DE2060110A1

DE2060110A1 - Sichtanzeige-Umsetzungs- und Speicher-System

Info

Publication number: DE2060110A1
Application number: DE19702060110
Authority: DE
Inventors: Schaufele Robert Fred
Original assignee: Owens Illinois Inc
Current assignee: OI Glass Inc
Priority date: 1969-12-08
Filing date: 1970-12-07
Publication date: 1971-06-16
Also published as: CA925990A; GB1339440A; JPS517544B1; FR2070764B1; US3723977A; JPS5128979B1; FR2070764A1

Description

ZUSTELLUNGSANSCHRIFT: HAMBURG 36 · NEUER WALI, ti

TUI,. 3β 74 28 UND !18 41 IS

OWENS-ILLINOIS, INC. tej.kgh. nbokuapatent hambubg

. MÜNCHEN 15 · MOZARTSTR. ϋ'ό

Toledo, Ohio/USA _TE,_838MM TELEGH. NEGEi)APATENT MÜNCIHSN Hamburg, den 5. Dez. 1970 Sichtanzeige-Umsetzungs- und Speicher-System

Die Erfindung betrifft Verbesserungen in Gasentladungsfeidern, Anzeigeumsetzungs- und Speichersystemen, die für die Umsetzung * von Sichtzeichen in Digitalform und anschließende Speicherung geeignet sind.

Gasentladungsfelder mit elektrischem Speichervermögen sind zur Bereitstellung von Sichtanzeigen verschiedenster Daten, wie Zahlen, Buchstaben usw. geeignet. Diese Felder weisen eine abgedichtete Gaskammer zwischen einem Paar dielektrischer LadungsSpeicherkörper auf. Jeder Speicherkörper ist mit einer Leiteranordnung und dann mit einer Glasbildplatte hinterlegt* (J Die Leiteranordnungen sind transversal ausgerichtet, und wenn eine geeignet wechselnde Betriebsspannung an ausgewählte Leiter jeder Anordnung angelegt wird, führt dies zu einer Glimmentladung in der Kammer an den Kreuzungspunkten dieser ausgewählten Leiter. Diese Glimmentladungen können danach mit einer verminderten Betriebsspannung aufrechterhalten werden, welche der

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Speicherfähigkeit des Feldes Rechnung trägt. In der Regel stammt diese Betriebsspannung von einem geeigneten Eingabekreis und einer Stromquelle der Brennspannung· Der Eingabekreis versorgt wahlweise das Feld mit Eingabeimpulsen geeigneter Phase und Größe, so daß, wenn mit der Brennspannung summiert, die Gesamtspannung ausreicht, die Glimmentladung auszulösen· Danach können die Eingabeimpulse wieder entfernt werden, weil die Brennspannung ausreicht, die Glimmentladung aufrechtzuerhalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neues und verbessertes Gasentladungs-Umsetzungs- und Speicher-System zu schaffen.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Gasentladungsfeld, das auch die selektive Eingabe von Informationen mit einem außenseitigen Licht gestattet. Dem Gasentladungsfeld ist eine auf Licht ansprechende Vorrichtung eingebaut, die es gestattet, Außenlicht einzugeben und die die Beleuchtung der Glimmentladung zum Brennenlassen benutzen kann. Das Feld kann mit Außenlicht getilgt werden. In dem System nach der Erfindung werden Sichtzeichen in Digitalform umgesetzt, die bis zum Tilgen gespeichert werden können und die eine nicht destruktive Ablösung dieser digitalisierten Informationen ermöglicht. In dem System wird ein Gasentladungsfeld benutzt, das es gestattet, die Sichtzeichen auf eine Bildplatte zu

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projizieren, wo die projizierte Information in Digitalform umgesetzt wird und dann gespeichert werden kann. Das Gasentladungsfeld nach, der Erfindung erfordert wenig Kraft, es arbeitet sehr zuverlässig und kann auf mehreren Wegen wahlweise an- und abgestellt werden, was das Feld vielseitig verwendbar macht» Dem Feld ist eine Vorrichtung zur Verstärkung der Beleuchtung eingebaut, es liefert hellstes Licht (highlighting) und ermöglicht die Auswahl der Farben der Beleuchtung.

Die Erfindung und die Vorteile, zu denen sie führt, werden aus der nachstehenden genaueren Beschreibung, in der auf -die j beigefügten Figuren Bezug genommen wird» hervorgehen.

Fig. 1 ist ein perspektivisches Bild eines Sichtzeichen-Umsetzungs- und Speichersystems nach der Erfindung,

Fig. 2 ist eine auseinandergezogene Darstellung der getrennten Hälften eines Gasentladungsfeldes, die Leiteranordnungen zeigend,

Fig. 3 ist ein schematisches Bild eines Sichtanzeige- ^

Umsetzungs- und Speicher-Systems, teilweise im Schnitt, ähnlich dem in Fig. 1 gezeigten System, und umfaßt ein Gasentladungsfeld mit einem lichtelektrisch leitfähigen Material,

Fig. 4,_; _is,t eine graphische Darstellung, die den Stromfluß im Feld der Gasentladungskammer während einer Halb-

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periode zeigt,

Fig. 5 zeigt eine für die in den Fig. 1 und 3 gezeigten Gasentladungsfelder geeignete Schaltung,

Fig. 6 und 7

zeigen Querschnitte modifizierter Gasentladungsfelder.

Xn Fig. 1, auf die jetzt Bezug genommen wird, ist ein Datenumsetzungs- und Speichersystem gezeigt. Mit dem Bezugszeichen 10 ist ein Gasentladungsfeld bezeichnet, das gegenüber einem Bildprojektor 12 angeordnet ist. Eine Sichtinformationen vom Projektor 12 wird in einer noch zu erklärenden Weise durch das Gasentladungsfeld 10 in Digitalform umgesetzt und gespeichert. Danach kann diese Information durch eine Able sevorrichtung 14, die an der Seite des Feldes 10 gezeigt ist, abgelesen und dann getilgt werden.

Die Einzelheiten des Feldes 10 können am besten aus den Fig. und 3 ersehen werden. Wie in Fig. 3 gezeigt, hat das Feld im Abstand angeordnete Haltekörper oder Stützplatten Λ6 und aus z. B. polierten, im Handel erhältlichen Glasplatten aus Soda-Kalk-Glas. Die Stützplatten 16, 18 sind auch optisch transparent, so daß Licht durch sie hindurchgehen kann, und haben eine Festigkeit, daß sie den Druck- und Temperatur-Änderungen, denen das Feld 10 während des Betriebes ausgesetzt

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wird, widerstehen.

Die Stützplatte 16 hat eine Projektionsfläche vor dem Projektor 12, auf der ein Bild 22, in Fig. 1 der Buchstabe Z, projiziert ist. Gegenüber der Prujektionsfläche 20 hat die Stützplatte 16 eine Leiteranordnung 24, wie in Fig. 2 gezeigt.

Die andere Stützplatte 18 hat eine Bildplatte Z6 und an der Gegenfläche eine Leiteranordnung 28. Diese Leiteranordnungen 24, 28 sind mit einer ¥echselstromquelle 29 verbunden und können irgendeine gseignete Orientierung relativ zueinander haben, z. B. können sie rechtwinklig zueinander sein, wie in Fig. 2 gezeigt. Für bestimmte Anwendungszwecke können die Leiteranordnungen 24, 28 in Form eines einzigen Leiters sein, z. B. ein einziger leitender Überzug, der also eine oder beide Stützplatten 16, 18 bedeckt. Diese gegenüberliegenden Leiteranordnungen 24, 28 errichten zwischen den Überschneidungen der einzelnen und gegenüberstehenden Leiter ein oder mehrere Kreuzungspunkte 30, die in der Zahl des für das Feld 10 in Aussicht genommenen Zweck entsprechen. ¥enn das Feld 10 in der zu erklärenden Weise betrieben wird, sind die auswählten % Kreuzungspunkte 30 so beleuchtet, daß Glimmentladungen (als kleine Striche in Fig. 1 gezeigt) an ihnen auftreten, so daß, wie z» B. in Fig. 1, die Linienführung des Buchstabens Z gebildet wird.

Die Leiteranordnungen 24 und 28 können nach irgendeinem bekannten Verfahren, wie z. B. durch Photoätzung, Vakuumbedampfung,

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Schablonensiebung usw. gebildet werden, oder sie können die Form von Drähten oder Fäden haben. Diese Leiteranordnungen 2k, 28 sollten aus Material sein, das gute elektrische Leitfähigkeit hat, wie z. B. aus Kupfer, Gold, Silber oder Aluminium, und wenn optische Transparenz gefordert wird, kann transparentes oder semitransparentes leitfähiges Material, z. B. Zinnoxyd und/oder Gold oder Aluminium, verwendet werden. Diese Leiteranordnungen 2k, 28 sind auf den Seiten gegenüber den Stützplatten 16 und 18 durch dielektrische Körper 31 bzw. 32 isoliert. Diese Körper 31 und 32 können entweder ein Film oder ein Überzug sein und sind optisch transparent. Das Material, aus dem die Körper 31 und bestehen, sollte thermisch mit dem Material der Stützplatten 16 und 18 verträglich sein.

Auch die freiliegenden Oberflächen der dielektrischen Körper 31 und 32 sollten relativ glatt sein und relativ gute Fähigkeit,

einzufangen

Ladung/fcu lokalisieren)^ besitzen. Beispielsweise können die dielektrischen Körper 31 und 32 aus Glas sein (z. B. aus im Handel erhältlichem Pemco-Glas), das einen hohen Bleigehalt und niedrigen Schmelzpunkt hat. Auch Lötglasmaterialien können auf die Stützplatten 16 und 18 in Form einer Glasfritte aufgesiebt werden, das dann an seinem Platz aushärtet.

Die Abstandshalter Jk !trennen die dielektrischen Körper 31 und 32 lind errichten einen Spalt zur Aufnahme der abgedichteten Gasentladungskammer 36. Diese Abstandshalter 3k können aus dem gleichen Material sein wie die dielektrischen Körper 31 und 32

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und können mit ihnen einstückig geformt sein. Wahlweise können die Abstandshalter 34 aus Lötglas sein und die Form von Kugeln haben. Wenn sie kugelförmig sind, können die Abstandshalter 3h nahe den Kreuzuhgspurikten der gegenüberstehenden Leiter an den Anordnungen 2k und 28 angeordnet sein, und geeignet mit einem oder beiden dielektrischen Körpern 31 oder 32 verschmolzen sein. Die

Zahl der verwendeten Kugeln wird bestimmt durch die BeSpalt- lastung und die Anforderungen, die an die/Genauigkeit des

Feldes gestellt werden· Ä

Die Stützplatten 16 und 18, die dielektrischen Körper 31 und 32 und die Abstandshalter 3^ sind geeignet miteinander verbunden und so angeordnet, daß die Gasentladungskammer 36 mit irgendeinem bekannten inerten gasförmigen Medium gefüllt werden kann. Dann wird die Kammer 36 evakuiert und mit einem geeigneten Dichtungsmittel 37, z. B. einem hochfesten entglasten Glas, abgedichtet, um das Gasgemisch in der Kammer 36 unter geeignetem Betriebsdruck zu halten· Das gasförmige Medium muß fähig sein, nach Anlegen einer Brennspannung an ausgewählte Leiter in jeder der Anordnungen 24 and 28 reichlich Ionen und Elektronen zu liefern. Ein Beispiel für ein Gasgemisch ist ein Gemisch aus Neon als Hau-ptbestandteil und einer kleinen wirksamen Menge eines zweiten Bestandteiles, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Argon, Krypton und Xenon, in einer Menge, so daß eine

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Penning-Mischung entsteht. Das Gasgemisch kann auch ein Gemisch von 90 % Neon und 10 % Stickstoff sein.

Die nachstehenden Größen für das Feld 10 sind nur zur Veranschaulichung gebracht und stellen keine Begrenzung dar. Die Leiter in den Anordnungen 24 und 28 können eine Dicke von 0,00254 bis 0,01270 mm (θ,1 bis 0,5 mil) und eine Breite von 0,0508 bis 0,1524 mm (2 bis 6 mil) mit Mittelpunktsabständen der Leiter in der jeweiligen Anordnung 24 und 28 von etwa 0,508 bis 0,762 mm (20 bis 30 mil) haben. Die Dicke der dielektrischen Körper 31 und 32 kann etwas kleiner sein als 0,0254 bis 0,0508 mm (1 bis 2 mil),und der Spalt zwischen den einander gegenüberstehenden Platten der dielektrischen Körper 3I und 32 kann etwa O,1O16 bis 0,2286 mm (4 bis 9 mil) sein. Es kann ein Gasdruck von 0,2 bis 5 Atmosphären in der Kammer herrschen, wobei selbstverständlich die Strukturfestigkeit des Feldes 10 dem gewählten Druck angepaßt sein muß.

Die vorstehend gebrachte Beschreibung des Feldes ist als für die Erklärung des Feldes geeignet gebracht. Sollten weitere Informationen gewünscht werden, kann auf die USA-Patentschrift 3 499 167 verwiesen werden.

Um das Feld 10 zu befähigen, mit einem Außenlicht einzugeben, ist dem Feld eine auf Licht ansprechende Vorrichtung, in der in Fig. 3 gezeigten Aueführungsform ein lichtelektrisch leitendes Element 38, eingebaut. Wie bekannt, steigt die Leit-

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fähigkeit und sinkt der effektive Widerstand eines Photoleiters mit der Beleuchtung. Diese Eigenschaft wird in einer noch zu erklärenden Weise ausgenutzt·

Der Photoleiter 38 kann ein auf der Kammerseite des dielektrischen Körpers 31 aufgebrachter Überzug sein, oder er kann von der Kammer 36 durch ein dielektrisches Material, wie dem der dielektrischen Körper 31 und 32 isoliert sein. Wenn Drähte als Leiter benutzt werden, können sie mit dem dielektrischen Material der Körper 31 und 32 und der ■ _Λ

photoleitenden Überzüge, die außen aufgebracht sind, überzogen sein. Das photoleitende Material kann auch bis zu den Kreuzungspunkten 30 diskontinuierlich sein, z. B. die Form von Linien oder Punkten, die in Fig. 6 mit 39 angezeigt sind, haben. Die Form der Punkte 39 braucht nicht rund zu sein, sondern kann tatsächlich erheblich davon verschieden sein. Es kann jedes bekannte photoleitende Material benutzt werden, z. B. Cadmiumsulfid oder Cadmiumselenld, denen Kupfer als Aktivator zugegeben ist. Das photoleitende Material sollte eine Farbempfindlichkeit haben, die den Betriebserfordernissen des f| Feldes gerecht wird,dJi. das photoleitende Material sollte seine Leitfähigkeit mit der Art des angewendeten Außenlichtes in geeigneter Weise ändern, und ob das Glimmen selbst die Leitfähigkeit ändern soll, wird dadurch bestimmt werden* ob optische Kopplung gewünscht wird oder nicht. Ob der Photoleiter 38 auf ein oder beide dielektrische Körper 31 und 32 aufgebracht wird, wird durch die Krei»parameter, die zur Verwendung des

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Fddes 10 erforderlich sind, bestimmt werden, wie für den Fachmann ebenfalls verständlich ist.

Der Projektor 12 kann irgendeine im Handel erhältliche Type sein, die Sichtinformationen auf die Projektionsfläche des Feldes 10 projizieren kann. Der in Fig. 3 gezeigte Projektor 12 umfaßt eine Glühlampe 40, welche ein Paar Linsen 42 beleuchtet. Diese Linsen 42 sind zwischen der Glühlampe und dem Bildschieber 44 angeordnet. Das Bild des Buchstabens Z, wie in Fig. 1 gezeigt, ist selbstverständlich eine digitalisierte Darstellung des Bildes im Bildschieber Gegenüber dem Bildschieber 44 ist eine Projektorlinse 46 in üblicher Weise bewegbar, um die Größe des Bildes 22 zu variieren und den geeigneten Brennpunkt festzulegen. Wenn gewünscht, kann ein Filter eingebaut werden (nicht gezeigt).

Die Ablesevorrichtungi4 setzt das Bild 22, das auf der Bildplatte 26 gesehen werden könnte, in irgendeine Form von Information um. Die Ablesevorrichtung 14 könnte z. B. eine Kammer (nicht gezeigt) sein, oder sie könnte Lichtdetektoranordnungen 47, wie Photodioden oder Photoleiter, einschließen, die einen Drucker 48 irgendeiner Art oder einen Computerspeicher kontrollieren. Es könnte ein Lichtdetektor für jeden der Kreuzungspunkte 30 der Leiter in den Anordnungen 24 und 28 vorhanden sein, und diese könnten individuell die Glimmentladungen an diesen Kreuzungspunkten 30 abfragen.

Der Ort der Ableeevorrichtung 14 kann entsprechend den jeweiligen

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Erfordernissen verändert werden. Wie bei Fig. 1 erwähnt, ist die Ablesevorrichtung 14 an der Fläche 26 des Feldes 10. Die Ablesevorrichtung i4 kann mit Bezug auf die Fläche Zk bewegbar gemacht werden, z. B. durch eine Nut- und Feder-Führungsschiene 50, oder sie kann eine scharnierartige Anordnung sein (nicht gezeigt), welche ein Herausschwenken der Ablesevorrichtung 1k gestattet, so daß die Bildplatte direkt beobachtet werden kann. Wenn es für bestimmte Zwecke vorteilhafter ist, daß die Ablesevorrichtung ik vom Feld 10 entfernt aufgestellt wird, dann kann eine entsprechende Linse A (nicht gezeigt) benutzt werden, oder wie in Fig. 3 zu sehen, eine Anordnung von lichtdurchlässigen Elementen 52} z.B. können faseroptische Körper durch eine Platte 5^ mit jedem der Kreuzungspunkte 30 der Leiteranordnungen Zk und 28 verbunden sein, und die Beleuchtung der Glimmentladungen auf die entfernt aufgestellte Ablesevorrichtung übertragen. An dieser entfernten Station könnte die Ablesevorrichtung Ik eine entsprechende Anordnung von Lichtdetektoren haben, die die Ausgangsinformation entwickeln, die im Computerspeicher

gespeichert oder zum Antreiben des Druckers 48 benutzt werden könnte.

Um mit dem in Fig. 3 gezeigten System zu arbeiten, wird zuerst die Stromquelle 29 eingeschaltet. Da die Quelle 29 mit den Anordnungen Zk und 28 parallel geschaltet ist, wird eine Spannung über die Gasentladungskammer 36 in Jedem Kreuzungspunkt

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30 aufgebracht. Dann wird der Projektor 12 angestellt, um das Bild 22 auf die Fläche 20 des Feldes 10 zu projizieren. Diese Beleuchtung wird den Photoleiter 38 nur an den ausgewählten Kreuzungspunkten 30 erregen, d.h. jenen Kreuzungspunkten 30 auf der Bahn der projizierten Lichtstrahlen, die den Buchstaben Z bilden. Deshalb wird in diesen Kreuzungspunkten 30 der Widerstand des Photoleiters 38 absinken. Diese Abnahme des Widerstandes erhöht die Spannung über dem Spalt der Gasentladungskammer 36 an diesen Kreuzungspunkten 30, bis die Glimmentladungshöhe erreicht ist. Dann finden Glimmentladungen an diesen Punkten 30 statt, so daß das Bild 22 die digitale Darstellung des Buchstabens Z des Bildes im Bildschieber kk wird..

Um die Ursache dieser Glimmentladungen zu erklären, wird jetzt auf die Fig. 5 und 6 Bezug genommen. Xn dem der Fig. 5 entsprechenden Stromkreis ist ein Photoleiter 38 als ein veränderbarer Widerstand gezeigt und die dielektrischen Körper

31 und 32 und die Gasentladungskammer als Kondensator. Dieser Kreis kann als repräsentativ für die Kreise jedes beleuchteten Kreuzungspunktes 30 angesehen werden. Wenn der Widerstand des Photoleiters sinkt, tritt nur ein geringer Spannungsabfall über den Photoleiter 38 ein, aber es gibt einen entsprechenden Anstieg im Spannungsabfall über der Kammer 36. Wenn man daran denkt, daß die Glimmentladung nicht ohne Ladungsträger stattfinden kann, wenn die Spannung über der Kammer ansteigt, z. B.

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während der positiven Halbperiode der Wechselstromquelle 29» wird ein entsprechender Anstieg des elektrischen Feldes, das den beleuchteten Kreuzungspunkten 30 aufgebracht wird, Ladungsträger forcieren, die locker gebundene Elektronen von den Oberflächen der dielektrischen Körper 31 und 32 sein können. Das aufgebrachte elektrische Feld wird diese Elektronen und vorhandene freie Elektronen beschleunigen, um eine Kollisb-n mit den Gasatomen und/oder Molekülen und den Oberflächen der dielektrischen Körper auszulösen. Dies liefert zusätzliche Elektronen und Zonen, die ebenfalls durch das elektrische Feld beschleunigt werden,und schließlich gibt es eine Elektronenlawine und eine Plasmaentladung. Das sichtbare Glimmen dieser Entladung findet statt, wenn die gebundenen Elektronen in den Gasatomen und/oder Molekülen in ihren Normalzustand zurückkehren und Lichtphotonen aussenden. Nach Entladung findet ein Stromfluß über die Kammer 36 statt, und das erscheint als ein Impuls 56 auf der positiven Seite der Stromkurve in Fig. 4. Dieser Stromimpuls 56 entspricht auch der Projektion des Bildes 22 auf der Feldfläche 20.

am Ende
An Ende oder fast/der ersten positiven Halbperiode der Wechselstromquelle 29 erlischt die Glimmentladung, aber jetzt haben sich Ladungen auf der Oberfläche der dielektrischen Körper 31 und 32 angesammelt und stehen zur Erleichterung der Entladung während der nächsten Halbperiode zur Verfügung. Infolge der für die Auslösung der Elektronenlawine gespeicherten

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Elektronen kann die nächste Entladung mit einer niedrigeren Spannung ausgelöst werden. Z. B. wenn eine Spitzenspannung von ^•00 Volt erforderlich war, Elektronen von den Oberflächen der dielektrischen Körper zu lösen und die erste Entladung auszulösen, können die zusätzlichen Elektronen, die nach der ersten Entladung verfügbar sind, mit Spitzenspannungen von 3OO bis 350 V beschleunigt werden, um die folgende Entladung auszulösen.

Wenn also die erste Entladung stattgefunden hat, gestattet der Speichermechanismus das Abstellen des Projektors 12. Das Feld 10 wird kontinuierlich weiterarbeiten. Danach ist die Spannung

-end

der Wechselstromquelle allein ausreich/, um die folgenden Entladungen zu unterhalten. Da der Photoleiter 38 tatsächlich eine Eingabespannung liefert, welche, wenn mit der von der Stromquelle aufrechterhaltenen Spannung summiert, die Anfangsentladung für Eingabezwecke erzeugt, liegt es auf der Hand, daß die Wechselstromquelle 29 nicht mehr als eine Spannung zu liefern braucht. Diese Tatsache macht eine komplizierte und teure einstellbare Kraftquelle unnötig.

Der Betriebszyklus läuft weiter bei der Frequenz, die für die Wechselstromquelle 29 gewählt ist. Frequenzen von etwa 50 bis 5OO KHz sind nur als Beispiel genannt. Bei diesen Frequenzen kann das erlöschen des Glimmens mit bloßem Auge nicht festgestellt werden, sondern es entsteht der Eindruck

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eines ständigen Glimmens.

Wenn das Feld 10 in Betrieb ist und die Information eingegeben ist, z. B. der Buchstabe Z für das Bild 22, kann das Ablesen zu jeder Zeit mit der äußeren Ablesevorrichtung Ik vorgenommen werden· Wenn eine Ablesevorrichtung im Inneren bevorzugt wird, könnte dem in Fig. 3 gezeigten System irgendein geeigneter elektronischer Ablesekreis 58 eingebaut werden, wie die üblichen Zeilenabtast- oder Zugriffsysteme· Wenn letzteres als Ablesekreis 58 benutzt wird, darf die Seite des Feldes 10, d

einschließlich der Stützplatte 18, de» dielektrischen Körper 32 und der Leiteranordnung 28, nicht aus optisch transparentem Material sein.

Zum Tilgen des Feldes 10 wird die Kraftquelle 29 abgestellt.

Dies beseitigt die Aufrechterhaltene Spannung und folglich hören alle Entladungen auf. Das Tilgen kann auch durch Auslöschen erfolgen, ,d.h. durch Verlangsamen der Strahlung, dadurch, daß Strahlung anderer Wellenlänge durch den Projektor _ 12 geschickt wird· Das Löschen kann z. B. mit IR-Licht erfolgen, das dazu führt, die Photoleitfähigkeit bestimmter photoleitender Materialien zu verlangsamen«

Wenn gewünscht, kann das Feld 10 auch in einer etwas anderen Art betrieben werden, nämlich durch Einbauen eines geeigneten Eingabeimpulsgenerators 60 zusätzlich zur Quelle 29» Eingabe-

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Impulse von der Quelle 6O könnten dem ganzen Feld 10, einem Leiter"zu einem Zeitpunkt oder einem Kreuzungspunkt 30 zu einem Zeitpunkt aufgebracht werden. Die Eingabe würde nur bewirkt, wenn einem ausgewählten Kreuzungspunkt 30 gleichzeitig ein Eingabe-Impuls und von der Quelle 29 Brennspannung aufgebracht und zusätzlich durch Licht vom Projektor 12 beleuchtet würde. Polglich ist die Brennspannung ohne Eingabeimpuls nicht in der Lage, eine Glimmentladung zu erzeugen, selbst wenn der Kreuzungspunkt 30 mit Licht beleuchtet wird. Die für diese Zwecke geeigneten Quellen 29 und 60 können von der allgemeinen Art sein, wie sie in der Patentanmeldung P 18 17 402.2 der Anmelderin offenbart sind.

Es gibt verschiedene Arten des Tilgens, wenn die Eingabeimpulsquelle 60 verwendet wird. Eine Art besteht, wie oben, im Abstellen der Quelle 29* Bin anderer Weg besteht im Aufbringen eines Löschimpulses von einer geeigneten Quelle, welche die Eingabeimpulsquelle 60 sein kann. Der Löschimpuls muß eine Phase und eine Größe haben, so daß er die Entladung an dem

ausgewählten Kreuzungspunkt 30 beendet, nur wenn dieser zur gleichen Zeit von Außenlicht, z. B. durch den Projektor 12, beleuchtet wird. Es wird eine Entladung erzeugt, die außerhalb der Phase der gewünschten Entladung liegt, so daß der Speichermechanismus durch Verhindern der Ansammlung von Ladungen behindert wird. Daher werden die Entladungen gelöst. Diese Löschimpulse können, wie die Eingabeimpulse, dem ganzen

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Feld 1Ό oder einem Leiter zu einem Zeitpunkt oder einem

-punkt Kreuzungspunkt 30 ^Zl* einem Zeit/aufgebracht werden.

Die Fähigkeit des Feldes durch Löschen mit einem Außenlicht

.zu tilgen,

geeigneter Wellenlänge/gestattet die direkte Addition und/oder Substraktion oder sogar Korrektur vom Feld gespeicherter Informationen. Wenn z. B. das Sichtbild 22 mehrere Sätze umfaßt, können der ganze Satz oder ein Teil desselben oder ein Wort oder ein Teil eines Wortes durch Löschen getilgt werden und dann, wenn gewünscht, durch Eingeben der neuen Information

in der vorstehend beschriebenen Weise mit dem gleichen Projektor 12 oder einer anderen Lichtquelle, die Licht geeigneter Wellenlänge und Intensität aussendet, ersetzt werden.

Das Arbeiten mit dem vorstehend beschriebenen Feld 10 stellt sicher, daß keine optische Kopplung zwischen dem Photoleiter 38 und der Entladung auftritt. D.h. es tritt keine Überschneidung der Spektralstrahlung der Gasentladung und der Farbempfindlichkeit des Photoleiters 38 auf, so daß die Beleuchtung von der Gasentladung den Photoleiter 38 im Zustand seines geringsten Widerstandes hält. Wenn eine optische Kopplung gewünscht wird, müssen das photoleitende Material und die Gasmischung entsprechend ausgewählt werden. Bei Anwendung einer optischen Kopplung ist zu beachten, daß wegen der Unterstützung vom Glimmen her die Brennspannung niedriger sein kann als ohne optische Kopplung, was eine Stromersparnis

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bringt. Das Feld 10 mit optischer Kopplung kann nach irgendeiner der vorstehend beschriebenen Weisen getilgt werden.

Mit einem optisch gekoppelten Feld 10 ist es möglich, abhängig von der Dunkel-Abkling-Charakteristik des photoleitenden Materials, die Kraftquelle für eine begrenzte Zeitdauer abzustellen und dann wieder anzustellen, bevor der Widerstand des Photoleiters 38 über eine bestimmte Höhe zum Wiede'rzünden

ist (to refire) des Feldes 10 angestiegen/,. Dieses Merkmal kann

für manche Ablesesysteme geeignet sein.

Zusätzlich kann, wie in Fig. 7 gezeigt, dem Feld zur Ergänzung der Beleuchtung ein Leuchtstoff zugefügt werden. Z. B. kann eine phosphoresierende Substanz (als P-3I bekannt)^ nämlich Zinksulfid mit einem Kupferaktivator, mit dem Material des Photoleiters 38 kombiniert werden, und zwar zugefügt als durchgehende Schicht 62 oder unterbrochen als Linien, Punkte usw. Das in Fig· 7 gezeigte Feld 10* ist im Aufbau das gleiche wie das Feld 10 der anderen Figuren, mit Ausnahme der Leuchtstoff schicht 62. Die Schicht 62 ist nur auf einer Seite der Kammer 36 gezeigt, kann aber, wie mit Bezug auf den Photoleiter 38 erklärt, zusammen mit diesem auf beiden Seiten vorgesehen sein.

Im Betrieb arbeitet das Feld 10' im wesentlichen wie das Feld 10. Wenn die Lichteingabe ausgelöst wird, sinkt der Widerstand des Photoleiters 38 und verursacht eine selektive

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Entladung. Lichtpnotonen von den Entladungen werden den Leuchtstoff der Schicht 62 photoerregen und Lumineszenz verursachen. Dieses zusätzliche Leuchten an den ausgewählten Kreuzungspunkten 30 kann bei heller Umgebung sehr vorteilhaft sein. Das Anstellen und Tilgen des Feldes geschieht in gleicher Weise wie oben beschrieben. Diese zusätzlichen Beleuchtungen können auch die optische Kopplung erhöhen, wenn gewünscht.

Dem Fachmann wird es klar sein, daß die Parameter, wie das Gas und der Leuchtstoff, so gewählt werden können, daß die ä

Strahlung eine Wellenlänge hat, die zur Erregung des Leuchtstoffes geeignet ist. Der oben erwähnte Leuchtstoff P-3I als Schicht 62 und das Neon-Stickstoff-Gasgemisch haben zu guten Ergebnissen geführt. Die Farbe des Leuchtens kann ebenfalls variiert werden, abhängig von der Wahl des Gases und des Leuchtstoffes.

In manchen Fällen kann ein einziges Material ausgewählt werden, das beide Funktionen, die des Photoleiters und die a des Leuchtstoffes, übernimmt. Das Produkt P-3I ist in gewissem Maß fähig, beide Funktionen auszuüben. Dies wird selbstverständlich bestimmt von der gewünschten Stärke der Lumineszenz sowie der Photoleitung, die bei der jeweiligen Anwendung erforderlich ist.

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Aus verschiedenen Gründen kann man wünschen, das ganze oder nur ein Teil eines Bildes auf der Projektionsfläche 20

der
eines/Felder 10 oder 10· stark zu beleuchten (to highlight).

Dies wird ausgeführt, indem man die Felder über der Entladungsschwelle arbeiten läßt, um die Helligkeit zu erhöhen, was in verschiedener Weise ausgeführt werden kann.

Venn ζ. B. das Feld 10 oder 10' eine elektronische Eingabevorrichtung hat, wie z. B. die bereits erwähnte Eingabeimpulsquelle 6o, kann, um Glimmentladungen zu bewirken, ein Außenlicht auf die Fläche 12 an einem oder mehreren Kreuzungspunkten 30 projiziert werden. Dies führt zu einem Abfall des Widerstandes des Photoleiters 38 in der weiter vorn beschriebenen Weise und einer Verstärkung der schon beleuchteten Kreuzungspunkte 30 für die gewünschte Spitzenbeleuchtung (highlighting). Auf dem Buchstaben % in Fig. 1 bezogen, können ein oder mehrere kleine Punkte wahlweise stark beleuchtet werden.

Wenn Lichteingabe angewendet wird, kann zusätzliches Licht von einer geeigneten Quelle, z. B. dem Projektor 12 oder einem anderen ähnlichen Projektor oder sogar einem geeigneten Stabelement, auf die Fläche 20 oder die gegenüberliegende Fläche 26 an einem oder mehreren beleuchteten Kreuzungspunkt 30 projiziert werden. Wenn das Feld 10 oder 10' bei der Entladungsschwelle arbeitet, um die Anfangsbeleuchtung zu erreichen, wird das zusätzliche Licht den Widerstand des Photoleiters 38 weiter senken, um tatsächlich die Gasmischung

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tiberzuerregen und Lichtverstärkung an diesen Kreuzungspunkten 30 zu erzeugen.

Durch die ^wHighlighting^ir~Fähigkeit dieser Felder 10 und 10· sind sie noch vielseitiger; so können sie 2. B. in der Grauskala arbeiten. Außer dem angeschalteten und dem abgeschalteten Zustand ist noch ein zweiter angeschalteter Zustand möglich, der sich von der Intensität des ersten deutlich unterscheidet. So kann z. B. die Intensität des Bildes 22

er i

durch den Über/egungseffekt verstärkt werden; dann ist f

sein Hintergrund nicht dunkel, sondern beleuchtet, aber mit verminderter Intensität, wenn der Hintergrund bei der Entladungsschwelle betrieben wird, oder die Beleuchtung des Hintergrundes kann stärker sein als die des Bildes.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß mit dem beschriebenen Sichtanzeige- und Umsetzungs-System, dem ein Gasentladungsfeld 10 oder 10· eingebaut ist, von einer äußeren Lichtquelle eingedruckt oder eingegeben werden kann. Wenn die Information Λ eingegeben ist, wird eine Analog/Digital-Umsetzung vorgenommen, wonach die digitalisierte Form gespeichert wird. Das Ablesen kann dann ohne Vernichtung der digitalen Information erfolgen.

Da» Tilgen kann in verschiedener Weise, einschließlich unter Benutzung einer äußeren Lichtquelle, ausgeführt werden.

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Claims

Patentansprüche

1. Sicht-Anzeige-Umsetzungs- und Speichervorrichtung, gekennzeichnet durch ein Feld (1O), das besteht aus einer abgedichteten Gaskammer (36), einem Paar an den gegenüberliegenden Seiten der Kammer (36) vorgesehenen Leiteranordnungen (24, 28), von denen jeder mindestens einen Leiter aufweist, der mit Bezug auf den der anderen Anordnung so ausgerichtet ist, daß ein oder mehrere Kreuzungspunkte (30) zwischen den Leitern der gegenüberstehenden Anordnungen (24, 28) gebildet werden, zwischen den Leiteranordnungen (24, 28) und der Gaskammer (36) vorgesehene dielektrische Körper (31» 32), die Flächen bilden, welche mindestens einen Teil der Gaskammer (36) begrenzen, einen auf Licht ansprechenden Körper (38), der mit Bezug auf die Kreuzungspunkte (30) so angeordnet ist, daß er auf Beleuchtung der ausgewählten Kreuzungspunkte (30) anspricht, wenn eine Betriebsspannung angelegt ist, die zu einer Entladung in der Gaskammer (36) an den ausgewählten Kreuzungspunkten (30) führt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der auf Licht ansprechende Körper (38) ein Photoleiter ist, welcher mit einem der Leiteranordnungen (24, 28) so im Kreis geschaltet ist, daß die Spannung in der Kammer (36) an den ausgewählten Kreuzungspunkten (30) bei Beleuchtung derselben derart erhöht wird, daß Entladung auftritt.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Photoleiter (38) einen Leuchtkörper (62) einschließt, der auf Beleuchtung von der Entladung an den Kreuzungspunkten (30) anspricht, um Licht zu den Kreuzungspunkten (30) auszusenden.

k. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie Leuchtkörper (62) aufweist, die mit Bezug auf die Kammer (36) so angeordnet sind, daß sie Licht an die Kreuzungspunkte (30) auf Beleuchtung von der Entladung "

an den Kreuzungspunkten (30) aussenden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaskammer (36) ein Paar Stützplatten (16, 18) mit im Abstand voneinander sich gegenüberstehenden Flächen aufweist, von denen jede eine Leiteranordnung (24 bzw. 28) mit Bezug zueinander angeordnet hat, ferner dadurch, daß die dielektrischen Körper (31, 32) zwischen den Stützplatten (16, 18) angeordnet sind, deren sich gegenüber- A stehende Flächen mindestens einen Teil der Kammer (36) begrenzen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Stromquelle (29) aufweist, die an die Leiteranordnungen (28, 29) anschließbar ist, so daß eine Betriebsspannung an den Leiteranordnungen (28, 29) anlegbar ist.

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7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Photoleiter (38) ein solcher ist, der auf Beleuchtung von der Entladung zur Brennspannung anspricht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Eingabevorrichtung yfeur Beleuchtung der ausgewählten Kreuzungspunkte (30) void zur Auslösung einer Entladung vorgesehen ist.

Jß 9· Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf Entladung ansprechende Abrufvorrichtung vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9» gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum Tilgen der Entladungen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabevorrichtung Mittel zur Beleuchtung des

^ Bildes (22) auf dem Feld (10) einschließt zur Auslösung

von Entladungen an ausgewählten Kreuzungspunkten (30) und Umsetzung des Bildes in Digitalform.

12» Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Tilgungsvorrichtung eine Lichtquelle zum wahlweisen Löschen einer Entladung ist.

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13· Vorrichtung nach Anspruch 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablesevorrichtung ein zu jedem ausgewählten Kreuzungspunkt (3O) zugehörigen Lichtdetektor zum Abfühlen seiner Beleuchtung ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß die Ablesevorrichtung bewegbar in der Nähe des Feldes (1O) aufgestellt ist,

15· Vorrichtung nach Anspruch 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet,

daß die Ablesevorrichtung vom Feld (1O) entfernt ist und "

photoleitende Körper, die mit jedem ausgewählten Kreuzungspunkt (30) in Verbindung stehen, aufweist, um die Beleuchtung von den Punkten (30) a-^uf die Ablesevorrichtung zu übertragen»

16. Vorrichtung nach Anspruch 8 bis I5» gekennzeichnet durch eine Spitzenbeleuchtungsvorrichtung (highlighting means) zur Erregung bestimmter Kreuzungspunkte (3O), so daß sie

mit anderer Lichtintensität auf dem Feld (10) leuchten. M

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Eingabevorrichtung als auch die Spitzenbeleuchtungsvorrichtung eine Lichtquelle haben.

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18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17» dadurch gekennzeichnet, daß die Spitzenbeleuchtungskörper eine Lichtquelle zur Beleuchtung bestimmter Kreuzungspunkte (3O) einschließen, so daß der Hintergrund des Sichtbildes (22) eine andere Intensität hat als das Bild selbst_o

19· Gasentladungsfeld gemäß den Ansprüchen 1 bis 7·

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