DE1562182B1

DE1562182B1 - Umwandlungssystem fuer Radarnachrichtensysteme oder andere Fernbildanzeigesysteme

Info

Publication number: DE1562182B1
Application number: DE19681562182
Authority: DE
Inventors: James A Kruse
Original assignee: Litton Industries Inc
Current assignee: Litton Industries Inc
Priority date: 1967-04-03
Filing date: 1968-03-16
Publication date: 1970-05-14
Also published as: FR1565667A; GB1168427A; US3440522A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Umwandlungs- ursacht werden, die sich auf dem stromleitenden Glas system, wie es bei der Abtastung elektrischer Signale, absetzen. Wenn die harten Staubpartikeln durch üblicherweise in Form von Spannungen, verwendet einen Zielsuchstift während des Normalbetriebes oder wird, die den bestimmten Stellungen von Punkten aber durch ein Staubtuch über die Oberfläche des entsprechen bzw. die Stellungen von Punkten dar- 5 Glases bewegt werden, kratzen sie den Oberflächenstellen, welche sichtbare, Kursiv- oder graphische Überzug auf.

Symbole ausbilden. Insbesondere bezieht sich die Das Umwandlungssystem gemäß vorliegender ErErfindung auf die Abtastung elektrischer Signale, die findung vermeidet diese und andere Nachteile der die Lage von Punkten darstellen, welche sichtbare Spannungsabtastvorrichtungen für Umwandlungs-Symbole bilden, die auf einer Oberfläche, wie io systeme bekannter Art dadurch, daß ein System anz. B. dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre, zur An- gegeben wird, bei dem die Signale von der stromzeige gebracht werden. Die Erfindung gibt somit ein leitenden Oberfläche einer Membran aufgenommen System zur Umwandlung von Kursivschrift in elek- werden, die als der stromleitende Schreibstift wirkt, irische Signale zur Übertragung auf einen ferngelege- so daß die Membran selbst durch ein nichtleitendes nen Empfänger an, der in der Lage ist, das Schrift- x₅ Instrument oder sogar mit Hilfe eines Fingers betätigt bild wiederzugeben, und bezieht sich somit auf die werden kann.

Technik der Umwandlung graphischer Darstellungen I_m Falle vorliegender Erfindung ist ein Umwand-

in elektrische Signale, die von einem Digitalrechner lungssystem für Radarnachrichtensysteme oder anoder einer anderen elektronischen Einrichtung ver- dere Fernbildanzeigesysteme vorgesehen, bei dem arbeitet werden. Nach dieser Technik kann beispiels- ₂o unterschiedliche Spannungen angezeigt werden, deren weise eine von Hand gezeichnete Skizze in elektrische jede eine bestimmte aus einer Anzahl von Stellen auf Signale umgewandelt werden, die ihrerseits auf einem der Oberfläche eines Trägers darstellt, mit der wenig-Magnetband gespeichert, auf einem Mikrofilm auf- stens ein Teil eines Widerstandsnetzwerkes verbunden gezeichnet oder theoretisch gleichzeitig in eine i_st, das in der Weise wirkt, daß es der Oberfläche sichtbare Anzeige auf einer Kathodenstrahlröhre 25 jene Spannungen aufgibt, die angezeigt werden sollen, umgewandelt werden können, so daß jede dar- _und wobei ein Element zur Anzeige der Spannung an interessierte Person die Skizze betrachten vorgesehen ist, die an einer willkürlich ausgewählten kann. Stelle auf der Oberfläche des Trägers erhalten wird,

Die Technik des »Berührens« eines Zieles, das auf indem ein elektrischer Kontakt mit einer ausgewähleinem Radarschirm oder auf dem Schirm einer ₃₀ ten Stelle hergestellt wird.

Kathodenstrahlröhre zur Anzeige gebracht wird, mit D_as Element zur Anzeige der Spannungen ist dabei

einem stromleitenden Stift od. dgl., stellt ein in der gemäß der Erfindung wenigstens eine stationäre ausTechnik bekanntes Verfahren der Zielerfassung dar. lenkbare Membran, die der Oberfläche des Trägers Dieses Verfahren der Zielerfassung macht es mög- zugewandt ist, aber normalerweise von ihr getrennt lieh, daß ein Radarsystem sich auf ein gewähltes Ziel ₃₅ i_st, und die Seite der Membran, die der Oberfläche aufschaltet und dieses Ziel verfolgt. Bei dieser Art des Trägers zugewandt ist, ist wenigstens teilweise von Zielerfassung wird eine transparente, stromlei- stromleitend ausgebildet.

tende Glasplatte über einen Radarschirm gesetzt, und im allgemeinen sind die Membran oder Membra-

es werden ihm Spannungen in einer solchen Weise _nen und der Träger transparent. Vorzugsweise ist die aufgegeben, daß vorbestimmte Spannungsgradienten ₄₀ andere Seite der Membran, die der Oberfläche des auf der Oberfläche der Glasschicht entstehen. Das Trägers nicht zugewandt ist, nicht stromleitend. Im stromleitende Glas weist eine Glasschicht mit einem allgemeinen kann dann die Membran eine Schicht gleichförmigen Überzug aus einem Stromleiter, z. B. aus isolierendem, transparentem Kunststofimaterial Zinnoxyd, auf. Wird das stromleitende Glas mit mit einem stromleitenden transparenten Überzug dareinem stromleitenden Schreibstift an der Stelle des _{45 au}f _sei_n. Üblicherweise ist der Träger eine Platte aus Zieles berührt, so ist eine Messung der Spannungen, Glas mit einem transparenten stromleitenden Überdie zwischen dem Zielort und einer Begrenzungs- zug auf der Oberfläche, die der Membran zugewandt spannung bestehen, möglich. Diese Spannungen sind ist, und die Glasplatte ist vor dem Schirm einer Analogsignale, die den Koordinaten des Zielortes Kathodenstrahlröhre befestigt, wo immer das Bild, entsprechen. Die Analogsignale werden im allgemei- 50 das auf dem Schirm des Rohres erscheint, umgewannen zur Erzeugung eines Zielerfassungssignals ver- delt werden soll, wie dies der Fall bei Radaranzeigewendet, das auch auf dem Schirm der Kathoden- geräten ist.

strahlröhre angezeigt wird. Um ein Aufschalten auf Nach einer spezielleren Ausführungsform des Um-

ein Ziel zu erreichen, überlagert der Bedienende das Wandlungssystems gemäß vorliegender Erfindung ist Zielerfassungssymbol dem Ziel dadurch, daß der 55 die Membran eine Schicht aus isolierendem Kunststromleitende Schreibstift über die stromleitende Stoffmaterial mit einem Satz von etwa parallelen, in Oberfläche auf der Glasschicht geführt wird. geringem Abstand voneinander angeordneten, widerWenn eine derartige bekannte Vorrichtung eine standsbehafteten Linien, die auf der Seite aufgebracht bestimmte Zeit lang in Betrieb ist, ergeben sich sind, welche der Oberfläche des Trägers zugewandt Schwierigkeiten in der Aufschaltung auf ein Ziel an 60 ist, wobei die widerstandsbehafteten Linien auf der allen Orten auf dem Radarschirm. Untersuchungen Membran im Winkel in bezug auf einen Satz von in haben ergeben, daß Kratzer im Überzug aus strom- ähnlicher Weise angeordneten Linien auf dem Träger leitendem Zinnoxyd auf dem Glas vorhanden sind. ausgerichtet sind, und beide Sätze von widerstands-Die Berührung des stromleitenden Stiftes an einer behafteten Linien so zusammenwirken, daß ein voll-Stelle auf dem Glas, wo kein Oberflächenzug mehr 65 ständiges Netzwerk entsteht. Üblicherweise stehen die vorhanden ist, erzeugt an dieser Stelle keine Aus- beiden Sätze von widerstandsbehafteten Linien abgangsspannung mehr. Es wurde festgestellt, daß der- wechselnd senkrecht aufeinander, artige Kratzer durch feine Siliziumstaubpartikeln ver- I_n den Ausführungsbeispielen, wie sie vorstehend

beschrieben wurden, kann der Träger auch eine aus- und der stromleitenden Membran gegen die Atmo-

lenkbare Membran sein. Sphäre abgedichtet werden, so daß das Eindringen

Eine weitere spezielle Ausführungsform des Um- von Staubpartikeln verhindert wird.

Wandlungssystems gemäß vorliegender Erfindung Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung

weist eine innere Membran auf, die zwischen zwei 5 mit der Zeichnung an Hand von Ausführungsbeispie-

anderen Membranen angeordnet, jedoch von ihnen len erläutert. Die Figuren zeigen in

getrennt ist, wobei alle drei Membranen transparent Fig. 1 eine Teilvorderansicht einer Ausführungs-

sind und jede der beiden äußeren Membranen einen form des Umwandlungssystems gemäß vorliegender

Teil des widerstandsbehafteten Netzwerkes trägt, Erfindung, und zwar die grundlegenden Elemente,

während die innere Membran wenigstens teilweise _i0 Fig. 2 eine Seitenansicht längs der Linie 2-2 nach

auf jeder ihrer beiden Seiten stromleitend ist. Fig. 1, teilweise im Schnitt,

Bei den Ausführungsbeispielen nach vorliegender Fig. 3 eine vergrößerte' Teilschnittansicht eines Erfindung ist es im allgemeinen erwünscht, die aus- Teiles des Systems nach Fig. 2,
lenkbare Membran oder die Membranen und den Fig. 4 eine Teilvorderansicht des Umwandlungs-Träger, üblicherweise eine Glasplatte, in solcher i₅ systems, teilweise in unterbrochenem Schnitt,
Weise zu befestigen, daß die Bereiche, in denen ein Fig. 5 ein schematisches Diagramm, das zeigt, wie Kontakt hergestellt werden kann, hermetisch abge- die Speisespannungen der stromleitenden Glasoberschlossen sind, so daß verhindert wird, daß Staub fläche des Systems nach den Fig. 1 bis 4 aufgegeben oder andere Partikeln den stromleitenden Überzug werden,
bzw. die Überzüge verkratzen. 20 Fig. 6 eine schematische Vorderansicht einer

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform zweiten Ausführungsform des Umwandlungssystems

der Erfindung weist die Spannungsanzeigevorrichtung gemäß vorliegender Erfindung, teilweise im Schnitt,

bzw. der Spannungsfühler eine kreisförmige, trans- F i g. 7 eine Schnittansicht längs der Linie 7-7 nach

parente, deformierbare Membran auf, die wenigstens F i g. 6,

auf einer Seite stromleitend ist und in ihrer Stellung 25 Fig'. 8 eine schematische Vorderansicht einer drit-

zwischen einem isolierenden Haltering und einem _ten Ausführungsform des Umwandlungssystems ge-

Abstandsring befestigt ist. Die stromleitende Mem- _mäß vorliegender Erfindung, teilweise herausge-

bran weist eine Kunststoffmembran mit einem dün- brachen,

nen Überzug aus stromleitendem Material, Vorzugs- Fig. 9 eine Seitenansicht längs der Linie 9-9 nach

weise Gold, auf einer Seite auf. Die Oberfläche der 30 Fig. 8 und

Mebran, die den stromleitenden Überzug besitzt, ist Fig. 10 ein vereinfachtes Schaltschema eines typi-

in der Nähe des zugewandten stromleitenden Glases Sd_16n Spannungsteilernetzwerkes zur Erzeugung von

angeordnet, jedoch von ihm getrennt. Die Spannun- Spannungen, die der stromleitenden Oberfläche der

gen, die die Lage der Punkte auf der Oberfläche des Ausführungsformen nach den Fig. 6 bis 9 aufgege-

stromleitenden Glases darstellen, werden diesen ₃₅ ben werden.

Punkten zugeführt. Diese Spannungen werden an J_n Verbindung mit den Zeichnungen, in welchen Stellen auf der Oberfläche des Glases dadurch auf- gleiche oder entsprechende Teile die gleichen Bezugsgebaut, daß ein Oberflächenüberzug mit vorbestimm- zeichen in sämtlichen Figuren enthalten, ist in den ten Widerstandseigenschaften verwendet wird, der Fig. 1, 2 und 3 ein Element dargestellt, das als durch Spannungen erregt wird, die zuerst einem ₄₀ Spannungsanzeigevorrichtung oder Spannungsfühler Spannungsteilernetzwerk und dann Stellen auf dem dient, und das über einem leitenden Glas vor dem Umfang des Oberflächenüberzuges aufgegeben wer- Radarschirm einer Kathodenstrahlröhre angeordnet den können. Die Erregung eines solchen Oberflächen- j_st; diese Anordnung ermöglicht völlige Freiheit in Überzuges erzeugt Äquipotentiallinien, d. h., sie ergibt der Berührung mit dem stromleitenden Glas an jeder vorbestimmte Spannungsgradienten pro Abstands- 45 beliebigen Stelle, während das stromleitende Glas einheit über die gesamte stromleitende Fläche, so gegen Verkratzen geschützt wird. Grundsätzlich weist daß ein Widerstandsnetzwerk auf der Oberfläche aus- das Umwandlungssystem gemäß vorliegender Erfingebildet wird. Das Anlegen von Spannungen am Um- dung fünf Hauptelemente auf, einen Haltering 12, fang des Glases ergibt den Aufbau von Spannungen der über einen Radarschirm 20 einer Kathodenstrahlan jeder Stelle der Oberfläche, die für die Lage dieses 50 röhre gesetzt und auf einer Radarschirmbild-Anzeige-Punktes in einem Koordinatensystem repräsentativ vorrichtung 10 befestigt ist, einem stromleitenden sind. Die Koordinaten eines beliebigen sichtbaren Glas 18, das durch den Haltering 12 und eine Dich-Symbols, das durch das stromleitende Glas betrachtet tung 28 festgehalten wird, einen Abstandsring 21, wird, kann dadurch festgelegt werden, daß Druck einen zweiten Haltering 16, der mit dem Haltering 12 auf die deformierbare Membran ausgeübt wird, so ₅₅ befestigt ist, und eine stromleitende Membran 14, die daß sie das stromleitende Glas berührt. Bei einem zwischen dem Haltering 16 und dem Abstandsring 21 Kontakt, der z. B. durch einen Finger oder einen mittels Schrauben 30 festgehalten wird,
nicht stromleitenden Schreibstift zwischen der Mem- Die stromleitende Membran 14 weist eine dünne, bran und dem Glas hervorgerufen wird, das als Trä- deformierbare Kunststoffmembran mit einem metalger für das durch den Überzug gebildete Wider- 60 lischen Überzug auf einer Seite auf. Es wurden zahlstandsnetzwerk wirkt, werden Spannungen, die im reiche Versuche durchgeführt, um ein geeignetes Bereich des Kontaktes auf dem stromleitenden Glas Material für die Membran und das für den Überzug vorhanden sind, durch die stromleitende Membran der Membran zu verwendende Metall zu finden; diese abgefühlt. Die von der Membran abgefühlten Span- Versuche haben zu einem Membranmaterial aus nungen entsprechen der Lage der Berührpunkte mit 65 Polyäthylenterephthalat geführt, das beispielsweise dem stromleitenden Überzug. unter der Handelsbezeichnung »TYPE D MYLAR« Bei den bisher angegebenen Ausführungsbeispielen bekannt ist und eine Dicke von 12,5 · 10~³ cm aufkann der Raum zwischen dem stromleitenden Glas weist sowie mit einem Edelmetall, z. B. Gold, über-

zogen ist. Die Durchlässigkeit der Membran soll sehr F i g. 2 und 3 ist der Abstandsring 21 dünner als der hoch sein. Insbesondere soll die Membran in der Haltering 16. Somit kann eine Dichtung 36 zwischen Lage sein, die Bandbreite von Frequenzen zu über- dem Haltering 16 und dem stromleitenden Glas 18 tragen, die der Farbe des auf der Fläche des Katho- vorgesehen werden, ohne daß der Abstand dazwidenstrahlrohres erscheinenden Bildes entspricht. Das 5 sehen vergrößert werden muß. für die Membran verwendete Material soll feuer- Die stromleitende Membran 14 wird über den beständig sein, da stets die Möglichkeit der Licht- Haltering 16 so gespannt, daß das Anlegen von bogenbildung gegeben ist, wenn eine Spannung ab- Druck an die Membran 14 zur Berührung des stromgenommen wird. Vorzugsweise soll das Material leitenden Glases 18 möglich ist, während die Memselbstlöschend sein, wenn es einer Flamme ausgesetzt io bran 14 an einem zu starken Durchhängen gehindert ist. Die Membran soll auch robust genug sein, damit wird. Ein zu starker Durchhang würde eine unsie den normalen Beanspruchungen gewachsen ist. erwünschte Berührung der Membran 14 mit dem Das Material der Membran soll in chemischer Hin- stromleitenden Glas 18 ergeben. Auch ist darauf zu sieht relativ inert sein, so daß es durch übliche, be- achten, daß die Membran 14 nicht so straff über dem kannte Reinigungslösungen und Lösungsmittel nicht 15 Haltering 16 gespannt wird, daß der Bedienende nachteilig beeinflußt wird. Das Metall, das Vorzugs- durch wiederholtes Niederdrücken der Membran 14 weise durch Vakuumverdampfung aufgebracht wird, ermüdet. Eine Anordnung mit diesen Eigenschaften soll einwandfrei an der Membran 14 anhaften, so daß kann dadurch hergestellt werden, daß die stromlei-Metallpartikeln nicht auf das stromleitende Glas 18 tende Membran 14 mit dem Haltering 16 fest verwährend des Betriebes übertragen werden. Die Mem- 20 bunden ist. Die stromleitende Membran 14 wird über bran soll ferner über einen weiten Temperatur- und den Haltering 16 dadurch gespannt, daß sie nach Feuchtigkeitsbereich in zufriedenstellender Weise außen und in gleichem Maße von einer Anzahl von arbeiten. in gleichem Abstand angeordneten Punkten um den

Die Auswahl eines Metallüberzuges für die Mem- Umfang gezogen wird. Wie in den Fig. 3 und 4 bran kann durch Überlegungen in bezug auf die 25 gezeigt, wird die stromleitende Membran 14 zwischen galvanische Korrosion, die Lichtdurchlässigkeit, den dem Haltering 16 und dem Abstandsring 21 gehalten, spezifischen Widerstand des Oberflächenüberzuges und alle drei weisen gleiche Außendurchmesser auf. und die Adhäsion des Oberflächenüberzuges an der Der Haltering 16 besitzt auch eine ausgesparte ring-Membran bestimmt werden. Probleme der galvani- förmige Fläche, die nicht in Berührung mit der Memschen Korrosion werden weitgehend durch die Ver- 30 bran 14 steht, die in diesem Ausführungsbeispiel mit Wendung von Edelmetallen ausgeschaltet. Unter den der schützenden Staubkappe 40 im Eingriff steht. Edelmetallen hat Gold die günstigsten Eigenschaften Eine elektrische Verbindung zur stromleitenden in bezug auf optimale Lichtdurchlässigkeit, spezifi- Oberfläche der Membran 14 kann dadurch hergestellt sehen Widerstand und Adhäsion. Eine sehr dünne werden, daß eine Beilage zwischen die stromleitende Schicht aus Gold kann auf der Oberfläche der Mem- 35 Oberfläche der Membran 14 und den Abstandsring bran niedergeschlagen werden. Nach dem Nieder- 21 eingesetzt wird. Beispielsweise kann die Anschlußschlagen des Metalls auf der Membran soll die klemme 32 während des Zusammenbaues dieser Durchlässigkeit der stromleitenden Membran 14 bei Komponenten des Umwandlungssystems eingesetzt der gewünschten Frequenzbandbreite sehr hoch sein. werden.

Der maximal zulässige spezifische Widerstand des 40 Insbesondere in Verbindung mit Fig. 2 läßt sich

stromleitenden Überzuges ist grundsätzlich eine Funk- entnehmen, daß das stromleitende Glas 18 über dem

tion der Eigenschaften der zugeordneten Einrichtung, Radarschirm 20 der Kathodenstrahlröhre liegt. Das

mit der die stromleitende Membran verwendet wird. stromleitende Glas 18 ist transparent, so daß Ziele

Ein einfacher Versuch zur Bestimmung, ob der auf dem Radarschirm 20 durch dieses Glas hindurch

metallische Überzug in zufriedenstellender Weise an 45 betrachtet werden können. Es weist auch einen Ober-

der Membran anhaftet, kann dadurch vorgenommen flächenüberzug auf, der so ausgebildet ist, daß dann,

werden, daß man den Überzug bei Umgebungstempe- wenn Spannungen an Punkten auf dem stromleiten-

raturbedingungen etwa 10Tage lang nach dem Auf- den Glas 18 angelegt werden, wie in Fig. 5 gezeigt,

bringen oxydieren läßt und dann den Überzug mit Spannungen an einer Vielzahl von Punkten (und

einem Finger reibt. Der Metallüberzug soll sich durch 50 praktisch an allen Punkten) auf dem größeren Teil

eine solches Reiben nicht leicht entfernen lassen. der stromleitenden Oberfläche vorhanden sind, wobei

Die Halteringe 12 und 16 sowie der Abstandsring diese Spannungen für die Lage dieser Punkte in 21 sind vorzugsweise aus einem isolierenden Material, einem Koordinatensystem maßgebend sind. z. B. Fiberglas, hergestellt. Das Material, das für den Ein stromleitendes Glas mit derartigen Eigen-Haltering 16 gewählt wird, soll genügend starr sein, 55 schäften kann dadurch erhalten werden, daß ein medaß es seine Form beibehält, wenn die stromleitende tallisches Oxyd auf einer Scheibe aus gewöhnlichem Membran 14 darüber straff gespannt ist. Die inneren Glas aufgebracht wird. Das metallische Oxyd wird und äußeren Durchmesser der Halteringe 12 und 16 in einem Schema mit vorbestimmten Widerstandswerden so gewählt, daß der Haltering 12 über dem eigenschaften aufgebracht. Bei einer Ausführungs-Radarschirm 20 der Kathodenstrahlröhre liegt und 60 form weist der widerstandsbehaftete Oberflächenan der Radarschirmbild-Anzeigevorrichtung 10 be- überzug aus stromleitendem Glas 18 einen etwa festigt ist, während der Haltering 16 mit dem Halte- gleichförmigen spezifischen Oberflächenwiderstand ring 12 verbunden ist und die Membran 14 und der pro Flächeneinheit auf.

Abstandsring 21 zwischen die beiden Halteringe ein- Das Anlegen einer Spannung an die Oberfläche gesetzt sind. Der Abstandsring 21 weist etwa den 65 des stromleitenden Glases zwischen den Anschlüssen gleichen äußeren Durchmesser wie der Haltering 16 66 und 78, wie in Fig. 5 gezeigt, erzeugt einen Konauf, er besitzt jedoch einen etwas größeren Innen- stantspannungsgradienten längs einer geraden Linie durchmesser. In der Ausführungsform nach den zwischen den Anschlüssen 66 und 78. Die Spannungs-

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differenz zwischen einem Punkt längs einer solchen dem Kreis 59 angelegt werden, können aus denPolar-Linie und dem Anschluß 66 oder 78 entspricht der koordinaten des Punktes multipliziert mit der Größe Lage des Punktes längs der Linie oder ist eine Funk- der Quellenspannung E bestimmt werden: tion dieser Lage.

In Fig. 2 und noch deutlicher in Fig. 3 ist ge- 5 F_x = £ cos Θ und V₉ = E sin Θ,

zeigt, daß das stromleitende Glas 18 vor dem Radar- wobei Θ der Winkel ist, der durch die Linie, die den schirm 20 der Kathodenstrahlröhre mittels Dichtun- jeweiligen Anschluß am Kreis 59 mit dem Ursprung O gen 29 und 28 an Ort und Stelle gehalten wird, des Koordinatensystems verbindet, und die Z-Achse wobei die Dichtung 28 ihrerseits durch den Haltering definiert ist.

12 festgehalten wird. Um zu verhindern, daß Staub io Eine Anzahl von getrennten Punkten auf dem und andere Partikel in den Raum zwischen dem Kreis 59 werden als Anschlüsse, wie beispielsweise stromleitenden Glas 18 und dem Schirm 20 der Ka- die 48 Punkte in F i g. 5 gewählt. Entsprechende thodenstrahlröhre eindringen, werden die Dichtungen Spannungspegel werden aus der Lage dieser Punkte 28 und 29 zwischen dem stromleitenden Glas 18 und dadurch berechnet, daß die obigen Formeln für V_x dem Haltering 12 angeordnet. Das stromleitende Glas 15 und V_y verwendet werden. Das Anlegen der berech-18 wird durch den Haltering 16 an Ort und Stelle neten Spannung an die 48 Punkte baut das gegehalten. Die Dichtung 36, die zwischen dem Halte- wünschte Potentialfeld auf, das durch die Gleichung ring 16 und dem stromleitenden Glas 18 festgehalten E ■ x/R und E ■ y/R bestimmt ist. Die berechneten wird, dient zur Abdichtung des Bereiches zwischen Spannungspegel können beispielsweise durch Anlegen diesen beiden Elementen gegen das Eindringen von 20 von Quellenspannungen an ein Widerstandsspanunerwünschten Partikeln. Eine Vielzahl von Schrau- nungsabfallnetzwerk erhalten werden, wie in Fig. 5 ben, wie z. B. die Schraube 30, können um den Um- gezeigt. Die Anschlüsse können mit dem stromleitenfang des Halteringes 16 herum versetzt angebracht den Glas 18 durch eine beliebige und bekannte sein, um den Haltering 16 mit dem Haltering 12 zu Methode befestigt werden. Beispielsweise kann mit befestigen. Der Haltering 12 kann in ähnlicher Weise 25 Silber gefülltes Epoxyd verwendet werden, um elekan Ort und Stelle gehalten und mit der Schirm- trische Leitungen mit dem stromleitenden Glas 18 zu anzeigevorrichtung 10 über Schrauben, z. B. die koppeln.

Schraube 26, befestigt sein, wobei diese Schrauben um I_n Betrieb ermöglicht das Umwandlungssystem

den Umfang des Halteringes 12 herum versetzt sind. nach F i g. 2 gemäß vorliegender Erfindung die Bein Fig. 5 ist ein stromleitendes Glas 18 mit einer ₃₀ Stimmung der Lage von Punkten auf einer Oberfläche Reihe von darauf befestigten Anschlüssen gezeigt. durch Berührung der Oberfläche zur Aufnahme von Ein rechtwinkliges Koordinatensystem ist so darge- Spannungen, die der Lage der Punkte entsprechen, stellt, daß es aus einer Z-Achse, die die Anschlüsse Quellenspannungen + E und — E werden der

72 und 60 miteinander verbindet, und einer Γ-Achse, stromleitenden Oberfläche des stromleitenden Glases die die Anschlüsse78 und 66 miteinander verbindet, ₃₅ 18 in der in Fig. 5 gezeigten Weise aufgegeben. Das besteht. Da es erwünscht ist, Spannungen an Punkten Anlegen der Quellenspannungen baut eine Spannung auf der Oberfläche des stromleitenden Glases 18 auf- _an jedem Punkt auf der stromleitenden Oberfläche zubauen, welche die Lage eines entsprechenden auf, die der Lage des Punktes entspricht. Punktes in dem gewählten Koordinatensystem dar- Nach Fig. 2 ist eine stromleitende Membran 14

stellen, können Spannungen an eine Anzahl von ge- ₄₀ dargestellt, die über dem stromleitenden Glas 18 antrennten Anschlüssen auf der Oberfläche des Glases geordnet ist, so daß die stromleitenden Oberflächen aufgegeben werden, welche in einem Kreis angeord- einander zugewandt sind. Es besteht eine Übereinnet sind, der durch die Anschlüsse 60, 66, 72 und 78 Stimmung zwischen jedem der Punkte auf der Oberverläuft. Beispielsweise würde das Anlegen von fläche des stromleitenden Glases 18 und einem Punkt Spannungen +E und — E (die Spannungsquellen 45 auf der gegenüberliegenden Oberfläche der siromsind nicht gezeigt) an die Anschlüsse 76 und 78 leitenden Membran 14. Die stromleitende Membran einen gleichförmigen Spannungsgradienten längs der 14 ist zur Erzielung eines Kontaktes zwischen enty-Achse, die diese Punkte miteinander verbindet, sprechenden Punkten auf den beiden Oberflächen ergeben. In ähnlicher Weise würde das Anlegen von deformierbar. Eine Bedienungsperson kann einen Spannungen + E und — E an die Anschlüsse 60 und ₅₀ Kontakt zwischen den beiden Oberflächen dadurch 72 einen gleichförmigen Spannungsgradienten längs hervorrufen, daß Druck auf die stromleitende Memder Z-Achse, die diese Anschlüsse miteinander ver- bran 14 mit einem Finger 48, wie in Fig. 2 angebindet, ergeben. deutet, oder mit einem Stift od. dgl. ausgeübt wird. Die erwünschten Potentiale an Stellen auf der Wenn ein Kontaktbereich zwischen den stromleiten-Oberfläche, die der Lage der Punkte in einem recht- 55 den Oberflächen des stromleitenden Glases 18 und winkligen Koordinatensystem entsprechen, werden der stromleitenden Membran 14 erzielt ist, erscheint durch E-x/R und E-y/R ausgedrückt, wobei E die die Spannung, die an der etwa punktförmigen Be-Spannungsquelle, χ die Abszisse eines Punktes, y die rührungssteile des stromleitenden Glases 18 vornan-Ordinate des Punktes und R der Radius des Kreises den ist, auf der stromleitenden Oberfläche der Mem-59, der durch die Anschlüsse 60, 66, 72 und 78 geht, 60 bran 14. Der Anschluß 32, der mit der stromleitenist. Somit kann ein Potentialfeld auf der Oberfläche den Oberfläche der stromleitenden Membran 14 des Glases dadurch aufgebaut werden, daß an ge- verbunden ist, nimmt eine Spannung auf, die zur trennten Punkten längs des Kreises 59 Spannungen, Weitergabe an eine äußere Einrichtung zur Verfügung die proportional einer Kosinusfunktion in einer Rieh- steht. Die Spannungsdifferenzen zwischen der Spantung parallel zur Z-Achse und Spannungen, die pro- 65 nung, die im Kontaktbereich zwischen den beiden portional einer Sinusfunktion in einer Richtung par- Oberflächen besteht, und jeder der beiden Quellenallel zur Γ-Achse sind, angelegt werden. Die Span- spannungen entsprechen der Lage des Kontaktnungen V_x und Vy, die an einen der Anschlüsse auf bereiches.

009520/157

Claims

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In den Fig. 6 und 7 ist ein weiteresUmwandlungs- angeordnete stromleitende Gitterlinien, die voneinsystem gezeigt, das zwei einander zugewandte par- ander durch Bereiche isolierender Flächen getrennt allele, deformierbare Membranen aufweist, die nor- sind. Die dritte Membran 108 ist in bezug auf die malerweise voneinander getrennt sind und deren jede erste Membran 100 so ausgerichtet, daß die Gitterstromleitende Oberflächenbereiche besitzt, die durch 5 linien dieser beiden Membranen senkrecht aufeinin geringem Abstand voneinander angeordnete strom- anderstehen.

leitende Gitterlinien auf benachbarten Flächen aus- In Betrieb ermöglicht das Umwandlungssystem gebildet werden. Eine erste Membran 86 ist straff nach den F i g. 8 und 9 die Bestimmung der Lage zwischen einem ersten Haltering 84 und einem Ab- entsprechender Punkte auf einem Paar gegenüberstandsring 88 gehalten. Eine zweite Membran 90 wird io stehender Oberflächen in einem gewählten Kordistraff zwischen dem Abstandsring 88 und einem zwei- natensystem dadurch, daß nacheinander jedes strömten Haltering 92 gehalten. Auf der ersten Membran leitende Gitter eines Paares von stromleitenden Git-86 und der zweiten Membran 88 sind in engem Ab- tern als Daten aufnehmende Oberfläche und die eine stand voneinander angeordnete stromleitende Gitter- oder die andere der stromleitenden Oberflächen einer linien vorgesehen, die voneinander durch Bereiche 15 zwischenliegenden inneren Membran als Spannungsisolierender Flächen getrennt sind. Die Membran 90 abtastvorrichtung verwendet wird. Spannungen, die ist in bezug auf die Membran 86 so angeordnet, daß die Koordinate einer jeden Gitterünie darstellen, die Gitterlinien auf den beiden Membranen senkrecht werden gleichzeitig den Gitterlinien der ersten Memaufeinanderstehen. bran 100 und der dritten Membran 108 aufgegeben. In Betrieb ermöglicht das Umwandlungssystem 20 Der Druck, der der isolierten Oberfläche der dritten nach den F i g. 6 und 7 die Bestimmung der Lage von Membran 108 aufgegeben wird, baut einen Kontakt entsprechenden Punkten auf einem Paar sich gegen- zwsichen entsprechenden Punkten auf den Oberüberstehender Oberflächen in bezug auf ein darüber- flächen der dritten, äußeren Membran 108 und auf gelegtes Koordinatensystem, indem jede von zwei der stromleitenden Oberfläche der zweiten, inneren zusammengehörigen, gegenüberstehenden, stromlei- 25 Membran 104 auf, ferner auch zwischen entsprechentenden Gitterlinien in der Weise verwendet wird, daß den Punkten auf der anderen, ebenfalls stromleitensie vorzugsweise abwechselnd als datenführende den Oberfläche einer zweiten, inneren Membran 104 Gitterlinie wie auch als Spannungsabtastvorrichtung und Punkten auf der Oberfläche der ersten Membran wirken. Spannungen, die der Koordinate einer jeden loo. Wenn beide Kontaktbereiche aufgebaut sind, Gitterlinie entsprechen, werden abwechselnd den 30 werden die Spannungen, die auf einer stromleitenden Gitterlinien einer ersten Membran 86 und einer zwei- Linie der ersten, äußeren Membran 100 und der ten Membran 90 aufgegeben. Der Druck, der der dritten, äußeren Membran 108 herrschen, von den isolierten Oberfläche der zweiten Membran 90 auf- beiden stromleitenden Oberflächen der zweiten, gegeben wird, baut einen Kontakt zwischen entspre- inneren Membran 104 aufgenommen. Da die Quellenchenden Punkten auf den gegenüberstehenden Ober- 35 spannungen gleichzeitig an die äußeren Membranen flächen der zweiten Membran 90 und der ersten 100 und 108 aufgegeben werden, tritt ein Kontakt Membran 86 auf. Wenn der Kontakt in einem Be- zwischen den drei Membranen in den beiden stromreich hergestellt worden ist, wird eine Spannung, die leitenden Oberflächen der zweiten, inneren Membran an einer stromleitenden Gitterlinie einer Membran 104 _auf^ wobei jede eine Spannung aus einer Gittervorhanden ist, von einer stromleitenden Gitterlinie 40 linie aufnimmt, die die Lage einer Koordinate des auf der anderen Membran aufgenommen. Da Quellen- Kontaktbereiches in einem Koordinatensystem darspannungen abwechselnd den Gitterlinien der Mem- stellt.

bran 86 und 90 aufgegeben werden, ergibt ein Kon- j_edes der Verfahren kann verwendet werden, um takt zwischen den Gitterlinien auf den gegenüber- vorbestimmte Spannungen einer jeden Gitterleitung stehenden Oberflächen der beiden Membranen, daß 45 der Ausführungsformen nach den F i g. 6 und 7 sowie jede Membran abwechselnd von der anderen Mem- 8 _und 9 aufzugeben. Beispielsweise zeigt die Fig. 6 bran eine Spannung aufnimmt, die die Lage des Anschlüsse 94 und 96, die jeweils mit einer Gitter-Kontaktbereiches in bezug auf ein darübergelegtes Ij_nJ₆ der zweiten Membran 90 verbunden sind. In Koordinatensystem darstellt. ^ Fig. 10 ist ein Spannungsteilernetzwerk gezeigt, um In den F i g. 8 und 9 ist ein weiteres Umwand- 50 vorbestimmte Spannungen zu erzeugen, die den lungssystem dargestellt, bei dem drei deformierbare Gitterlinien mit Hilfe von Anschlüssen, z. B. den AnMembranen 100, 104, 108 vorgesehen sind, wobei Schlüssen94 und 96 der Fig. 6 aufgegeben werden, die stromleitenden Oberflächen einer inneren Mem- i_m Rahmen der Erfindung sind zahlreiche andere bran 104 den stromleitenden Gitterlinien auf jeder Ausführungen und Änderungen des vorbeschriebenen der beiden äußeren Membranen 100 und 108 gegen- 55 Umwandlungssystems möglich. Beispielsweise könüberstehen. Eine erste deformierbare äußere Mem- nen in den Fig. 8 und 9 an Stelle der verwendeten bran 100 ist durch die Staubkappe 40, durch einen stromleitenden Gitterlinien auf den äußeren Memersten Haltering 98 und einen ersten Abstandsring branen 100 und 108 die einander zugewandten stromstraff gespannt gehalten. In ähnlicher Weise wird leitenden Bereiche der Membranen 100 und 104 und eine zweite, innere Membran 104 zwischen dem 60 der Membranen 104 und 108 vertauscht werden, so ersten Abstandsring 102 und dem zweiten Abstands- daß die stromleitenden Gitterlinien Rücken an ring 106 straff gespannt gehalten. In gleicher Weise Rücken auf den Oberflächen der zweiten, inneren wird eine dritte, äußere Membran zwischen dem Membran 104 vorgesehen sein würden, zweiten Abstandsring 106 und dem zweiten Haltering

straff gespannt gehalten. Die beiden äußeren 65 Patentansprüche: Membranen, d.h. die erste Membran 100 und die

dritte Membran 108 haben auf ihren einander züge- 1. Umwandlungssystem für Radarnachrichten-

wandten Oberflächen in engem Abstand voneinander systeme oder andere Fernbildanzeigesysteme, bei

denen unterschiedliche Spannungen erzeugt werden, deren jede eine bestimmte aus einer Anzahl von Stellen auf der Oberfläche eines Trägers darstellt, mit welcher wenigstens ein Teil eines Widerstandsnetzwerkes verbunden ist, das an der Oberfläche die Spannungen anlegt, die angezeigt werden sollen, und wobei ein Element zur Anzeige der Spannung vorgesehen ist, die an einer wilfkürlich ausgewählten Stelle auf der Oberfläche des Trägers auftritt, indem ein elektrischer Kontakt mit einer ausgewählten Stelle hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Element zur Anzeige der Spannung wenigstens eine stationäre, auslenkbarc Membran (14) ist, die der Oberfläche des Trägers (18) gegenübersteht, normalerweise aber von ihr getrennt ist, und daß die Seite der Membran (14), die der Oberfläche des Trägers (18) gegenübersteht, wenigstens teilweise stromleitend ist.
2. Umwandlungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (14) oder die Membranen (14, 90,104,108) und der Träger (18. 86,100) transparent sind.
3. Umwandlungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Seite der Membran (14, 90, 108), die der Oberfläche des Trägers (18, 86,100) nicht gegenübersteht, nicht stromleitend ist.
4. Umwandlungssystem nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (14, 90,104,108) eine Schicht aus isolierendem, transparentem Kunststoffmaierial mit einem darauf aufgebrachten stromleitenden, transparenten überzug ist.
5. Umwandlungssystem nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranen (14. 90,104,108) einen Film aus Polyethylenterephthalat aufweist.
6. Umwandlungssystem nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (18) eine Glasplatte mit einem transparenten, widerstandsbehafteten Überzug auf der der Membran (14) zugewandten Oberfläche ist.
7. Umwandlungssystem nach Anspruch 6. da-

durch gekennzeichnet, daß die Glasplatte (18) vor dem Schirm (20) einer Kathodenstrahlröhre (10) befestigt ist.
8. Umwandlungssystem nach Anspruch I oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (90) eine Schicht aus isolierendem Kunststoffmaterial mit einem Satz von parallelen, in geringem Abstand voneinander angeordneten, stromleitenden Linien ist, die auf der Seite aufgebracht sind, welche der Oberfläche des Trägers (86) zugewandt ist, und daß die stromleitenden Linien auf der Membran (90) im Winkel in bezug auf einen Satz von in ähnlicher Weise angeordneten Linien auf dem Träger (86) ausgerichtet sind, wobei die beiden Sätze aus stromleitenden Linien miteinander so zusammenwirken, daß sie ein vollständiges Netzwerk ausbilden (F i g. 6).
9. Umwandlungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Sätze von stromleitenden Linien senkrecht aufeinanderstehen.
10. Umwandlungssystem nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger ebenfalls eine auslenkbare Membran (86,100) ist.
11. Umwandlungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Membran (104) zwischen zwei anderen Membranen (100,108) angeordnet, von diesen jedoch normalerweise getrennt ist, daß jede der beiden anderen Membranen (100. 108) einen Teil des Widerstandsnetzwerkes trägt und daß die weitere Membran (104) wenigstens teilweise auf jeder der beiden Seiten stromleitend ist (F ig. 8 und 9).
12. Umwandlungssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß alle drei Membranen (100,104.108) transparent sind.
13. Umwandlungssystem nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen einer Membran (14) und dem Träger (18) ausgebildete Raum oder der zwischen einer Membran (86) und einer weiteren Membran (90) ausgebildete Raum hermetisch abgeschlossen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen