rasterabstand in der dichten Rasterzone 13D für die ersten 150 Plätze, Und Sie entsprechen dem Horizontal abstand in der weiten Raäterzone 13S für die restlichen Plätze 151 bis 312. Alle 312 gespeicherten

030028/0663

Werte für X~ entsprechen der weiten Rasterzone 13S.

Bei dieser Anordnung erzeugt die Kombinationslogik 76 ein "Raster-an"-Signal (beispielsweise entsprechend dem Steuersignal für hohe Rasterintensität auf der Leitung 25), wenn die folgende Bedingung erfüllt ist:

Raster-an » (X_Q und Y^) oder (X- und Yp) oder (Y₀ und X₁) oder (Y_Q und X₃),

wobei Xq die Bedeutung von X. = 1 und X_Q die Bedeutung von Xq ■ 0 hat, bei den gleichen Bedingungen für Y_Q und Y_Q. X₁, Xpj Y₁ und Y₂ haben jeweils den Wert "1", was bedeutet, daß ein entsprechendes Raster-an-Signal erzeugt wird, oder einen Wert "0", was bedeutet, daß kein Rasterpunkt erzeugt werden soll. Diese Anordnung erzeugt die in Fig. 6 gezeigte Anzeige mit unterschiedlicher Rasterdichte.

Das gleiche Konzept kann auf viele unterschiedliche Rasterzonen oder auf viele Rasterlinienintensitäten erweiter werden, odeotiie Sperrbedingung gemäß Fig. 5 kann vorgesehen werden, wobei jeweils eine ausreichende Anzahl zusätzlicher Bits im vertikalen und horizontalen Rastermusterspeicher 66 und in der Logik 80 vorgesehen müssen.

Wenn auch die Erfindung vorstehen anhand von zwei unterschiedlichen Rasterintensitäten (stark und schwach) erläutert worden ist, ist sie hierauf nicht beschränkt. So können Mehrfach-Datenbits zur Definition verschiedener Grauskalendichten für jeden Rasterpunkt oder zur Anzeige unterschiedlicher Farben für verschiedene horizontale und vertikale Linien oder unterschiedliche Rasterpunkte verwendet werden." Zusätzlich kann das Ein-Aus-Tastverhältnis der einzelnen Rasterlinien oder Rasterpunkte moduliert werden, um ein Hintergrundraster variabler Intensität oder Farbe zu erzeugen.

-28 -

030028/0663

Der Inhalt des Speichers 66 und der Logik 80 muß nur danri geändert werden, wenn das Hintergrundrastermuster geändert wird. In diesem Falle modifiziert das Steuergerät 30* das . Signal auf der Leitung 67 derart, daß das Flipflöp 68 in einen Zustand rückgesetzt wird, daß das "Lauf-" Signal auf der Leitung 69 unterbrochen und ein "Lade-" Signal auf einer Leitung 69' erzeugt wird. Dieses Signal erlaubt einem Rasterdatengenerator 85 die Aufnahme der voreingestellten Rasterdaten und Verschiebeparameterwerte über die Sammelleitung 31' (entsprechend der Sammelleitung 31 im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3). Der Generator 85 setzt die ihm zugeführten Parameterwerte in entsprechende Gruppen von vertikalen und horizontalen Rastermusterinformationen um und leitet letztere über zwei Sammelleitungen 86, 87 in den Speicher 66 und die Logik 80. Bei einer solchen Dateneingabe kann der Generator 85 den Speicher 66 über eine Sammelleitung 88 geeignet adressieren und entsprechende "Schreib-Abtast-" Signale ah eine Leitung 89 anlegen. Entsprechende Adressen und Signale können auch an die Logik 80 angelegt werden.

Der Rasterdatengenerator 85 kann, ohne auf diese Ausführungsform beschränkt zu sein, selbst eine Schaltung ähnlich derjenigen gemäß Fig. 3 enthalten. In diesem Falle können die auf der Leitung 35 und 45 erzeugten Signale als Eihgangssignale (über die Sammelleitung 86) dem vertikalen Rastermusterspeicher 66 zugeführt werden, während die Signale auf der Leitung 59 und 60 Eingangssignale für die horizontale Rastermusterlogik 80 über die Sammelleitung 87 bilden. Wahrend die Schaltung gemäß Fig. 3 im Echtzeitbetrieb die grafische Wiedergabeeinheit direkt treibt, kann sie mit geringerer Geschwindigkeit zur Erzeugung der Eingangssignale für" den Speicher 66 und die Logik 80 betrieben werden, da die Rechnungen nur einmal dann durchgeführt zu werden brauchen,wenn die Hintergrundrasterparameter geändert und die neuen Daten in die Schaltungen 66 und 80 eingegeben werden. Bei Benutzung zu diesem Zweqk braucht die Schaltung 16 nicht von den Video-

03Ö"0²28/0663

Rasterabtast-Taktsignalen getrieben zu werden, sjekann vielmehr von getrennten Taktsignalen getrieben werden, die intern oder im Steuergerät 30' erzeugt werden.

Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann auf den Rasterdatengenerator 85 vollständig verzichtet werden, wobei das Steuergerät 30' oder der die Bildinformation 12 liefernde Rechner selbst zur Erzeugung der vertikalen und horizontalen Muster des Hintergrundrasters verwendet werden kann. Diese Muster werden dann direkt in den Speicher 66 und die Logik eingegeben.

Diese zuletzt genannte Anordnung ist auch zweckmäßig zur Erzeugung von Hintergrundrastern, in denen die horizontalen und/ oder vertikalen Linienabstände einer willkürlichen Funktion folgen. So kann der Computer beispielsweise eine herkömmliche mathematische Methode zur Erzeugung der Linienabstände nach einer logarithmischen oder anderen Funktion verwenden. Wenn die vertikalen Rasterlinien nach einer logarithmischen Funktion angeordnet werden sollen, während die horizontalen Linien gleiche Abstände haben, so gibt das Steuergerät 30' ein vertikales Rastermuster von logarithmisch beabstandeten Punkten direkt in den Speicher 66 ein. Die horizontale Rastermusterlogik 80 erhält Daten, die für regelmäßige Vertikalabstände der horizontalen Rasterlinien sorgen.

Bei einer Schwenkbewegung ist es möglich, daß der .Bildanteil 12 (Fig. IA) graduell über den Schirm 11 bewegt wird, so daß er bei jedem aufeinanderfolgenden Videobild eine leicht unterschiedliche Position einnimmt. Unter Verwendung der oben beschriebenen Schaltung 17 kann.eine Nachführbewegung des Hintergrundrasters dadurch gewonnen werden, daß der gesamte Inhalt des Speichers 66 und der Logik 80 bei jedem neuen Bild vollständig regeneriert wird. Dies bedingt jedoch einen Betrieb bei sehr hoher Geschwindigkeit und ist tatsächlich nicht notwendig. Statt dessen kann die Adressierung des Speichers

- 30 -

030028/0663

2960712

und der Logik 80 leicht geändert werden, um eine Anpassung an eine solche Schwenkbewegung herbeizuführen.

Daher kann ein Schwenk entlang der horizontalen Achäe dadurch erreicht werden, daß einfach die Anfangsadresse, bei der vertikale Rastermusterspeicher 66 in Jeder Video-Abtastzeile zugegriffen wird, geändert wird, wobei eine "Um-Wicklungs-" Auslegung aus dem Speicher 66 nach Erreichen der letzten Adresse ausgeführt wird. Zu diesem Zweck kann das Steuergerät 30' während aufeinanderfolgender Videobilder bzw. -rahmen verschiedene Anfangsadressen Über eine Leitung 91 der Logik 70 zuführen. Wenn das Bild 12 (Fig. IA) beispielsweise bei jedem Bildwechsel bzw. Rahmen um eine Pixeleinheit nach links bewegt wird, so kann das Steuer*- gerät 30· die Adressenlogik 70 so ansteuern, daß diese den Speicher 66 bei aufeinanderfolgenden Anfangsadressen 2, 3, 4, ... in den aufeinanderfolgenden Videobildern zuzugreifen beginnt. In jedem Falle adressiert die Logik 70 bei jeder horizontalen Zeilenabtastung und Erreichen des Enäös (Adresse 416) des Speichers 66 den Beginn des Speichers (Positionen 1, 2 ...) so, daß das erforderliche Rastermuster Vollständig erzeugt werden kann. Wenn die an diesen AnfangsplStzen gespeicherten Rastermusterdaten nicht mit den an der höchsten Stelle (Platz 416) des Speichers 66 gespeicherten Raste'rmusterdaten koinzidieren oder in einer regelmäßigen Anordnung folgen, so kann das Steuergerät 30' oder der Rasterdatengenerator 85 in geeigneter Weise verwendet Werden, um ein Wort der Rasterdaten an den niedrigeren Plätzen des Speichers 66 bei jedem Videobild zu ändern. Wenn der Speicher 66 auf beispielsweise 512 Speicherplätze erweitert wird ^ so liegen die bei jedem Videobild zu ändernden Datenbits Stets außerhalb der 416 Adressen, die zur Erzeugung des laufend abgebildeten Rasters verwendet werden, wodurch Speicherprobleme verringert werden. So kann die Logik 60 während aufeinanderfolgender Videobilder bzw. -rahmen einer horizontalen Schwenkoperation beispielsweise den Speicher 66 an den Plätzen

030028/0663

10 bis 425, 11 bis 426, 12 bis 427, ..., 97 bis 512 adressieren. Währenddessen kann das Steuergerät 30' oder der Rasterdatengenerator 85 die niedrigeren Anfangspositionen 1 bis 96 modifizieren, so daß bei Erreichen der höchsten Stelle des Speichers und bei Beginn einer Rücklaufoperation die unteren Plätze die richtige vertikale Rastermusterinformation speichern und das gewünschte Hintergrundraster ohne Unterbrechung weiter erzeugt werden kann.

Ein vertikaler Schwenk kann in der gleichen Weise durch schrittweises Auslesen aus der horizontalen Rastermusterlogik.80 durchgeführt werden, beginnend bei aufeinanderfolgenden Anfangsplätzen zu Beginn der aufeinanderfolgenden Videobilder bzw. -rahmen. Wie in Verbindung mit dem Speicher 66 erläutert wurde, kann dann das Auslesen der Logik 80 zyklischer Art sein, oder die Größe bzw. Kapazität der Logik 80 kann bei Einbeziehung eines Speichers erweitert werden, um eine Anpassung an einen solchen Schwenkbetrieb zu erreichen. Wenn die Logik 80 als Rec'henschaltung ausgebildet wird, können geeignete Maßnahmen in dem Algorithmus getroffen werden, um die berechneten Musterwerte beim Ausführen der Schwenkbewegung zu modifizieren.

Wie oben ausgeführt, wird das Auslesen des Speichers 66 mit der Horizontalabtastung des Kathodenstrahls symbolisiert. Jedoch kann der Speicher 66 mit niedrigerer Geschwindigkeit ausgelesen werden, wobei ein Speicher mit direktem Zugriff von mehr als 2-Bit Breite verwendet wird. So kann der Speicher 66 8 oder 16 Bits breit sein, so daß jeder Speicherplatz die Rastermusterda'ten für vier oder acht aufeinanderfolgende Pixelplätze festhält. In einem solchenFall kann die Zugriffszeit für jeden Speicherplatz des Speichers 66 jeweils 1/4 oder 1/8 der Auslesezeit einer Einrichtung sein, bei der aufeinanderfolgende Speicherplätze genau synchron mit der horizontalen Videoabtastung ausgelesen werden. Ein Parallel-Serien-Umsetzer kann dabei zum Umsetzen der aus dem Speicher 66 parallel gelesenen Rastermusterdaten in serielle Form

- 32 -

030028/0663

synchron zu der horizontalen Videoabtastung verwendet werden. Diese Methode erlaubt die Verwendung eines langsameren und weniger kostspieligen Speichers als Speicher 66.

Der Speicher 66 braucht nicht direkt zugreifbar zu sein. In alternativer Ausführung kann ein Serienschiebefegisterspeicher oder ein zur Bildung eines Schieberegisters zyklisch adressierter FIFO-Speicher verwendet werden. Die Logik 80 kann in ähnlicher Weise ausgebildet sein. Wie oben gesagt, ist die beschriebene Einrichtung nicht auf zwei Intensitäten für das Hintergrundraster beschränkt. Es können viele Intensitäten realisiert werden. So.können beispielsweise mit 2-Bitbreiten Speichern 66 und einer entsprechenden Logik 80 drei Rasterintensitäten (dargestellt durch die Codes 01, 10 und 11) erreicht werden, wobei der Raster-aus-Code 00 ist und auf die Sperrfunktion verzichtet wird. Durch Erhöhung der Breite der Speicher 6.6 und der Logik 80 auf mehr als 2 Bits können zusätzliche Rasterintensitätsbefehle gespeichert werden» So kann beispielsweise ein 3-Bit-Speicher sieben Intensitäten oder sieben Farben plus der Ausschaltbedingung Ohne die Sperrfunktion steuern.

Es ist nicht notwendig, den Video-Bit-Takt als Quelle zur Adressenerzeugung für den vertikalen Rastermusters^eicher 66 zu verwenden. Der Video-Bit-Takt kann durch ein langsameres oder schnelleres Horizontjalraster-Taktsignal ersetzt werden, das über die Leitung 23 zugeführt wird. Es ist jedoch notwendig, daß dieses Horizontalraster-Taktsignal bei Beginn jeder Videozeile (d. h. .synchron mit dem Zeilentakt auf der Leitung 22) ausgelöst wird und daß es während des Abtastens einer einzelnen Videozeile einen Zyklus beendet.

Eine Folgelogik (d. h. Flipflops oder programmierbare Logikfeld-Rückkopplungsleitungen) können in der Kombinationslogik 76 verwendet werden. Diese Ausführung reduziert die Speicheroder Logikerfordernisse für den Speicher 66 oder die Logik

0300^17*0663

beispielsweise durch Erkennen von anderenfalls unbenutzten Code-Kombinationen anstelle der X_Q und Y_Q Bits.

Bei einem abgewandelten Ausführungsbeispiel der Schaltung 16 in Fig. 3 kann in den Logiksystemen 53 und 55 eine Anordnung ähnlich derjenigen der Logikschaltungen 54 und 56 verwendet werden, wobei die .Rastergrößen- und Rasterverschiebungsregister das Zweierkomplement der. gewünschten Parameterwerte speichern und die Akkumulatoren 34 und 34' jeweils bei Auftreten der Video-Bit- und Zeilen-Taktimpulse erhöht werden.

das Dies hat den Vorteil einfacherer Ausführung als Logiksystem 53 und 55, hat jedoch den Nachteil, daß kleinere Rastergrößen mit Bruchteilen von Pixels nicht realisierbar sind.

030028/0663

Le e γ s e ί t e

Claims (27)

1. PATENTANWÄLTE ZENZ & HELBER · D 4300 ESSEN f · AM PiOHRSTEIN 1 · TEL.: (0201) 412687 S«it· - ^f- S 486

   Josef Sukonik

   Patentansprüche

   Iy Einrichtung zur Erzeugung eines elektronischen Hintergrundrasters zur Verwendung in Verbindung mit einer grafischen Bildwiedergabeeinheit des Rastertyps, auf der grafische Daten zur Anzeige gebracht werden, gekennzeichnet durch

   eine Steueranordnung C16; 30', 85) zur Eingabe von Rastermuster- und Verschiebungsdaten,

   eine Vertikalrastermuster-Erzeugungsanordnung (66), welche im Zusammenwirken mit der Steueranordnung (85) und synchronisiert mit der Horizontalabtastung der Bildwiedergabeeinheit ein vertikales Rastermuster und die notwendigen Hintergrundrasterpunkte (26, 27, 28) an horizontalen Bildelementplätzen entsprechend ausgewählten vertikalen Hintergrundras terli.nien (15a, 15b) definierende Signale erzeugt,

   eine Horizontalrastermuster-Erzeugungsanordnung (80), welche im Zusammenwirken mit der Steueranordnung (85) und synchronisiert mit der Horizdntalabtastung der Bildwiedergabeeinheit ein horizontales Rastermuster erzeugt und ein ausgewähltes horizontales Rasterlinienmuster (14a, 14b) definierende Signale entwickelt, und

   eine mit den vertikalen und horizontalen Rastermuster-Erzeugungsanordnungen zusammenwirkende Kombinationslogik (76),

   030028/0663

   welche die vertikale und horizontale Rastermuster (13, 13', 13") definierenden Signale zur Erzeugung einer Gruppe von Rasterintensitäts- oder Farbsteuersignalen kombiniert, wobei die Rasterintensitätssteuersignale in der grafischen Bildwiedergabeeinheit mit anderen, die anzuzeigenden grafischen Daten definierenden Signale derart mischbar sind, daß eine zusammengesetzte Bildwiedergabe der grafischen Daten und des Hintergrundrasters (12, 12», 12" und 13," 13·, 13") auf dem Bildschirm (11) erzeugbar ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die grafische Bildwiedergabe schwenkbar ist und die Steueranordnung eine mit den vertikalen und horizontalen Rastermuster-Erzeugungsanordnungen (66, 80) verbundene Raster-Verschiebeschaltung zur Entwicklung von entsprechenden vertikalen und horizontalen Raster-Verschiebungsdaten, welche die vor der Erzeugung jeweils der ersten vertikalen und horizontalen Rasterlinien (26, 14a¹) in dem Hintergrundraster (13) zu überspringenden horizontalen Bildelementplä'tze und Zahl der ganzen Video-Abtastzeilen bezeichnen, und eine Verschiebungs-Änderungsschaltung aufweist, welch letztere die Betätigung der vertikalen und horizontalen Rastermuster-Erzeugungsanordnungen entsprechend dem Ausmaß der Schwenkung der grafischen Bildwiedergabeeinheit derart modifiziert, daß das erzeugte Hintergrundraster synchron mit den angezeigten grafischen Daten bewegt wird.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die angezeigten grafischen Daten einem Datenspeicher entnehmbar sind, daß die Anfangsspeicheradresse des Speichers, aus dem die grafischen Daten zugegriffen werden, zum Verschwenken anderbar ist und daß die Verschiebungs-Änderungsschaltung so ausgebildet ist, daß sie die Raster-Verschiebungsdaten in Abhängigkeit von den Änderungen in der Anfangsspeicheradresse des Speichers für die grafischen Daten modifiziert.

   - 36 -

   030028/0663
4. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, daß die grafische Bildwiedergabeeinheit mit einer Varioeinrichtung versehen ist und die Steueranordnung (16; 30', 85) eine Rastergrößen-Einstellschaltung zur Erzeugung horizontaler und vertikaler Rastergrößendaten, welche die Anzahl von Bildelementplätzen zwischen benachbarten vertikalen Rasterlinien (15a, 15b) und die Anzahl von horizontalen Video-Abtastzeilen zwischen benachbarten horizontalen Rasterlinien (14a, 14b) bezeichnen und eine mit der Rastergrößen-Einstellschaltung zusammenwirkende Varioschaltung aufweist, wobei letztere die Rastergrößendaten in Abhängigkeit von dem Vario-Vergrößerungsfaktor der grafischen Bildwiedergabeeinheit derart modifiziert, daß das erzeugte Raster gleichzeitig und proportional zu den angezeigten grafischen Daten (12; 12") vergrößert wird.
5. '5·. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertikalrastermuster-Erzeugungsanordnung eine Logik für kleines Raster (15a) mit einem ersten Register (32) zur Speicherung eines die kleinere Rastergröße bezeichnenden Bruchs und einen mit der Logik verbundenen Akkumulator (34) aufweist, der den die kleine Rastergröße bezeichnenden Bruch aus dem ersten Register (32) bei jedem horizontalen Video-Bit-Taktimpuls wiederholt akkumuliert und auf einer Leitung (35) einen Überlauf zur Entwicklung der Rasterintensitätssteuersignale abgibt.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Logik für kleines Raster (14a, 15a) ein weiteres Register (38) zum Speichern eines Verschiebungswerts für das kleinere Raster und eine Schaltung (39) zum Voreinstellen des Akkumulators (34) auf den in dem anderen Register (38) bei Beginn jeder horizontalen Videoabtastung der grafischen Bildwiedergabeeinheit gespeicherten Verschiebungswert aufweist.

   - 37 -

   030028/0663
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Hintergrundgitter (13) Rasterlinien (14a, 14b, 15a, 15b) von wenigstens zwei verschiedenen Intensitäten enthält und daß die Vertikalrastermuster-Erzeugungsanordnung mit einer Logik für größeres Raster (15b) mit einem zweiten Register (41) zur Speicherung eines die Zahl der vertikalen Rasterlinien (15a) der einen Intensität pro vertikale Rasterlinie (15b) der anderen Intensität bezeichnenden Werts und einen zweiten Akkumulator (44) aufweist, der die Anzahl der von der Logik für kleines Raster erzeugten Rasterintensitätssteuersignale zählt und ein anderes Rasterintensitätssteuersignal erzeugt, wenn der Zählwert dem.im zweiten Register gespeicherten Wert entspricht, wobei die Rasterintensitätssteuersignale der Logik für kleines Raster bzw. der Logik für großes Raster derart mit der grafischen Bildwiedergabeeinheit verknüpft sind, daß Hintergrundrasterpunkte mit untereinander unterschiedlicher Intensität erzeugbar sind.
8. 8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Logik für größeres Raster ein Verschiebungsregister zur Erzeugung eines Raster-Verschiebungswertes, der die Zahl der von der Logik für kleines Raster vor der Entwicklung der ersten vertikalen Rasterlinie (27) durch die Logik für großes Raster von der Logik für kleines Raster (26) zu■· erzeugenden vertikalen Rasterlinien bezeichnet und eine Schaltung (43) zur Voreinstellung des Akkumulators (44) auf den vom Verschiebungsregister (42) bei Beginn jeder horizontalen Videoabtastung gelieferten Verschiebungswert aufweist.
9. 9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Horizontalrastermuster-Erzeugungsanordnung eine getrennte Logikschaltung für kleine Raster (14a) mit einem dritten Register (32·) zur Speicherung eines die Zahl der horizontalen Videoabtastzeilen zwischen benachbarten horizontalen Rasterlinien (14a) bezeichnenden Bruches und einen dritten Akkumulator (34·) aufweist, der den dem dritten

   O3O"of8/O663

   Register (32') bei Beendigung jeder horizontalen Videoabtastung entnommenen Bruch wiederholt akkumuliert, wobei der Überlauf des dritten Akkumulators (34«) ein Ausblendsignal für ein während der gesamten nächsten horizontalen Videoabtastung der grafischen Bildwiedergabeeinheit zugeführtes Rasterintensitätssteuersignal bildet.
10. 10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die getrennte Rasterlogikschaltung außerdem ein viertes Register (38·) zur Speicherung eines Verschiebungswertes für kleines Raster, der die Zahl der vor der Erzeugung der ersten horizontalen Rasterlinie für jeden Videorahmen auftretenden horizontalen Videoabtastzeilen bezeichnet, und eine Schaltung (39·) zur Voreinstellung des dritten Akkumulators (34·) auf den vom vierten Register (38·) bei Beginn jedes Videorahmens der grafischen Bildwiedergabeeinheit gelieferten Verschiebungswert aufweist.
11. 11. Einrichtung nach Anspruch 7 und 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Horizontalrastermuster-Erzeugungsanordnung außerdem eine separate Rasterlogikschaltung mit einem fünften Register (41') zur Speicherung eines die Zahl von horizontalen Rasterlinien der einen Intensität pro horizontale Rasterlinie der anderen Intensität bezeichnenden Werts und einen vierten Akkumulator (44¹) aufweist, der die Zahl der von der getrennten Logikschaltung für kleines Raster erzeugten Rasterintensitätssteuersignale zählt und ein Intensitätssteuersignal für ein größeres horizontales Raster erzeugt, wenn der Zählwert dem im fünften Register (41) gespeicherten Wert entspricht, wobei das Intensitätssteuersignal für das größere horizontale Raster der grafischen _Bildwiedergabeeinheit über eine ganze horizontale Videoabtastung zugeführt wird, so daß Hintergrundrasterpunkte mit nur einer der unterschiedlichen Intensitäten über die gesamte Zeile erzeugt werden.

    - 39 -

    030028/0663
12. 12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die getrennte Logikschaltung für größeres Raster außerdem ein sechstes Register (42) zur Erzeugung eines Raster-. Verschiebungswertes, der die Anzahl der vor der Erzeugung der ersten horizontalen Rasterlinie mit stärkerer Intensität getasteten horizontalen Rasterlinien geringerer Intensität bezeichnet, und eine Schaltung (43·) zur Voreinstellung des vierten Akkumulators (44·) auf den dem sechsten Register (42·) bei Beginn jedes Videorahmens entnommenen Verschiebungswert aufweist.
13. 13. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertikalrastermuster-Erzeugungsanordnung einen Vertikalrastermusterspeicher mit einer jedem Bildelementplatz in einer horizontalen Abtastzeile der grafischen Bildwiedergabeeinheit entsprechenden Speicherzone, eine Rasterdaten-Erzeugungsschaltung zur Eingabe der Vertikalrastermuster-Speichersignale, welche die Positionen der erforderlichen vertikalen Hintergrundrasterpunkte in einer horizontalen Video-Abtastzeile bezeichnen, und eine Video-Bitadressenlogik aufweist, wobei letztere zum Vertikalrastermusterspeicher gleichzeitig mit den horizontalen Videoabtast-Taktimpulsen aus der Bildwiedergabeeinheit zugreift und das Ausgangssignal des Vertikalrastermusterspeichers die das Rastermuster definierenden Signale bildet.
14. 14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Horizontalrastermuster-Erzeungsanordnung eine Horizontalrastermusterlogik, in die das zu erzeugende horizontale Rasterlinienmuster bezeichnende Signale von der Rasterdaten-Erzeugungsschaltung einführbar sind, und eine Einrichtung zum Zugreifen zu der Horizontalrastermusterlogik synchron mit der aufeinanderfolgenden horizontalen Zeilenabtastung der grafischen Bildwiedergabeeinheit aufweist, wobei die Logik die das horizontale Rastermuster definierenden Signale entwickelt.

    - 40 _

    030028/0663
15. 15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Hintergrundraster (13) horizontale Rasterlinien (14a, 14b) von wenigstens zwei unterschiedlichen Intensitäten hat, deren vertikale Lagen von in die Horizontalrastermusterlogik (80) eingegebenen Signalen bezeichnet warden,daß der Vertikalrastermusterspeicher (66) so ausgebildet ist, daß er die Horizontallagen der den vertikalen Hintergrundrasterlinien von wenigstens ersten und zweiten unterschiedlichen Intensitäten zugeordneten Hintergrundrasterpunkten bezeichnende Signale speichert und daß die Kombinationslogik (76) eine Logikschaltung enthält, die während jeder horizontalen, rasterfreien Videoabtastung ein Rastermuster definierende Signale erzeugt, welche eine Rasterintensität entsprechend dem zugegriffenen Inhalt des Vertikalrastermusterspeichers (66) bezeichnen, und während jeder horizontalen Videoabtastung, bei der eine horizontale Rasterlinie erzeugt werden soll, ein eine Rasterintensität entsprechend dem Ausgangssignal der Horizontalrastermusterlogik (80) bezeichnendes Signal entwickeln.
16. 16. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Rasterdatengenerator (85) eine Eingabeschaltung enthält, mit der ein Rastermuster mit nicht-linear beabstandeten Rasterlinien bezeichnende Signale in den Vertikalrastermusterspeicher (66) und/oder die Horizontalrastermusterlogik (80) schreibbar sind.
17. 17. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertikalrastermuster-Erzeugungsanordnung so ausgebildet ist, daß sie ein Vertikalrastermuster definierende Signale erzeugt, von denen ein erster Wert anzeigt, daß kein Hintergrundrasterpunkt erzeugt werden soll, ein zweiter Wert angibt, daß ein Hintergrundrasterpunkt erzeugt werden soll, oder ein dritter Wert angibt, daß das Horizontalrastermuster gesperrt ist, und daß die Kombinationslogik (76) so ausgebildet ist, daß sie Rasterintensitätssteuer-

    03002^/0663

    signale erzeugt, die zu keinem Hintergrundraster führen, wenn die das vertikale Rastermuster definierenden Signale den dritten Wert annehmen, unabhängig davon, ob ein ein Horizontalrastermuster definierendes Signal von der Horizontalrastermuster-Erzeugungsanordnung (80) gleichzeitig erzeugt wird.
18. 18. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Horizontalrastermuster-Erzeugungsanordnung (80) so ausgebildet ist, daß sie ein Horizontalrastermuster definierende Signale erzeugt, die mit einem ersten Wert angeben, daß kein horizontaler Hintergrundrasterpunkt erzeugt werden soll, mit einem zweiten Wert angeben, daß ein horizontaler Hintergrundrasterpunkt erzeugt werden soll oder mit einem dritten Wert angeben, daß das vertikale Rastermuster gesperrt werden soll, und daß die Kombinationslogik (76) Rasterintensitätssteuersignale erzeugt, die bei dem dritten Wert des das horizontale Rastermuster definierenden Signals die Erzeugung eines Hintergrundrasterpunkts verhindern, unabhängig davon, ob ein ein Vertikalrastermuster definierendes Signal gleichzeitig von der Vertikalrastermuster-Erzeugungsanordnung (66) ansteht.
19. 19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Horizontalrastermuster-Erzeugungsanordnung (66) eine Rechenlogik zum algorithmischen Berechnen der das Horizontalrastermuster definierenden Signale enthält.
20. 20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikalen und horizontalen Rastermuster-Erzeugungsanordnungen (66, 80) so aufgebaut sind, daß sie Rastermuster definierende MuItibit-Signale erzeugen, und daß die Kombinationslogik (76) so ausgebildet ist, daß sie ein bestimmtes Bit eines jeden Signals zur Ermittlung der-

    _ 42 _

    030028/0663

    jenigen Untergruppe von Bits des anderen Signals heranzieht, welche zur Steuerung der Erzeugung der Rasterintensitätssteuersignale durch die Logik (76) verwendet wird.
21. 21. Einrichtung zur elektronischen Erzeugung eines Hintergrundrasters zur Verwendung in Verbindung mit einer grafischen Bildwiedergabeeinheit, auf der grafische Daten wiedergegeben werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vertikalrastermuster⁴-speicher (66) vorgesehen ist, der eine Speicherzone entsprechend jedem Bildelementplatz in einer horizontalen Abtastzeile der grafischen Bildwiedergabeeinheit aufweist und Daten enthält, die ein gewünschtes Muster einzelner Bildpunktintensitäten entlang einer horizontalen Abtastzeile der Bildwiedergabeeinheit bezeichnen, und daß eine erste Schaltungsanordnung zum Auslesen des Inhalts des Vertikalrastermusterspeichers (66) und zum synchron mit der horizontalen Videoabtastung erfolgenden Umsetzen des ausgelesenen Speicherinhalts in R'asterintensitätssteuersignale für die grafische Bildwiedergabeeinheit mit dem Speicher (66) gekoppelt ist.
22. 22. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß eine Änderungseinrichtung zur Änderung der Adressen des aus dem Vertikalrastermusterspeicher (66) ausgelesenen Inhalts in Abhängigkeit von Änderungen des Wiedergabeorts der grafischen Daten vorgesehen ist, die bewirkt, daß das erzeugte Hintergrundraster mit den wiedergegebenen grafischen Daten trotz örtlicher Verschiebung derselben ausgerichtet bleibt.
23. 23. Einrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß eine Horizontalrastermusterlogik (80) vorgesehen ist, die für die gewünschten Vertikalplätze und die relativen Intensitäten der horizontalen Rasterlinien kennzeichnende Daten erzeugt, und daß eine zweite Zugriffsschaltung vorgesehen ist, die die von der Horizontalrastermuster-

    0 3 0"0⁴2³8 70 66 3

    logik erzeugten Daten synchron mit dem Abtasten jeder horizontalen Abtastzeile der grafischen Bildwiedergabeeinheit zugreift und die Rasterintensitätssteuersignale in Abhängigkeit von den zugegriffenen Daten modifiziert.
24. 24. Einrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anordnung zum Modifizieren des benutzten Inhalts des Vertikalrastermusterspeichers (66) und ■der von der Horizontalrastermusterlogik (80) zur Verfugung gestellten Daten in Abhängigkeit von Änderungen der Anzeigestelle oder Größe der grafischen Daten vorgesehen ist.
25. 25. Einrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Zugriffsschaltung eine Kombinationslogik (76) enthält, die mit der ersten Zugriffsschaltung zum Kombinieren sowohl des ausgelesenen Inhalts des Vertikalrastermusterspeichers (66) als auch der aus der Horizontalrastermusterlogik (80) zugegriffenen Daten zur Erzeugung der Rasterintensitätssteuersignale gekoppelt ist.
26. 26. Einrichtung zur elektronischen Erzeugung eines Hintergrundrasters zur Verwendung in Verbindung mit einer grafischen Bildwiedergabeeinheit des Rastertyps, auf der grafische Daten wiedergegeben werden, gekennzeichnet durch

    einen Vertikal rastermustergenerator, ein Hörizontal rastermustersteuergerät, eine mit dem Generator und dem Steuergerät verbundene, diesem Hintergrundrasterparameterdaten zuführende Steuereinrichtung, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß der Generator in Abhängigkeit von den zugeführten Daten und synchron mit der horizontalen Videoabtastung der Bildwiedergabeeinheit Rasterintensitäts-Steuersignale erzeugt, welche die erforderliche Intensität der Hintergrundrasterpunkte an entsprechenden Bildelementen in der sich ergebenden Bildwiedergabe bezeichnen, daß ferner das Steuergerät in Abhängigkeit der ihm zugeführten Daten und synchron zur

    0 3 0"0 2 ^ 7 0 6 6 3

    vertikalen Videoabtastung der Wiedergabeeinheit Ausgangssignale erzeugt, die die vom Generator erzeugten Rasterintensitätssteuersignale modifizieren, wobei die entsprechend modifizierten Intensitätssteuersignale der grafischen Bildwiedergabeeinheit zuführbar sind, und eine mit der/Steuereinrichtung zusammenwirkende Änderungsschaltung, die die zugeführten Rasterparameterdaten ändert, wenn der Ort oder die Größe der wiedergegebenen grafischen Daten geändert wird, so daß das sich ergebende Hintergrundraster mit den wiedergegebenen grafischen Daten ausgerichtet gehalten wird.
27. 27. Einrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit dem Vertikalrastermustergenerator (66) und dem Horizontalrastermustersteuergerät (80) zusammenwirkende Kombinationslogik (76) vorgesehen ist, die die Rasterintensitätssteuersignale von dem Generator in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen des Steuergeräts entsprechend einer vorgegebenen Wahrheitstabelle aus Kombinationsbedingungen modifiziert.

    030028/0663