DE1774181A1

DE1774181A1 - Datenspeicheranordnung

Info

Publication number: DE1774181A1
Application number: DE19681774181
Authority: DE
Inventors: Hyman Robert Anthony
Original assignee: English Electric Computers Ltd
Current assignee: English Electric Computers Ltd
Priority date: 1967-04-27
Filing date: 1968-04-26
Publication date: 1971-09-30
Also published as: NL171937C; FR1564255A; SE351067B; GB1184567A; DE1774181B2; US3536404A; DE1774181C3; NL171937B; NL6805975A

Description

PATENTANWÄLTE

DIPL.-ING. CURT WALLACH DIPL.-ING. GÜNTHER KOCH

DR. TINO HAIBACH ■ 1774181

8 MÜNCHEN 2, -^ _1Qg_o

UNSER ZEICHEN: ... .. „ . . ,. ,_

11 'JO[J — Vi g/JLj J

H ELEÖSßlO ÜOiiPüTEiio LIMITED, London, England Dat enspeiciierutiorätiung.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Datenspeicheranordnung.

Auf dem Gebiet der Datenverarbeitung sind Zufallszugriffspeicher

-om . ■ ■

Hand/Access - Speicher) erforderlich, die wesentlich größere

Datenmengen speichemkönnen, als dies bisher ins Auge gefaßt wurde. Beim Entwurf von Da-terispeicheranordnungen besteht ein konflikt zwischen der "Forderung eine vergrößerte Dttenspeicherkapazitstt zu ermöglichen und- bei annehmbar niedrigen kosten eine niedrige Zykluszeit zum Abfühlen gespeicherter oder r,un Speichern neuer Daten vorzusehen. Im allgemeinen macht eine Verminderung der Lese/bchreib-Zykluszeit die Verwendung teurer Vorrichtungen erforderlich, so daß die Forderung nach niedrigenZyklusseiten vergrößerte Speichervorrichtungskosten zur Folge hat. WdT Speicheranordnungen mit großer kapazität sind sehr niedrige Zykluszeiten komiaerziell nicht vertretbar, so daß ein I onpromiß zwischenhoher kapazität und kürze der Zykluszeit gemacht werden muß,

Hagnetplatten - und nagnefeL-arteu-opeicuer wurden entwickelt;, um eine hohe kapazität, niedrige Ziigrii.Tö^eit nan lanaom-Accesn-Speicherungen von Daten zu gewährleisten. DorarfcL ;o .j;->'-·.ioner ;r>-

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c tie a jedoch c'.ie .ausbildung von magnetischen Oberflächen erforcierlich. Derartige Oberflächen sind nicht nur verhältnismässig teuer in der herstellung, sondern sie haben auch eine verhältnismässig geringe PaCx-ungsdichte für gespeicherte x/aten.

GeLUiU eier 2rf ίηοα,ιη,^ ist ein Digital--Jatenspeichersystera vo.v.resehen, bei dem Daten in Blocks gespeichert weruen, die in ei n.M., vorbestimmten Muster auf fotografischen Speicherelementen angeordnet sind und wobei zur .änderung der Daten, in i ausgewählten BioCtS in. einem Element ein neues und unbelichtetes iilernent aurch das die idiocies enthaltende Element belichtet wird, wobei die zu lindernden Blocks vrir„sam abgedeckt sind, so daß die Daten aller Blocks mit Ausnahme der zu ändernden in die entsprechenden Blocks auf den neuen Element übertragen werden und wobei die verbleibenden Blocks auf des neuen Element mit den neuen Daten beschrieben werden, woraiif das neue Element entwickelt wird und für aas Element von dein es teilweise kopiert wurde, eingesetzt wird.

Die Belichtung des nicht belichteten üpeicherelements zur übertragung der vorher im speicher enthaltenen Daten und der zu speichernden neu vorgelegten Daten kann entweder in der einen oder anderen Ordnung aufeinanderfolgend oder gleichzeitig ausgeführt werden.

Me Jelichtuug des erwähnten Teils des unbelichteten Speicherele-

ein i.euts entsprechend aeu erwähnte ■:< elektrischen üatensignalen lann/

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oerieuverfahrcn aufweisen, in ueni einzelne .jilenentariläclien . auiciliaiiüeriolfcenct wie derartige oignale eupfangen werden, belichtet weraen. alternativ i..ann eine derartige Belichtung "parallel", .·..h. cleichsoiti ς, durchgeführt "./erden., und zwar dr.rciι Belichtung der Gesamtheit des ermähnten [Deils. des nicLt- >elic:,teten -jpeiolierelenents durch ein fctojrafinches Zv;iaohen-L-^eijiiereleneiit, welches seinerseits in einer.; - oben ervrilmten Derie;n"erfaL?'en hei· je ο teilt wurae.

e.

iieun die F'^ii^eit/öuidernp einer Yielnabl von "Blocks zur gleichen Seit eriOraerlich ist, aaati „ami die übertragen™ von liaten-· von einei:i auGjev-ählteu iler.ient avii ein neues 131 euent a:\rdh. eine Vielna'il von Lichtquellen erreicht .v/eraen,öfe einsein ab^edecht sind, Uli nur aie etitspreciieuüeu 31oc"...g su. beleuciii;en. '.."ei-ti alternativ diese i'l-liii^^-eit nicht erforderlich ist, so da£ su. einer Ceit nur ein J-loci: {"e^'.naert werden. l:aii:i,- dann ":-.iiin die i/.ertra-run.; durch eine einzelne Lichtquelle mit einem festen Abo.echelenent erreicht vier den, wobei das. ans je wähl te 231 ein ent "und "

das neue Sie:jent ijiteinander derart bev;ejt -were-en, daß der' "¹I ändernde 31 ο el: durch das -Voaeci.eienent abjedec-t ist.

Jie jcr.3ÜÜ> eier Urfin-oun-r c·".? ;e":ildeten I*r.te:^T eichercinor-iiunjen --onuovi i":;i Hitibj.ie;, auf ·>ev. ~<i ;eiv,;r'r~;i.-en ctan'.¹. aer :iohe ...i'.'.tenop'iich-er".~:vy~.2it"te".", ivufveis^n.; _i-:.r.-i':i:'c

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Vie it ere Torteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Datenspeichersystems an Hand der.Zeichnung, wobei ein Makro speicher die Erfindung verkörpert; in der Zeichnung zeigt:

J?ig. 1 ein scheinatisches Schaltbild der Anordnung des Speichersystem;

Fig. 2 eine Darstellung eines im Makrospeieher zu verwendenden fotografischen Speieherelements.

Das in der Zeichnung dargestellte Speichersystem weist einen im ganzen bei 5 dargestellten Makrospeieher, ein in ganzen

angedeuteten '

bei 6/und als Lagnetscheibenspeicher 7' dargestellten Hilfsspe.icher und einen. Hauptspeicher auf, der im ganzen bei G angedeutet und als Magnetkernspeicher 9 dargestellt ist.

ψ Der iial.ro spei eher 'je ist ein Speichergestell 10 auf,, welches eine Vielzahl von fotografischen Speicherelementen 12 lös— bar auf Wählstiftea 11 trägt; jedes der fotografischen'Speicherelemente Ii v.^reict ein ebenes fotografisches Transparentbild auf, in dein undurchsichtige Elementari'lächen unter speziellen Adressen gespeicherte üinürziffern (Bits) darstellen.

Vii-iiils'ceuervorricntungen sprechen auf Adressen- und Bt^-euer- ■ öignalo vv._y uie über Leitung 1 ■!■ von einer Adressen/Steuer— ;

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einheit 15 zugeführt v/erden und gelangen infolge derartiger Signale in ihren Betriebszustand,, um die entsprechenden einzigen Kombinationen von Wählstiften auszuwählen, ua so die Auslösung des gewünschten Speicherelemente 12 zu bewirken. Die Adressensteuereinheit 15 erhält ihre Eingangsdaten'auf Eingangsleitung 16.

In der■■Zeichnung nicht dargestellte Transportvorrichtungen führen ein derart vom Gestell gelöstes Speicherelement längs eines Pfades-'17 zu einen Abfühl- oder Lesegerät¹ 16. Dieses Ge- ^ rät enthält eine Lichtquelle 19, welche das ganze Speicherelement beleuchtet, wenn sich dieses in der bei 20 gezeigten Lesestellung befindet; eine Lesevorrichtung 21 dient auf vorherbestinmte V/eise zur Abtastung von nur einer gegebenen 'fläche des beleuchteten Speicherelemente, die durch die auf Leitung 22. -durch die Aaressen/oteuereinheit 15 gelieferten -adresaenriatea bestimmt irjt. Die Lesevorrichtung erzeugt' ir.racr d&mi auf Leitung 23 DatenfiUö:;^r-Vi:;ssir-;na.le, v;eu;i clt.s Licht von. der quelle V-j -durch eine undurcusichti^e .Jleneuti.Tflache aes üp©-iÄc"nor&le'i:!Oute. unterbrocaon v,i;rü.j nie sich ergeüeno.e AuftgangsBignalfol{^;;e stellt die abrefüixltoti .":J;..iten dar.

Der :-iaLroöpeiciier weißt no ob. weitere (nicht ;;er;e":U;te) 'i'ranoportvorrichtungen auf, welche ein durch die Wählvorrichtungen, entsprechend von Adressen- und Steuerdaten am Gestell ausgewähltes Speicherelement längs eines './eyeπ ?<!- über -eine ernte

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-"'■"■■■■"■ BAD

Belichtung- oaer Datenübertragungsst'ellung 25 in einem Dateiiergänzungsgerät ('lip uating"-ü-cr;lt) 26 zu einen Behälter 2'/ fur weggeworfene bpeichereleiüente transportiert-, 'Joitere (nic::t gezeigte) yransportTorricht :_ngen sine, zur.i He raus ziehen neuer unbeliciiteter bpeichereleuente 2ό aus einen opeicherbehi-llter 29 und zuD 'Transport derartiger i-ile^ente lilags eines Weges 50 über eine zweite Belichtungsstellung 51 im Ergänzungsgerät 26 au einer entsprechenden otellung i:i oOeicherge&tell vorgesehen, wobei diese otellung durch von der Einheit 15 gelieferte i..ciressen - und bteuerdaten bestimo'': ist.

Das Ergänzungsgerät 26 weist eine ÄbdecV:- und 3elichtungseinheit 32 auf der linien Seite der beiden Belichtungsstellungen 25 und 5'I auf. Diese Einheit 52 besitzt eine benachbart zur B el ichtungs s teilung 25 angeordnete -^bdecanordnurL:; 55 > ^i e autoaatisch en^SOrechend der 'lurch de Aäressen/iiteue!'einheit auf Leitung 54 erzeugten ---dresser.- und ^teuoraaterx einreetelJi V7ird, UD so eine oaer mehrere aua-;ev.'Miil"ce !j'IMchen eines .'.^;jpei-^J ciierelevents in der 3eliclit"..ngsstellung 25 gegen Belichtung durch die Einheit 52 absudec.ien. Jiese Einheit 52 ist ebenfalls derart ausgebildet, daß sie gleichzei-cig ait Licht alle diejenigen Teile des sich αειπη in eier Belichtunr'sstellung 25 befindlichen upeicherele:;ieu"';o belichtet, eile nicht derart durch die' iibciec·.anordnung abgedeckt sine, ooinit bilaet ein neues anfängliches unbelichtetes in der zweiten Belichtungsstellung 51 liegenaes öpeichereleaent 28 eine fotografische „ielefgabe der in den. nicht abgedeckten Ji¹Iriehen des bpeichereleraentü in der

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ersten Belichtungsstellung, nachdem die Abdecl;- und Belichtungsvorrichtxingen in Betrieb waren. Eine derartige Übertragung gespeicherter Jäten bietet eine sehr liohe Datenübertragxmgsge- ■ schwindigiieit für den größten 'i'eil der im Originalelement in Stellung 25 gespeicherten Daten.

Daten- -

Das/iirgänzungsgerät 2b weist ferner eine zweite Belichtungsvorrichtung 55 auf, die auf der rechten Seite der Belichtungsstel-

und

lungen befestigt ist/die eine (nicht gezeigte) regelbare Strahlungsquelle cur Erzeugung eines schmalen Strahlungsstrahls aufweist. Die Strahlungsquelle wird binär geregelt und zwar durch Signale, Vielehe Daten darstellen, die gespeichert werden sollen und die über Leitung 3° zugeführt werden, wobei (nicht gezeigte) Strahl-' abtastvorrichtungen durch Adressen- und Steuerdaten gesteuert werden, die auf Leitung 37 dxirch die Adressen/Steuereinheit 15 geliefert v;erden. Diese zweite 3elichtungsvorriclitmc tastet somit entsprechend exen ihr züge führ te η Signal en den S trahlungs strahl über aen teil ouer die ¹Ieile des neuen unbelichteten Speicherelemente 2.., uie der Belichtung durch die Abdecl:- und 3elichtungseirüieit 32 nicht ausgesetzt v;aren, und durch ilodulation der äti-ahlmi-;;sitetisit|;it des Strahls belichtet sie oder belichtet sie nicht entsprechend den auf Leitung 3o cugeführten Jäten, die ÜSle'mentarflachen eines derartigen -Teiles oder derartiger Teile.

_jer Hilfs'speicher 6 empfängt Adressen- und ote^ierdaten von der Adresoen/oteuereiniieit 15 auf Leitung 3ö und auf Leitung 23

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aus einem fotografischen. Speicherelement"wiedergewonnene.gespeicherte Daten. Die Wirkungsweise des Magnetplattenspeichers; besteht im imnpfang von Daten aus dem Makrospeieher und in der Speicherung dieser Daten in .Plattenspuren, wie sie in den , durch die Einheit 15 gelieferten Adressen- und Steuerdaten. bestimmt sind, und zwar in Bereitschaft für ihre.darauffolgende Übertragung über Kanal 39 in spezifizierter Adressen im Itern-r hauptspeicher. Umgekehrt werden im Kernspeicher nicht mehr, benötigte Daten über Kanal 39 in spezifizierte Plattenspuren des Platten- Hilfsspeichers 7 übertragen ; wenn es nicht erforderlich ist, daß die Daten noch langer in diesem Speicher , gehalten-werden, so werden sie. über Leitung 36 auf ein,neues unbelichteten fotografisches Speicherelement 28 übertragen,·.undzwar werden die Daten darauf nach Adressen angeordnet, wie si.e , durch die vom Plattenspeicher 7 über Leitung 40 und durch die Adressen/Sxeuereinheit 15 auf Leitung 36· angegeben werden.

Τω Betrieb werden diejenigen Daten, die In.Kürse in Verlauf des Betriebes einer Datenverarbeitun^rrvorrichtung benötigt werden , und die im llai:rospeicher gespeichert sind, durch_Ldas Aussenden; von Adressen- una S teuer daten auf Binrangsleitun^ 1ö .nur Adreo-r :-en/Steuereinheit .1 5 dieses Speichers an adressiert, iüin Seil uer Adressen- una oteuerdaten löst die AusSendung entsprechender Aäressendaten :-. \.-l Lei tun/; 1 -[ für die liiihlvorrichtunrien 1 '■'.- des .

^s/ -IfJ. Infolge -dieser AdreüsencUit.en stell.t die ϊ/jihlvorrichtung die Anordnung der entsprecheüen Viählstifte ein

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und bewirkt so die Auslösung des anadressierten fotografischen Speicherelemente 12,Dieses Element wird längs des Weges/zur Lesevorrichtung 18 transportiert; infolge entsprechender der Lesevorrichtung über Leitung 22 zugeführter Adressendaten tastet diese einen Datenblock ab, der durch die Adressendaten bestimmt ist und sie überträgt entsprechende elektrische Impulse auf Leitung 23 zum Plattenspeicher 7, um die Speicherung der Daten in den Plattenspuren hervorzurufen, ' die dem Plattenspeicher auf Leitung 38 zugeführten Adressendaten angegeben sind.

Diese Daten können auf Anforderung darauffolgend in entsprechende Adressen im Kernhauptspeicher 9 übertragen werden, um in der Datenverarbeitungsvorrichtung dann,wenn es das Programm fordert verwendet zu werden.

ITacn der Übertragung der Daten vom Speicherelement 12 in den Plattenspeicher wird das Speicherelement au seinen Platz im Speiehergestell 11 zurücLtransportiert, wo es solange zurückgehalten wird, bis es wiederum durch die Wählvorrichtung 13 | infolge von neuen auf Eingangsleitung 16 zugeführten Aares- · sen und Steuerdaten ausgelöst wird. Derartige neue Adressen und Steuerdaten können das Lesen aiiuerer an einer unterschiedlichen Adresse auf dem gleichen Speicherelement gespeicherter Daten, oder die Ergänzung der darin gespeicherten Daten erforderlich .machen. Im ersteren Falle würde das Speicherelement

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nochaals in die Lesestellung 20 transportiert werden , während es im letzeren PaHe in. die erste Belichtungsstellung 25 transportiert werden würde.

In einem derartigen Fall der zweiten Art, wird ein neues unbelichtetes Speicherelement 23 aus dem Behälter 29 gezogen und längs eines Weges zur zweiten Belichtungsstellung 31 transportiert. Die von der Adressen-Steuereinheit 15 auf Leitung 34 gelieferten Adressendaten geben derpiigen 'feil des ausgewählten Speicherelements 12 an, der ergänzt werden muß und bewirten, daß die Abdeclianordnung 33 den derart angegebenen Teil abdeckt,und daß die Belichtungsvorrichtung das neue Speicherelement 28 durch die unabgedeckten 'feile des ausgewählten Speicherelemente 12 belichtet, wodurch ein Bild der unabgedecl:ten Daten auf das neue üleuent· 2o übertragen wird.

Durch die Adressen/Steuereinheit 15 gleichzeitig auf Leitung 37 zur aweiten Belichtungsvorrichtung und auf Leitung 56 zum Plattenspeicher 7 übertragene Adressen und Steuerdaten leiten die systematische Abtastung des erwähnten Strahlungss tr aiii s über den 'feil des neuen Speicherelements ein, der dem abgedeckten 'feil aes ausgewählten Speicherelements entspricht; dabei ist der Strahl gleichzeitig synchron mit der ii/otactbewegung moduliert, ma so in aufeinanderfolgenden Adressen axe durch ä± den Plattenspeicher auf Leitung 40 gelieferten Daten zu speichern.

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liaclx der fixierung des dann, in dea neuen Speicherelement 28 neu eingebrachten Bildes, wird das Element längs des Weges 30 au den Plata des erwähnten ausgewählten Speicherelemente 12 im Speiciiergestell 10 gebracht, wobei das letztgenannte Element längs des Weges 24 zum -Zwecke des Wegwerfens in den Behälter für weggeworfene Elemente transportiert wird.

viemi die Daten aus den fotografischen Speicherelementen in StandardblocLs (genormten^locks) von Torbestimmter Größe entnommen und wieder angeordnet v/erden mifcen, kann es erwtLnscht sein, ^ zusätzlich zu den Abdeckungen in Standardgröße andere Abdeckvorriclitungen vorzusehen, durch welche weniger als die Standard-Blockgröße verarbeitet werden kann,um so eine schnellere Datenübertragung zuzulassen, wenn die Verarbeitung kleinerer Blockgroße ti zweckmässig ist.

Die Technik des Ergänzens gespeicherter Daten auf einem Speicherelement durch Kombination einer gleichzeitigen (parallelen.)BeLichtung ctiircii den unabgedeckten Teil eines Originalspeicherele^ents mit einer durch Ergänsungs- eh Datensignale gesteuerten Serienbelichtung zur Yervollständiguug der gespeicherten Daten, kann verwendet werden, ur.i Seile eines fotografischen Datenspeichers zur kombination mit anderen Teilen dieses Speichers su. erzeugen, wobei der komplette Speicher durch spätere Belichtung eines größeren opeicherelements durch jeden derartiger Teile gleichzeitig oder darauffolgeiia erhalten v/ird . '

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Fig. 2 veranschaulicht ein Speicherelement mit ausgestanzten Öffnungen an seinem oberen Ende, die für den Eingriff mit den Stiften 11 des Gestells 10 bestimmt sind. Das Element ist für Datenlese- und Schreibzwecke in 10 Blocks I bis X in Standardgröße unterteilt, wobei jeder Block das fotografische Bild von 10° Bits enthält. Das fotografische Element hat eine Größe von annähernd 10x10 Zoll.

^ Es sei darauf hingewiesen, daß das vorliegende Verfahren des Ergänzens eines Speicherelements im Hinblick auf ergänzte

beDaten in eineiu Block nur ungefähr 1/10 der Zeit/nötigt, die zur Ergänzung des ganzen Elements erforderlich ist, wenn man das Serienverfahren des Übertragens aller Daten verwendet, da die Serienübertragung nur eines Zehntels der gesamten Daten erforderlich ist, während der liest durch eine einzige "Parallel" Belichtung übertragen wird.

naof.tse der Erfindung (d.h. die kombination von parallelen und oerienbeliclitidigen sun Zwecke der Datenübertragung) sind auch zur Herstellu.^; eines ergänzten Dateublocks anstelle des G-esantinhaltG.ein.es SpeicliereleLients anwendbar. In einem uerarti^eii Jail .könnte eITi-Block so hilt teils Serien- teils gleichzeitiger Belichtung eines Hilfsspeicherelemonts er- r":azt werden, und o.ieses Hilfsspeicherelcment könnte sodann verwendet werden, ud eine parallele Belichtung dieses Blocks auf o.en endgültigen Speicherelement zu geben, wobei der liest

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S G C ! \ Q Λ α S G

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des Ul em ent s durch eine Parallelbeliclitung über die ungeänderten Seile des Originalspeichereleiaents vervollständigt wird.

Irgendeine geeignete Stranlungserzeugungsvorriclitung zur Abgabe der gewünschten Parallelbeliclitung und seriengesteuerten Belichtung des neuen Speicherelemente kann verwendet werden.

Pa t e nt a nsprüohe

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Claims

— ι ^

Patentansprüche :

. Digitaldatenspeichersystem, bei v/elciiera Daten, auf fotografischen Speicherelementen in Blocks gespeichert werden,

in

dic/einea vorlierbestiamten ifuster angeordnet sind, dadurch g e 1: e η η zeichnet, daß zur Änderung der Daten in ausgewählten Blocks auf einen Element ein neues undunbelicircetes Eleuent (2d) durch das die Blocks enthaltende Element (12) belichtet wird, daß die zu ändernden Blocks v/irksau abgedeckt sind, so daß die Daten aller Blocks η it Aus na hue der zu Mildernden auf entsprechende Blocks des neuen Elenents übertragen werden, daß auf die verbleibenden Blocks auf äeii neuen Eleuent die neuen Daten eingeschrieben v/erden, und daß das neue ill e si ent sodann entwicl-elt una für das teil v/eise kopierte Element eingesetzt vrird.

2. o-_;~steu nach Atispr'acn 1 , c.adurch g e .. e η η zeichnet, daij οaε l^inscui'eiben uer neuen .Jixxen in dar.; neue jsleiaent und die kelichtuii ; des neuen ^ievents -varch aas ausgev/ählte ^ile..ient aufeiuanaerfolgevxd ausgeführt \.lrd.

j, ;yxte;.i iic.ch Anspruch 1 , -.adurch g e . e η ii ζ c i c Im ο t, c„o.ß aas jiinachi'eiben uer u^ucn '±)i.'^&;o. in vliü i'.cve j-Jlev-icnt uii-.L die LoliiiEC-tauj uos neuen kle^ieutG uurch ^ί-».:· aucgev;^:kLx_L ce üle^Oui; _;;j.eich3eitlg d,ii'ch.jefi'.hr'b './iru.

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4. System nach eiiieru der vorhergehenden Ansprüclie, dadurch g e L e η ία sei c Ii n e t, daß die neuen Daten auf ein photografiaclies Hilfsspeicherelenent aufgesclirieben werden, Vielehes sodann entwickelt wird, worauf das neue Element dann durch das Hilfselement belichtet wird.

5. bysten nach Anspruch 4> dadurch g e I: e η η s e i c Ii —

ti e t, daß ausgewählte Teile des fotografischen Hilfsspeicherelernents durch ausgewählte Teile eines auf dem ausgewählten Element zu ändernden 31 ο el: s belichtet sind, und nur c.ie verbleibenden Teile ent spreche nc. äen neuen Jäten belichtet sind,

c. tr'G'je.:: nach ei'-ie:: der vorherjelieux'.e.i Ansprüche, äs g e L e η h· :; e i c υ. neu durch uie iu der I5eSchreibung und/oüer üoishau^"; uar restellte:i "ier laale.

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