DE1965159B2

DE1965159B2 - Einrichtung zur uebertragung graphischer darstellungen

Info

Publication number: DE1965159B2
Application number: DE19691965159
Authority: DE
Inventors: Pans Marty Pierre Verneres Ie Buisson Malavard Lucien, (Frank reich)
Original assignee: Agence National de Valorisation de la Recherche ANVAR
Current assignee: Bpifrance Financement SA
Priority date: 1968-12-31
Filing date: 1969-12-27
Publication date: 1971-09-09
Also published as: SE358498B; DE1965159A1; SU441725A3; NL6919641A; GB1243478A; BE743527A; CH504068A; FR1601956A; ES375112A1; US3632874A

Description

ecks, wobei jede dieser Reihen zugleich ein Element der Elektrodenpaare bildet. Die angewandten Koordinaten sind also kartesische Koordinaten.

Bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, die ebenfalls mit kartesischen Koordinaten arbeitet, ist die nutzbare Oberfläche der Schreibplatte kreisförmig, und die Klemmen sind längs ihres Umfanges angeordnet, wobei die beiden Elemente jedes Elek-

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Über- überhaupt keine Polarisationsspannung zugeführt tragung graphischer Darstellungen und insbesondere wird, zur Folge, daß diese unpolarisierteri Klemmen eine Einrichtung, mit der graphische Darstellungen, sich auf eine Weise verhalten, die dem Verhalten wie Buchstaben, Zahlen, Zeichen, Zeichnungen, eines kontinuierlichen Leiters analog ist, und das nachgezogen oder kopiert und analog oder nach 5 elektrische Feld, das an der Oberfläche durch die numerischer Umwandlung übertragen und am Emp- Klemmen, die im selben Augenblick polarisiert werfangsort wiedergegeben werden können. Die erfin- den, erzeugt wird, verzerren.

dungsgemäße Einrichtung kann insbesondere als Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung

peripheres Eingabegerät für einen Digitalrechner ist die nutzbare Oberfläche der Schreibplatte recht- oder ein Schaupult dienen und mit diesen eine Ein- 10 eckig, und zwei Reihen von Klemmen liegen jeweils richtung zur bilateralen oder multilateralen Über- entlang den gegenüberliegenden Seiten des Rechtmittlung bilden.

Eine bekannte Einrichtung besteht aus einer
Schreibplatte aus einem Widerstandsmaterial, die
eine gegebene Kontur aufweist, zwei Paaren äqui- 15
potentialer Elektroden, die jeweils aus zwei Elementen bestehen, wenigstens einer Reihe leitfähiger
Klemmen, die untereinander nicht verbunden sind
und von denen jede mit der Schreibplatte, längs
einer an der Kontur liegenden Linie verteilt, in Kon- 20 trodenpaares, die abwechselnd unter verschiedenem takt steht. An die beiden Elemente des einen und Potential stehen, abwechselnd mit den Klemmen des anderen Elektrodenpaares wird periodisch mit über Widerstände mit solchen Werten verbunden einer gewählten Frequenzfolge abwechselnd eine werden, daß jede Klemme ein Potential in Funktion konstante elektrische Polarisationsspannung ange- ihrer Winkelstellung erhält, wobei die Verteilung der legt, so daß jedes der beiden Elemente gegenüber 25 Klemmen in einem gegebenen Augenblick davon abeinem Bezugspotential ein elektrisches Potential er- hängt, welches der beiden Elektrodenpaare in diesem hält. Mit von einem Steuerimpulsgenerator gesteuer- Augenblick polarisiert ist.

ten Schaltmitteln wird abwechselnd und periodisch Bei einer Abwandlung dieser zweiten Ausfüh-

wenigstens ein Teil der Klemmen an die Elektroden- rungsform der Erfindung wird die für die Klemmen paare angeschlossen, so daß sich an der Oberfläche 30 erforderliche Potentialverteilung mittels einer Vorder Schreibplatte ein elektrisches Feld ausbildet, richtung erzielt, die auf einer Widerstandsschicht in wobei die Reihe oder Reihen von Klemmen derart kleeblattförmiger Anordnung zwei Hilfselektrodenangeordnet ist bzw. sind, daß die von ihnen erzeug- paare trägt, von denen jedes aus zwei auf je einem ten elektrischen Felder, wenn sie nacheinander mit Kreisbogen angeordneten und abwechselnd mit dem einen und dem anderen der Elektrodenpaare 35 Gleichspannung gespeisten Reihen von Klemmen verbunden werden, orthogonal zueinander stehen. besteht, und konzentrisch zu dieser eine auf einem Eine punktförmige leitfähige Sonde kann durch Aufdrücken mit der Oberfläche in Kontakt gebracht
werden und ist auf dieser verschiebbar. Schließlich
weist die Einrichtung Mittel auf, welche die mit der 4°
Umschaltfrequenz zwischen der Sonde und dem
Bezugspotential auftretenden Spannungen, die jeweils analoge Werte der Koordinaten eines gewählten geometrischen Koordinatensystems auf dieser
Schreibfläche darstellen, zur Anlage des Sonden- 45 aus einer Reihe längs des Umfanges dieses Kreises ortes auswerten. verteilten Klemmen als ein Element und aus einer

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist dadurch auf dem Mittelpunkt des Kreises angeordneten gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen der Klemme als anderes Element besteht, wobei diese Breite der Klemmen, gemessen entlang der Geraden, letztere Klemme selbst in eine Anzahl kleinerer an der sie angeordnet sind, und dem Abstand zwi- 50 Klemmen unterteilt sein kann, sehen zwei benachbarten Klemmen zwischen Eins In allen Fällen sind die Klemmen, die zu einem

und Drei liegt und die Oberfläche der Schreibplatte gegebenen Zeitpunkt an eine polarisierte Elektrode nur mit einem sehr geringen Teil der Oberfläche angeschlossen sind, elektrisch miteinander verbunjeder der Klemmen in Kontakt steht. den, während diejenigen, die zum gleichen Zeitpunkt

An Hand von Experimenten wurde nämlich fest- 55 an eine nicht polarisierte Elektrode angeschlossen gestellt, daß man, wenn man für das Verhältnis sind, voneinander durch die Umschaltmittel isoliert zwischen Breite und Abstand der Klemmen einen sind, welche von dem erwähnten Steuerimpulszu geringen Wert wählt, an der Oberfläche der festen generator gesteuert werden.

Schreibplatte aus Widerstandsmaterial eine unregel- Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nun

mäßige Verteilung des elektrischen Feldes erhält, 60 folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der das zu einem gegebenen Zeitpunkt von den polari- Zeichnung hervor. Es zeigt

Kreis angeordnete Reihe von Hilfsklemmen, die jede direkt mit einer der längs des Umfanges der Schreibplatte angeordneten Klemmen verbunden ist.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, welche mit Polarkoordinaten arbeitet, besteht das eine der Elektrodenpaare aus zwei Reihen von Klemmen, die auf zwei Radien eines Kreises angeordnet sind, während das andere Elektrodenpaar

sierten Klemmen erzeugt wird. Diese unregelmäßige Verteilung ist ungünstig für eine präzise analoge Darstellung der Koordinaten durch das elektrische Potential der Sonde.

Wenn man jedoch für dieses Verhältnis einen zu hohen Wert wählt, so hat der ungenügende Abstand der Klemmen, denen zu einem gegebenen Zeitpunkt

F i g. 1 ein elektrisches Schaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die Schreibplatte rechteckig ist, kartesische Koordinaten angewandt werden 65 und als Umschaltmittel elektromechanische Relais dienen,

Fig. 2 und 3 schematische Darstellungen, die den Einfluß des Verhältnisses zwischen Breite und

3 ■ 4

Abstand der Klemmen auf die Form der in dem besteht, die Abszissen- und die Ordinatenimpulse Widerstandsmaterial der Schreibplatte erzeugten zu trennen und die eine der beiden Gruppen gegenelektrischen Felder veranschaulichen, über der anderen um die Hälfte der Impulsfolgezeit

F i g. 3 a bis 3 d in Diagrammen den Einfluß des zu verzögern. So erhält man am Ausgang des Serien-Verhältnisses zwischen Breite und Abstand der ,5 Parallel-Umsetzers Paare gleichzeitiger Impulse, die Klemmen auf die Feldverzerrungen auf einer recht- jeweils im Laufe des Schreibens oder der Wiedereckigen Schreibplatte, gäbe die Abszisse und die Ordinate eines Punktes

F i g. 4 eine perspektivische Ansicht, die den Auf- der graphischen Darstellung messen,

bau der Schreibplatte zeigt, wenn diese zum Ko- Je nachdem, ob es sich darum handelt, die gra-

pieren dient, io phische Darstellung sichtbar zu machen oder sie in

F i g. 5 einen Teil des elektrischen Schaltplanes, numerische Daten zu übersetzen, werden die Folgen

wenn als Umschaltmittel Transistoren dienen, der Abszissen- und der Ordinatenimpulse unter-

Fig. 6 eine schematische Darstellung elektrischer schiedlich bewertet. Im ersteren Falle werden sie Mittel, die dazu dienen, an die mit der Schreibplatte durch ein Tiefpaßfilter 14 geschickt, das die Impulsin Kontakt stehenden Klemmen elektrische Span- 15 folgen in ein analoges Signal umwandelt, dann wernungen gemäß einem geeigneten Gesetz anzulegen, den die erhaltenen Signale an die Horizontalablenkwenn die Schreibplatte kreisförmig ist und wenn platte und die Vertikalablenkplatte eines zur Sichtkartesische Koordinaten angewandt werden, barmachung dienenden Kathodenoszillographen 15

Fig. 7 eine erste Ausführung einer Vorrichtung angelegt. — Im anderen Falle werden die Impulse

mit kreisförmiger Schreibplatte, wobei Polarkoordi- 20 in einen Impulswandler 16 geschickt, der die in der

naten angewandt werden, Amplitude modulierten Impulse in kodierte Gruppen

Fig. 8 eine zweite Ausführung einer Vorrichtung binärer Impulse (PCM) umsetzt. Diese binären Im-

mit kreisförmiger Schreibplatte, wobei kartesische pulse werden in einen Speicher 17 eingegeben und

Koordinaten angewandt werden, mit einer Hilfs- gegebenenfalls von einer Datenverarbeitungseinrich-

einrichtung, die dazu dient, an die am Rande der 25 tung 22 verarbeitet.

Platte angeordneten Klemmen in geeigneter Weise Es ist zu beachten, daß, wenn die Zahl der Klem-

verteilte elektrische Spannungen anzulegen, und men entlang einer Seite der Schreibplatte größer als

Fig. 9 eine Abwandlungsform der Schreibvorrich- die maximale Kontaktzahl eines einzigen Relais ist, tung, bei der als Sonde an Stelle eines Stiftes oder die Klemmen in Gruppen aufgeteilt werden können, einer Spitze ein über die Schreibplatte gespannter, 30 die über die Kontakte mehrerer parallel erregter Reweicher metallbeschichteter Bogen dient. lais an das jeweilige Potential angelegt werden.

Fig. 1 zeigt die Schreibplatte2 und die Klemmen. Fig. 2 zeigt nähere Einzelheiten eines Teiles der Von diesen Klemmen ist in Wirklichkeit eine relativ rechteckigen Schreibplatte 2 gemäß Fig. 1. In große Anzahl vorgesehen, jedoch zeigt die Zeich- Fig. 2 ist die die Schreibplatte2 bildende Schicht nung zwecks Vereinfachung eine geringere Anzahl. 35 aus Widerstandsmaterial schraffiert dargestellt, wäh-Die Klemmen an den beiden Längsseiten der rend die Klemmen 319, 320, 341, 342, 343 die Schreibplatte sind mit 301 bis 320 bzw. 321 bis 340 gleiche Funktion wie diejenigen haben, die in F i g. 1 bezeichnet, während die Klemmen der beiden kur- mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind,
zen Seiten mit 341 bis 355 bzw. 361 bis 375 be- Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, bei der vorauszeichnet sind. 40 gesetzt wird, daß das Verhältnis zwischen der Breite

Die Klemmen 301 bis 320 sind über die Kontakte einer Klemme und dem Abstand zwischen zwei beeines Relais 7 an die positive Klemme einer Gleich- nachbarten Klemmen etwa drei ist, stehen die Klemstromquelle angeschlossen. Ebenso sind die Klem- men 341, 342, 343 oder 319, 320 nur mit einem sehr men 321 bis 340, 341 bis 355 und 361 bis 375 über geringen Teil ihrer Oberfläche mit der Schreibdie Kontakte von Relais 8, 9 bzw. 10 jeweils an die ₄₅ platte 2 in Kontakt. Der Vorteil dieser Anordnung negative, positive bzw. negative Klemme dieser besteht darin, daß, wenn beispielsweise die Klemmen Gleichstromquelle angeschlossen. Während nur vier 341 bis 343 nicht an eine Polarisationsspannungs-Relais 7, 8, 9, 10 dargestellt sind, sind in der Praxis quelle angeschlossen sind, der Widerstand zwischen so viele von ihnen vorgesehen, daß genügend Kon- zwei benachbarten Klemmen relativ groß ist, wähtakte zum Speisen aller obengenannten Klemmen _5o rend er, wenn diese Klemmen an diese Polarisationsvorhanden sind. Spannungsquelle angeschlossen sind, gar keine Rolle

Die Relais 7 und 8 einerseits und 9 und 10 an- spielt, als seien sie über direkte Anschlüsse mitein-

dererseits werden abwechselnd von einem Generator ander verbunden.

11 mit periodischen Steuerimpulsen gesteuert. F i g. 3 zeigt in ihrem linken Teil die Verzerrung

Der Schreibplatte 2 ist eine Sonde 12 in Form ₅₅ von parallelen Stromfäden 401 bis 403, die von einer eines Bleistiftes zugeordnet, die beispielsweise eine der oberen Klemmen 341 bis 343 (F i g. 1) zu einer Graphitspitze hat und mit der der Benutzer die der unteren Klemmen 361 bis 363 führen. Wenn die Schreibplatte beschriften kann. Zwischen dieser Breite der Klemmen gegenüber ihrem Abstand geSonde und einem Bezugspotentialpunkt entstehen ring ist, zeigen die Stromfäden das Bestreben, sich Paare aufeinanderfolgender Impulse, deren Ampli- 60 längs Geraden zu konzentrieren, die die Mitten der tuden jeweils die Abszisse und die Ordinate des gegenüberliegenden Klemmen 341/361, 342/362 oder Kontaktpunktes messen, wobei dieser Kontaktpunkt 343/363 verbinden, und sich in den Streifen zwischen um so besser definiert wird, je größer die Vertei- diesen Geraden zu verdünnen. Hingegen gibt es auf lungsfrequenz gegenüber der Schreibgeschwindigkeit Grund des großen Widerstandes zwischen den augenist. In der Praxis kann diese Frequenz sich beispiels- 65 blicklich nicht gespeisten Klemmen 319 und 320 nur weise auf 1000 Hertz belaufen. Die Sonde ist über relativ wenig Stromfäden, die zu diesen letzteren eine flexible Leitung an einen Serien-Parallel- Klemmen abbiegen, und folglich wenig Störung Umsetzer 13 angeschlossen, dessen Aufgabe darin durch diese Klemmen.

5 6

Bei dem rechten Teil von F i g. 3 wird demgegen- In der F i g. 3 d ist diese Ecksituation berücksichüber vorausgesetzt, daß die verschiedenen Klemmen tigt. In diesem Falle ist die Höhe h der gestörten 341 bis 343, 361 bis 363, 301 bis 320 gegenüber ihrem Zone ein Minimum für m/p gleich 0,57. Dieser Wert Abstand eine große Breite haben. Auf diese Weise ist optimal, und in der Praxis wählt man zweckerhält man im mittleren Teil der Schreibplatte eine 5 mäßig m/p zwischen 0,5 und 0,65. Umgerechnet auf praktisch gleichmäßige Verteilung der Stromfäden das Verhältnis Klemmenbreite zu Klemmenabstand 501 bis 505 zwischen den Paaren gespeister Klem- ergibt sich ein Wert zwischen 1 und 2.
men. Jedoch treten beträchtliche Verzerrungen an F i g. 4 zeigt einen Teil eines Ausführungsbeispiels den Ecken der Schreibplatte auf, die neben den der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wenn diese zur augenblicklich nicht gespeisten Klemmen 319, 320 io Wiedergabe bestimmt ist. Die Vorrichtung weist usw. liegen. Dies liegt an dem niedrigen Widerstand einen Leuchtsockel 1 auf, auf dem ein mit zu kozwischen diesen Klemmen auf Grund ihres geringen pierenden graphischen Darstellungen versehener Abstandes und dem entsprechend geringen Gesamt- Papierbogen befestigt sein kann, wenn die Vorrichwiderstand der Strecke 301 bis 320. tung zum Kopieren dienen soll. An dem Leucht-

Praktisch kann ein zufriedenstellendes Resultat nur 15 sockel ist eine transparente Platte 2 angelenkt, die durch einen Kompromiß zwischen den extremen Be- mit einer dünnen leitfähigen Oberflächenschicht verdingungen erzielt werden, welche einerseits im linken sehen ist. Der Widerstand pro Quadrat (gleich dem und andererseits im rechten Teil von F i g. 3 dar- Quotienten aus dem spezifischen Leitungswiderstand gestellt sind. Dieser Kompromiß führte zur Wahl und der Dicke) dieser Schicht liegt zwischen 100 eines Wertes zwischen 1 und 3 für das Verhältnis 20 und 800 Ohm. In der gegenwärtigen Technik wächst zwischen Breite und Abstand der Klemmen. Für eine die Transparenz der mit der Schicht überzogenen rechteckige Schreibplatte wurde ein Verhältnis zwi- Schreibplatte mit dem Widerstand pro Quadrat. So sehen 1 und 2 als optimal gefunden. haben beispielsweise Platten mit Widerständen pro

In den F i g. 3 a bis 3 d ist der Verlauf der Strom- Quadrat von 170, 300 und 800 Ohm eine Transfäden in einem länglichen Streifen der Widerstands- 25 parenz von 45, 50 bzw. 60%. Man kann beispielsschicht senkrecht zu einer Plattenkante und von weise eine Platte mit einem Widerstand von 800 Ohm einer Breite gleich dem halben Rapport p/2 der wählen.

Klemmen (d. h. gleich der halben Summe aus Wenn die Schreibplatte über dem Bildschirm eines

Klemmenbreite m und -abstand) dargestellt. Dieser Kathodenoszillographen angeordnet ist, sind zwei

Streifen ist von den Senkrechten y"-y" auf diese 30 Lösungen möglich. Man kann die transparente Platte

Kante und die Mittel einer Klemme und y'-y' auf direkt auf der äußeren Oberfläche des Bildschirms

die Mitte eines isolierenden Zwischenraumes seitlich des Oszillographen anbringen, oder man kann die

dieser Klemme begrenzt. Mit M und / sind längs Widerstandsschicht direkt auf diesem Bildschirm

der Achse x-x die halbe Breite einer metallischen anordnen.

oder metallisierten Klemme und des benachbarten 35 Entlang jeder Seite der Platte 2 sind getrennte

isolierenden Zwischenraumes dargestellt. Klemmen 3 aufgedruckt, an denen Steckverbindun-

Die Kurvenscharen sind die geometrischen Orte gen 4 befestigt sein können, von denen in F i g. 4

aller Punkte, in denen das elektrische Feld (und eine dargestellt ist. Mittels dieser Klemmen werden

daher auch die Stromfäden) einen bestimmten Win- die rechteckigen elektrischen Felder an die Schreib-

kel 0 (dessen Wert an die Kurven angeschrieben ist) 40 platte angelegt. Vorzugsweise beträgt der Abstand

mit einer Senkrechten zur Flächenkante, die als zwischen benachbarten Klemmen etwa ein Drittel

Achse x-x angenommen wird, bilden. Längs der der Breite einer Klemme.

Achsen y'-y' und y"-y" ist der Winkel Θ aus Sym- Auf die Schreibplatte kann ein Deckel in Form

metriegründen Null. Längs des Teiles / der Achse x-x eines Rahmens 5 geklappt werden, der die Funktion

ist Θ = 90°, weil die Feldlinien senkrecht zur Trenn- 45 hat, das Schriftfeld abzugrenzen und die Klemmen

fläche zwischen Isolierschicht / und Metallschicht M und die Steckverbindungen zu schützen,

stehen. In jedes Feld sind die Kurven für Θ = 0,5, 2, Bei Fig. 6 (für Darstellungen in kartesische Ko-

5, 10, 20, 40, 50 und 70? eingezeichnet. : ordinaten) wird vorausgesetzt, daß die Schreibplatte

In dem Bereich der Schreibfläche, in dem der rund ist und beispielsweise aus dem Bildschirm Winkel Θ φ 0 ist, sind die elektrischen Feldlinien 50 eines Kathodenoszillographen besteht, dessen äußere nicht parallel zueinander. Diese Zone kann als um Oberfläche leitfähig gemacht wurde. Hierbei ist der so gestörter betrachtet werden, je größer Θ ist. Man Bildschirm in einem quadratischen Rahmen 18 gekann davon ausgehen, daß die Feldverzerrungen in lagert, der die runde Platte 19 umgibt. Der Rahmen einer' Zone diese als Schreibfläche ungeeignet 18 und die Platte 19 weisen alle beide an ihrem Ummachen, wenn Θ > 3° ist. Der Abschnitt, den die 55 fang Klemmen 3 bzw. 34 auf. Zwischen zwei Klem-Tangente an das Maximum der Kurve 0 = 3° auf men 3 und 34 derselben Abszisse rcos© oder derden Grenzlinien y'-y' und y"-y" abteilt, definiert selben Ordinate r sin Θ sind Widerstände 20 und 21 etwa die Höhe h der gestörten Zone. mit entsprechenden Werten eingesetzt,

In den Fig. 3a, 3b, 3c ist vorausgesetzt, daß die . . . .

Widerstandsfläche längs der Richtung der Achse x-x 60 ^K ^ ~ ^cos ^Θ> ^und ^κ \\~ ^sin ®>»

unbegrenzt ist, und das Verhältnis ml ρ der Breite m wobei R für einen in geeigneter Weise gewählten

einer Klemme zum Rapport ρ ist angenommen mit Widerstand steht. Die gegenüberliegenden Seiten des

0,5 in Fig. 3a, mit 0,75 in Fig. 3b und mit 0,25 in Rahmens 18 haben die Funktion von Elektroden-

Fig. 3c. Man sieht, daß die Höhe/i in der Fig. 3b paaren mit konstantem Potential, von denen aus die

am kleinsten ist, und man würde deshalb das Ver- 65 Klemmen 34 gespeist werden.

hältnis m/p gleich 0,75 wählen, wenn man die par- Man könnte den Rahmen 18 auch weglassen und

allel zu y'-y' verlaufende und die Fläche in der Rieh- die Widerstände 20 der Abszisse direkt an die Kon-

tungx-x begrenzende Klemmenreihe außer acht ließe. takte der Relais 7 und 8 gemäß Fig. 1 und: die

Widerstände 21 der Ordinate direkt an die Kontakte der Relais 9 und 10 gemäß F i g. 1 anlegen.

In F i g. 7 (für Darstellungen in Polarkoordinaten) ist von den beiden orthogonalen Feldern das eine tangential und das andere radial. Die dem tangentialen Feld zugeordneten Klemmen 31 und 32 sind auf zwei Radien angeordnet. Von den dem radialen Feld zugeordneten Klemmen 33 und 34 ist die eine auf dem Mittelpunkt angeordnet, während die andere am Umfang der kreisförmigen Platte 19 angeordnet ist. Die Klemmen 31, 32 und 33 sind vorzugsweise auf der Rückseite der Platte angeordnet, damit sie beim Beschriften nicht hinderlich sind, und an die leitfähige Schicht, mit der die Sichtseite bekleidet ist, über metallische Durchführungen angeschlossen. Der zwischen den Radien 31 und 32 liegende Teil der Platte ist isolierend.

Die Klemmen 31,32,33 und 34 sind über die Kontakte der Relais 27, 28, 29 und 30, die die gleich i Funktion wie die Relais 7, 8, 9 und 10 gemäß F i g. 1 !haben, an die Pole der Stromquelle angeschlossen.

In F i g. 8 (für Darstellungen in kartesische Koordinaten) weist die kreisförmige Schreibplatte 19 an ihrem Umfang beispielsweise 120 Klemmen 34 auf. Dieser Schreibplatte ist eine Hilfsplatte 35 aus Widerstandsmaterial zugeordnet, die nicht zur Beschriftung dient und die ebenfalls 120 Klemmen 36 an ihrem Umfang sowie außerdem vier Klemmengruppen 37,

38, 39, 40 aufweist, welche auf Kreissektoren angeordnet sind, die alle durch den Mittelpunkt der Hilfsplatte 35 laufen und zueinander um 90° versetzt sind. Diese vier Kreise sind die Transformationen durch geometrische Inversion der Seiten eines der kreisförmigen Schreibplatte 19 umschriebenen idealen Quadrates.

Die Klemmen 36 sind jeweils über widerstandsfreie Leitungen an Klemmen 34 entsprechender Stellen angeschlossen. Die Klemmengruppen 37, 38 und

39, 40 sind auf die gleiche Weise wie die Gruppen von Klemmen 301 bis 320, 321 bis 340 und 341 bis 355, 361 bis 375 gemäß F i g. 1 an die Pole einer Gleichstromquelle angeschlossen.

Aus den bekannten Eigenschaften von Potentialen bei der geometrischen Inversion in einer Ebene folgt, daß das Anlegen konstanter Potentiale an die Kreissektoren, auf denen die Klemmengruppen 37, 38 und 39, 40 angeordnet sind, entlang des Kreises, der die Klemmen 36 trägt, zur gleichen Potentialverteilung wie in dem Falle führt, indem ein konstantes Potential an die Seiten eines Quadrates angelegt wird, das diesem Kreis umschrieben ist. So erhält man an den am Umfang angeordneten Klemmen die gleiche Potentialverteilung wie an dem die Klemmen 34 tragenden Kreis gemäß Fig. 6.

Bisher legten Relais die Potentiale an die Klemmen und stellten ihre Verbindung oder ihre Trennung her. Fig. 5 zeigt ein elektronisches Relais, bei dem der gesteuerte Kreis geschlossen wird, wenn der Steuerkreis bei 56-57 gespeist wird, und geöffnet wird, wenn der Steuerkreis nicht gespeist wird. Es ist ein elektronisches Relais, das mit den elektromechanischen Relais7,8,9,10 gemäß Fig. 1 gleichwertig ist.

Der Verbindungspunkt, der dem Kontakt eines " elektromechanischen Relais entspricht, besteht aus zwei Transistoren 41 und 42, von denen der erste vom PNP-Typ und der zweite vom NPN-Typ. ist. Die Emitter der Transistoren sind beide an die ■Klemme 43 und die Kollektoren an die Klemme 44 angeschlossen. An diese Klemmen ist der zu unterbrechende und zu schließende Kreis angeschlossen. Dieser Kreis weist einerseits die Klemmen 301 bis 320 und andererseits die Klemmen 321 bis 340 auf, die durch hochohmige Widerstände 60 über eine Batterie 61 an die Klemmen 43 und 44 angeschlossen sind. Gemäß seinem Zustand läßt jeder Schalttransistor 41 oder 42 einen Strom in einer bestimmten Richtung durch oder nicht. Wenn das Relais geschlossen hat, ist einer der beiden Schalttransistoren für die Richtung des Stromes in dem umzuschaltenden Kreis durchlässig. Der Kreis funktioniert also unabhängig von der Polung der Batterie 61.

Mit 45 und 46 sind die Polarisationswiderstände der Emitter der Transistoren 41 und 42 und mit 58 und 59 sind zwei Dioden bezeichnet, die dazu dienen, diese Transistoren vor Spannungen zu schützen, die in falscher Richtung zwischen Emitter und Kollektor angelegt werden.

Die Steuerschaltung für den Verbindungspunkt besteht aus den beiden Transistoren 47 und 48, wobei der Transistor 47 vom NPN-Typ ist und den PNP-Transistor 41 steuert, während der Transistor 48 vom PNP-Typ ist und den NPN-Transistor 42 steuert. Jeder Steuertransistor 47 und 48 steuert durch seinen Kollektor die Basis jeweils eines Schalttransistors 41 bzw. 42 über einen Widerstand 49 bzw. 50 in Reihe mit einer Diode 51 bzw. 52. Die Funktion dieser Dioden ist wieder, die Steuertransistoren gegenüber falschen Spannungen zu schützen.

Die Eingangsschaltung 56-57 besteht aus einem Vierpol 55, der in Fig. 5 aus einem einfachen Widerstand besteht. Die Klemmen 53 und 54 dieses Widerstandes sind jeweils an die Basen der Steuertransistoren 47 und 48 angeschlossen. Die Schaltung arbeitet folgendermaßen: Wenn der von dem Generator 11 gelieferte Steuerstrom in der von 56 nach 57 gehenden Richtung angelegt wird, erscheint an den Klemmen 53-54 des Widerstandes 55 ein Signal, und das Potential der Klemme 53 ist höher als das der Klemme 54. Dieses Signal öffnet die Steuertransistoren 47 und 48, und die Kollektorströme fließen in der Richtung Emitter—Kollektor im Transistor 48 bzw. in der Richtung Kollektor—Emitter im Transistor 47.

Wenn das Potential von 43 höher als das von 54 ist, fließt ein Strom durch den Steuertransistor 47 und öffnet der Spannungsabfall im Widerstand 45 den Schalttransistor 41. Demgegenüber fließt kein Strom auf Grund der Dioden 52 und 59 durch den Steuertransistor 48 und bleibt der Transistor 42 gesperrt. Der gesteuerte Strom fließt durch den Transistor 41.

Wenn das Potential von 43 niedriger ist als das Potential von 53 (oder von 54, denn die Potentiale von 53 und 54 liegen sehr nahe beieinander), fließt ein Strom durch den Steuertransistor 48 und wird der Schalttransistor 42 durch den Spannungsabfall im Widerstand 46 geöffnet. Demgegenüber fließt auf Grund der Dioden 51 und 58 kein Strom durch den Steuertransistor 47 und bleibt der Transistor 41 gesperrt. Der gesteuerte Strom fließt durch den Transistor 42.

Wenn der Steuerstrom in der von 57 nach 56 laufenden Richtung angelegt wird,.bleiben die Steuertransistoren 47 und 48 und folglich die Schalttransistoren 41 und 42 gesperrt. Wenn kein Steuer-

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strom an das elektronische Relais angelegt wird, bleiben die Transistoren 47, 48, 41 und 42 ebenfalls gesperrt.

Bisher wurde angenommen, daß der Stift keine Spur auf der Widerstandsplatte zurückläßt. Wenn jedoch eine solche Spur zurückbleiben soll, kann ein Spezialstift mit leitfähiger Mine verwendet werden, wobei jedoch die Spur, die die Mine auf der Platte zurückläßt, so hochohmig ist, daß sie die elektrischen Felder nicht stört. Man kann auch einen herkömmlichen Filzschreiber verwenden, dessen Filzspitze einen Metallfaden, beispielsweise einen Faden aus Gold, enthält.

F i g. 9 zeigt den Fall, in dem für bestimmte Zwecke der Stift 12 aus F i g. 1 völlig weggelassen ist. In diesem Falle ist auf der Schreibplatte 2, die mit der Widerstandsschicht 23 bedeckt ist, ein dünner, weicher, transparenter Bogen 25 angeordnet, der auf seiner inneren Oberfläche eine leitfähige Schicht 24 aufweist, die die Funktion des Stiftes erfüllt. Dieser Bogen kann beispielsweise aus einem Polyester bestehen. Er ist parallel zur Schreibplatte 2 gespannt, ohne mit ihr in der Ruhelage Kontakt zu haben. Der Benutzer stellt durch einfachen Druck mit dem Finger oder mit irgendeinem Gegenstand auf das Blatt 25 einen Kontakt zwischen der Schicht 23 und der Schicht 24 her, der an den Serien-Parallel-Wandler 13 gemäß Fig. 1 vermittelt wird.

Die Anwendungsmöglichkeiten für die erfindungsgemäße Vorrichtung sind zahlreich und Fachleuten sofort klar. Allgemein handelt es sich bei ihnen um die sequentielle Übertragung von Koordinaten von Punkten einer graphischen Darstellung, eines Diagramms, eines Zeichens, einer Karte usw., um deren Sichtbarmachung, um ihre digitale Darstellung, um ihre Speicherung und um ihre Verarbeitung, sofern Datenverarbeitungseinrichtungen vorgesehen sind.

Zwar wurden nur rechteckige Bildschirme zum Ablesen und Kopieren im einzelnen beschrieben, jedoch ist es klar, daß die Erfindung für alle Bildschirmarten verwendbar ist.

Im vorstehenden wurde vorausgesetzt, daß die elektrischen Felder von äquipotentialen Elektroden erzeugt werden. Man könnte jedoch auch verschiedene Spannungsgesetze bei den Konturen der Schreibplatte anwenden, indem beispielsweise in den Speisekreis jeder Klemme ein Widerstand eingeschaltet wird, dessen Wert so berechnet ist, daß das vorgegebene Gesetz erzielt wird.

Außerdem könnten die verschiedenen Spannungs-Verteilungsgesetze, die mit den an der Kontur der Schreibplatte vorgesehenen Klemmen erfüllt werden müssen, durch einen Digitalrechner erzielt werden, dem ein entsprechendes Programm eingegeben wird und der eine angemessene Zahl von Ausgängen erhält, von denen jeder nach Bedarf einen Dekoder aufweist, der den kodierten Wert einer Spannung in einen analogen Wert umwandelt. In diesem Falle kann der dem Rechner zugeordnete Taktimpulsgeber gleichzeitig die Funktion des Impulsgenerators 11 für die Steuerimpulse gemäß Fig.l übernehmen.

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Übertragen graphischeres Darstellungen mit einer aus einem Widerstandsmaterial bestehenden Schreibplatte, die eine gegebene Kontur aufweist, zwei Paaren äquipotentialer Elektroden, die jeweils aus zwei Elementen bestehen, wenigstens einer Reihe leitfähiger Klemmen, die untereinander nicht verr bunden sind und von denen jede mit der Schreibplatte, längs einer an der Kontur liegenden Linie verteilt, in Kontakt steht, Mitteln, mit denen periodisch mit einer gewählten Frequenzfolge abwechselnd an die beiden Elemente des einen und des anderen Elektrodenpaares eine konstante elektrische Polarisationsspannung angelegt wird, so daß jedes der beiden Elemente gegenüber einem Bezugspotential ein elektrisches Potential erhält, mit von einem Steuerimpulsgenerator gesteuerten Schaltmitteln, die abwechselnd und periodisch wenigstens einen Teil der Klemmen an die Elektrodenpaare anschließen, so daß sich an der Oberfläche der Schreibplatte ein elektrisches Feld ausbildet, wobei die Reihe oder Reihen von Klemmen derart angeordnet ist bzw. sind, daß die von ihnen erzeugten elektrischen Felder, wenn sie nacheinander mit dem einen und dem anderen der Elektrodenpaare verbunden werden, orthogonal zueinander stehen, mit einer punktförmigen leitfähigen Sonde, die durch Aufdrücken mit der Schreibfläche in Kontakt gebracht wird und auf dieser verschiebbar ist, und mit Mitteln, welche die mit der Umschaltfrequenz zwischen der Sonde und dem Bezugspotential auftretenden Spannungen, die jeweils analoge Werte der Koordinaten eines gewählten geometrischen Koordinatensystems auf dieser Schreibfläche darstellen, zur Angabe des Sondenortes auszuwerten, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen der Breite der Klemmen (301 bis 375), gemessen entlang der Geraden, an der sie angeordnet sind, und dem Abstand zwischen zwei benachbarten Klemmen zwischen 1 und 3 liegt und die Oberfläche der Schreibplatte (2) nur mit einem sehr geringen Teil der Oberfläche jeder der Klemmen in Kontakt steht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nutzbare Oberfläche der Schreibplatte rechteckig ist und daß zwei Reihen von Klemmen jeweils entlang den gegenüberliegenden Seiten des Rechtecks liegen, wobei jede dieser Reihen zugleich ein Element der Elektrodenpaare bildet (F i g. 1).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nutzbare Oberfläche der Schreibplatte (19) kreisförmig ist und die Klemmen (34) längs ihres Umfanges angeordnet sind, wobei die beiden Elemente (3) jedes Elektrodenpaares, die abwechselnd unter verschiedenem Potential stehen, abwechselnd mit den Klemmen über Widerstände (20, 21) mit solchen Werten verbunden werden, daß jede Klemme ein Potential in Funktion ihrer Winkelstellung erhält, wobei die Verteilung der Klemmen in einem gegebenen Augenblick davon abhängt, welches der beiden Elektrodenpaare in diesem Augenblick polarisiert ist (Fig. 6).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Klemmen erforderliche Potentialverteilung mittels einer Vorrichtung erzielt wird, die auf einer Widerstandsschicht (35) in kleeblattförmiger Anordnung zwei Hilfselektrodenpaare trägt, von denen jedes aus zwei auf

je einem Kreisbogen angeordneten und abwechselnd mit Gleichspannung gespeisten Reihen von Klemmen (37 bis 40) besteht, und konzentrisch zu dieser eine auf einem Kreis angeordnete Reihe von Hilfsklemmen (36), die jede direkt mit einer der längs des Umfanges der Schreibplatte (19) angeordneten Klemmen (34) verbunden ist (F i g. 8).

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit Polarkoordinaten, dadurch gekennzeichnet, daß das eine der Elektrodenpaare aus zwei Reihen von ίο Klemmen (31, 32) besteht, die auf zwei Radien eines Kreises angeordnet sind, während das andere Elektrodenpaar aus einer Reihe längs des Umfanges dieses Kreises verteilten Klemmen (34) als ein Element und aus einer auf dem Mittelpunkt des Kreises angeordneten Klemme (33) als anderes Element besteht, wobei diese letztere Klemme selbst in eine Anzahl kleinerer Klemmen unterteilt sein kann (F i g. 7).

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde (12) aus einer Graphitmine besteht.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde aus einem Stift mit leitfähiger Mine besteht, die auf der Widerstandsfläche eine hochohmige Spur zeichnet.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde aus einem Filzschreiber besteht, dessen Tinte eine Isolierflüssigkeit ist und dessen Spitze einen Metallfaden enthält.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde aus einer vor die Schreibplatte (2) gespannten, metallbeschichteten Kunststoffolie (24, 25) besteht, die in der Ruhelage nicht mit der Schreibplatte in Kontakt steht und manuell gegen deren Widerstandsschicht (23) gedruckt werden kann.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 mit einer rechteckigen Schreibfläche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Klemmenbreite zu ihrem Abstand zwischen 1 und 2 gewählt ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen