DE1037602B

DE1037602B - Method for the transmission of electrical information

Info

Publication number: DE1037602B
Application number: DEL22234A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Heller; Dipl-Ing Wolfgang Berthold; Dipl-Phys Dr Juergen Rottgardt
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1955-06-18
Filing date: 1955-06-18
Publication date: 1958-08-28

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zur Übertragung elektrischer Informationen, das beispielsweise in Verbindung mit Rechenmaschinen oder elektronischen Vermittlungsämtern Verwendung findet.The invention relates to a method for the transmission of electrical information, for example is used in connection with calculating machines or electronic switching offices.

Es sind bereits Anordnungen zur Wiedergabe gespeicherter Informationen bekannt, bei welchen ein auf einem Isolator geschriebenes Ladungsbild durch Abtastung mit einem Elektronenstrahl wiedergegeben wird. Diese Anordnungen bedingen für längere Speicherdauern eine besonders gute Evakuierung der Speicherröhren, um die Löschung des Ladungsbildes durch positive Ionen zu verhindern. Außerdem ist die Speicherzeit begrenzt durch unvermeidliche Entladungen des Dielektrikums. Als weitere Anordnung kann man die Aufzeichnung von Informationen auf fotografische Schichten ansehen. Der Anwendung dieser Anordnung steht der umständliche Prozeß der Entwicklung des Bildes hindernd entgegen, obwohl bei dieser fotografischen Anordnung beliebig lange Speicherdauern möglich sind. Andererseits ist auf der gleichen fotografischen Schicht die einmal gespeicherte Information nicht mehr willkürlich löschbar, d. h., für jeden neuen Speichervorgang wird eine neue fotografische Schicht benötigt.There are already arrangements for reproducing stored information are known in which a The charge image written on an insulator is reproduced by scanning with an electron beam will. These arrangements require particularly good evacuation of the for longer storage periods Storage tubes to prevent the charge image from being erased by positive ions. Besides, the Storage time limited by unavoidable discharges in the dielectric. As a further arrangement can one can view the recording of information on photographic layers. Applying this Arrangement stands in the way of the cumbersome process of the development of the picture, although at This photographic arrangement can be stored for any length of time. On the other hand is on the the same photographic layer, the information once stored can no longer be arbitrarily erased, d. i.e., for each new storage process requires a new photographic layer.

Zur Speicherung von Informationen wurden sogenannte Blauschriftröhren entwickelt, bei welchen ein Medium durch die Einwirkung eines Elektronenstrahls in seiner Lichtdurchlässigkeit verändert wird. Die Speicherung der Information ist bei den Blauschriftröhren beliebig lange und kann willkürlich, beispielsweise durch Wärmezufuhr oder durch Anlegen einer geeigneten Spannung, gelöscht werden.To store information, so-called blue writing tubes were developed, in which a Medium is changed in its light permeability by the action of an electron beam. The storage of the information is indefinitely long with the blue lettering tubes and can be arbitrary, for example, by supplying heat or by applying a suitable voltage will.

Um die Nachteile der oben angeführten Speicheranordnungen zu vermeiden, wird gemäß der Erfindung die in einem durch Elektronenstrahlen in seiner Lichtdurchlässigkeit veränderten Medium gespeicherte Information durch einen Lichtstrahl abgetastet und durch fotoelektrische Mittel wird der im Takt der Information in seiner Helligkeit modulierte Lichtstrahl wieder in elektrische Signale umgewandelt.In order to avoid the disadvantages of the above-mentioned memory arrangements, according to the invention stored in a medium that has changed its transparency through electron beams Information is scanned by a beam of light and by photoelectric means that is in time with the Information in its brightness modulated light beam converted back into electrical signals.

Dieses hat folgende Vorteile:This has the following advantages:

1. Die Umwandlung der zu speichernden Information in ein »Speicherbild« erfolgt direkt, d. h. ohne zusätzliche Entwicklung oder chemische Behandlung. 1. The information to be saved is converted into a "memory image" directly, i. H. without additional development or chemical treatment.

2. Das gespeicherte Bild läßt sich unbegrenzt aufrechterhalten und kann willkürlich gelöscht werden. Dabei kann die Löschung plötzlich oder langsam erfolgen.2. The saved image can be kept indefinitely and can be deleted arbitrarily. The deletion can be sudden or slow.

3. Gegenüber den Ladungsspeicherröhren ist die Abtastung der gespeicherten Information durch einen auf einem Leuchtschirm erzeugten Lichtpunkt sehr einfach und macht die Anordnung un-Verfahren zur Übertragung
elektrischer Informationen3. Compared to the charge storage tubes, the scanning of the stored information by a point of light generated on a luminescent screen is very simple and makes the arrangement un-method for transmission
electrical information

Anmelder:Applicant:

Standard Elektrik LorenzStandard electrical system Lorenz

Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Zuffenhausen,
Hellmuth-Hirth-Str. 42Corporation,
Stuttgart-Zuffenhausen,
Hellmuth-Hirth-Str. 42

Dipl.-Phys. Dr. Jürgen Rottgardt, Stuttgart,Dipl.-Phys. Dr. Jürgen Rottgardt, Stuttgart,

Dipl.-Ing. Wolf gang Berthold, Stuttgart-Weil im Dorf,Dipl.-Ing. Wolfgang Berthold, Stuttgart-Weil in the village,

und Gerhard Heller, Ludwigsburg,and Gerhard Heller, Ludwigsburg,

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

abhängig von besonders schwierig zu erzeugenden hohen Vakua.depending on particularly difficult to generate high vacuums.

4. Gegenüber den Ladungsspeicheranordnungen ist mit dem Abtastvorgang keine wesentliche Löschung des Speicherbildes verbunden, so daß die Abtastung sehr oft wiederholt werden kann. Als besonders vorteilhaft ist es, die speichernde Schicht und die Anordnung zur Erzeugung des abtastenden Lichtstrahls in einem Rohr zu vereinigen. 4. Compared to the charge storage arrangements, there is no significant erasure with the scanning process of the memory image so that the scan can be repeated very often. as It is particularly advantageous to use the storing layer and the arrangement for generating the scanning Combine light beam in a tube.

An Hand der Ausführungsbeispiele der Zeichnungen, in denen alle nicht unbedingt zum Verständnis der Erfindung nötigen Teile weggelassen sind, sei im folgenden die Erfindung näher erläutert:Using the exemplary embodiments in the drawings, all of which are not necessarily for understanding The parts necessary for the invention are omitted, the invention is explained in more detail below:

In der Fig. 1 ist mit 1 eine Blauschriftröhre wiedergegeben, auf deren Schicht 2, beispielsweise aus KC 1 bestehend, durch den Elektronenstrahl eines nicht wiedergegebenen Strahlerzeugungssystem die Information aufgezeichnet wird. Die Löschung dieser Information kann durch Wärmezufuhr, beispielsweise durch Anstrahlung mit einer geeigneten Lichtquelle oder durch Aufheizen des Trägers der Schicht durch direkten Stromdurchgang oder durch geeignete Spannungsanlegung willkürlich gelöscht werden. Gegenüber der Schicht 2 der Röhre 1 ist die Röhre 5 mit ihrem Leuchtschirm 6 angeordnet. Die in üblicher Weise durch den Elektronenstrahl des nicht wiedergegebenen Strahlerzeugungssystems erregten Lichtpunkte des Schirmes 6 werden mittels der Optik 4 so über die Schicht 2 gelenkt, daß sie diese abtasten. Die infolge der verschiedenen Lichtdurchlässigkeit der Blauschriftschicht, welche der Speicherinformation entspricht, modulierten Lichtsignale werden von derIn FIG. 1, 1 shows a tube of blue writing, on the layer 2 of which, for example, made of KC 1 consisting of the information through the electron beam of a non-reproduced beam generating system is recorded. The deletion of this information can be done by supplying heat, for example by exposure to a suitable light source or by heating the substrate of the layer can be deleted arbitrarily by direct current passage or by suitable voltage application. Opposite to The tube 5 with its luminescent screen 6 is arranged on the layer 2 of the tube 1. The in usual Way, points of light excited by the electron beam of the beam generating system not shown of the screen 6 are guided over the layer 2 by means of the optics 4 in such a way that they scan it. the due to the different light transmittance of the blue writing layer, which of the storage information corresponds, modulated light signals are from the

«09 599/4&0«09 599/4 & 0

3 43 4

Fotozelle 3 in elektrische Signale umgewandelt. Zur diesem Ausführungsbeispiel, wie Fig. 5 näher zeigt, Herstellung der Leuchtstoffschicht 6 in der Abtast- beide, nämlich sowohl die Speicherschicht als auch die röhre 5 werden zweckmäßigerweise Leuchtstoffe mit Leuchtstoffschicht, auf einer Seite übereinander ankurzer Abklingzeit, wie z. B. Zinkoxyd, verwendet. geordnet. Zwischen dem Träger 8 und der Speicher-Es ist vorteilhaft, das optische Absorptionsvermögen 5 schicht ist, wie aus Fig. 5 hervorgeht, wieder die der Speicherschicht dem Emissionsmaximum der Löschschicht 13 vorgesehen. Auf der dem Strahl-Leuchtstoffschicht anzupassen. Zwecks Verstärkung erzeugungssystem abgewandten Seite ist wieder eine der elektrischen Signale der Fotozelle kann diese mit Fotokathode 14 bzw. eine Fotozelle 15 vorgesehen, einem Sekundärverstärker ausgerüstet sein. welche die Lichtsignale in elektrische Signale um-In den Fig. 2 bis 7 sind vorteilhafte Anordnungen io setzt. Das Aufbringen der Speicherschicht 12 sowohl zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens wie auch der Leuchtstoffschicht 11 kann zweckmäßiwiedergegeben, bei welchen die speichernde und die gerweise im Vakuum durch die Verdampfer 16 und 17 lichtgebende Schicht in einem Rohr vereint sind. erfolgen. Durch die verschiedene Eindringtiefe des Bei der Anordnung gemäß Fig. 2 ist in dem Rohr 7 durch das Strahlerzeugungssystem 18 erzeugten Elekder Träger 8 angeordnet, auf dessen einer Seite die 15 tronenstrahls bei verschiedenen Spannungen ist es Leuchtstoffschicht 11 und auf der anderen Seite die möglich, entweder die Blauschriftschicht 12 im we-Blauschriftschicht 12 wiedergegeben ist. Eine ge- sentlichen zu verfärben oder nur die Leuchtstoffnauere Ausführung des Trägers 8 mit den beiden schicht 11 zur Lichtemission anzuregen. Der Infor-Schichten ist in Fig. 3 wiedergegeben. Der Träger 8, mationsinhalt wird also bei hohen Spannungen auf aus dünner Glimmer- oder Glasfolie bestehend, ist mit 20 der Speicherschicht gespeichert und die abtastenden einer Löschschicht 13 versehen, z. B. einer Zinkoxyd- Lichtsignale durch den Elektronenstrahl bei niederer oder einer durch Aufdampfen erzeugten durchsichtigen Spannung erzeugt, die dann entsprechend der Durch-Metallschicht. Auf dieser Löschschicht ist die Spei- lässigkeit der Speicherschicht moduliert auf die Fotocherschicht 12 aufgetragen, beispielsweise aus Kalium- kathode auftreffen.Photo cell 3 converted into electrical signals. For this embodiment, as Fig. 5 shows in more detail, Production of the phosphor layer 6 in the scanning both, namely both the storage layer and the Tube 5 are expediently phosphors with a fluorescent layer, shorter on one side on top of each other Cooldown, such as B. zinc oxide is used. orderly. Between the carrier 8 and the storage ES is advantageous, the optical absorbance 5 is layer, as can be seen from Fig. 5, again the of the storage layer the emission maximum of the erase layer 13 is provided. On the the beam phosphor layer adapt. In order to gain system facing away from the side is again a the electrical signals of the photocell, this can be provided with a photocathode 14 or a photocell 15, be equipped with a secondary amplifier. which converts the light signals into electrical signals to-In FIGS. 2 to 7 are advantageous arrangements io sets. The application of the storage layer 12 both to carry out the described method as well as the phosphor layer 11 can expediently reproduced in which the storing and the gerweise in vacuum through the evaporator 16 and 17 light-emitting layer are combined in a tube. take place. Due to the different depths of penetration of the In the arrangement according to FIG. 2, there is an electrode generated in the tube 7 by the beam generating system 18 Carrier 8 arranged, on one side of which it is the 15 electron beam at different voltages Luminous layer 11 and on the other hand the possible, either the blue writing layer 12 in the blue writing layer 12 is reproduced. A substantial discoloration or just the fluorescent substance Execution of the carrier 8 with the two layers 11 to stimulate light emission. The infor layers is shown in FIG. 3. The carrier 8, mation content is so at high voltages consisting of thin mica or glass film, is stored with 20 of the storage layer and the scanning an erasing layer 13 provided, e.g. B. a zinc oxide light signals through the electron beam at lower or a transparent voltage generated by vapor deposition, which then corresponds to the through-metal layer. On this erasure layer, the storage layer's storage capacity is modulated onto the photochromic layer 12 applied, for example, hit from a potassium cathode.

chlorid oder Kaliumbromid. Auf der gegenüberliegen- 25 Ein etwas abgeändertes Ausführungsbeispiel der den Seite des Trägers 8 ist die Leuchtstoffschicht 11, Anordnung gemäß Fig. 4 ist in Fig. 6 wiedergegeben, beispielsweise aus rasch abklingendem ZnO, ange- Bei diesem Ausführungsbeispiel ist in dem Rohr 7 ordnet. Diese kann durch Aufdampfen nach Montage gegenüber dem Strahlerzeugungssystem 18 ein Trades Trägers in dem Rohr, oder vor der Montage des ger 8 angeordnet, der wiederum mit einer Speicher-Trägers außerhalb des Rohres nach in der Kathoden- 30 schicht 12 versehen ist, auf welcher die Leuchtstoffstrahlröhrentechnik üblichen Verfahren, wie z. B. schicht 11 angeordnet ist. Auf der dem Strahlerzeu-Perlen oder Sedimentieren, angebracht werden. Die gungssystem 18 abgewandten Seite 8 ist eine Foto-Löschschicht 13 kann von außerhalb des Rohres durch kathode 14 angeordnet. Das Aufdampfen sowohl der direkten Stromdurchgang erwärmt werden und führt Speicherschicht 12 als auch der Leuchtstoffschicht 11 dadurch zu der oben als Beispiel angeführten Löschung 35 kann wiederum mittels der Aufdampfer 16 und 17 im der Information durch Wärmebehandlung. Der Trä- Vakuum erfolgen. Eine detaillierte Ausgestaltung des ger 8 der Fig. 3 wird in der Röhre 7 der Fig. 2 derart Trägers 8 mit den verschiedenen Schichten ist in angeordnet, daß die Leuchtstoffschicht dem Strahl- Fig. 7 wiedergegeben. Der aus Glas, Glimmer oder ähnerzeugungssystem gegenüberliegt, welches den Ab- lichem durchsichtigem Material bestehende Träger 8 taststrahl zur Erzeugung der Lichtpunkte liefert 40 ist auf der einen Seite mit der Fotokathode 14 und auf (»Lesestrahl«). In einem seitlichen Ansatz ist gegen- der anderen Seite mit der Löschschicht 13 versehen, über der Blauschriftschicht 12 ein weiteres Strahl- Auf der Löschschicht 13 befindet sich die Speichererzeugungssystem 9 angeordnet (»Schreibstrahl«), schicht 12, welche die Leuchtstoffschicht 11 trägt,
mit welchem die Speicherung der Information auf der Es ist selbstverständlich, daß bei allen Ausführungs-Blauschriftschicht erfolgt. Gegenüber der Blauschrift- 45 beispielen, bei welchen die die Lichtimpulse in elekschicht 12 ist eine Fotokathode 14 angeordnet, die das trische Impulse umwandelnde Fotokathode innerhalb auf sie auffallende Licht des Leuchtstoffes nach sei- des Rohres angeordnet ist, eine geeignete Elektrode nem Durchgang durch die Blauschriftschicht in elek- zur Abnahme der Fotoströme vorgesehen ist. Diese trische Signale verwandelt. An Stelle der innerhalb Elektrode wurde bei den Ausführungsbeispielen der des Rohres angebrachten Fotokathode 14 kann auch 50 Einfachheit halber ausgelassen.chloride or potassium bromide. On the opposite side of the carrier 8 is the phosphor layer 11, the arrangement according to FIG. 4 is shown in FIG. 6, for example made of rapidly decaying ZnO. This can be arranged by vapor deposition after assembly opposite the beam generation system 18 a trades carrier in the tube, or before the assembly of the ger 8, which in turn is provided with a storage carrier outside the tube in the cathode 30 layer 12 on which the Fluorescent tube technology usual methods, such as. B. layer 11 is arranged. On the emitter beads or sediments are attached. The side 8 facing away from the transmission system 18 is a photo-erasing layer 13 which can be arranged from outside the tube through the cathode 14. The vapor deposition both of the direct passage of current are heated and leads to the storage layer 12 as well as the phosphor layer 11 thereby to the erasure 35 cited above as an example. The trä vacuum take place. A detailed embodiment of the ger 8 of FIG. 3 is arranged in the tube 7 of FIG. The opposite, made of glass, mica or similar generating system, which supplies the carrier 8 consisting of transparent material 40 for generating the light points 40 is on one side with the photocathode 14 and on (“reading beam”). In a lateral approach, on the opposite side, the erasing layer 13 is provided, over the blue writing layer 12 there is another beam.
with which the storage of the information on the It goes without saying that in all execution blue writing takes place. In contrast to the examples of blue writing, in which the light pulses are arranged in the electrical layer 12, a photocathode 14 is arranged, the photocathode which converts the tric impulses is arranged within the light of the fluorescent material incident on it, a suitable electrode passing through the blue writing layer in elec- is provided for the acceptance of the photocurrents. This transforms tric signals. Instead of the inside electrode, in the exemplary embodiments, the photocathode 14 attached to the tube can also be omitted for the sake of simplicity.

eine Fotozelle 15 außerhalb des Rohres zur Umwand- Bei den Ausführungsbeispielen, bei welchen die lung der Lichtsignale in elektrische Signale verwendet Leuchtstoffschicht auf die Speicherschicht aufwerden. Sowohl die Fotokathode 14 als auch die Foto- gebracht worden ist, kann die Aufbringung zelle 15 kann mit einem Sekundärverstärker ausge- der beiden Schichten 11 und 12 auf den Träger 8 rüstet sein. Die Blauschriftschicht 12 wird zweck- 55 auch vor dem Einbau des Trägers 8 in das Rohr mäßigerweise durch Verdampfung von Alkalihalo- erfolgen. In diesem Falle würde man zur Zeit geniden aufgebracht. Der das Schreibstrahlsystem auf den mit der Löschschicht 13 versehenen Träger 8 enthaltende Ansatz des Rohres 7 kann selbstverständ- die aus Alkalihalogeniden bestehende Speicherschicht lieh auch in derselben Achse wie das Lesestrahlsystem in einer besonderen Vakuumapparatur aufdampfen. 10 liegen. In diesem Falle würde die Fotokathode 14 60 Nachdem der nunmehr mit der Speicherschicht 12 oder die Fotozelle 15 an einem geeigneten Ort, bei- versehene Träger 8 aus der Vakuumapparatur herspielsweise an den Wänden oder in der Umgebung ausgenommen worden ist, kann die Leuchtstoff schicht des Ansatzes angeordnet sein. 11 auf den Träger 8 bzw. auf die Speicherschicht 12, Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 wird zum z. B. durch Perlen oder Sprühen, aufgebracht werden. Schreiben und Lesen nur ein Strahlerzeugungssystem 65 Man kann jedoch auch in der gleichen Vakuumappa-18 verwendet. Beim Schreiben wird zweckmäßiger- ratur, in welcher die Speicherschicht 12 auf den mit weiseeinegroßeElektronengeschwindigkeit verwendet, der Löschschicht 13 versehenen Träger 8 aufgedampft während der Lesestrahl mit geringerer Geschwindig- wird, den Leuchtstoff 11 auf den Träger 8 bzw. die keit auskommt. Die bei dem gegenüber dem Strahl- Speicherschicht 12 aufdampfen. Als vorteilhafte erzeugungssystem angeordneten Träger 8 sind bei 70 Leuchtstoffe für die Verdampfung haben sich zur Zeita photocell 15 outside the tube for converting In the embodiments in which the The conversion of the light signals into electrical signals uses a phosphor layer to be deposited on the storage layer. Both the photocathode 14 and the photo has been brought, the application Cell 15 can be separated from the two layers 11 and 12 onto carrier 8 with a secondary amplifier be ready. The blue writing layer 12 is also expedient before the carrier 8 is installed in the tube moderately done by evaporation of alkali halo-. In that case one would currently geniden angry. The write beam system onto the carrier 8 provided with the erasing layer 13 The approach of the tube 7 containing it can of course contain the storage layer consisting of alkali halides also borrowed in a special vacuum apparatus in the same axis as the reading beam system. 10 lie. In this case, the photocathode 14 60 After the now with the storage layer 12 or the photocell 15 at a suitable location, the two supports 8 provided from the vacuum apparatus, for example has been excluded on the walls or in the area, the phosphor layer can be arranged of the approach. 11 on the carrier 8 or on the storage layer 12, In the embodiment of FIG. B. by beading or spraying. Writing and reading only one beam generating system 65 One can, however, also in the same vacuum apparatus 18 used. When writing, the temperature in which the storage layer 12 is placed on the with wise using a high electron velocity, the carrier 8 provided with the erasing layer 13 is vapor-deposited while the reading beam is at a lower speed, the phosphor 11 on the carrier 8 or the speed comes from. The vapor deposition in the opposite of the beam storage layer 12. As beneficial Carrier 8 arranged in the production system are at 70 phosphors for evaporation have been used at the time

erwiesen: Zinkoxyd sowie Zinkfluoridmangan und ähnliche Leuchtstoffe auf der Metall-Halogenid-Basis.proven: zinc oxide as well as zinc fluoride manganese and similar phosphors on the metal halide basis.

Claims

Patent claims:

1. A method for transmitting electrical information, characterized in that the in a medium that has changed its light permeability through electron beams Information is scanned by a beam of light and that by photoelectric means of the im The light beam modulated the brightness of the information into electrical signals is converted.

2. Arrangement for performing the method according to claim 1, characterized in that the scanning light source is mapped onto the storing medium by means of optics.

3. Arrangement for performing the method according to claim 1, characterized in that the storing medium and the light source are arranged in a tube.

4. Arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that a storage medium Alkali halide layer is used.

5. Arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that the stored information The scanning light source is a phosphor layer scanned by a cathode ray.

6. Arrangement according to claim 3, 4 or 5, characterized in that the storing and the light-emitting layer are attached to the two sides of a transparent support.

7. Arrangement according to claim 3, 4 or 5, characterized in that the storing and the light-emitting layer applied one above the other on a transparent or other carrier are.

8. Arrangement according to claim 6 or 7, characterized in that the scanning by two separate Cathode rays takes place.

9. Arrangement according to claim 7, characterized in that the scanning of the two layers is carried out by an electron beam of various speeds.

10. Arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that the conversion of the modulated Light intensity in electrical signals through an external or internal tube attached Photocell or photocathode takes place.

11. The arrangement according to claim 10, characterized in that the photocathode in the tube with the storing and light-emitting layer is attached to the same transparent support.

12. The arrangement according to claim 4, characterized in that a deletion of the stored Information takes place in a manner known per se by supplying heat or applying voltage.

13. Arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that the application of the storing and / or the light-emitting layer by evaporation of the corresponding substances in the Tube takes place.

14. Arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that the optical absorption maximum of the storage layer corresponds to the emission maximum of the light-bound layer.

15. Arrangement according to claim 6, 7 or 11, characterized in that as a carrier of the layers a particularly thin, transparent film, e.g. mica or glass film, is used.

16. The arrangement according to claim 5, characterized in that a special light-emitting layer rapidly decaying phosphorus, e.g. B. ZnO is used.

Considered publications:
German Patent No. 865,461;
British Patent No. 675 608.

1 sheet of drawings