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Vorrichtung zur gr-aphisch-en Darstellung von Informatonen Die Erfindung
betrifft eine Vorrichtung zur graphischen Darstellung von-Informationen unter Verwendung
von matrixartig angeordneten perrnanentmagnetischen Drehkörpern, welche Träger der
darzustellenden Informationen sind, nach Patentanmeldung P 29 4t306.1-32.
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Nach der Patentanmeldung P 29 42 306.1-32 kann man einen graphischen
Farbbildschrm dadurch erzeugen, daß man matrixartig angeordnete, permanentmagnetische
Drehkörper in einem Gitter gekreuzter elektrischer Leiter lose lagert. Auf den Außenwänden
der Drehkörper sind Bereiche unterschiedlicher Muster oder halber Tönung aufgebracht.
Durch Abstinnnung der Stromführung in den elektrischen Leitern und dem dadurch erzeugten
magnetischen Ablagerungsfeld sind Drehkörper gezielt drehbar. Das zu erzeugende
Bil erg-ibt sich aus der Surisle der jeweils vollständig, einzeln Farbbildelemente
(Pixel) darstellenden Drehkörper.
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Diese Vorrichtung ist hervorragend dazu geeignet, an informationsverarbeitende
Geräte -angeschlossen zu werden, also hauptsächlich mit digital vorliegenden Informationen
beaufschlagt zu werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine weitere Vorrichtung der genannten
Art anzugeben, bei der eine bei-Datenverarbeitungsanlagen geläufige Speichertechnik
verwendbar ist und die ein automatisches Auslesen des Bildinhaltes sourie eine Eingabe
von H-and gesta-ttet.
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Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß in einem der Ansteuerung der
Drehkörper dienenden, ebenen Gitter gekreuzter, gegeneinander isolierter elektrischer
Spalten- und Zeilenleiter in den Maschen Prismen aus Ferrit ang-eordnet sind, wobei
die aus dem Gitter herausragenden Enden der Ferritkerne in einer Ebeneliegen und
daß über den Enden der Ferritkerne die permanentmagnetischen Drehkörper liegen.
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Mit der Vorrichtung wird es möglich, großflächige, mehrfarbige Darstellungen
geringer Bautiefe bereitzustellen. Die Vorrichtung ist digital ansteuerbar und deshalb
besonders geeignet für die Verwendung mit Rechnern. Der geringe Energieverbrauch
und die Tatsache, daß bei Stromausfall die Införmation nicht verloren wird, sind
weitere wesentliche Vorteile.
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Die Erfindung ist anhand der Figuren näher erläutert.
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Es zeigen Fig. 1 den Schnitt durch einen Teil einer Vorrichtung mit
Ferritprismen Fig. 2 die Hystereseschleife eines Rechteckferriten
Fig-.
3 die Feldüberlagerung am Gitterpunlct Gernäß Fig. 1 besteht die Vorrichtung, die
auch als Ferritkern-Bildschirm bezeichnet werden kann, aus einem ebenen Gitter gekreuzt
er gegeneinander isolierter, elektrischer Leiter 1, 2, in dessen Maschen Prismen
3, 3' aus einem geeigneten Ferrit (Ferritkerne) angebracht sind, derart, daß ihre
aus dem Gitter herausragenden Enden 4, 5in einer Ebene liegen.
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Das Material dieser Ferritkerne 3, 3' ähnelt dem der in Kernspeichern
gebräuchlichen Ringkerne.
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Die Anzahl und Größe der Maschen hängt von der Grösse, der Auflösung
und der Zahl der darzustellenden Farben des Bildschirmes ab.
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Über den Enden 4, 5 der Ferritkerne liegen permanentmagnetische Drehkörper
6, etwa in Form-von Zylindern mit einem magnetischen Dipol in radialer Richtung.
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Sie Icönnen zur Ausschaltung von nichtmagnetisden Kräften in einer
durchsichtigen Flüssigkeit geeigneten spezifischen Gewichts -suspendiert sein. In
diesem Falle ist eine Abdeckung 8 aus Glas erforderlich.
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Die Mantel sektoren der Drehkörper 6 sind verschieden eingefärbt.
Wievielen Ferritkernen 3, 3' ein Drehkörper 6 zugeordnet ist, hängt von der Zahl
der einstellbaren Winkellagen, sowie der Zahl der verschiedenen Farben ab, die erziel-t
werden sollen.
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Jeder. Drehkörper 6 liegt im Magn-etfeldbereich von zwei Ferritkernen
3, 3' und kann durch kombinationen von Vagnetisierungen in eine von vier, um 900
vcrsetzte
Winkellage gebracht werden, und stellt somit einen Mehrfarbbildpunkt
(Pixel) im Bildschirm dar.
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In der Fig. 1 sind die vier möglichen Kombinationen Magnetisierungsrichtungen
der Ferritkernpaare und die daraus resultierenden Lagen derPixelzylinder.
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durch Pfeile dargeste-llt.
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Das Material der in den Maschen des Gitters b-efindlichen Ferr-itkerne
3, 3' ähnelt dem der Ringkerne, die in Kernspeichern von Rechnern gebräuchlich sind.
Die wesentliche Eigenschaft dieses Ferrits ist die- rechteckige Hysterese-Schleife
der Maanetisierung (siehe auch Fig. 2), mit dem für Kernspeicher wie fur die hier
bechriebene Anordnung maßgeblichen Effekt, daß eine vorhandene Sättigungs-Magnetisierung
des Ferritkerns selbst bei Anlegen eines entgegengesetzten Magnetfeldes nicht in
die Gegenrichtung umschlägt, solange das Feld kleiner als die koerzitivfeldstärke
bleibt. Dies erlaubt die Verwendung der Matrix-Anwahl technik (Koinzidenztechnik)
derart daß die Stromimpulse in Leitern 1, 2 des Gitters und damit die von ihnen
erzeugten Magnetfelder so dosiert werden, daß die Feldstarke nur im Kreuzungspunkt
der Leiter ausreicht, um den Ferritkern umzumagnetisieren.
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In den gebräuchlichen Arbeitsspeichern von Rechnern umfassen die Ferritkerne
ringförmig die Leiter1 um die Steuerströme und Streufelder klein zu halten Bei der
Vorrichtung sind die Verhältnisse umgekehrt.
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Der stabförmige Ferritkern wird von einer Schleife
von
Leitern umgeben und das magnetische Streufeld des Ferritkerns wird ausgenutzt, um
die Magnetisierungsinformation sichtbar zu machen. Die steuernde Schleife setzt
sich aus den Leitern zusammen,die den Ferritkern unmittelbar umgeben. Die Ummagnetisierung
wird in Koinzidenztechnik bewerkstelligt. Alle. vier den Ke-rn --berührende-Leiter
werden gleichzeitig und in Richtungen, die zusammen eine geschlossene Schleife ergeben,
mit Str-omimpulsen -beschickt, die sich an der Stelle des Ferritkerns zu einem Feld-überlagern,
das die Koerzitivfeldsträke des Ferrits übersteigt.
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Ist das Gitter rechteckig aufgebaut, haben in den angrenzenden Maschen
die resultierenden Feldstärken nur die Hälfte oder ein Viertel dieses Werts (siehe
auch Fig. 3) und vermögen die Kerne nicht uflizumagnetisiereh.
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In allen Leitern 9, 10, 11, 12, die die betrachtete Gittermasche abgrenzen
fließe der Strom I in den durch die geraden Pfeile angegebenen Richtungen. In der
betrachteten und den benachbarten Maschen entstehen Magnetfelder H senkrecht zur
Zeichenebene, deren Stärken durch die Längen der gebogenen Pfeile angedeutet sind.
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Die Anordnung bringt es mit sich, daß jeder Leiter zwei benachbarten
Maschen zugehört. Dies muß bei zeilenweiser Ansteuerung der Ferritkerne, z.B. gleichzeitige
Austeuerung von mehreren Rernen, die zwischen den Leitern 9 und 10 der Fig. 3 liegen
berücksichtigt werden. Gleichzeitige Ansteuerung von zwei
in Zeilen-
oder Spaltenrichtung benachbarten Kernen schließt sich aus. Für-die Ummatgnetisierung
einer aesamten Zeile sind mindestens 2 Tak-te erforderlich.
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Die Ansteuerung der beschriebenen Ferritkernmatrix geschieht zweckmäßig
mit einem Mikropbzes-sor' der die in digitalter Form vorliegende Bildinformation
unter Berücksichtigung oben-angedeuteter und anderer technischer Bedingungen in
Impulsfolgen für das Gitter gekreuzter Leiter umwandelt.
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Zum maschinellen Auslesen des Bildschirminhaltes, d.h. in der Funktion
der Vorrichtung als Bildspeicher durch die Ansteuelektronik kann das von der Kernspeicherteciinik
her bekannte Koinzidenzverfahren verwendet werden. Ein zusätzlicher Lesedraht wird
um die Ferritkerne herumgeführt, in dem durch die Ummaggnet-isierung eines Ferritkernes
ein meßbarer Stromimpuls entsteht. Auf die in einem Ferritkern gespeicherte Information
wird durch Schreiben beispielsweise einer "1" geschlossen. Aus erfolg-ter oder nicht
erfo-lgter -Uminagnetisierung kann die ursprüngliche In formation ermittelt und
in- einem nachfolgenden Sch-reibtakt wieder hergestellt werden. Die Führung des
Lesedrahtes, d.h. der Lesedrähte bei-größeren Bildschirmen, hängt von Auslegungsdeteils
ab. Es sind verschiedene Anordnungen denkbar-.
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Auf den Lesedraht kann verzichtet werden, indem folgender Effekt ausgenutzt.wird:
Der in einem Kreuzungspunkt des Matrixgitters befindliche Ferritkern entzieht bei
der Ummagnetisierung dem unmagnetisierenden
Stromimpuls Energie,
die als Spannungseinbruch an den Einspeisestellen der Impulse meßbar ist.
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Ein dem Lichtgriffel der Elektronenstrahl-Bildschirmtechnik äquivalentes
Eingabegeräte für Koordinateninformation wird durch einen Stift mit Spule realisiert,
die mit einer genügend hohen Frequenz beaufschlagt wird, um eine Kopplung in das
Leitergitt£-r zu erzeugen. Die Stelle der Einkopplung ist durch Scanning lokalisierbar.
Die Einkopplungsmethode 1 uß die Induktivittätsverhältnsisse in den Maschen berücksicatigen.
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Auch für die Lichtgriffel-Eingabe notwendigen Funktionen werden vom
Mikroprozessor gesteuert.
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L e e r s e i t e