Tektronix 4010

テクトロニクス 4010シリーズ：ストレージCRT採用のグラフィック端末

テクトロニクス4010シリーズは、1970年代にテクトロニクス社が開発した、直視型二安定方式ストレージCRT（DVBST）技術を基盤としたテキスト・グラフィックコンピュータ端末のシリーズです。このシリーズは、当時としては画期的なグラフィック表示を低コストで実現し、CAD市場をはじめとする様々な分野で広く利用されました。

シリーズの概要

4010シリーズは、1970年代に発表され、特に11インチディスプレイの4010型と19インチディスプレイの4014型がよく知られています。マイナーなモデルとしては、25インチの4016型も存在しました。

ストレージCRTの利点

このシリーズの最大の特徴は、ストレージCRT（蓄積管）を使用している点です。従来のグラフィック端末とは異なり、画面表示を維持するための追加の電子機器が不要なため、IBM 2250などの端末よりもはるかに安価でした。また、描画された画像は意図的に消去されるまで画面に表示され続けたため、当時は非常に高価だったコンピュータメモリを節約できるという大きな利点がありました。

ラスターディスプレイへの移行

1980年代に入り、半導体メモリの価格が低下すると、ラスターディスプレイと専用スクリーンバッファを備えた安価なグラフィックワークステーションが登場しました。これにより、4010シリーズの人気は次第に衰退していきました。

歴史

DVBST技術の起源

テクトロニクスのDVBST技術は、1963年に同社のオシロスコープ製品564型で初めて採用されました。その後、1968年には汎用モニター601型に搭載され、様々なグラフィック端末の開発に繋がりました。MITのProject MACや、DECのKV8I（後にKV8E）などがその例です。これらのディスプレイ製品は、CRTと基本的な電子部品のみで構成され、表示画面の制御はホストコンピュータ上のソフトウェアで行われました。

4002型から4010型へ

テクトロニクスは、1969年にTektronix 4002（T4002型）、1971年に改良版の4002A型を発表し、端末市場に参入しました。4002A型は、ホストからの命令をデコードして制御信号に変換する回路を内蔵した端末で、画面の一部を通常の更新ベースの描画に使用できるという特徴がありました。1972年以降、4002型は4002A型に、その後さらに4010型に置き換えられました。4010型は、多くの変更と簡素化により、より安価になり、1980年代には小型化された4006型も登場しました。

4014型とその進化

1974年には、より大型の19インチ画面と人間工学的なレイアウトを備えた4014型が登場しました。4014型は、多くの新機能を備えており、CADなどの分野で広く利用されました。さらに、1979年には25インチの画面を持つ4016型も登場しました。

周辺機器

4010シリーズには、グラフィックプリンタの4610型ハードコピーユニット、4631型高速版ハードコピーユニット、プロッタの4662型/4663型、紙テープ装置の4911型、カセットテープ装置の4912型、デジタルテープ装置の4923型、ジョイスティックコントローラの4951型、ライトペンの4551型など、様々な周辺機器が用意されていました。

スタンドアロンシステム

4010シリーズは、4050シリーズや4081型などのセルフホストシステムの端末としても使用されました。これらのシステムは、内部プロセッサとストレージ装置を内蔵し、スタンドアロンのデスクトップ型ユニットとして機能しました。

ソフトウェア

テクトロニクスは、FORTRANのグラフィックルーチンセット「PLOT10」や、4010型で実行するように適合されたDISSPLAシステムを提供し、グラフィック表示をサポートしました。

業界標準としてのコマンド形式

4010シリーズのグラフィックコマンド形式は非常に単純で、他の多くの端末ベンダーによってコピーされました。その後、ラスタースキャンディスプレイを使用する端末に移行しましたが、コマンドセットは、今日でもエミュレーターなどで利用されています。

基本コンセプト

従来のビデオディスプレイとの違い

従来のビデオディスプレイは、一連の画像（フレーム）を高速で更新することで動きを表現しますが、コンピュータディスプレイでは静止画像が長時間表示されることが多いため、単純なブラウン管は適していません。そのため、通常はフレームバッファと呼ばれる追加のハードウェアとコンピュータメモリが必要です。

ストレージCRTの仕組み

テクトロニクスのストレージCRTは、従来のCRTレイアウトを使用していますが、2組の電子銃を使用しています。一つは画面全体に低エネルギーの電子を照射するフラッドガン、もう一つは通常の電子銃であるライトガンです。ライトガンが画面に照射されると、電子がリン蛍光物質から移動し、透明電極によって収集されます。これにより、スポットが正の電荷を帯び、フラッドガンからの電子が強く引き付けられ、発光が維持されます。この仕組みにより、コンピュータにメモリを内蔵する必要がなくなり、端末のコストを大幅に削減することができました。

IBM端末との比較

テクトロニクスの端末は、表示できるベクトルの数に制限がなく、任意に複雑なデザインを表示することができました。これにより、CADなどの分野での利用が広がりました。一方、IBM端末では、表示できるベクトルの数が固定されていました。

ストレージCRTの欠点

ストレージCRTの主な欠点は、一度描画された画像は、画面全体を消去するまで削除できないことです。そのため、スクロールするテキストやアニメーションなど、動的な表示には適していません。また、画像の書き込み速度にも制限がありました。

技術説明

機械的レイアウト

401xシリーズは、車輪付きカートの上に置かれた大型モニターで構成されていました。カートには、ほとんどの電子機器が収納され、拡張カードやスイッチ類にアクセスできるようになっていました。カートとCRTはケーブルで接続されており、CRTは机の上に置くことができました。

インターフェース

4010型は、ミニバスカードを使用してホストコンピュータと通信しました。4014型は、RS-232接続を標準で提供しましたが、設定はジャンパによって処理されました。TTYインターフェースや、カスタムのシリアル/パラレル接続も利用できました。

テキスト表示

アルファモードでは、4010型は74文字×35行を表示しました。端末にはバッファリング機能がなく、キャリッジリターンや画面消去などの処理には時間がかかりました。文字セットは、オプションのプラグイン回路基板により、2つ目のセットをサポートしました。

グラフィックディスプレイ

4010型はラスターディスプレイではないため、理論上は無制限の解像度を持っていますが、実際には1024×1024に制限されます。原点は左下です。

座標はASCIIでエンコードされ、X値には大文字、Y値には小文字が使用されます。座標の計算には複雑な式が使われ、端末に送信されるデータ量を削減するための工夫が凝らされていました。

グラフィック描画は、ASCIIグループ区切り文字（GS）で開始され、座標のセットを使用してベクトルが描画されます。テキストモード（アルファモード）に戻るには、ユニットセパレータ（US）を使用します。単一の点を描画するには、同じ座標でグラフモードに入り、長さゼロのベクトルを描画します。

グラフィック入力

グラフィック入力には、キーボード上の一対の親指ホイールが使用され、カーソルの位置を制御しました。カーソルは、ストレージシステムをトリガーするのに十分なエネルギーを持たない低強度の電子ビームで表示され、位置はコンピュータに返送されました。

4014型の変更点

4014型では、アルファモードでフォントの拡大縮小が可能になり、さまざまな線幅を生成できるようになりました。また、ダークモードを使用して、メモリに書き込むことなく画面上を移動できるようになりました。拡張グラフィックモジュールをインストールすると、解像度が4096×4096に向上し、破線描画が可能になりました。さらに、インクリメンタルプロットや、ポイントプロットモードが追加されました。

4010型 技術データ

(技術的な詳細データは省略)

脚注

(注釈と出典は省略)

もう一度検索