DE1762806A1 - Vorrichtung zum Umsetzen von Informationen in raeumliche Abbildungen - Google Patents

Description

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DR. ING. ERNST MAIER

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A 30468 22. August 1968

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Herr ZAID DIAZ, Highland Park, Rio Riedras, Puerto Rico

Vorrichtung zum Umsetzen von Informationen in räumliche

Abbildungen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umsetzen eines optischen Bildes oder durch Abtasten eines Bildes erhaltener elektrischer Signale oder auch irgendwelcher anderer Informationen in eine dazu konforme elektromechanische oder fühlbare Abbildung. Die Erfindung ist in vielen Gebieten anwendbar, etwa beim Drucken, beim Be- -arbeiten von Metallen, allgemein bei der Reproduktion von Abbildungen und dergl., sie wird jedoch anhand einer besonderen Ausführungsform beschrieben, die es einer blinden Person ermöglicht, mit Hilfe eines fühlbaren Bildes bzw.

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Sporkau« Scfiramb.rg Sankhau· M^d, Flnck * Co, MinA.n, Nr. 2i 4i4 Bankhai» H. Aufhou»«, MOndiMi. Nr. Si 497 PoMdMdIi Mündi.n 1S3 8 41

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einer fühlbaren Abbildung auf der Haut, vorzugsweise am Rücken oder an einem anderen großen Hautbereich, wahrzunehmen, was sich vor der Person gerade befindet.

Gemäß der Erfindung trägt die blinde Person, beispielsweise an der Stirn oder in der Hand, eine Fernsehröhre, etwa ein Vidicon, die nach vorne gerichtet ist und fortlaufend bewegte Abbildungen des üblichen Sehfeldes vor der Fernsehröhre aufnimmt.

Erfindungsgemäß ist dafür Sorge getragen, daß jedes der aufgenommenen Bilder abgetastet und in eine fühlbare Abbildung oder Umrißlinie des Sehfeldes umgesetzt wird. Die Abtastung kann in der üblichen Weise gemäß einem orthogonalen Achsensystem durchgeführt werden, wobei bei Koninzidenz beispielsweise dem Rücken des Benutzers der Eindruck eines Bildpunktes vermittelt wird.

Am Rücken des Benutzers ist ein elektromechanischer Druckpfad mit beispielsweise 10 000 beweglichen, stabförmigen Elementen angebracht, wobei die einzelnen Stabelemente in Abhängigkeit von der Abtastung betätigt

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werden. Beispielsweise wird zur Anzeige dunkler Flächen ein hoher Druck verwendet, wobei dann die Stifte oder Stäbe des fraglichen Bereiches fest gegen den Rücken gepreßt werden, wohingegen dann leichter Druck zur Anzeige heller Flächen dient, bzw. umgekehrt. Bewegte Objekte erzeugen selbstverständlich ein sich quer über den Rücken des Benutzers bewegendes "Druckbild". Nimmt beispielsweise die Fernseh-Aufnahmeröhre einen Kund auf, der den Weg des Benutzers kreuzt, dann wird ein Druckbild in Form eines Hundes übermittelt, das sich über den Rücken des Benutzers bewegt.

Die Wirkungsweise der Erfindung kann man sich leicht dadurch vergegenwärtigen, daß man auf den Rücken einer anderen Person, etwa mit einer Fingerspitze die Zahl "4" zeichnet. Dieser Person muß dann nicht erläutert werden, was auf ihren Rücken gezeichnet worden ist, sie wird vielmehr sofort erkennen, daß es sich um die Ziffer "4" gehandelt hat. Dies gilt sowohl für Personen mit normaler Sehfähigkeit als auch für erblindete Personen sowie von Geburt blinde Personen, die niemals eine Sehkraft besessen haben.

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Durch die Verwendung der Pilhltechnik ermöglicht es somit die Erfindung, ein optisches Bild in eine räumliche Abbildung umzusetzen.

Anstelle der fühlbaren Reproduktion am Rücken einer Person kann der übertragungsweg auch eine Druckeinrichtung für einen Punktraster aufweisen, beispielsweise für die Seiten einer Zeitung oder dergl. Dabei können für die direkte Übertragung die stabförmigen Elemente mit einer Druckfarbe versehen oder aber auch kleine elektrische Ströme verwendet werden, deren relative Größe Jeweils abhängig ist von der durch die stabförmigen Elemente gegebenen Abbildung, wobei auch die letztere Methode für die Schaffung einer Abbildung auf der menschlichen Haut geeignet ist, wenn auch bis heute die mit Drücken arbeitende Methode die besten Ergebnisse gezeitigt hat.

Durch Erhöhen der Kraft oder durch nachträgliche Verstärkung der Bewegung der stabförmigen Elemente kann auch Metall gemäß einer optischen Abbildung oder anderer Steuersignale, beispielsweise gemäß der Ausgänge einer datenverarbeitenden Maschine, bearbeitet werden.

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Die Umsetzung der Informationen in elektromechanische oder andere brauchbare Arten von Abbildungen erfolgt üblicherweise unter Verwendung des Elektronen-. Strahls einer oder mehrerer Kathodenstrahlröhren. Beispielsweise kann das optische Bild abgetastet oder die Information zur Modulierung des Strahles einer oder mehrerer Kathodenstrahlröhren herangezogen werden, derart, daß die vom Elektronenstrahl gebildete Abbildung Punkt für Punkt abgetastet wird und dann die erzielten Impulse koordinatenmäßig in die Ausgangsvorrichtung eingegeben werden. Es hat sich gezeigt, daß Kathodenstrahlröhren mit einer einzigen Abtastzeile genügen, vorausgesetzt, daß zwei Röhren verwendet werden, eine für die X-Abtastung und eine für die Y-Abtastung, wobei die Aufnahmeelemente aus einer Anzahl von empfindlichen Platten, Foto-Dioden, Foto-Widerständen, Foto-Transistoren oder anderen Transduktoren bestehen. Bei Verwendung eines Koinzidenz-Systems können zwei SoIenoide zusammen verwendet werden, um jedes der Stabelemente -zu betätigen. Bei einer Anordnung von beispielsweise 10 000 stabförmigen Elementen, etwa einer Matrix von 100 mal 100 Elementen, wird jede Zeile durch einen einzigen Detektor dargestellt, von wo aus dann 100 Magnetspulen für

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die X-Abtastung angeregt werden. Gleichzeitig werden durch die Abtastung der Y-Achse 100 Magnetspulen erregt, wobei jedoch nur ein einziger Koinzidenz-Punkt auftritt, an welchem beide Magnetspulen eines einzigen Stabelementes angeregt warden und die elektrische Information in eine mechanische Information oder irgendeine andere Information (beispielsweise ein elektrisches Potential, einen Temperaturpunkt und dergl.) umsetzen. Auf diese Weise wird die gesamte Information bzw. das gesamte Bild abgetastet und in Ausgangsinformationen oder mechanische Raumbilder umgesetzt.

Die Erfindung schafft somit eine neue und vorteilhafte Vorrichtung, die ein optisches Bild oder im weiteren Sinne eine durch Kathodenstrahlen projezierbare Information in eine mechanische aus Drücken aufgebaute Darstellung entsprechenden Informationsinhaltes umsetzt.

Das Ziel der Erfindung bestand darin, eine Vorrichtung zu schaffen, die es einer Person ermöglicht, eine Abbildung aufzunehmen, ohne sich dabei der SehfShigkeit bedienen zu müssen. Es soll also einer kein Sehvermögen

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aufweisenden Person ermöglicht werden, sich bewegende oder stationäre Formen und Gegenstände mit Hilfe des Tastsinns bzw. des peripheranen Nervensystems wahrzunehmen .

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung, welche die Umsetzung eines als Bild einer Kathodenstrahlröhre reproduzierbaren Signals in ein Druckbild (aus einer Vielzahl von Einzeldrücken bestehendes Bild) ermöglicht, das mit hoher Geschwindigkeit auf irgendein Medium aufgedruckt werden kann, und zwar ohne Verwendung der bisher üblichen fotografischen Emulsionen und anderer besonderer Übertragungsmittel für die Übertragung des Bildes von der Kathodenstrahlröhre, wobei diese bekannten Methoden nur ein Drucken mit vergleichsweise langsamer Geschwindigkeit ermöglichen und wobei die Zeit und die Verfahrensstufen zur Entwicklung oder zur Erzielung der gedruckten Bilder mit der Erfindung eingespart wird.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer Vorrichtung, die Signale und Informationen

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von Fernsehkameras, elektronischen Rechenmaschinen, Fernsehübertragern, Radarsystemen und ähnlichen Signalgebern mit Darstellung des Ausgangs In Kathodenstrahlröhren in ein Druckbild umsetzt, das zumindest den wesentlichen Teil der Information beinhaltet.

Weiterhin ist Ziel der Erfindung die Schaffung einer Vorrichtung, die es einer blinden Person ermöglicht. Bilder oder Formen zu fühlen, die als Lichtstrahlen erscheinen, ohne daß dabei irgendwelche Vorrichtungen erforderlich wären, die auf irgendeiner Art von übertragung oder Ausstrahlung basieren, etwa der Ausstrahlung elektromagnetischer Wellen oder Schallwellen.

Ein weiteres Ziel ist es, einer blinden Person die Möglichkeit zu geben, die Bewegung irgendeines Objekts wahrzunehmen, das in Form von Licht oder irgendeiner anderen Art elektromagnetischer Wellen darstellbar 1st.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung, welche es einer blinden Person ermöglieht, irgendwelche Objekte mit Hilfe des peripheranen

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Nervensystems wahrzunehmen, im Gegensatz zu bekannten Vorrichtungen, welche als Wahrnehmungsmedium das Gehirn, die Gehirnnerven oder lichtempfindliche Nerven erfordern.

Weiterhin soll bei der Erfindung die Übertragung dieser Bilder auf die blinde Person ohne chirurgische Behandlung erfolgen, im Gegensatz zu Methoden, bei denen kutane oder subkutane, äußere oder innere chirurgische Behandlungen Voraussetzung sind.

Weiterhin ist Ziel der Erfindung die Schaffung einer Vorrichtung, die es einer blinden Person ermöglicht, Formen und Umriße wahrzunehmen, im Gegensatz zu Vorrichtungen, welche in einem bestimmten Augenblick lediglich Punkte von Umrißlinien wahrnehmbar machen.

Ferner ist Ziel der Erfindung zum ersten Mal eine in der Praxis verwendbare Vorrichtung zu schaffen, die es "einer blinden Person ermöglicht, bewegte Umrisse und Formen wahrzunehmen.

Weiterhin ist Ziel der Erfindung die Schaffung einer Vorrichtung, die ein in einer Kathodenstrahlröhre

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projezierbares Bild in ein Druckbild umsetzt, 4aa dazu dienen kann Metallplatten, Kunststoffe oder andere Materialien zu formen bzw. umzuformen.

Schließlich ist Ziel der Erfindung die Schaffung einer Vorrichtung, die ein in einer Kathodenstrahlröhre projezierbares Bild in ein Druckbild umsetzt, das einen wesentlichen Teil der durch das Kathodenstrahl-Bild dargestellten Information enthält und in mannigfaltiger Weise Anwendung finden kann«

Gemäß dieser Aufgabenstellung weist die Erfindung irgendeinen geeigneten Informationen erzeugenden oder umsetzenden Mechanismus oder aber eine Informationen sammelnde oder übertragende Vorrichtung auf, von welchem bzw. welcher ein elektrisches Signal auf einen Kathodenstrahl-Stev^erkreis gegeben werden kann. Weiterhin weist die Erfindung einen Steuerkreis für eine Kathodenstrahlröhre, eine elektronische Kathodenstrahlröhre mit einer Elektronenquelle und einer Reihe geeignet angeordneter Empfängerplatten an der Vorderseite der Röhre auf, sowie elektrische Verbindungen von jeder der Empfängerplatten

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zu einer Vielzahl durch diese Platten anregbarer Slektromagneten, wobei dieses Elektromagneten derart angeordnet s ind, daß dann, wenn der Kathodenstrahl auf einen bestimmten Punkt der Vorderseite der Röhre auftrifft, ein ganz bestimmter Elektromagnet oder ein geeignet gestaltetes Werkstück oder ein damit verbundenes oder benachbartes Teil bewegt wird, um so eine mechanische Verschiebung, einen Druck oder eine Schwingungsbewegung an einem Punkt hervorzurufen, der dem Punkt an der Vorderseite der Kathodenstrahlröhre entspricht, an welchem der Kathodenstrahl auftrifft.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist einfach und leicht herzustellen, selbst bei Vergleich mit üblichen Hör- oder Radargeräten, die kein Bild erzeugen. Die Verwirklichung der Erfindung basiert darauf, daß genügend Punkte einer gleichzeitigen Information in genügend großer Anzahl übertragen werden, derart, daß sie ein Bild bilden. Als Vergleichsbeispiel aus einem anderen Bereich der Technik kann eine Reihe oder Gruppe von Fotozellen herangezogen werden, die sich wesentlich von einer Pernseh-Aufnahmeröhre (Vidicon) unterscheidet, und zwar aufgrund der

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Art der übertragung einer Reihe von Bildern im Fall der Fernsehröhre im Gegensatz zu der übertragung von zueinander in keiner Beziehung stehenden Punkt-Lichtquellen im Fall der Fotozellen.

α In ähnlicher Weise wird bei der Erfindung der

kontinuierliche Effekt der Bildreihen und die große Anzahl an übertragenen, brauchbaren Informationen auf Kosten des Fehlens einer Kontinuität der einzelnen Punktsignale erreicht, wodurch eine bessere Ausnutzbarkelt der Übertragungskreise und Übertragungskanäle durch die diskontinuierliche übertragung jedes einzelnen Punktes eines Bildes mittels einer Abtasttechnik erreicht wird, ähnlich derjenigen, wie sie bei der Fernsehabtastung verwendet wird. So würde beispielsweise bei einem aus 1

^ mal 1 000 Punkten bestehenden Bild ein Mechanismus mit 1 zu 1 - Verbindung und Fotozellen oder anderen einzeten Fühlelementen zumindest eine Million Verbindungskreise erfordern, wohingegen bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nur zweitausend Kreise erforderlich sind, um einen Teil der Information zu übertragen, der für den zu verwendenden Zweck ununterscheldbar 1st von der üblichen In-

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-Informationsübertragung über eine Million Verbindungselemente. Unter der Annahme, daß Verbindungselemente für eine durchschnittliche Übertragung einer Information für einen Punkt erforderlich sind, so wird das Verhältnis der Größe des Übertragungskreises bzw. der Kanalkapazität zwischen der Einpunkt-Direktübertragung und der erfindungsgemäßen Methode durch das Verhältnis von cn /cn sein bzw. n:l für eine η-Punktübertragung. Die Kosten, das Gewicht, die Größe und der Aufwand würden in einem ähnlichen Verhältnis ansteigen und damit die Wirtschaftlichkeit absinken. Die Erfindung erbringt somit einen wesentlich höheren Nutzeffekt bei der Umsetzung von auf elektrischer Energie bas ierender Informationen in Informationen, die auf mechaniseher Energie beruhen. Damit wird es möglich, jegliche Art von Bildern oder große Informationskomplexe in gedruckte, zeilenartige Formen oder fühlbare Daten umzusetzen, und zwar mit sehr geringen Kosten, mit großer Wirtschaftlichkeit und mit hoher Geschwindigkeit. Damit wird also eine Umsetzung eines höheren Grades einer InformationskapazLtät geschaffen, und zwar bezüglich des Aufwandes, der Kosten und anderer weiter unten erläuterter Faktoren.

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Die Geschwindigkeit, mit welcher verschiedene fortlaufende Gebilde oder statische Bilder auf diese Weise umgesetzt werden können, wird nur durch die Ansprechzeit der Elektromagneten begrenzt. Andere Begrenzungen bezüglich der Menge der abgebbaren Informationen und der Abgebgeschwindigkeit werden durch die Eingangseinrichtungen und deren Schaltkreise vorgegeben sowie durch Hilfskreise, etwa Verstärker- und Plskriminatorkreise, die dem Grundaufbau zugefügt werden.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen. Auf der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung des elektrischen Basiskreises, teilweise im Blockschaltbild, zur Umsetzung eines optischen Bildes in elektrische Signale,

Fig. 2 in perspektivischer Ansicht, wobei Teile weggebrochen sind, die einem Teil der Matrix zugeordneten Doppelmagnetspulen zur Betätigung der stabförmigen Elemente,

Fig. 3 in perspektivischer Ansicht, wobei einige Teile weggebrochen sind, eine bevorzugte Ausführungsform der den stabförmigen Elementen und den Elektromagneten zugeordneten und diese betätigenden Anordnung,

Fig. 4 teilweise im Schnitt eine perspektivische Ansicht einer Anordnung zur Bildung der Matrix,

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Pig. 5 eine perspektivische Ansicht eines jeder Magnetspule zugeordneten Elementes,

Fig. 6 eine Anordnung für eine nicht-ortogonale Matrix,

Fig. 7 skizzenhaft die elektrischen Komponenten und einen elektrischen Schaltkreis für zwei Kathodenstrahlröhren mit einzelnen Abtastplatten zum Umsetzen bildhafter Informationen in Informationen, welche einem X-Y-Koordinatensystem zugeordnet sind,

Fig. 8 ein elektrisches Schaltbild zur Erläuterung der Anordnung der elektromagnetischen Spulen, die in jeder Zeile angelegt werden, und zwar längs ihrer Verbindungen mit plattenartigen Umsetzern für die Kathodenstrahl-Abtastung,

Fig. 9 ein elektrisches Druckschaltbild, welches eine Abwandlungsform der Anordnung von Fig. 8 zeigt, wobei zwar ebenfalls Platten für die Abtastung verwendet werden, die Platten aber zum Zweck einer besseren Signalunterscheidung durch Hilfspotentiale voneinander getrennt sind,

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht des Benutzers und der gesamten Anordnung der Erfindung welche den Zweck hat, dem Benutzer Wahrnehmungen des Geschehens vor ihm mitzuteilen,

Fig. 11 perspektivisch eine mögliche Anwendung der Erfindung in der Drucktechnik,

Fig. 12 perspektivisch die Anwendung der Erfindung in der Metallverformung,

Fig. 15 perspektivisch eine Abwandlungsform der stabförmigen Elemente,

Fig. 14 in Seitenansicht, teilweise geschnitten, eine Anordnung zum Umsetzen eines punktförmigen Ausgangs in einen fortlaufenden Oberflächenausgang,

Fig. 15 perspektivisch eine schematische Anordnung einer Druckvorrichtung für Färbreproduktionen,

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Fig. 16 eine grafische Darstellung typischer

elektrischer Signale, wie sie bei Verwendung der Erfindung für die Übertragung von Farbbildern auftreten,

Fig. 17 perspektivisch eine Anordnung zur Unterbringung einer Vielzahl stabartiger Elemente und ihrer zugehörigen Magnetspulen für eine verbesserte Art der Anwendung der Erfindung in der Drucktechnik,

Fig. 18 einen Querschnitt durch zwei getrennte Ausführungsformen stabförmiger Elemente mit Betätigungsspulen,

Fig. 19 im Schnitt eine Abwandlungsform einer elektromagentischen, die stabförmigen Elemente betätigenden Anordnung,

Fig. 20 ein elektrisches Schaltbild zur Erläuterung einer automatischen Rückführung im Fall einer magnetischen Rückführung, und

Fig. 21 teilweise im Schnitt eine Spulenanordnung, bei welcher keine Federn oder keine magnetischen Rückholmittel erforderlich sind.

Fig. 1 zeigt schematisch die wesentlichen Teile einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Diese Ausführungsform beinhaltet eine Fernsehkamera 1, welche ein Übliches Videosignal einer Reihe üblicher Steuerkreise 2 einer Kathodenstrahlröhre zuleitet. Diese Kreise 2 wiederum steuern eine übliche Kathodenstrahlquelle >. Der Elektronenstrahl wird einem derartigen Weg folgen, daß er schließlich auf der Vorderfläche der Röhre auftrifft. Die Vorderfläche der Röhre weist orthogonal gerichtete Elektroden 4 und 5 auf, die bei positiver Vorspannung die Ladung des Elektronenstrahls voneinander unabhängigen Sätzen von

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Elektromagneten 7 und 8 zuleiten.

In Fig. 2 ist in größerem Maßstab ein Teil einer möglichen Anordnung der Elektroden und der Elektromagneten dargestellt. Ein auf den Bereich 10 auftreffender Elektronenstrahl ruft einen elektrischen Strom hervor, der durch diejenigen Elektroden 11 und 12 fließt, auf welche er auftrifft. Der von den horizontalen Elektroden 12 ausgehende Strom fließt durch die Elektromagneten 14, welche mit den Klemmen der Elektroden verbunden sind. Dieser Strom ruft in allen Elektromagneten dieser Reihe eine bestimmte Polarität hervor. Dieselbe Wirkung tritt bezüglich der vertikalen Elektroden 11 und der zugehörigen Reihe von Elektromagneten 17 auf. Die Polaritäten der horizontalen Reihen von Elektromagneten und der vertikalen Reihen von Elektromagneten sind so gerichtet, daß sie sich bei Anregung abstoßen.

Bei dem Beispiel von Flg. 2 regen auf den Plächenbereich 10 auftreffende Elektronen über die Elektrode 12 die Elektromagneten Ik und über die Elektrode 11 die Elektromagneten 17 an, wodurch in den Elektromagneten der Reihen 17 und Ik entgegeiipjesetzte Polaritäten auftreten. Von all den gezeigten Elektromagneten werden sich jedoch nur die Elektromagneten Ik ^T und 17' abstoßen, da nur diese sowohl nahe genug beisammen sind als

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auch verschiedene Polaritäten aufweisen. Infolge Ihrer Richtung und ihrer relativen Lagen bleiben dagegen alle anderen Elektromagneten in ihrer ursprünglichen Stellung und in ihrem ursprünglichen Zustand und werden durch die durch die Magnetreihen 17 und 14 erzeugten elektromagnetischen Felder sich nicht gegenseitig wesentlich abstoßen, wenn überhaupt, dann werden sie aufeinander eine Anziehungswirkung ausüben.

Fig. 2 zeigt auch eine Methode zur Isolierung der horizontalen und vertikalen Elektroden durch Einsetzen geeigneten Isoliermaterials oder Abstandhalter 9 zwischen die horizontalen und vertikalen Elektroden.

Die Anordnung von Fig. 2 hat auch Gültigkeit für den Fall, daß die vertikalen und horizontalen Reihen von Elektromagneten so gerichtet sind, daß sie sich bei Anregung gegenseitig anziehen und nicht abstoßen. In diesem Fall wird die Bewegung der Elektromagneten in entgegengesetzter Richtung erfolgen, also in umgekehrter Richtung wie oben beschrieben, mit dem Unterschied, daß etwa die halbe Anziehungskraft der Elektromagneten 14 und 17 auch zwischen der Reihe von Elektromagneten l4 und den entsprechenden komplementären Elektromagneten und der Reihe von Elektromagneten 17 und deren entsprechenden Elektromagneten auftritt, wodurch die proportionale, wirksame Größe der mecha-

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nischen Signale im mechanischen Bewegungsausgang vermindert wird.

. 3 zeigt die mechanische Lage und mögliche Konstruktion der aus Elektromagneten bestehenden Matrix. Die Matrix ist durch ein geeignet gestaltetes Teil 18 aus Kunststoff oder dgl. gehaltert. Innerhalb dieses Teils sind die horizontalen und vertikalen Reihen von Elektromagneten 8 und 7 angeordnet. Die Elektromagneten 19 einer dieser Reihen sind so angebracht, daß sie eine bestimmte Bewegungsfreiheit haben und sind derart gerichtet, daß bei Anregung der entsprechenden Elektromagneten einer anders gerichteten Magnetreihe gleichzeitig mit ihrer "igenanregung eine Bewegung, Schwingung oder die Ausübung eines Druckes möglich ist. Fig. J5 zeigt außerdem eine der Möglichkeiten, wie die Reihen von Elektromagneten mechanisch gehaltert und elektrisch verbunden werden können, derart, daß eine möglichst einfache Konstruktion entsteht.

Wie gesagt, wird die Matrix durch eine geeignet gestaltete Platte 1δ aus Kunststoff gehaltert. Die Anordnung ist so ausgebildet, daß sie zusammengeschoben und für den Betrieb auseinander ge ζ ο ge η werden kann. Es sind Platten, beispielsweise 101, vorgesehen, welche eine Reihe von Wicklungen 7 tragen und

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Platten, beispielsweise I03, welche die andere Reihe von Wicklungen 8 tragen. Der Kern 8' für eine der Wicklungen 8 ist im Rahmen I03 starr gelagert und kann sich nicht bewegen. Der Kern 7¹ in einer der Wicklungen 7 dagegen ist beweglich. Wenn nur die Wicklung 7 angeregt wird, so wird er auf sich selbst eine Anziehungskraft in Richtung zum Kern 8^f ausüben, so daß außerhalb der Matrix keine Bewegung nach unten festgestellt werden kann. Wenn jedoch beide Wicklungen 7 und 8 gleichzeitig angeregt werden, dann ergeben sich gleiche Pole an benachbarten Enden, so daß der Kern 7^! aus der Matrix herausgedrückt wird und so eine fühlbare oder anders geartete Wirkung ausüben kann.

Fig. 4 zeigt im einzelnen, wie eine besondere Ausführungsform der Erfindung mechanisch und elektrisch aufgebaut sein kann. Der Rahmen, an welchem eine Anzahl von Elektromagneten befestigt ist, kann einen oder mehrere Vorsprünge 20 aufweisen, die leicht durch den Außenrahmen 18 hindurchgesteckt werden können und die Reihen 7 und 8 (Fig. 3) mechanisch am Rahmen 18 festlegen. Fig. 4 zeigt außerdem, daß elektrische Zuleitungsdrähte 21 und 22 durch Ausnehmungen im Material der Joche 25 und 24 der Elektromagneten bezogen sind, um so einen elektrischen Kontakt herzustellen, ohne die Erfordernis der Anbringung von Lötstellen und dgl. Die Hauptleitung 22 ist zwischen die klauenartigen Vorsprünge 20 aus Kunststoff festgeklemmt. In ähnlicher Weise ist die Zuführungsleitung

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21 für eine einzelne Spule in Berührung mit der Hauptleitung

22 festgeklemmt, um so eine genügende Verbindung für die elektrische Stromzuführung zu erhalten, wobei die Hauptleitung 22 an B+ angeschlossen ist, wie aus Fig. 3 zu ersehen.

Fig. 5 zeigt, wie die gleichen Grundsätze bei der Herstellung der Verbindungen vom Draht 21 im Rahmen und dem Draht 25 angewendet werden, der elektrischen Strom jedem einzelnen Elektromagneten der Ausführungsform der Erfindung zuführt.

Die Anordnung von Fig. 5 enthält einen Teil einer der Platten 1OJ5 und zeigt die Ausnehmung 21' für den Draht 21. Die Einzelleitung 25 stellt direkt eine Magnetspule bzw. einen Spulendraht dar und ist im Schlitz 25' derart festgehalten, daß ein Konstakt mit dem Zuführungsdraht 21 gegeben ist. Auf diese Weise ist es möglich, alle Teile schnell zusammenzubauen bzw. auch wieder voneinander zu trennen.

Fig. 6 zeigt verschiedene Koordinatensysteme, die anstelle des Koordinatensystems mit horizontaler und vertikaler Achse nach den Flg. 1, 2 und 3 verwendet werden können. Die E¹Ig. 6 zeigt außerdem, daß die Anordnung der Matrix an der Vorderseite der Kathodenstrahlröhre unabhängig ist von der Art der Abtastung

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und auch von der Art des Signals, das den Steuerkreisen der Kathodenstrahlröhre oder deren Elektronenquelle zugeführt wird. Weiterhin zeigt Fig. 6, daß die Anordnung der aus Elektromagneten bestehenden Matrix auch unabhängig ist von der Gestaltung der Elektrodenmatrix an der Vorderseite der Kathodenstrahlröhre. Bei dieser besonderen Anordnung ist eine kreisförmige oder polare Anordnung 26" von Elektroden 26 kombiniert mit einer kartesischen α Anordnung 27 aus Elektromagneten. Als brauchbare Anwendung dieser Methode für die Übertragung von Informationen auf blinde Personen kann die Matrix aus Elektromagneten in einem Koordinatensystem angeordnet werden, das nicht notwendigerweise geradlinig 1st und das in allen drei Dimensionen gekrümmt 1st, um eine Anpassung an den Körper der blinden Person und/oder den besonderen Körperteil dieser Person zu schaffen, an welchem die Vorrichtung angebracht ist, wie dies aus Pig. IO verständlich wird.

Die kreisförmig gebogenen Elektroden 26 stellen Leiter dar, die von den radialen Leitern 26a mittels geeigneter Abstandhalter 26b getrennt sind. Beispielsweise erstreckt sich eine Leitung 110 von der äußeren kreisförmigen Elektrode 26 zu einer Reihe von Spulen, die insgesamt mit 112 bezeichnet sind, wobei diese Spulen dann angeregt werden,wenn der Elektronenstrahl die Elektrode 26 trifft. Zugeordnete Spulen 115 werden über die Leitung 117 von einer radialen Elektrode 118 angeregt, und zwar dann,

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wenn diese Elektroden gleichzeitig angeregt werden, so daß nur ein einziger Elektromagnet 112' bis 115' so stark angeregt wird, daß er durch seinen Kern einen Druck auszuüben vermag.

In ähnlicher Weise kann die kreisförmige oder polare Anordnung von Elektromagneten 26' in Verbindung mit irgendeiner anderen Art von Elektrodenmatrix verwendet werden, da jeder Elektromagnet nur zwei Reihen von Leitern zugeordnet ist.

Die in gestrichelten Linien dargestellten Leitungen erstrecken sich von der polaren Koinzidenz-Matrix 26" zu der polaren Matrix 26' aus Elektromagneten, und zwar anstelle der Verwendung der Matrix 27. Die Leitungen 201, 202 und 2OJ gehen von den radialen Elektroden und die Leitungen 204, 205 und 206 von den runden Elektroden aus und führen zu den Leitern der geradlinigen Matrix bzw. zu den Leitern der kreisrund gebogenen Matrix, zu dem Zweck, die gleiche Betriebsweise zu ermöglichen, wei bereits oben ausführlich beschrieben ist.

Es ist darauf hinzuweisen, daß die in Fig. 6 gezeigte Isolation sich unterhalb der oberen oder radialen Elektroden 26 befindet. Auf diese Weise kann der Elektronenstrahl gleichzeitig auf zwei Elektroden auftreffen. Die zwei Reihen von Elek-

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troden der Matrix können voneinander räumlich getrennt sein, so daß das Vakuum der Elektronenstrahlröhre die Isolation einschließt. In keinem Fall aber darf die Isolation die unteren Elektroden 26 A überdecken.

Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher jede der zwei Koordinatenreihen der Elektrodenmatrix auf zwei verschiedene Kathodenstrahlröhren 28 und 29 aufgeteilt ist. Bei dieser Ausführungsform werden die horizontale und die vertikale Komponente der Bewegung des Elektronenstrahls unabhängig voneinander übertragen und gesteuert, und zwar dadurch, daß das vertikale Ablenksignal der einen und das horizontale Ablenksignal der anderen Plattenreihe aufgeprägt wird. Der Aufbau der horizontalen und vertikalen Matrixkomponenten IJO und 151 ist deshalb durch die Verminderung der Längen dieser Elektroden vereinfacht, wie aus den Fig. 7 und 8 hervorgeht. Bei einer Matrix von beispielsweise 100 χ 100 enthält jede der Elektroden I30 und I3I jeweils 100 voneinander getrennte Platten bzw. andere Umsetzer, die beispielsweise über eine Leitung 155 mit einer Reihe 1^4 von 100 Elektromagneten verbunden sind. In ähnlicher Weise sind dann die Platten der Elektroden 151 beispielsweise über die Leitung 135 mit 100 Elektromagneten 156 verbunden. Unabhängig davon, wo sich die vertikalen und horizontalen Strahlen gerade befinden, wird somit zu einer gegebenen Zeit ein Elektromagnet gleichzeitig durch beide Strahlen der Abtastelektroden I30 und IJl angeregt. In Fig. 8 sind die

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Platten bzw. Umsetzer als Elektrodenelemente L^O dargestellt, und zwar mit beispielsweise einer Leitung L33> die sich über Verstärkerstufen l40 zu den Spulen 1J4 erstreckt. Diese Anordnung wiederholt sich für jede der einzelnen Platten bzw. Umsetzerelemente, womit dann die Gesamtelektrode I30 entsteht. Der Synchronisierausgang für die Steuerung der als Block l4l dargestellten Umfangskreise tritt bei Erfordernis als Ausgangssignal am Ende der Leitung auf.

Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, wobei die vertikalen und horizontalen Reihen (I30) der Elektroden durch drei Elektroden 215* 216, 215 getrennt sind, die negative (geerdet,) positive und negative (geerdet) Vorspannung aufweisen, womit eine bessere Diskriminierung und Trennung der Signale möglich ist, wie sich aus dem Diagramm rechts unten von Fig. 9 ergibt. Fig. 9 zeigt außerdem wie bei. einer anderen Ausführungsform der Erfindung Verstärker, etwa die Verstärker I4o, zwischen die Elektroden der Kathodenstrahlröhren und die Reihen von Elektromagneten eingesetzt werden können, um so die an der Elektromagnet-Matrix ankommende Energie zu vergrößern und somit die Bewegung, die Stärke und den Druck am Ausgang zu erhöhen bzw. eine größere Anzahl von Elektromagneten in den Reihen Ij54 zu erhalten, ebenso wie elektromagnetisch die Ströme zu steuern, welche die aui5 ELektromagneten bestehende Matrix erreichen.

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Pig. 9 zeigt außerdem Synchro nis Lerausgänge i'ür eine erforderliche Bestimmung des Endes der Leitung (end of line or end of frame), etwa für die Anwendung beim Drucken oder dgl., und zwar als Unterbrechungssignal für die Verwendung mit einem Computer.

Die Erhöhung der Diskriminierung kann am besten durch Betrachtung der Poteritialverteilung über die Elektrode 1^0 verstanden werden, wie sie sich aus dem Diagramm rechts unten in Fig. 9 ergibt. Die einzelnen Platten der Elektrode 1^50 sind bei 220 dargestellt und werden durch drei zusätzliche Elektroden 215, 216, und 215 getrennt. Die Elektroden 215 sind geerdet oder liegen an negativem Potential und die Elektrode 216 an einem positiven Potential, welches das gleiche sein kann wie dasjenige der Einzelplatten 220. Die drei Elektroden 215, 216 und 215 dienen zur Trennung der Aufnahmeplatten 220 voneinander, derart, daß keine Überlappung des Kathodenstrahls auf den Platten 220 auftreten kann. Infolge der negativen Vorspannung wird diese Wirkung noch verstärkt, wenn der Elektronenstrahl davon abgehalten wird, auf die negativen Bereiche aufzutreffen.

Flg. 10 zeigt eine Aus ftlh rungs form der Erfindung, wie sie von einer blinden Person verwendet werden kann, um das visuelle BiLd der Umgebung wahrnehmen zu können. In dloder Figur wird das von der Fernsehröhre 1 erzeugte SignaL den CFIT-Steuer-

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kreisen 2 des Gerätes ^J zugeführt, das eine Kathodenstrahlröhre und Elektrodenmatrix 32, Verstärker 34, Batterien 35 und weitere Steuerelemente J6, Schalter und dgl. aufweist. Fig. 10 zeigt außerdem eine der Möglichkeiten, wie die Fernsehkamera 1 am Körper, beispielsweise dem Kopf 37 angebracht werden kann und wie die Matrix 39 aus Elektromagneten durch Riemen yo oder dgl. am Körper befestigt werden kann. Die ungleichmäßige Verteilung der stabförmigen Elemente wird durch die Krümmung der Matrix 39 hervorgerufen, welche der Krümmung des menschlichen Rückens angepaßt ist.

Fig. 11 zeigt wie verschiedene Ausfuhrungsformen der Erfindung dazu herangezogen werden können, irgendein Material 40 mit Informationen oder Bildern zu bedrucken, die in einer Kathodenstrahlröhre 45 darstellbar sind und durch irgendeine Vorrichtung X erzeugt werden, wobei ein mit Farbstoff getränktes Material, beispielsweise ein Kohleband 41 oder dgl. zwischen die Matrix 42 aus Elektromagneten und dem Material 40 zwischengeschaltet wird, welches bedruckt werden soll. Das Farbstoffmaterial 41 A kann auch zwischen das zu bedruckende Material und die Platten 41 B eingelegt werden. Auch können die Platten selbst mit Farbstoff versehen sein, um so Kohlebänder oder dgl. überflüssig zu machen.

Fig. 12 zeigt eine weitere Ausfuhrungsform der Erfindung,

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wobei die Matrix 42 aus Elektromagneten dazijverwendet wird, irgendein Material 44 zu biegen, indem dieses Material zwischen die Matrix 42 und eine Platte oder ein übliches, flexibles Unterlagematerial 43 gelegt wird. Dieses Unterlagematerial 4j kann auch durch eine weitere aus Elektromagneten bestehende Matrix ersetzt werden, deren Elektromagneten die umgekehrte Polarität aufweisen, um so in der zweiten Matrix kj> ein Umkehrbild von 42 zu erhalten. Diese Umkehrung der Bewegung der Elektromagneten kann auch dadurch hervorgerufen werden, daß ein Umkehrsignal (negatives Bild) einem CRT-Kreis und ein positives Bildsignal dem anderen Kreis zugeführt wird.

Der Informationseingang der Kathodenstrahlröhre 45 und der Elektromagnet-Matrix 42 kann wiederum von einem Computer herrühren, einer Fernsehkamera oder irgendeiner anderen Vorrichtung, die in der Lage ist, einer Kathodenstrahlröhre Informationen zuzuführen.

Pig. IJ zeigt einige der vielen möglichen Formen von Elektromagneten und zeigt deren Anwendung. Der Schaft 46 stellt eine Grundausführung für den allgemeinen Gebrauch dar und ist ein sehr billig herzustellender Stab. Der Schaft 47 ist zugespitzt und kann zur Herstellung von kleinen Löchern oder Ausnehmungen dienen oder zur übertragung fühlbarer Signale, etwa Schmerzsignale, oder elektrischer Potentiale dienen. Der Schaft

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48 weist einen abgerundeten Kopf auf und ist für den allgemeinen Gebrauch bestimmt. Der Schaft 49 weist einen flachen Kopf auf, üblicherweise dient er für Verformungszwecke und dgl. Der Schaft 50 ist ein Stab, der an seinem Vorderende ein Werkzeug zum Stanzen von Löchern trägt. In Verbindung mit dem Schaft 51 ist gezeigt, wie die einen elektrischen Strom führenden und ein elektrisches Potential übertragende Drähte 52 dazu verwendbar sind, das elektrische Potential der Oberfläche 55 zu übertragen, wenn der Schaft in Bewegung versetzt ist. Der Schaft 51 dient auch als Beispiel dafür, wie er als leitender Teil eines Schalters verwendbar ist, der einen Leit:r 52 mit einem zweiten Leiter 53 verbindet, wenn der Schaft betätigt ist. Die Verbindung kann aber auch durch Verbinden des Leiters 52 mit dem Leiter 52a erfolgen. Eine Verbindung in Schaltstufen kann derart erfolgen, daß der Eingang 52 mit dem Ausgang 52a für kleine Signale und mit 52a und 53 gleichzeitig für größere Signale verbunden wird.

Pig. 14 zeigt wiederum wie irgendein Material, beispielsweis die Platte 53 von Pig. IJ, in Berührung mit den Schäften 51 der Elektromagneten und zwischen die Matrix und das zu berührende, zu bewegende oder zu verformende Material gebracht und wie dieses zwischengelegte Material wiederum dazu herangezogen werden kann, einen mehr gleichmäßigen Druck auf irgendein anderes Material, einen Gegenstand oder eine Person zu

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übertragen, die mit dieser Platte in Berührung steht.

Fig. 15 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, wobei eine empfangene, umgesetzte oder in irgendeiner Vorrichtung X erzeugte Information durch die erfindungsgemäße Vorrichtung in ein Druckbild umgesetzt wird, das irgendein Material, beispielsweise Papier 55* nacheinander in Berührung mit verschiedenen Farbträgern 56, 57 und 58 bringt, wobei jeder dieser Farbträger eine andere Farbsubstanz beinhaltet, so daß also ein mehrfarbiges Bild, ein mehrfarbiger Druck oder ein mehrfarbiges Relief auf dem Material 55 erzeugt wird. Vorzugsweise wird das Material 56 gegen das Papier 55 bewegt und damit die Farbe 64 aufgebracht, worauf sich das Papier in Richtung der Farbe 65 bewegt und das Material 57 gegen das Papier gepreßt wird um die nächste Farbe aufzubringen, worauf der gleiche Vorgang für die dritte Farbe und das dritte Bild wiederholt wird. Für die dekkungsrichtige Förderung können übliche Methoden angewendet werden. In der Praxis kann diese Ausführungsform der Erfindung dazu herangezogen werden, durch übliche elektromagnetische Kanäle, etwa Fernsehkanäle, Farbbilder zu übertragen, die dann auf irgendein Material aufgedruckt werden, etwa zur Herstellung von Zeitungen, für übliche Postsendungen und andere Nachrichtenübermittlungen.

Fig. 16 in Verbindung mit Fig. 15 zeigt ein Beispiel, wie diese Information über Fernseh-Ubertragungskanäle übertragen

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werden kann, und zwar durch Übertragung "horizontaler" 59 und "vertikaler" 60 Synchronisierimpulse, welche die Informationen tragenden "Zeilen" 61, 62 und 65 voneinander trennen, wobei jede Zeile eine andere Farbinformation beinhaltet. Diese Vielzahl von Farbzeilen kann durch einen geeigneten elektromagnetischen Empfänger aufgenommen werden, beispielsweise eine übliche Fernsehanlage, die dieses Signal in ein Kathodenstrahlbild umsetzt und wobei dann durch die erfindungsgemäße Vorrichtung dieses Bild in mechanische Drucklinien umgesetzt werden, welche den Druck auf das zu bedruckende Material an der Stelle des Raumes ausübt, an welchem sich das Material in Berührung mit dem gewünschten Farbträger befindet. Die Verwendung der erfindungsgemäßen Matrix mit einer genügend großen Anzahl von einem Druck ausübenden Punkten (über eine halbe Million Punkte) und die Verwendung eines üblichen Fernsehkanals als Übertragungsmedium macht es möglich, eine 100 Seiten starke Farbzeitschrift in etwa 2 bis 3 Minuten zu übertragen. Bei einer Ausdehnung der Übertragungszeit auf mehrere Stunden kann die Übertragung auf das zu bedruckende Material mit einer Matrix durchgeführt werden, die etwa 10 000 druckausübende Punkte aufweist und nur drei horizontale Zeilen (64, 65 und 66 von Fig. I5) aufweist, entsprechend den wenigen horizontalen Zeilen, die durch den in Fig. 16 (61, 62 und 63) gezeigten Fernsehkanals übertragen werden.

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Fig. 17 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher die Matrix zur Erzielung eines bestimmten Ergebnisses vergleichsweise große Elektromagneten aufweist, deren Schäfte (68, 69* 70 und Jl) mechanisch durch einen geeigneten Abstandhalter 72 nahe beieinander gehalten werden sollen, derart, daß die einen Druck ausübenden Spitzen (73, 74, 75 und 76) der Schäfte näher beieinanderliegen. Die mit dieser Ausführungsforra erzielbaren feineren Details führen dazu, daß diese Ausführungsform insbesondere zum Drucken alphamerischer Daten, Zeitungen und Bildern herangezogen werden kann, ebenso wie zur Herstellung gedruckter Farbbilder oder Schwarz-Weiß-^Bilder durch Computer. Die mit dieser Ausführungsform nach Fig. 17 möglichen feineren Details können auch für die Übermittlung oder Herstellung lithographischer Druckplatten verwendet werden, wobei entsprechende starke Elektromagneten in der Matrix verwendet und, wie gezeichnet, zugleich die Schaftspitzen möglichst nahe beieinander angeordnet werden.

Fig..18 zeigt eine mögliche Ausführungsform der Elektromagneten, wobei beide Reihen von Elektromagneten, (77 und 78) derart aufgebaut sind, daß in einer dieser Reihen die elektromagnetischen Wicklungen 79 sich zusammen mit ihrem Kern oder Schaft 80 als Einheit bewegen. In Fig. 18 ist noch ehe weitere Ausführungsform der Elektromagneten dargestellt, wobei nur ein

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einziger Schaft 81 verwendet und dieser beiden Elektromagneten 82 und 83 gemeinsam ist. Die Fig. 18 und 19 zeigen außerdem, wie die Elektromagneten bzw. deren Schäfte nachdem sie bewegt bzw. in Schwingung versetzt worden sind, wieder in ihre Ruhelage zurückgebracht werden können, und zwar mit Hilfe mechanischer Federn 84.

Fig. 19 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei welcher eine der Elektromagnetreihen einen Schaft 89 aufweist, der mit seiner zugeordneten Wicklung 87 zusammengebaut ist, wobei die andere Elektromagnetreihe mit einem Schaft 86 vt^sehen ist, der im Gegensatz dazu nicht mit der Wicklung 85 zusammengebaut ist.

Fig. 20 zeigt eine weitere Auführungsform eines Elektromagneten, der keine Feder oder dgl. benötigt, um in seinen Ruhestand zurückgebracht zu werden. Dabei ist eine elektrische Vorspannung 93 entgegengesetzter Polarität der für die Bewegung des Elektromagneten erforderlichen Spannung dazu verwendet, den Magnetschaft in seine Ruhestellung zurückzubringen, und zwar dadurch, daß ein Magnetfeld erzeugt wird, das den Schaft 94 in Richtung zum Kern der anderen Reihe von Elektromagneten 95 zieht.

Fig. 21 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Magneten, der keine Feder oder dgl. benötigt, um in seine Ruhelage zurückzukehren. Zum Zurückholen des Magnetschaftes wird vielmehr dessen

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Schwerkraft oder die Federeigenschaft bzw. Flexibilität des Materials 91 herangezogen, das er gegen die Richtung der Schwerkraft berührt oder das ihn weder in die neutrale Stellung zurückdrUckt, ohne die Verwendung irgendwelcher anderer mechanischer oder elektrischer Hilfsmittel.

Neben den erläuterten Ausführungsformen sind selbstverständlich noch eine Vielzahl anderer Ausführungsformen möglich, und zwar bezüglich der Einrichtungen zur Sammlung und Erzeugung der Informationen, beispielsweise Computer, Infrarot-Vorrichtungen, Radar-Vorrichtungen, Empfänger für elektromagnetische Wellen, Radiogeräte, Fernsehempfänger und dgl.

Ebenso ist verständlich, daß die von den Schäften der Elektromagneten oder anderer beweglicher Teile elektromagnetischer Wicklungen der Matrix auftretenden Bewegungen und Drücke auch auf andere Materialien oder Gegenstände übertragen werden können, nicht nur auf die vorausgehend beschriebenen, und daß die Schäfte bzw. bewegten Teile selbst die Träger oder Reflektoren anderer Energiearten sein können, beispielsweise elektrischer Potentiale, Wärme, elektromagnetischer Wellen, Licht und dgl., wobei diese Energiearten dann wiederum auf andere Materialien und Gegenstände übertragen werden können, um ob sich diese nun in Berührung mit den Magnetschäften befinden oder nicht. Auch können die Magnetschäfte zum Betätigen von

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Schaltern und dgl. herangezogen werden, ebenso wie zur Bewegung von Leitern in Schaltern und dgl.

können in der erfindungsgemäßen Vorrichtung die verschiedensten Arten von Verstärkern, Schaltkreisen, Diskriminatoren, Umsetzern, Integratoren, Binärzählern und dgl. zwischen die Elektroden der Kathodenstrahlröhren und die Elektromagnet-Matrix eingesetzt werden, um eine Verstärkungs-Veränderungs- oder Steuerwirkung auszuüben.

Auch für die Steuerkreise der Kathodenstrahlröhren können die verschiedensten Arten verwendet werden, ebenso wie für die Elektronenquellen der Kathodenstrahlröhren, wobei es sich um elektromagnetische oder elektrostatische Einrichtungen handeln kann. Die horizontalen und vertikalen Synchronisierimpulse können die verschiedensten Formen und Frequenzen aufweisen und die Signale können in Fernsehkameras, Computer-Schaltkreise oder andere Aufnahmemedien zurückgeleitet werden, derart, daß durch diese Rückkopplung die Wirkungsweise der Vorrichtung verstärkt wird oder zusätzliche Steueroperationen durchgeführt oder Vorrichtungen betätigt werden, wie etwa Laufwerke, Schaltwerke für Farblinsen und dgl.

Ferner ist offensichtlich, daß verschiedene Verteilungssysteme für die Kathodenstrahlen verwendbar sind, zum Zweck der

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Erzeugung und / oder der Verteilung von Mustern und Bildern auf ein CRT-System, wobei alle derartigen Systeme, ob sie nun mechanischer oder elektrischer Natur sind, mit der erfindungsgemäßen Umsetzeinrichtung gekoppelt werden können, zum Zweck der Umsetzung des CRT-Bildes in ein entsprechendes mechanisches oder anders geartetes Bild. Auch können die verschiedensten Materialien für die Herstellung der erwähnten Teile Verwendung finden, einschließlich der verschiedensten Arten von Metallen, Halbleitern, Leitern, Gläsern und Kunststoffen und anderer Materialien, und zwar für die Elektroden und die Verbindungsleiter, wobei auch für die anderen Teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung die verschiedensten Materialien herangezogen werden können, wie etwa Metall, Kunststoff, Glas, Gummi, Leder und dgl. ebenso wie Kombinationen dieser Materialien; diese Materialien können auch zur Herstellung der axialen Schäfte der Elektromagneten dienen. Auch für die Kopplung der Matrix mit einer Person, einem Gegenstand, einem Druckschlitten, einer formensteuernden Vorrichtung, einer Presse oder dgl. können die verschiedensten Methoden und Materialien Anwendung finden.

Schließlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung zusammen oder in irgendeiner Kombination mit sich selbst oder anderen Vorrichtungen verwendet werden. Bei Anwendung der Erfindung für emenschliche Wesen und insbesondere blinde Personen können Kombinationen der erfindungsgemäßen Vorrichtungen Anwendung finden, mit einer Vielzahl von Kameras, Linsen und dgl., um so ein

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zweiäugiges Bild bzw. ein Stereobild ebenso wie Farbbilder verarbeiten zu können, letzteres mit Hilfe von Farbfiltern oder Färbfernsehkameras bzw. einer Vielzahl von Kamerais mit verschiedenen Farbfiltern. Auch können Teleobjektive, Weitwinkelobjektive, mikroskopische Objektive und andere Arten von Linsen Verwendung finden, ebenso wie Linsen oder Filter, die eine bestimmte Sensitivität bezüglich verschiedener Arten von Frequenzen elektromagnetischer Wellen zeigen. Auch kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in Verbindung mit jeglicher Form oder Methode der Übertragung elektromagn tischer Wellen Anwendung finden, die wiederum durch geeignete Empfangsumsetzer aufgenommen werden, wobei stets lediglich Voraussetzung ist, daß alle erwähnten Vorrichtungen und Mittel dazu in der Lage sind, in einer Kathodenstrahlröhre ein Bild zu erzeugen.

Die grundsätzliche Vorrichtung nach der Erfindung besteht also aus einer Quelle für eine Information, welche in einer Kathodenstrahlröhre oder dgl. darstellbar ist sowie aus einem in Koinzidenz arbeitenden Abtastsystem, das in Abhängigkeit von der abgetasteten Information steht, und diese grundsätzliche Vorrichtung kann für die verschiedensten Zwecke Verwendung finden. Als weiterer Anwendungsbereich sei lediglich noch die Verwendung als elektrischer Vielfachschalter erwähnt, der beispielsweise 10 000 oder 2 000 000 Kontakte auf-

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weist, die alle einzeln betätigbar sind,

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Claims (1)

1. - 39 -

   Patentansprüche

   1. Vorrichtung zum Umsetzen eines durch einen Kathodenstrahl erzeugten Bildes in eine entsprechende Abbildung, gekennzeichnet durch einen Detektor zur Feststellung der räumlichen Lage des Kathodenstrahls und durch ein auf den Detektor ansprechendes Element, das an einer entfernten Stelle innerhalb der Abbildung einen Wirkungspunkt erzeugt, welcher dem Punkt entspricht, an welchem der Kathodenstrahl festgestellt worden ist.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbildung ein mechanisches Bild ist und daß die erzeugte Wirkung eine mechanische Wirkung ist.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbildung ein aus Drücken bestehendes Bild ist und daß die erzeugte Wirkung eine Druckwirkung ist.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbildung ein sich bewegendes mechanisches Bild und die erzeugte Wirkung eine sich bewegende mechanische Wirkung ist.

   5. ^orrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor eine Matrix aus Elementen ist, auf welche der Katho-

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   denstrahl auftrifft.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix zwei voneinander getrennte Gruppen von Elementen aufweist, welche die Lage des KathodenstrahlaufSchlages in unterschiedliche Koordinaten aufgeteilt feststellen.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei getrennten Gruppen von Detektorelementen jeweils aus einer Reihe mit einer Vielzahl einzelner, auf einen Elektronenstrahl ansprechender Elemente bestehen, wobei die jeweilige Strahllage bezüglich der zwei Achsen eines Koordinatensystems festgestellt wird.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden getrennten Gruppen von Detektorelementen eine erste Mehrzahl von Leitern und eine zweite Mehrzahl von Leitern aufweisen, die elektrisch voneinander isoliert sind und verschiedene dichtungen aufweisen.

   9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Detektor ansprechenden Elemente eine aus elektro magnetischen Umsetzern aufgebaute Matrix darstellen.

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   10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Detektor ansprechenden Elemente eine aus einzeln bewegbaren Elementen aufgebaute Matrix darstellen.

   11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Umsetzer aus zwei Spulen besteht, die mit unterschiedlichen Koordinaten einer in Koordinatenform aufgebauten Matrix bestehen.

   12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gakennzeichnet, daß zumindest eine der Spulen jedes Spulenpaart ι in der Lage ist, einen mechanischen Druck auszuüben.

   IJ). V_orrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Elemente vorgesehen sind, die bei Anregung durch einen der Umsetzer einen Druck ausüben.

   14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,

   daß Elemente vorgesehen sind, die bei Anregung eines entsprechenden Umsetzers zu einer mechanischen Bewegung anregbar sind.

   15. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Elektroden vorgesehen sind, die in Kontakt kommen, wenn ein entsprechender Umsetzer angeregt 1st.

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   16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
   daß die Abbildung einen Druckstock darstellt.

   17· Errichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckstock eine Vielzahl von Umsetzern aufweist, deren jeder zwei Spulen besitzt, die entsprechend mit getrennten
   Koordinaten einer in Koordinatenform aufgebauten Matrix verbunden sind.

   18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Spulen jedes Spulenpaares einen solchen Freiheitsgrad aufweist, daß sie einen für Druckzwecke bestimmten mechanischen Druck auszuüben vermag.

   19. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl beweglicher Druckstempel vorgesehen sind, die durch die Spulenpaare betätigbar sind.

   20. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckstock eine Vielzahl von Druckelementen aufweist, deren jedes einer anderen Farbe entspricht.

   21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß FarbzufUhrungen vorgesehen sind.

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   22. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, die Abbildung eine formende Matrix ist.

   23· Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß-die formende Matrix aus einer Vielzahl von Umsetzern besteht, deren jeder ein Paar von Spulen aufweist, die mit unterschiedlichen Koordinaten einer in Koordinatenform aufgebauten Matrix verbunden sind.

   24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Spulen jedes Spulenpaares einen solchen Freiheitsgrad aufweist, daß sie einen mechanischen Verformungsdruck auszuüben vermag.

   25. Vorrichtung nach Anspruch 23* dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl bewegbarer Formungselemente.vorgesehen sind, die durch die Spulenpaare betätigbar sind.

   26. V_orri_Chtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbildung eine Schaltmatrix ist.

   27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Schaltmatrix eine Vielzahl von Umsetzern aufweist, deren

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   jeder ein Paar von Spulen besitzt, die mit unterschiedlichen Koordinaten einer in Koordinatenform aufgebauten Matrix verbunden sind.

   28. Vorrichtung nach Anspruch 27» dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Spulen jedes Spulenpaares einen derartigen Freiheitsgrad besitzt, daß sie zumindest einen elektrischen Kontakt betätigen kann.

   29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl beweglicher Schaltelemente vorgesehen ist, die durch die Spulenpaare betätigbar sind.

   30. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbildung ein für ein menschliches Wesen fühlbares Bild ist.

   31. Vorrichtung nach Anspruch JO, dadurch gekennzeichnet, daß die fühlbare Matrix aus einer Vielzahl von Umsetzern besteht, deren jeder ein Paar von Spulen aufweist, die mit unterschiedlichen Koordinaten einer in Koordinatenform aufgebauten Matrix verbunden sind.

   32. Vorrichtung nach Anspruch J>1, dadurch gekennzeichnet,

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   daß zumindest eine der Spulen jedes Spulenpaares einen derartigen Freiheitsgrad besitzt, daß sie eine spürbare Wirkung ausüben kann.

   33. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl bewegbarer Fühlelemente vorgesehen ist, die durch die Spulenpaare betätigbar sind.

   34. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor zur Feststellung der Lage des Kathodenstrahls eine Matrix aus Elementen ist, welche als Empi'c ,iger für den auftreffenden Kathodenstrahl dienen.

   35. Vorrichtung nach Anspruch y\, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix zwei getrennte Gruppen von Elementen aufweist, welche die Aufschlagstelle des Kathodenstrahles nach verschiedenen Koordinaten getrennt feststellen.

   36. V_orri_Chtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden getrennten Gruppen aus Detektorelementen jeweils aus einer Reihe mit einer Vielzahl einzelner Elemente bestehen, die auf den Elektronenstrahl ansprechen, und zwar jeweils bezüglich einer der beiden Koordinatenachsen.

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   37· Vorrichtung zum Umsetzen eines Kathodenstrahl-Bildes in ein entsprechendes, aus Drücken bestehendes Bild, gekennzeichnet durch einen Detektor zur Feststellung der Lage des Kathodenstrahls und durch auf den Detektor ansprechende Elemente, welche an einer entfernten Stelle einen Druck innerhalb des Druckbildes erzeugen, der dem Punkt entspricht, an welchem der Kathodenstrahl festgestellt worden ist.

   38. Vorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente zum Erzeugen des Druckes aus einem Übertragungspfad und einer Vielzahl bewegbarer Elemente bestehen, die in Abhängigkeit vom Detektor bewegbar sind, wobei das Druckbild aus mechanischen Drücken aufgebaut ist.

   39. Vorrichtung nach Anspruch 37* dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor zwei Kathodenstrahlröhren und eine Matrix aus Umsetzelementen aufweist, welche die Lage der Kathodenstrahlen der Kathodenstrahlröhren feststellen, und daß die Elemente zum Erzeugen von Drücken aus Elektromagneten bestehen und aus Elementen, die durch die Elektromagnete bewegbar sind, und zwar selektiv in Abhängigkeit von der von den Umsetzern vorgenommenen Peststellung.

   40. Vorrichtung zum Umsetzen einer von einer Kathodenstrahlröhre abbildbaren Information in eine mechanische In-

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   formation, gekennzeichnet durch Elemente zum Erzeugen eines der Information entsprechenden Kathodenstrahles in der Kathodenstrahlröhre, durch einen Detektor für die Lage des Kathodenstrahls und durch auf den Detektor ansprechende Elemente zum Erzeugen einer mechanischen Wirkung an einer bestimmten Stelle innerhalb der mechanischen Information, welche der Information der Kathodenstrahlröhre entspricht.

   41. Vorrichtung zum Umsetzen eines elektromagnetischen Bildes in ein entsprechendes mechanisches Bild, gekennzeichnet durch Elemente zum Umsetzen des elektromagnetischen Bildes in das Bild einer Kathodenstrahlröhre, durch einen Detektor zur Feststellung der Lage des Kathodenstrahls und durch eine mechanische Wirkung an demjenigen Punkt ausübende Elemente, welcher dem Punkt entspricht, an welchem der Kathodenstrahl festgestellt worden ist.

   42. Vorrichtung, mit welcher ein menschliches Wesen ein durch elektromagnetische Wellen vorgegebenes Bild durch einen anderen als den Sehsinn aufnimmt, gekennzeichnet durch Elemente zum Umsetzen des elektromagnetischen Bildes in das Bild einer Kathodenstrahlröhre, durch einen Detektor zur Abtastung des Bildes der Kathodenstrahlröhre und durch auf den Detektor ansprechende Elemente zum Erzeugen einer von einem Menschen wahrnehmbaren Ab-

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   bildung, welche dem Bild der Kathodenstrahlröhre entspricht.

   45. Vorrichtung zum Umsetzen einer in einer Kathodenstrahlröhre abbildbaren Information in eine mechanische Information, gekennzeichnet durch Elemente zum Darstellen der abbildbaren Information durch die Projektion eines Elektronenstrahls, durch Elemente zum punktweise Abtasten der abbildbaren Information der Kathodenstrahlröhre durch die Projektion des Kathodenstrahls im Koinzidenzverfahren, und durch in Koinzidenz auf die Projektion ansprechende Elemente, welche einen entsprechenden mechanischen Druck an der Stelle der mechanischen Information erzeugen, welche sowohl bezüglich der Lage als auch der Größe der durch den Kathodenstrahl gegebenen Information entspricht.

   44. Vorrichtung nach Anspruch 4j, dadurch gekennzeichnet, daß die eine punktweise Abtastung im Koinzidenzverfahren vornehmenden Elemente aus einer Matrix bestehen, die aus einer ersten Gruppe von Leitern und einer zweiten Gruppe von Leitern aufgebaut ist, wobei die beiden Gruppen elektrisch voneinander getrennt und jeweils eine andere Richtung aufweisen.

   45. Vorrichtung nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet^_i, . daß die Elemente zum punktweisen Abtasten im Koinzidenzverfahren aus zwei Kathodenstrahlröhren bestehen, deren jede ihrer-

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   seits eine Reihe aus einer Vielzahl von Umsetzern aufweist, und daß die Kathodenstrahlröhren Jede der beiden Koordinatenkomponenten der abbildbaren Information der Kathodenstrahlröhre gleichzeitig quer zu ihren eigenen Reihen ablenken.

   46. Vorrichtung zum Umsetzen einer durch die Energeie eines Elektronenstrahls abbildbaren Information in zugeordnete Ausgangssignale, gekennzeichnet durch Elemente zum Erzeugen der Elektronenstrahlenergie, Elemente zum Steuern der Lage des Elektronenstrahls entsprechend der Information und Elemente zum Peststellen der Lage des Elektronenstrahls, welche in Koinzidenz zugeordnete Ausgangssignale erzeugen.

   47. Vorrichtung nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente zum Peststellen des Elektronenstrahls aus einer Matrix bestehen, die aus die Energie des Elektronenstrahls aufnehmenden Elementen aufgebaut ist.

   48. Vorrichtung nach Anspruch 47» dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix zwei getrennte Gruppen von Elementen aufweist, welche die Stellung des Elektronenstrahls in getrennten Koordinaten feststellen.

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   49- Vorrichtung nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet» daß die beiden getrennten Gruppen von Elementen jeweils aus einer Reihe mit einer Vielzahl einzelner, auf den Elektronenstrahl ansprechender Elemente bestehen, wodurch die Lage des Elektronenstrahls Jeweils bezüglich einer der beiden Koordinatenachsen festgestellt wird.

   50. Vorrichtung nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden getrennten Gruppen von Elementen aus einer ersten Gruppe von Leitern und einer zweiten Gruppe von Leitern bestehen, die elektrisch voneinander isoliert und zueinander unterschiedlich ausgerichtet sind.

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