DE1080592B - Verfahren und Einrichtung zur Fernuebertragung von Bewegungsvorgaengen in einer ebenen Flaeche - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Fernübertragung von beliebigen Informationen erfordert je nach der Art der vorliegenden Information und des gewählten Übertragungssystems verschieden große Frequenzbandbreiten. Es besteht das Bestreben, für bestimmte Informationen die kleinstmögliche Bandbreite zur Übertragung durch geeignete Übertragungssysterne zu verwenden. Bekanntlich erfordert die Übertragung eines bewegten Bildes eine sehr große Bandbreite, die sich über einige MHz erstreckt. Zur Übertragung einer Schreibbewegung oder, allgemein gesprochen, eines Bewegungsvorganges in gleicher Weise wird eine sehr große Bandbreite benötigt. Es ist jedoch andererseits bekannt, daß der reine Informationsinhalt bei derartigen Übertragungen sehr gering ist, während der größte Teil der benötigten Bandbreite zur Übertragung von unnötigen Informationen (Redundanzen) verbraucht wird. Aus der Informationstheorie läßt sich ableiten, daß die Bandbreite um so geringer wird, je geringer die bei der Übertragung anfallenden Redundanzen gehalten werden können. Bei der Übertragung beispielsweise eines Schriftzuges besteht die Information lediglich in der Lage des Schriftzuges in bezug auf ein beliebiges Koordinatensystem, während der übrige, vom Schriftzug nicht bedeckte Teil des Schriftträgers weiß bleibt und daher keinen Beitrag zur Information liefert. Es genügt daher vollständig, wenn die Lage der einzelnen Punkte, die den Schriftzug bilden, übertragen wird.

Die Erfindung betrifft nun ein derartiges Verfahren und eine Vorrichtung, welche eine schmalbandige Übertragung bzw. Speicherung von Bewegungsvorgängen in einer ebenen Fläche ermöglicht. Zu diesem Zwecke ist es bereits bekannt, die Schreibbewegung gleichzeitig auf zwei Sonden zu übertragen, welche zwei getrennte Potentialfelder abtasten, und die von den Sonden abgegriffenen Spannungen, die den jeweiligen Koordinaten eines Schreibstiftes entsprechen, den Ablenkmitteln einer Speicherröhre zuzuführen, wodurch auf dem Schirm dieser Röhre ein Abbild des Schreibvorganges erzeugt wird. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß die beiden Sonden mechanisch starr miteinander verbunden sein müssen und dadurch der Schreib Vorgang in seiner Freizügigkeit stark eingeengt ist. Andererseits ist die Abtastung eines Potentialfeldes schwierig und sehr störanfällig.

Es sind bereits Anordnungen zur Übertragung von Schreibbewegungen nach dem telautografischen Prinzip bekannt, bei welchen eine Schreibfläche aus Widerstandsmaterial mit paarweise an je zwei gegenüberliegenden Rändern angelegten Wechselspannungen vorgesehen sind und jeder von einem Schreibstift abgetastete Punkt der Schreibfläche entsprechend den Verfahren und Einrichtung

zur Fernübertragung

von Bewegungsvorgängen

in einer ebenen Fläche

Anmelder:

Max Grundig,
Fürth (Bay.), Kurgartenstr. 37

Dipl.-Phys. Walter Mayer, Fürth (Bay.),
ist als Erfinder genannt worden

beiden ihm zugeordneten Koordinatenwerten durch ein Paar von Spannungswerten dargestellt ist. Bei dieser bekannten Einrichtung wird zur Linearisierung des Verlaufs der Äquipotentiallinien auch in den Randzonen der Schreibfläche eine große Zahl von Spannungszuführungspunkten in regelmäßigen Abständen voneinander längs jeder Randlmie der Wider-Standsfläche angeordnet und mit dem zugehörigen Pol der Spannungsquelle über im Sinne einer Linearisierung des Koordinatenverlaufs abgestufte Zusatzwiderstände verbunden. Bei dieser Anordnung besteht die Schreibfläche aus einer Drahtgaze und der Sendestift aus einem Graphitgriffel. Beim Schreibvorgang erfolgt ein Abrieb der Gaze und der Platte, so daß eine stete Reinigung der Schreibfläche nötig ist. Auch der Aufwand zur Linearisierung der Äquipoteritiallinien mit Hilfe vieler abgestufter Widerstände ist relativ groß.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile der bekannten Vorrichtungen und ermöglicht eine schmalbandige telautografische Fernübertragung der Lage eines Punktes bzw. einer zeitlichen Folge der auf-

*5 einanderfolgenden Lagen eines beweglichen Punktes in einer Schreibfläche dadurch, daß zwei parallel zur Schreibfläche im Abstand voneinander angeordnete und sich kreuzende Koordinatenvielfachfelder in Form von elastischen Rasterplatten verwendet werden mit blanken Koordinatenleitungen oder Rasterstreifen, die einzeln verteilt an eine sich an mindestens jeweils einer Querkante oder Randkoordinate ihres Koordinatenvielf achf eldes erstreckende und vorzugsweise streifenförmige Widerstandsbahn angeschlossen sind,

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und daß durch den Schreibdruck eines Sendestiftes Schreibstrahls während seiner Bewegung vom Ruhedie sich unter dem jeweiligen Druckpunkt kreuzenden punkt zum wiederzugebenden Punkt, bzw. umgekehrt, Rasterstreifen in mechanisch-elektrischen Kontakt abgeleitet. Aus der Art der Erzeugung der Signalgebracht werden mit einem über den Sendestift oder spannungen ergibt sich nämlich, daß die von den über eine leitende Zwischenschicht angeschlossenen 5 Spannungsquellen an die Widerstandsbahnen gelief erte Pol einer Konstantstromquelle, deren anderer Pol je- Spannung ein Maximum aufweist, solange kein weils an einem Ende der Widerstandsbahnen an- Strom fließt und daher der Innenwiderstand der geschlossen ist, und daß ferner die so gewonnenen Spannungsquelle nicht wirksam wird. Sobald durch Signalspannungen in an sich bekannter Weise ge- mechanisch-elektrische Berührung der Rasterplatten gebenenfalls verstärkt und/oder umgeformt weiter- io ein Stromfluß entsteht, sinkt die Spannung sehr stark geleitet und zur Anzeige und/oder Speicherung der ab. Dieser zeitlich sehr rasch verlaufende und in Koordinatenwerte verwendet werden. seiner Größe erhebliche Spannungssprung wird zur

Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, Ableitung des Steuersignals ausgenutzt. Die Ab-

daß bei der Übertragung einer derartigen Bewegung leitung kann in an sich bekannter Weise mit Hilfe

nur sehr niedrige Frequenzen auftreten, die im 15 von Differenzierschaltungen od. dgl. geschehen. Um

wesentlichen durch die Geschwindigkeit des Be- einen Informationsverlust bei kurzzeitigen Unter-

wegungsvorganges bestimmt sind. brechungen des Bewegungsvorganges zu verhindern,

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver- ist es zweckmäßig, eine geeignete Zeitkonstante im

fahrens können die genannten Konstantstromquellen Steuerstromkreis zur Unterdrückung des Schreib-

sowohl Gleichspannungs- als auch Wechselspannungs- 20 Strahls vorzusehen. Dabei muß die Zeitkonstante

quellen sein. Im Falle der Verwendung von Wechsel- kleiner sein als die normalerweise auftretenden

spannungen sind Quellen mit konstantem Strom, z. B. Schreibpausen.

Pentodenstufen od. dgl., vorzusehen. Besonders vor- Eine besonders einfache und vorteilhafte Wieder-

teilhaft ist die Verwendung von Gleichstromquellen, gäbe der Lage des Punktes wird gemäß einer Weiter-

da dann der Aufwand an Wechselspannungsgenera- 25 bildung der Erfindung dadurch erzielt, daß auf der

toren entfällt. Außerdem entfallen im weiteren Ver- Wiedergabeseite zwei Streifenrasterplatten verwendet

lauf Filter- und Diskritninatorschaltungen. werden, bei welchen die Streifenraster nach Maßgabe

Da die Übertragung von Gleichspannungen oder der Signalspannungen mechanisch oder elektrisch gelangsamen Spannungsänderungen über größere Ent- schaltet werden, so daß an einer der Druckstelle auf fernungen schwierig wird, werden nach einer wei- 30 der Sendeseite entsprechenden Stelle ein elektrisches teren Ausbildung der Erfindung durch die gewonnenen oder magnetisches Feld od. dgl. entsteht.
Signalspannungen zwei vorzugsweise im Nieder- Es ist bereits bekannt, durch Anlegen von Feldern frequenzgebiet liegende Trägerfrequenzen moduliert. an geeignete Leuchtstoffe Leuchterscheinungen hervor-

Die Modulationsfrequenzen hängen dabei von der zurufen. Diese Tatsache macht sich die Erfindung zuSchnelligkeit des Schreibvorganges ab. Die höchste 35 nutze, indem in Abhängigkeit von den Signalspannun-Modulationsfrequenz dürfte daher in der Praxis bei gen ein Feld erzeugt wird und an derartige Leuchteinigen wenigen Hertz liegen. Somit bleibt die stoffe angelegt wird, so daß der dem Druckpunkt auf Signalbandbreite außerordentlich gering. Nach einem der Sendeseite entsprechende Punkt wiedergabeseitig weiteren Merkmal der Erfindung wird die Übertra- aufleuchtet. Zu diesem Zweck können an sich gung gegenüber Fremdstörungen und Pegelschwankun- 40 bekannte Luminiszenzplatten, Leuchtkondensatoren gen dadurch unempfindlich gehalten, daß die Träger od. dgl. verwendet werden. Dabei sind die Leuchtmit den Signalspannungen frequenzmoduliert werden. stoffe derart auszuwählen, daß sie eine bestimmte Die im Niederfrequenzbereich liegenden Träger- Nachleuchtdauer nicht unterschreiten, so daß ein zufrequenzen lassen sich auf einfache Weise, z. B. über sammenhängender leuchtender Schriftzug über eine vorhandene Telefonleitungen, übertragen. Die Wieder- 45 bestimmte, zur Ablesung ausreichende Zeit erhalten gäbe des Schreibvorganges erfolgt durch Ablenkung bleibt. Um eine aufbewahrungsfähige Kopie der überdes Kathodenstrahls einer Bildwiedergaberöhre, deren tragenen Schrift zu erhalten, kann man auch vorteil-Ablenkmitteln die beiden Signalspannungen zugeführt haft mit Hilfe des erzeugten Feldes elektrochemische werden. Es ist vorteilhaft, eine Speicherröhre mit lang Wirkungen z. B. auf einem elektrochemischen Papier nachleuchtendem bzw. in der Nachleuchtdauer Steuer- 50 hervorrufen. Durch die elektrochemische Wirkung barem Schirm zu verwenden. Durch geeignete Ver- wird dieses Papier an den entsprechenden Stellen verstärkung und entsprechende Verteilungsschaltungen färbt, und der so fixierte BewegungsVorgang bleibt ist es ohne weiteres möglich, die Wiedergabe und/oder dauernd erhalten.

Speicherung gleichzeitig bzw. beliebig nacheinander Es ist ohne weiteres möglich, auf der Wiedergabeauf mehreren örtlich getrennten Wiedergabe- und/oder 55 seite die unter der Bezeichnung »Xerographie« be-Speichereinrichtungen wahlweise durchzuführen. kannte Reproduktionstechnik anzuwenden. Dabei

Bei der Wiedergabe können Schwierigkeiten da- wird bekanntlich eine elektrostatisch aufgeladene durch entstehen, daß bei einer unterbrochenen Schreib- Platte z. B. durch Belichtung oder Bestrahlung entbewegung der Schreibstrahl jeweils vom Absetzpunkt sprechend der wiederzugebenden Vorlage stellenweise in seinen Ruhepunkt wieder zurückkehrt und beim 60 entladen. Die schließlich entstandene Ladungsvertei-Aufsetzen des Sendestiftes, d. h. beim Wiederbeginn lung kann durch Bestreuung des Trägers mit gedes Schreibvorganges, von seinem Ruhepunkt zum eigneten Pulvern nach entsprechender Behandlung, entsprechenden Einsatzpunkt gebracht wird. Da im vorzugsweise Erwärmung, fixiert werden.
Normalfall die Bahn des Schreibstrahls auf dem Bei der Wiedergabe von Kurvenzügen, die auf der Wiedergabeschirm angezeigt wird, kann dies zur Un- 65 Sendeseite beispielsweise durch einen Kurvenschreiber Verständlichkeit der wiedergegebenen Information aufgezeichnet werden, ist es in manchen Fällen zweckführen. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung mäßig, eine Koordinatentransformation durchzufühwird daher auf der Wiedergabeseite aus dem Span- ren. Diese Koordinatentransformation läßt sich nach nungssprung beim Auf- bzw. Absetzen des Sende- einer Weiterbildung der Erfindung in einfacher Weise Stiftes eine Steuerspannung zur Unterdrückung des 70 dadurch bewirken, daß auf der Sendeseite und der

Wiedergabeseite verschiedenartigeKoOrdinatensysteme bei den Rasterplatten verwendet werden. In manchen Fällen kann die Zwischenschaltung elektronischer Transformationsstufen vorteilhaft sein. Derartige elektronische Transformationsstufen sind aus der Technik der elektronischen Rechenmaschinen an sich bekannt. Es ist auch möglich, die Koordinatentransformation durchzuführen, wenn auf der Wiedergabeseite eine Kathodenstrahlröhre benutzt wird. Dazu ist es nur nötig, den Ablenkmechanismus der Kathodenstrahlröhre geeignet zu wählen und auf der Sendeseite Rasterplatten mit dem gewählten Koordinatensystem entsprechenden Rastern anzubringen. Beispielsweise können die sendeseitigen Rasterplatten aas sich kreuzenden parallelen Linien, entsprechend einem Cartesischem Koordinatensystem, bestehen, während die Bildwiedergaberöhre mit Ablenkmitteln versehen ist, welche eine Führung des Schreibstrahls nach einem Polarkoordinatensystem gestatten.

Da es sich bei den modulierten Trägerfrequenzen um relativ niedrige Frequenzen handelt, ist es ohne weiteres möglich, sie mit den bekannten magnetischen, optischen oder elektro-optischen Speicherverfahren zur wiederholbaren Wiedergabe zu speichern. Die Speicherung kann dabei magnetisch auf einem Magnetogrammträger, optisch auf einem Film od. dgl. erfolgen.

Der Schreibvorgang auf der Sendeseite erfolgt durch die Bewegung eines Sendestiftes. Dabei kann dieser von Hand geführt sein. Es ist aber auch ohne weiteres möglich, ihn mit einem Schreibwerk zu verbinden, welches in Abhängigkeit von aufzuzeichnenden Meßwerten eine mechanische bzw. elektromechanische Steuerung der Bewegung des Sendestiftes bewirkt.

Um auch sendeseitig eine Kopie des übertragenen Bewegungsvorganges oder Schriftzuges zu erhalten, ist es zweckmäßig, über die obere Rasterplatte einen Aufzeichnungsträger, z. B. Papier, zu legen, auf welchem die zu übertragende Information geschrieben wird. Je nach Art der verwendeten Rasterplatten kann dieser Aufzeichnungsträger aus Isoliermaterial bestehen.

Der Aufbau der sendeseitigen Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt zweckmäßig derart, daß zwei Rasterplatten übereinander angeordnet sind, deren Rasterstreifen aus elektrisch gut leitfähigem Material bestehen. Die Rasterstreifen jeder Platte sind dabei in Form der Koordinatenlinien eines zweidimensionalen Koordinatensystems angeordnet. Beispielsweise bestehen für So ein Cartesisches Koordinatensystem die Rasterlinien aus zueinander parallelen Linien, wobei die Rasterplatten gekreuzt angeordnet sind, so daß deren Rasterlinien zueinander senkrecht stehen. Bei einem Polarkoordinatensystem bestehen die Rasterlinien der einen Platte aus konzentrischen Kreisen und die Rasterlinien der anderen Platte aus radialen Streifen. Die Raster streif en einer Rasterplatte sind mit mindestens einer vorzugsweise streifenartigen Bahn aus elektrisch schlecht leitendem Material (Widerstandsmaterial) verbunden. Im Falle der Ausbildung der Rasterplatten nach dem Cartesischen Koordinatensystem enden die zueinander parallelen Rasterstreifen einseitig oder beidseitig in den Widerstandsbahnen. Bei einer Ausbildung nach dem Polarkoordinatensystem befindet sich die Widerstandsbahn bei der Rasterplatte mit den konzentrischen Kreisen an einem Radius, während die Kreise an der entsprechenden Stelle aufgeschnitten sind. Es ist auch in diesem Falle möglich, zwei Widerstandsbahnen zu verwenden. Die radialen Rasterstreifen der zugehörigen Rasterplatte enden in einer kreisförmig angeordneten Widerstandsbahn.

Die beiden übereinander angeordneten Rasterplatten werden durch einen aus einem Isolierstoff bestehenden Rahmen in einem gewissen Abstand gehalten, welcher eine mechanisch-elektrische Berührung im Ruhezustand verhindert. Beim Aufsetzen des Sendestiftes wird zufolge ihrer Elastizität die obere Rasterplatte durchgebogen, und die Rasterstreifen der beiden Rasterplatten werden in Kontakt gebracht. Nach Wegfall des Druckes durch den Sendestift kehrt die obere Rasterplatte in ihre Ruhelage zurück, so daß der Kontakt beendet ist.

Es ist auch möglich, zwischen den beiden Rasterplatten eine leitende Zwischenschicht anzuordnen, die im Ruhezustand keine der Rasterplatten berührt. Dadurch sind die beiden Rasterplatten im Ruhezustand ebenfalls ohne Kontakt. Bei Aufsetzen des Sendestiftes erfolgt über die leitende Zwischenschicht wieder ein punktförmiger Kontakt zwischen den beiden Rasterplatten. Die Vorteile dieser Ausführungsform liegen darin, daß die Rasterpiatten nur einseitig mit Rasterstreifen versehen zu sein brauchen und daß der Sendestift selbst keinerlei elektrische Verbindungen mit der sendeseitigen Schaltung zu haben braucht. In diesem Falle ist es, wie vorher beschrieben, möglich, auf der Oberseite beispielsweise ein Papier aufzulegen und darauf die zu übertragende Nachricht zu schreiben.

An die Widerstandsbahnen werden von hoehohmigen Stromquellen Spannungen angelegt. Dabei ist der Innenwiderstand der Stromquellen so groß zu wählen, daß unabhängig vom Einsatzpunkt des Sendestiftes der Strom durch die Widerstandsbahn und die Rasterstreifen konstant bleibt. Die leitende Zwischenschicht bzw. der Sendestift sind an ein festes Potential, vorzugsweise an Massepotential, gelegt, wodurch bei Aufsetzen des Sendestiftes die Stromkreise durch die beiden Rasterplatten geschlossen werden und am Ende der Widerstandsbahnen die Signalspannungen abgenommen werden können.

Die beiden Rasterplatten werden vorteilhaft aus dünnem, elastischem, isolierendem Material, vorzugsweise aus Kunststoff, hergestellt. Dabei können die aus der Technik der gedruckten Schaltungen bekannten flexiblen Isolierstoffe oder z. B. Gummimembranen verwendet werden. Die Form der Rasterplatten ist an sich unkritisch. Vorzugsweise werden die Rasterplatten rechteckig ausgebildet. Es ist ohne weiteres möglich, sie auch kreisförmig oder anders gestaltet auszubilden.

Um eine möglichst kontinuierliche Wiedergabe des Schreibvorganges sicherzustellen, ist es notwendig, die Rasterstreifen möglichst eng nebeneinander anzuordnen. Im Falle der nur parallelen Rasterstreifen ist eine Mindestanzahl von 50 Linien pro Zentimeter zweckmäßig. Derartige Raster lassen sich mit Hilfe der Technik der gedruckten Schaltungen bekanntlich ohne Schwierigkeiten herstellen. Die Herstellung kann dabei auf verschiedene Arten erfolgen, beispielsweise fotomechanisch, durch Ätzung, Druck od. dgl. Je nach der Ausbildung der beiden Rasterplatten bzw. je nach ihrer Anordnung durch Zwischenschaltung eines isolierenden Rahmens oder einer leitenden Zwischenschicht können die Rasterstreifen einseitig oder beidseitig aufgebracht sein. Eine andere Möglichkeit der Erzeugung der Rasterstreifen besteht darin, daß aus einer auf einem isolierenden Träger aufgebrachten leitenden Schicht die Raster streif en nach Art der

werden die Signale gegebenenfalls über einen Demodulator 5 einem oder mehreren Wiedergabegeräten 6 und/oder Speichergeräten 7 zugeführt..

Fig. 2 zeigt schematisch das Prinzip zur Erzeugung der Signalspannungen. Die Rasterstreifen S₁ bis 8₁₃ der einen Rasterplatte enden in einer aus schlecht leitendem Material bestehenden Widerstandsbahn 9. Die Rasterstreifen 1O₁ bis 1O₁₉ der zugehörigen zweiten Rasterplatte enden in einer Widerstandsbahn 11.

Herstellung optischer Gitter durch Gravur erzeugt werden.

Je nach den mechanischen bzw. elastischen Eigenschaften der Rasterplatten ist es in manchen Fällen nötig, am Rand der Platten eine freie Zone vorzusehen, in welcher eine Kontaktgabe nicht mehr möglich ist.

Bei der Einrichtung auf der Sendeseite ist die untere Rasterplatte auf einer vorzugsweise isolierenden
ebenen und unelastischen Grundplatte angeordnet. Es io Die beiden Widerstandsbahnen sind mit hochohmigen ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung Stromquellen 12 bzw. 13 verbunden. Am Ende der zweckmäßig, die Plattenanordnung zu einer kompakten beiden Widerstandsbahnen werden die Signalspan-Baueinheit auszubilden, wobei durch geeignete Schutz- nungen über Anschlüsse 14 bzw. 15 abgenommen und lackierung ein Schutz der Rasterstreifen und ein zu den weiteren Stufen weitergeleitet. Ein Sendestift Schutz der Widerstandsschicht gegenüber atmo- 15 16 ist über eine flexible Leitung 17 mit einem festen sphärischen und klimatischen Einflüssen durch luft- Potential, im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 mit dichten Abschluß erzielt werden kann. dem Minuspol der Stromquellen, verbunden. Durch

Die bei einer bestimmten Ausführungsform zwi- den Druck des Sendestiftes 16, der in Fig. 2 am Kreuschen den beiden Rasterplatten angeordnete leitfähige zungspunkt der Rasterstreifen 1O₁₀ und 8₉ erfolgt, Zwischenschicht kann entweder aus einer dünnen 20 werden die Rasterplatten in mechanisch-elektrischen elastischen Metallfolie bestehen, sie kann aber auch Kontakt gebracht. Von der Stromquelle 12 fließt dann aus zwei auf einer isolierenden Trägerschicht an- über den entsprechenden Teil der Widerstandsbahn 9 gebrachten Metallfolien gebildet sein. und den Rasterstreifen 8₉ über die Leitung 17 ein

Um sicherzustellen, daß der jeweilige Schreib- Strom. Am wirksamen Teil der Widerstandsbahn 9 Vorgang tatsächlich lückenlos übertragen wird, ist es 25 fällt eine Signalspannung ab, welche über den Anzweckmäßig, auf der Sendeseite Anzeigemittel vor- Schluß 14 abgenommen werden kann. Gleichzeitig zusehen, welche den jeweiligen Betriebszustand anzeigen. Dadurch wird verhindert, daß beispielsweise
durch zu geringen Auflagedruck des Sendestiftes

stellenweise keine Kontakte zwischen den Raster- 30 16 und die Leitung 17 geschlossen. Auch am wirkplatten entstehen und daher auf der Wiedergabeseite
der Schriftzug unterbrochen erscheint.

Die von den Widerstandsbahnen abgenommenen Signalspannungen werden, wie oben erläutert, über

Verstärker verstärkt und in an sich beliebig aus- 35 streifen ist die Signalamplitude verschieden und ergebildeten Modulationseinrichtungen zur Modulation, gibt ein Maß für den Ort des Druckpunktes des vorzugsweise Frequenzmodulation, der Trägerfrequen- Sendestiftes 16.

zen weiter ausgewertet. Es ist zweckmäßig, die In Fig. 3 ist schematisch der Aufbau der sende-

Rasterplattenanordnung derart auszuführen, daß sie seitigen Einrichtung dargestellt. Auf einer isolierenmit der Verstärker- bzw. Modulator- oder Wieder- 40 den, ebenen und nicht elastischen Grundplatte 18 ist gabeeinrichtung durch Steckstifte verbunden werden die untere Rasterplatte 19 aufgebracht. Auf der

wird ein zweiter Stromkreis von der Stromquelle 13 über den entsprechenden Teil der Widerstandsbahn 11 und den Rasterstreifen 1O₁₀ sowie über den Sendestift

samen Teil der Widerstandsbahn 11 fällt eine Signalspannung ab, welche über den Anschluß 15 abgenommen werden kann. Je nach Länge der Widerstandsbahn bis zur Mündung der entsprechenden Raster

kann. Dadurch ist es möglich, im schnellen Wechsel, beispielsweise zum Übergang von einem Koordinatensystem auf ein anderes, die Rasterplatten auszutauschen.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 in Form eines Blockschaltbildes die zur

Rasterplatte 19 befindet sich eine Abstandshalterung 20. Diese kann aus einer in Fig. 3 dargestellten rahmenförmigen Isolierschicht bestehen. Sie kann auch eine leitende Zwischenschicht 22 halten. Über dieser Abstandshalterung befindet sich die obere Rasterplatte 21. Von den Widerstandsbahnen 9 bzw. 11 führen Leitungen zu den Stromquellen 12 und 13 bzw. zu den nachfolgenden Stufen über die Anschlüsse

Durchführung des Verfahrens notwendigen Schritte

bzw. Einrichtungen; 50 14 und 15.

Fig. 2 zeigt schematisch das Prinzip der Erzeugung Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch eine Ausführungs-

der Signalspannungen;

Fig. 3 zeigt schematisch die Anordnung der einzelnen Rasterplatten;

form nach Fig. 3 unter Verwendung eines isolierenden Rahmens als Abstandshalterung. Mit 8_έ und 8^ sowie 10_έ sind beliebige Rasterstreifen der beiden Raster-

Fig. 4 stellt einen Schnitt durch die Anordnung 55 platten im Schnitt dargestellt. Die einzelnen Rasternach Fig. 3 dar; dabei ist für Fig. 4 vorausgesetzt, platten sind zur Verdeutlichung unmaßstäblich dardaß die beiden Rasterplatten durch einen isolierenden · gestellt, insbesondere ist ihre Dicke stark vergrößert Rahmen getrennt sind; wiedergegeben. Ebenso ist die Dichte-der Raster-

Fig. 5 zeigt ebenfalls einen Schnitt der angegebenen streifen kleiner gewählt, d. h., deren gegenseitige AbAnordnung, bei der jedoch die Rasterplatten durch 60 stände sind vergrößert gezeichnet,
eine leitfähige Platte getrennt sind; Eine ähnliche Ausbildung zeigt Fig. 5. Der Unter

schied zu Fig. 4 besteht darin, daß die Abstandshalterung 20 eine leitende Zwischenschicht 22 hält, welche in Form und Größe den Rasterplatten 19 bzw. 21 entspricht. Die Zwischenschicht 22 kann dabei aus einer leitenden Platte bzw. einer auf beiden Seiten mit einer leitenden Fläche versehenen Isolierstoffplatte od. dgl. bestehen. Zwischen den Rasterplatten in Fig. 4 befindet sich im Ruhezustand ein Zwischenraum 23.

Fig. 6 zeigt als Beispiel die Ausführung der Rasterstreifen nach Art eines Polarkoordinatensystems;

Fig. 7 a, 7 b und 7 c dienen zur Erläuterung der Strahlenunterdrückung auf der Wiedergabeseite.

In Fig. 1 ist die aus den Rasterplatten bestehende geberseitige Einrichtung gemäß der Erfindung mit 1 bezeichnet. Die gewonnenen Signalspannungen werden über eine Verstärkerstufe 2 einer Modulatorstufe 3

(bzw. einem Sender 3) zugeführt. Vom Empfänger 4 70 Fig. 5 zeigt hingegen den Zustand der Rasterplatten

beim Aufsetzen des Sendestiftes 16. An 4er Druckstelle 24 ist der Rasterstreifen der Rasterplatte 21 über die Zwischenschicht 22 mit dem Rasterstreifen der Rasterplatte 19 leitend verbunden. Dadurch werden in der oben beschriebenen Art die verschiedenen Signalspannungen erzeugt.

Fig. 6 zeigt perspektivisch zwei Rasterplatten, auf welchen die Rasterstreifen eines Polarkoordinatensystems aufgebracht sind· Gleiche Teile aus den einzelnen Figuren sind mit gleichen Bezugsziffern versehen, mit dem Unterschied, daß die Rasterstreifen 10 aus konzentrischen Kreisen bestehen, welche an der Stelle. 25 unterbrochen sind und an eine hier radial angeordnete Widerstandsbahn 11 angeschlossen sind. Die Rasterstreifen auf der Rasterplatte 19 sind hingegen radial ausgebildet und enden in der kreisförmigen Widerstandsbahn 9.

Fig. 7 a, 7 b und 7 c dienen zur Erläuterung der Schwierigkeiten, die bei einem unterbrochenen Schreibvorgang auftreten können. Fig. 7 a stellt die sendeseitige Aufzeichnung dar. Dabei ist das zn übertragende Wort bereits fertig geschrieben. Zwischen den einzelnen Buchstaben 26, 27, 28, 29 und 30 befinden sich Zwischenräume, d. h. Orte, bei welchen der Sendestift keinen Kontakt zwischen den Rasterplatten bewirkt hat.

Fig. 7 b zeigt nebeneinander die aufeinanderfolgenden Lagen des Schreibstrahls. Von seinem Ruhepunkt 31 bewegt sich der Schreibstrahl zunächst entlang dem Buchstaben 26, um wieder zum Ruhepunkt 31 zurückzukehren. Dieser Vorgang, nämlich die Auswanderung des Schreibstrahls von seinem Ruhepunkt 31 bis zum Einsatzpunkt des entsprechenden Buchstabens und vom Absetzpunkt des jeweiligen Buchstabens zu seinem Ruhepunkt 31, wiederholt sich für jeden der übrigen Buchstaben, Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß bei Verwendung eines Leuchtschirmes mit lang nachleuchtendem Schirmbild der Schriftzug auch in dem dargestellten einfachen Fall schwer erkennbar wird. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird daher, wie in Fig. 7 c dargestellt ist, der Schreibstrahl während der Auslenkung von seinem Ruhepunkt 31 bis zu dem Einsatzpunkt 32 und vom Absetzpunkt 33 bis zum R:uhepunkt31 dunkel getastet. Dieser für den Buchstaben »S« erläuterte Vorgang wiederholt sich gleichartig für jeden der anderen Buchstaben. Dadurch werden auf der Wiedergabeseite nun die tatsächlichen Schreibbewegungen des Sendestiftes 16 wiedergegeben.

Das Verfahren gemäß der Erfindung zur Fern- 5" übertragung von Schriftzügen, Bewegungsvorgängen od. dgl. ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Anwendungsbeispiele bzw. Ausführungsbeispiele beschränkt. So ist es ohne weiteres möglich, fachmännische Abänderungen in den Einzelheiten durchzuführen, ohne den Rahmen der Erfindung zu. verlassen. Bei gewissen Anwendungsgebieten kann es z. B. wünschenswert sein, den Kurvenverlauf eines einen Meßwert schreibenden Meßwertgebers dann besonders zur Anzeige zn bringen, wenn dieser Meßwert -⁶° bestimmte vorgegebene Werte überschreitet.. Es wer- den also durch ,geeignete Schaltungen Diskrirainatoren gebildet, welche bestimmten Koordinaten des ,Schreibstiftes entsprechen, welche bei Überschreitung vorgegebener Werte Signalanlagen, Regel- bzw. Steuer- % vorrichtungen od. dgl. oetätigen.

So ist es beispielsweise möglich, die Diskriminatoren derart zn schalten und einzustellen, daß entsprechend Fig. 2 bei Überschreiten des -Sendesitiftes der durch die Rasterstreifen 1O₄ bis ID₁₆ und 8₄bis 8₁₂ je gegebenen Fläche zusätzliche Maßnahmen ausgelöst werden. Diese zusätzlichen Maßnahmen können in der Abgabe eines Warnsignals bestehen bzw. in der Auslösung eines Steuervorganges, beispielsweise Abschaltung einer Maschine oder Unterbrechung eines Verfahrens od. dgl. Diese verschiedenen ausgelösten Maßnahmen können miteinander kombiniert werden. In diesen Fällen ist es zweckmäßig, gleichzeitig neben der Wiedergabe der Bewegung des Sendestiftes und der Auslösung der Warn- bzw. Steuersignale eine Speicherung des Schreibvorganges durchzuführen, um nachträglich die Ursachen bzw. den Verlauf des interessierenden Ereignisses verfolgen zu können. Somit ist das Verfahren gemäß der Erfindung nicht nur zur Übertragung von Informationen, sondern auch z. B. für Rechen-, Steuer- und Regel vorgänge besonders geeignet

Claims (38)

Patent ANSPBüCHE:

1. Verfahren zur telautografischen Fernübertragung der Lage eines Punktes oder einer zeitlichen Folge der aufeinanderfolgenden Lagen eines bewegten Punktes in einer Schreibfläche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei parallel zur Schreibfläche in Abstand voneinander angeordnete und sich kreuzende Koordinatenvielfachfelder in Form von elastischen Rasterplatten (19, 21) verwendet werden mit blanken Koordinatenleitungen oder Rasterstreifen, die einzeln verteilt an eine sich an mindestens jeweils einer Querkante oder Randkoordinate ihres Koordinatenvielfachfeldes erstrekkende und vorzugsweise streifenförmige Widerstandsbahn (9, 11) angeschlossen sind, und daß durch den Schreibdruck eines Sendestiftes (16) die sich unter dem jeweiligen Druckpunkt kreuzenden Rasterstreifen (S₉, 1O₁₀) in mechanischelektrischen Kontakt gebracht werden mit einem über -den Sendestift (16) oder über eine leitende Zwischenschicht (22) angeschlossenen Pol einer Konstantstromquelle (12,13), deren anderer Pol jeweils an einem Ende der Widerstandsbahnen angeschlossen ist, und daß ferner die so gewonnenen Signalspannungen in an sich bekannter Weise gegebenenfalls verstärkt und/oder umgeformt weitergeleitet -und zur Anzeige und/oder Speicherung der Koordinatenwerte verwendet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die gewonnenen Signalspannungen zwei vorzugsweise im Niederfrequenzgebiet liegende Trägerfrequenzen moduliert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger mit den Signalspannungen frequenzmoduliert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Wiedergabe der aufeinanderfolgenden Lagen des Punktes eine Bildwiedergaberöhre, vorzugsweise eine Speicherröhre, mit lang nachleuchtendem bzw. in der Nachl.euchtdauer steuerbarem Leuchtschirm dient.

5.. Verfahren nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiedergabe und/oder Speicherung gleichzeitig bzw. beliebig nacheinander auf mehreren Wiedergabe- und/oder Speicher-ei-nrichtungen wahlweise erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 1 und -einem oder mehreren der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet daß auf -der Wiedergabeseifce aus dem

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Spannungssprung beim Auf- und Absetzen des Sendestiftes eine Steuerspannung zum Unterdrücken des Schreibstrahls während seiner Bewegung von der Ruhelage zum wiederzugebenden Ort, bzw. umgekehrt, abgeleitet wird und daß durch eine geeignete Zeitkonstante der Schreibstrahl bis zum Auf- bzw. vom Absetzpunkt an unterdrückt ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante kleiner ist als die normalerweise auftretenden Schreibpausen.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Wiedergabe der Lage des Punktes zwei Streifenrasterplatten dienen, bei welchen die Streifenraster nach Maßgabe der Signalspannungen mechanisch oder elektrisch geschaltet werden, so daß an einer der Druckstelle auf der Sendeseite entsprechenden Stelle ein elektrisches oder magnetisches T?eld entsteht.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das in Abhängigkeit von den Signalspannungen erzeugte Feld punktförmige Leuchterscheinungen bewirkt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Leuchterscheinungen Lumineszenzplatten bzw. Leuchtkondensatoren dienen.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß für die Lumineszenzplatten bzw. Leuchtkondensatoren Leuchtstoffe mit ausreichender Nachleuchtdauer verwendet werden.

12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß durch das erzeugte Feld elektrochemische Wirkungen z. B. auf einem elektrochemischen Papier hervorgerufen werden.

13. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß durch das erzeugte Feld ein elektrostatische Speicherung und Wiedergabe ermöglichendes Material ge- bzw. entladen wird.

14. Verfahren nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Sendeseite und der Wiedergabeseite verschiedenartige Koordinatensysteme verwendet werden, so daß mit der Fernübertragung der Lage gegebenenfalls unter Zwischenschaltung elektronischer Transformationsstufen gleichzeitig eine Koordinatentransformation stattfindet.

15. Verfahren nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalspannungen z. B. optisch, elektrooptisch oder magnetisch zur wiederholbaren Wiedergabe gespeichert werden.

16. Verfahren nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Sendestift von Hand geführt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Sendestift in Abhängigkeit von aufzuzeichnenden Meßwerten oder Daten z. B. mechanisch oder elektromechanisch geführt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnung auf einem über die obere Rasterplatte gelegten Aufzeichnungsträger vorgenommen wird und daß dieser Aufzeichnungsträger als Speicher für die übertragenen Informationen dient.

19. Verfahren nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalspannungen Diskriminatoren zugeführt werden, welche bei Überschreiten beliebig vorgebbarer Grenzwerte z. B. Signalanlagen, Regel- bzw. Steuervorrichtungen betätigen.

20. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Rasterplatten übereinander angeordnet sind, deren Rasterstreifen aus elektrisch gut leitfähigem Material bestehen, daß die Rasterstreifen jeder Platte in Form der Koordinatenlinien eines zweidimensionalen Koordinatensystems angeordnet sind, daß die Rasterstreifen einer Rasterplatte mit mindestens einer vorzugsweise streifenartigen Bahn aus elektrisch schlecht leitendem Material (Widerstandsmaterial) enden, daß die beiden Platten durch einen isolierenden Rahmen bzw. durch eine leitende Zwischenschicht (22), die im Ruhezustand keine der Rasterplatten berührt, im Ruhezustand voneinander getrennt sind, daß ein Sendestift zur Durchführung des Bewegungsvorganges vorgesehen ist, durch dessen Druck jeweils eine punktförmige Berührung zwischen den beiden Rasterplatten stattfindet, ferner gekennzeichnet durch derartige Potentiale an den Widerstandsbahnen bzw. an der Zwischenschicht oder an dem Sendestift, daß bei Berührung der beiden Rasterplatten Signalspannungen abhängig am Ort der Berührung entstehen, daß Mittel zur Verstärkung dieser Signalspannungen vorgesehen sind sowie Mittel, um mit Hilfe der Signalspannungen vorzugsweise zwei Träger zu modulieren, und daß weitere Mittel vorgesehen sind, um durch die Signalspannungen bzw. die modulierten Träger oder gegebenenfalls die Demodulationsprodukte eine Wiedergabe und/oder Speicherung der Bewegungsvorgänge zu bewirken.

21. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasterplatten aus dünnem elastischem, isolierendem Material, vorzugsweise aus Kunststoff, bestehen und vorzugsweise rechteckig ausgebildet sind.

22. Einrichtung nach Anspruch 20 bzw. 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasterstreifen möglichst eng nebeneinander liegen, vorzugsweise 50 Linien pro Zentimeter.

23. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasterstreifen nach Art der gedruckten Schaltungen fotografisch, fotomechanisch, durch Ätzung od. dgl. auf die Isolierstoffplatte ein- oder beidseitig aufgebracht sind.

24. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasterstreifen aus einer auf einem isolierenden Träger aufgebrachten leitenden Schicht durch Gravur hergestellt sind.

25. Einrichtung nach Anspruch 20 und einem oder mehreren der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasterplatten durch eine an ihrem Rand angeordnete isolierende Abstandshalterung (20) voneinander getrennt sind und daß die Rasterstreifen vorzugsweise unter Freilassung einer Randzone aufgebracht sind.

26. Einrichtung nach Anspruch 20 und einem oder mehreren der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Rasterplatte (19) auf einer vorzugsweise isolierenden, ebenen und nicht elastischen Grundplatte (18) angeordnet ist und daß zwischen den beiden Rasterplatten (19 und 21) eine leitfähige Zwischenschicht (22) derart ange-

bracht ist, daß im Ruhezustand zwischen den Rasterplatten keine mechanisch-elektrische Berührung stattfindet.

27. Einrichtung nach Anspruch 20 und einem oder mehreren der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Sendestift mit Hilfe einer flexiblen Leitung (17) an ein festes Potential, vorzugsweise an Massepotential, angeschlossen ist.

28. Einrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Sendestift isoliert ist und daß die leitfähige Zwischenschicht (22) an festes Potential angeschlossen ist.

29. Einrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die leitfähige Zwischenschicht aus einer dünnen elastischen Metallfolie besteht bzw. aus zwei auf einer isolierenden Trägerschicht angebrachten Metallfolien.

30. Einrichtung nach Anspruch 20 und einem oder mehreren der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Sendeseite Anzeigemittel vorgesehen sind, welche den jeweiligen Betriebszustand anzeigen.

31. Einrichtung nach Anspruch 20 und einem oder mehreren der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Raster streif en jeder Rasterplatte mit einer derartig hochohmigen Stromquelle verbunden sind, daß unabhängig vom Aufsetzort des Sendestiftes der Strom durch die Widerstandsbahn konstant bleibt.

32. Einrichtung nach Anspruch 20 und einem oder mehreren der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalspannungen an je einem Ende der Widerstandsbahnen abgenommen und einer Verstärkereinrichtung und/oder einem Modulator bzw. Wiedergabegerät zugeführt werden.

33. Einrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Rasterplatte auf ihren beiden Seiten mit demselben Rastersystem versehen ist und daß die einzelnen einander entsprechenden Rasterstreifen der beiden Seiten jeweils miteinander verbunden sind.

34. Einrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasterplatten jeweils nur einseitig mit Rasterstreifen versehen sind und daß die Rasterstreifen der beiden Rasterplatten einander zugekehrt sind.

35. Einrichtung nach Anspruch 20 und einem oder mehreren der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsbahnen durch einen Schutzlack gegen atmosphärische bzw. klimatische Einflüsse geschützt sind.

36. Einrichtung nach Anspruch 20 und einem oder mehreren der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte, die Rasterplatten und die Abstandshalterungen derart miteinander verbunden und an den Außenseiten mit Schutzlack od. dgl. überzogen sind, daß die Widerstandsbahnen und Rasterstreifen luftdicht abgeschlossen sind.

37. Einrichtung nach Anspruch 20 und einem oder mehreren der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendevorrichtung z. B. durch Steckerstifte od. dgl. leicht lösbar bzw. austauschbar mit den Verstärkern bzw. Modulatoren oder mit der Wiedergabeeinrichtung selbst verbunden ist.

38. Einrichtung zur Wiedergabe der mit einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 37 vorgenommenen Aufzeichnungen, gekennzeichnet durch eine Schaltungsanordnung zur Ableitung eines Steuersignals aus der An- bzw. Abstiegsflanke der Signalspannungen zur Unterdrückung des Wirksamwerdens des Schreibstrahls auf dem Wege von dessen Ruhepunkt (31) zum Einsatzpunkt (32) und vom Absetzpunkt (33) zum Ruhepunkt (31).

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 947 887, 947 980;
USA.-Patentschriften Nr. 2 227 083, 2 269 599,
527 835, 2 530 928;

französische Patentschrift Nr. 966 918.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

©009· 507/165 4.60