<Desc/Clms Page number 1>
Photo-elektrische Einrichtung zur Bildung plastischer Buchstaben nach hand-oder drueksehrift- liehen Buchstaben für Blinde.
Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zum Umwandeln druck-oder handschrift- licher Buchstaben in plastische Buchstaben mittels vieler, feiner und leichter Metallstange, unter Verwendung eines photo-elektrischen Verfahrens, das sich die Eigenschaften des Selen oder irgendeines andern Stoffes oder eines photo-elektrischen Apparates zu Nutze macht und die den Blinden ermöglicht. Zeitungen, Bücher und Manuskripte in allen beliebigen Sprachen zu lesen. Sie hat Verbesserungen solcher Einrichtungen zum Gegenstande, die es ermöglichen, dass die Einrichtung von den Blinden selbst bedient und eingestellt werden kann und bezieht sich hauptsächlich auf die Dunkelkammer, die schwingbar angeordnet wird, das optische System, das mehrere Objektive umfasst und den Block der Elektromagneten.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht der Einrichtung, Fig. 2 einen waagrechten Schnitt durch die schwingende Dunkelkammer nach Linie A-B der Fig. 1, Fig. 3 die Beleuchtungsvorrichtung teils in Ansicht, teils im Längsschnitt, die Fig. 4 und 5 zeigen die Objektivanordnung im Grundriss bzw. im Schnitt nach Linie C-D der Fig. 4 (wegen Raummangels um 90 gedreht).
Die Fig. 6 und 7 zeigen das Selenzellenfeld im Längsschnitt bzw. in Vorderansicht, Fig. 8 das Schema des elektrischen Stromkreises für ein Element, Fig. 9 zeigt die Ansicht des Blockes der Empfängerelektromagneten und des durch diese betriebenen Gestänges, Fig. 10 einen senkrechten Schnitt durch eine einzige Stufe des Blocks. Fig. 11 einen Grundriss des Blocks,
EMI1.1
in grossem Massstabe das Gitter des Tastbrettes mit den Stangen, deren hervortretende Enden das Ablesen der Buchstaben ermöglichen und Fig. 14 den Grund-und Aufriss des Schlittens, der das zu lesende Manuskript oder den Drucktext trägt.
Ein Möbelstück 1, das wie ein Schreibtisch mit Sehrank und Schublade ausgestaltet ist. bildet die Unterlage der Einrichtung. An der rückwärtigen Seite des Tisches ist eine Dunkelkammer 2 mittels zweier Drehzapfen 4 auf zwei Stützen 3, 3'schwingbar befestigt. An der vorderen Längsseite der Dunkelkammer ist eine Beleuchtungseinrichtung 5 und eine in unmittelbarer Verbindung mit dem Inneren der Dunkelkammer stehende optische Kammer 6 angebracht.
Am untern Teil der Kammer 6 befindet sich ein drehbarer Objektivträger 7, welcher auf einer Drehscheibe (Fig. 5) montiert ist, wodurch ermöglicht ist. verschiedene an dem Träger angebrachte Objektive je nach der Grösse der Buchstaben des abzulesenden Textes in die Gebrauchsstellung zu bringen. Die Neigung jedes der drei Objektive 22, 23, 24 in bezug auf die Senkrechte ist genau gleich dem Winkel, den die Beleuchtungsvorrichtung 5 mit der Senkrechten einschliesst. Eine Kugelstütze 8 ist ebenfalls an der Unterseite der Dunkelkammer befestigt und stützt sich leicht auf den abzulesenden Text, damit dieser in dem bestimmten Abstand vom Objektiv, in dem sich die Achsen der Beleuchtungsvorrichtung 5 und des eingestellten Objektivs 7 schneiden, gehalten wird.
Die Schwingbarkeit der Dunkelkammer gestattet der Stütze, sämtlichen Unebenheiten des Textes, z. B. eines offenen Buches zu folgen, das sich auf einem Schlitten 9 befindet, der in zwei Richtungen rechtwinklig
<Desc/Clms Page number 2>
zueinander auf Gleitschienen vom Blinden verstellt werden kann. Die Drehzapfen 4, 4'sind so angeordnet, dass die Stütze nur einen sehr leichten Druck auf den abzulesenden Text ausübt.
Der Verlauf der Lichtstrahlen ist aus den Fig. 1 und 2 zu ersehen. Das von der Beleuchtungsvorrichtung 5 ausgehende Strahlenbündel trifft den abzulesenden Text in der Nähe der Stütze, wird parallel zur Achse des Objektivs 7 reflektiert, tritt durch dieses hindurch und trifft auf den geneigten Planspiegel 10. Dieser reflektiert es auf die Planspiegel 10', dz fi die so eingestellt sind, dass das Bündel auf ein Feld photo-elektrischer Zellen 11 gerichtet wird.
Die Anzahl dieser Zellen richtet sich nach den vorzunehmenden Ablesungen. Es sind
EMI2.1
ob sie einen hellen Strahl empfangen oder unbeleuchtet sind, den Durchgang des elektrischen Stromes, der Relais in Bewegung setzt, regeln. Diese Relais wirken auf die senkrechten Stäbe, deren Enden durch das Tastbrett 15 ragen. Der Strom der Zellen 11, 111 usw. (Fig. 6 und 7), (Primärstrom), wird von jeder Zelle mittels eines isolierten Drahtes Fig. 6, deren Gesamtheit das Bündel 12 (Fig. 1) bildet, von der Dunkelkammer 2 zum Tische J'geführt, wo der Anschluss an eine gleiche Anzahl sehr empfindlicher Relais 13, 13'usw. erfolgt, H. ZW. pnt- weder solche mit beweglichem Rahmen, polarisierte oder solche irgendeines andern Systems.
Die Rückleitung der Primärströmc erfolgt mittels eines gemeinsamen Drahtes, der mit allen Zahlen verbunden ist (Fig. 6), ebenso mit allen Relais. Die Relais 13, 13'usw., welche den nicht beleuchteten Zellen zugehören, bilden einen Kontakt für einen sekundären Strom, der stärker als der erstere ist und der zu Elektromagneten 45 des Blockes 14 im Schrank des Tisches führt und welcher einen der Stäbe 48 betätigt, wodurch dieser aus dem Tastbrett 15 vortritt.
Die Beleuchtungsvorrichtung 5 enthält eine kugelförmige Glühlampe 16, deren Fäden sich im Brennpunkt eines Paraboloids 17 aus glänzendem oder versilbertem Metall befinden. Dieses sendet die Lichtstrahlen auf eine Sammellinse 18, welche sie durch einen Behälter 19 mit Kühlwasser auf eine zweite Sammellinse 20 lenkt, deren Brennpunkt so gewählt ist, dass sich die Lichtstrahlen auf der abzulesenden Stelle des Textes vereinigen. Die ganze Vorrichtung ist in einem Metallgehäuse, das mit Klammern (Haken) und Löchern versehen ist, untergebracht.
. Die Objektive 22, 23 und 24 haben verschiedene Brennweiten, so dass es möglich ist, im Zellenfeld die Grösse der abgebildeten Buchstaben zu verändern, um sowohl kleine als auch grosse Buchstaben am Tastbrett 15 in gleicher Grösse zu erhalten. Die Anzahl der Objektive kann auch mehr als drei betragen. Diese Objektive (Fig. 4 und 5) sind auf einer Scheibe 7 befestigt, die um eine Achse 251 der Scheibe 26 an der Unterseite der Kammer G drehbar ist. Eine mit Feder versehene Anschlagvorrichtung bewirkt, dass das jeweils eingestellte Objektiv die richtige Lage gegenüber der Vorrichtung 5 und dem Spiegel 10 einnimmt.
Zur Regulierung der Helligkeit des auf das Zellenfeld projizierten Bildes ist eine besondere Vorrichtung vorgesehen. Da diese Helligkeit von der Lichtstärke eines jeden Objektives abhängt, geht die. Regulierung der Zellen und Relais von dem lichtschwächsten Objektiv aus. Um die mit den andern Objektiven projizierten Bilder auf die gleiche Helligkeit zu bringen, bedient man sich dreier Kontakte 22', 23', 24/, die je einem Objektiv zugehören und eines Widerstandes. Ein auf dem Objektivträger 7 befestigter Schleifkontakt 25"reguliert auf diese Weise die Intensität des die Lampe 16 der Vorrichtung 5 speisenden Stromes, indem er den grössten Widerstand für das lichtstärkste Objektiv einschaltet.
Fig. 5 zeigt weiters im Aufriss die Stütze 8, die seitlich vom Objektiv an der Unterseite der Kammer 6 befestigt ist. Das untere Ende lässt eine Stahlkugel 28 sehen, die auf den abzulesenden Text aufgesetzt wird, und sich gegen die kleinen Kugeln 29 stützt.
Fig. 7 zeigt eine Ansicht der photo-elektrischen Felder 11, 11'usw. -- Der gemeinsame Draht für die Rückleitung des Primärstromes der Zellen ist mit 30 bezeichnet. Fig. 6 zeigt einen Schnitt des Zellenfeldes nach der Linie E-F durch die Achse eines Zellenstäbchens 31.
Dieser Schnitt zeigt die Hauptrahmen 32 aus Isolationsmaterial, in welchem, durch Schrauben 33 gesichert, die Zellenstäbchen 31, elektrisch voneinander isoliert, angebracht sind. (Fig. 7. ) Die Wicklung der Stäbchen wird durch zwei parallele Drähte gebildet, die aus Gold bestehen oder mit Gold überzogen sind, damit Oxydation durch die Seleneinwirkung vermieden wird. Jedes Stäbchen ist in sieben Teile geteilt, die je eine Zelle vorstellen. Besondere Kupferbolzen 34, 341 usw. vermitteln den Anschluss an jede Zelle, deren Drähte bei ihrem Austritt am unteren Teile der Dunkelkammer das Bündel 12 (Fig. 1) bilden. Hinsichtlich dieser Verbindungskontakte sei bemerkt, dass der eine der Drähte an den Leiter 30 angeschlossen ist, da er einen gemeinsamen Pol mit den Zellen desselben Stäbchens besitzt.
Die Unterbrechungen zwischen den Zellen erfolgen durch den zweiten Verbindungsdraht bzw. durch die Klemmen 34, 34'usw.
Die Schaltung der primären und sekundären Ströme nach Fig. 8 ist folgende :
Die Zelle 11, die eines der Elemente des Zellenfeldes nach Fig. 7 darstellt, erhält
EMI2.2
<Desc/Clms Page number 3>
wird durch eine Klemme 34 (Fig. 6) aufgenommen und durch einen isolierten Leiter zu einer der Klemmen 37 des Relais 13 mit z. B. beweglichem Rahmen geleitet und durch die Spulen des beweglichen Rahmens über die Klemme 38 zur Stromquelle 35 zurückgeführt. Durch die gute Leitfähigkeit der beleuchteten Selenzelle 11', wird ein Ausschlag des Rahmens und demzufolge der Kontaktnadel 39 bewirkt.
Die Notwendigkeit eines Gegenstromes, an den Klemmen 37,38 des Relais 13 kann fühlbar werden, um eine zu starke Leitfähigkeit des Selens zu korrigieren, durch die die Kontaktnadel 39 des beweglichen Rahmens bis zur Blockierung ausschlagen kann. Der Gegenstrom, welcher die Spulen des Rahmens in entgegengesetzter Richtung durehfnesst wird von einer elektrischen Stromquelle 41 geliefert ; seine Regulierung geschieht genauestens mittels eines geeichten Widerstandes 4.'2 in der Weise, dass die Kontaktnadel 39 auf ihren Ausgangspunkt zurückgeführt wird, wenn die Zelle 11 im Dunkeln bleibt, damit das Relais 18 nur mit dem durch die beleuchtete Zelle verstärkten Strom arbeitet.
Der Sekundärstrom wird von einer Stromquelle 43 geliefert, die aus Batterien, Akkumulatoren oder anderen Einrichtungen bestehen kann und führt zu der aus nichtoxydierendem Metall hergestellten isolierten Klemme 44 des regulierbaren Kontaktes 40. Wenn die Zelle ;/- unbeleuchtet ist, liegt die Kontakt-nadel 39 an dem Kontakt 40, so dass der Sekundärstrom durch den Zeiger 39 und die Klemme 38'des Relais 13 in einen Elektromagneten 45 fliesst. Dieser zieht hiedurch eine waagrechte, ausbalanzierte, bei 47 schwingbar gelagerte Platte 46 an und bewirkt das Heben einer dünnen und leichten Stange 48. Diese Stange ist am Ende abgerundet und besitzt einen Bund 49 (Fig. 13), der an dem Ende der Stange. das aus dem Taslbrett 15 hervortritt, aufgeschraubt ist.
Wenn die Zelle 11'beleuchtet wird, verlässt die Kontaktnadel 39 den Kontakt 40 und der Sekundärstrom des Magneten wird unterbrochen, so dass die Stange 48 in ihre Ruhelage zurückfällt und unter die Oberfläche des Tastbretles zurücktritt.
Es ist zu bemerken, dass es, um ein Zusammenhaften des Kontaktes 39-40 durch den Sekundärstrom zu vermeiden, unerlässlich ist, einen Kondensator. 50 zwischen die Klemme 38' und die Klemme 44 zu schalten. Ein anderes, u. zw. mechanisches Mittel besteht z. B. darin, mehrere Vibratoren 51, die den Strom eines Wechselstromtransformators 52 empfangen, auf die die Relais tragende Platte wirken zu lassen.
Fig. 12 zeigt ein gebrauchsfertiges polarisiertes Relais mit Verstärkungsvorrichtung. Ein federndes, an seinem Befestigungsende isoliertes Blatt 53 steuert den Durchgang des Primärstromes mittels einer Stange 54 und eines bei 56 schwingbar gelagerten Hebels 55. Dieser Hebel 55 stellt an dem einstellbaren Kontakt 57 die Leitung für den Sekundärstrom, welcher die Stangen 48 betätigt, her.
Fig. 9 zeigt den Block 14, der die Elektromagnete 45 enthält. Er besteht aus gleichen Stücken aus Metall oder vorzugsweise aus Isoliermaterial 14, 4 usw.. deren Form halbkreisförmig oder poligonal sein kann, wie Fig. 11 zeigt. Diese Stücke 14', 14" usw. sind derart aneinandergefügt, dass sie stufenartig übereinander stehen, um den Stangen 48 den notwendige Durchlass zu gewähren. Ihre Zahl kann eine beliebige sein und wird nur durch den Verwendungszweck der Einrichtung bestimmt. Zur Erleichterung des Zusammenbaues wird der Block 14 aus zwei Teilen gebildet, die mittels Metallplatten 58 und 59 und Schraubenlaschen 62, 63 (Fig. 11) zusammengefügt werden.
Der obere Teil des Blockes 14 endet in einer Führung für die Stangen 48, die aus zwei Stücken 60, 61 besteht. welche mittels angeschraubter Laschen verbunden sind. Er schliesst mit einem Gitter 15 (Fig. 13) ab, das das Tastbrett bildet, der an der Oberfläche des Tisches 1 liegt. Im Schnitt nach Fig. 10 sieht man die Elektromagnete 45 in Ausnehmungen, die zu diesem Zwecke in den Stücken ; ! 4 vorgesehen sind. Am Ende der Plättchen 46 sieht man den Anfangsteil der Stangen 48. Die Fig. 11 zeigt die Anordnung der Elektromagnete 45, durch die die freie Zugänglichkeit der Stangen 48 gewahrt wird. Unter dem Gitter 15 (Fig. 13) ist eine kastenförmige Führung 65 für die Stangen 48 angeordnet.
Man sieht die Lage der Bunde 49. die den Hub der Stangen 48 nach oben und unten begrenzen.
In Fig. 11 bezeichnen 66 und 67 zwei Fibreplatten. die auf der unteren Platte 58 befestigt sind. Durch diese Platten sind kleine Bolzen 68 aus Kupfer gesteckt, in welche die Drähte der Elektromagneten enden. Diese Platten 67 und 66 werden mit einer andern Platte verbunden, die eben soviele Federkontakte aufweist, die auf je einen der Kontakte 68 treffen.
Diese Vorrichtung ist vorgesehen, um die Montage in dem Tisch zu vereinfachen.
Der Schlitten der Einrichtung (Fig. 14) besteht in der Hauptsache aus einer Platte 9, auf der eine oder zwei Federklemmen 69 montiert sind, um die zu lesenden Schriftstücke befestigen zu können. Vier Gleitstücke 70, die unterhalb dieser Platte angeordnet sind, bewegen sich auf zwei Schienen 7J', die quer zur Bewegungsrichtung der Platte mittels Gleitstücken 72 an Schienen 73 bewegbar sind. Die Schienen 73 sind mit Hilfe von vier Klammern 74 an
<Desc/Clms Page number 4>
dem Tisch befestigt. Zum Anfassen des Schlittens zwecks Verstellung dient ein Handgriff 75, der auch mittels einer Schraube mit grosser Steigung auf den Schlitten wirken kann, um die Verstellung zu erleichtern.
Die Arbeitsweise der Einrichtung, die an eine elektrische Energiequelle angeschlossen und auf deren Schlitten 9 der zu lesende Text gelegt ist, ist folgende :
Der Blinde versucht eines der Objektive. Wenn ein Buchstabe des zu lesenden Textes in vollständiger Wiedergabe auf dem Tastbrett 15 zum Vorschein kommt (z. B. E, schwarze Punkte Fig. 13) und dessen Bedeutung dem Blinden vollkommen bekannt ist, so ist die Einrichtung eingestellt und das Lesen kann beginnen. Durch das Hin-und Herschieben des Schlittens 9 werden die Buchstaben nacheinander in die Dunkelkammer projiziert und nacheinander im Empfänger in plastische umgewandelt. Man erzielt auf diese Weise eine Folge beweglicher Buchstaben, wie bei Wanderschriftreklamen und der Blinde nimmt diese Folge geistig so wahr, wie der Sehende die Zeichen der oben genannten Leuchtschilder.
Für gewisse Buchstaben, die im Relief nicht die genauen Umrisse geben, wird dieser Umriss ebenfalls geistig genau so leicht erfasst, wie das Auge ein unvollständiges Wort in einem Satz entziffern kann. Da die Zeichen des Textes durch ein vergrössertes Bild dieser Zeichen wiedergegeben werden, wird verständlich, dass Texte in allen Sprachen und Formen, Figuren, Zeichnungen, usw. von dem Blinden genau so leicht wahrgenommen werden können, wie wenn es sich um Druckbuchstaben handelt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Photo-elektrische Einrichtung zur Bildung plastischer Buchstaben nach hand-oder druckschriftlichen Buchstaben für Blinde, in welcher durch die Lichtbilder der Buchstaben beeinflusste photo-elektrische Elemente, beispielsweise Selenzellen, durch Übertragungsorgane die Entstehung von Reliefbuchstaben auf einem Tastbrett bewirken, dadurch gekennzeichnet, dass das Feld der photo-elektrischen Zellen (11) in einer schwingbar angeordneten Dunkelkammer (2) angeordnet und diese mit einer mit Kugelende versehenen Stütze (8) ausgestattet ist, welche auf dem Text, der sich auf einem in jeder Richtung beweglichen Schlitten befindet, aufruht, so dass bei der buchstabenweisen Verstellung des Textes,
zwecks aufeinanderfolgender Reflexion eines die Buchstaben treffenden Strahlenbündels durch ein Objektiv in die Dunkelkammer diese allen Unebenheiten des Textes, beispielsweise eines Buches, unter Wahrung der Fokaldistanz folgen kann.