DE1950573B2 - Vorrichtung zur Überlagerung sichtbarer Bilder auf ein dynamisches Fernsehbild - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1.

Aus der Zeitschrift »radio mentor«, Heft 12, 1964, Seiten 938 und 939, ist eine derartige Vorrichtung bekanntgeworden, bei der ein elektronischer Lichtmarkengeber in Form eines Zeigestabes auf dem Fernsehbild entsprechend der verwendeten Elektronik gewünschte Markierungen erzeugt. Das erzeugte Bild verschwindet jedoch sofort wieder, wenn der Zeigestab von der Oberfläche des Fernsehbildschirms weggenommen wird.

Ausgehend von der eingangs erwähnten bekannten Vorrichtung ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Vorrichtung so auszugestalten, daß über einzelne punktförmige Markierungen hinausgehend ganze Figuren, Diagramme oder Zeichnungen

aufgenommen, nach Bedarf abgerufen und in das Fernsehbild eingeblendet werden können.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der im Anspruch 1 gekennzeichneten Erf'ndung. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Aufgrund der erfindungsgemäß verwendeten Speichereinrichtungen kann die einzublendende Darstellung zu beliebigen Zeitpunkten abgerufen und dem Fernsehbild überlagert werden. Die Darstellung ist hierbei nicht auf eine punktförmige Markierung beschränkt, sondern kann aufgrund der Speichereinrichtungen ganze Linienzüge, Diagramme usw. umfassen.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der neuen Erfindung ergeben sich aus den Darstellungen von Ausführungsbeispielen sowie aus der folgenden Beschreibung. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sichtausgabeanlage,

F i g. 2 eine Einzeldarstellung einer Ausführungsform einer elektrischen Eingabevorrichtung zur Benutzung mit der erfindungsgemäßen Anlage,

F i g. 3 eine weitere Anwendung der erfindungsgemäßen Anlage,

Fig.4 ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei der ein doppelseitiger Abtastumwandler anstelle einer Videokamera verwendet wird,

F i g. 5, 6 und 7 eine weitere Ausführungsform von Bauteilen, die in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Anlage benutzt werden, und

Fig.8 ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben:

Bei der Ausführungsform entsprechend der Fig. 1, 2 und 3 sind zwei Standard-Fernsehkameras 11 und 12 vorgesehen. Kamera 11 liefert den Szeneneingang und Kamera 12 fotografiert den Ausgang des handbetätigten Ausgabegenerators 13. Das elektrische Signal von der Kamera 11 geht über die Leitung 14 und das Signal von der Kamera 12 über die Leitung 15, um in einem Standard-Videosignalmischer 16 vereinigt zu werden. Der gemischte Signalausgang von dem Mischer 16 wird zu einem Übertrager 17 geführt und von diesem in üblicher Weise übertragen und von einem Signalempfänger 18, wie z. B. einem Heimfernsehempfänger, aufgenommen. Ein gemischtes Bild wird von diesem sichtbar ausgegeben. Szenen, die von der Kamera 11 übertragen werden, können offensichtlich durch Bilder von einem Videobandgerät oder einer »Instant Replay«-Anlage, die derzeit erhältlich sind, oder von einem Filmprojektor oder dergleichen ersetzt werden.

Es soll außerdem bemerkt werden, daß das von dem Mischer 16 kommende Signal, anstatt direkt übertragen zu werden, in ein Videobandgerät gegeben werden und zur nachfolgenden Über; ragung gespeichert werden kann. Darüber hinaus können, wie aus dem folgenden hervorgeht, vorher aufgenommene Audio-Magnetbänder ebenfalls verwendet werden, um den handbetätigten Ausgabegenerator 13 zu ersetzen.

Alle erwähnten Einheiten der Anlage sind üblicherweise erhältliche Standard-Einrichtungen.

Die erfindungsgemäße Anlage enthält einen digitalen oder analogen handbetätigten Ausgabegenerator 13, welcher Information auf den X- und Y- Koordinaten einer Sonde oder einem zeigerähnlichen Element an der Steuerung der Ausgabebetätigungsperson vorsieht. Bei der bevorzugten Ausführungsform eier Erfindung hat der Generator die Form einer lichttransparenten oder halbtransparenten, elektrisch leitenden dünnen Platte. Eine solche Platte kann jedoch für sichtbares Licht auch •j opak bei verschiedenen Abänderungsformen des Grundsystems sein. Diese Platte weist einen elektrisch isolierenden Rahmen 19 auf, während ihr Mittelteil, der innerhalb des Rahmens liegt, elektrisch leitend ist. Eine solche Platte 20 hai die Form einer kontinuierlich

ίο leitenden Widerstandsschicht und kann z. B. aus einer Zinnoxyd überzogenen elektrisch leitenden Glasplatte bestehen oder andererseits eine elektrolytische Lösung sein. Es ist wichtig für einige Ausführungsformen, daß diese Platte kontinuierlich bzw. gleichmäßig leitet.

Es gibt mehrere andere bekannte Verfahren zur Bestimmung und Ablesung der X- und K-Lage einer Sonde 34, die die Platte 20 berührt. So kann z. B. ein Diodenschaltsystem oder ein Stift, der über starre oder federähnliche Glieder mit einem Paar von Potentiome-

2'j tern verbunden ist, benutzt werden. Ferner kann die digitale Lage, in der die voraussichtliche Lage durch die Benutzung eines Paares von isolierten, sich überschneidenden, offenen Gitterwerken von Drähten oder Leitungen identifiziert wird, Anwendung finden.

?.·) Ein Gleichstrompotential wird in vertikaler Richtung der Platte 20 von dem Gleichstromgenerator 22 und Leitungen 23 und 24 über die Induktoren 25 und 26 aufgedrückt. Gleichzeitig wird ein Wechselstrompotential in horizontaler Richtung auf die elektrisch leitende Platte 20 von einem Wechselstromgenerator 27 und über die Leitungen 28 und 29 über eine Reihe von Kapazitäten 30 und 31 gedrückt, welche jede Einwirkung des Wechselstromkreises auf den gleichzeitig wirkenden Gleichstromkreis und umgekehrt blockieren.

Gleichzeitig blockieren die Induktivitäten 25 und 26 jede Einwirkung des Wechselstromkreises auf den gleichzeitig arbeitenden Gleichstromversorgungskreis und umgekehrt. Die Gleichstrom- und Wechselstrom-Betätigung des Ausgabegenerators kann natür-Hch auch vertauscht werden. Darüber hinaus können die Induktoren durch Heliebige andere Schaltungen oder Bauelemente ersetzt werden, die eine hohe Impedanz bei der Frequenz des Wechselstroms haben. Die Wechselstrom- und Gleichstrom-Signale werden am Kontakt 32 gemischt, der bei 33 geerdet ist, während das Wechselstromsignal dem Gleichstromsignal überlagert wird und die Amplituden der Signale an jedem Punkt der Platte 20 proportional zu den horizontalen und vertikalen Abständen der Sonde von der untern rechten

so Ecke der Platte sind.

Es ist offensichtlich, daß anstelle von Gleichstrom und Wechselstrom zwei verschiedene, weit voneinander getrennte Wechselstromfrequenzen zur Festlegung der X- und K-Koordinaten der Sonde benutzt werden können. Die Blockiereinrichtungen 30, 31 und 25, 26 müssen nur für eine Frequenz eine hohe Impedanz und für die andere Frequenz eine Belastungsimpedanz aufweisen, um ihre Funktionen zu erfüllen.

Ein integrierender Bestandteil der Anlage ist die

bo elektrisch leitende Sonde 34, an die sich eine Leitung 35 anschließt, wodurch diese Sonde mit einer Bildspeicherund Ausgabeeinheit elektrisch verbunden ist.

Die Sonde 34 nimmt ein gemischtes Signal von dem /■■ usgaLegenerator 13 auf, wobei das Signal Information

t'< enthält, die den genauen Punkt des Kontaktes zwischen Sonde und Generator enthält, d. h. ein solches Signal liefert die X- und K-Koordinaten eines Punktes auf der Ebene des Generators. Dieses Signal enthält sowohl

eine Wechselstromkomponente, die den horizontalen Abstand wiedergibt, als auch eine Gleichstromkomponente, die den vertikalen Abstand wiedergibt. Dieses Signal wird dann in seine Wechselstrom- und Gleichstrom-Bestandteile aufgespalten, deren Amplituden ■> dann beispielsweise in einen elektrostatischen Speicheroszilloskopen 36 gegeben werden. Solche Oszilloskopen sind im Handel. Das Signal von der Leitung 35 geht über ein Hochpaßfilter 42 und eine Diode 43 in den Speicheroszilloskopen 36. Die Kapazität filtert das in Gleichstromsignal aus. Das verbleibende Wechselstromsignal wird gleichgerichtet, um den horizontalen Eingang in den Oszilloskopen zu liefern.

Gleichzeitig läuft das gemischte Signal von der Leitung 35 in und über ein Tiefpaßfilter in den \^r> Speicheroszilloskopen, um die vertikale Lage des Strahls entsprechend dem Gleichstrompegel einzustellen, welcher von der Sonde 34 aufgenommen wurde.

Ein solches aufgespaltenes Signal wird dann angezeigt und als ein einzelner Punkt oder eine Linie von 2» Punkten bei einer Folge von Signalen auf dem Speicheroszilloskopenschirm gehalten, welcher dann wiederum von der Fernsehkamera 12 aufgenommen wird. Die Ausgänge der Kamera 11 und 12 werden dann zur Übertragung gemischt, wie oben erwähnt. 2^r>

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht der handbetätigte Ausgabegenerator 13 im wesentlichen aus einer dünnen Schicht von elektrisch leitendem Glas mit den angeschlossenen Schaltkreisen, die oben erwähnt wurden. Für die Bedienungsperson, jo die die Grundvideoszene beobachtet und genau sieht, wie sie diese beeinflußt, wird die Glasplatte vorzugsweise über die Frontplatte eines Standard-Vidcoempfängers angeordnet, der gleichzeitig die Bilder der beiden Kameras 11 und 12 wiedergibt. Dies ermöglicht eine J"> gute Koordination von Hand und Auge der Bedienungsperson und eine genaue Anordnung des hinzugefügten Materials in Bezug auf das zugrunde liegende Bild. Ein opakes Blatt kann anstelle des transparenten oder halbtransparenten Blattes verwendet werden, wenn aus ίο dem einen oder anderen Grunde, wie z. B. bei der Vorbereitung vorher aufgenommener Diagramme zur späteren Benutzung mit der Anlage, es für die Bedienungsperson nicht notwendig ist, den Grundvideoschirm zu beobachten. In diesem Falle wird offensichtlieh der genannte Videoempfänger nicht benutzt, es kann jedoch wünschenswert sein, auf verschiedene bekannte Weisen Führungslinien oder andere Informationen auf das opake Blatt zu projizieren, um der Bedienungsperson behilflich zu sein.

Ein anderes Verfahren zur Benutzung eines opaken Blattes, während gleichzeitig die Möglichkeit einer genauen Festlegung von von Hand gezeichneten Diagramminformationen auf dem Grundvideobild erhalten bleibt, schließt die Benutzung einer Standard-45^C-Strahlaufspaltungs- oder halbtransparenten Spiegelanordnung ein. Ein Videoschirm, der hinter dem Spiegel aufgestellt ist, erscheint dem Beobachter optisch der opaken horizontal arbeitenden Oberfläche des Blattes überlagert.

Offensichtlich können auch Fernsehbild-Projektionstechniken in einer Frontprojektionsanordnung angewendet werden, die das opake Blatt in der Weise eines Filmschirmes verwenden.

lici einer anderen Ausführungsform der Erfindung Ix-'ieht die in Verbindung mit der Sonde verwendete Platte aus zwei transparenten flexiblen Signalblättern oder -bändern, zwischen die zwei transparente Erdungsblättcr gelegt sind. Die Signalblätter oder -bänder sind von den Erdungsblättern durch schmale Spalten getrennt. Ein Signalblatt liefert X-Koordinatensignalspannungen und das andere Signalblatt V-Koordinatensignalspannungen. Wenn die Sonde gegen das oberste Blatt gedrückt wird, um einen Kontakt der zwischenliegenden Blätter an der Stelle der Sonde mit den Erdungsblättern herzustellen, kann die Lage der Sonde elektrisch wie oben bestimmt werden, d. h. die A"- und V-Koordinaten der Sonde werden so elektronisch festgelegt. Es soll erwähnt werden, daß die Sonde nicht in die Blätter eindringt, sondern nur einen Druckkontakl ausübt. Bei einigen Anwendungen kann das Blatt opak sein und das Videobild durch Projektion ausgegeben werden, wie oben beschrieben.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann entsprechend F i g. 3 ein relativ großes Blatt 46 aus solchem Glas vor der Bedienungsperson 48 aufgehängi werden. Bei der Bewegung der Sonde 34 durch sie über dieses Blatt oder bei der Benutzung einer kleiner Fingerspitzensonde erhält der Beobachter den Eindruck, daß die Bedienungsperson in der Luft schreibt.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können die überlagerten Signale für den Speicheroszilloskopen von einem vorher aufgenommenen Audio-Frequenzmagnetband stammen. Der Ausgang von derr Band, auf dem entsprechende Spannungen zur Erzeu gung der gewünschten Zeichnung aufgenommen sind wird dem Speicheroszilloskop zugeführt und dann aul die Kamera 12 abgebildet. Die horizontalen unc vertikalen Lagesignale, welche den Oszilloskopstrah steuern, werden als Funktion der Zeit zusammen mii einem geeigneten Signal aufgenommen, um eine »An-Aus«- oder Z-Achsen-Modulation des Strahles zi liefern. Somit sind drei Informationskanäle erforderlich um eine Zeichnung oder eine Zeichenbildfolge odei dergleichen vorher aufzunehmen. Dies bedeutet jedocr nicht, daß ein Dreikanalbandgerät erforderlich ist — unterschiedlich modulierte Audio-Frequenzträger kön nen auf einer einzelnen Spur eines Standard-Bandgerä tes aufgenommen werden. Dies liefert der Bedienungs person mit einem Druckknopf »Abruf« eine Steuerung über das Bild, welches überlagert wird, und ist sehi praktisch für Bilder wie Pläne, Diagramme odei Übersichten.

Das überlagerte Bild wird auf der Frontplatte de: Speicheroszilloskopen zurückgehalten, bis es von de: Bedienungsperson gelöscht wird. Anstelle einer Überla gerung eines Bildes mit ausgezogenen Linien ist ei außerdem möglich, ein Bild mit gestrichelten Linier durch eine Z-Achsen-Modulation des Oszilloskopenein gangs zu erzeugen.

Es soll außerdem darauf hingewiesen werden, dal eine relativ kostensparende Vidikonkamera anstelle dei Kamera 12 in der beschriebenen Anlage verwende werden kann. Diese kann ortsfest zur dauernder Benutzung mit der Ausgabeeinheit 36 angebracht sein.

Eine weitere Ausführungsform der Erfinding ist ii Fi g. 4 dargestellt. Bei dieser Anlage sind die Ausgabe kamera 12 und der elektrostatische Speicheroszilloskoj 36 (Fig. 1) durch einen Abtastumwandler 51 ode dergleichen ersetzt Die X- und V-Signale von den Generator 13 und der Sonde 34 werden direkt in diesel Konverter über Verstärker 52 eingeführt, wo sie benutz werden, um das gewünschte Bild in Form elektrostati scher Ladungen zu speichern. Das Videosignal von den Konverter läuft über einen Videoverstärker 52 unc daraufhin zu dem Mischer 16, wo es dem von de

Kamera 11 kommenden Signal überlagert wird. Das Ergebnis ist genau das gleiche wie das oben in Verbindung mit F i g. 1 und 2 beschriebene und wird auf dem Monitor 50 dargestellt.

Der Abtastumwandler ist im Handel erhältlich, beispielsweise als Typ H-1213 von der Hughes Aircraft Company. Es ist klar, daß ähnliche Vorrichtungen in Verbindung mit der Erfindung benutzt werden können.

Eine weitere Ausführungsform eines Teiles der erfindungsgemäßen Anlage ist in den Fig.5, 6 und 7 dargestellt. Dem Beschauer gegenüber ist die Gesamtlage im wesentlichen die gleiche wie die in Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 4 beschriebene, die Sichtplatte

61 hat jedoch einen anderen Aufbau als die der elektrostatischen Speicherausgaberöhre. Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Anlage arbeitet sie jedoch auf gleiche Weise. Bei dieser weiteren Ausführungsform wird das überlagerte Bild auf dieser Platte 61 gebildet.

Um den Aufbau der Sichtplatte 61 dieser Ausführungsform am besten zu verstehen, wird zunächst auf F i g. 7 Bezug genommen, welche eine schematische Schnittdarstellung durch die Vorrichtung gibt. Das Gerät weist ein Gehäuse 63 mit einer Frontseite auf, die eine Glasplatte 62 enthält. Eine Pulverschicht 64 ist gleichmäßig und entfernbar an der Innenoberfläche der Glasplatte 62 befestigt. Durch gesteuertes Abkratzen des Pulvers, z. B. mittels eines Stiftes 65, kann die Pulverschicht teilweise entfernt werden. Diese Pulverschicht ist opak und für sichtbares Licht reflektierend. Wo sie entfernt ist, kann das Licht durch die Glasplatte hindurchfallen. Vorzugsweise ist das Pulver ein Aluminiumstaub, obgleich andere vergleichbare Materialien benutzt werden können. Die Wirkungsweise der Platte

62 ist, wenn ein Teil des Pulvers entfernt wurde, vergleichbar mit der Linie, die auf der Frontplatte der elektrostatischen Speicherausgaberöhre gezogen wird.

Die Bewegung des Stiftes 65 zur selektiven gesteuerten Entfernung von Teilen der Pulverschicht 64 wird von X- und V-Koordinatensignalen von einem Magnetbandgerät und einem Magnetband oder »Live« geführt. Entsprechend der oben beschriebenen Ausführungsform werden solche Signale in eine Einheit 40 eingegeben und dann über Leitungen 66 und 67 (F i g. 5) einem Paar von Lageservomotoren 68 und 69 (Fig.6) zugeführt, welche den Stift wunschgemäß bewegen. Das Bauteil 13 arbeitet bei dieser Ausführungsform genau wie oben beschrieben.

F i g. 6 zeigt schematisch eine Ausführungsform eines Stiftantriebes und den damit verwendeten Lagesteuermechanismus.

Die Signale von der Leitung 66 werden dem X-Koordinatenservomotor 68 und die Signale von der Leitung 67 dem y-Koordinatenservomotor 69 zugeführt. Diese Motoren bewirken eine gesteuerte Bewegung des Stiftes innerhalb des Gehäuses 63 in nahezu der gleichen Weise, wie der Elektronenstrahl in der oben beschriebenen Ausführungsform gesteuert wird.

F i g. 6 stellt eine Einrichtung zur Bewegung des Stiftes 65 in Übereinstimmung mit den X- und y-Koordinatensignalen, die der Vorrichtung zugeführt werden, dar. Der X-Koordinatenservomotor 68 betätigt einen Scheibenantrieb 41. An diesem Scheibenantrieb befindet sich eine Gleitelement 71, welches Befestigungsstifte 70 oder dergleichen aufweist und horizontal h5 in einem unteren Führungselement 72 und einem oberen Führungselement 73 beweglich ist. Wie in Fig.6 dargestellt ist, bewegt eine Drehung des Servomotors 68 im Uhrzeigersinn das Gleitelement 71 nach rechts und umgekehrt. Der Stift 65 ist mit dem Gleitelement 71 beweglich befestigt und kann sich mit diesem frei horizontal bewegen.

Der y-Koordinatenservomotor 69 betätigt einen zweiten Scheibenantrieb 74, mit dem der Stift verbunden ist. Das Ganze ist auf dem Gleitelement 71 angeordnet. Wenn sich dieser Servomotor 69 im Uhrzeigersinn dreht, wird der Stift nach unten bewegt und umgekehrt. Dieser letzte Servomotor ist fest mit dem Gleitelement 71 verbunden und bewegt sich mit diesem horizontal. Das Ergebnis der Stiftlage wird durch die X- und y-Koordinatensignaleingänge zu den beiden Servomotoren gesteuert.

Die Stiftlage muß ferner entsprechend einer dritten Dimension gesteuert werden. Wenn das überlagerte Bild gezeichnet werden soll, muß der Stiftpunkt die innere Oberfläche der Platte 62 berühren und an dieser reiben, um die Pulverschicht 64 von dieser zu entfernen. Um das unerwünschte dauernde Zeichnen einer Linie zu vermeiden, solange der Stift sich entlang seinen X- und y-Achsen bewegt, ist ein Solenoid 75 (F i g. 7) vorgesehen, welches die Herein- und Herausbewegung des Stiftes auf Wunsch bewirkt. Dies entspricht der Wirkung nach der Intensitätssteuereinheit der elektrostatischen Speicherausgaberöhre. Der Steuermechanismus, entweder von dem Magnetbandgerät oder direkt von dem Signalgenerator, ist der gleiche. Ein Signal auf dem Magnetband wird z. B. der Leitung 68a zugeführt, um das Solenoid zu betätigen und den Stift aus dem Kontakt mit der Platte 62 zurückzuziehen oder in Kontakt mit der Platte 62 zu bringen.

Es ist offensichtlich, daß verschiedene andere Einrichtungen zur Bewegung des Stiftes in allen drei Richtungen verwendet werden können.

Das Pulver, welches mittels des Stiftes abgekratzt wird, wird in dem Gehäuse zur Wiederbenutzung zurückgehalten, damit mit diesem die mit Hilfe des Stiftes erzeugten Linienzeichnungen »ausgelöst« werden können. Dies kann man dadurch erreichen, daß man die Platte 61 vibrieren läßt oder Luftströme erzeugt, um das Pulver auf der Glasplatte wieder abzulagern. Andere Mittel, wie z. B. elektrostatische Aufladung des Pulvers, wodurch dieses von der Platte angezogen wird, können ebenfalls angewendet werden.

Ein Mittel zum »Auslöschen« der Linienzeichnungen, d. h. zum Wiederherstellen der gleichmäßigen Puiverschicht, ist in F i g. 7 dargestellt. Das durch Betätigung des Stiftes abgekratzte Pulver plus einem zusätzlichen Vorrat ist mit dem Bezugszeichen 64a versehen. Wahlweise können Glaskugeln 76 oder dergleichen vorgesehen sein, die mit dem Pulver gemischt sind, um dieses locker und beweglich zu halten und die elektrostatische Beladung zu unterstützen. Das abgekratzte Pulver lagert sich mit oder ohne den Glaskugeln auf einer porösen Platte 77 ab, welche unten am Boden des Empfängers 61 angeordnet ist. Es ist ferner ein poröser Absperrteil 78 an der Oberseite des Empfängers 61 vorgesehen.

Die Platte und der Absperrteil sind porös für Luft, jedoch nicht für das Pulver und die Kugeln. Durch die Anordnung der Platte 77 wird eine Kammer 79 am Boden des Empfängers 61 gebildet.

Eine einfache Impulspumpe 80 ist über eine Leitung 81 mit der Kammer 79 verbunden. Diese Pumpe weist ein Gehäuse 82 und einen Kolben 84 auf, der von einem Solenoid 83 betätigt wird. Der Solenoid wird über die Leitung 66a, die »Lösch«-Leitung von beispielsweise

dem Bandgerät oder von der Direktsteuerung, gesteuert. Wenn die von dem Stift erzeugten Linien gelöscht werden sollen, betätigt ein elektrischer Impuls das Solenoid, welches den Kolben rasch nach unten treibt und somit einen Luftstoß in der Kammer 79 hervorruft. Dieser setzt sich in die Hauptkammer fort, wo er das Pulver 64a zerstäubt und die gleichmäßige Pulverschicht 64 wieder herstellt. Die Luft entweicht durch den porösen Absperrteil 78.

Bei vielen dieser Ausführungsformen ist eine elektrostatische Ladung auf dem Pulver 64a geeignet, um das Pulver an der inneren Oberfläche der Glasplatte 62 haften zu lassen. Man kann jedoch vorteilhafterweise ein Gitter aus feinen Drähten 85 in die Platte einbetten und die Drähte während des Löschzyklus laden, um das Anhaften des Pulvers an der Platte zu begünstigen. In manschen Fällen kann ein planarer transparenter Leiter diese Drähte ersetzen, und die entgegengesetzt geladenen Elektroden können Drähte sein, die in dem das Pulver aufweisenden Körper verteilt sind.

Eine solche mechanische Platte 61 arbeitet in derselben Weise für den Benutzer, wie die oben beschriebene Speicherröhre oder Abtastumwandler und erzeugt ein Bild entsprechend der Bewegung der Sonde 34.

Vorzugsweise ist die Breite der Stiftspur größer als die normale Breite des Kratzelementes 65. In ähnlicher Weise kann derselbe Effekt auftreten, wenn ein Elektronenstrahl benutzt wird, um auf den anderen Arten der hier beschriebenen Speicherelemente zu schreiben, z. B. auf den elektrostatischen Speicherausgaberöhren oder Abtastumwandlern. Dies kann in einfacher Weise durch Hinzufügen eines Wechselstromsignals geeigneter Amplitude zu vertikalen und horizontalen Abienkungssignale geschehen, das in die Speicherausgabevorrichtung hineingelangt. Diese Wechselstromsignale werden wirksam die Position des schreibenden Elementes in einen quadratischen Bereich um den normalen Stellungspunkt verwischen, der durch die durch die Sonde 34 aufgenommenen Spannungen bestimmt ist. Auf ähnliche Weise können kleine vorgeschriebene Symbole, z. B. ein Kreis, Pfeil, Flugzeugumriß und dergleichen, die von der Sondens^ellung ausgehen, zum Erscheinen gebracht werden, während die Sonde stationär gehalten wird. Die korrekte Zeitfolge der X-, Y- und »Strahl- Ein/Aus-Signale« werden nur zu den stationären Spannungen addiert, die durch die Sondenstellung bestimmt sind. Diese Signale werden auf einem Audiobandgerät vorgeschrieben, welches startet, wenn das Symbol gewünscht wird. Das Schreibverfahren ist dasselbe wie oben beschrieben.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen werden einige Speichervorrichtungsarten benutzt, z. B. ein Speicheroszilloskop und ein Bildwandler oder Abtaster, d. h. eine Fernsehkamera. In einer weiteren Modifikaton der oben beschriebenen Grundanlage können die vorgenannten Elemente leicht durch gewisse andere, in Fig.8 dargestellte Mittel ersetzt werden.

In dieser Figur ist eine Platte 20 und eine Sonde 34 mit der Einrichtung 101 zur Trennung der X- und K-Koordinatenspannungen gezeigt, die aus dem Sondenplattenkontakt resultieren. (Dies ist vorzugsweise in Fi g. 2 dargestellt). Das V-Koordinatensignal wird über eine Leitung 102 zu einer V-Vergleichseinrichtung 103 und das X-Koordinatensignal über eine Leitung 104 zu einer X- Vergleichseinrichtung 105 übermittelt.

Des ferneren sind ein digitaler Speicher 106 nach Art eines Scheiben- oder Trommelspeichers oder eine Verzögerungsleitung geeigneter Speicherkapazität oder vergleichbare Digitalspeicher vorgesehen.

Die Y- und X-Vergleichseinrichtungen führen in ein »UND«-Gatter 107, das seinerseits ein elektrisches Signal zu einem »ODER«-Gatter 108 über die Leitung 109 übermittelt. Wenn der Schalter 110 geschlossen ist und die -Y-Signalspannung gleich der X'-Spannung der Vergleichseinrichtung 105 und gleichzeitig die V-Signalspannung gleich der V'-Spannung der Vergleichseinrichtung 103 ist, X-X' und Y=Y' gleichzeitig, wird ein Element der Linienzeichnung, die durch die Bewegung der Sonde in Kontakt mit der Platte erzeugt wird, in den Speicher 106 gegeben. Nach einem vollständigen Bildfeld des Speichers wird die gesamte gespeicherte Information gelöscht, wenn sich der Schalter 110 in der Löschstellung befindet. Wenn andererseits der Schalter in der »Speicher«-Stellung ist, kann das Speicherelement die Signale von der Platte 20 speichern.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen, sei es mit zwei Videokameras oder mit einer Videokamera und einer Abtastumwandlungsröhre 51, wird das Bild wie ein bisheriges Bild gespeichert, um in ein abgetastetes Videosignal umgewandelt zu werden. Bei der Ausführungsform nach Fig.8 geschieht auf der anderen Seite die Videoabtastumwandlung direkt nach Erzeugung jedes Bildelementes. Das umgewandelte Videosignal wird dann gespeichert. Tatsächlich wird eine umlaufende Bildserie von Signalen in dem Speicher

106 gespeichert. Die umlaufenden Signale treten durch die Leitung 121 in den Speicher ein und erscheinen wieder durch die Speicher-»Zeitkreise« in der notwendigen richtigen Form und Zeitfolge.

Der Adressen- oder Bildelementkoordinatenausgang vom Speicher 106 wird über die Leitung 111 zu einem üblichen geeigneten Umwandler 112 (von digital zu analog) geführt, während damit gleichlaufend dasselbe Signal über die Leitung 113a vom Speicher zu einem Synchronisationsdekodierer 113 geführt wird. Letzterer synchronisiert auf einem Fernsehmonitor oder auf ein Wiedergabegerät, wodurch das Videosignal zu einem vollständigen Bild rekonstruiert werden kann.

Das Signal von dem Umwandler 112 führt über Leitungen 114 und 115 in die X- und Y-Vergleichseinrichtungen 103 und 105. Dieser Umwandler erzeugt sowohl Analog X'- als auch K'-Signale, die mit den X- und V-Signalen verglichen werden. Wenn somit gleichzeitig X=X' und Y = Y', bewirken die Vergleichseinrichtungen 103 und 105, daß das »UND«-Tor

107 ein »logisch 1-Signal« über die Leitung 109 zu und dem »ODER«-Tor 108 führt.

Wenn ein »logisch 1 "-Signal in der Leitung 118 ist, welches am »ODER«-Tor 108 gleichzeitig mit dem »logisch 1 "-Signal bei der Leitung 109 ankommt, heißt dies, daß die Information früher bei diesem Punkt gespeichert war und keine neue Information hinzugefügt wird. Wenn die Leitung 118 auf dem »logisch O"-Zustand, gleichzeitig das »Logisch 1 "-Signal auf der Leitung 109 war, dann wird ein »logisches Signal 1" durch das »ODER«-Gaiter durch und in das »UND«- Gatter 120 übermittelt und von dort zurück in den Speicher über das »UND«-Tor 120. Dies wird als ein neues Bildelement in das erzeugte Sondenplattensignal interpretiert.

Man beachte, daß in dem UND«-Tor 120 unter der Annahme, daß der Schalter 110 im Löschzustand ist, das einzigmögliche Signal in der Leitung 121 ein »logisches

0"- oder Löschsignal ist. Wenn sich umgekehrt der Schalter 110 im Speicherzustand befindet, ist der Ausgang des »UND«-Tores 120 entweder eine »logische 1 "-Information über Leitung 118 oder 109 oder »logische 0" (Löschen), oder er ist frei.
In Fig.8 sei bemerkt, daß eine Leitung 126 als von

der Leitung 118 kommend dargestellt ist, obwohl sie auch von den Leitungen 124 oder 121 kommen könnte, die die Serien der Signale für die Überlagerung auf dem Grundvideoschirm führen. Dies ist vergleichbar mit dem Signal von der Kamera 12 in F i g. 1 oder von der Speicherröhre 51 der F < g. 4.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Überlagerung sichtbarer Bilder auf ein dynamisches Fernsehbild mit einer Fernsehkamera zur Aufnahme eines Basisbildes und einem Fernsehempfänger zur Wiedergabe des Basisbildes, mit einem von Hand betätigbaren Zeigestab, der direkt auf dem Fernsehempfänger zur Erzeugung des überlagerten Bildes betätigbar ist, wobei das Überlagerungsbild über eine Addierstufe dem Basisbild überlagerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeigestab eine Sonde (34) ist, die elektronisch auf einem Ausgabegenerator (13) eine X- und V-Koordinate mit Bezug auf das Fernsehbild bestimmt und abliest; daß Speichereinrichtungen (36, 51, 106) vorgesehen sind zum Speichern der X- und V-Koordinaten der Sondenstellung relativ zu Einzelheiten des Basisbildes; daß die Fernsehkamera (11) und die nachgeschalteten Geräte (16, 18) durch Videogeräte ersetzbar sind, und daß eine Einrichtung zum Umwandeln der gespeicherten X- und V-Koordinaten der Sonde (34) zu Videosignalen vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens zwei Videokameras (11,12), deren -'5 eine (12) das überlagerte Bild fotografiert und deren andere (11) das übermittelte Basisbild fotografiert, Videosignalmischer (16) und Mittel (14, 15) zum Verbinden der Mischer (16), einer von Hand beweglichen Sonde (34) zur Erzeugung des überlagerten Bildes, elektrische Potentialeinrichtungen zum Identifizieren der X- und V-Koordinaten der Sondenstellung relativ zu Einzelheiten der Bilder von einer der Vidiokameras und mit der Sonde verbundene Speichereinrichtungen (36, 51, 106) zur Reproduktion der X- und V-Koordinaten der Sonde.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Abtastumwandler (51), der die Ausgabekamera (12) und einen elektrostatischen Speicheroszilloskopen (36) ersetzt und zum Speichern, Abta- -to sten und Überführen des überlagerten Bildes mit der Sonde (34) und dem Videosignalmischer (16) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Identifizieren der X- und V-Koordinaten der Sondenstellung eine transparente leitende Platte (20) ist, welche zugehörige, elektrische Potential definierende Komponenten hat, die mit der Speichereinrichtung verbunden sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung (36) als ein Element ein Tonfrequenzaufzeichnungsgerät zum Aufzeichnen der den von der Sonde definierten X und V-Koordinaten entsprechenden elektrischen Signale besitzt, wobei ein Eingang von der Sonde (34) zum Aufzeichnungsgerät und ein Wiedergabebetrieb-Ausgang von dem Aufzeichnungsgerät zur Zuführung von Signalen, die eine visuelle Darstellung des überlagerten Bildes darstellen, zu dem &o Eingang vorhanden ist, der normalerweise vom manuell betätigten Darstellungsgenerator (13) versorgt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens eine Videokamera (11) zur Bildung eines übertragenen Basisbildes, Bildwiedergabeeinrichtungen zur Darstellung des Basisbildes, Tonfrequenzaufzeichnungsgeräte zur Speicherung elektrischer Signale, die die X- und V-Koordinaten eines Bildes darstellen, das dem Basisbild überlagert werden soll, Abtastumwandler, die mit dem Ausgang der Tonfrequenzaufzeichnungsquelle verbunden sind und die das aufgezeichnete grafische Signal zurück ins Videoformat umwandeln, und Videosignalmischeinrichtung (16) verbunden mit der Videokamera (11) und dem Abtastumwandler (51) zur gleichzeitigen Darstellung des Basisbildes und des überlagerten Bildes auf der Wiedergabeeinrichtung.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Tonfrequenzwiedergabeeinrichtung (52) die verbunden ist mit der Mischeinrichtung (16) zur Überlagerung eines zweiten Bildes auf dem von der Kamera (11) kommenden Basisbild zu irgendeinem Zeitpunkt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das überlagerte Bild auf einer Platte (61) gebildet wird, die eine Speicherdarstellungseinrichtung elektrostatischer Art ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (20) im wesentlichen aus zwei Bändern besteht, die in angrenzenden parallelen Ebenen und transversal zueinander angeordnet sind und die beide mit einer durchsichtigen Erdungsplatte hinterlegt sind, und daß die X- und V-Koordinaten der Sonde (34) durch Druck der Sonde auf die Bänder und die Erdungsplatte bestimmt werden.

10. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Anordnen der Platte (20) über dem Videoempfänger einen sichtbaren Ausgang des gesamten übertragenen Signals darstellt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 — 10, gekennzeichnet durch Videokameras und Videorekorder, elektrische Einrichtungen zur Erzeugung einer Linienzeichnung, bestehend aus von Hand steuerbaren Einrichtungen, die auf dem Schirmbild montiert sind, die sich aus der elektronischen Einrichtung zur Erzeugung von Signalen, die die Linienzeichnung darstellen, ergibt, einem Abtastumsetzer zur Aufzeichnung und Wiedergabe dieser Signale, Einrichtungen zur Kombination des Basis-Videosignals und des wiedergegebenen Signals, und Einrichtungen zum Verbinden des Ausgangs der Kombinationseinrichtung, um damit eine Darstellung der dem ersten Bild überlagerten Linienzeichnung zu bewirken.