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Die Erfindung betrifft eine Kopier- und Reproduziervorrichtung mit
einem Abtastkopf, dessen Außengehäuse an seinem Boden eine Öffnung aufweist, einer
faseroptischen Anordnung aus einer Gruppe in dem Gehäuse angeordneter einzelner
lichtübertragender Fasern, wobei sich ein Ende der faseroptischen Anordnung in einer
geordneten Verteilung am Gehäuseboden befindet, während an dem anderen Ende der
Anordnung lichtempfindliche Aufnahmevorrichtungen, die gemäß dem durch die Fasern
übertragenen Licht elektrische Signale erzeugen, und eine Aufzeichnungsvorrichtung
zum Empfang dieser Signale und zur Aufzeichnung eines Musters, das durch die geordnete
Verteilung des anderen Endes der Fasern bestimmt ist, angeordnet s_rd, und mit einem
Aufzeichnungskopf und einem streifenförmigen Aufzeichnungsträger, auf den das Muster
aufgezeichnet wird, sowie mit einem Antrieb zur Erzeugung einer Relativbewegung
zwischen dem Aufzeichnungskopf und dem Aufzeichnungsträger.
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Es ist oft erwünscht, Drucktexte aus Büchern u. dgi. zu kopieren und
zu reproduziercn. Dies gilt besonders für Berufe wie technische oder andere Rechercheure,
Anwälte und Statistiker, welche Bücher, Akten und andere Schriftstücke einsehen
und bestimmte Teile aus diesen kopieren müssen. Das Kopieren von Hand ist ermüdend
und zeitraubend, insbesondere, wenn das zu kopierende Material sehr umfangreich
ist. Es sind zahlreiche Arten von Photokopiergeräten bekannt. Derartige Geräte sind
jedoch relativ groß. Daher muß das zu kopierende Material zu Geräten gebracht werden,
was Zeit kostet, so daß das Material für andere, welche es benutzen wollen, nicht
verfügbar ist. Ferner kopieren solche Geräte ganze Seiten, was eine Verschwendung
bedeutet, wenn vielfach nur kleine Teile einer Seite kopiert zu werden brauchen.
Ferner kopieren viele dieser Geräte nur lose Blätter und nicht Seiten aus einem
gebundenen Band.
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Um diese Nachteile zu vermeiden, wurde eine Ko,Jer- und Reproduziervorrichtune,
in dci--i gltcies, Patent 1290166 vorgeschlagen. Gegenstand des Patents ist eine
Kopier- und Reproduziervorrichtung aus einem relativ zur Bildvorlage längs einer
Druckzeile bewegbaren Abtastgerät, in dem ein scharf gebündelter Lichtstrahl erzeugt
wird; dessen von der Bildvorlage reflektierte Strahlung in einer Photozelle ein
elektrisches Signal erzeugt, und aus einem Wiedergabegerät mit einem über eine elektroempfindliche
Unterlage geführten von dem elektrischen Signal gesteuerten Schreibstift, der synchron
mit der Abtastbewegung des Lichtstrahls quer zur Verschiebung der Unterlage bewegt
wird. Bei dieser Vorrichtung, die zwar brauchbar ist, besteht die Beschränkung,
daß der Benutzer das Abtastgerät waagerecht von links nach rechts über die zu kopierenden
einzelnen Wörter oder Sätze bewegen muß. Dies führt zu einem Ergebnis, dessen Wirkung
deriei-#i(Yrn ähnlich ist, wie sie in Trickfilmen zum »Malen« von Wörtern auf einem
Schirm ist.
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Es ist andererseits bekannt, eine Glasfaseroptik zur Erzeugung optischer
Abbildungen zu verwenden (USA.-Patentschrift 1751584). Bekannt ist auch die Verwendung
einer solchen Glasfaseroptik in Abtasteinrichtungen für Bildtelegrafiegeräte (deutsche
Patentschrift 1221270) sowie für Lochkartenabtasteinrichtungen (Journal of the SMPTE,
Oktober 1960, S. 705 bis 710). Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde. --ine verbesserte
Kopier- und Reproduziervorrichtung anzugeben, die ebenfalls eine Faseroptik verwendet
und bei der die Abtastbewegung des Abtastkopfes mit der Relativbewegung zwischen
Aufzeichnungsvorrichtung und Aufzeichnungsträger synchronisiert ist. Diese Aufgabe
wird gelöst durch eine Kopier-und Reproduziervorrichtung der eingangs genannten
Art, die erfindungsgemäß gekennzeichnet ist durch einen Meßfühler, der die Stellung
des Abtastkopfes feststellt, und durch eine Synchronisiereinriehtung, die den Antrieb
in Abhängigkeit von den vom ÄZeß -fühler empfangenen Signalen regelt, derart, daß
die Relativbewegung des Aufzeichnungsträgers in bezug auf die Aufzeichnungsvorrichtung
in Abhängigkeit von der Lage des Abtastkopfes geregelt wird.
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Der Meßfühler besteht vorzugsweise aus einer Rolle, die beim Bewegen
des Abtastkopfes auf der zu kopierenden Unterlage abrollt.
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Durch die Synchronisation der Abtastbewegung des Abtastkopfes und
der Relativbewegung zwischen Aufzeichnungskopf und Aufzeichnungsträger werden Wiedergabeverzerrungen
vermieden, wie sie bei dem Gerät nach dem älteren Patent 1290 9.66 auftreten
können. Ferner gestattet die erfindungsgemäße Vorrichtung das gleichzeitige Kopieren
ganzer Zeilen, so daß die durch die Bewegung längs einer Zeile entstehenden Verzerrungen
ebenfalls vermieden werden können.
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Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung beispielsweiser Ausführungsformen in Verbindung mit der Zeichnung,
und zwar zeigt F i g. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
F i g. 2 eine Seitenansicht im Schnitt einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Ablesers. Die in der Zeichnung dargestellte erfindungsgemäße Kopier- und Reproduziervorrichtung
besitzt im wesentlichen ein Abtast- oder Kopier3;erät, das allgemein mit
10 bezeichnet ist, ein allgemein mit 12
bezeichnetes Reproduzier;erä
t und eine Verstärker-und Stromversorgungsschaltung 14, welche das Abtastgerät 10
mit dem Reproduziergerät 12 verbindet, um die Information von einem zum anderen
zu übertragen.
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Das Abtast- bzw. Kopiergerät 10 besitzt ein Gehäuse 16 mit einem offenen
Ende 18. Das Abtastgerät 10 ist so klein, daß es in der Hand des Benutzers gehalten
werden kann. Innerhalb des Gehäuses 16 befindet sich benachbart dem offenen Ende
18 eine Blende 20, welche die Öffnung begrenzt, durch die das Innere des Gehäuses
16 dem zu kopierenden Material ausgesetzt wird. Normalerweise wird das offene Ende
18 benachbart dem zu kopierenden Material angeordnet, so daß es von dem Inneren
des Abtastkopfes 1.0 »:_reselien<: w:@rd@csl k-nn.
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Unmittelbar benachbart der Blende 20 ist ein »Lucite«-Block
22 angeordnet. der transparent ist und dazu dient, Licht zu einer faseroptischen
Abtasteinheit 24 zu übertragen. Der »Lucite«-Block 22 ermöglicht es dem Benutzer,
zu sehen, was reproduziert wird, da das kopierte Bild auf einen Betrachter übertragen
wird.
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Die faseroptische Abtasteinheit 24 besteht aus einer großen Anzahl
von Glasfasern, die in einer einzigen wirksamen Reihe angeordnet sind, welche ein
Bild dadurch übertragen, daß sie es in gesonderte
Komponenten zerlegen
und jede dieser Komponenten unabhängig von dem einen Ende der Anordnung zum anderen
übertragen. Damit dies geschehen kann, müssen die Glasfasern 24 an jedem Ende in
genau der gleichen Anordnung sein, da sonst das Bild am Austrittsende der Gruppierung
zerzerrt oder verformt wird. Die Fasern brauchen jedoch nicht genau in der Mitte
angeordnet zu sein, an welcher das Licht aufgefangen wird. Da die Glasfasern sehr
2nz, be#_'-einander liegen, berühren sie sich über einen beträchtlichen Flächenbereich,
und es können die Fasern aneinander hängenbleiben. Aus diesem Grunde ist es normalerweise
vorteilhaft, die Fasern voneinander durch einen dünnen Mantel aus transparentem
Material zu isolieren, dessen Brechungsq:i;;t@nt üiedri@,e_ als derjenige
de- Fasern ist. Ein zusätzlicher Vorteil des dünnen Mantels besteht darin,
daß er die Wand schützt, an welcher eine totale innere Reflexion stattfindet. wodurch
sie rein und glatt gehalten wird. Da die Faseroptik von der Zahl der Reflexionen
je Längeneinheit innerhalb jeder Faser abhängt, muß natürlich die Oberflächengüte
der Faser sehr hoch sein, wenn das Licht nicht durch Oberflächenstreuung verlorengehen
soll. Bei-3niels@@c @dise kann ein Lichtstrahl in einer Faser von 50 Mikron 3000-
bis 4000mal je 30 cm (je Fuß) reflektiert werden.
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Die Fasern 24 sind so angeordnet, daß sich ihre distalen Enden 26
über die Länge der durch die Blende 20 begrenzten öffnung erstrecken. Die übertragenden
Enden 28 der Faseranordnung 24 sind benachbart einem lichtempfindlichen Streifen
30 angeordnet, welcher mit einer Vielzahl von Photozellen beschichtet ist, von denen
jede auf ein besonderes Faserende 28 anspricht. Hierbei ist zu erwähnen, daß die
Enden 28 der Faseranordnung 24 einen weit größeren Abstand voneinander haben können
wie die distalen Enden 26. Dies ergibt eine Vergrößerung des von den distalen Enden
26 empfangenen Bildes. Umgekehrt wird, wenn die Fasern am Übertragungsende 28 enger
beieinanderstehen, eine Verkleinerung des Bildes erzielt.
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Jeder Photozelle auf dem Streifen ist ein besonderer Leiter zugeordnet,
welche Leiter über ein geeic,netes Kabel 32 mit der Verstärker- und Stromversorgungsschaltung
14 verbunden sind. Die Schaltung 14 hat die Aufgabe, jedes der Signale aus den einzelnen
Phtozellen im photoleitenden Streifen 30 zu verstärken und ein Spannungssignal nur
für diejenigen Photozellen zu übertragen, die nicht erregt worden sind. Diese Signale
werden über ein Ausgangskabel 34 dem Anschluß 36 einer Druckeinrichtung 38 des Reproduzierger
ätes 12 zugeführt.
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Die Druckeinrichtung 38 weist eine gedruckte Schaltung 40 auf, auf
der eine Vielzahl von Schreibstiften 42 vorgesehen sind, deren Aufzeichnungsenden
44 fest benachbart einem Streifen 46 aus Aufzeichnungspapier angeordnet sind. Der
Streifen 46 aus Aufzeichnungspapier wird von einer Vorratsrolle 48 über eine Auflageplatte
50 abgezogen und bewegt sich auf dieser unter den Schreibstiften 42 hindurch. Der
Papierstreifen 46 gelangt dann zu einem elektrostatischen Papierbehandler 52 und
wird von der Rolle 48 durch einen geeigneten Satz von Antriebsrollen 54 abgezogen.
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Die Schreibstiftenden 44 gleiten leicht auf dem Papierstreifen 46,
der aus einem elektrostatischen Papier, beispielsweise aus einem elektrostatischen
Papier nach A. B. Dick, besteht, so daß, ",eng eise Spannungssignal an einen der
Schreibstifte 42 gelegt wird, eine Markierung (die manchmal als latentes Bild bezeichnet
wird) auf dem Papierstreifen 46 vorgenommen wird. Der Behandler 52 entwickelt das
laten''e Bild, so daß es dem bloßen Auze sic1_tbar wird.
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Das Ablesegerät 10 weist eine Synchronisierrolle 56 auf, die längs
der einen Seite des Gehäuses 1.6 drehbar so gelagert ist, daß sie mit Reibung an
dem zu kopierenden Material angreift. Daher dreht sich, wenn das Gehäuse 16 längs
einer Seite einer Druckschrift bewegt wird, das Rad 56 entsprechend der Bewegungsgeschwindigkeit.
Das Synchronisierrad 56 steuert ein Synchronisierrelais 58, dessen Kontakte einen
Schrittschaltmotor 60 über Leiter 62 steuert. Der Schrittschaltmotor 60 liefert
die Kraft für den Antrieb der Rollen 54, so daß sich das Papier 46 unter den Enden
44 der Schreibstifte 42 mit einer Geschwindigkeit bewegt, welche der Bewegungsgeschwindigkeit
der Ableseeinheit bzw. des Ablesegeräts 10 entspricht. Ferner ist ein Blendeneinstellregler
64 zur Regelung der Öffnung der Blende 20 entsprechend dem besonderen zu kopierenden
Material vorgesehen.
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Im Gebrauch setzt die den Ableser 10 benutzende Person diesen auf
die zu kopierende Druckschrift auf. Hierbei kann die kopierende Person sehen, was
sie kopiert, indem sie durch den transparenten »Lucite«-Block 22 blickt. Wenn die
kopierende Person den Ableser 10 längs der bedruckten Seite bewegt, dreht sich die
Synchronisierrolle 56, was zur Folge hat, daß sich der Schrittschaltmotor 60 dreht
und die Rollen 54 antreibt, wodurch der Streifen 45 unter den Enden 44 der Schreibstifte
42 und mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, welche mit der Bewegungsgeschwindigkeit
des Ablesers 10 übereinstimmt. Im vorliegenden Fall wird angenommen, daß das Umgebungslicht
ausreicht, ein Lichtsiam' für die Ableseeinheit 10 zu liefern. Gegebenenfalls kann
eine gesonderte Lichtquelle am Ableser angebracht werden, um die zu kopierende Druckschrift
zu beleuchten.
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Wenn das Licht (Umgebungslicht oder eine Lichtquelle) auf einen unbedruckten
Teil der Seite scheint, wird das Licht von der weißen Fläche reflektiert. Die dem
weißen Teil benachbarten Fasern nehmen das reflektierte Licht auf und übertragen
es auf den Photozellenstreifen 30. Wenn Licht auf eine besondere Photozelle scheint,
wird ein Strom erzeugt, der durch den Verstärker 14 verstärkt wird. Der Verstärker
14 verhindert dann, daß ein Spannungssignal zu den Schreibstiften 42 gelangt, die
den erregten Photozellen auf dem Streifen 30 zugeordnet sind. Der Verstärker 14
bestand bei einer bevorzugten Ausführungsform aus einer Vielzahl von Transistorverstärkern
mit einem gemeinsamen Kollektor, die je gesondert mit einer Photozelle verbunden
waren. Dieser Verstärker wurde wegen seiner außerordentlich hohen Eingangsimpedanz
gewählt. Diese hohe Eingangsimpedanz entspricht der Impedanz der Photozelle. Auf
diese Weise wird sehr wenig Strom durch die Photozellen abgezogen, so daß eine überhitzung
verhindert wird. Ferner braucht bei Verwendung von Photozellen im hohen Impedanzbereich
(10 Megohm für dunkle Signale und 1,2 Megohm für helle Signale) der Ableser keine
gesonderte Lichtquelle zu besitzen. Es können daher beim Ablesen geringe Lichtwerte
verwendet werden.
Diejenigen Fasern 24, deren Enden einem bedruckten
Teil des Blattes benachbart sind, bewirken keine Erregung der ihnen zugeordneten
Photozellen auf dem Streifen 30. In diesem Falle wird ein geringer Strom an den
zugeordneten Transistor des Ver= stärkers 14 gelegt. Für die besondere Faser und
Photozelle, die nicht erregt wurde, wird ein Spannungssignal über den Leiter 34
auf den Anschluß 36 und den besonderen zugeordneten Schreibstift 42 übertragen.
Der erregte Schreibstift führt das Spannungssignal zur Herstellung eines latenten
Bildes bzw. einer Markierung auf dem Papier 46 zu: Da den Schreibstiften 42 ein
Spannüngsignal zugeführt wird, wenn die Enden 26 die Druckschrift bestreichen, werden
auf dem Papier 46 Markierungen erhalten, die die gleiche Form und Gestaltung wie
die zu kopierende Druckschrift haben. Die Druckschrift wird daher auf dem Papierstreifen
46 identisch reproduziert. Gegebenenfalls können geeignete Perforierungen 66 am
Streifen 46 vorgenommen werden, damit gleichmäßige Längen von kbpiertem Material
hergestellt und auf Karten mit einem Format von 75 - 125 mm gelagert werden können.
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Da das Abtastgerät 10 so klein ist; daß es in der Hand gehalten werden
kann und mit dem Verstärker 14 und dem Reproduziergerät 12 nur durch eine elektrische
Leitung verbunden ist, können das Reproduziergerät 12 und die Schaltung 14 an dem
einen Ort angeordnet werden und das Abtästgerät 10
zur Verwendung zu einem
anderen Ort gebracht werden. Zum Beispiel kann das Reprodüziergerät 12 und die elektronische
Schaltung 14 in einer Bücherei an einer zentralen Stelle angeordnet und mit mehre=
ren an verschiedenen Stellen in der Bücherei vor= gesehenen Anschlußsteckern verbunden
sein: Wenn eine Person irgend etwas aus einem Buch oder Magazin od. dgl. zu kopieren
wünscht, steckt sie ein Abtastgerät in den nächstliegenden Stecker und bewegt das
Abtastgerät über die zu kopierende Druckschrift. Die Person kann sich somit frei
in der Bücherei bewegen und an irgendeiner Stelle irgendeine gewünschte Druckschrift
kopieren. Wenn der Benutzer seine Arbeit beendet hat, kehrt er zu der Stelle des
Aufzeichnungsgerätes zurück und reißt den die reproduzierte Druckschrift enthaltenden
Streifen ab und ordnet ihn für seinen eigenen Gebrauch an. Somit kann jede Druckschrift
von eitler einzigen Zeile bis zu einem Absatz öder ein Bild in einfacher Weise und
schnell kopiert werden. Da das Abtastgerät zu dem zu kopierenden Material ge= ;
bracht werden kann, wird keine Zeit dadurch verloren, daß die Bücher zu dem Kopiergerät
und zurück in die Fächer getragen werden müssen. Da
die Bücher nicht von den
Fächern weggenommen werden, sind sie also immer verfügbar. Außerdem findet die Reproduktion
fast gleichzeitig mit dem Kopieren statt; so daß der Kopiervorgang viel schneller
als mit volle Seiten kopierenden Photokopiergeräten vor sieh geht; welche die Verzögerung
für die Behandlung der ganzen Seite erforderlich machen.
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In F i g. 2 ist ein zweiter Ablesekopf 70 gemäß der Erfindung dargestellt:
Der Ablesekopf 70 besitzt ein Gehäuse 77 mit einem offenen Ende 74, welches benachbart
einem zu kopierenden Material angeord= net werden kann. Das offene Ende 74 ist mit
einer Blende 76 versehen, die sieh von defü offenen Ende in Abstand befindet und
die Größe des zu kopierenden Materials bestimmt. Im Abstand von der Blende 76 ist
ein geeignetes geometrisches optisches Linsensystem 78 auf Halterungen 80 und 82
angeordnet, durch welches das gesehene Bild über die Blende 76 auf einen photoleitenden
Photozellenstreifen 84 gerichtet wird. Der Photozellenstreifen 84 ist dem irr F
i g. 1 gezeigten Photozellenstreifen 30 genau ähnlich und mit einer geeigneten Leitung
86 verbunden.
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Zwischen dem Linsensystem 78 und dem Photozellenstreifen 84 kann ein
geeigneter Spiegel-Strahlspalter oder Betrachter 88 angeordnet sein, der mit einem
Winkel zur Vertikalen gerichtet ist: Der Spiegel-Strählspalter 88 ermöglicht den
Drucktritt des Bildes zum Photozellenstreifen 84 und reflektiert zusätzlich das
Bild auf einen Spiegel 90, welcher im Abstand benachbart einem Fenster 92 in der
Rückwand des Gehäuses 77 angeordnet ist: Der Spiegel 90 richtet das Bild von der
Blende 76 in eine Betrachterlinse 94, so daß die das Gerät benutzende Person leicht
sehen kann, was sie kopiert: Hierbei ist zu erwähnen, daß das geometrische optische
Linsensystem 78 dazu verwendet werden kann, das von der Blende 76 gesehene Bild
zu vergrößern oder zu verkleinern. Infolge der Anordnung der Blende 76 benachbart
dem offenen Ende 74 des Lesekopfes 70 sieht der Benutzer immer genau, was er kopiert.
Die Leitung 86 ist mit der Verstärkerschältung 14 und mit dem Reproduziergerät
12, die in F i g. 1 dargestellt sind, in der gleichen Weise wie die Leitung 32 verbunden.