DE1965159C - Einrichtung zur Übertragung graphischer Darstellungen - Google Patents

Description

I 965 159 ( ι °

Die Erfindung he.rilFl .ine Einrichtung ,ur über- überhaupt keine J^jjS Sf_n[^

ln.uu.it graphisch.. Darstellung und insbesondere wird, zur Folge daß d£^ _Vcrhalup

iih i d phische Darstellungen sieh auf eine \Vl.m- "^ ■ , _{i d} das

ln.uu.it graphisch.. Darstellung und insbesondere , g £^ _Vcrhalup

,ine Hinrichtung, mil de, graphische Darstellungen, sieh auf eine \Vl.m- "^ ■ , _isl, _und das wie Buchstaben, Zahlen, Zeichen, Zeichnungen, eines .^kl?^ntI"^UI ₁'-_H ^rll^V:ⁿ _n„ der Oberflüche durch die nach-e/ouen oder kopiert und analog oder nach 5 eWtr.sche KId, das. ,. _{k o}|_{arisicrl W}er-

numerischer Umwandlung übertragen und am Emp- Memmen, die π selbenAu_fe

iangsort wiedergeben werden können. Die erfin- den, erzeugt wirdI, χ "*J ' _fo,-_{m d}er Erfindung dungsuemäße Einrichtung kann insbesondere als ^Bf'";'""' £ oberfläche der Schreibplatte recht-

peripheres Eingabegerät für einen Digitalrechner ist die nu zbarc übe Ji _Klcmmen Hegen jeweils nie ein Schaupult dienen und mit diesen eine Em- xo eckig, und zwe Runu ^ _{sdlen des Re}cht-

richtuni /ur bilateralen oder multilateralen über- entlang den ^fⁿ^^r1^- ,_{eich cin Ele}ment

miitlune bilden. . f·™. ' .¹^^ ^. Die "angewandten Ko-

Eine' bekannte Einrichtung besteht aus einer der Elektrodenpaarc ^b. ül _Koordinaten. Schreibplatte aus einem Widerstandsmaterial, die ^ord'ⁿP^tL:^;'™._eJ'° ^sführu.iesform der Erfindung, eine Juebene Kontur aufweist, zwei Paaren äqui- x₅ Bei ei, e zwe «..Aus ι -_Koordinaten arbeitet, potenter Elektroden, die jeweils aus zwei Eic- die ebenfalls m.t kκIkη ^ _kreis.

menten bestehen, wenigstens einer Reihe leitiah.ger ist de ™^kc Oberfl _sind ,ängs ihres Umfanges Klemmen, die untereinander nicht verbunden s.nd formig,,und Je Kämmen ^_{ente jedes Elek}.

und von denen jede mit der Schreibplatte, längs f^f^^^'^ecSselnd unter verschiedenem einer an der Kontur liegenden Linie verteilt, m Kon- *o J^P»™^ Sächselnd mit den Klemmen takt steht. An die beiden Elemente des einen und Potenna ^hen, ao ^^ _{yerb den}

des anderen Elektrodenpaares wird periodisch mit über W.derstanüe nm _{ial in Fun}ktion

einer gewählten Frequenzfolge abwechselnd eine ^^^^ξ^χ,^ Λ_α V^lnng ikr konstante elektrische Polarisationssp.nnung ange- ^^Γ" Winkelstellung,^_{n A blick dav}on ablegt, so daß jedes der beiden Elemente gegenüber *₅ ^.^m'ⁿ'"^Τ bnden Elektrodenpaare in d.esem einem Bezugspotential ein elektrisches Potential er- hangt, <*^hes^de[ ⁰^α

hält. Mit von einem Steuerimpulsgenerator gesteuer- Augenbl « P^nsiert _g ^ _{zwdten Ausfüh}. ten Schaltmitteln wirü abwechselnd und periodisch Bei einer ad . ^b _{wird d}i_e für die Klemmen

wenigstens ein Teil der Klemmen an ^e Elektroden- ""S^^^^SawIrteilung mittels einer Vorpaare angeschlossen, so daß sich an der Oberfläche ₃o erforderliche« otentiaWer ei. 8, _{ndsschicht in} der Schreibplatte ein elektrisches Ff d ausbildet, ^«^„X ™^ei Hilfselektrodenwobei die Reihe oder Reihen von Klemmen derart kleeblattforrmger Anor ^. _{auf J£ ejnem} angeordnet ist bzw. sind, daß die von ihnen erzeug- P»"J"g£ ^"'Tdneten und abwechselnd mit ten elektrischen Felder, wenn sie nacheinander mit Kre.sbogen ang^eo _{R ihen von} Klemmen dem einen und dem anderen der Elektrodenpaare 35 g^fP^^Sh zu dieser ,ine auf einem verbunden werden, orthogonal zueinander stehen. besteht J^{nd ko}J^ze _{Reihe von} Hilfsklemmen, die jede Eine punktförmige leitfähige Sonde kann durch Auf- Jre's ^angeordne_te^κ _{Umfa es der} Schre.bdrücken mit der Oberfläche in Kontakt gebrach dr^m«t«nerder 1. g ^^^ werden und ist auf dieser verschiebbar. Schließlich platte ^an^^omn _Ausführungsform der Erfinweist die Einrichtung Mittel auf, welche d.e mit der ₄o Bc einer we _{djnaten arbe}i_tet, besteht Umschaltfrequenz zwischen der Sonde und dem dung welche gii _aus ^. _{Reihen von} Bezugspotential auftretenden Spannungen, die je- J^' _{dieauf zwe}i Radien eines Kreises angeweils analoge Werte der Koordinaten eines gewahl- ^^J^K^_na das andere Elektrodenpaar ten geometrischen Koordinatensystems auf dieser ordnet nd, w _Umfanges dieses Kreises Schreibfläche darstellen, zur Anlage des Sonden- 45 aus e ncr geine^g^ ^_{n E]ement upd aus emer}

ortes auswerten. . ^'^l . Mittelpunkt des Kreises angeordneten

Die erfindungsgemäßc Einrichtung ist dadurch auf dem Mmcipu ^ _{wobd djesc}

gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen der K etn^e a s ^a"J^er« . _{eine Anzah}i kleinerer

Breite der Klemmen, gemessen entlang der Geraden, Ie ^« ^Klcm«« ff

an der sie angeordnet sind, und dem Abstand zwi- 5« Klemmcn untertc.it ^ _{K|cmmeni dic zu} einem

sehen zwi benachbarten Klcmmen zwischen Eins in allen ^- _{ejne larisicrte} Elektrode

d Di lit und die Oberfläche der Schrc.bp a te g g ben«, Zc.tpun _i) ^l _itinder verbun

sehen zwi benachbarten Klcmmen zwischen Eins ^ _{ejne larisicrte} Elektrode

und Drei liegt und die Oberfläche der Schrc.bp a te g g ben«, Zc.tpun _isc)l ^l _miteinander verbun-

nur mit einem sehr geringen Te, der Oberflache J";^«" ^' ; _{(]jc /um g!eichen} Zeitpunkt

jeder der Klcmmen in Kontakt steht .. .\^C ' ■ ■ _h{ polarisierte Elektrode angeschlossen

An Hand von Experimenten wurde nam.ic J 55 ·" c„ic P _{durch die Umschaltmitte}l isoliert

gestellt, daß man, wenn man fur das Verhältnis s , sin erwähnten Steuerimpuls-

s ?ζ;ζ^^ψ ^;^:^ ^Zllsammenta"^{e mit} *^r

das /u einen, gegebenen Zeilpi.nkl von den polar.- ^i*:!' *:./„ clck'lrischcs Sch«11bild einer erfindungs-

sicrten Klcmmen t-r/.ci.pt wird. Diese unregelmäßige t- Vorrichtung, wobei die Schreibplatte rccht-

Vcrteihmg ist ι.ημϋηΜϊμ für cmc praz.se analere gem.. _{k isdic} Koordinaten angewandt werden

Darstellung der Koordinaten durch das elektrische k tpst. J™^^^^, _e|_cktr(,_mcchanischc Relais

Sd ^J ' '

Darsteg

l'otenlial der Sonde. ^J

Wenn man jedoch für dieses Verhältnis einen /ι. clunci , ^ _{; sc}hem;iii'.dic Darstellungen, die

hohen Wert wählt, so hat der ungenügende Abstand t μ ·- ■■ ■ zwischen Breite und

.1,-r KI.Mnn.L-n. denen /u einem gegebenen Zeitpunkt ckn I inHuh Ul., vcrn

Abstand der Klemmen auf die Form der in dem besieht, die Ahszissen- "»^d t_irUppeii &^»-

Widerstandsmaterial der Schreibplatte erzeugten zu trennen und d.L d u^ ,[,,,,, ,,^eh

elektrischen Felder veranschaulichen, »^ der anderen um Ik^ .Η I ^ ^.^

Fiu.3a bis 3d in Diagrammen den Eintluß des ^ ^zögern. So url atm... . ^' t «-,,,,,, _die

Verl.ultnis.es zwischen Breite und Abstand der 5 Paral el-Umsetzers ^'-^^^ ^_t._{r d},i _Wl,_Ller-

Klemmen auf die Fcldverzerrur.gen auf einer recht- jewe.l^\^.^_{c um}{ _{d|c üldin}ate eines Punktes

essen.

g ^^^ _um{

kiuen Schreibplatte, ^¹- , · ,

Fl g. 4 eine perspektivische Ansicht, die den Auf- ^/^,schen Darstc »n^rn^ ^^ ^ _?. bau der Schreibplatte zeigt, wenn d.ese zum Ko- ^^,,_{unE siclubar zu} machen «bnj;; nieren dient, · ' · . rim.η τη iiherset/en, werden die roiuui F ig. 5 einen Teil des elektrischen Schaltplanes. ™™V?£J>au.n™ ^"o^inatenimpulse unterwenn als Umschaltmittel Tiansistoren dienen, der 7?"^ISbL" , ersteren Falle, werden sie Fio. rt eine schcmatischc Darstellung elektrischer schiedlich ^^.-^^^chickt, das die Impuls-Mittel, die dazu dienen, an die mit der Schreibplatte durch ein T.cfpaßfiUcr 14 fe ^ _{tlann NVL}._r_ in Kontakt stehenden Klemmen elektrische Span- ,5 °f J.^eS^en ^ηΓαη die Horizon.alablenknungcn gemäß einem geeigneten Gesetz anzulegen ^d^*\™ ¹^v_t"rtikalablenkplaltc eines zur Sichtwenn die Schreibplatte kreisförm.g ist und wenn platte' ^u™ ^die * _d Kathodenoszillographen 15 kartesische Koordinaten angewandt werden, barn ac iung *^enen _F „_{e we},.^_{n die} Impulse F i g. 7 eine erste Ausführung einer Vorrichtung angelegt. Im anü _{hickt d :r die} in der mit kreisförmiger Sehreibplatte, wobei PoIarLoord,- _M J^H™ _lmpf_llse in kodierte Gruppen naten angewandt werden, ,.,'„ [_mnui_se (PCM) umsetzt. Diese binaren lm-F i g. 8 eine zweite Ausführung einer Vorrichtung binare Impulse (PL ) ^ _{einßCgebcn und} mit kreisförmiger Schreibplatte, wöbe, kartesische PJ^ ^ ,¹^_{0n einC}r Datenverarbeitungse.nrich-Koordinaten angewandt werden, mit einer Hilfs- ^geDenenia

einrichtung, die dazu dient, an die am Rande der a₅ ^Ιϋη8**/_^3_{βη da}ß, wenn die Zahl der Klerri-

Platte angeordneten Klemmen in geeigneter Weise Es' ^ ,^ _{def Schreibplatte gr}ößer as

verteilte elektrische Spannungen anzulegen und Tj^x male Kontaktzahl eines einzigen Relais ist,

F i g. 9 eine Abwandlungsform der Schreibvornch- de maxnnale ^ontaK ^ ^^ _kön

tung, bei der als Sonde an Stelle eines Stiftes oder J_b„ Se Kontakt? mehrerer parallel erregter Re-

einer Spitze ein über die Schreibplatte gespannter, 30 f'f ^^^-^₁ ^ _Potenliai angelegt werden,

weicher metallbeschichteter Bogen dient. Fii 2 zeitnahere Einzelheiten eines Teiles der

Fig 1 zeigt die Schreibplatte 2 und die Klemmen. ^ ^B;_ki"^B schreibplatte 2 gemäß Fig. 1. In

Von diesen Klemrren ist in Wirklichkeit eine relatjv jec ,teck Jⁿ ^^re'X J_pIatle ^g 2 bildende Schicht

große Anzahl vorgesehen, jedoch zeigt die Ze.ch- F^g.-.is^^1C _ja, _sc^_raffiert dareestellt wah-

nung zwecks Vereinfachung eine geringere Anzahl. 35 ™*JVid ^nflwnai ^ _{M3 d}

Die⁵ Klemmen an den beiden Längsseiten der jnc^ die Kl mmen . ^^ ^ _p. _g_ ,

Schreibplatte sind mit 301 bis 320 bzw. 321 bis 340 gh: ehe MmMio> ^ bezeichnet sind,

bezeichnet, während die Klemmen der be.den kur- ^mi^^nS _a ^CJrp "^ ₂"ersicht1ich ist, bei der vora-js-

zen Seiten mit 341 bis 355 bzw. 361 b.s 375 be- Wie aus r-1 ρ _{Verhähnis zwische}n der Breite

ihnet sind ^^{0 8}"^ d d Abtd zwischen zwei bc-

zen Seiten mit 341 bis 35 _{Verhähnis zwische}n

zeichnet sind. „ ^^{0 8}"^ _K,_emme und dem Abstand zwischen zwei bc-

Die Klemmen 301 bis 320 sind über die Kontakte »^^^^^ drei ist, sHwn die Klem-

i 7 di iti Klme einer Gleich- ^jj⁰^¹^ i im sehr

Die Klemmen 301 bis 320 sind über die Kon ^^^^^ drei ist, sHwn die Klem

eines Relais 7 an die positive Klemme einer Gleich- ^jj⁰^¹^ _{oder 319}, 320 nur mit einem sehr

stromquelle angeschlossen. Ebenso sind die Kern- men,341. £ _{oberfläche m}it der Schreib-

men 321 bis 340, 341 bis 355 und 361 b.s 375 über geringen I c. « ^^ Anordnung die Kontakte von Relais 8, 9 bzw. 10 ,ewe.ls «.die ₄₅ g^Veht «lirin. SaB. Wenn beispielsweise die Klemmen

negative, positive bzw. negative Klemme dieser besten ciar.n, . Polarisationsspannungs-

Gldchstromquelle angeschlossen Während nur vier '» *·^icht ^n _{der widerstand zwischen}

Relais 7, 8, 9, 10 dargestellt s.nd sind in der^Prax-s ^ ;Sba_rten Klemmen relativ groß ist, wOi-

so viele von ihnen vorgesehen, daß genügend Kon- wc ^benJ^c^' _Klcmmen an diese Polamations-

takte zum Speisen aller obengenannten Klemmen ₅₀ end^ wenn d.e^ _{ssen sindi gar keine} r„„_c

vorhanden sind. S" "u seien sie über direkte Anschlüsse m.le.n-

Die Relais 7 und 8 einerseits und 9 und 10 at.- spielt, als seien b,o

dcrerscits werden abwechselnd von einem Generator ander vcrbunücn ^^ ^ _{djc Verzcrruni},

11 mit periodischen Steuerimpulsen gesteuert. r ^g j y _r,,_romfäden 401 bis 403, die von einer

Der Schreibplatte 2 ist eine Sonde 12 m Form ₅₅ " \^™^1C _K ⁿ _lcmmcn 341 bis 343 (Fig. 1) zu einer

eines Bleistiftes zugeordnet, die beisp.clswe.se eine Ic hcui ^« _6J ^ _{363 führen}. Wenn die

Graphitspitze hat und mit der der Benutzer d.c η ^KIcmmcn gegenüber ihrem Abstand gc-

Sch cibplattc beschriften kann. Zwischen d.cscr Breite ^tlcr ^¹¹¹T _St^^S _mfäden das Bestreben, sich

Sonde und einem Bczugspotentialpunkt entstehen "S ¹^ Ag α e ^ ^ ^_n

Paare aufeinanderfolgender Impulse, deren Λη,_Ρ .- fin I. ⁿl;^™ J, _Klcmmen 341/361, 342/362 oder

,„den jeweils die Abszisse und ehe Ordmatc ^ ^y^S_ndcn, und «ch in den Sxmfcn zm^hcn

Kontaktpunklcs messen wobei d.cscr Kontaktpunkt 343/M. Mcrm _dünncn Hingegen gibt es auf

um so besser definiert wird, je großer die Vertc- d.Lstn Ocr.u cn / _{des zwjschcn der( alIgcn}.

lungsfrcqucnz gegenüber der Schreibgeschw.nd.gkcit G und des ^ _Klcmrncn 319 und 320 nur

ist. In der Praxis kann c'lcsc Frequenz sich bc.spu. Is- r,₅ bltWjcn^, | _{die m dicscn lclztcrcn}

weise auf 100(» Hertz belauf en. D,c Sonde, her ^^v»^cn£_{bi und flllgIich} wenig Störung

^ Äi SSin SÄti Sure,, diese Klemmen.

Bei dem rechten Teil son F i g. 3 wird demgcgcn- In der Fig. 3d ist diese ficksiluation bcrücksich-

iibcr vorausgesetzt, daß die verschiedenen Klemmen tigt. In diesem Falle ist die Höhe// der gestörten

341 bis 343. 361 bis 363. 301 bis 320 gegenüber ihrem Zone ein Minimum für ml ρ gleich 0,57. Dieser Wert

Absland eine große Breite haben. Auf diese Weise ist optimal, und in der Praxis wählt man zwcck-

erhiilt man im mittleren Teil der Schreibplatte eine 5 müßig m/p zwischen 0.5 und 0,65. Unmerechnet auf

praktisch gleichmäßige Verteilung der Stromfäden das Verhältnis Klemmenbreitc zu Klemmenabstand

501 bis 505 zwischen den Paaren gespeister Klein- ergibt sich ein Wert zwischen 1 und 2.

men. Jedoch treten beträchtliche Verzerrungen an F i g. 4 zeigt einen Teil eines Ausführungsbeispiels

den F.cken der Schreibplatte auf. die neben den der crnndungsgcmäßen Vorrichtung, wenn diese zur

augenblicklich nicht gespeisten Klemmen 319. 320 io Wiedergabe bestimmt ist. Die Vorrichtung sveist

usw. liegen. Dies liegt an dem niedrigen Widerstand einen I.euchtsockel 1 auf. auf dem ein mit zu ko-

zwischen diesen Klemmen auf Grund ihres geringen picrcndcn graphischen Darstellungen versehener

Abslandes und dem entsprechend geringen Gesamt- Papierbogen befestigt sein kann, wenn die Vorrieh-

widerstand der Strecke 301 bis 320. Hing zum Kopieren dienen soll. An dem. I.eucht-

Praktisch kann ein zufriedenstellendes Resultat nur 15 sockel ist eine transparente Platte 2 angelenkt, dte durch einen Kompromiß zwischen den extremen Be- mit einer dünnen leitfälligen Oberflächenschicht verdingungen erzielt werden, welche einerseits im linken sehen ist. Der Widerstand pro Quadrat (gleich dem und andererseits im rechten Teil von Fig. 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 ao und 800 Ohm. In der gegenwärtigen Technik wächst zwischen Breite und Abstand der Klemmen. Für eine die Iran^parenz 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 Fig. 3a bis 3d ist der Verlauf der Strom- Quadrat von 170. 300 und 800 0hm eine Transfäden in einem länglichen Streifen der Widerstands- »5 parenz von 45. .'·"!} bzw. 60"Ό. Man kann beispielsschicht senkrecht zu einer Plattenkante und von weise eine Platte mit einem Widerstand von 800 Ohm einer Breite gleich dem halben Rapport pll 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 Mitte A 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 θ (dessen Wert an die Kurven angeschrieben ist) 40 platte angelegt. Vorzugsweise beträgt der Abstand

mit einer Senkrechten zur Flächenkante, die als zsvischen 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

metriegriinden 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 F i g. 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^G ist. Der Abschnitt, den die 55 fang Klemmen 3 bzw. 34 auf. Zwischen zwei Klem-Tangente an das Maximum der Kurve θ = 3° auf men 3 und 34 derselben Abszisse r cos θ oder derden Grenzlinien y'-y' und y"-y" abteilt, definiert selben Ordinate τ sin θ sind Widerstände 20 und 21 etwa die Höhe /1 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 t¹ ~ ^cos «J und K (1 - sin θ),

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

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

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

Fig. 3c. Man sieht, daß die Höhe Λ 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

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

tung x-x begrenzende Klemmenreihe außer acht ließe. takte der Relais 7 und 8 gemäß F i g. 1 und die

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

In Fig. 7 (für Darstellungen in Polarkoordinaten) In von den beiden orthogonalen Feldern das eine tangential und das andere radial. Die dem tangentfalen Feld zugeordneten Klemmen 31 und 32 sind auf zwei Radien angeordnet. Von den dem radialen Feld zugeordneten Klemmen 33 und 34 ist die eine • tif dem Mittelpunkt angeordiie., 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 lic 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 Kon takte der Relais 27, 28. 29 und 30, die die gleich.· Funktion wie die Relais 7, 8, 9 und 10 gemäß F i g. 1 liaben, 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 Klcmmengruppen 37,

38. 39. 40 aufweist, welche auf Kreissektoren angeordnet sind, die alle durch den Mittelpunkt der llilfsplattc 35 laufen und zueinander um 90 versetzt ^ind. Diese vier Kreise sind die Transformationen «lurch 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 30. 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, d;jß das Anlegen konstanter Potentiale an die Kreissektoren, auf denen die Klemmengnippen 37, 38 und

39. 40 angeordnet sind, entlang des Kreises, der die Klemmen 36 trägt, zur gleichen Potentialverteiiuf.g *·■- in dem Falle führt, indem ein konstantes Potent :-i an die Seiten eines Quadrates angelegt wird, das C' em Kreis umschrieben ist. So erhält man an den 3 τ, Umfang angeordneten Klemmen die gleiche Γ 'lentialverteilung wie an dem die Klemmen 34 trafenden Kreis gemäß Fig. 6.

Bisher legten Relais die Potentiale an die Kiem-Inen und stellten ihre Verbindung oder ihre Trennung her. F i g. 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 tin elektronisches Relais, das mit den elektromechaliischen Relais7, 8,9,10 gemäß Fig. 1 gleichwertig ist.

Der Verbindungspunkt, der dem Kontakt eines elektromechanischen Relais entspricht, besteht aus twei Transistoren 41 und 42, von denen der erste Vom PNP-Typ und der zweite vom NPN-Typ ist. t>ie Emitter der Transistoren sind beide an die klemme 43 und die Kollektoren an die Klemme 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 gcschlossen hat. ist einer der beiden Schalüransistoren 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.

»ο 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 »5 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 Stcuertransistoren 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 diesem Widerstandes sind jeweils an die Basen der Steucrtransistcren 47 und 48 angeschlossen. Die Schaltung arbeitet folgendermaßen: Wenn der von dem Generator 11 gelieferte Steuerstrom in der von 56 nacli 57 gehenden Richtung angelegt wird, erscheint an den Klemmen 53-54 des Widerstandes 55 ein Signal, und das Potential der Klemme 53 ist höher al? das der Klemme 54. Dieses Signal öffnet die Steuer transistoren 47 und 48, und die Kollektorströmc fließen in der Richtung Emitter—Kollektor im Transistor 48 bzw. in der Richtung Kollektor—Emittei im Transistor 47.

Wenn das Potential von 43 höher als das von 54 ist, fließt ein Strom durch den Steuertransistor 4" und öffnet der Spannungsabfall im Widerstand 4: den Schalttransistor 41. Demgegenüber fließt keir Strom auf Grund der Dioden 52 und 59 durch der Steuertransistor 48 und bleibt der Transistor 42 ee sperrt. Der gesteuerte Strom fließt durch den Tran sistor 41.

Wenn das Potential von 43 niedriger ist als da' Potential von 53 (oder von 54, denn die Potentiah von 53 und 54 liegen sehr nahe beieinander), fließ ein Strom durch den Steuertransistor 48 und win der Schalttransistor 42 durch den Spannungsabfal im Widerstand 46 geöffnet. Demgegenüber fließt au Grund der Dioden 51 und 58 kein Strom durch dei Steuertransistor 47 und bleibt der Transistor 41 cc sperrt. Der gesteuerte Strom fließt durch den Tran sistor 42.

Wenn der Steuerstrom in der von 57 nach 5( laufenden Richtung angelegt wird, bleiben die Steuer transistoren 47 und 48 und folglich die Schalt transistoren 41 und 42 gesperrt. Wenn kein Steuer

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strom ;ιπ das elektronische Relais angelegt wird, bleiben die Transistoren 47, 4H. 41 und 42 ebenfalls gesperrt.

Bisher wurde angenommen, daß tier Stift keine Spur auf der Widcrstnndsplatte zurückläßt. Wenn jedoch eine solch" Spur zurückbleiben soll, kann ein Spezialstift mit leitfälliger Mine verwendet werden, wobei jedoch die Spur, die die Mine auf der Platte zurücklaßt, so hochohtViig 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. Die- £er 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 ir" 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 eingeschal tet 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. 1 übernehmen.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum übertragen graphischer 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 verbunden 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 Frcciuenzfolge 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 Umschalt frequenz 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 dei Schreibplatte (19) kreisförmig ist und die Klemmen (34) längs ihres Umfanges angeordnet sind, wobei die beiden Elemente (3) jedes Elektrodenpaares, die abwechselnd unter verschiedenen-Potential stehen, abwechselnd mit den Klemmer über Widerstände (20, 21) mit solchen Werter verbunden werden, daß jede Klemme ein Potential in Funktion ihrer Winkelstellung erhält, wöbe die Verteilung der Klemmen in einem gegebener Augenblick davon abhängt, welches der beider Elektrodenpaare in diesem Augenblick polarisier ist (Fig. 6).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die für die Klemmen erforder liehe Potentialverteilung mittels einer Vorrichtuni erzielt wird, die auf einer Widerstandsschicht (35 in kleeblattförmiger Anordnung, zwei Hilfselek trodenpaare trägt, von denen jedes aus zwei au

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 desUmfanges der Schreibplatte (19) angeordneten Klemmen (34) verbunden ist (F i g. 8).

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit Polarkoordinatcn, dadurch gekennzeichnet, daß das tine der Elcktrodenpaare aus zwei Reihen von Klemmen (31, 32) besteht, die auf zwei Radien tines Kreises angeordnet sind, während das andere Elektrodenpaar aus einer Reihe längs des iJmfanges dieses Kreises verteilten Klemmen (34) Ils 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 Unterteil sein kann (Fig. 7).

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 ao |)is 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 hocl-ohmige Spur zeichnet.

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

9. Vorrichtung nach Anspruch I, 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.

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

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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