DE1080807B

DE1080807B - Magnetisch-optische Informationsspeichereinheit

Info

Publication number: DE1080807B
Application number: DEW23328A
Authority: DE
Inventors: Richard Curry Sherwood; Howell Jackson Williams
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1957-06-12
Filing date: 1958-05-14
Publication date: 1960-04-28
Also published as: NL224830A; CH363374A; BE564644A; FR1208250A; US3059538A; NL127169C; GB843999A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft die Speicherung und die Ablesung von Informationen. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, Informationen ohne Hilfe der menschlichen Hand aufzuzeichnen und zu speichern und irgendeine ausgewählte Einzelheit der auf diese Weise gespeicherten Information ohne Hilfe des menschlichen Auges abzulesen. Eine damit zusammenhängende Aufgabe ist die Speicherung großer Zahlen solcher Informationseinzelheiten in einem kleinen Raum. Eine andere damit zusammenhängende Aufgabe besteht darin, ein tabellarisches »Wörterbuch« von Kode-Übersetzungen auf kleinem Raum zu schaffen.

Auf sehr verschiedenen Gebieten besteht der Bedarf für eine Speicherung und Ablesung dieser Art. Ein Telefonieproblem soll zur Veranschaulichung dienen.

Die stets wachsende Kompliziertheit von Nachrichten-Systemen und Mitteln wie die Telefonnetze bedingt die Durchführung einer großen Anzahl von Operationen, von denen viele als Übersetzungen von einer Codesprache in die andere betrachtet werden können. Diese Operationen werden normalerweise durch Geräteteile ausgeführt, welche durch elektrische Energiewege miteinander verbunden sind. Bei jedem Wechsel der Zahlenbezeichnung eines anrufenden Anschlusses, eines angerufenen Anschlusses, eines Leitungssuchers, eines Registers pd, dgl. muß einer oder mehrere dieser Energiewege geändert oder neu festgelegt werden. Die Verzweigungen der Netze nehmen heute mit solcher Schnelligkeit zu, daß die Durchführung dieser Änderungen der Energiewege eine wesentliche Belastung bedeutet.

Diese Lage hat dazu geführt, daß vorgeschlagen wurde, eine große Anzahl von vorübersetzten Informationseinzelheiten in einem geeigneten Speicher anzusammeln, in dem sie durch geeignete elektrische oder optische Mittel leicht aufgeschrieben und aus dem sie leicht abgelesen werden können. Ein ankommender Anruf kann dann das Ableseelement auf eine besondere Stelle dieses Speichers richten, welche durch die Koordinaten X, Y bezeichnet ist, wobei die Koordinaten für die Telefonnummer des angerufenen Anschlusses kennzeichnend sind, woraufhin das Ableseelement diese vorher aufgezeichnete Information dem Speicher entnehmen kann, wenn sie zur Herstellung des Anschlusses notwendig ist. Wenn eine Bezeichnungsänderung der obenerwähnten Art erforderlich wird, ist es nur notwendig, die ursprünglich gespeicherte Information auszulöschen und sie durch eine neue zu ersetzen. Im allgemeinen ist keine Änderung der Energiewegverbindungen erforderlich.

Bei dieser neuen Lösung der Einrichtungen eines Telefonzentralamtes kann das Speichermittel ein fotografischer Film sein. Eine Information wird in diesem durch Belichtung und Entwicklung »aufgeschrieben«.

Magnetis ch-optis ehe
Informationsspeidiereinheit

Anmelder:

Western Electric Company, Incorporated, New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Fecht, Patentanwalt,
Wiesbaden, Hohenlohestr. 21

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 12. Juni 1957

Richard Curry Sherwood, New Providence, N. J.,
und Howe. 11 Jackson Williams, Chatham, N. J.

(V. St Α.),
sind als Erfinder genannt worden

Die gespeicherte Information wird dann »abgelesen«, indem ein Lichtstrahl durch ihn hindurchgeleitet wird.

Abgesehen von der Zeit, die zur Entwicklung des

fotografischen Films verbraucht wird, besteht ein offensichtlicher Mangel des Films darin, daß die Änderung irgendeiner Einzelheit der aufgezeichneten Information einen ganz neuen Film bedeutet. Es ist unmöglich, einen Teil des Bildes auf einem belichteten fotographischen Film auszulöschen und ihn durch ein neues Teilbild zu ersetzen.

Demgemäß ist es eine spezielle Aufgabe der Erfin-' dung, in einem Informationsspeicher eine alte Informationseinzelheit durch irgendeine neue zu ersetzen, ohne die anderen gespeicherten Einzelheiten irgendwie zu beeinflussen.

Diese und andere Aufgaben werden durch die Speichereinheit gemäß der Erfindung dadurch erfüllt, daß auf einem geeigneten Grund, z. B. einer Glasplatte, ein Film aus einem Material vorgesehen wird, von dem jeder einzelne Flächenteil parallel zur Richtung einer linear polarisierten, auf diesen Teil fallenden Strahlung magnetisierbar ist und die Polarisationsebene der einfallenden Strahlung abhängig von der Polarität des Magnetisierungsvektors in dem einen oder dem anderen Sinne dreht. Ferner muß dieses Material Iichtdurchlässig sein, eine hohe magnetokristallme Anisotropie besitzen, seine Achse leichter Magnetisierfähigkeit senkrecht zur Filmoberfläche stehen haben und eine verhältnismäßig hohe Koerzitivkraft aufweisen. Der Film soll so dünn sein, daß er einen wesentlichen

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Teil eines senkrecht einfallenden Strahls aus linear polarisiertem Licht durchläßt, er soll jedoch so dick sein, daß er eine Drehung der Polarisationsebene um einen Winkel β von wesentlicher Größe erzeugt. Ein Film aus einer Metallverbindung wie Mangan, Wismut, dessen Teilkristalle geeignet orientiert sind und dessen Dicke in der Größenordnung von 1000 Ängströmeinheiten liegt, hat die erforderlichen Eigenschaften. Er läßt etwa 20 % des senkrecht einfallenden Lichtes im sichtbaren Bereich durch und dreht die Polarisationsebene um etwa 5°.

Ein Verfahren zur Herstellung des neuen Films besteht z. B. darin, eine Manganschicht im Vakuum auf einer Glasplatte durch Dampf niederzuschlagen und danach auf die Manganschicht einen ähnlichen Dampfniederschlag aus Wismut aufzubringen. Diesen beiden Niederschlägen folgt eine Wärmebehandlung, in deren \^rerlauf die beiden Metalle innig vermischt werden. Es findet eine Kristallisation der Metallverbindung statt, und die Kristalle wachsen entlang der Oberfläche der Glasplatte nach der Seite.

Als Folge der Kristallstruktur erstreckt sich die Achse der leichten Magnetisierbarkeit jedes solchen Kristalls, in diesem Fall die optische oder »C«-Achse, senkrecht zur Fläche des Kristalls und damit zur Oberfläche der Platte.

Bei der ersten Bildung enthält der Film eine Anzahl von ziemlich großen magnetischen Bereichen, in denen die magnetische Polarität jeweils gleichmäßig ist, jedoch derart, daß die Polarität in benachbarten Bereichen verschieden ist. Die Elementar magnete, aus denen der Film zusammengesetzt ist, können sämtlich ausgerichtet werden, indem der Film einem gleichmäßigen konstanten magnetischen Feld mit einer Stärke von 3000 örsted oder mehr ausgesetzt wird. Wenn der Film in dieser Weise hergestellt und magnetisiert ist, läßt er etwa 20°/o des einfallenden, linear polarisierten Lichtes durch und dreht die Polarisationsebene um einen Winkel β von etwa 5°.

Eine Information kann auf diesen Film aufgeschrieben werden, indem die magnetische Polarität eines oder mehrerer Elementarmagnete oder Kristalle, aus denen der Film besteht, umgekehrt wird. Zu diesem Zweck kann eine magnetische Nadel mit einer scharfen Spitze, an der die Feldstärke im wesentlichen über 3000 örsted liegt, in Berührung mit dem Film gebracht werden. Die Nadel kann ein permanenter Magnet oder aber auch ein Elektromagnet aus einer Vanadium-Eisen-Kobalt-Legierung sein. Diejenigen Teile des Films, die dem hohen Feld der Nadelspitze ausgesetzt wurden, und nur diese Teile werden in der Polarität umgekehrt und bewirken infolgedessen eine Drehung der Polarisationsebene des einfallenden Lichtes in der entgegengesetzten Richtung wie die unbeeinflußten Teile des Films. Wenn der Film dann zwischen einen Polarisator und einen Analysator gebracht wird, wird die Polarisationsebene des aus den beeinflußten Teilen austretenden Lichtes gedreht, und zwar gegenüber der Polarisationsebene des aus den unbeeinflußten Teilen austretenden Lichtes um 2 β oder ungefähr 10°. Wenn der Polarisator und der Analysator so eingerichtet sind, daß das aus den beeinflußten Teilen austretende Licht ausgelöscht wird, übertragen die unbeeinflußten Teile immer noch einen wesentlichen Bruchteil des einfallenden Lichtes. Demnach erscheint die Aufzeichnung als dunkle Marken auf hellem Hintergrund.

Wenn der Analysator um einen Winkel 2 β gedreht wird (in diesem Fall 10° in der entgegengesetzten Richtung), ist die Situation umgekehrt, und die beeinflußten Teile erscheinen als helle Marken auf dunklem Hintergrund. Selbstverständlich erhält man dasselbe Ergebnis, wenn man anstatt des Analysators oder zusätzlich zu diesem den Polarisator dreht. Die magnetische Koerzitivkraft und die kristallinen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Films sind derart, daß die Aufzeichnung die Form extrem feiner Linien oder anderer Marken annimmt. Tatsächlich sind lOOOunterscheidbare Linien je Zentimeter oder 1000000 unterscheidbarer Punkte in einem einzigen Quadratzentimeter möglich.

Wegen der nichtlinearen Beziehung, welche zwischen dem magnetischen Fluß und der Magnetisierungskraft bei dem Material des neuen Films wie bei allen bekannten ferromagnetischen Stoffen gilt, wird er am besten zwischen der Sättigung in einer Richtung und der Sättigung in der anderen Richtung betrieben. Infolgedessen eignet er sich besonders für ein System, bei dem die zu speichernde und abzulesende Information die Form binärer Ziffern oder Bits hat. Ein Beispiel für seine Verwendung in einem solchen System wird eingehender unten beschrieben.

Die Aufzeichnung kann leicht in einfacher Weise gelöscht werden, indem die Schreiboperation mit umgekehrter Polarität der Nadelspitze wiederholt wird. Wenn die ursprüngliche Schreibpolarität der Nadelspitze wiederhergestellt wird, können neue Marken auf dem Film in genau der gleichen Lage angebracht werden, wie sie die ursprünglichen Marken hatten. Infolgedessen kann ^ine in irgendeinem besonderen Teil des Films gespeicherte Information nach Bedarf durch eine neue Information ersetzt werden, ohne die anderen Teile des Films im geringsten zu beeinflussen oder die dort gespeicherte Information zu ändern.

Ein Film von einer Dicke, welche ausreicht, um die Polarisationsebene des durchgelassenen Lichtes um einen wesentlichen Betrag zu drehen, ist nicht unendlich lichtdurchlässig. Tatsächlich gehen etwa 20% des auf einen Mangan-Wismut-Film von 0,1 μ Dicke auffallenden Lichtes durch den Film, wobei ein wesentlicher Teil durch den Film zur Lichtquelle reflektiert und ein anderer kleiner Teil absorbiert wird. Die Polarisationsebene der reflektierten Komponente wird gedreht wie diejenige der durchgelassenen Komponente. Die Drehung der Polarisationsebene der durchgelassenen Komponente findet infolge einer Erscheinung statt, die als Faraday-Effekt bekannt ist, während die Drehung der Polarisationsebene der reflektierten Komponente infolge einer Erscheinung stattfindet, die als Kerr-Effekt bekannt ist. Infolgedessen kann die in der Speichereinheit mit einer magnetischen Nadel eingeschriebene Information sowohl durch reflektiertes Licht als auch durch durchgelassenes Licht abgelesen werden.

Die Erfindung wird an Hand der folgenden ins einzelne gehenden Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und der Zeichnungen voll verständlich werden.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Informationsspeichereinheit gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ist ein Arbeitsschema, welches die Arbeitsgänge eines Verfahrens zeigt, das zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Informationsspeichereinheit benutzt werden kann;

Fig. 3 ist ein schematisch.es Schaltschema, teilweise in Blockform und teilweise perspektivisch, das die Einrichtungen zum Aufschreiben einer Information in die Speichereinheit in einer besonderen Stelle zeigt;

Fig. 4 ist ein schematisches Schaltschema, teilweise in Blockform und teilweise perspektivisch, das die

die magnetischen Elementarpole oder Elektrpnenspins in der gleichen Richtung orientiert sind, während die entsprechenden Pole oder Spins in einem benachbarten Bereich in der entgegengesetzten Richtung orientiert 5 sind. Infolgedessen kann in zwei benachbarten Bereichen der magnetische Vektor in einem Bereich von der Filmoberfläche nach außen und in dem benachbarten Bereich zur Filmoberfläche hin nach innen zeigen.

Für Mangan-Wismutid ist es kennzeichnend, daß es die Polarisationsebene von einfallendem, linear polarisiertem Licht in der einen oder der anderen Richtung dreht, je nach der Richtung des örtlichen magnetischen Vektors. Der Winkel β dieser Drehung hängt selbstädlih bi jd F

Einrichtungen zum Ablesen einer Information aus der Speichereinheit und zum Weiterliefern der Information an einen Verbraucherkreis zeigt.

Es wird nun auf die Zeichnungen eingegangen. Fig. 1 zeigt eine Trägerplatte 11 aus einem durchlässigen, hitzebeständigen Material, wie Glas, das auf einer Fläche einen dünnen Film 12 aus einem lichtdurchlässigen, polarisationsdrehenden Material mit hoher magnetokristalliner Anisotropie trägt, z. B. aus einer Metallverbindung aus Mangan und Wismut, die io auch als Mangan-Wismutid bekannt ist.

Dieser Film kann auf einer durchlässigen, hitzebeständigen Platte angebracht werden, indem das in

Fig. 2 angegebene Verfahren befolgt wird. Durch β

dieses Verfahren, das eingehender unten geschildert 15 verständlich bei jedem Film von seiner Dicke ab.
wird, sind ausgezeichnete Filme hergestellt worden. Wenn auch irgendein einzelner Bereich des auf diese

Nachdem die Platte in geeigneter Weise gereinigt Weise hergestellten Films zur Durchführung der Erist, wird sie in eine Verdampfungskammer gebracht, findung verwendet werden kann, so wird doch vor-■die eine Quelle für Mangandampf enthält. Die zugsweise sichergestellt, daß die gesamte Filmober-Kammer wird dann evakuiert und die Manganquelle er- 20 fläche mit einem gewünschten Flächeninhalt von vornhitzt, so daß Mangan in einer dünnen Schicht von herein die gleiche Vektormagnetisierung zeigt. Um etwa 500 Ängströmeinheiten Dicke über eine Fläche dieses Ergebnis zu gewährleisten, läßt man vorzugsder Platte verdampft oder »versprüht« wird. Dieser weise dem Ausheizprozeß eine Magnetisierung folgen, Prozeß wird dann mit einer Quelle für Wismutdampf wie sie im vierten Kästchen der Fig. 2 angegeben ist. wiederholt. Die Arbeitsgänge werden in dieser Reihen- 25 Da die Koerzitivkraft der Kristalle des Films in der folge vorgenommen, weil der Schmelzpunkt von Wis- Größenordnung von 3000 Örsted liegt, muß das Matnut niedriger ist als derjenige von Mangan. Die gnetisierungsfeld diese Zahl übersteigen. Da jedoch Atome der beiden Komponenten sollen zur Erzielung die Magnetisierung senkrecht zum Film liegt und der bester Ergebnisse auf der Platte so genau wie möglich Film und die Platte zusammen sehr dünn sind, stellt in gleicher Anzahl auftreten; mit anderen Worten, die 30 das Anlegen eines Magnetisierungsfeldes dieser Stärke Komponenten sollen im Verhältnis ihrer Atom- kein ernsthaftes Problem dar. Der Film und die Platte hd i Hidh id d können zusammen zwischen die Pole eines Elektromagnets gebracht werden, welche durch einen sehr schmalen Luftspalt getrennt sind, der gerade aus35 reicht, um die Platte mit ihrem Film aufzunehmen. Das Anlegen dieses Magnetisierungsfeldes an den Film kehrt den Magnetisierungsvektor einiger Bereiche um, während die Vektoren anderer Bereiche ungeändert bleiben. Nach Beendigung dieser Stufe des evakuiert wird. Wenn der Druck in der Vakuum- 4° Verfahrens ist der Film auf seiner Fläche gleichmäßig kammer auf etwa 1,5-10—⁷ mm Hg verringert ist, magnetisiert, wobei die Magnetisierungsvektoren aller werden die Eingangs- und Ausgangsöffnungen der Teile des Films nicht nur in der Größe und in der Kammer abgeschmolzen, um das Vakuum aufrechtzu- Richtung, sondern auch in der Polarität gleich sind, erhalten. Danach wird die Temperatur des gesamten Wenn dann der ausgeheizte und magnetisierte Film Systems auf etwa 300° C erhöht und einige Tage auf 45 zwischen den Analysator und den Polarisator gedieser Temperatur gehalten. Dieser lang andauernde bracht wird, drehen alle seine Teile die Polarisations-Ausheizvorgang ist offenbar für die Bildung der ebene des einfallenden Lichtes um den gleichen Win-Mangan-Wismut-Verbindung in kristalliner Form und kel ß, so daß der Film für jede Orientierung des zusätzlich für das Wachsen der Kristalle mit einer Analysators in bezug auf den Polarisator gleichmäßig Orientierung, welche die besten Ergebnisse liefert, 50 erscheint und der gesamte Film für eine bestimmte verantwortlich. Orientierung gleichmäßig hell aussieht. In dem Film

kann nun eine Information mit einem örtlichen magnetischen Feld aufgezeichnet werden, das z. B-. mit einer magnetischen Nadel, welche nur die Polarität 55 derjenigen Elementarmagnete umkehrt, mit denen sie in sehr enge Berührung gebracht wird, verursacht wird. Die beeinflußten Teile drehen die Polarisationsebene des einfallenden Lichtes um den gleichen Winkel/?, jedoch in entgegengesetzter Richtung. Mit einer fällt mit der hexagonalen (oder »C«) Achse zusammen. 60 Nadel mit einer sehr scharfen Spitze ist es leicht mög-Bei der beschriebenen Herstellung des Films suchen lieh, außerordentlich kleine magnetische Marken auf die Kristalle mit ihren hexagonalen Achsen senkrecht den Film zu schreiben, und zwar, wie oben erwähnt, zur Platte zu wachsen. Somit bewirkt das Kristall- 1000 unterscheidbare Marken auf 1 cm oder 1000 000 wachstum, welches während des Ausheizprozesses unterscheidbare Marken auf einen einzigen Quadratstattfindet, die Herstellung eines Films, bei dem die 65 Zentimeter. Ein Film mit solchen Marken kann in der »C«-Achsen der großen Mehrheit der Kristalle senk- oben beschriebenen Weise abgelesen werden, und zwar recht zur Filmoberfläche liegen. vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, indem der

Auf jeden Fall kann leicht festgestellt werden, daß Analysator so eingestellt wird, daß das durch die beauf diese Weise hergestellte Filme magnetische Be- einflußten Teile des Films durchgelassene Licht ausreiche von wesentlicher Ausdehnung besitzen, in denen 70 gelöscht wird, in welchem Fall der sichtbare Kontrast

Kop

gewichte vorhanden sein. Hierdurch wird der notwendige Grund für die Bildung der Verbindung mit einem minimalen Überschuß einer der beiden Bestandteile über den anderen gelegt.

Die Verdampfungskammer, welche die Platte ent-

hält, die das gemischte Mangan und Wismut trägt, kann nun bei einer Temperatur von etwa 200° C a Stunde ausgeheizt werden, während sie gänzlich

Ohne eine bestimmte Theorie aufzustellen, ist zu vermuten, daß der Grund für die günstigen Eigenschäften des neuen Films folgendermaßen zu erklären ist:

Die Metallverbindung Mangan-Wismutid nimmt ■die gleiche hexagonale Gitterstruktur wie Nickelarsenik an. Ihre magneto-kristalline Anisotropie ist hoch, und die Achse der leichten Magnetisierbarkeit

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zwischen dem Licht, das durch die unbeeinflußten dem ersten Impuls jeder ankommenden Impulsgruppe Teile hindurchgelassen wird, und demjenigen, das entspricht.

durch die beeinflußten Teile hindurchgelassen wird, Die auf irgendeinem Punkt der Filmoberfläche auf-

am größten ist. gezeichnete Information kann durch Anlegen eines von

Die magnetischen Eigenschaften der erfmdungs- S einem Löschgenerator 34 an die Magnetisierungsspule gemäßen Speichereinheit sind derart, daß jeder Teil 24 gelieferten Löschsignals ausgelöscht werden. Zur des Films optimal bei der magnetischen Sättigung in Löschung irgendeiner schwarzen Marke ist nur erforder einen Richtung oder in der entgegengesetzten derlich, an die Wicklung einen Strom anzulegen, der Richtung arbeitet. Dies ergibt eine Informations- die entgegengesetzte Polarität hat wie der Strom, der speicherung ohne Zwischenlichtwerte. Infolgedessen io zum Schreiben der schwarzen Marke in der ersten ist die Einheit besonders zur Speicherung einer Infor- Stelle benutzt wurde, während ein fortgesetztes Anmation in Schwarz weiß form, z. B. in einem binären legen dieses Stromes diejenigen Teile des Films unKode, geeignet. Fig. 3 veranschaulicht eine einfache geändert läßt, auf denen eine Information nicht aufEinrichtung zum Aufzeichnen einer binärkodierten gezeichnet ist. Infolgedessen kann der Löschstrom aus Information an einer gewünschten Stelle der Speicher- 15 einer Folge von Impulsen bestehen oder aber auch ein einheit, welche zur Veranschaulichung durch die bi- Gleichstrom sein.

nären Kodeangaben ihrer X- und F-Koordinaten ge- Fig. 4 zeigt in schematischer Form eine Einrichtung

kennzeichnet ist. Die Glasplatte 11, welche den zum Ablesen der Information, die in die Speicherempfindlichen Film 12 trägt, ist auf einer Vorrichtung einrichtung mit Hilfe der Einrichtung der Fig. 3 oder 21 angebracht, welche so eingerichtet ist, daß sie in 20 anderweitig aufgezeichnet wurde. Hier kann die einer Koordinatenrichtung durch einen Motor 22 an- Speichereinheit, welche aus der Platte 11 besteht, die getrieben werden kann. Eine sehr scharfe Nadel 23 den dünnen Film 12 aus Mangan-Wismutid trägt, aus magnetisierbarem Material, welche eine Erreger- zwischen einem üblichen optischen Polarisator 41 und spule 24 trägt, ist oberhalb der Vorrichtung 21 in nicht einem üblichen optischen Analysator 42 angebracht dargestellten Führungen angeordnet und so eingerich- 35 werden. Der Lichtstrahl, welcher von dem auf dem tet, daß sie durch einen Motor 25 in der anderen Ko- Schirm einer üblichen Kathodenstrahlröhre 43 erordinatenrichtung angetrieben werden kann. Ein an- scheinenden Leuchtfleek ausgeht, wird durch eine Konkommendes binäres Kodesignal (die »vertikale densatorlinse 44 gesammelt, durch den Polarisator 41 Adresse«), welches die F-Koordinate einer besonderen linear polarisiert und auf den Film 12 fokussiert.
Stelle auf dem Film kennzeichnet, kann durch die Ent- 3a Die besondere Stelle des Films, auf die der Lichtschlüsselungseinrichtung 26 in eine analoge Spannung fleck auftrifft, wird durch die Lage des Leuchtflecks umgewandelt werden. Diese Spannung wird durch auf dem Schirm bestimmt und damit durch die horieinen Verstärker 27 in einen Strom umgewandelt, zontalen und vertikalen Adressensignale, die an den welcher den Motor 22 antreibt, bis die Vorrichtung die Eingangsleitungen auftreten. Diese Signale können in richtige Stelle in bezug auf die Nadel erreicht hat. In 35 jeder Hinsicht gleich den Adressensignalen sein, gleicher Weise wird eine horizontale Adresse in bi- welche für das Einstellen der Nadel und der Vorrichnärer Kodeform, welche die X-Koordinate derselben tung bei der Einrichtung der Fig. 3 benutzt wurden. Stelle auf dem Film kennzeichnet, durch die Ent- Die ankommenden binären Kodesignale, welche die Schlüsselungseinrichtung 28 in eine entsprechende Z- und F-Koordinaten (oder die »horizontale« und Spannung umgewandelt. Ein Verstärker 29 wandelt 40 »vertikale« Adresse), kennzeichnen, können in den Entdiese Spannung in einen Strom um, der den Motor 25 Schlüsselungseinrichtungen 45 und 46 in analoge Spanantreibt und damit die Nadel in der waagerechten nungen umgewandelt und über die Verstärker 47 und Richtung mit Bezug auf die Vorrichtung bewegt. Ein 48 an die horizontalen und vertikalen Ablenkelemente Rückkopplungs- oder Servosystem irgendwelcher Art, der Röhre 43 angelegt werden.

das für jeden Motor schematisch durch ein motor- 45 Der Fleck aus linear polarisiertem Licht, der von getriebenes Potentiometer und einen zur Entschlüsse- einer ausgewählten Stelle auf dem Kathodenstrahllungseinrichtung rückgeführten Kreis angedeutet ist, röhrenschirm ausgeht, trifft somit einen bestimmten bewirkt, daß die Drehung der Motoren und die Bewe- Teil des Films, auf dem die jetzt abzulesende Inforgung der Nadel und der Vorrichtung aufhört, wenn mation vorher gespeichert wurde. Der Ableseprozeß die Nadel auf diese Weise in enge Berührung mit dem- so findet infolge der Faraday-Drehung der Polarisationsjenigen Teil des Films gebracht worden ist, welcher ebene statt, welche in denjenigen Teilen des Films in durch die horizontale und die vertikale Adresse be- der einen Richtung vor sich geht, die durch die inazeichnet ist. gnetische Nadel unbeeinflußt sind, und in den beein-

Die in die Speichereinheit zu schreibende Infor- flußten Teilen in der entgegengesetzten Richtung. Der mation kann in Form einer reihenförmigen binären 55 Analysator 42 wird vorzugsweise um einen Winkel β Kodeimpulsgruppe erscheinen. Jeder Impuls dieser in bezug auf den Polarisator gedreht, so daß das durch Kodegruppe wird über einen Verstärker 31 an die Ma- die beeinflußten Teile hindurchgehende Licht gänzlich gnetisierungsspule 24 angelegt, welche die Nadel 23 ausgelöscht wird. Bei Filmen der beschriebenen Art umgibt, um auf diese Weise den Magnetisierungs- hat das durch die unbeeinflußten Teile hindurchvektor desjenigen Teils des Films umzukehren, dem 6a gelassene Licht eine so große Stärke,, daß über eine die Nadel unmittelbar gegenübersteht. Gleichzeitig zwischengeschaltete Linse 56 eine Fotozelle 49 bekann die Nadel zum Abtasten eines kleinen Teils der tätigt wird, die dann über einen Verstärker 51 ein Filmoberfläche unmittelbar in der Nähe des durch die Signal an einen Ausgangskreis liefert.
Adressensignale bezeichneten Punktes veranlaßt Wenn, wie oben beschrieben wurde, der Fleck aus

werden. Diese Abtastbewegung kann durch Anlegen 65 linear polarisiertem Licht erst einmal unter den Eineines von einem Generator 32 gelieferten Hilfsablenk- nuß der horizontalen und vertikalen Adressensignale signals, an den horizontalen Adressenverstärker 29 aus- auf dem InformationsspeicherrHm richtig liegt, kann geführt werden. Die Ablenkspannung dieses Gene- die in diesem Punkt in Kodeform gespeicherte Inforrators kann durch den Ausgangsimpuls eines Trigger- mation abgelesen werden, indem der Fleck über die kreises 33 erzeugt werden, wobei der Ausgangsimpuls 7.O₁ aufgespeicherte Information seitlieh abgelenkt wird.

Zu dem Zweck ist ein Ablenkgenerator 52 vorgesehen, der dem horizontalen Ablenkkreis der Kathodenstrahlröhre zugeordnet ist und durch Schließen eines Handschalters 53 erregt werden kann, wenn der die Vorrichtung Bedienende die Ableseoperation einleiten will. Wenn, wie im Zusammenhang mit Fig. 3 angegeben wurde, sich die gespeicherte Information in der F-Richtung und in der X-Richtung erstreckt, kann die horizontale Ablenkung durch eine vertikale Ablenkung ergänzt werden, deren Frequenz in der in der Fernsehtechnik üblichen Weise zur Frequenz der horizontalen Ablenkung in Beziehung steht. In jedem Fall ergibt die Ablenkung des Lichtfiecks über die gespeicherte Kodeinformation das Anlegen einer Folge von Lichtimpulsen an die Fotozelle. Der Ausgang der Zelle besteht dann aus einer gleichen Folge von Stromimpulsen, und die Gruppe aus solchen Impulsen ergibt die gespeicherte Information, die damit in reihenförmiger Impulskodeform abgelesen ist.

Um zu verhindern, daß schädliche Nebensignale die Fotozelle erreichen, kann die Lichtquelle durch die üblichen Gittervorspannungsverfahren gesperrt werden, wenn nicht abgelesen wird. Zu diesem Zweck ist ein Handschalter 54 vorgesehen.

Sowohl die Sperrung der Kathodenstrahlröhre als auch die Erzeugung der Ablenkspannung kann automatisch durch ein Signal gesteuert werden, das einen Teil des Adresseneingangssignals bildet.

Die Beschränkung des Films auf eine Informationsspeicherung ohne Zwischenlichtwerte ergibt nicht notwendigerweise eine Beschränkung auf die Speicherung von Informationen in Kodeform. So wird eine übliche eigenhändige Unterschrift oder eine Federzeichnung durch zwei Arten von Lichtwerten dargestellt, nämlich schwarz oder weiß, obwohl sie nicht verschlüsselt ist. Die erfindungsgemäße Speichereinheit ist in der Lage, eine Unterschrift oder eine Linienzeichnung aufzunehmen und zu speichern, und zwar in einem sehr feinen Maßstab. Eine horizontale und vertikale Koordinateninformation, die z. B. von den horizontalen und vertikalen Bewegungen eines Fernautographengebers abgeleitet ist, kann bewirken, daß eine magnetische Nadel wie diejenige der Fig. 3 über die Oberfläche der Speichereinheit so bewegt wird, daß der Weg der Nadel in der Geberstation genau wiederholt wird, wobei die aufzeichnende Nadel inzwischen dauernd erregt wird. Das Ergebnis ist eine genaue Kopie im kleinen Maßstab der Unterschrift oder der Zeichnung, die in der Geberstation hergestellt wurde. Es gibt zahlreiche andere Stoffe mit magnetischen Eigenschaften, die lichtdurchlässig sind, wenn sie ausreichend dünn sind. Im Prinzip kann jeder dieser Stoffe die Grundlage für eine Informationsspeichereinheit bilden, in die eine Information mit einer magnetischen Nadel eingeschrieben und aus der sie mit Hilfe der Faraday-Drehung der Polarisationsebene des einfallenden Lichtes abgelesen werden kann. Das für die Durchführung der Erfindung bevorzugte Material unterscheidet sich von dieser Materialidasse allgemein durch zwei wichtige Besonderheiten. Erstens hat sein Magnetisierungsvektor eine Komponente, welche sich senkrecht zur Oberfläche des Films erstreckt. Hierdurch entsteht eine Speichereinheit, die in sehr bequemer Weise in einer Ebene senkrecht zum einfallenden Lichtstrahl angeordnet werden kann und einen optimalen Kontrast zwischen den beeinflußten Teilen und den unbeeinflußten Teilen ergibt. Zweitens ist seine Koerzitivkraft, wenn sie auch gering genug ist, um das leichte Aufzeichnen einer Information mit einer stark magnetischen Nadel zu erlauben, dennoch groß genug, um den Film mit seiner aufgezeichneten Information äußerst unempfindlich gegen den Einfluß von magnetischen Streufeldern zu machen.

Claims

Patentansprüche:

1. Informationsspeichereinheit, die einen leichten Ersatz einer in ihr gespeicherten Information erlaubt und aus einem dünnen Film auf einer lichtdurchlässigen, hitzebeständigen Platte, z. B. aus Glas, besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Film aus einem Material besteht, von dem jedes einzelne Flächenteil parallel zur Richtung einer linear polarisierten, auf diesen Teil fallenden Strahlung magnetisierbar ist und die Polarisationsebene der einfallenden Strahlung abhängig von der Polarität des Magnetisierungsvektors in dem einen oder dem anderen Sinn dreht.

2. Informationsspeichereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der einzelnen Flächenteile des Films einen ersten wesentlichen Teil der einfallenden Strahlung durchläßt und einen zweiten wesentlichen Teil der einfallenden Strahlung reflektiert.

3. Informationsspeichereinheit nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Film aus kristallinem Mangan-Wismutid besteht.

4. Informationsspeichereinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kristalle des Films so orientiert sind, daß ihre optischen Achsen im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche des Films liegen.

5. Informationsspeichereinheit nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Film aus einer kristallinen Verbindung aus Mangan und einem anderen Metall besteht, wobei die Kristalle dieser Verbindung so orientiert sind, daß ihre Achsen leichtester Magnetisierbarkeit senkrecht zur Oberfläche des Films liegen.

6. Informationsspeichereinheit nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Film aus einer kristallinen Verbindung von Wismut und einem anderen Metall besteht, wobei die Kristalle der Verbindung so orientiert sind, daß ihre Achsen der leichtesten Magnetisierbarkeit senkrecht zur Oberfläche des Films liegen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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