DE1271193B - Informationsschieberegister - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

GlIc

Deutsche Kl.: 21 al-37/64

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

P 12 71 193.2-53
17. Januar 1964
27. Juni 1968

Die Erfindung bezieht sich auf ein Informationsschieberegister mit einem kontinuierlichen Streifen eines dünnen magnetischen Filmes mit zwei stabilen Zuständen, in denen der Magnetisierungsvektor in bezug auf entgegengesetzte Richtungen etwa längs des Streifens ausgerichtet ist, wobei der ganze Film einen der Zustände einnimmt und eine Vielzahl von parallelen Schiebeleitern quer zum Filmstreifen liegen und aufeinanderfolgend längs des Streifens angeordnet sind, in welchem ein Informationsausdruck in das Register eingesetzt wird, indem ein Eingangsleiter in der Weise erregt wird, daß ein Bereich des Filmes in den entgegengesetzten magnetischen Zustand geschaltet wird, und in welchem der Informationsausdruck längs des Registers dadurch verschoben wird, daß die Schiebeleiter in zyklischer Folge mit Stromimpulsen gleicher Amplitude und abwechselnd entgegengesetzter Polarität erregt werden, damit Magnetfelder entstehen, die die Tendenz haben, den Film in der Nähe der führenden Kante des geschalteten Bereiches in den entgegengesetzten Zustand zu schalten und ihn in der Nähe der ablaufenden Kante des geschalteten Bereiches rückzusetzen.

Es ist bereits ein Schieberegister bekannt, das aus einem kontinuierlichen Stück einer dünnen, anisotropen magnetischen Schicht besteht, die zu Anfang einen bestimmten magnetischen Zustand einnimmt; ein Informationsausdruck wird durch eine kleine Fläche einer Schicht umgekehrten magnetischen Zustandes dargestellt.

Die Information wird längs der magnetischen Schicht mit Hilfe von magnetischen Feldern verschoben, die durch das Aufgeben von Schiebesteuerstromimpulsen auf zwei Reihen von Schiebeleitern erzeugt werden. Die Leiter einer jeden Reihe sind in Serie abwechselnd in entgegengesetztem Sinn verbunden, so daß bei Erregung einer Reihe von Stromleitern durch einen Schiebestromimpuls das Magnetfeld, das von einem der Leiter erzeugt wird, den entgegengesetzten Sinn wie das Feld einnimmt, das von benachbarten Stromleitern der Reihe erzeugt wird. Die beiden Reihen von Stromleitern werden abwechselnd erregt, und jede Reihe von Stromleitern wird durch Stromimpulse erregt, die abwechselnd entgegengesetzte Polarität einnehmen. Nachdem ein Informationsausdruck durch Umkehrung des Magnetisierungszustandes einer Fläche der Schicht eingeführt worden ist, wird ein Schiebestromimpuls einer Reihe von Stromleitern aufgegeben, so daß ein erster Stromleiter, der gegenüber der umgekehrten Fläche leicht verschoben ist, einen Stromdurchfluß aufweist, der ein Magnetfeld erzeugt, das eine Um-Informationsschieberegister

Anmelder:

International Computers

and Tabulators Limited, London

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Begrich

und Dipl.-Ing. A. Wasmeier, Patentanwälte,
8400 Regensburg 3, Lessingstr. 10

Als Erfinder benannt:
Andrew Charles Tickle,
Bareleigh Cottage,
Stevenage, Hertfordshire (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 6. Februar 1963 (4817)

kehr des magnetischen Zustandes in der Schicht bewirkt, und ein benachbarter Stromleiter der gleichen Reihe, der in entgegengesetzter Richtung von der umgekehrten Fläche einen Stromfluß aufweist, der ein Magnetfeld erzeugt, das die Schicht in den ursprünglichen magnetischen Zustand zurückzusetzen versucht. Dieser Stromimpuls bewirkt damit, daß die umgekehrte Fläche in eine Stellung unterhalb des ersten Stromleiters verschoben wird. Der Rücksetztreibimpuls wird der anderen Reihe von Stromleitern aufgegeben, damit eine weitere Verschiebung der Fläche in der gleichen Weise erfolgen kann, wodurch die Fläche eine Stellung unter einem Stromleiter der zweiten Reihe von Leitern einnimmt.

Die erste Reihe von Stromleitern wird dann mit einem Impuls umgekehrter Polarität erregt, wodurch eine weitere Verschiebung der Fläche in eine Stellung erfolgt, die unterhalb des nächsten Stromleiters der ersten Reihe liegt. Die zweite Reihe von Stromleitern wird dann mit einem Impuls umgekehrter Polarität erregt, wodurch eine weitere Verschiebung der Fläche in eine Stellung unterhalb des nächsten Stromleiters der zweiten Reihe eintritt.

Die Felder, die von den Schiebesteuerströmen erzeugt werden, brauchen nicht selbst eine solche Größe zu besitzen, daß sie neue Flächen umgekehrter Magnetisierung erzeugen; sie müssen lediglich so

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groß sein, daß sie eine Verschiebung der Gebietswandungen bewirken, die die vertauschte Fläche begrenzen, damit die Fläche entlang der magnetischen Schicht wandern kann. Da die gleichen Schiebestromimpulse sowohl das Feld an der führenden Kante der Fläche als auch das Feld an der ablaufenden Kante der Fläche erzeugen, weisen diese Felder gleiche Größe auf. Man hat festgestellt, daß eine der Schwierigkeiten beim Betrieb eines Schieberegisters

F i g. 2 eine Schnittansicht längs der Linie 2-2 nach Fig. 1, woraus sowohl Reihen von Schiebesteuerleitern als auch die Vorrichtung für das magnetische Vorspannfeld zu ersehen sind, und

F i g. 3 ein Schema von Kurvenformen von Strömen, die in das Schieberegister eingeführt werden.

Das Schieberegister besteht aus einer Unterlage 1, die einen kontinuierlichen Streifen einer dünnen, anisotropen, magnetischen Schicht 2 trägt. Die magne-

dieser Art darin besteht, daß die verschobene Fläche io tische Schicht weist eine bevorzugte Magnetisierungsversucht, isolierte Bereiche der nicht rückgesetzten richtung auf, wobei der Magnetisierungsvektor nach Schicht in ihrem Nachstrom zu verlassen. Es gibt der Länge des Streifens ausgerichtet ist, und zu Anmehrere Möglichkeiten, in denen diese remanenten fang nimmt der gesamte Streifen einen bestimmten Bereiche auftreten. Beispielsweise können Unregel- magnetischen Zustand ein. Ein erster stromleitender mäßigkeiten in der Schicht selbst, wie z. B. Kratzer, 15 Streifen 3 wird in unmittelbarer Nähe der Schicht ankleine Löcher oder auch örtliche Unregelmäßigkei- geordnet und folgt einem zickzackförmigen Verlauf ten in der Verteilung der leichten Achse örtliche Um- nach vorn und nach hinten über den Streifen. Die kehrungen des Zustandes bewirken, die Kerne aus- Teile des stromleitenden Streifens 3, die die Schicht bilden, deren Wandungen verschoben werden kön-< schneiden, bilden eine Reihe von Schiebesteuernen, und die in ihrer Größe mit dem fortgesetzten 20 leitern 4, die parallel versetzt sind und senkrecht zu Anlegen von Schiebefeldern wachsen. Die Begren- der bevorzugten Magnetisierungsrichtung liegen. Ein zungswandungen der verschobenen Fläche sind im zweiter ähnlicher stromleitender Streifen 5 ist über Umriß unregelmäßig, und örtliche Unregelmäßigkei- den ersten stromleitenden Streifen 3 gelegt, er bildet ten in dem Schema der Schiebeleiter, die z. B. durch eine zweite Reihe von Schiebesteuerleitern6 (Fig. 2). ungleichmäßigen Abstand zwischen benachbarten 35 Der Streifen 5 ist relativ zum Streifen 3 in Längs-Stromleitern oder zwischen der Schicht und dem Lei- richtung der magnetischen Schicht verschoben, so

daß die Schiebesteuerleiter 6 über den Abständen zwischen den Leitern 4 liegen, wie die F i g. 2 zeigt. Ein Eingabeschreibleiter 7 ist über den ersten Lei-30 ter 4 gelegt und verläuft quer über die magnetische Schicht. Ein Ausgangsleseleiter 8 erstreckt sich quer über die magnetische Schicht an einer Stelle, die in Längsrichtung der magnetischen Schicht gegenüber dem Schreibleiter 7 versetzt ist. Der Leseleiter ist

mationsausdrücke entsprechen. Damit enthält das 35 vorzugsweise zwischen der magnetischen Schicht 2 Register nunmehr Nebeneingänge, die durch die und dem ersten stromleitenden Streifen 3 angeordnet. Steuerfelder verschoben und unter Umständen ab- Die stromleitenden Streifen 3,5, der Schreib- und gelesen werden. der Leseleiter 7,8 und die magnetische Schicht 2

Aufgabe der Erfindung ist es, die Verschiebung sind voneinander durch Schichten aus isolierendem der Bildung unerwünschter Bereiche eines um- 40 Material (nicht dargestellt) isoliert,
gekehrten Magnetisierungszustandes auf Grund einer Ein Schiebestromgenerator 9 ist mit den stromunvollständigen Schaltung der ablaufenden Begren- leitenden Streifen 3 und 5 verbunden und erzeugt zung eines umgekehrten Bereiches zu verhindern. zwei ähnliche Stromkurvenformen, die durch B und C

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, in Fig.3 dargestellt sind. Der Stromverlauf besteht daß ein magnetisches Vorspannfeld an den Film in 45 in jedem Fall aus einer Reihe von gegeneinander vereiner Richtung längs des Streifens gelegt wird, das setzten Impulsen gleicher Größe und abwechselnd die gesamte Länge des Filmstreifens in dem anfäng- entgegengesetzter Polarität. Die Impulse der Kurvenlichen Magnetisierungszustand zu halten sucht. Das form nach der Linie C sind zeitlich so angeordnet, magnetische Vorspannfeld wird dabei vorzugsweise daß sie während der Intervalle zwischen dem Aufdurch Erregen eines Solenoids aus einer Gleichstrom- 5° treten von Impulsen der Kurvenform nach der quelle erzeugt. LinieB erscheinen. Der Strom mit dem Verlaufs

Durch Anlegen des magnetischen Vorspannfeldes wird dem stromleitenden Streifen 5 zugeführt und kann das resultierende Feld, das auf die ablaufende der Strom nach dem Verlaufe dem stromleitenden Begrenzung des umgekehrten Bereiches wirkt, bis auf Streifen 3. Die stromleitenden Streifen werden abeinen Wert vergrößert werden, der genügend hoch 55 wechselnd erregt, und jede Erregung eines der Streiist, damit keine unerwünschten Bereiche umgekehr- fen erhält eine entgegengesetzte Polarität zu der vorter Magnetisierung entstehen, während andererseits ausgehenden Erregung des Streifens,
das resultierende Feld, das auf die führende Begren- Ein kontinuierliches Vorspannfeld, das nach der

zung einwirkt, auf einem Wert gehalten wird, der zur bevorzugten Magnetisierungsrichtung der magneti-Verschiebung der Begrenzung ausreicht, jedoch zu 60 sehen Schicht 2 ausgerichtet ist und den gesamten klein ist, um ein unerwünschtes Schalten der isolier- Film 2 in seinem anfänglichen Magnetisierungsten Bereiche des Filmes zu verursachen. zustand zu halten versucht, wird mit Hilfe eines

Die Erfindung wird in einem Ausführungsbeispiel Gleichstromes aus einer Quelle 10 erzeugt, der durch in Verbindung mit der Zeichnung erläutert. Es zeigt ein Solenoid 11 hindurchgeht. Das Solenoid ist so F i g. 1 eine Aufsicht auf einen Teil des Schiebe- 6g angeordnet, daß es ein weitgehend gleichförmiges registers, bei der eine Reihe von Schiebesteuerleitern Magnetfeld über die gesamte Magnetschicht 2 er- und die Vorrichtung für das magnetische Vorspann- zeugt. Falls erwünscht, können zwei Helmholtzsche feld der Übersichtlichkeit wegen fortgelassen sind, Spulen verwendet werden, damit durch sie das gleich-

ter in den beiden Schichten bedingt sind, können bewirken, daß isolierte Spitzen der Wandungsausbildung hinter dem ablaufenden Ende der verschobenen Fläche gelassen werden.

Während nachfolgender Informationsschiebevorgänge können diese unerwünschten remanenten Bereiche in ihrer Größe wachsen, bis sie den umgekehrten Bereichen gleichen, die dem Eingang der Infor-

förmige magnetische Feld anstatt durch das Solenoid erzeugt wird.

Ein Informationsausdruck wird in das Schieberegister durch das Einführen eines Stromimpulses (Linie A nach F i g. 3) aus einer Eingabevorrichtung 12 über den Schreibleiter 7 eingeschrieben, wodurch ein magnetisches Feld erzeugt wird, das den magnetischen Zustand des Teiles der magnetischen Schicht 2, der unterhalb des Stromleiters 7 liegt, umkehrt. Die Stromimpulse im Schiebesteuerleiter 4 und 6 bewirken dann, daß der Bereich umgekehrter Magnetisierung in Längsrichtung der magnetischen Schicht 2 verschoben wird. Der erste Impuls, der dem stromleitenden Streifen5 (LinieB, Fig.3) zugeführt wird, ergibt einen Stromimpuls durch den Leiter 6, der etwas in Richtung der Informationsverschiebung gegenüber dem umgekehrten Bereich unter dem Leiter 7 (d. h. dem zweiten Leiter 6 von links nach F i g. 2) versetzt ist; der Stromimpuls erzeugt ein Magnetfeld, das dem Vorspannfeld entgegenwirkt und größer ist als das Vorspannfeld. Dieser Stromimpuls fließt auch durch den benachbarten vorausgehenden Stromleiter 6 (d. h. den ersten Stromleiter 6 links in F i g. 2); da dieser Stromleiter im umgekehrten Sinn angeschlossen ist, unterstützt das durch den Stromimpuls erzeugte Magnetfeld das Vorspannfeld und versucht die magnetische Schicht in ihren anfänglichen magnetischen Zustand zurückzusetzen. Damit unterliegt die magnetische Schicht 2 in der Nähe der führenden Kante des umgekehrten Bereiches einem resultierenden magnetischen Feld, das gleich der Differenz zwischen dem Vorspannfeld und dem zugeführten Schiebesteuerfeld ist und das den Zustand der Schicht umzukehren versucht; die Schicht in der Nähe der ablaufenden Kante des umgekehrten Bereiches unterliegt einem resultierenden Feld, das gleich der Summe des Vorspannfeldes und des zugeführten Schiebesteuerfeldes ist und die Schicht in ihren magnetischen Anfangszustand zurückzusetzen versucht. Dieser Stromimpuls im Streifen 5 bewirkt deshalb, daß der umgekehrte Bereich der Magnetisierung sich von der Anfangsstellung unter dem Leiter 7 in eine Stellung unterhalb des zweiten Stromleiters 6 verschiebt. Der Generator 9 führt dann einen Stromimpuls dem stromleitenden Streifen 3 zu, so daß der Stromimpuls im ersten Leiter 4 ein Rücksetzfeld an der ablaufenden Kante des umgekehrten Bereiches erzeugt und der zweite Leiter 4 ein Feld aufbaut, das den Zustand der Schicht an der führenden Kante des umgekehrten Bereiches so vertauscht. Dies ergibt eine Verschiebung des umgekehrten Bereiches der Magnetisierung in eine Stellung, die unterhalb des zweiten Stromleiters 4 liegt.

Der rückgesetzte Generator 9 führt einen Stromimpuls entgegengesetzter Polarität in den stromleitenden Streifen 5 ein. Da die Stromleiter 6 abwechselnd in entgegengesetztem Sinn verbunden sind, erzeugt dieser Stromimpuls entgegengesetzter Polarität ein magnetisches Feld, das die Schicht unterhalb des zweiten Stromleiters 6 rückzusetzen versucht, sowie ein magnetisches Feld, das den Zustand der Schicht aus dem Anfangszustand unterhalb des dritten Stromleiters 6 umzukehren versucht. Dies ergibt eine Verschiebung des Bereiches umgekehrter Magnetisierung in eine Stellung unterhalb des dritten Leiters 6. In ähnlicher Weise ergibt der Rücksetzimpuls entgegengesetzter Polarität, der dem stromleitenden Streifen 3 aufgegeben wird, eine Verschiebung des Bereiches in eine Stellung unterhalb des dritten Stromleiters 4.

Die Ausbildung von Nebenbereichen umgekehrter Magnetisierung ergibt sich durch das vergrößerte Feld an der ablaufenden Kante, das auf Grund der Addition des Vorspannfeldes mit dem Schiebesteuerfeld auftritt. An der führenden Kante wirkt das Vorspannfeld dem Schiebesteuerfeld entgegen. Damit das Feld an der führenden Kante ausreichend groß ist, um eine Verschiebung zu bewirken, wird das Schiebesteuerfeld vergrößert, was ein zusätzliches Anwachsen der Größe des Feldes an der ablaufenden Kante ergibt. Auf diese Weise kann das Feld an der ablaufenden Kante beispielsweise dreimal so groß gemacht werden wie das Feld an der führenden Kante und ist infolgedessen ausreichend groß, um zu gewährleisten, daß die Schicht hinter der ablaufenden Kante des verschobenen Bereiches umgekehrter Magnetisierung in den anfänglichen Zustand geschaltet wird. Die obere Grenze für die Größe des Vorspannfeldes muß jedoch unterhalb des Punktes liegen, an dem das Vorspannfeld selbst "den gesamten Schichtbereich rücksetzt.

Die Erhöhung des Treiberstromes, auf die oben Bezug genommen ist, wird hauptsächlich durch die Forderung begrenzt, daß das resultierende Feld an der führenden Kante, die auf den gekoppelten Bereich der Schicht einwirkt, ausreicht, um nur den den Informationsausdruck darstellenden Bereich zu verschieben, ohne daß es selbst so groß ist, daß ein ausgedehnterer Bereich erzeugt wird. Der zweite Faktor, der die Erhöhung des Treiberstromes begrenzt, bezieht sich auf das Vorhandensein eines magnetischen Feldgradienten, der dadurch bewirkt wird, daß ein Treiberstrom Streifenleitern aufgegeben wird. Das bedeutet, daß dann, wenn ein solcher Leiter in einem geringen Abstand von der Schicht versetzt ist, wie dies beispielsweise der Fall ist, wenn z. B. ein Isolierbelag zwischen Stromleiter und Schicht eingesetzt ist, die Feldintensität, die mit der Schicht gekoppelt ist, nicht über die gesamte Breite des Stromleiters gleichförmig ist, sondern längs der zentrischen Achse des Stromleiters größer ist und gegen die äußeren Kanten zu abfällt. Diese Stromverteilung entspricht somit der, die durch einen schmaleren Leiter erzeugt wird, und der Feldgradient ist größer, wenn der Treiberstrom oder der Raum zwischen der Schicht und dem Stromleiter vergrößert wird. Die praktische untere Grenze des Treiberstromes, die zweckmäßigerweise verwendet wird, wird dann erreicht, wenn die Gebietsgrenze der führenden Kante auf Grund der bevorzugten Verschiebung der isolierten Spitzen der unregelmäßig geformten Begrenzungswandung der führenden Kante aufhört, wie oben angegeben ist.

Bei der Einstellung des Wertes der Schiebefelder wird das Feld an der führenden Kante so eingestellt, daß es bei seinem Maximum etwas unterhalb des Wertes liegt, bei dem den Informationsausdruck darstellende Nebenflächen erzeugt würden. Das Feld an der ablaufenden Kante weist natürlich einen wesentlich höheren Wert auf, aber dort ist keine obere Grenze für das Feld durch die Ausführung der Vorrichtung gesetzt.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Informationsschieberegister mit einem kontinuierlichen Streifen eines dünnen magnetischen Filmes mit zwei stabilen Zuständen, in denen der

Magnetisierungsvektor in bezug auf entgegengesetzte Richtungen etwa längs des Streifens ausgerichtet ist, wobei der ganze Film einen der Zustände einnimmt und eine Vielzahl von parallelen Schiebeleitem quer zum Filmstreifen liegen und aufeinanderfolgend längs des Streifens angeordnet sind, in welchem ein Informationsausdruck in das Register eingesetzt wird, indem ein Eingangsleiter in der Weise erregt wird, daß ein Bereich des Filmes in den entgegengesetzten magnetischen Zustand geschaltet wird, und in welchem der Informationsausdruck längs des Registers dadurch verschoben wird, daß die Schiebeleiter in zyklischer Folge mit Stromimpulsen gleicher Amplitude und abwechselnd entgegengesetzter Polarität erregt werden, damit Magnetfelder entstehen, die die Tendenz haben, den Film in der

10

Nähe der führenden Kante des geschalteten Bereiches in den entgegengesetzten Zustand zu schalten und ihn in der Nähe der ablaufenden Kante des geschalteten Bereiches rückzusetzen, dadurch gekennzeichnet, daß ein magnetisches Vorspannfeld an den Film in einer Richtung längs des Streifens gelegt wird, das die gesamte Länge des Filmstreifens in dem anfänglichen Magnetisierungszustand zu halten sucht.

2. Informationsschieberegister nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Vorspannfeld durch Erregen eines Solenoids (11) aus einer Gleichstromquelle (10) erzeugt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1139 304.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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