DE2229166A1 - Anzeigetafel bzw. bildwiedergabeeinrichtung unter anwendung magnetischer zylindrischer einzelwanddomaenen - Google Patents

Description

Böblingen, 9. Juni 1972 bu-wk

Anmelderin: International Business Machines

Corporation, Armonk, N.Y. 10504

Amtl. Aktenzeichen: Neuanmeldung

Aktenzeichen der Anmelderin: YO 970 102

Anzeigetafel bzw. Bildwiedergabeeinrichtung unter Anwendung magnetischer zylindrischer Einzelwanddomänen

Die Erfindung betrifft eine Anzeigetafel bzw. Bildwiedergabeeinrichtung bestehend aus einer magnetisierbaren Schicht, in der durch Einwirken eines senkrecht hierzu gerichteten Stabilisierungsmagnetfeldes magnetische Bläschendomänen erzeugt, aufrechterhalten und weitergeleitet werden, und aus einer die magnetisierbare Schicht beleuchtenden bzw. an Stellen mit magnetischen Bläschendomänen durchleuchtenden Quelle polarisierten Lichtes, das nach Durchleuchtung über einen Analysator die Beobachtung der durch die Verteilung der magnetischen Bläschendomänen in der magnetisierbaren Schicht sich ergebenden Darstellung gestattet.

Es besteht großes Interesse Bildschirm-Wiedergabeeinrichtungen in Flachbauweise bereitzustellen, wobei jedoch bisher als nachteilig angesehen worden ist, daß die Herstellung von Flachbildschirmen relativ komplizierter Verfahren bedarf, da die Ausnutzung von sich kreuzenden Leitungspunkten eine aufwendige Leitungsführung erfordert und außerdem Treiber und Taktgeberanordnungen angewendet werden müssen. Neben großen Leitungsbedarf ist auch die Wiedergabegeschwindigkeit solcher Anordnungen begrenzt und ihre Ansprechzelt gegenüber neuerdings benutzten Speichereinrichtungen ist ebenfalls gering.

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Zur Behebung dieser großen Nachteile ist es bereits vorgeschlagen worden, zylindrische Einzelwanddomänen für die Bildwiedergabe nutzbar zu machen. Wie bereits ausgeführt, sind diese Einzelwanddomänen in einer magnetisierbaren Schicht örtlich lokalisiert, wobei ihre Magnetisierungsrichtung jeweils senkrecht zur Ebene der magnetisierbarer Fläche orientiert ist und gegenüber der Magnetisierungsrichtung der Umgebung entgegengesetzt gerichtet ist. Eine Wiedergabeeinrichtung dieser Art ist in der USA-Patentschrift 3 526 883 gezeigt, in der zylindrische Einzelwanddomänen an den verschiedenen Stellen der magnetisierbaren Schicht angeordnet sind. Die Größe jeder magnetischen Einzelwanddomäne an den hierfür vorgesehen Stellen läßt sich dabei durch Koinzidenz zweier Ströme regulieren, die durch sich an den jeweiligen Speicherstellen der zylindrischen Einzelwanddomänen kreuzenden Leiter geleitet werden. Die durch die entsprechenden Leiterströme entstehenden magnetischen Felder vermögen dabei die Größe der Einzelwanddomänen an den jeweils ausgewählten Speicherstellen zu verändern. Da nun aber die Größe einer zylindrischen magnetischen Einzelwanddomäne den Betrag des durch die magnetisierbare Schicht hindurchgelassenen Lichtes erheblich beeinflußt, läßt sich durch Aktivieren koinzidenter Ströme in den sich kreuzenden Leitungen eine Bildwiedergabe herbeiführen. Der Nachteil auch dieser Bildwiedergabeeinrichtung ist darin zu sehen, daß komplizierte Leitungsführungen aufgrund der Anwendung des Koinzidenzstromverfahrens erforderlich sind, womit dann eine entsprechende Anzahl von Zwischenverbindungen und Treibern benötigt wird.

Eine weitere optische Bildwiedergabe unter Ausnutzung zylindrischer magnetischer Einzelwanddomänen ist in IBM Technical Disclosure Bulletin, Band 13, Nr. 1, Juni 1970, auf der Seite 147 beschrieben. Hier ist ein elektrooptischer Bildwandler gezeigt, bei dem eine Vielzahl von Einzelwanddomänengeneratoren Anwendung findet, xm D^ten in eine entsprechenden Anzahl von Weiterleitungslcnälen einzugeben. Die Einzelwanddomänen wandern dann entlang dieser parallelen Kanäle in diejenigen Positionen, die zum Aufbau der gewünschten Abbildung erforderlich sind und bleiben In

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diesen Positionen so lange, wie es für erforderlich erachtet wird. Das Abbildungsmuster wird zur Bilderzeugung beleuchtet, wobei die zylindrischen Einzelwanddomänen insgesamt ein variables Raumfilter für das einfallende Licht darstellen. Das Abbildungsmuster läßt sich löschen, indem die Einzelwanddomänen jeweils Domänenlöschern zugeführt werden, die an den Enden jeden Kanales angeordnet sind.

Die USA-Patentschrift 3.460 116 zeigt eine Bildschirmwiedergabeeinrichtung unter Ausnutzung zylindrischer magnetischer Einzelwanddomänen in Fernsehempfangsanlagen, wobei davon ausgegangen wird, daß eine Einzelwanddomäne in der magnetisierbaren Schicht längs eines Pfades in analoger Weise wie ein Elektronenstrahl in einer Fernsehbildröhre bewegt werden kann. Es sind jedoch keinerlei Maßnahmen gezeigt, mit Hilfe derer eine solche- Einzelwanddomänenbewegung durchzuführen ist. Darüberhinaus erscheint es auch schwierig, ausreichende Intensitätsmodulation unter Ausnutzung einer zylindrischen Einzelwanddomäne bereitzustellen.

Wie bereits vorhin erwähnt und im einzelnen ausgeführt, besitzen Flachbildschirme herkömmlicher Art also erhebliche Nachteile, so daß die Bereitstellung einfach herzustellender und zweckentsprechender Bildschirme durchaus wünschenswert ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, einen Flachbildschirm bereitzustellen, der unter Anwendung magnetischer zylindrischer Einzelwanddomänen einer minimalen Anzahl von Leitungsführungen bedarf, wobei die erforderliche Betriebsleistung außerdem wesentlich geringer sein soll, als es bisher bei Flachbildschirmen der Fall gewesen ist und die Bildlebensdauer relativ lang ist; darüberhinaus soll unter einfacher Herstellungsweise eines solchen Bildschirmes eine hohe Bildwiedergabequalität bei schneller Antwort des Bildschirms auf zugeführte Bildimpulse zu erzielen sein, wobei speziell zur Anwendung auf dem Fernsehsektor eine Mikrominiaturisierung, z. B. für Armbandfernsehgeräte durchführbar sein soll.

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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß längs einer Kante der magnetisierbaren Schicht ein Zeilen-Bläschendomänenschieberegister angeordnet ist, dessen Eingang in an sich bekannterweise mit einem steuerbaren Bläschendomänengenerator gekoppelt ist, daß jeder Bitstelle des Zeilenschieberegisters jeweils ein Spaltenbläschendomänenschieberegister zugeordnet ist, derart, daß die gesamte magnetisierbar Schicht mit Schieberegisterbitstellen bedeckt ist, und daß eine den Bläschendomänengenerator elektrisch steuernde Schreibimpulsquelle vorgesehen ist, die ihrerseits von einer Steuerschaltung ansteuerbar ist, um eine zeilenweise Eingabe von Bits in das Zeilenschieberegister zu gewährleisten und um jeweils eine Zeile des vollständig eingeschriebenen Zeilenregisters in die jeweils erste Position des Spaltenschieberegisters zu übertragen, indem die Steuerschaltung in an sich bekannterweise mit Weiterleitungsmittel der magnetischen Bläschendomänen auf der magnetisierbaren Schicht gekoppelt ist, sowie Mittel zur Synchronisierung der Informationseingabe in das Zeilenschieberegister und der jeweiligen Informationsübertragung in die Spaltenschieberegister besitzt.

Als Substanz für die magnetisierbar Schicht zu Bildwiedergabezwecken lassen sich z. B. Orthoferrite, Granate und Hexaferrite verwenden.

Der hier als Schreibmittel dienende Bläschendomänengenerator kann unter anderem in einem eng begrenzten Bereich der magnetisierbaren Schicht bestehen aus einem Niederschlag eines weichmagnetischen Materials, dem eine elektrisch leitende Steuerschleife zugeordnet ist. In Abhängigkeit davon, ob ein Strominpuls in dieser Steuerschleife auftritt oder nicht, werden die Bläschendomänen auf die Weiterleitungsmittel des Zeilenschieberegisters weitergeleitet.

Die erfindungsgemäße Anordnung kann gewissermaßen als Serienparallelumsetzanordnung angesehen werden, wenn das Zusammenwirken des Zeilenschieberegisters mit den Spaltenschieberegistern

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betrachtet wird. Als Weiterleitungsmittel zum Aufbau dieser Schieberegister lassen sich die bei Bläschendomänen-Speicher-Anordnungen üblicherweise vorgesehenen Permalloystreifenmuster oder auch Muster bestehend aus elektrischen Leitern anwenden, wie sie bereits in den USA-Patentschriften 3 541 534, 3 518 643 und 3 460 116 beschrieben sind. Außerdem lassen sich, falls erforderlich, abnehmbare Schichtauflagen enthaltend die Weiterleitungsmittel anwenden. Abnehmbare Auflagen dieser Art sind beispielsweise in der USA-Patentschrift 3 573 765 beschrieben.

Die polarisierte Lichtquelle kann aus einer Lichtquelle bestehen, die mit einer polarisierenden Schicht abgedeckt ist, um polarisiertes Licht zur Beleuchtung der magnetisierbaren Schicht bereitzustellen, wenn das gewünschte Abbildungsmuster in Form der an verschiedene Stellen der magnetisierbaren Schicht verschobenen zylindrischen Einzelwanddomänen in diese magnetisierbare Schicht eingegeben worden ist. Zur Betätigung der Lichtquelle dient, wie gesagt, die Lichtsteuerung unter Anwendung entsprechender Synchronisierung durch die Steuerschaltung. Eine weitere Polarisatorschicht, nämlich der Analysator, ist auf der anderen Seite der magnetisierbaren Schicht angeordnet, um dann das durch die magnetisierbare Schicht hindurchgelassene Licht aufzufangen und an den vorgesehenen Stellen hindurchzulassen.

Jeweils am Ende der Spaltenschieberegister befinden sich Domänenlöscher, um das Bildmuster in der magnetisierbaren Schicht löschen zu können, indem Bläschendomänen der Spaltenschieberegister hierauf verschoben werden. Damit ist die Bildwiedergabeeinrichtung, d. h. die magnetisierbare Schicht, zur Aufnahme eines neuen Bildmusters bereit. Die mit der erfindungsgemäßen Bildwiedergabeeinrichtung erzielbaren Abtastraten lassen ohne weiteres die Anwendung der Erfindung in der Unterhaltungselektronik speziell der Fernsehtechnik zu. Hierzu muß natürlich die Eingabe des Abbildungsmusters in die magnetisierbare Schicht, die Sichtbarmachung und die Löschung jeweils in einem Zeitintervall durchgeführt

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werden, das hinreichend kurz ist, d. h. zum Beispiel eine 1/30 Sekunde.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnung und aus den Patentansprüchen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine auseinandergezogene Übersicht einer Anzeigetafel, die unter Einwirkung zylindrischer Bläschendomänen betrieben wird,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Schreib- und

Weiterleitungsmittel, um ein zylindrisches Bläschendomänenmuster in einer magnet!sierbaren Schicht entstehen zu lassen,

Fig. 3A bis 3G die Eingabe eines Bläschendomänenmusters in

die magnetisierbare Schicht im Ansprechen auf Schreibimpulse, die in aufeinanderfolgenden Zeitperioden angelegt werden,

Fig. 4A bis 4G Zeitdiagramme der Schreibimpulse für die jeweils in Fig. 3A bis 3G dargestellten Bläschendomänenmus ter,

Fig. 5 die Wiedergabe eines bestimmten Domänenmusters

beim Einfallen polarisierten Lichtes in die magnetisierbare Schicht,

Fig. 6 und 7 die erfindungsgemäße Anordnung unter Anwendung

anderer Weiterleitungsmittel,

Fig. 8 ein Diagramm H_ als Funktion von H zur Erläuteyü 970 102 2098 82/1170

rung der in den Fign. 6 und 7 dargestellten Anordnung ,

Fig. 9 die Anwendung der erfindungsgemäßen Anzeigetafel in einem Fernsehempfänger.

Die in Fig. 1 dargestellte Anzeigetafel kann in Wirklichkeit sehr flach und klein sein. Sie enthält eine magnetisierbare Schicht 10, wie Orthoferrit oder Granat, und liegt zwischen einem Polarisator 12 und einem Analysator 14. Dem Polarisator 14 ist eine Lichtquelle 16 zugeordnet, die eine lichtemittierende Diode oder eine Anordnung solcher Dioden sein kann, die elektrisch parallel geschaltet sind. Die Lichtquelle 16 wird durch Impulse der Lichtsteuerschaltung 17 beaufschlagt. Auf der magnetisierbaren Schicht 10 befindet sich ein Bläschendomänengenerator 18, der unter Wirkung der von der Schreibimpulsquelle 20 abgegebenen Impulse betrieben wird. Auf der magnetisierbaren Schicht 10 befinden sich weiterhin die Weiterleitungsmittel 22, die die vom Generator 18 erzeugten magnetischen Domänen an ausgewählte Stellen in der magnetierbaren Schicht 10 weiterleitet. In üblicher Weise werden die Weiterleitungsmittel 22 aus einer Reihe von weichmagnetischen Streifenelementen 24 dargestellt, die als anziehende Pole dienen, um Domänen unter dem Einfluß eines sich in der Ebene der magnetisierbaren Schicht drehenden magnetischen Feldee H weiterzubewegen. Dieses Weiterleitungsfeld H wird durch die Weiterleitungsfeldquelle 26 erzeugt. Ebensogut können aber auch die Weiterleitungsmittel aus einem elektrischen Leitungsstreifenmuster bestehen, wobei dann die Weiterleitungsquelie 26 Stromimpulse in verschiedenen Phasenlagen bereitstellen muß,um die Domänen durch die magnetisierbare Schicht 10 bewegen zu können.

In Richtung der Normalen der magnetisierbaren Schicht 10 wirkt ein Vormagnetisierungsfeld H₂ zur Stabilisierung der Bläschendomänen. Dieses Feld wird durch die Vormagnetisierungsquelle 28

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bereitgestellt, das beispielsweise eine Spule sein kann, die die magnetisierbare Schicht 10 umgibt. Andererseits kann auch dieses Vormagnetisierungsfeld durch einen permanenten Magneten oder durch eine zusätzliche Magnetschicht bereitgestellt werden, die sich im Kontakt mit der magnetisierbaren Schicht 10 befindet.

Eine Steuerschaltungsanordnung 30 betätigt die Eingabe zur Lichtsteuerungsanordnung 17 zur Weiterleitungsfeldquelle 26 und zur Schreibimpulsquelle 20. Die Steuerschaltungsanordnung, ist von üblicher Bauart um Taktimpulse zur Synchronisierung verschiedener Arbeitsgänge bereitzustellen. So veranlassen z. B. Steuerimpulse an der Schreibimpulsquelle 20, daß der Domänengenerator 18 Domänen innerhalb der magnetisierbaren Schicht 10 erzeugt. Diese Domänen werden zu verschiedenen Stellen in der magnetisierbaren Schicht weitergeleitet, wie es sich durch die Betriebsweise des Weiterleitungsfeldes ergibt, das durch die Weiterleitungsfeldquelle 26 jeweils bereitgestellt wird, wenn Steuerimpulse von der Steuerschaltung 30 wirksam werden. Ein anderer Steuerimpuls dient zum Aktivieren der Lichtsteuerschaltung 17, so daß das von der Lichtquelle 16 abgestrahlte Licht auf die magnetisierbare Schicht 10 fällt, und zwar nachdem die Domänen zu vorbestimmten Stellen auf dieser magnetisierbaren Schicht 10 weitergeleitet worden sind.

Wird so die magnetisierbare Schicht 10 von der Lichtquelle 16 beleuchtet, dann kann ein Betrachter wie durch das Auge 32 angedeutet, ein Muster in dieser magnetisierbaren Schicht 10 erkennen, wie es der Domänenverteilung entspricht. Das heißt, der Durchgang des Lichtes durch den Polarisator 12, die magnetisierbare Schicht 10 und dem Analysator 14 hängt davon ab, ob zylindrische Bläschendomänen im jeweiligen Bereich anwesend sind oder nicht. Wird nämlich berücksichtigt, daß die Domänen gegenüber der magnetisierbaren Schicht eine unterschiedliche Magnetisierung aufweisen, dann müssen sie auf polarisiertes Licht anders reagieren als die sie umgebende magnetisierbare Schicht 10. Dieses

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unterschiedliche Verhalten kann ausgenutzt werden, um Domänen durch helle Bereiche auf dunklem untergrund oder umgekehrt sichtbar zu machen. Die sich ergebende visuelle Darstellung binärer Informationen, hervorgerufen durch den Generator 18 und durch die Schreibimpulsquelle 20, kann also direkt durch den Betrachter 32 beobachtet werden.

In Fig. 2 ist auf der magnetisierbaren Schicht 10 ein Serienparallelumsetzer, bestehend aus Weiterleitungsmitteln 22, und der Domänengenerator 18 gezeigt. Die Weiterleitungsmittel 22 dienen zum Aufbau eines horizontalen Schieberegisters XSR 34, das die durch den Generator 18 bereitgestellte Seriendarstellung der Bläschendomänen empfängt, und jeweils eines den einzelnen Stellen des horizontalen Schieberegisters 34 zugeordneten vertikalen Schieberegisters YSR-I, YSR-2, ..., YSR-N weiterleitet. Die vertikalen Schieberegister sind mit 36 bezeichnet.

Der Domänengenerator 18 besteht aus einem weichmagnetischen Material 38, wie z. B. Permalloy, das auf der magnetisierbaren Schicht 10 niedergeschlagen ist, und aus einer Leiterschleife 40, das auf der weichmagnetischen Schicht 38 und auf der magnetisierbaren Schicht 10 aufgetragen ist. Die Steuerschleife 40 ist an die Schreibimpulsquelle 20 angeschlossen und empfängt die Stromimpulse (I), die in Richtung des Pfeiles 42 zugeführt werden.

Der Bläschendomänengenerator 18 erzeugt die zur Weiterleitung im horizontalen Schieberegister 34 dienenden Domänen, wenn Schreibimpulse ausreichender Stärke an die Leiterschleife 40 angelegt sind. Die Wirkung der Schreibimpulse in der Leiterschleife 40 liegt darin, daß jeweils das Vormagnetisierungsfeld H₂ im Bereich zwischen Schieberegister 34 und.dem Domänengenerator 18 durch ein entgegengesetzt gerichtetes Feld verdrängt wird. Zur gleichen Zeit erzeugt der Strom I.. innerhalb der Schleife ein Magnetfeld/ das die Wirkung des Vormagnetisierungsfeldes H_ noch unterstützt. Dies bedeutet, daß die Domänen durch das Schieberegister 34 angezogen werden, wenn Schreibimpulse ausrei-

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chender Stärke in der Leiterschleife 40 auftreten, wie es später noch im Zusammenhang mit den Fign. 4A bis 4G im einzelnen erläutert wird.

In Abhängigkeit davon, ob Schreibimpulse in der Schleife 40 auftreten (hoher Pegel) oder nicht auftreten (niedriger Pegel) werden also Domänen erzeugt, die dann unter der Wirkung des sich in der Schichtebene drehenden Feldes H in das Schieberegister 34 hineingezogen werden. Jedesmal wenn das horizontale Schieberegister 34 vollständig geladen ist, wird sein Inhalt parallel in die Y-Richtung verschoben, so daß angefangen mit der jeweils ersten Bit-Position (a) die vertikalen Schieberegister 36 aufgefüllt werden. Die Arbeitsgänge wiederholen sich demnach, bis alle magnetischen Domänen entsprechend der binären Information, die durch die Schreibimpulsquelle 20 eingegeben worden ist, in der magnetisierbaren Schicht 10 erzeugt worden sind.

Zu diesem Zeitpunkt beleuchtet die Lichtquelle 16 die magnetisierbar e Schicht 10. Der Betrachter 32 kann eine Abbildung sehen, die der Dämonenverteilung entspricht, die in die magnetisierbare Schicht 10 auf die oben beschriebene Art und Weise eingegeben worden ist. Die Fign. 3A bis 3G zeigen jeweils die magnetisierbare Schicht 10, und zwar bei aufeinanderfolgender Eingabe zylindrischer Domänen in die Schieberegister 34 und 36. Die entsprechenden Schreibimpulse zur Bereitstellung des Domänenmusters sind jeweils rechts daneben mit den Fign. 4A bis 4G gezeigt. Die komplette Abbildung nach Eingabe aller Domänen und bei Beleuchtung der magnetisierbaren Schicht 10 ist in Fig. 5 gezeigt; im vorliegenden Fall das Zeichen "L".

Es ist also vorausgesetzt, daß der Buchstabe "L" in die als Anzeigetafel wirksame magnetisierbare Schicht 10 eingegeben werden soll. Die Arbeitsweise der Weiterleitungsmittel 22 und der Schreibmittel, nSmlich Domänengenerator 18 und Schreibimpulsquelle 20 _e ist ebenfalls angedeutet. Bei abgeschalteter Licht-

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quelle 16 wird zunächst die oberste Zelle der Abbildung in das horizontale Schieberegister 34 eingegeben. Im vorliegenden Falle bedeutet das, daß die oberste Zeile freibleibt, es wird also keine Domäne eingegeben. Die oberste Zeile wird in das horizontale Schieberegister 34 in 0,9T Sekunden eingeschrieben und dann in die jeweils erste Bit-Position der vertikalen Schieberegister 36 in O,1T Sekunden übertragen. Das Impulsdiagramm in Fig. 4A veranschaulicht diese Operation. Während der ersten 0,9T Sekunden wird der Schreibimpuls I„ auf einem Pegel gehalten, der nicht ausreicht eine Domäne zu produzieren. Danach wird ein Signal von der Steuerschaltung 30 zugeführt, um die im horizontalen Schieberegister 34 enthaltene Information jeweils in die erste Bit-Position (a) der vertikalen Schieberegister 36 zu übertragen. Um diese Verschiebung in die Y-Richtung vorzunehmen, führt die Steuerschaltung 30 ein Verschiebesignal zu, daß das Weiterleitungsmagnetfeld H entsprechend ändert, wie noch weiter unten im Zusammenhang mit den Fign. 6 und 7 erläutert wird.

Die Zeit T stellt die Gesamtzeit dar, um eine Zeile einschließlich Rücklauf zu verarbeiten. Der erforderliche Totalzeitabschnitt um die magnetisierbare Schicht 10 mit dem gewünschten Domänenmustern auszufüllen, entspricht dann der Anzahl der Abtastzeilen multipliziert mit der für jede Abtastzeile erforderlichen Gesamtzeit. In physiologischer Hinsicht ist kein Flimmern zu beobachten, wenn die Abbildungen aufeinander in Zeitintervallen von weniger als ungefähr 1/30 Sekunde folgen. Diese Betrachtungsweise ist von der Fernsehtechnik her bekannt, wo ähnliche Probleme zu beachten sind.

In Fig. 4B ist die Impulsbeaufschlagung zur Eingabe des Domänenmusters der nächsten Zeile in das horizontale Schieberegister 34 gezeigt. Eine zylindrische Domäne 43 wird nach 0,3T Sekunden im zweiten Abtastgang erzeugt und an entsprechende Stelle der magnetisierbarer Schicht 10 gebracht.

Während der dritten Zeilenabtastung wird eine zweite zylindri-

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sehe Domäne 44 in der magnetisierbarη Schicht IO erzeugt und in die erste Position (a) des vertikalen Schieberegisters 36 verschoben.

Während der darauffolgenden Zeilenabtastung wird die dritte zylindrische Domäne 45 in die magnetisierbare Schicht 10 eingegeben. Nach Verschiebung der Domänen 43, 44 und 45 in Y-Richtung wird die vierte zylindrische Domäne 46 in der magnetisierbaren Schicht 10 erzeugt. Dies wiederholt sich so bis zur siebten Abtastzeile (Fig. 4G), bei der dann die Bodenzeile 48 des gewünschten Musters in die magnetisierbare Schicht 10 eingegeben wird. Zu diesem Zeitpunkt sind die Domänen 43, 44, 45, 46 und die Domänenzeile 48 in die magnetisierbare Schicht 10 eingegeben. Das hierdurch gebildete Muster stellt damit den Buchstaben "L" dar.

Die magnetisierbare Schicht 10 wird anschließend für 0,5T Sekunden durch polarisiertes Licht von der Quelle 16 beleuchtet, so daß die Domänen, wie in Fig. 5 gezeigt, als leuchtende Flächenbereiche gegen den dunklen Hintergrund hervortreten. Als Alternative kann die magnetisierbare Schicht 10 für T-Sekunden beleuchtet werden, wenn dafür Sorge getragen ist, daß das Schieberegister außerhalb des Anzeigefeldes bleibt. Das heißt also, daß das von der Quelle 16 abgestrahlte Licht die magnetisierbare Schicht 10 beleuchten kann, während eine neue Informationszeile in das Schieberegister 34 eingebracht, wird, so fern nur dieses Schieberegister 34 nicht durch den Beobachter 32 zu sehen ist.

Auf diese Weise ist ein vollständiges Zeichen in die magnetisierbare Schicht zu seiner Anzeige eingegeben. Diese gesamte Abbildung ist in die magnetisierbare Schicht mit Hilfe nur eines Zuleitungspaares, nämlich dem für die Leiterschleife 40, eingegeben worden, wobei keine besonderen Decodierungsmaßnahmen erforderlich sind.

Fig. 6 zeigt geeignete Weiterleitungsmittel 22 für magnetische YO 970 102 209882/1170

Bläschendomänen, die aus einzelnen auf der magnetisierbaren Schicht 10 angebrachten Permalloystreifen 52 bestehen. In den Pign. 6 und 7 besitzen die Streifenelemente 52 eine Breite von D/2, wobei jeder Arm 3/2D lang ist, und der Abstand zwischen benachbarten Streifenelementen 52 0,3D beträgt, wobei D der Domänendurchmesser ist. Natürlich ergeben Abweichungen hiervon ebenfalls brauchbare Lösungen. Die Verschiebung der Domänen erfolgt im Ansprechen auf die Drehung des Weiterleitungsfeldes H in der Schichtebene der magnetisierbaren Schicht 10. Das letzte Element jedes vertikalen Schieberegisters 36 besteht aus einem verlängerten Permalloystreifenmuster, das als Domänenlöscher wirkt. Des weiteren befindet sich auf der magnetisierbaren Schicht 10 wie bereits ausgeführt ein Domänengenerator 18.

,Zur Wirkungsweise des Domänengenerators sei gesagt, daß sich eine "Stammdomäne" auf der Peripherie der Permalloy-Auflage befindet. Dreht sich das Weiterleitungsfeld H, dann bewegt sich diese Domäne längs der Peripherie des Domänengenerators 18. Tritt ein Schreibimpuls I ausreichender Amplitude in der Leiterschleife 40 auf, w.enn das Weiterlei tungs feld H die Richtung 1 besitzt, dann wird die Domäne vom Element 52a angezogen. Ist I„ niedrig, dann wird die "Stammdomäne" nicht vom Element 52a angezogen (bei Richtung 1 des Feldes H). Dreht sich das Weiterleitungsfeld H, dann bewegt sich die in Pollage 1 des Elements 52a befindliche Domäne nach links (X-Verschieberichtung). Dreht sich das Weiterleitungsfeld H in die Richtungen 2 und 3, dann bewegt sich die Domäne abwärts in die Spitze des Elements 52a. Mit der Drehung des Magnetfeldes H in die Richtung des Pfeiles 4, bewegt sich dann die Domäne in die Pollage 4 des Elements 52a. Bei fortgesetzter Drehung des Weiterleitungsfeldes H bewegt sich dann schließlich die Domäne zum Element 52b.

Zum Verschieben einer in Pollage 1 des Elements 52b befindlichen Domäne 54 in Y-Richtung gibt es mehrere Möglichkeiten.

Eine besteht darin, daß die Permalloystreifen 52 im Y-Schiebere-

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gister 36 dicker sind als diejenigen im X-Schieberegister 34. Durch Änderung der Feldstärke des Weiterleitungsfeldes H auf höhere Werte werden so stärker anziehende Pole auf den Permalloystreifenelementen des Schieberegisters 36 herbeigeführt als es bei den Streifenelementen im Schieberegister 34 der Fall ist. Besitzt das magnetische Weiterleitungsfeld H die Feldrichtung 2, dann wird eine größere Anziehungskraft in Pollage 2 auf dem Streifenelement 52c als in Pollage 2 auf dem Streifenelement 52b herbeigeführt. Das bedeutet aber, daß dann die Domäne 54 zum Streifenelement 52c hinwandert. Setzt das magnetische Weiterleitungsfeld H seine Drehung fort, dann bewegt sich die Domäne weiter in der Y-Verschieberichtung. Es versteht sich, wie oben ausgeführt, daß die Parallelübertragung in Y-Richtung von allen Bitpositionen im Schieberegister 34 ausgeht. Fortgesetzte Verschiebung in die Y-Richtung ergibt sich so lange, als ein erhöhter Wert für H beibehalten wird.

Als Alternative sind alle Permalloy-Streifenelemente dick genug, so daß keines von ihnen durch das Feld für die Weiterleitung in X-Richtung gesättigt werden kann. Die Streifenelemente 52 im Y-Schieberegister besitzen jeweils voneinander einen größeren Abstand, als es für die streifenförmigen Elemente 52 im horizontalen Schieberegister der Fall ist. Infolgedessen ist das erforderliche Feld zur Weiterleitung in Y-Richtung größer als das für die Weiterleitung in X-Richtung. Wenn ein stärkeres Weiterlei tungsfeld angelegt wird, dann bewegen sich die Domänen 54 in die Pollagen 2 auf den Permalloy-Streifen der vertikalen Schieberegister, denn diese Pole haben aus den besagten Gründen eine stärkere Anziehungskraft als die entsprechenden Pole auf den Streifenelementen des horizontalen Schieberegisters. Die erhöhte Feldstärke dieser Pole ergibt sich aus der Tatsache, daß sie näher an den Domänen 54 liegen und außerdem jeweils diskrete Pole darstellen im Gegensatz zu den kombinierten diffuseren Polen (2, 3) , wie sie an den Ecken der Streifenelemente 52 des horizontalen Schieberegisters gebildet werden.

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Die Endstreifen 56 dienen zur Domänenauslöschung, wenn die in den vertikalen Schieberegistern 36 enthaltene Information gelöscht werden soll. Die Streifenelemente 56 besitzen jeweils einen verlängerten Teil, so daß die Domänen am Scheitelpunkt (Pollagen 3 und 4) der Elemente 56 eingefangen werden, sowie sich das Weiterleitungsfeld H in die entsprechende Lage dreht. Dreht sich das Weiterleitungsfeld H in die Richtung 1, dann wird ein abstoßendes Feld, daß das Feld H unterstützt, an den Ecken der Streifenelemente 56 erzeugt, so daß die Domänen dort zum Zusammenbruch gebracht werden. Als Alternative läßt sich das Vormagnetisierungsfeld H so erhöhen, daß alle Domänen der magnet!sierbaren Schicht 10 zusammenbrechen; aber dies ist nicht so vorteilhaft, da dieser Vorgang wesentlich langsamer abläuft.

Wie oben gezeigt, werden die Domänen mit Hilfe des Domänengenerators 18 selektiv in das horizontale Schieberegister 34 eingegeben. Das Weiterleitungsfeld H erzeugt die anziehenden Pole längs der Streifenelemente 52 des horizontalen Schieberegisters 34, so daß sich die hierin eintretenden Domänen in X-Richtung ausbreiten können. Wenn das horizontale Schieberegister 34 vollgeladen ist, dann gibt die Steuerschaltung 30 (Fig. 1) einen Steuerimpuls auf die Weiterleitungsfeldquelle 26, die daraufhin die Stärke des Weiterleitungsfeldes H entsprechend ändert. Hierdurch werden die im Schrieberegister 34 enthaltenen Daten parallel auf die ersten Streifenelemente (wie z.B. 52c) der vertikalen Schieberegister 36 übertragen. Hiernach wird ein weiterer Steuerimpuls von der Steuerschaltung 30 der Weiterleitungsfeldquelle 26 zugeführt, so daß die Feldstärke des Weiterleitungsfeldes H wieder auf ihren ursprünglichen Wert reduziert wird, um eine Verschiebung in ΧΕΙ chtung aufnehmen zu können. Die Verschiebung in X-Richtung beeinflußt nämlich nur die streifenförmigen Elemente im Schieberegister 34, da ja die Permalloy-Streifenelemente der benachbarten vertikalen Schieberegister 36 in genügendem Abstand in X-Richtung voneinander getrennt sind. Darüber hinaus ist die Feldstärke des Weiterleitungsfeldes H für die X-Verschiebung zwar ausreichend, jedoch ist es damit nicht möglich, eine Verschiebung in Y-Rich-

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tung in irgendeinem der Schieberegister 36 herbeizuführen. Unter der Steuerung des Domänengenerators 18 wird nun ein neues Domänenmuster in das horizontale Schieberegister 34 eingegeben, worauf wiederum der Inhalt dieses Schieberegisters parallel in die vertikalen Schieberegister 36 eingegeben wird. Diese Verschiebeoperation verschiebt dabei gleichzeitig auch die in einem vorherigen Arbeitsgang in die ersten Elemente der vertikalen Schieberegister 36 eingegebenen Domänen in die zweiten Elemente jedes dieser Schieberegister. Diese Arbeitsgänge folgen aufeinander, bis die vertikalen Schieberegister 36 das gewünschte Gesamtmuster der zylindrischen Domänen enthält, das ja der darzustellenden Abbildung entspricht. Die Lichtquelle 16 (Fig. 1) wird darauf im Ansprechen auf ein von der Lichtsteuerung 17 abgegebenes Signal aktiviert, welche ihrerseits durch einen Impuls von der Steuerschaltung 30 betätigt worden ist. Dieses Licht hellt auf, wenn die Domänen zwischen benachbarten Permalloy-Streifenelementen im vertikalen Schieberegister vorhanden sind, so daß sich eine maximale Lichtdurchlässigkeit in den diesen Domänenplätzen zugeordneten Flächenbereichen ergibt. So ist z.B. die Domäne 54 zwischen den Streifenelementen 52d und 52e im vertikalen Schieberegister YSR-N vorhanden und stellt einen der Orte maximaler Lichtdurchlässigkeit dar.

Ganz allgemein ist es vorzuziehen, wenn Domänen als Lichtflecke gegenüber einem dunklen Untergrund erscheinen, weil dann die undurchlässigen Permalloy-Streifenelemente 52 gewissermaßen mit dem Untergrund verschmelzen. Oder anders ausgedrückt, nur die zylindrischen Domänen sind dann vom Beobachter 32 (Fig. 1) zu sehen.

Die Lichtquelle 16 wird für 0,5T Sekunden (Fig. 5) aktiviert. Wird die Ladeoperation und die Lichtaktivierung alle 1/30 Sekunde wiederholt, dann ergeben sich fortlaufende Bilder ohne Flimmern.

Fig. 7 stellt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel für das horizontale Schieberegister 34 und die vertikalen Schieberegister

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36 dar. Im wesentlichen entspricht jedoch dieses Ausführungsbeispiel dem der Fig. 6 mit der Ausnahme allerdings, daß eine Übertragungsschleife 58 zusätzlich vorgesehen ist, um das Verschieben der Domänen vom horizontalen Schieberegister 34 in die vertikalen Schieberegister 36 zu steuern. Diese Übertragungs-Schleife ist an eine Übertragungs-Stromquelle 60 angeschlossen, die einen Verschiebestrom I zum Durchgang durch die Übertragungs-Schleife 58 bereitstellt und zwar im Ansprechen entsprechender Steuerimpulse von der Steuerschaltung 30.

Da das horizontale Schieberegister 34 und die vertikalen Schieberegister 36 in den Anordnungen nach den Fign. 6 und 7 gleich geblieben sind, wird das Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 lediglich in Zusammenhang mit der übertragungsfunktion erläutert, durch die Domänen vom horizontalen Schieberegister 34 in die vertikalen Schieberegister 36 verschoben werden. Der Strom I_g wird durch die Übertragungs-Schleife 58 in gezeigter Richtung geleitet, wenn das Weiter leitungsfeld H zwischen den Richtungen 1 und 2 liegt. Der Strom I in der Übertragungs-Schleife 58 erzeugt ein Magnetfeld, das dem Vormagnetisierungsfeld H_ innerhalb dieser Schleife 58 entge-

gengesetzt gerichtet ist, und außerhalb dieser Schleife 58 das Feld H unterstützt. Infolgedessen bewegen sich die z.B. auf

Zl

Streifenelement 52d vorhandenen Domänen 54 auf das niedrigere Vormagnetisierungsfeld zu und werden so dem Streifenelement 52c näher sein, wenn der Strom I_g durch die Schleife 58 fließt. Wenn sich dann das Weiterleitungsfeld H in die Richtung 2 dreht, dann werden die Domänen 54 vom Streifenelement 52c angezogen, da es benachbart ist. Das aufeinanderfolgende Verschieben von Domänen in die Y-Richtung ist dann das gleiche, wie es bereits in Zusammenhang mit Fig. 6 beschrieben worden ist. Die Stärke des Weiterleitungsfeldes H wird so zur Verschiebung in Y-Richtung entsprechend geändert, indem entweder verschiedene Abstände oder verschiedene Dicken der Streifenelemente 52 wie oben beschrieben Anwendung finden. Die Übertragungs-Schleife 58 dient lediglich dazu, die anfängliche übertragung des Inhalts des horizontalen

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Schieberegisters 34 auf die vertikalen Schieberegister 36 zu übertragen.

Um die Weiterleitung von Bläschendomänen in der hier beschriebenen Weise durchzuführen, können ebensogut auch andere Weiterleitungsmittel auf der magnetisierbaren Schicht IO Anwendung finden. Es ist also auch möglich Leiterschleifenmuster anzuwenden, um Information in das horizontale Schieberegister eingeben zu können, wonach dann die Information in hierzu senkrechter Richtung durch Anwendung eines anderen Leitungsschleifenmusters verschoben wird, das senkrecht zu dem des horizontalen Schieberegister angeordnet sein muß. Es wird für diese Übertragungstechnik auf die US-Patentschrift 3 508 225 (Fig. 2) verwiesen, wo Domänen im Ansprechen auf Stromimpuls durch Leiterschleifen von einer Richtung in die andere umgelenkt werden.

Als weitere Alternative für Weiterleitungsmlttel können dreieckförmige bzw. keilförmige Permalloy-Streifen in entsprechend be-Mustern in die magnetisierbare Schicht 10 eingeätzt sein. Ein modulierendes Vormagnetisierungsfeld H„ veranlaßt dann die Domänenweiterleitung längs der durch die Keile vorgegebenen Richtung ganz in analoger Weise zur Weiterleitung bei anderen bekannten, hier nicht beschriebenen, Streifenmustern. Als Vorteil für diese Art der Weiterleitungsmittel ergibt sich, daß keine Permalloy- oder Leitungsschichten vorhanden sind, die die durch das Domänenmuster dargestellte Abbildung stören könnten.

Die Ladeoperation eines Domänenmusters enthält als wesentlichen Schritt das Auffüllen des Horizontalregisters 34 durch Anlegen eines relativ kleinen Weiterleitungsfeldes Η_χ in X-Richtung und zwar N mal, wobei N der Anzahl der Zyklen von H entspricht, die erforderlich sind, um jedesmal das horizontale Schieberegister 34 aufzufüllen. Jeweils nach einem ,Zyklus wird das H_y-Weiterleitungsfeld in Y-Richtung angelegt unter Beachtung der Pollagen 1-2-3-4. Während des jeweiligen Anlegens von H„ werden keine

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Domänen mit Hilfe des Generators 18 eingegeben in das horizontale Schieberegister 34. Das horizontale Schieberegister 34 wird dann wieder gefüllt und die Verschiebeoperation wie beschrieben fortgesetzt. Liegt das Gesamtdomänenmuster vor, dann wird die Lichtquelle 16 aktiviert und das Bild gebracht, um anschließend das Domänenmuster mit Hilfe der Domänenlöscher 56 zu löschen.

Das Diagramm in Fig. 8 zeigt die Abhängigkeit des Vormagnetisierungsfeldes H„ vom Weiterleitungsfeld H für die jeweilige Weiterleitung in X- und Y-Richtung für die Ausführungsbeispiele nach Fign. 6 und 7. Fig. 8 zeigt den Toleranzspielraum des angelegten Treiberfeldes für gewisse Vormagnetisierungsfeider H„. Oberhalb oder unterhalb bestimmter Vormagnetisierungsfeidstärken geht Information unter Wirkung der Weiterleitungsfelder entsprechend den X- und Y-Weiterleitungskurven verloren. D.h., sowie sich das Weiterleitungsfeld H dreht, brechen Domänen bei hohen Feldstärken des Vormagnetisierungsfeldes zusammen, da sie an einer Stelle eingefangen sind, bei der das durch das Weiterleitungsfeld H hervorgerufene örtlich lokalisierte Feld das Vormagnetisierungsfeld H₁₇ unterstützt. Ist das Vormagnetisierungsfeld in seiner Feldstärke zu schwach, dann weiten sich die Domänen jeweils aus, bis sie mehr als eine Bitposition einnehmen, so daß dann dadurch die Information zerstört wird.

In Fig. 8 erfolgt die Ausbreitung in X-Richtung, jedoch nicht in Y-Richtung, wenn das Weiterleitungsfeld Werte zwischen den X- und Y-Weiterleitungskurven aufweist. Wächst aber die Feldstärke des Weiterleitungsfeldes auf Werte an, die rechts der Y-Weiterleitungskurve liegen, dann kann eine Ausbreitung in Y-Richtung erfolgen. Wenn das Weiterleitungsfeld bis zu diesem Wert (Η_γ) anwächst, dann werden die Domänen in die vertikalen Schieberegister 36 verschoben. Hierbei ist jedoch keine Weiterleitung in der X-Richtung im horizontalen Schieberegister 34 möglich, da keine Domänen in das horizontale Schieberegister 34 mit Hilfe des Generators 18 eingegeben werden, wenn das Y-Weiterleitungsfeld angelegt ist.

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In Fig. 9 ist ein Fernsehsystem gezeigt, das die Erfindung ausnutzt. Da die Lichtquelle 16, der Polarisator 12, die magnetisierbare Schicht 10 und der Analysator 14 sehr klein gehalten werden können

2
(etwa 6,5 cm ), und.da diese Kombination auch sehr dünn sein kann (angenähert 0,25 mm) ist es ohne weiteres möglich, einen Armbandfernsehschirm, wie in 74 von Fig. 9 angedeutet, bereitzustellen. Die hierzu erforderlichen Empfangs- und Steuerstromkreise können direkt unterhalb oben genannter Bauelemente untergebracht und in einer besonderen kleinen Baueinheit enthalten sein.

Im einzelnen besteht das Fernsehsystem aus einem Fernsehsender 62 mit einer üblichen Fernsehkamera und den zugehörigen Stromkreisen und der Sendeantenne 66. Der Sender 62 überträgt die Bilder über die Antenne 66 auf den Empfänger 68. Der Empfänger besteht aus einer Empfangsantenne 70 und den Empfangsstromkreisen 72, die in typischer Weise Demodulatoren, Verstärker usw. enthalten, um die von der Antenne 70 empfangenen Hochfrequenssignale in Zwischenfrequenzsignale, wie es allgemein üblich ist umzuwandeln, um Bild und Ton bereitzustellen. Durch die Schaltungsanordnung 72 wird ein Videosignal erzeugt, das der Steuerschaltung 30 zugeführt wird. Diese Steuerschaltung entspricht im wesentlichen der in Fig. 1 und dient dazu, einen Ausgang auf die Lichtsteuerungsschal tung 17 bereitzustellen, ebenso wie zur Schreibimpulsquelle 20. Zusätzlich ist noch eine Weiterleitungsfeld-Quelle 26 und eine Vormagnetisierungsfeld-Quelle 28 vorgesehen, obgleich diese aus Vereinfachungsgründen nicht gezeigt sind.

Eine schematische Darstellung eines Armbandfernsehempfängers ist durch Fig. 74 angedeutet, der aus einer kleinen Büchse 70 mit der Frontplatte 78 besteht, auf der die Abbildung des Domänenmusters hier das "L" erscheint. Die Erzeugung dieses Zeichens ist in Zusammenhang mit den Fign. 3A bis 3G, 4A bis AG und Fig. 5 vollständig beschrieben. Mit anderen Worten, die Fernsehkamera 6 4 hat den Buchstaben "L" abgetastet, der Sender 62 hat dann entsprechende hochfrequente Signale auf den Empfänger 68 übertragen, diese Signale sind durch die Schaltungsanordnung 72 decodiert und

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als Videosignale auf die Steuerschaltung 30 übertragen worden. Die Steuerschaltung 30 aktiviert dann, wie oben beschrieben, die Schreibimpulsquelle 20, um entsprechend Domänen 54 in die magnetisierbar Schicht 10 zur Darstellung des Buchstabens "L" einzugeben. Zu diesem Zeitpunkt aktiviert die Steuerschaltung außerdem die Lichtsteuerung 17, die ihrerseits dann die Lichtquelle 16 wirksam werden läßt. Der Buchstabe "L" wird dem Beobachter sichtbar, der die Frontplatte 78 des Armbandfernsehempfängers 74 betrachtet.

Das oben beschriebene System ist sehr brauchbar für Anzeigewiedergabe und auch für Fernsehzwecke wie nachstehend noch weiter ausgeführt.

Die Anforderungen an ein kommerzielles Fernsehen sind bekanntlich viel strenger als diejenigen zur sonstigen Informationsdarstellung. Bei dem in USA üblichen Zeilensprungverfahren werden jeweils 262,5 Zeilen in jeder 1/60 Sekunde bereitgestellt, so daß sich 525 Zeilen in jeder 1/30 Sekunde ergeben. Hiervon sind tatsächlich 485 Zeilen für die Informationsdarstellung ausgenutzt. Wird vorausgesetzt, daß die Horizontalauflösung, die von Anstiegszeit und Dauer des Video-Signalimpulses abhängt, gleich der vertikalen Auflösung ist, die von der Anzahl der Abtastzeilen abhängt, und wird berücksichtigt, daß die Bildbreite etwa 4/3 der Bildhöhe entspricht, dann muß die Horizontalauflösung 646 Bits pro Zeile sein. Da aber nun eine Zeile in 53,5 Mikrosekunden abgetastet wird, stehen für ein Bit nur 0,083 Mikrosekunden zur Verfügung.

In einem Bildschirm unter Anwendung zylindrischer magnetischer Domänen müßte dies etwa dem Zeitintervall entsprechen, in welchem eine Domäne von einem Speicherplatz zum nächsten wandern muß. Eine Datengeschwindigkeit von angenähert 12M Bits/Sekunde würde es gestatten, ein gesamtes kommerzielles Fernsehprogramm auf ei-

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nen etwa 6,45 cm Bildschirm,

Domänen material vorzuführen.

2
nen etwa 6,45 cm Bildschirm, bestehend aus einem magnetischen

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Folgende Materialien mit hoher Beweglichkeit dürften diesen Datengeschwindigkeitserfordernissen genügen. Diese sind:

Y-Fe_ ,.Ga. -O₁₀ - Beweglichkeit größer als 20OO Gd₁ ,.Y_{1 5}Fe_{4 52} ^A1 _O 48^Oi2 " Beweglichkeit größer als 2000

Sm_{Q 37}Gd₂Dy_Q ^Fe₅O ₂ - Beweglichkeit größer als 2000

Die Anwendung der oben genannten Materialien gestattet Datengeschwindigkeiten von 12 χ 10 Bits/Sekunde bzw. Domänen/Sekunde.

Die Lichtquelle 16 kann aus einer Licht emittierenden Diode oder einer elektrisch parallel angeordneten Gruppe dieser Dioden bestehen, um einen entsprechenden Ausgangsstrahl zu erzeugen. Dies läßt sich in an sich bekannter Weise durch integrierte Schaltungstechnik realisieren, so daß komplizierte Schaltverbindungen entfallen. Eine geeignete, Licht emittierende Diode ist der Veröffentlichung von Hillman und Smith in IEEE Spectrum, Januar 1968, auf den Seiten 62 bis 66 zu entnehmen. Diese Diode gewährleistet

eine Leuchtdichte von etwa 3425 cd/m bei weniger als 15 Milliampere Eingangsleistung. Die Anwendung einer Leuchtdichte von etwa

2 2

3425 cd/m gestattet die Übertragung von 68,5 cd/m von der magnetisierbaren Schicht 10 zur direkten Sichtbeobachtung. Als Lichtquelle 16 kann eine flach gehaltene Quelle dienen, die direkt hinter der magnetisierbaren Schicht 10 angeordnet ist oder auch eine gesonderte Lichtquelle, die über Lichtleitungen (optische Fiberleitung) an die magnetisierbare Schicht angeschlossen ist.

Wie noch näher ausgeführt, ist die Lichtwellenlänge der des Materials der magnetisierbaren Schicht 10 angepaßt, um eine maximale Faraday-Drehung herbeiführen zu können. Dabei ergibt sich ein relativ großer Kontrast zwischen dem durchfallenden Licht beim Auftreten einer Domäne und der Lichtsperrung bei Nichtvorhandenseiη einer Domäne. Die Dicke der magnetisierbaren Schicht 10 ist ebenfalls so gewählt, daß sich eine maximale Faraday-Drehung ergibt, wobei sich die Begrenzung entweder durch Doppelbrechung oder opti-

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sehe Absorbtion ergibt.

Das Vormagnetisierungsfeld H_ ist dabei das gleiche, wie es für ■ andere bekannte magnetische Bläschenvorrichtungen erforderlich ist. So ist z.B. eine Feldstärke von 25 bis 50 Oe. durchaus geeignet.

Die Lichtstärke im Durchlaßbereich einer magnetisierbarer Schicht 10, die mit Antireflexbelägen versehen ist und zwischen Polarisatoren angeordnet ist, ergibt sich zu:

¹T ^(±V ^{= τ}ο^{Βκρ {}"^{at) [sin2 (}*pa ± ®F^{) + Δ1}

Hierin ist:

I Stärke des einfallenden Lichtstrahls ο

α optische Absorbtionskonstante der magnetisier-

baren Schicht
t magnetische Schichtdicke

φ Winkelabweichung des Analysators von der Auspa

löschungsposition (kein Lichtdurchgang) Q„ Größe der Faraday-Drehung Δ Auslöschungskoeffizient des Systems

bestehend aus Polarisator, magnetisierbare

Schicht, Analysator

Eine magnetische Domäne und ihre Umgebung erteilen dem durchgelassenen Licht entgegengesetzte Drehungen + 0 „ und die sich ergebende Differenz der Lichtintensitäten I (⁺0„) -I_T(-0_F), dienen zur Bereitstellung der Bildwidergabe. Die Größe dieser Drehung ergibt sich durch:

Q_F = (2F/6) sin (6t/z) (2)

worin:

F Eigenfaraday-Drehung δ doppelbrechende Phasenverzögerung

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3 A -

Für vernachlässigbare ^cppsIbrechung (6t<<l) reduziert sich die Gleichung 2 zu 0_p = Ft_ä

In magneto-optischer Hinsicht entspricht die optimale magnetische Schichtdicke derjenigen, die die Funktion I_m (+ 0-), nämlich die Intensität des beim Auftreten einer Domäne hindurchgelassenen Lichtes, auf ©inen maximalen Wert bringt. Für Wiedergabezwecke muß φ so gewählt werden, daß sich ein angemessener Kontrast

P^a
ergibt:

c = [i_T (+o_F) - i_T (-e_Fn /i_T (0_F) (3) "

Aufgrund der Tatsache, daß die praktischen Werte für Q„ bei den meisten magnetischen Materialien nur einige wenige Grade beträgt, läßt sich ein £.ngemes£ea*Är Kontrast z.B. 10 erzielen, wenn φ

nur geringfügig gröSer ist als Θ . So ist I (+Θ_ρ) eine quadratische Funktion für 0„, und ergibt ein Maximum für eine Dicke

z = 2/a, wo 0„ = 2F/a in Abwesenheit von Doppelbrechung gilt.

ΓΙ es ist dann die maximale praktisch erzielbare Faraday-Drehung, "ie bisher für den Fall erwähnt worden ist, bei dem keine Doppe1-I recliühg auftritt, und stellt außerdem eine Gütezahl dar, die für das verwendete Material charakteristisch ist. Tritt Doppelbrechung auf, dann ergibt sich für die maximale praktische Faraday-Drehung bei Anwendung eines optischen Kondensators wie z.B. 1/4 Wellenlängenplättchen die Beziehung 2F/6, was dann die Güteziffer in diesem Falle darstellt. Deshalb sollten bei sonst gleichen Bedingungen nur diejenigen Materialien verwendet werden, die die höchsten magneto-optischen Güteziffern besitzen.

Obenstehende Ausführungen beschreiben ein System unter Anwendung zylindrischer magnetischer Bläschendomänen sowohl für Anzeigezwecke als auch für Fernsehwidergabeeinrichtungen. Hierbei findet ein Serien-Parallelumsetzer Anwendung, der es gestattet, magnetische Domänen in einer magnetisierbaren Schicht auf solche Plätze weiterzuleiten, die der wiederzugebenden Abbildung ent-

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sprechen, Eine äußerst schnelle'Arbeitswelse Ist hierbei mögliefe, so daß D.atengeschwindigkeiten, die bei kommerziellen Fernseh» anwendungen auftreten, ohne weiteres zu realisieren sind. Es sind verschiedene Ausfühxungsbeispiele für die Weiterlei«= tungsmittel des Serien-Parallelumsetzers, des Domänengenerators und der Lichtquelle gezeigt. Die hierbei verwendete Serien-Parallelumsetzung gestattet hohe Datengeschwindigkeiten, erleichtert die jeweilige Einstellung der Domänen, ohne besondere Decodiermaßnahmen in Anwendung zu bringen, so daß die notwendige Anzahl von Zwischenverbindungen minimal sein kann. Abweichungen in der Art der Serien-Parallelumsetzung sind möglich, indem z.B_e eine größere Anzahl horizontaler Schieberegister in Verbindung mit den vertikalen Schieberegistern Verwendung findet.

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Claims (11)

1. 2228166

   Anzeigetafel bzw. Bildwiedexgafaaainriehtung, bestehend aus -Lam: magnetisierbar©!! Schicht _t in der durch Einwirken sines senkrecht hiersu gerichteten Stabilisierung«?- magne-rfcl^as i«£gßetis;che 5läö3h^a<i.cmäK.en erzeugt/ aufrechterhalten und weitergeleitet werden, und aus einer die magnetisierbar Schicht beleuchtenden bzw» an Stellen mit magnetischen Bläschendomäner« durchleuchtenden Quelle polarisierten Lichtes f das nach Dwi/aiiieuchtung über einen Analysator die Beobachtung der durch die Verteilung der magnetischen BläsehenäoiTiäasa in der magnetisierbarer« Schicht sich ergebenden Darstellung gestattet,,· dadurch gekennzeichnet, daß längs einer Kante der niagnetisierbaren Schicht (10) ein Z-eilenHBläschendomänenschieberegister (34) angeordnet ist, dessen Eingang in an sich bekannter Weise mit einem steuerbare« BlMsehendomMp.eng^nerator fl8) gekoppelt ist? daß jeder Bitstelle des Zöileasehiebexegifiters (34) jeweils· sin ^palten-Bläs-'^hendcni.M^enschi.eher^rj.stier (36) ^ugeoränet iat_; derart, da£ ä*-£ resamte nkagnetisierbar* Schicht (10) mit Schieberegisterbitstellen (a, b, ,..) bedeckt ist und daß eine den. Eläschengenerator (18) elektrisch steuernde Schroib^sipuZ.FCKslls {Π0} vorgesehen ist^ die ihrerseits von. einer Steuerschaltung (30) ansteuerbar ist,, -!im eine zeilenweise Eingabe von Bits in das Zeilenschieberegister (34) y,n gewährleisten und um jeweils eine Zeile d&& vollständig eingeschriebenen Sei lens cliieberegisters -'34} in die jmteilB erste Position (a) der Spaltenschi5»beregister (36) zu übertragen? indem die Steuerschaltung (30) in an sich bekannter Weise mit Weiterleitungsmittei {52) der magnetischen Bläschendomänen (54) auf der ma-Schicht (10) gekoppelt ist, sowie Mittel zur der Informationseingabe i« das Zeilen- 2A) tme: jeweilige Informationsübertragung. in ¹SIe Spaltenschieberegister (36) besitzt.

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2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (30) außerdem die Lichtquelle (16) zur Beleuchtung der magnetisierbaren Schicht (10) nach jeweils vollständigem Einschreiben aller Spaltenschieberegister (36) über eine Lichtsteuerungsschaltung (17) ansteuert.
3. 3. Anordnung mindestens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberegister (34, 36) aus auf der magnetisierbaren Schicht (10) aufgetragenen, einzelnen weichmagnetischen Streifenmustern bestehen, die adt einem sich in der magnetisierbaren Schicht (10) unter Impulssteuerung drehenden magnetischen Weiterleitungsfeld (H) für die magnetischen Bläschendomänen (54) zusammenwirken«, indem für jedes Schieberegister (34, 36) rechtwinklig gebogene Streifen (52) jeweils in geringem Abstand der Schenkelenden voneinander in Weiterleitungsrichtung der Bläschendomänen (54) unter einem Winkel von 45° der Streifenschenkel zur Weiterleitungsrichtung auf der magnetisierbaren Schicht (10) angeordnet sind, wobei feste Lagen der Richtung des Weiterleitungsfeldes

   (H) mit den Streifenschenkelrichtungen zusammenfallen.
4. 4. Anordnung mindestens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die weichmagnetischen Streifen (52) der Spaltenschieberegister (36) dicker sind als die des Zeilenschieberegisters (34) .
5. 5. Anordnung mindestens nach Anspruch 3 und Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur übertragung des Inhalts des Zeilenschieberegisters (34) in die Spaltenschieberegister (36) den weichmagnetischen Streifen (52) des Zeilenschieberegisters (34) eine gemeinsame, elektrisch leitende Übertragungs-Schleife (58) zugeordnet ist, die mit einem Impulsgenerator (60) zusammenwirkt, der unter

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   Steuerung durch die Steuerschaltung (30) wirksam ist.
6. 6. Anordnung mindestens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schreibimpulsquelle (20) über ihren Signaleingang Bildsignale entsprechend der auf der magnetisierbaren Schicht (10) darzustellenden Abbildung erhält.
7. 7. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Spaltenschieberegister (36) Domänenlöscher (56) zugeordnet sind.
8. 8. Anordnung mindestens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen Zeilen (34)- und Spaltenschieberegistern (36) 90° beträgt.
9. 9. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Weiterleitungsmittel (52, H) eine serielle Eingabe des Zeichenschieberegisters (34) und eine parallele gleichzeitige Eingabe der Spaltenschieberegister (36) gestatten.
10. 10. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die weichmagnetischen Streifen (52) des Zeilenschieberegisters (34) einen geringeren Abstand haben als die Streifen (52) in den Spaltenschieberegistern (36).
11. 11. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die weichmagnetischen Streifen (52) der Spaltenschieberegister (36) gegenüber denen der Zeilenschieberegisters (34) unterschiedliche magnetische Eigenschaften besitzen, so daß zur Übertragung des Inhalts des Zeilenschieberegisters (34) in die ersten Positionen (a) der Spaltenschieberegister (36) die übertragungsmittel zur Ausnutzung dieser Unterschiede entsprechend ausgelegt sind.

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