DE1141322B

DE1141322B - Schaltungsanordnung und Wiedergabetafel mit einem Kreuzschienensystem

Info

Publication number: DE1141322B
Application number: DEN18978A
Authority: DE
Inventors: Eduard Fokko De Haan; Johannes Gerrit Van Santen; Simon Duinker; Gesinus Diemer; Leonard Johan Tummers
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1959-10-02
Filing date: 1960-09-28
Publication date: 1962-12-20
Also published as: GB934418A; US3163851A; DE1141322C2; FR1274712A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung mit einem steuernden Kreuzschienensystem, das aus mindestens zwei Gruppen χ und y sich kreuzender Leiter besteht, wobei jedem Kreuzpunkt der Leiter eine Einschreibeschaltung mit einem Speicherelement zugeordnet ist, in dem die dem Kreuzschienensystem in Form elektrischer Signale zugeführte Information für den betreffenden Kreuzpunkt zeitweilig gespeichert wird, wodurch die Impedanz des Speicherelements geändert wird, während eine Ausleseschaltung mit einem mit dem Speicherelement verbundenen, jedoch in einen gesonderten, dauernd betriebenen Stromkreis eingefügten Wiedergabeelement versehen ist.

Eine solche Schaltungsanordnung ist aus dem Artikel von E. A. Sack, »A new elektroluminescent Display«, in Proc. I.R.E, vom Oktober 1958, Bd. 46, Nr. 10, S. 1694 bis 1699, bekannt. In diesem Artikel wird beschrieben, auf welche Weise die Speicherwirkung ferroelektrischer Materialien erfolgreich benutzt werden kann, um die Lichtausbeute wiedergegebener Bilder zu vergrößern und gleichzeitig Flackern der Bilder zu vermeiden.

Es ist dabei also notwendig, daß, wenn die Speicherwirkung der Speicherelemente voll ausgenutzt werden soll, die Ausleseschaltung kontinuierlich betrieben wird, so daß die Elemente alle parallel mit einer gesonderten, dauernd wirksamen Aktivierungsquelle verbunden sind, z. B. über eine dritte Gruppe von Leitern a, die miteinander verbunden sind. Die Bildinformation hingegen, die dem Kreuzschienensystem zugeführt wird, muß jeweils während kurzer Zeiten über die betreffenden Kreuzpunkte den Speicherelementen zugeführt werden, und zwar derart, daß kein Übersprechen der Information für ein Speicherelement auf das andere Element eintreten kann. Außerdem soll die Einschreibeschaltung nicht durch die Ausleseschaltung beeinflußt werden, so daß getrennte Stromkreise erforderlich sind.

Von all diesen Problemen ist in dem erwähnten Atrikel nicht die Rede. Gemäß der entsprechenden deutschen Auslegeschrift 1050 804 werden diese Probleme dadurch umgangen, daß ein Schalter vorgesehen wird, der die Bildinformation den Speicherelementen nacheinander zuführt. Ein mechanischer Schalter solcher Art ist undenkbar, und ein elektrischer Schalter, z. B. die in der erwähnten Anmeldung beschriebene Elektronenstrahlröhre, hat den Nachteil, daß das Ganze in einem großen, entlüfteten Kolben untergebracht werden muß, während das Bestreben gerade dahingeht, einen flachen Wiedergabeschirm

Schaltungsanordnung und Wiedergabetafel mit einem Kreuzschienensystem

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dipl.-Ing. E. E. Walther, Patentanwalt, Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität: Niederlande vom 2. Oktober 1959 (Nr. 243 982)

Eduard Fokko de Haan, Johannes Gerrit van Santen,

Simon Duinker, Gesinus Diemer und Leonard Johan Tummers, Eindhoven

(Niederlande), sind als Erfinder genannt worden

zu schaffen, der ohne zuviel zusätzliche Kosten hergestellt werden kann.

Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung schafft eine Lösung für all diese Probleme und ist dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Kreuzpunkt ein einseitig leitendes Element eventuell über eine Addierschaltung mit einem Leiter der x-Gruppe und andererseits mit dem diesem Kreuzpunkt zugehörigen Speicherelement gekoppelt ist, wobei zum Sperren der einseitig leitenden Elemente die Schaltungsan-Ordnung mit einer Gleichspannungsquelle versehen ist, die über Widerstandselemente mit all diesen einseitig leitenden Elementen verbunden ist, während Mittel vorgesehen sind, durch welche die Leiter der y-Gruppe in Reihenfolge derart umgeschaltet werden, daß die Sperrspannung für die dem umgeschalteten Leiter zugehörigen, einseitig leitenden Elemente während der Einschreibzeit der Speicherelemente behoben wird. Eine in einer solchen Schaltungsanordnung anwendbare Wiedergabetafel, die auf einer durchsichtigen, als Träger wirksamen Schicht, z. B. Glas, aufgebaut ist, hat das Merkmal, daß sich direkt auf dem Träger parallele Leiter der j-Gruppe befinden, die vorzugsweise aus Zinnoxyd (SnO₂) hergestellt sind, wobei auf jedem Leiter die Speicher-, Wiedergabe- und Wider-Standselemente in Form dreier sich zu den Leitern parallel erstreckender Streifen angebracht sind, welche je aus Bariumstrontiumtitanat(BaTiO^)_x · (SrTiO₃)!-_x,

209 748/135

3 4

aus Zinksulfid (ZnS), aktiviert mit 10~³ Kupfer- Um dafür zu sorgen, daß der gewünschte j-Leiter

atomen (Cu) und 9 · 10~⁴ Aluminiumatomen (Al) eingeschaltet wird, der der in diesem Augenblick an

pro Molekül Zinksulfid, und aus Kohlenstoff (C) den Leitern χ aufgebauten Information zugehört, wird

vermischt mit Email hergestellt sind, wobei quer zu gleichzeitig durch den Schalter 5 der betreffende

diesen Streifen verlaufende, in Flucht miteinander 5 j-Leiter mit der Spannungsquelle 6 verbunden in

liegende Elektroden angebracht sind, welche einen dem Augenblick, in dem der Impuls V_v die Spannung

guten elektrischen Kontakt mit den darunterliegenden an den Leitern χ freigibt. Dieser j-Leiter bleibt

Streifen herstellen, zwischen welchen Elektroden eingeschaltet, solange die Speicherelemente der Vor-

Isolierrippen vorgesehen sind, welche sich in einer zu richtung 4 die Spannung über den Leitern χ aufrecht-

den Leitern der j>-Gruppe senkrechten Richtung über io erhalten.

nahezu den ganzen Träger erstrecken, während auf Der obere jc-Leiter in Fig. 1 z. B. ist durch den einer der Seitenkanten der Rippen die einseitig Schalter S eingeschaltet, so daß durch Freigabe seitens leitenden Elemente durch Spritzen lediglich an der des Impulses V_v an den Kreuzpunkten dieses oberen Stelle der Elektroden angebracht sind, auf welchen j-Leiters mit den x-Leitern Spannungen auftreten, Rippen die Leiter der x-Gruppe befestigt sind, wobei 15 die der diesen Kreuzpunkten zugehörigen BiIddas Ganze mit einem Füllstoff, z. B. Polystyrol mit information entsprechen. Diese Spannungen werden, einer niedrigen dielektrischen Konstante, ausgefüllt ist, wie nachstehend erörtert wird, nach dem Prinzip auf welchem Füllstoff sich gerade oberhalb der in der Erfindung auf die Speicherelemente dieses oberen Flucht miteinander liegenden Elektroden und parallel j-Leiters übertragen. Die Speicherelemente an sich dazu die Leiter der ß-Gruppe erstrecken. 20 steuern die Aktivierung der zugehörigen Wiedergabe-Einige mögliche Ausführungsformen von Tafeln elemente.

nach der Erfindung und von den zugehörigen Schalt- Der Schalter 5* wird von der Vorrichtung 7 her,

elementen werden an Hand der Figuren näher erläutert. und zwar mit Zeilenfrequenz, gesteuert. Dazu wird

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform, wobei die das demodulierte Videosignal mit Bild- und Zeilen-Wiedergabeelemente und die Speicherelemente in 25 Synchronisierimpulsen der Vorrichtung zugeführt, einer ersten Tafel vereint sind, während das steuernde welche diese Bild- und Zeilensynchronisierimpulse Kreuzschinensystem in einer zweiten Tafel unterge- abtrennt und über die Leitung 8 dem Schalter S bracht ist; zuführt. Dieser Schalter S kann z. B. in Form eines

Fig. 2 zeigt ein Ersatzschaltbild der Vorrichtung Schrittschalters mit mindestens einem Relais ausge-

nach Fig. 1 zum Einschreiben und Auslesen eines 30 bildet sein, das durch die Zeilensynchronisierimpulse

Speicher- und eines Wiedergabeelementes; jeweils um einen Kontakt weitergedreht wird in der

Fig. 3 zeigt eine zweite, sehr vereinfachte Aus- durch den gestrichelten Pfeil 9 angedeuteten Richtung,

führungsform, wobei der eigentliche Wiedergabeteil Wenn der dem unteren j-Leiter zugehörige Kontakt

und das steuernde Kreuzschienensystem teilweise des Schalters 5¹ eingeschaltet ist, wird der Schalter

vereint sind; 35 nicht weitergedreht, bevor ein durch den Bildsyn-

Fig. 4 zeigt ein Ersatzschaltbild der Vorrichtung chronisierimpuls freigegebener Zeilensynchronisier-

nach Fig. 3 zum Einschreiben und zum Auslesen impuls dies bedingt,

eines Speicher- und eines Wiedergabeelements; Außerdem werden die Zeilensynchronisierimpulse

Fig. 5 zeigt einen möglichen Aufbau einer Wieder- über die Leitung 10 dem Generator 5 zugeführt, der

gabetafel nach Fig. 4, und 40 als Verstärker oder als selbstschwingende, synchroni-

Fig. 6 zeigt eine Kurve zur Erörterung der Wirkungs- sierte Generatorschaltung ausgebildet sein kann,

weise der in diesen Wiedergabetafeln anwendbaren Auch hier ist die Anordnung derart, daß, nachdem

Speicherelemente. die Information für den unteren j-Leiter freigegeben

In Fig. 1 stellen die Gruppen von Leitern χ und y worden ist, der nächstfolgende Zeilensynchronisier-

die zueinander senkrechten Leiter eines Kreuzschienen- 45 impuls erst auf die Leitung 10 übertragen wird, wenn

systems dar zur Umwandlung des als Funktion der der Bildsynchronisierimpuls dies bestimmt. Dies kann

Zeit empfangenen Fernsehsignals in ein Ortsfunk- z. B. derart erfolgen, daß die abgetrennten Zeilen-

tionssignal, wobei an jedem Kreuzpunkt der Gruppen Synchronisierimpulse Torschaltungen zugeführt wer-

von Leitern χ und y die diesem Kreuzpunkt zugehörige den, deren Ausgänge mit den Leitungen 8 bzw. 10

Spannung erzeugt wird. 50 verbunden sind. Diesen Torschaltungen werden außer-

Dazu wird das von der Antenne 1 empfangene dem die abgetrennten Bildsynchronisierimpulse zuge-

Hochfrequenz-Fernsehsignal nach Verstärkung und führt, und zwar mit einer die Torschaltungen sperren-

Detektion in der Vorrichtung 2 dem Videoverstärker 3 den Polarität, so daß die Torschaltungen während des

zugeführt, der mit einer Vorrichtung 4 verbunden ist, größten Teiles der Zeit entsperrt und lediglich durch die

die das als Funktion der Zeit veränderliche Fernseh- 55 auftretenden Bildsynchronisierimpulse gesperrt werden,

signal Va in eine Funktion des Ortes umwandelt, Statt der Vorrichtung 4 mit dem zugehörigen

indem jeweils für eine der Zeilen eines wiederzuge- Impulsgenerator 5 kann selbstverständlich jede andere

benden Bildes den Leitern χ die betreffenden Span- Vorrichtung verwendet werden, welche die gewünschte

nungen zugeführt werden. Videoinformation als Funktion der Zeit in ein Signal

Jeweils nach einer Zeilenperiode liefert der Impuls- 60 als Funktion des Ortes umwandelt, welches letzteres generator 5 einen Impuls V_p, der die umgewandelten Signal auf die x-Leiter simultan übertragen wird. Spannungen freigibt, wobei infolge der in der Vor- Eine solche Vorrichtung ist z. B. beschrieben in dem richtung 4 vorhandenen Speicherelemente diese Span- Artikel von E. A. Sack, »ELF — A new electronungen auf den Leitern χ während gewisser Zeit bei- luminescent Display«, in Proc. I.R.E., Bd. 46, Nr. 10, behalten werden. Inzwischen wird neue Videoinfor- 65 Oktober 1958, S. 1694 bis 1699, insbesondere die in mation Va in der Vorrichtung 4 verarbeitet, worauf Fig. 12 auf S. 1698 veranschaulichte Vorrichtung, ein nächstfolgender Impuls V_p diese neue Information Die eigentliche Wiedergabetafel besteht aus Speicherfür die nächste Zeile freigibt. elementen 11, die in Reihe mit den Wiedergabe-

elementen 12 geschaltet sind, wobei die Reihenschaltungen zwischen den Leitern α und b parallel geschaltet sind, welche die Verbindung mit der dauernd wirksamen Aktivierungsquelle 13 herstellen.

Um die auf vorstehend geschilderte Weise an den Kreuzungspunkten erzeugten Spannungen auf die Speicherelemente 11 zu übertragen, sind nach dem Prinzip der Erfindung an jedem Kreuzpunkt eines x- und eines y-Leiters Addierelemente 14 und 15

Schalters 5 gesperrt sein, wenn V_a < Ve- Die Diode 16 wird entsperrt, sobald der Schalter S den ,y-Leiter mit der Quelle 6 verbindet, so daß die Information von Vα Volt über die Diode 16 dem Speicherelement 11 zugeführt werden kann. Das Speicherelement 11 kann in Form eines Kondensators ausgebildet sein, zwischen dessen Beläge ferroelektrisches Material eingefügt ist. Dazu kann z. B. ein Gemisch aus Bariumstrontiumtitanat (BaTiO₃)a; · (SrTiO_s)i-a; verwendet werden. Bei

angebracht, deren Verbindungspunkte über Sperr- 10 Zimmertemperatur ist χ = 80 %» was bedeutet, daß dioden 16 mit den Verbindungspunkten der Elemente bei dieser Temperatur 80 °/₀ des Gemisches aus Barium-11 und 12 verbunden sind. Letztere Verbindungs- und 20% des Gemisches aus Strontiumtitanat gepunkte sind weiter über Schaltwiderstände 17 und wählt werden, um bei dieser Temperatur die hohe Leiter c mit einer Anzapfung der Quelle 6 verbunden. Wirkung zu erreichen. Dieses Material hat die Eigen-Es sei bemerkt, daß in Fig. 1 nur sechs y- und 15 schaft, daß seine dielektrische Konstante ε bei zunehmendem Absolutwert der über dem Kondensator auftretenden Spannung abnimmt. Diese Änderung von ε als Funktion der angelegten Gleichspannung ist in Fig. 6 veranschaulicht. Aus dieser Figur folgt,

Anzahl von x- und ^-Leitern kann beliebig ausge- 20 daß die Änderung von ε für kleine angelegte Spannungen dehnt werden. nur gering ist, aber bei größeren angelegten Spannungen

In dieser Figur ist weiter angedeutet, daß jeder j-Leiter über einen Entkopplungswiderstand 18 geerdet ist.

Um die Wirkungsweise zu erläutern, ist in Fig. 2 ein Ersatzdiagramm für die Steuerung eines Wiedergabeelementes angegeben, das einem Kreuzpunkt angehört. Dazu ist in Fig. 2 die Quelle 3' angedeutet, die eine Spannung Vd liefert, welche an einem

fünf x-Leiter angedeutet sind, weiter sind nur die den zwei oberen j-Leitern zugehörigen Schaltungselemente 11 bis 17 veranschaulicht. Naturgemäß gehören zu jedem j-Leiter solche Schaltungselemente, und die

einen steileren Verlauf aufweist. Es kann nunmehr ein guter Gebrauch gemacht werden von der angelegten Vorspannung von

Ru

Vy Volt,

■15

um einen solchen Wert von ε einzustellen, daß der Rand des steilen Bereiches erreicht wird. Die zugeführte Kreuzpunkt eines bestimmten x-Leiters mit einem 30 Informationsspannung von
bestimmten j-Leiter kurz vor dem Augenblick und

während der Zeit auftritt, wenn der Schalter 5 diesen ¹⁵ . γ^ y_oi_t

j-Leiter mit der Quelle 6 verbindet. JR_U + R₁₅

Von dem Schalter S¹ sind in Fig. 2 nur zwei Kontakte

angegeben, wobei für einen Kontakt die Verbindung 35 wird der erwähnten Vorspannung zugezählt und ruft mit dem erwähnten j-Leiter angedeutet ist. eine bedeutend größere Änderung von ε hervor, als

Während der Zeit, wenn der Schalter S die Ver- ohne diese Vorspannung möglich gewesen wäre, bindung zwischen der Quelle 6 und dem betreffenden Infolge dieser größeren Änderung von ε wird auch der j-Leiter herstellt, ist die Spannung Vd als eine Kapazitätswert des Kondensators 11 mehr abnehmen, positive Gleichspannung aufzufassen, deren Wert 40 und die Spannungsverteilung der durch die Quelle 13 von der Bildinformation abhängig ist, welche dem gelieferten Aktivierungsspannung zwischen den Kondensatoren 11 und 12 wird sich stärker ändern als ohne diese Vorspannung. Infolgedessen wird auch die mögliche Änderung der Lichtausbeute eines 45 Wiedergabeelementes 12, zwischen dessen Belägen Zinksulfid (ZnS) angebracht sein kann, das durch 10~³ Atome Kupfer (Cu) und 10~³ Atome Aluminium (Al) pro Molekül Zinksülfid aktiviert ist, größer sein, so daß größere Kontrastunterschiede zwischen hellen

zugehörigen Speicherelement 11 zugeführt werden soll. In diesem Falle wird nämlich die Spannung Vt> am Verbindungspunkt der Addierelemente 14 und 15 bestimmt durch

Vy ■ ^ + Va' ^Rls

V_b =

wobei Vy in Volt den Wert der positiven Gleichspannung der Quelle 6 und R₁₁ und R₁₅ in Ohm 50 und dunklen Partien der wiederzugebenden Bilder den Widerstandswert der Addierelemente 14 und 15 erhalten werden.

bezeichnen. Dies kann an Hand der Fig. 6 näher erläutert werden.

Die Spannung an der Anzapfung der Quelle 6 Es wird angenommen, daß die Spannung V₁ in dieser

beträgt Figur

Vo =

Vy,

55

Ria + R

■15

und die Spannung an der Kathode der Diode 16 ist entspricht; in diesem Falle gehört zu dieser Vordarum gleich dieser Spannung, da die Kathode spannung ein Wert S₁, der nur wenig von dem Anfangsdieser Diode 16 über den Widerstand 17 und den 60 wert ε₀ abweicht. Da, wie dies weiter unten näher erLeiter c mit dieser Anzapfung verbunden ist. Wenn läutert wird, gelten muß, daß

der Schalter >S den j-Leiter nicht mit der Quelle 6 verbindet, wird die Spannung an der Anode der Diode 16 gleich

Rl

Vd <

14

— · Vv

Va =

Vd

bedeutet dies, daß

15

sein. Deshalb wird die Diode 16 in diesem Stand des

15

Vd

7 8

unterhalb des Wertes

PP PP I p I p

^Λ14 τ/ , ^Λ15 ^Λ14 ^Λ14 Ί~ -"V₁₅ "Τ Λ_{18 r/}.

i?₁₄ + jR₁₅ J?14 + -^15 -Rl5 + -Rl8

₌ V_{1 +} : *15 . _Vi

Ru + R₁₅ R₁₅ + R-18

bleiben muß. 2. Die Amplitude muß derart sein, daß die effektiv

Ist R_lt = R_u 8> R_ls, so muß die dem Kondensator io wirksame dielektrische Konstante ε des Speicherzugeführte Gesamtspannung unterhalb 2 V₁ bleiben, so elementes 11 im wesentlichen durch die Span-

daß nahezu eine Änderung von ε_χ nach ε₂ erhalten nung Vd bedingt wird,

werden kann. Dies bedeutet bereits eine Verbesserung

gegenüber der Änderung von ε₀ nach ε_χ, die maximal Die Wahl der Amplitude im Hinblick auf die unter

erzielt werden könnte, wenn keine Vorspannung be- 15 1. und 2. genannten Erwägungen muß auch von den nutzt wird, aber es kann eine noch größere Verbesse- Zeitpunkten abhängig sein, an denen der Schalter S rung erzielt werden, wenn die Vorspannung nacheinander die j-Leiter mit der Quelle 6 verbindet.

r Wenn dies nämlich an beliebigen Zeitpunkten erfolgt,

ρ ZlTp ^^v ^{so er}Srtrt ^{es s}i^cn> daß unerwünschte Helligkeitsände-

¹⁴ ~"~ ^1S 20 rungen in dem wiederzugebenden Bild auftreten. Ergleich 2 V₁ gewählt wird. folgt dies jedoch an Zeitpunkten, die mit der durch die

In diesem Falle wäre zwar der Anfangswert ε₂ ge- Quelle 13 gelieferten Wechselspannung korreliert sind, wesen, aber an diesen Anfangswert kann der gewünschte so wird dieser Nachteil vermieden. Eine derartige Kapazitätswert angepaßt werden durch eine Änderung Korrelation wird z. B. beschrieben in den Unterlagen der Oberfläche der Beläge oder deren gegenseitiger 25 der prioritätsgleichen Patentanmeldung N 18975 Abstände. Die zugeführte Gesamtspannung kann dabei VIIIa/21ß¹ (deutsche Auslegesehrift 1 139 536). nahezu 4 V₁ betragen. Die auftretende Änderung ver- Dazu ist in Fig. 1 angegeben, daß der Generator 13

schiebt sich von ε₂ nach £3, und diese Verschiebung ist über die Leitung 19 mit der Vorrichtung 7 verbunden wesentlich größer als die Änderung von ε₀ nach ε₂, die ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß die Freohne Vorspannung, aber mit derselben Größe von Vd 30 quenz der von der Quelle 13 gelieferten Wechselerhalten werden würde. Diese Änderung von ε₂ nach ε₃ spannung ein ganzzahliges Vielfaches ist von der Freist auch erheblich größer als die Änderung von B₁ quenz, mit welcher ein j-Leiter jeweils mit der Quelle 6 nach ε₂, die bei einer Vorspannung von V₁ Volt er- verbunden wird. Vorausgesetzt, daß es sechshunderthalten wird, wie dies vorstehend beschrieben ist. fünfundzwanzigj-Leiter gibt, während fünfundzwanzig

Daß 35 Bilder pro Sekunde wiedergegeben werden sollen, so

R₁₅ + R₁₈ , R_u ist die Zeilenfrequenz 15625 Hz, wobei ein j>-Leiter

R-Jr-R-Jr-R ^d ~~ R + R ^V' jeweils nach ¹Z₂₅ Sekunde, also mit einer Frequenz von

25 Hz, während einer Zeilenperiode von 64 μβεο mit

wobei R₁₈ den Widerstandswert in Ohm des Wider- der Quelle 6 mittels des Schalters 5 verbunden wird, stands 18 ist, sein muß, folgt aus der Tatsache, daß, 40 Die Frequenz der Wechselspannungsquelle 13 kann wenn der betreffende j-Leiter durch den Schalter S von auch gleich 15625 Hz gewählt werden, was ein ganzder Quelle 6 abgeschaltet wird, die Dioden 16 dieses zahliges Vielfaches von 25 Hz ist. Außerdem werden j-Leiters gesperrt bleiben müssen, wenn denselben sowohl der Schalter S als auch die Quelle 13 von der x-Leitern Spannungen für die übrigen j-Leiter zu- Vorrichtung 7 her gesteuert, so daß die Schaltfrequenz geführt werden. 45 des Schalters phasenfest mit der von der Quelle 13 ge-

Im abgeschalteten Zustand ist die von der Quelle 3' lieferten Wechselspannung gekoppelt ist. Die Phasenan der Anode der Diode 16 entwickelte Spannung lage dieser Wechselspannung ist infolgedessen stets durch dieselbe, jeweils wenn ein Kontakt des Schalters S sich

y , _ R₁S + Ria _ y , schließt bzw. öffnet. In den Unterlagen der vorerwähn-

^b ~ R -χ. R -i- R ^α 5o ten Patentanmeldung wird bewiesen, daß die günstig

sten Zeitpunkte des Schließens des Schalters S in den

bedingt, welche Spannung kleiner sein muß als die Augenblicken liegen, in denen die Phasenlage einer

oder maximal gleich werden darf der Spannung am _z. B. sinusförmigen Wechselspannung gleich 270° ist.

Verbindungspunkt der Elemente 11 und 12, da sonst In diesem Falle kann die Spannung über dem Konden-

die Diode 16 entsperrt wird. Da diese Vorspannung 55 sator 11 niemals unter die Vorspannung V₁ sinken,

gleich sogar nicht, wenn Vd gleich 0 Volt wäre. Es ist somit

Ru y ausgeschlossen, daß die Diode 16 durch die Wechsel-

R₊R ^y spannung gesperrt wird. Die Wahl der Amplitude der

Wechselspannung ist dabei frei in bezug auf den unter 1.

ist, folgt daraus die vorerwähnte Bedingung. 60 genannten Punkt, was nicht der Fall ist, wenn das

Die Wahl der Vorspannung V₁ ist auch abhängig Schließen bei einer Phasenlage von 0, 90 oder 180° der

von der Art der Quelle 13. Vorzugsweise ist diese sinusförmigen Spannung stattfindet.

eine Quelle, die eine Wechselspannung mit einer Die vorerwähnte Bedingung des Nichtentsperrens

möglichst großen Amplitude liefert. Dabei soll folgen- der Diode 16 soll streng berücksichtigt werden, erstens,

des berücksichtigt werden: 65 um das bereits erwähnte Übersprechen zu verhüten,

1. Die Amplitude dieser Wechselspannung muß der- und zweitens, um dafür zu sorgen, daß der Kondenart sein, daß in keinem einzigen Augenblick Ge- sator 11 sich lediglich über den Widerstand 17 entladen

fahr des Entsperrens der Diode 16 eintritt. kann. Die Zeitkonstante des Netzwerkes des Konden-

ίο

sators 11 und des Widerstandes 17 ist derart gewählt, daß die Mehrspannung

Rr

verschwunden ist, wenn die Diode 16 beim Wiederschließen des Schalters S entsperrt wird. Wenn die
Diode 16 eher entsperrt werden würde, so könnte die
Ladung des Speicherelementes 11 auch über die Diode
16 wegfließen, wodurch seine Speicherwirkung ver- io der Schalter S¹ derart eingerichtet ist, daß ein j>-Leiter ringert werden würde. während einer Zeilenzeit mit der Quelle 6 verbunden

Im vorstehenden ist stets angenommen, daß die Vorrichtung 4 positive Spannungen abgibt. Selbstverständlich kann diese Vorrichtung auch negative Spannungen liefern. Die Dioden 14 und 16 müssen in diesem Falle umgekehrt angeordnet werden, während die Minusklemme der Quelle 6 mit dem Mutterkontakt des Schalters S verbunden werden soll.

Die Vorrichtung 4 braucht weiter die Spannungen nicht gleichzeitig auf die x-Leiter zu übertragen. Wenn

Die Entsperrungsbedingung für die Diode 16 wird wesentlich erleichtert, wenn das Addierelement 14 nicht in Form eines Widerstandes, sondern in der in Fig. 1 veranschaulichten Weise in Form einer Diode ausgebildet ist, deren Anode mit der Diode 16 und deren Kathode mit dem betreffenden x-Leiter verbunden ist.

Die j-Leiter sind während des größten Teiles der Zeit über den Widerstand 18 mit Erde verbunden. Die beiden Anoden sind dabei auf Erdpotential. Die Kathode der Diode 16 erhält eine Plusspannung von

+ R.

bleibt, so können die Videosignale nacheinander den betreffenden x-Leitern zugeführt werden, von denen sie über die beschriebenen Schaltelemente nacheinander auf die betreffenden Speicherelemente 11 übertragen werden. Die Vorrichtung 4 kann in diesem Falle aus einer einzigen, mit Anzapfungen versehenen Verzögerungsleitung bestehen, wobei die x-Leiter mit den Anzapfungen verbunden sind. Den Eingangsklemmen dieser durch ihre charakteristische Impedanz abgeschlossenen Verzögerungsleitung werden die Zeilensynchronisierimpulse zugeführt, während die gesamte Verzögerungsleitung über die Videoinformationsquelle mit Erde verbunden ist.

Bei der in Fig. 1 veranschaulichten Wiedergabetafel sind zwei Dioden 14 und 16, zwei Widerstände 15 und 17 und drei zusätzliche Leiter a, b und c notwendig, um eine gute Übertragung der Information von den Kreuzpunkten auf die Speicherelemente zu gewähr

wobei die Möglichkeit, daß die Diode 14 leitend wird,
lediglich eintritt, wenn die über dem betreffenden
x-Leiter vorherrschende Spannung sich dem Erdpotential annähert. Die Quelle Va mit der Vorrichtung4
liefert lediglich eine positive Spannung, die sich jedoch 3° leisten,
dem Wert Null nähern kann. Im letzteren Falle wird Die Wiedergabetafel kann erheblich vereinfacht die Diode 16 nicht entsperrt, so daß sichergestellt ist, werden, wenn gemäß einer weiteren Ausführungsform daß keine Information auf das Speicherelement über- einer Wiedergabetafel nach der Erfindung ein ^-Leiter tragen wird. Soll unter allen Umständen vermieden während des größten Teiles der Zeit mit der Pluswerden, daß die Diode 14 an unerwünschten Zeitpunk- 35 klemme der Quelle 6 verbunden ist und durch den ten leitend wird, so können die den j-Leitern abgewen- Schalter S lediglich während der Zeit, in der die Dideten Enden der Widerstände 18 mit der Minusklemme öden 16 entsperrt werden sollen, an Erde gelegt wird, einer Spannungsquelle verbunden werden. Dies ist in Fig. 3 angegeben, in der entsprechende Wird der betreffende j>-Leiter mit der Quelle 6 ver- Teile möglichst mit entsprechenden Bezugszeichen verbunden, so erhalten die beiden Anoden eine positive 40 sehen sind. Aus dieser Figur ist ersichtlich, daß die Spannung. Die Spannung Vd kann in diesem Falle Elemente 11, 12 und 17 parallel geschaltet sind, wobei über die beiden Dioden auf das Element 11 über- die Zeitkonstante dieser Parallelschaltung derart ist, tragen werden. Da eine positive Spannung Vd der daß die Kondensatoren 11 und 12 sich innerhalb einer Kathode der Diode 14 zugeführt wird, soll deren
Anode jedenfalls eine höhere positive Spannung haben 45
als der mögliche Maximalwert von Vd- Es soll dabei

das Bestreben sein, die Impedanz der Diode 14 für das Signal Vd nicht zu niedrig zu machen, da sonst der gewünschte Wert der Vorspannung des Speicherelementes, der ja durch

Ru +

M5

bedingt wird, nicht mehr eingestellt werden könnte.

Die Verwendung der Dioden 14 hat außerdem den Vorteil, daß ein x-Leiter nicht gleichzeitig durch alle Addierelemente 14 und 15 der diesem Leiter zugehörigen Kreuzpunkte belastet wird. Nur der Kreuzpunkt, dessen Diode 14 entsperrt wird, nimmt über den be-Bildperiode, also z.B. innerhalb V25 Sekunde, entladen können. Wird der betreffende j-Leiter durch den Schalter S¹ während kurzer Zeit, z. B. 10 μβεΰ, mit Erde verbunden, so haben die Kondensatoren 11 und 12 keine Ladung mehr, und die an dem betreffenden Kreuzungspunkt vorherrschende Spannung kann über die dann entsperrte Diode 16 dem Speicherelement 11 zugeführt werden. Auch das Wiedergabeelement 12 ist dabei parallel zu dem Speicherelement 11 geschaltet, während Reihenkondensatoren 20 zugeordnet sind, um die Spannungssteuerung von der Quelle 13 her, abweichend von Fig. 1, in eine Stromsteuerung umzuwandeln. Der Kapazitätswert eines Kondensators 20 ist dazu klein gewählt gegenüber dem Gesamtkapazitätswert der parallel geschalteten Kondensatoren 11 und 12. Außerdem sind parallel mit den Widerständen

treffenden x-Leiter Energie auf, d. h. ein die Informa- 60 18 große Entkopplungskondensatoren 21 angebracht,

tion enthaltendes Signal von der Vorrichtung 4. Das Addierelement 14 kann somit als ein Widerstandselement oder als eine Diode ausgebildet sein, aber das Addierelement 15 muß stets ein Widerstandselement sein, da dieses nicht nur die Addierfunktion, sondern auch die Funktion des Ubertragens der Gleichspannung auf die Diode 16 erfüllen muß, wenn der Schalter 5¹ die betreffenden j-Leiter mit der Quelle 6 verbindet.

um die Wechselstrombahn über die Quelle 13 zu schließen. Dabei ist vorausgesetzt, daß auch die Impedanz der Quelle 6 für den Wechselstrom gering ist.

Die Wirkungsweise der Wiedergabetafel nach Fig. 3 wird an Hand der Fig. 4 erläutert, in der ein Ersatzdiagramm der Schaltelemente eines einzigen Kreuzungspunktes veranschaulicht ist. Die von der Quelle 3' gelieferte Spannung Vd ist wieder die positive Gleich-

209 748/135

11 12

spannung an dem betreffenden Kreuzpunkt; von dem Nach Abschaltung des j-Leiters von Erde wird die

Schalter S sind nur zwei Kontakte angedeutet. Ist der neue Spannung über den Kondensator 11 und 12 gleich

j-Leiter nicht mit Erde verbunden, so verteilt sich die q

Spannung V_y der Quelle 6 über die Kondensatoren 21, Fc₁₁ = ~. · V_y,

11, 12 und 20. Es wird dabei vorausgesetzt, daß die 5 — C₁₁ + C₁₂ + C₂₀

Quelle 13 derart ausgebildet ist, daß nahezu keine ^κ

Gleichspannung über den Klemmen dieser Quelle auf- sofern wenigstens die Spannung über der Paralleltritt. Da außerdem der Kapazitätswert der parallel ge- schaltung von 11 und 12 in absolutem Wert gleichschalteten Kondensatoren 11 und 12 gegenüber dem geblieben ist, da die Kurve, welche ,den Wert von ε₄ des Kondensators 20 groß, aber gegenüber dem des io darstellt, als Funktion der angelegten Spannung einen Kondensators 21 klein ist, hat sich praktisch unmittel- symmetrischen Verlauf gegenüber der Nullachse hat. bar, nachdem der j-Leiter von Erde abgeschaltet ist, Dies ist aus Fig. 6 ersichtlich, in der die Werte von ε₄ die Spannung V_y über die Kondensatoren 11,12 und 20 für die positive Spannung von (F₁ + F₂) und für die verteilt. Angenommen, daß die Kondensatoren 11, 12 negative Spannung dieses Wertes angedeutet sind. Da und 20 Kapazitätswerte von C₁₁, C₁₂ bzw. C₂₀ Farad 15 _Si gleichbleibt, wird auch der Kapazitätswert von haben, wobei C₁₁ + C₁₂ = 10 C₂₀ ist und F₂, = 600VoIt, 1 . . ..
so ist kurz nach diesem Abschalten die Spannung über ^" ' ^{Cl1 S1CÜ nicüt andern}·

C₁₁ + C₁₂ gleich etwa 54 Volt und über die dem Kon- Aus vorstehendem folgt, daß die positive Spannung

densator 20 gleich 546 Volt. Die Diode 16 ist somit _{Tr rr} , . , , _o ,

sicher gesperrt. Die Polarität der Spannung ist dabei ₂o ^Vi + ^V* S^{ieich dem} Absolutwert der Spannung V_Ca

derart, daß der Verbindungspunkt der Elemente 11,12 sein muß, die eine gegen F₁ + F₂ entgegengesetzte

und 17 mit der Diode 16 negativ gegenüber dem j-Lei- Polarität hat.

ter ist, so daß gleichsam über der Parallelschaltung eine Auf gleiche Weise kann nachgewiesen werden, daß

negative Spannung auftritt. Dies gilt jedoch nur, wenn für einen anderen Wert von Vd, z. B. Vd = F₁ + F₃,

von der Quelle 3' her keine zusätzliche Energie der 25 die Kapazitätswerte des Kondensators 11 gleich

Parallelschaltung der Elemente 11,12 und 17 zugeführt 1 ^, · ·, j j _o 1

wird. Die von der Quelle 3' gelieferte positive Spannung J' ^C" ^{wird und daß} S^{elten muß}

kann dabei z. B. gleich 54 Volt gewählt werden, was „ C₂₀ _v

also dem Schwarzsignal entspricht. Es sei bemerkt, daß ^c_n = —j · V_y = V₁+ V₃.

bei dieser Stromsteuerung der kleinste Wert von Vd 30 -g- C₁₁ + C₁₂ + C₂₀

dem Schwarzpegel und der größte Wert dem Weiß- ^

pegel entspricht. Da die Zeitkonstante der Elemente 11, Es muß auf diese Weise auch für andere Werte der

12 und 17 derart gewählt ist, daß nach V₂₅ Sekunde die Spannung Vd dafür gesorgt werden, daß die Bedingung

Ladung der Kondensatoren 11 und 12 abgeflossen ist, der absoluten Gleichheit der Spannungen über der

wird die Spannung über dem Kondensator 20, kurz 35 Parallelschaltung vor und nach dem Abschalten des

bevor der j-Leiter wieder mit Erde verbunden wird, j-Leiters von Erde erfüllt wird. Dies kann durch eine

nahezu gleich V_y Volt sein. In dem Augenblick, in dem richtige Wahl der Größen C₁₁, C₁₂, C₂₀ und F₂, be-

der j-Leiter mit Erde verbunden wird, verteilt sich die werkstelligt werden. Bei dieser Wahl muß jedoch die

Ladung des Kondensators 20 über diesen Leiter und die Anforderung berücksichtigt werden, daß für jeden

Kondensatoren 11 und 12, so daß über diesen Konden- 40 Kapazitätswert des Kondensators 11 die Diode 16 ge-

satoren wieder eine Spannung gleich sperrt bleiben muß, solange der zugehörige j-Leiter

C₂₀ nicht mit Erde verbunden wird.

- -—- 'Vy-V₁ D_er mögliche Maximalwert von Vd muß somit

C₂₀ + C₁₁ + C₁₂ kleiner bleiben als

entwickeltwird, aber im Vergleich zu dem Falle, indem 45 1

der j-Leiter von Erde abgeschaltet ist, hat sie die ent- ~~o ' C_n + C₁₂

gegengesetzte Polarität. Bei dem gewählten Beispiel ist —j— V_y,

sie wieder gleich 54 Volt, und diese Vorspannung kann — ■ C + C₁₂ + C₂₀

wieder dazu dienen, einen Wert von ε einzustellen, in ß '

der Weise, daß nach Addition der von der Quelle 3' 50 d. h. die Spannung an der Kathode der Dioden 16

stammenden Spannung die Gesamtspannung an der gegen Erde, unmittelbar_nachdem der zugehörige

Kathode der Diode 16 wirksam ist in dem steilen Teil _T ... r? j 1, u u + λ ■ <. u · * r·

der in Fig. 6 angegebenen Kurve. Daraus folgt, daß die Reiter von Erde abgeschaltet worden ist, wobei _y· C₁₁

Quelle 3' stets einen Wert von F₁VoIt führen muß, den kleinstmöglichen Wert bezeichnet, den der Konauf welchen Wert die Spannung für die Bildinformation 55 densator 11 annehmen kann. Auch die Amplitude der überlagert ist. Dies läßt sich durch die Vorrichtung 4 von der Quelle 13 gelieferten Wechselspannung, deren auf einfache Weise bewerkstelligen. Frequenz und deren Phase gegenüber dem Schalt-Wenn die Bildinformation für einen bestimmten signal, das den Schalter S umlegt, haben die gleiche Kreuzungspunkt F₂VoIt entspricht, so ist Vd gleich Bedeutung wie für die Wiedergabetafel nach Fig. 1. V₁ + F₂, und diese Gesamtspannung wird auf die 60 Auch in diesem Falle können die Polaritäten der von vorstehend geschilderte Weise den Elementen 11 und 12 den verschiedenen Spannungsquellen gelieferten Spanzugeführt. Angenommen, daß infolgedessen der Kon- nungen umgekehrt werden, wobei selbstverständlich

densator 11 auf einen Kapazitätswert Sl herabsinkt, ^au£^{h d}f ^D*^{oden 12} ™°f*ehrt werden müssen

. ■ * ' Es ist außerdem von Bedeutung, daß die Impedanz

wobei C₁₁ die ursprüngliche Kapazität dieses Konden- 65 der Quelle 13 nahezu gleich Null ist für die Schalt-

sators ist und ! den Bruchteil bezeichnet, auf welchen Sequenz von 25 Hz des Schalter S, um Übersprechen

* der Information fur Speicherelemente eines mit Erde

dieser ursprüngliche Wert abgenommen hat. verbundenen j-Leiters auf Speicherelemente der nicht

13 14

mit Erde verbundenen j-Leiter zu verhüten. Dies kann viert ist, um eine gute Elektrolumineszenz zu erzielen,

dadurch erzielt werden, daß die Quelle 13 mit einer Diese Streifen werden dadurch angebracht, daß auf

Induktivität überbrückt wird, deren Impedanz nahezu 40 % Zinksulfid 60 % Email mit einem organischen

gleich Null für 25 Hz ist, aber hoch für die Frequenz Bindemittel angebracht und das Ganze mittels eines

der Wechselspannung der Quelle 13, die z. B. 15625Hz 5 Druckprozesses (silk screen printing) auf die j-Leiter

betragen kann. aufgedruckt wird. Darauf wird das Ganze erhitzt,

Es sei bemerkt, daß die vorstehend erwähnte Be- wobei das organische Bindemittel ganz verbrennt,

dingung der absoluten Gleichheit der Spannungen Die Streifen 17 bestehen aus Kohlenstoff, der

nicht unbedingt erforderlich ist. Wird diese Bedingung ähnlich wie bei den Streifen 12 durch ein Druck-

nicht gestellt, so werden, nachdem der betreffende i° verfahren auf die j-Leiter aufgedruckt und darauf

j-Leiter von Erde abgeschaltet worden ist, die Span- erhitzt wird. Die Volumprozente Kohlenstoff gegen-

nungen über den Parallelschaltungen der Elemente 11, über den Volumprozenten Email bedingen den

12 und 17 nicht nur ihr Vorzeichen umkehren, sondern elektrischen Widerstand der Streifen 17; je mehr

auch ihren Wert, wodurch auch der Kapazitätswert Kohlenstoff, desto niedriger ist dieser Widerstand,

des Kondensators 11 geändert werden wird. Es be- 15 Die richtige Zeitkonstante der Parallelschaltungen

steht jedoch nach wie vor eine gewisse Beziehung mit der Elemente 11, 12 und 17 kann auf diese Weise

der zugeführten Spannung Va, welche Beziehung je- erhalten werden.

doch nicht linear ist, infolge der Nichtlinearität der in Darauf werden die Elektroden 24 angebracht, die Fig. 6 dargestellten Kurve. Wird jedoch das zugeführte je die Verbindung der erwähnten Parallelschaltung Signal Vd an diese Änderung angepaßt, d. h. wird 20 mit einer Diode 16 herstellen und die eine Elektrode eine dieser Kurve zugehörige Gammakorrektur ein- einer Kapazität 20 bilden, deren Gegenelektrode durch geführt, so kann die unerwünschte Kontrastkompression einen Teil eines «-Leiters gebildet wird. Um die oder Expansion infolge der Umschaltung vermieden Elektroden 24 mit der erforderlichen Steifheit herzuwerden. Da doch bereits eine gewisse Gammakorrek- stellen, bestehen sie aus demselben Material wie die tür erforderlich ist mit Rücksicht auf die Tatsache, daß 25 Streifen 17; sie können auf ähnliche Weise angebracht die Änderung von ε als Funktion der angelegten Span- werden, aber die Volumprozente Kohlenstoff sind nung einen nichtlinearen Verlauf hat, erfordert dieses wesentlich höher, um den elektrischen Widerstand der Umschalten eine zusätzliche große Gammakorrektur. Elektroden 24 möglich gering zu machen. Die Elek-Wenn jedoch die Bedingung der absoluten Gleichheit troden 24 können auch dadurch hergestellt werden, der Spannungen erfüllt wird, ist diese zusätzliche 30 daß Aluminium (Al) mittels eines Aufdampfverfahrens Gammakorrektur entbehrlich, was mit Rücksicht auf oder ein Silberbrei (Ag) mittels eines Druckvorgangs die Kompliziertheit solcher Gammakorrekturschal- (silk screening) angebracht wird. Es soll dabei dafür tungen ein Vorteil ist. gesorgt werden, daß kein Kurzschluß mit den j-Leitern Der Aufbau einer Wiedergabetafel, deren Schaltbild entsteht. Nötigenfalls kann dies dadurch verhütet in Fig. 3 veranschaulicht ist, kann gemäß Fig. 5 er- 35 werden, daß die Schlitze zwischen den Streifen 11, folgen. 12 und 17 mit Isoliermaterial ausgefüllt werden. Auf einer als Träger wirksamen, durchsichtigen Zwischen den Elektroden 24 werden dann Rippen 25 Schicht 23, z. B. aus Glas, befinden sich durchsichtige aus Isoliermaterial angebracht. Diese Rippen 25 verj-Leiter. Diese können dadurch angebracht werden, laufen senkrecht zu den j-Leitern und erstrecken sich daß zunächst eine als Binder wirksame A1₂A₃-Masse 4° über den ganzen Schirm. Sie können aus Email mit in einem Streifenmuster auf der Glasplatte angebracht einem zugesetzten Füllstoff, z. B. Quarzpulver, herwird. Darauf wird das Leitermaterial, z. B. Zinnoxyd gestellt sein, um die dielektrische Konstante des (SnO₂), auf dem Al₂O₃-Bindemittel aufgespritzt, worauf Materials auf ein Mindestmaß herabzusetzen und die das Ganze bei einer Temperatur von 55O⁰C erhitzt Zähigkeit gegen Ausfließen während des Anbringens wird. Infolge dieser hohen Temperatur verbrennt das 45 zu erhöhen. Oben auf diesen Rippen kommen die Bindemittel, das nach der Erhitzung überflüssig ist und x-Leiter zur Anlage, während auf ihren Seiten die entfernt werden kann. Dioden 16 durch Aufspritzen angebracht werden. Die in Fig. 3 veranschaulichten Speicherelementen, Die dielektrischen Konstanten sowohl des Materials die Wiedergabeelemente 12 und die Widerstands- der Rippen 25 als auch des Materials der Dioden 16 elemente 17 werden darauf in Form von Streifen 11, 50 müssen möglichst niedrig sein, da die Streukapazi-12 und 17 auf denj-Leitern angebracht. Die Streifen 11 täten von den Parallelschaltungen nach den x-Leitern können dadurch angebracht werden, daß ein Gemisch klein sein sollen. Sie müssen vernachlässigbar sein im aus Bariumtitanat und Strontiumtitanat (BaTiO₃)a; · Vergleich zu denen der Gesamtkapazitätswerte der (SrTiO ^)₁-X in Form eines Breies aufgebracht und gebildeten Kondensatoren 11 und 12, wenn gute darauf bei einer angemessenen Temperatur erhärtet 55 Sperrung mittels der Dioden 16 möglich sein soll, wird, worauf das Ganze flachgeschliffen wird. Das Das Email mit dem Füllstoff wird wieder in Form Bariumtitanat soll auf der Seite, wo es mit dem eines Breies angebracht und darauf erhitzt, worauf j-Leiter in Berührung ist, mit einer Kohlenstoffschicht auf den Rippen, und zwar auf einer der Seitenkanten, versehen sein, die in Email eingebettet ist, das wäh- die Dioden 16 durch Aufspritzen angebracht werden, rend des Erhärtungsvorgangs eine gute Haftung 60 Dies erfolgt jeweils oberhalb einer Elektrode 24, so zwischen dem Bariumtitanat und dem j-Leiter herbei- daß, wie dies in Fig. 5 veranschaulicht ist, sich zwischen führt. Die Beschaffenheit des elektrischen Kontaktes jeder Elektrode 24 und dem zugehörigen x-Leiter wird durch die Volumprozente Kohlenstoff gegen- eine Diodenschicht 16 befindet. Das Material dieser über den Volumprozenten Email bedingt und kann Diodenschichten besteht aus Cadmiumsulfid (CdS) beliebig gewählt werden. 65 mit einem Elektret. Das CdS-Pulver erhält photo-Die Streifen 12 bestehen aus Zinksulfid (ZnS), das leitende Eigenschaften durch Aktivierung mit 2 · 10~⁴ z. B. mit ΙΟ-³ Kupfer(Cu)-Atomen und 9 · 10~⁴ Kupfer(Cu)-Atomen und 2 · ΙΟ-⁴ Gallium (Ga)-AtO-Aluminium (Al)-Atomen pro Molekül Zinksulfid akti- men pro Molekül CdS. Die gleichrichtenden Eigen-

15 16

schäften werden durch Anbringung der Elektrete in Proc. I.R.E. 1955, S. 1911 bis 1938, insbesondere dem Material erhalten, und für eine gute Wirkung Kapitel III, beschrieben. Die Strahlung von der der so erhaltenen Dioden ist es notwendig, daß sie gesonderten Platte mit dem abweichenden Strahlungskontinuierlich beleuchtet werden, um sie in der Spektrum belichtet dabei nicht nur die Dioden 16, gewünschten Stromrichtung gut leitend zu machen. 5 sondern auch die Streifen 12, die ohne angelegte Vor Verwendung müssen sie mittels einer hohen Spannung oder auch durch eine kleine angelegte Gleichspannung formiert werden. Auf welche Weise Spannung aufleuchten. Sobald die angelegte Spannung dies bewerkstelligt werden kann, wird näher erläutert, größer wird, erlischt diese Strahlung mehr oder nachdem der ganze Zusammenbau der Wiedergabe- weniger. Durch passende Wahl der Spannungen V& tafel beschrieben worden ist. Die bereits erwähnten io und der von der Quelle 13 gelieferten Aktivierungsx-Leiter können aus Aluminium (Al) hergestellt werden spannung können auch solche feldlöschenden Streifen und werden durch ein Aufdampfverfahren auf den 12 verwendet werden.

Gipfeln der Rippen 25 angebracht. Die Formierung der Dioden 16 für die Inbetrieb-

Darauf wird das Ganze dadurch ausgefüllt, daß ein nähme der Wiedergabetafel erfolgt dadurch, daß

Füllstoff 26, z. B. Polystyrol, auf das Ganze auf ge- *5 während bestimmter Zeit eine große Gleichspannung

spritzt wird. Auf diese Weise wird die notwendige zwischen den x- und j-Leitern angeschlossen wird.

Steifheit des ganzen Aufbaus erhalten, und außerdem Diese Gleichspannung gelangt über die Widerstände 17

können auf diesem Füllstoff die α-Leiter durch Auf- an die Dioden 16. Diese formierende Gleichspannung

dampfen angebracht werden. Diese Leiter können muß erheblich höher sein als die höchste Spannung, aus Aluminium (Ai) bestehen und gerade oberhalb so die im Betrieb auftreten kann, und die Polarität ist

der Elektroden 24 angebracht werden, um gemeinsam derart, daß der j-Leiter gegenüber dem x-Leiter

mit diesen Elektroden die Kapazitäten 20 zu bilden. positiv ist.

Wenn der dielektrischen Konstante ε des Materials Es wird einleuchten, daß die verschiedenen Abstände

des Füllstoffes 26 der richtige Wert erteilt wird und zwischen den Streifen, Leitern und Schichten nur indem dessen Stärke gut gewählt wird, kann der 25 skizzenartig angegeben sind, um den ganzen Aufbau

gewünschte Wert der Kapazität 20 erzielt werden. der Wiedergabetafel deutlich hervorzuheben. Tat-

Außerdem ist eine richtige Formgebung der α-Leiter sächlich sind die gegenseitigen Abstände zwischen

erforderlich, um die durch die angelegte Spannung den j-Leitern und zwischen den x-Leitern so klein

zwischen diesen Leitern und den Elektroden 24 auf- und die Streifen 12 so breit, daß eine maximale Schärfe tretende Feldstärke möglichst groß und die zwischen 3° des wiederzugebenden Bildes erzielt wird. Nötigenfalls

den α-Leitern und den x-Leitern auftretende Feld- kann die Platte 23 divergierende Wirkung ausüben, so

stärke möglichst klein zu machen. Auf diese Weise daß die Zeilenstruktur der Streifen 12 in bezug auf

wird die gewünschte Kapazitätswirkung zwischen den eine die von dem Beobachter wahrgenommenen

α-Leitern und den Elektroden 24 auf ein Maximum Strahlung behoben wird.

gesteigert und die zwischen den α-Leitern und den 35 In Fig. 5 sind die Widerstände 18 und die Konden-

x-Leitern auf ein Mindestmaß herabgesetzt. Nötigen- satoren 21 nicht dargestellt. Auch diese Widerstände

falls kann auch die Formgebung der x-Leiter daran und Kondensatoren können gewünschtenfalls in Form

angepaßt werden. Das Aufdampfen der aus Alu- von Streifen quer über den j-Leitern angebracht

minium hergestellten x- und α-Leiter kann durch werden. Die Widerstände 18 werden dabei auf gleiche einen Druckprozeß ersetzt werden, wenn diese Leiter 40 Weise wie die Widerstände 17 und die Kondensatoren

aus Silber bestehen. 21 und wie die Kondensatoren 11 oder 12 angebracht.

Der Füllstoff 26 muß durchsichtig sein, um durch Für die Kondensatoren 21 muß jedoch als Zwischen-

ihn hindurch die Dioden 16 beleuchten zu können. material das der Schicht 26 verwendet werden. Die

Das Beleuchten kann dadurch erfolgen, daß oberhalb Elemente 18 und 21 können auch auf einem gesonderten der ganzen Wiedergabetafel eine große Platte ange- 45 Streifen angebracht und die verschiedenen Kontakte

bracht wird, der kontinuierlich eine Spannung züge- mit den j-Leitern und dem Schalter S verbunden

führt wird. Diese Platte kann aus Zinkselenid (ZnSe) werden.

bestehen, das mit IO-³ Cu-Atomen und 10~³ Al- Es ist auch ersichtlich, daß der Aufbau einer

Atomen pro Molekül ZnSe aktiviert ist, um das Wiedergabetafel, deren Schaltbild in Fig. 1 veran-Spektrum der von dieser Platte ausgehenden Strahlung 50 schaulicht ist, auf ähnliche Weise erfolgen kann,

an das Spektrum anzupassen, wofür das Material wie dies an Hand der Fig. 5 beschrieben ist.

der Dioden 16 empfindlich ist. Das Spektrum der von Die eigentliche Wiedergabetafel, die aus den EIe-

den Streifen 12 ausgesandten Strahlung muß für das menten 11, 12 und 17 und den zugehörigen Leitern a,

menschliche Auge sichtbar sein, und wenn das Spek- b und c besteht, kann gesondert von dem Zusammentrum der von dieser gesondert angebrachten Platte 55 bau des steuernden Kreuzschienensystems aufgebaut

ausgesandten Strahlung verschieden von dem der werden, das die Addierelemente 14 und 15 und die

Streifen 12 gewählt wird, kann sichergestellt werden, x-und j-Leiter enthält. Auf der eigentlichen Wieder-

daß diese zusätzliche Strahlung für den Beobachter gabetafel ist die Diodenschicht 16 angebracht und

nicht sichtbar ist. Wäre dies trotzdem der Fall, so darauf das erwähnte Kreuzschienensystem. Die Dimüssen die Rippen 25 und die Elektroden 24 aus 60 öden 16 und gegebenenfalls die Dioden 14 können

undurchsichtigem Material hergestellt werden, so daß wieder von oben her beleuchtet werden. Formierung

die Strahlung von der zusätzlichen Platte wohl die der Dioden 16 kann durch Anlegen einer hohen

Dioden 16, aber nicht den Beobachter erreichen kann. Gleichspannung zwischen den y- und den c-Leitern

Die Streifen 12 brauchen keine elektrolumines- erfolgen, wobei der c-Leiter positiv gegenüber dem zierenden Eigenschaften aufzuweisen, sie können 65 j-Leiter ist. Die Dioden 14 können gegebenenfalls

auch aus feldlöschenden Materialien hergestellt sein. formiert werden durch Anlegen einer Gleichspannung

Solche sogenannte Photolumineszenzmaterialien sind zwischen den x- und den j-Leitern, wobei der x-Leiter

im Artikel von G. Destriau und H. F. Irvey in positiv gegenüber dem j-Leiter ist.

Es sei bemerkt, daß die Speicherelemente 11 nicht stets Bariumtitanatzellen zu sein brauchen. Statt dessen können sogenannte »Varicaps« verwendet werden. Diese sind einseitig leitende Elemente, die im gesperrten Zustand betrieben werden, wobei ihr Kapazitätswert sich umgekehrt proportional mit der Wurzel der über den Varicaps auftretenden Sperrspannung ändert. Als Basismaterial für diese Varicaps kann Germanium oder Silicium verwendet werden, aus welchem Material auf bekannte Weise Grenzschichtdioden hergestellt werden.

Die Wiedegabetafeln brauchen nicht ausschließlich für Fernsehzwecke verwendet zu werden. Dank der Speicherwirkung der Elemente 11, welche durch Erhöhung des Widerstandswertes der Widerstände 17 verbessert werden kann, eignen sich solche Tafeln z. B. vorzüglich für Telephonfernsehen, wobei ein Bild eines Fernsprechteilnehmers bei dem anderen Teilnehmer sichtbar gemacht werden soll. Infolge der mehr oder weniger statischen Art solcher Bilder ist eine langsame Abtastung möglich, was jedoch auf der Wiedergabeseite eine gute Speicherwirkung erfordert.

Solche Tafeln können weiter auch für Rechenmaschinen verwendet werden. Die Elemente 12 können z. B. in je einer anderen Ziffer aufleuchten. Wenn z. B. der letzte x-Leiter Information bezüglich der Einheiten (d. h. der rechteste x-Leiter in den Fig. 1 und 3), der vorhergehende x-Leiter Information bezüglich der Zehner und der diesem vorhergehenden x-Leiter Information bezüglich der Hunderter empfängt, so kann durch kurzzeitiges Einschalten eines ^-Leiters eine bestimmte Zahl sichtbar gemacht werden, die sichtbar bleibt, solange die Speicherelemente 11 dies erlauben. Man kann dabei nacheinander andere Zahlen sichtbar machen, indem andere j-Leiter kurzzeitig eingeschaltet werden, nachdem jeweils die zugehörige Information den x-Leitern aus der eigentlichen Rechenmaschine zugeführt worden ist.

Eine weitere Verwendungsmöglichkeit liegt in dem Gebiet der Radartechnik. Die Tafel zur Wiedergabe des Radarbildes besteht in diesem Falle aus kreisförmigen, konzentrisch angeordneten Leitern, die die x-Leiter ersetzen, und aus radial unterhalb oder oberhalb dieser kreisförmigen Leiter angebrachten geraden Leitern, die die ^-Leiter der Fig. 1 und 3 ersetzen. An den Kreuzungspunkten konzentrischer und radialer Leiter befinden sich wieder die Elemente 14, 15 und 16, und die Schaltweise nach Fig. 1 wird dabei angewandt, oder es befinden sich dort die Elemente 11, 12, 16 und 17, wobei die Schaltweise nach Fig. 3 benutzt wird. Der Zusammenbau der weiteren Elemente ist selbstverständlich an die runde, durch die kreisförmigen Leiter bedingte Form angepaßt. Auch in dem letzteren Falle erfolgt die Steuerung durch das Kreuzschienensystem.

Es sind auch andere Konfigurationen eines solchen Kreuzschienensystems möglich. Es ist z. B. denkbar ein System, bei dem die Leiter alle auf einer Seite der Tafel enden und in der Tafel miteinander verflochten sind, aber untereinander keine elektrische Verbindung haben. An jedem Kreuzpunkt eines der Leiter mit einem anderen Leiter können wieder die Schaltelemente nach den Fig. 1 und 3 angebracht werden.

Es ist außerdem möglich, mehrere Kreuzschienensysteme zu steuern. Bei Farbfernsehen ist dies z. B. möglich, wobei z. B. jedem j-Leiter drei x-Leiter mit zugehörigen Schaltelementen zugeordnet sind. Es gibt dabei Streifen 12, die in Rot, Streifen 12', die in Blau und Streifen 12", die in Grün aufleuchten können und denen die Information über die drei gesonderten x-Leiter zugeführt wird.

Es sei schließlich noch erwähnt, daß der Schalter S¹ nur beispielsweise angegeben ist. Wesentlich ist nur, daß die ^-Leiter wechselweise kurzzeitig mit der Spannungsquelle 6 (Fig. 1) oder mit Erde (Fig. 3) verbunden werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Schaltungsanordnung mit einem Kreuzschienensystem, das aus mindestens zwei Gruppen χ und y von sich kreuzenden Leitern besteht, wobei an jedem Kreuzungspunkt der Leiter eine Einschreibeschaltung mit einem Speicherelement angebracht ist, in dem die Information, die dem Kreuzschienensystem in Form elektrischer Signale zugeführt wird, für den betreffenden Kreuzungspunkt periodisch gespeichert wird, wodurch die Impedanz des Speicherelementes sich ändert, wobei eine Ausleseschaltung vorgesehen ist, die mit einem mit dem Speicherelement verbundenen, aber in einen gesonderten, dauernd wirksamen Stromkreis eingefügten Wiedergabeelement versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Kreuzungspunkt ein einseitig leitendes Element, eventuell über eine Addierschaltung, mit einem Leiter der x-Gruppe und andererseits mit dem diesem Kreuzungspunkt zugehörigen Speicherelement gekoppelt ist, wobei zum Sperren der einseitig leitenden Elemente eine Gleichspannungsquelle in die Schaltungsanordnung eingefügt ist, welche Quelle über Widerstandselemente mit all diesen einseitig leitenden Elementen verbunden ist, während Mittel vorhanden sind, durch welche die Leiter der j-Gruppe nacheinander derart umgeschaltet werden, daß die Sperrspannung für die dem umgeschalteten Leiter zugehörigen einseitig leitenden Elemente während der Einschreibzeit der Speicherelemente aufgehoben wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende jedes einseitig leitenden Elementes einerseits über ein erstes Addierelement mit einem Leiter der x-Gruppe und andererseits über ein zweites, in Form eines Widerstandes ausgebildetes Addierelement mit einem Leiter der ^-Gruppe verbunden ist, welcher letzte Leiter über ein weiteres Widerstandselement mit einer Klemme der Gleichspannungsquelle verbunden ist, deren andere Klemme über ein Schaltelement direkt mit den Leitern der j-Gruppe verbunden ist, durch welches Schaltelement diese Leiter nacheinander während der Einschreibzeit eines Speicherelementes mit der letztgenannten Klemme in Verbindung gebracht werden, und daß eine die Sperrspannung für das einseitig leitende Element liefernde Anzapfung der Gleichspannungsquelle galvanisch mit den von den Addierelementen abgewendeten Enden der einseitig leitenden Elemente verbunden ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Addierelement auch in Form eines einseitig leitenden Elementes ausgebildet ist, wobei beide einseitig leitenden Elemente mit entsprechenden Elektroden miteinander verbunden sind.

209 748/135

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn der Widerstandswert des ersten Addierelementes gleich i?₁₄ und der des zweiten Addierelementes R₁₅ ist und die Gleichspannungsquelle eine Gleichspannung V_y liefert, die Gleichspannung an der Anzapfung der Gleichspannungsquelle

■14

R_u + R₁₅ ίο

betragen soll,

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2, 3 und 4, wobei eine große Anzahl in Reihe geschalteter Speicher- und Wiedergabeelemente zu einer einzigen Wiedergabetafel vereinigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungspunkt jeder Reihenschaltung mit dem erstgenannten einseitig leitenden Element verbunden ist, das andererseits über eines der beiden Addierelemente mit einem Leiter der x-Gruppe gekoppelt ist.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Leiter der j>-Gruppe drei Leiter (a, b und c) zugeordnet sind, wobei die Leiter (ä), die Leiter (b) und die Leiter (c) untereinander verbunden sind und zwischen den Leitern (a und b) zu den Kreuzpunkten eines Leiters der j-Gruppe mit den Leitern der x-Gruppe gehörender Reihenschaltungen von Speicher- und Wiedergabeelementen parallel geschaltet sind und über eine Aktivierungsquelle in einen von der Einschreibeschaltung abweichenden Stromkreis eingefügt werden und wobei Verbindungspunkte von Speicher- und Wiedergabeelementen über Widerstände mit den c-Leitern verbunden sind, deren gegenseitige Verbindung mit der Anzapfung der Gleichspannungsquelle verbunden ist.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende jedes einseitig leitenden Elementes galvanisch mit einem Leiter der x-Gruppe und das andere Ende über einen parallel mit der Parallelschaltung des Speicher- und des Wiedergabeelementes geschalteten Widerstand mit einem Leiter der ^-Gruppe verbunden ist, welcher letzte Leiter über die Parallelschaltung eines weiteren Widerstandes und eines Entkopplungskondensators mit einer Klemme der Gleichspannungsquelle verbunden ist, deren andere Klemme mit einem Schaltelement verbunden ist, das während der Einschreibezeit des Speicherelementes nacheinander die Verbindung eines ^-Leiters mit der letztgenannten Klemme herstellt, während auch die Leiter der x-Gruppe über eine Gleichstromstrecke mit der letztgenannten Klemme gekoppelt sind.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß außer den Leitern des Kreuzschienensystems lediglich eine Gruppe gesonderter, miteinander verbundener Leiter (ß) vorgesehen ist, welche Leiter über Reihenimpedanzen mit der Parallelschaltung der Speicher- und Wiedergabeelemente verbunden sind, so daß die letzteren über die gegenseitige Verbindung der Leiter (α) und über eine Aktivierungsquelle in einen von der Einschreibeschaltung abweichenden Stromkreis eingefügt werden.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Kapazitätswerte der als Kondensatoren ausgebildeten Speicherelemente, Wiedergabeelemente und Reihenimpedanzen gleich C₁₁, C₁₂ bzw. C₂₀ sind und wenn die dem Speicherelement zugeführte Spannung dessen Kapazitätswert von einem Wert C₁₁ auf

einen Wert -s · C_n herabmindert, während die von

der Gleichspannungsquelle gelieferte Spannung V_y beträgt, die einem beliebigen Leiter der x-Gruppe zugeführte Spannung nicht einen Wert von

(C₁₁ + C₁₂)

überschreiten darf, um die einseitig leitenden Elemente nicht in unerwünschten Augenblicken zu entsperren.

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, wobei zwischen den Belägen des als Kondensator ausgebildeten Speicherelementes ein ferroelektrisches Material, z. B. ein Gemisch aus Bariumtitanat mit Strontiumtitanat (BaTiO₃)S · (SrTiOg)₁-S; aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Kapazitätswerte C₁₁, C₁₂ und C₂₀ sowie die Spannung V₂, derart an das verwendete ferroelektrische Material angepaßt sind, daß für jede Abnahme des Kapazitätswertes des Speicherelementes infolge des Absolutwertes der über ihm auftretenden Spannung gilt, daß der Absolutwert der Spannung über der Parallelschaltung eines Speicher- und eines Wiedergabeelementes kurz vor dem Abschalten des betreffenden j-Leiters von der Klemme der Gleichspannungsquelle, mit der auch das Schaltelement verbunden ist, nahezu gleich dem Absolutwert ist kurz nach dem Abschalten des betreffenden j-Leiters.

11. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Speicherelement als Kondensator ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandswert des mit dem Speicherelement verbundenen Widerstandes derart ist, daß die über diesem Speicherelement und gegebenenfalls über den damit parallel geschalteten Kondensatoren auftretende Ladung nahezu vollständig innerhalb einer Zeit abfließen kann, die nahezu gleich der Periode zwischen zwei Einschreibezeiten dieser Speicherelemente ist.

12. Wiedergabetafel zur Anwendung in einer Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1, 8, 9, 10 und 11, die auf einer durchsichtigen, als Träger wirksamen Unterlage z. B. aus Glas angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich direkt auf dem Träger parallel zueinander liegende Leiter der j-Gruppe befinden, die vorzugsweise aus Zinnoxyd (SnO₂) hergestellt sind, während auf jedem Leiter die Speicher-, Widerstands- und Wiedergabeelemente angebracht sind in Form von drei sich parallel zu den Leitern erstreckenden Streifen, die je aus einem Gemisch von Barium- und Strontiumtitanat (BaTiO₃)* ■ (SrTiOg)₁-O;, aus Zinksulfid (ZnS) aktiviert mit 10~³ Kupferatomen (Cu) und 9 · 10~⁴ Aluminiumatomen (Al) pro Molekül Zinksulfid und aus Kohlenstoff (C) gemischt mit Email hergestellt sein können, und wobei quer zu diesen Streifen in Flucht miteinander liegende Elektroden angebracht sind, die

einen guten elektrischen Kontakt mit den darunterliegenden Streifen herstellen, zwischen welchen Elektroden Isolierrippen vorgesehen sind, die sich in einer zu den Leitern der j-Gruppe senkrechten Richtung und nahezu über den ganzen Träger erstrecken, während auf einer der Seitenkanten der Rippen die einseitig leitenden Elemente durch Aufspritzen angebracht sind, und zwar lediglich

an der Stelle der Elektroden, auf welchen Rippen die Leiter der x-Gruppe befestigt sind, wobei das Ganze mit einem Füllstoff ausgefüllt ist, z. B. Polystyrol, mit einer niedrigen dielektrischen Konstante, auf welchem Füllstoff, gerade oberhalb der und parallel zu den in Flucht miteinander liegenden Elektroden, sich die Leiter der α-Gruppe befinden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen