DE2845732C3 - Gasentladungs-Anzeigeeinrichtung - Google Patents

Description

dadurch gekennzeichnet, daß die Skala aus mehreren von solchen hintereinander angeordneten Einheiten (36,56; 38,58; 40,60; 42,62; 44,64) aufgebaut ist, wobei

a) die einander entsprechenden Kathodengruppsn elektrisch leitend miteinander verbunden sind,

b) die Rücksetzkathoden (46, 48, 50, 52, 54) periodisch in zwei Gruppen elektrisch leitend verbunden sind, und

c) abwechselnd alle ungeradzahligen Einheiten (36, 56; 40, 60; 44, 64) und alle geradzahligen Einheiten (38, 58; 42, 62) jeweils gleichzeitig angesteuert werden.

2. Gasentladungs-Anzeigevorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeit, während der die Anoden (58, 62) der geradzahligen Einheiten bzw. die Anoden (56, 60, 64) der ungeradzahligen Einheiten angesteuert werden im Verhältnis zu dem gesamten Zeitschritt veränderbar ist, wobei im Zeitschritt ein entsprechend veränderbarer Ausschaltzeitraum entsteht.

Die Erfindung betrifft eine Gasentladungs-Anzeigeeinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs I.

In der US-Patentschrift 39 73 166 ist bereits ein Beispiel für eine Gasentladungs-Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen von Balken- bzw. Säulen-Schaubildern beschrieben. Bei dieser Einrichtung sind mehrere Kathodenelektroden vorgesehen, die jeweils ein lineares, entlang einer Trägerunterlage in einem luftdichten Raum hintereinander bzw. nebeneinander angeordnetes Segment darstellen und die Säule bzw. den Balken bilden, die bzw. der als Glimmentladung leuchtet Neben dem gesamten nebeneinander liegenden Kathodensegmenten ist eine einzige Anode angeordnet, und durch Steuern bzw. in Funktion setzen oder Erregen der

ίο Anode wird die Höhe der Glimmentladung entlang der aus Kathodensegmenten bestehenden Säule gesteuert In der US-Patentschrift 39 67 158 ist eine Schaltungsanordnung zum Betreiben eines Säulenanzeigeschaubildes mit dem in der zuvor genannten US-Patentschrift

ι > 39 73 166 angegebenem Aufbau beschrieben.

Die Multiplex-Ansteuerang für Gasentladungsanzeigen in Form von alphanumerischen Zeichen und Matrizen ist z. B. aus radio mentor elektronik. Band 39, 1973, Nr. 2, Seite 063-064 bekannt

Die bereits vorgeschlagenen Gasentladungs-Anzeigeeiürichiungen für Balken- oder Säuienschaubilder weisen jedoch Nachteile auf. Ein erster Nachteil dieser bereits vorgeschlagenen Einrichtungen besteht darin, daß bei ihnen die Helligkeit der Glimmentladung nicht angepaßt bzw. eingestellt oder verändert werden kann, was insbesondere dann nachteilig ist, wenn die Helligkeit erhöht werden soll, um einen ausreichenden Kontrast gegenüber der Umgebungshelligkeit zu schaffen. Das wichtigste Beispiel für einen solchen Fall stellen die Instrumente im Cockpit eines Flugzeuges dar, in dem die Instrumente einmal bei direkter Sonneneinstrahlung und zum anderen in nahezu totaler Dunkelheit abgelesen werden müssen. Wenn das Instrument bei direkter Sonneneinstrahlung abgelesen werden soll, muß das Säulenschaubild mit einer höheren Helligkeit leuchten, um einen ausreichenden Kontrast zu schaffen, so daß die Anzeige aulf dem Säulenschaubild vom Piloten ohne Schwierigkeiten abgelesen werden kann. Beim gegenwärtigen Sund cwr Technik ist die Helligkeit einer Gasemladungsanzeige auf etwa 35000 cd/m² Spitzenhelligkeit begrenzt Die Helligkeit kann nicht durch das Anlegen eines größeren Stromes erhöht werden, weil bei den gegenwärtig bekannten Gasentladungs-Anzeigeeinrichtungen technisch Grenzen bestehen, und keine (größeren Ströme als für eine Helligkeit von 35000 cd/m² angelegt werden können, ohne daß dadurch die Lebensdauer oder Funktionsfähigkeit der Anzeigeeinrichtung beeinträchtigt wird.

In anderen Fällen, wenn das Instrument beispielsweise se im Cockpit eines Flugzeugs bei völliger Dunkelheit abgelesen werden soll, sollte die Helligkeit der Säulenanzeige bzw. des Säulenschaubildes entsprechend der Dunkelheit in de:r Umgebung des Instruments wesentlich geringer sein, um den Piloten nicht zu blenden, abzulenken oder zu irritieren. Es ist daher erforderlich, das Instrument im Cockpit auf eine geringere Helligkeit zu bringen, um zu verhindern, daß dadurch die sogenannte »Nachsichtigkeit« des Piloten beeinträchtigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die maximal erreichbare Helligkeit einer solchen Gasentladungsanzeige gegenüber bisher bekannten Anordnungen bei gegebener Skalenlänge zu erhöhen.

Die Erfindung löst die Aufgabe ausgehend von einer Gasentladungs-Anzeigeeiinrichtung der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1.
Die Erfindung gestatte! jedoch auch eine Variation

der Helligkeit der Anzeige in einem weiteren Bereich. Diese Änderung der Helligkeit erfolgt vorzugsweise in der im Patentanspruch 2 angegebenen Weise.

Mit der vorliegenden Erfindung ist es also möglich, die Helligkeit des Säulenschaubildes zu erhöhen und die -, Anzeige bzw. Darstellung besser an eine helle Umgebung, beispielsweise bei der Instrumentierung im Cockpit eines Flugzeuges anzupassen, wenn das Flugzeug im hollen Sonnenlicht fliegt. Die vorliegende Anzeigeeinrichtung mit einem Säulenschaubild und hoher Helligkeit ist weiterhin auch in anderen Anwendungsfällen mit direkter Sonneneinstrahlung oder in anderen Fällen verwendbar, wo das Umgebungslicht in der Nähe des Instrumentes hell ist

Die Einstellbarkeit der Helligkeit gestattet es, diese \i der Umgebungshelligkeit anzupassen und damit auch Schwierigkeiten hinsichtlich der sogenannten »Nachtsichtigkeit« zu vermeiden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen

F i g. 1 eine schematische Darstellung des Säulenbzw. Balkenschaubildes in Aufsicht,

F i g. 2 einen Querschnitt der Säulenschaubüdanzeigeeinrichtung entlang der in F i g. 1 eingezeichneten Schnittlinie 2-2,

F i g. 3 ein Zeitdiagramm, anhand dem die Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung erläutert wird, um die gesamte Anzeige aufleuchten zu lassen,

F i g. 4 ein Zeitdiagramm, anhand dem die Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung erläutert wird, um die Hälfte der Anzeigeeinrichtung aufleuchten zu lassen, und

Fig.5 eine schexnatische Darstellung der gesamten Säulenschaubild-Anzeigeeinrichtung mit Schaltungseinrichtungen, die zum Betreiben dieser Einrichtung s5 verwendet werden.

Die Gasentladungs-Säulenanzeigeeinrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung ist in den F i g. 1 und 2 dargestellt In einem Abstand von einem Substrat bzw. einer Unterlage 12 ist eine Frontplatte mit einem Sichtfenster angeordnet und mit der Unterlage 12 luftdicht abgeschlossen. Die Unterlage 12 und die Frontplatte 14 sind unter Verwendung einer Glasfritte bzw. einer Glasmasse und einem Abstandteil bzw. -material 16 miteinander luftdicht verbunden. Durch diese Anordnung wird ein luftdicht abgeschlossener Raum 18 gebildet, in dem sich ionisierbares Gas befindet In der Nähe einer Seitenfläche oder -kante 20 der Unterlage 12 befinden sich drei Kathodenphasenleitungen 22, 24 und 2ö (vgl. Fig. 1). Zwischen den Kathodenphasenleitungen und der einen Seitenkante 20 der Unterlage 12 liegen zwei Kathodenrücksetzleitungen 28 und 30. Mit den jeweiligen Kathodenphasenleitungen 22, 24 und 26 sind mehrere zugeordnete Kathodenelektrodenleitungen 22A 24/4 und 26,4 verbunden, die von der Unterkante 32 bis zur Oberkante 34 der Unterlage 12 über ihre Länge hinweg abwechselnd zueinander angeordnet sind. Die jeweiligen Enden 22B, 24S und XB der Kathodenelektrodenleitungen 22A, 24A und 26A bilden die Kathodenelek- eo (roden, die eine Glimmentladung zeigen, jede Kathodenelektrodenleitung 22A ist mit der Kathodenphasenleitung 22 und jede Kathodenelektrodenleitung 24/4 ist mit der Kathodenphasenleitung 24 verbunden. In entsprechender Weise ist jede Kathodenelektrodenleitung 26A mit der Kathodenphasenleitung 26 verbunden.

Die in F i g. 1 dargestellte Anordnung der Kathoden bildet eine Säule mit einer Skala von Null bis Einhundert, wobei jeder Einheitswert auf der Skala jeweils einer der Kathoden entspricht, die sich über die Säule der gesamten Anzeigeeinrichtung hinweg abwechseln bzw. wiederholen. Die Kathodenelektroden sind in fünf separaten Einheiten 36,38,40,42 und 44 aus jeweils zwanzig Elektroden pro Einheit mit Ausnahme der letzten oder höchsten Einheit 44 mit einundzwanzig Elektroden unterteilt Die jeweiligen Kathodenelektrodeneinheiten 36, 38, 40, 42 und 44 sind jeweils auf der Länge der Unterlage 12 in Säulenform nebeneinander angeordnet und bilden eine kontinuierliche Säule bzw. einen kontinuierlichen Balken aus abwechselnden Kathodensegmenten 22ß, 24ß und 26Ä Die Rücksetzkathodenelektrode 46 neben der ersten Kathodenelektrode 225 in der Einheit 36 ist mit der ersten Rücksetzkathodenleitung 28 verbunden. Die Rücksetzkathodenelektrode 48 in der dritten Kathodenelektrodeneinheit 40 und die Rücksetzkathodenelektrode 50 in der fünften Kathodenelektrodener'r.eit 44 ist ebenfalls mit der ersten Rücksetzkathodenletiung 28 verbunden. In entsprechender Weise ist die Rücksetzkathodenelektrode 52 in der zweiten Kathodenelektrodeneinheit 38 und die Rücksetzkathodenelektrode 54 in der vierten Kathodenelektrodeneinheit 42 mit der zweiten Kathodenelektrodenriicksetzleitung 30 verbunden.

Neben den jeweiligen Kathodenelektrodeneinheiten 36,38,40 und 44 sind jeweils koplanare Anoden 56, 38, 60, 62 und 64 angeordnet Diese Anoden können beispielsweise in Form durchsichtiger, dünner Anoden auf der Unterseite 15 der Frontplatte 14 ausgebildet bzw. angebracht sein. Mit den jeweiligen Anodenelektroden sind jeweils getrennte Anodensteuerleitungen 66,68, 70, 72 und 74 verbunden. Diese Leitungen enden jeweils in Anschlußkontakten 76, 78, 80, 82 und 84, die außerhalb des luftdicht abgeschlossenen Raumes 18 der Anzeigeeinrichtung 10 an der Unterkante 32 der Unteriagc 12 abgeordnet sind.

Wie F i g. 2 deutlich zeigt, ist das dargestellte sichtbare Kathodensegment 26B mit der Kathodenelektr jdenleitung 26A verbunden. Die Kathodenphasenleitung 26 ist mit der Kathodenelektrodenleitung 26/4 verbunden. Die jeweiligen Kathodenrücksetzleitungen 28 und 30 sowie die Kathodenelektrodenphasenleitungen 22, 24 und 26 sind mit Isolierschichten 86 voneinander isoliert. Die Kathodenelektrodenleitungen 22/4,24Λ und 26/4, die Kathodenphasenleitungen 22, 24 und 26, sowie die Kathodenrücksetzleitungen 28 und 30 sind mit Isolationsmaterial 88 bedeckt, um diese gegen das elektrische Feld in dem luftdicht abgeschlossenen Raum 18 zu isolieren und um eine Gasentladung zwischen ihnen zu verhindern. Die in F i g. 2 dargestellte Anixtenelektrode 56 befindet sich neben der Kathodenelektrode 26B, und die Anodenelektroden-Anschlußleitungen 78,80,82 und 84 sind in einem Abstand von der Kathodenelektrode 56 neben dieser angeordnet Über der Unterlage 12 befindet sich normalerweise eine dunkle dielektrische Maske 90, um für die Glimmentladung, die an d^n Kathodenelektroden auftritt, einen besseren Kontrast-Hintergrund zu schaffen.

Neben der Rücksetzkathodenelektrode 46 in der ersten Kathodenelektrodeneinheit 36 befindet sich eine Erreger- bzw. Halte-Kathode 92 und -Anode 94, die eine konstante Quelle für ionisierbares Gas darstellen und die Auslösung der fortschreitenden Glimmentladung ermöglichen. Die Anschlußkontakte 96 und 98 der Erreger-Kathode und -Anode stehen mit einer Konstantstromquelle in Verbindung, um die Funktionsweise

der Erreger-Anode und -Kathode aufrechtzuerhalten.

Die Kathodenrücksetzleitungen 28 und 30 enden in Anschlußkontakten 100 bzw. 102. |ede Kathodenelektrodenphasenleitungen 22, 24 und 26 enden in einem entsprechenden Anschlußkontakt 104, 106 und 108 außerhalb des luftdicht abgeschlossenes Raumes 18 in der Nähe der ersten Kante 32 des Substrats 12. Die Anschlußkontakte können jedoch auch auf einer anderen Seite oder in der Nähe einer anderen Kante des S;;bstrats angeordnet werden, wenn dies für bestimmte Anwendungsfälle vorteilhafter ist.

Anhand von F i g. 1 soll nachfolgend die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung erläutert werden. An der Erreger- bzw. Halteanschlüsse % und 98 liegt eine Versorgungsspannung an. um eine Gasentladung in der Nähe der Erregerkathode 92 und -anode 94 auszulösen. Dadurch wird in der Nähe der Rücksetzkathodenelektrode 46 in der ersten Kathodeneinheit 36 eine Quelle lonisierbaren Uases geschaffen. Die vorliegende Anzeigeeinrichtung arbeitet auf der Grundlage des Glimmübergangs wie bei den herkömmlichen Anordnungen.

Dazu wird an die erste Kathodenelektrodenrücksetzlcitung 28 eine Spannung angelegt, um die Rücksetzkathodenelektrodc 46 in der Einheit 36 zu erregen, die zusammen mit einer Erregung der Anode 56 ermöglicht, daß der Glimmübergang von der Erreger- bzw. Halte-Anode 94 und -Kathode 92 auf die Rücksetzkathodenelektrode 46 fortschreitet. Die jeweiligen Kathodenelektrodenleitungen 22A 244 und 264 werden abwechselnd erregt, und die Glimmübertragung bzw. das Fortschreiten der Glimmentladung entlang der ersten Kathodenelektrodeneinheit 36 schreitet voran.

Das Grundprinzip bei der Funktionsweise der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß gleichzeitig jeweils jede zweite Anode 56, 60 und 64 und danach gleichzeitig die Anoden 58 und 62 erregt werden. Die Anoden 56, 60 und 64 sind daher während einer Hälfte des Zeitschrittes erregt bzw. eingeschaltet, der erforderlich ist, damit eine Glimmentladung von der Null-Marke auf dem Säulenschaubild bis zur Hundert-Marke fortschreiten kann. Dies ist in dem in Fig. 3 dargestellten Zeitdiagramm wiedergegeben. Während der zweiten Hälfte des Zeitschrittes sind die Anoden 58 und 62 erregt bzw. eingeschaltet. Die zeitlich abwechselnde Folge zwischen der Erregung der abwechselnden Kathodenelektrodenleitungen 22, 24 und 26 und der Anoden geht derart und in einem eingestellten Zeitschritt bzw. -rahmen vor sich, daß die Glimmentladung von der Null-Anzeigemarke zur Hundert-Anzeigemarke fortschreiten kann.

Wenn die Anzeigeeinrichtung nur eine einzige Anode für alle Kathodensegmente aufweist, wird der Einschaltbzw. Glimmzeitraum für jede Kathodenelektrode jedes Zeitschrittes ein Hundertstel des Gesamtzeitschrittes betragen, der erforderlich ist, um die Glimmentladung über die gesamte Länge der Säule fortschreiten zu lassen. Bei der vorliegenden Erfindung wird der Einschalt- oder Glimmzeitraum für jedes der jeweiligen Kathodenelektrodensegmente erhöht um die Intensität des Säulenschaubildes zu erhöhen. Dies wird dadurch ermöglicht daß abwechselnde Anoden bzw. jede zweite Anoden während einer Hälfte des Zeitschrittes bzw. -rahmens erregt bzw. eingeschaltet wird, so daß die Kathodenelektroden in den Einheiten 36,40 und 44 bei Aufleuchten der gesamten Säule während einer Hälfte des besagten Zeitschrittes bzw. -rahmens während eines Zeitraumes eingeschaltet sein würden, der größer als ein Hundertstel des Zeitschrittes ist In entsprechender

Weise werden die jeweiligen Kathodenelektroden in den Einheiten 38 und 42 während desselben größeren Zeitraumes eingeschaltet.

Um ein mögliches Übersprechen oder eine mögliche Beeinflussung zwischen der letzten Kathodenelektrode 225 in der ersten Kathodenelektrodeneinheit 36 und der Anodenelektrode 58 neben der zweiten Kathodenelektrodeneinheit 38 zu vermeiden, befindet sich neben dem letzten Kathodensegment 225 eine Rücksetzkathode 52, die nicht an derselben Spannungsquelle wie die Kathodcnclektrodenphasenleitungen liegt. Die Rückset/.kathode 52 vergrößert den Abstand zwischen der benachbarten Anode 58 und der letzten Kathode 22ß in der benachbarten Kathodenelektrodeneinheit 36 soweit, daß eine mögliche, unerwünschte Auslösung oder Zündung dieser benachbarten Kathode 225 durch die Anode 58 verhindert wird. Die Rücksetzkathoden 52, 48, 54 und 50 sind erforderlich, um eine kontinuierliche Kathodenbeabsiaiidürig 7ü schaffen, so daß d;c Säule al; kontinuierliche, nicht unterbrochene Linie dargestellt wird, wenn sie angezeigt wird.

Dm die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung noch eingehender zu erläutern, soll nachfolgend das Beispiel beschrieben werden, bei dem der Wert fünfzig auf dem Säulenschaubild angezeigt werden soll. Es sei angenommen, daß der Zeitschritt für eine Abtastung der Kathodensegmente entlang der gesamten Anzeige 12 msec osträgt und fortlaufend wiederholt wird, um eine kontinuierliche Lichtsäule ohne sichtbares Flackern für das menschliche Auge anzuzeigen.

Nachfolgend sollen Schritt für Schritt die Vorgänge beschrieben werden, die auftreten, wenn auf dem Säulenschaubild der Wert fünfzig angezeigt wird. Nachdem die Erreger- bzw. Halteanode 94 und -kathode 92 erregt wurde und eine Quelle ionisierten Gases dadurch geschaffen wurde, wird die erste Rücksetzleitung 28 erregt, um die Rücksetzkathodenelektrode 46 in der Kathodenelektrodeneinheit 36 und die Rücksetzkathodenelektrode 48 in der Kathodenelektrodeneinheit 44 in Funktion zu setzen. In entsprechender Weise wird die Rücksetzkathodenelektrode 50 in der Kathodenelektrodeneinheit 44 erregt. Während des ersten Halbzyklus oder der ersten Hälfte des Zeitschrittes sind die Anoden 56 und 60, nicht aber die Anode 64 erregt (vgl. Fig.4). Die Anode 60 wird während eines kürzeren Zeitraums als die Hälfte des Zeitschrittes, nämlich während eines Zeitraumes erregt, der proportional zum auf dem Säulenschaubild anzuzeigenden Wert fünfzig ist Die Gesamtsteuerung der Höhe des Säulenschaubildes wird durch das Infunktionsetzen der Anoden bewirkt Der Zeitraum, während dem die Anoden erregt werden, ist von einem Eingangsdatensignal abhängig.

Bei Erregen der ersten Anode 56 zusammen mit dem abwechselnden Erregen der Kathodenelektrodenleitungen 22, 24 und 26 schreitet die Glimmentladung während der ersten Hälfte des Zeitschrittes bis zum Ende der ersten Einheit 36 der Kathodenelektroden fort wenn die Anode 56 erregt bzw. eingeschaltet ist In entsprechender Weise geht die Glimmentladung in der dritten Kathodenelektrodeneinheit 40 von der Rücksetzkathodenelektrode 48 bis zur Grenze von fünfzig auf der Skala weiter, die durch die Zeh gesteuert wird, während der die Anodenelektrode 60 in Abhängigkeit des Eingangssignals eingeschaltet werden kann. Wenn die Glimmentladung bei Fortschreiten die Kathodenelektrode 22B neben der Skalenmarkierung fünfzig erreicht hat wird die Anode 60 daher ausgeschaltet bzw.

entregt und die Glimmentladung gelöscht. Sie wird wieder eingeschaltet und die Glimmentladung wird bei der Kathodenehktrode 48 gezündet wobei sie wieder während der ersten Hälfte des nächsten Zeitschrittes auf den Wert fünfzig gebracht wird. ■>

Während der zweiten Hälfte des Zeitschrittes wird die f-athodenelektrodenrücksetzleitung 30 erregt, so daß di<! Rücksetzkathodenelektrode 52 in der Kathodenelektrodeneinheit 38 und die Rücksetzkathodenelektrode 54 in der Einheit 42 erregt wird. Da die Anode 62 nicht erregt ist, tritt neben der ersten Kathodenelektrode 54 in der Kathodenelektrodeneinheit 42 keine Glimmentladung auf. Die Anode 58 ist jedoch erregt und die Glimmentladung schreitet von der Rücksetzkathodenelektrode 52 in der Einheit 38 aus nacheinander is entlang der Kathodenelektroden fort, bis die letzte Kathodenelektrode 22ß, die sich neben dem Skalenwert einunddreißig befindet erreicht ist. Während der zweiten Hälfte des Zeitschrittes tritt kein weiterer Glimmentladungsübergang auf, da die Anode 62 nicht erregt ist.

Da der gesamte, hier verwendete Zeitschritt 12 msec lang ist, und daher kürzer als die der Flackerfrequenz entsprechenden Zeit ist, bei der ein Flackern für das menschliche Auge noch sichtbar ist, ergibt sich durch die « kombinierte Betriebsweise mit der Abtastung der jeweiligen Kathodenelektrodeneinheiten 36 und 40 während der ersten Hälfte des Zeitschrittes und der Kathodenelektrodeneinheit 38 in der zweiten Hälfte des Zei Schrittes eine kontinuierliche Glimmentladungssäu- w Ie von Null bis zum Wert fünfzig auf der Säulenskala.

Wenn neben der gesamten Säule aus Kathodenelektroden vom Skalenwert Null bis zum Skalenwert Hundert nur eine Anode verwendet werden würde, wie dies bei der herkömmlichen Einrichtung gemäß der US-PS 39 73 166 der Fall ist. würde die Einschalt- bzw. Erregungszeit für jede der Kathodenelektroden ein Hundertstel des gesamten Zeitschrittes betragen. Bei einem Zeitschritt von 12 msec würde der gesamte Einschalt- bzw. Erregungszeitraum für jede der Kathodenelektroden 120 Mikrosekunden betragen. Da bei der vorliegenden Erfindung fünf Kathodenelektrodeneinheiten mit fünf daneben angeordneten Anoden vorgesehen und jeweils jede zweite Anode während einer Hälfte des Zeitschrittes gleichzeitig angeschaltet ist. ist die Gesamteinschaltzeit für jedes Kathodenelektrodensegment die Hälfte von 12 msec, geteilt durch die Anzahl der Kathodensegmente in jeder Einheit. Bei der vorliegenden Erfindung bzw. bei dem vorliegenden erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel weist jede so Kathodenelektrodeneinheit zwanzig Kathodensegmente auf, so daß die Einschaltzeit für jedes Kathodensegment 300 Mikrosekunden beträgt

Zuvor wurde ein Ausfühningsbeispiel beschrieben, bei dem jede Kathodenelektrodeneinheit zwanzig Kathodensegmente umfaßt Jede Kathodenelektrodeneinheit kann jedoch in Abhängigkeit davon, welche Erfordernisse an die Einrichtung gestellt werden, auch irgendeine Anzphl von Kathoden aufweisen.

Die Helligkeitseinstellung bzw. deren Verstellung μ kann entweder durch Verringern des der Anode und den Kathoden zugeführten Stromes oder durch Vergrößern des Zeitschrittes durchgeführt werden, so daß der verbleibende anteilmäßige Zeitraum, während dem jede Kaihodeneiekirode einer Glimmentladung ausgesetzt ist, verringert wird.

Die Tatsache, daß der Zeitschritt der Anoden verändert werden kann, um den Zeitraum zu steuern.

während dem die Kathodenelektroden zur Erzeugung einer Glimmentladung eingeschaltet sind, führt zu der Möglichkeit, bei dem Säulenschaubild der vorliegenden Erfindung verschiedene Formate zu bilden. Statt das Säulenschaubild als ein sehr helles Säulenschaubild zu verwenden, kann die Betriebsweise der Anoden so gewählt werden, daß die Anodenelektroden derart gesteuert werden, daß ein sich bewegendes Lichtband entsteht, das eine festgelegte Länge aufweist und sich in Abhängigkeit eines Dateneingangssignals über die gesamte Säule auf- und abbewegt. Die Verwendung der vorliegenden Erfindung für eine einzige bzw. einheitliche Steuerung mehrerer Anoden ergibt einen größeren verfügbaren Zeitraum im Zeitschritt, um Begrenzungspunkte auf dem Säulenschaubild für einen Benutzer zur Verwendung in Bezug auf eine bewegliche Markierung darzustellen. Die Zeit, die zur Bildung einer größeren Helligkeit auf den Kathoden benutzt wird, kann für eine Helligkeitsmodulation in einem Heiiigkeitsanderungsbereich verwendet werden, um eine Spannbreite mit einer Lichtlinie oder Lichtmarkierung zu durchlaufen. Bei einem Säulenschaubild mit einer einzigen Anode ist keine Zeit verfügbar, um Markierungspunkte usw. im Format des Säulenschaubilds zu bilden, weil jede zusätzliche auf einem Säulenschaubild mit nur einer Anode verwendete Zeit zu einer Helligkeitsänderung der Säule in einem so hohen Maße führen würde, daß sich keine sichtbare Anzeigeeinrichtung ergibt.

Obgleich es scheint, daß mehr als eine Erreger- bzw. Halteanordnung aus einer Kathode 92 und einer Anode 94, die neben den ersten Kathoden 46 in der ersten Kathodengruppe 36 dargestellt ist. neben der ersten Kathodenelektrode in jeder Kathodenelektrodeneinheit erforderlich sind, hat sich herausgestellt, daß die einzige Erreger- bzw. Halteanode und -kathode ausreicht, ionisierbares Gas in dem gesamten luftdicht abgeschlossenen Raum zu schaffen, um die Zündung einer Glimmentladung in der Nähe der Rücksetzkathode in jeder Kathodenelektrodeneinheit zu ermöglichen, wenn die Rücksetzkathoden über ihre jeweilige! Kathodenriicksetzleitungen und ihre benachbarten Anodenelektroden in Funktion gesetzt werden. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß eine Zusatzspannung auf diesen Kathodenriicksetzleitungen die Effektivität der Arbeitsweise verbessert.

Fig.3 zeigt ein Zeitdiagramm, aus dem der Zusammenhang zwischen der Funktionsweise der jeweiligen Anoden und der Kathodenrücksetzleitungen sowie der Kathodenphasenleitungen zu ersehen ist Aus F i g. 3 ist zu entnehmen, daß dann, wenn die gesamte Säule eingeschaltet ist bzw. aufleuchten soll, die Anoden 56, 60 und 64 während einer Hälfte des 12 msec dauernden Zeitschrittes erregt bzw. eingeschaltet werden und während einer Hälfte des Zeitschrittes zusammen mit der abwechselnden Erregung bzw. Einschaltung der Kathodenphasenleitungen 22, 24 und 26 betrieben werden. Es wird weiter darauf hingewiesen, daß die Kathodenrücksetzleitung 28 am Anfang des Zeitschrittes zur Auslösung des Kathodenglimmens erregt wird, so daß das Kathodenglimmen entlang der jeweiligen Kathodenelektrodeneinheiten 36, 40 und 44 fortschreitet Während der zweiten Hälfte des Zeitschrittes werden die Anoden 56,60 und 64 abgeschaltet und die Anoden 58 und 62 zusammen mit den Kaihodenelektrodenphasenleitungen 22, 24 und 26 eingeschaltet Es sei auch bemerkt, daß die Kathodenrücksetzleitung 30 eingeschaltet wird, um eine Glimmentladung neben der ersten Kathodenelektrode in den

Kathodenelektrodeneinheiten 38 und 42 zu zünden. In dieser einen Hälfte des Zeitschrittes schreitet die Glimmentladung über alle Kathodenelektroden in jeder abwechselnden bzw. zweiten Kathodenelektrodeneinheit 38 und 42 fort. Wenn der gesamte Zeitschrill von 12 msec verstrichen ist, sind alle Kathodenelektroden gezündet und an ihnen tritt Glimmentladung auf. Der Zeitraum, während dem an jeder Kathodenelektrode eine Glimmentladung auftritt, dauert — wie zuvor bereits beschrieben - eine Hälfte des gesamten Zeitschrittes, geteilt durch die Anzahl der Kathodenelektroden in den jeweiligen Kathodenelektrodeneinheiten.

Bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung war eine einzige Säule auf einer Unterlage dargestellt. Es können jedoch auch zwei oder mehrere Säulen auf einer einzigen Unterlage mit entsprechenden Kathodenelektrodenleitungen 22/4,

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Unterlage mit zwei oder mehr freiliegenden Bereichen dieser Kathodenelektrodenleitungen ausreichend weit erstrecken. Es ist jedoch erforderlich, separate Anodenelektroden neben jeder Säule der Kathodenelektrodensichtsegmente vorzusehen, um den Wert und die Änderung der Höhe der Glimmentladung in der jeweiligen Säule auf der Unterlage getrennt voneinander zu steuern.

F i g. 5 zeigt eine schematische Schaltungsanordnung, mit der eine Anzeige 110 mit zwei Säulendiagrammen betrieben wird. Bei dieser Anordnung sind zwei getrennt und unabhängig voneinander gesteuerte Lichtsäulen 122 und 126 auf einer Anzeigeeinrichtung mit einem einzigen Substrat dargestellt. Da es sich bei dieser Fig. 5 lediglich um eine schematische Darstellung handelt, brauchen die Stellen der Anschlußleitungen für die jeweiligen Schaltungsstufen und -teile nicht notwendigerweise mit der Seite bzw. Kante der Säulenschaubild-Anzeigeeinrichtung verbunden sein, wie dies in F i g. 5 dargestellt ist.

Um den jeweiligen Kathodenelektrodenphasenleitungen 22/4, 24/4 und 26/t eine Versorgungsspannung bereitzustellen, sind diese Leitungen mit einer Gruppe von Treiberstufen 120 verbunden. Die Kathodenrücksetzlcitungen 28 und 30 sind ebenfalls mit den Treiberstufen 120 verbunden, die diesen Leitungen eine Versorgungsspannung bereitstellen. Die Treiberstufen 121 sind mit den jeweiligen Anoden 56,58,60,62 und 64 verbunden. Diese Anoden dienen der Steuerung der ersten Säule 122 der Anzeigeeinrichtung 110. Die Treiberstufe 124 ist mit fünf entsprechenden Anoden verbunden, die zur Steuerung der zweiten Anzeigesäule 126 vorgesehen sind. Die Gesamtsteuerung der Anzeigeeinrichtung zum Programmieren einer richtigen Arbeitsweise der Säulen-Anzieigeeinrichtung in Abhängigkeit eines Dateneingangssignals wird von einem Mikroprozessor 130 vorgenommen. Mit dem Mikroprozessor 130 sind ein Festwertspeicher (ROM) 132, in dem

ίο das Mikroprozessorprogramrn für den Mikroprozessor 130 gespeichert ist. sowie die zugehörigen elektronischen Stufen verbunden. Ein Random-Access-Speicher (RAM) 134 enthält die Eingangsinformation und bestimmte Programmvariabkn gespeichert. Ein erster Parallel-Interface-Adaptor (P¹IA) 136 gibt die Eingabedaten 138 an die Mikroprozessor-Daten-Sammelleiturs 140 ab, oder nimmt die Daten 138 auf und speichert sie. Ein zweiter PIA 142 gibt die· Daten 138 auf die Leitung ι/|λ nk \m\ die Ano{?sn!r«i&£!*siiif£n 12! »nd 124 sowie die Kathodentreiberstufen 120 anzusteuern. Eine Taktstufe 144 liefert dem Mikroprozessor 130 Taktbzw. Zeitsteuersignale.

Gemäß dem heutigen Stand der Technik können die Taktstufe 144, der Mikroprozessor 130, der Random- Access-Speicher 134, der Festwertspeicher 132 und die beiden PIA's 136 und 142 in einem einzigen integrierten Halbleiterbauelement zusammengefaßt sein. Beispielsweise werden für die jeweiligen Anoden und Kathoden Impulse erzeugt, wie dies in F i g. 3 dargestellt ist. Das im Festwertspeicher 132 gespeicherte Programm nimmt unter Steuerung durch den Mikroprozessor 130 Eingabedaten auf und speichert sie, und es werden die entsprechenden Anoden während des Betriebs der Anzeigesäule 122 und 126 zum Ein- oder Ausschalten ausgewählt. Das Mikroprozessorprogramm führt die erforderlichen Zähl- und Zeitsteuerfunktionen zusätzlich zur Steuerung bzw. Einstellung der Kathoden-Einschaltzeit und des Tastverhältnisses durch, um die Steuerung oder Einstellung einer dem Auge angepaßten

Anzeigehelligkeit zu ermöglichen.

Durch zusätzliche im Festwertspeicher 132 gespeicherte Programme kann die Anzeigeeinrichtung für verschiedene weitere Maßnahmen, Funktionen und Vorgänge, etwa für eine Selbstüberwachung, für eine Helligkeitsverstärkung, für das Blinken der Anzeigesäulen, für eine Analog-/Digital-Umsetzung und für nichtlineare Kurven programmiert werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Gasentladungs-Anzeigeeinrichtung für Analoganzeige, mit einer Unterlage und einer Frontplatte, die einen ein ionisierbares Gas enthaltenden luftdicht abgeschlossenen Raum zwischen sich einschließen, wobei die durch in diesem Raum angebrachte Elektroden und entsprechende Zuleitungen gebildete Anordnung eine Einheit mit folgenden Merkmalen ist:

1) Durch auf der Unterlage hintereinander angebrachte Kathodenelektroden ist eine lineare säulenförmige Skala gebildet

2) Die erste Kathode (Rücksetzkathode) ist mit einer eigenen Zuleitung versehen.

3) Die übrigen Kathoden sind periodisch miteinander elektrisch leitend so verbunden, daß mehrere Gruppen mit je einer Zuleitung (Kathödenphasenleitung) vorhanden sind.

4) Allen diesen Kathoden gemeinsam ist eine einzige Anodenelektrode zugeordnet,

wobei Aussteuereinrichtungen vorgesehen sind, die die Elektroden periodisch mit Steuerimpulsen so versorgen, daß

5) durch einen Impuls arr der Rücksetzkathode eine Start-Entladung gezündet wird,

6) eine zyklische Ansteuerung der Kathodenphasenleitungen, eine fortschreitende Entladung entlang der Kathoden veranlaßt,

7) durch den anzuzeigenden Skalenwert die Zeitdauer des Impulses an der Anode im Verhältnis zur Pe.-icdendauer so festgelegt ist, daß die Entladung bis zur entsprechenden Kathode fortschreitet,