DE1075143B - Verfahren zur beliebig haltbaren Speicherung elektrischer Nachrichten durch elektrostatische Aufladung und mechanische Bestäubung - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zur beliebig haltbaren Speicherung elektrischer Nachrichten, insbesondere von Bildfolgen, durch elektrostatische Aufladung und mechanische Bestäubung eines isolierenden Trägerbandes, indem das Speicherband eine statische Voraufladung erhält, anschließend auf eine mit gleicher Geschwindigkeit wie das Band weiterbewegte lichtelektrisch empfindliche Widerstandsschicht aufgezogen, sodann in Querzeilenbeschriftung einer Helligkeitsmodulation ausgesetzt wird, die das zu speichernde Signal wiedergibt, das dann unter Aufrechterhaltung des engen elektrischen Kontaktes mit der lichtgesteuerten örtlichen Leitfähigkeitsverteilung mit dieser synchron unter anhaltender dosierter Ableitung der Voraufladung über eine so lange Strecke weiterläuft, daß die erfahrungsgemäß erhebliche Abklingzeit der Leitfähigkeit zur Entladung des Speicherbandes ausgenutzt wird, und daß endlich in bekannter Weise das mit einem Ladungsbild versehene Speicherband bestäubt und das Staubbild fixiert wird, gemäß Patentanmeldung T 14879 VIII a/21 a¹.

Die vorliegende Erfindung geht dabei von der Tatsache aus, daß bei dem Verfahren der Hauptpatentanmeldung die Verschiebung der Querzeile auf dem Trägerband im Rhythmus der Zeilenperiode vor sich geht. Das bedeutet, daß für jeden Bildpunkt eine mögliche Belichtungsdauer bzw. Speicherzeit von maximal der Zeilenperiode zur Verfügung steht. Innerhalb dieser Zeit kann sich das Trägerband um die Breite einer Bildzeile weiterbewegen. Die Breite der Bildzeile resultiert hierbei aus der Ausdehnung des Schreiblichtpunktes in Richtung der Bandbewegung, der Bandgeschwindigkeit und der Speicherdauer der Lichterregung. Um möglichst kleine Bandgeschwindigkeit zu erreichen, ist ein quer zur Zeile möglichst schmaler Schreiblichtpunkt anzustreben.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß die wirksame Belichtung der Flächenelemente der lichtelektrisch empfindlichen Widerstandsschicht auf einen hohen Bruchteil der Zeilendauer bemessen wird.

Die Leuchtdichteverteilung, die der Schreiblichtpunkt längs der Zeile herstellt und die dazu dient, durch Belichtung der Photohalbleiterschicht in dieser eine konforme Leitfähigkeitsverteilung zu erzeugen, kann im Grenzfall bis nahezu voller "Zeilendauer gespeichert werden. Dadurch wird die Lichtwirkung im Verhältnis zu derjenigen, die bei dem üblichen Gebrauch der Kathodenstrahl-Bildröhre im Fernsehen je Bildpunkt nur von der Dauer V₁₀ Mikro-Sekunde ist, auf mehr als das 500fache verlängert. Die Wirkung auf den Photohalbleiter ist entsprechend vervielfacht.

Die Speicherung der Leuchtdichtemodulation kann Verfahren zur beliebig haltbaren

Speicherung elektrischer Nachrichten

durch elektrostatische Aufladung

und mechanische Bestäubung

Zusatz zur Patentanmeldung T 14879 VIII a/21 a¹
(Auslegeschrift 1 068 758)

Anmelder:

Telefunken G.m.b.H.,
Berlin NW87_r Sickingenstr. 71

Dr. Fiitz Schröter, Neu-Ulm/Donau,
ist als Erfinder genannt worden

in bekannter Weise durch Anwendung von sehr lange nachleuchtenden Phosphoren erfolgen. Wirksamer ist die Benutzung von Bildspeicherröhren, in denen ein Strom von Elektronen durch die speicherbare Verteilung von Ladungen auf einer geeigneten Steuerfläche über längere Zeit konstant oder nur wenig abklingend unterhalten werden kann, um so den Leuchtschirm während der gewünschten Dauer mit großer Stärke zu erregen. Es ist jedoch zweckmäßig und bildet einen Teil der Erfindung, die Modulation in der nachstehend beschriebenen Weise vorzunehmen. Für das Verfahren nach der Hauptanmeldung ist es nämlich wichtig, daß Halbtöne eines Bildes durch mehr oder weniger vollständige Bedeckung der dem einzelnen Bildelement zugemessenen Fläche auf dem Trägerband gespeichert werden. Die Gradation durch dosierte Dichte der Bestäubung wiederzugeben, ist erfahrungsgemäß sehr schwierig, weil bereits kleinste Ladungsmengen auf dem Träger genügen, um so viel Staub zu binden, daß damit schon volle Undurchsichtigkeit eintritt. Man ist daher gezwungen, statt bzw. zusätzlich zu einer Dichtemodulation eine Flächenmodulation anzuwenden. Diese läßt sich später durch einen Lichtpunktabtaster genau so gut auswerten, wie die Dichtemodulation, wenn es sich darum handelt, vom Trägerband aus das" amplitudenmodulierte Bildsignal zurückzugewinnen.

Die Abb. a bis c zeigen in schematischer Darstellung ein Ausbildungsbeispiel einer erfindüngsgemäßen Speicherröhre, in der an sich bekannte Prinzipien der Elektronensteuerung in neuartiger Weise verwendet

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werden. Teil a gibt das Schema in Draufsicht senkrecht zur Zeilenebene wieder, Teil b die wesentlichsten Elemente der Anordnung in der Zeilenebene; Teil c veranschaulicht die Flächenmodulation.

Der Sehretbstrahl'2 wird von einem Elektronenstrahlerzeuger 1 geliefert und hat konstante Beschleunigung der Größenordnung 1000 Volt. Er durchläuft an der Austrittsstelle ein elektrostatisches Plattenpaar 8, das ihm eine geringe Ablenkung senkrecht zur Zeilenrichtung erteilen kann, während zugleich die Strahlstromstärke und die Höhe dieser Vertikalablenkung vom aufzuzeichnenden Bildsignal gesteuert werden, wie später näher beschrieben ist. Die Zeilenablenkung erfolgt durch ein nicht gezeichnetes normales Ablenksystem. Das Plattenpaar 8 ist an die Steuerleitung über ein Zeitkonstantenglied 7 angekoppelt. Der nach Stromstärke und Vertikalablenkung gesteuerte Strahl 2 tritt durch eine Spaltblende 3, hinter der ein äußerst feinmaschiges Netz 4 in sehr kleinem Abstand von 3 angeordnet ist. Dieses trägt auf der dem Strahl 2 zugewandten Seite eine Bedampfung mit einem Isolator, beispielsweise Fluorcalcium, Quarz, Magnesiumoxyd od. dgl. Der isolierende Überzug bildet in bekannter Weise den Träger der -steuernden elektrostatischen Aufladung.

Des weiteren sind auf der Seite des Elektronenstrahlerzeugers 2 zusätzlich zwei Strahlerzeuger für langsame Elektronen vorgesehen. Von ihnen liefert 5 einen dauernden, konstanten, diffusen und längs der Zeile homogenen Berieselungsstrom 6 von Elektronen, die auf das Netz 4 nach Durchtritt durch dieBlende3 auf treffen; ihre Geschwindigkeit ist dabei praktisch auf Null abgebremst, im Gegensatz zu den schnellen Elektronen des Strahles 2. Ferner gibt der Elektronenstrahlerzeuger 12 einen eng gebündelten, nicht diffusen Strahl 14 ab, der durch ein Plattenpaar 13 in der Zeilenebene abgelenkt wircT, und zwar mit gleicher Geschwindigkeit und gleichem Rhythmus wie Strahl 2, jedoch diesem um einige Bildpunkte voreilend. Strahl 14 hat etwas größeren Auftreffquerschnitt als 2 und dient dazu, für jede neue Schreibzeile die Isolierschicht des Steuernetzes 4 auf ein definiertes Ausgangspotential (gleich dem gemeinsamen Kathodenpotential von 5 und 12) zu entladen.

Nun hängt der Durchtritt von Elektronen des Bündels 6 durch die Maschen des Netzes 4 örtlich davon ab, ob dessen Isolierschicht vom Strahl 2 durch Sekundäfelektronenemission mehr oder weniger in positiver Richtung vom Ausgangspotential aus aufgeladen wurde. Es findet hier also eine normale Gittersteuerung statt mit dem Ergebnis, daß die Maschen von 4 mit Bezug auf den rechts anschließenden elektronenoptischen Abbildungsraum zu einer virtuellen, ortsabhängig ergiebigen Kathode werden, die langsame Elektronen in bildgetreuer Zeilenverteilung liefert. Mittels der Beschleunigungsanode 9 und der Magnetspule 10 wird dann auf dem Leuchtschirm 11 ein auf die Breite des Trägerbandes verkleinertes Zeilenbild entworfen, dessen Lichtintensität infolge der hohen zwischen 9 und 4 angelegten Beschleunigungsspannung sehr groß gemacht werden kann und dessen Dauer dank der Speicherung der steuernden Aufladung auf der Isolierschicht von 4 praktisch gleich der Zeilendauer, also von der Größenordnung V_{15 000} Sekunde, wird. -

Teil c der Zeichnung erläutert die Flächenmodulation schematisch. Es ist hier ein Stück des Spaltes der Blende 3 dargestellt. Durch den beschriebenen ■vertikalen Hilfshub des Strahles 2 wird der etwa quadratische, im System 1 geformte Strahlquerschnitt mehr oder weniger in die Spaltöffnung hineingelenkt. Es sind vier verschiedene Strahllagen gezeichnet. Bei I liegt der Strahl ganz außerhalb des Spaltes; er wird von der Blende völlig abgefangen, und es erreichen keine Elektronen das hinter 3 stehend zu denkende Netz 4. Zugleich ist die Strahlstromstärke ein Minimum bzw. Null. Auf dem isolierenden Überzug von 4 kann daher keine positive Aufladung vom Grundzustand aus erfolgen, es gehen keine Elektronen des Bündels 6 durch die Maschen von 4 hindurch, der Leuchtschirm 11 bleibt an diesem Punkte verdunkelt (schwarz). Bei II ist der Strahl 2 ein wenig in den Blendenspalt hineingehoben und der Strahlstrom ein wenig geöffnet. Ein entsprechender Flächenbruchteil des Bildelementes auf dem Netz 4 wird von Elektronen des Strahles 2 getroffen und positiver aufgeladen, d. h. durchlässig gemacht. Die elektronendurchlässige Teilfläche wird auf 11 abgebildet und liefert auf dem Trägerband eine Bedeckungsmodulation, indem sie dort die durch Bestäubung undurchsichtig werdende Zone dosiert. Die Wirkung ist die eines dunkleren Grau. Analog liefert III ein helleres Grau, da mehr Elektronen durch 4 hindurch zu 11 gelangen. Schließlich entspricht IV, wie nunmehr ohne weiteres verständlich, dem hellsten Weiß.

Das Mitsteuern der Strahlstromstärke in 1 ist grundsätzlich nicht vonnöten, da, wie gesagt, schon schwächste Beladung des Träderbandes zu völliger Undurchsichtigkeit führt. Trotzdem empfiehlt sich dieses Mitsteuern mit Rücksicht auf die Möglichkeit, Verfahren zu finden, die eine gewisse Dosierung der Transparenz des Trägerbandes in Abhängigkeit von der Ladungsdichte erlauben; es ist dann nämlich neben der Flächenmodulation eine zweite Dosierungsvariable verfügbar, und es können durch geschickte Verbindung beider S teuer funktionen notwendige Korrekturen der resultierenden Modulationskennlinie erzielt werden.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur beliebig haltbaren Speicherung elektrischer Nachrichten, insbesondere von Bildfolgen, durch elektrostatische Aufladung und mechanische Bestäubung eines isolierenden Trägerbandes, indem' das Speicherband eine statische Voraufladung erhält, anschließend auf eine mit gleicher Geschwindigkeit wie das Band weiterbewegte lichtelektrisch empfindliche Widerstandsschicht aufgezogen, sodann in Querzeilenbeschriftung einer Helligkeitsmodulation ausgesetzt wird, die das zu speichernde Signal wiedergibt, das dann unter Aufrechterhaltung des engen elektrischen Kontaktes mit der lichtgesteuerten örtlichen Leitfähigkeitsverteilung mit dieser synchron unter anhaltender dosierter Ableitung der Voraufladung über eine so lange Strecke weiterläuft, daß die erfahrungsgemäß erhebliche Abklingzeit der Leitfähigkeit zur Entladung des Speicherbandes ausgenutzt wird und daß endlich in bekannter Weise das mit einem Ladungsbild versehene Speicherband bestäubt und das Staubbild fixiert wird, gemäß Patentanmeldung T 14879 VIII a/21 a* (deutsche Auslegeschrift 1 068 758), dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Belichtung der Flächenelemente der lichtelektrisch empfindlichen Widerstandsschicht auf einen hohen Bruchteil der Zeilendauer bemessen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausdehnung der Beiich-

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tungsdauer durch Verwendung einer Bildspeicherröhre erfolgt, die die Helligkeitsmodulation einer ganzen Zeile während der Zeilendauer oder eines hohen Bruchteiles derselben mit praktisch konstanter Intensität zu bewahren erlaubt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Helligkeitsverteilung der abgetasteten Bildzeile in der Bildspeicherröhre durch Hilfshub des Schreibstrahles, quer zur Zeilenrichtung und relativ zu einer Spaltblende, in eine Flächenmodulation übergeführt wird, die für jeden Bildpunkt die Größe des zu bestäubenden Anteiles seiner Fläche bestimmt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenmodulation mit einer Dichtemodulation des Strahlstromes der Bildspeicherröhre kombiniert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zeilenablenkung dem Schreibstrahl ein Löschstrahl mit möglichst geringem, konstantem Abstand vorauseilt und daß dieser Löschstrahl einen Ausgangszustand wiederherstellt, der auf dem Leuchtschirm durch Absperren der Elektronendurchlässigkeit des Speicher- und Steuersystems (Netz 4) dem Schwarzwert entspricht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen