DE1904340A1 - Optische Abtastvorrichtung insbesondere fuer die Faksimile-Nachrichtenuebertragung - Google Patents

Description

Optische Abtastvorrichtung insbesondere für die Faksimile-Nachrichtenübertragung

Die Faksimile-Nachrichtenübertragung wird zwar weitläufig angewendet, für die zur Übertragung verwendeten Einrichtungen werden jedoch dauernd Verbesserungen angestrebt. Bisherige Faksimile-Systeme arbeiten mit den verschiedenartigsten Vorrichtungen zur Abtastung der auf einem Schriftstück o.a. enthaltenen Informationen. Diese bekannten Abtaster arbeiten mit oszillierenden Spiegeln, die das von den Informationen reflektierte Licht auf eine Fotozelle reflektieren. Andere Abtaster arbeiten nach dem Wendel-Prinzip, bei der das Schriftstück auf einer Irommel vorgesehen ist, die relativ zum Abtaster bewegt wird. Keuere Abtaster enthalten Kathodenstrahlröhreni die den Vorteil großer'Geschwindigkeit und hoher Genauigkeit bieten. Zur Reproduktion der übertragenen Informationen an der Aufzeichnungsstelle müssen Schreibabtaster vorgesehen sein. Diese Können nach ähnlichem Prinzip arbeiten, beispielsweise mit Schreibstiften, die auf einer Schraubspindel befestigt sind und entsprechend den empfangenen Video-Informationen angesteuert werden. Bei elektrofotografischer Aufzeichnung kann eine Kathodenstrahlröhre verwendet werden, deren Licht die Entladung einer fotoleitfähigen Bildfläche bewirkt, wodurch ein latentes Bild entsteht. Zur Herstellung eines Faksimiles des Originalbildes wird eine Entwicklung mit

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bekannten Tonerarten durchgeführt.

Einen "bedeutenden Faktor bei der Konstruktion der Faksimile-Einrichtungen bilden die Gesamtkosten. Bei getrennter Verwendung einer Abtastvorrichtung jeweils für Senden und Empfang verdoppeln sich die Kosten für die Stromversorgung, die Abtaster und die elektronischen Schaltungen. Es wäre daher günstig, die Abtast- und die Schreibfunktion eines Faksimile-Nachricht enüb er tragungs syst ems in einem Gehäuse zu vereinigen* Auf diese Weise könnte eine gemeinsame Einrichtung zwischen Sende- und Empfangsbetrieb umgeschaltet v/erden, wodurch geringere Kosten und eine handlichere Einrichtung zur Faksimile-Übertragung von Schriftstücken gewährleistet wären.

Eine bekannte Abtastvorrichtung, die in einem S ende empfänger verwendbar ist, arbeitet mit einer rotierenden Abtastplatte. Es sind Abtast- und Schreibköpfe am Umfang der drehbaren Platte angebracht, und das Schriftstück wird entlang der Umfangskante der rotierenden Abtastplatte geführt. Auf diese Weise werden bestimmte Teile des Abtasters vorteilhaft zum Abtasten und Schreiben verwendet. Die "bisherigen Abtastköpfe arbeiten jedoch mit optischer Auswertung der Video-Informationen, während zu ihrer Reproduktion ein mechanisches Schreiben mit einem Schreibstift o.a. durchgeführt wird·

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine Abtastvorrichtung für die Faksimile-Nachrichtenübertragung zu schaffen, die für den Sende- und den Empfangsbetrieb verwendbar ist und · bei beiden Betriebsarten mit ein- und demselben optischen Weg arbeitet.

Für eine optische Abtastvorrichtung insbesondere für die Faksimile-Nachrichtenübertragung mit einem für die Abtastung im Sende- und im Empfangsbetrieb gemeinsamen optischen Weg wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadii^sh gelöst, daß eine.

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zur Erzeugung eines Abtastlichtflecks vorgesehene Lichtquelle für Euipfangsbe trieb mit den empfangenen Informationen modulierbar ist, daß eine "bewegliche Reflexionsvorrichtung zur Leitung des mit der Lichtquelle erzeugten Lichtes in eine Bildebene und Erzeugung des über eine Abtastzeile bewegten Abtastlichtflecks vorgesehen ist, und daß die Bildebene bei Sendebetrieb durch ein abzutastendes Schriftstück, bei Empfangs· betrieb durch einen lichtempfindlichen Aufzeichnungsträger gebildet wird.

Durch die Verwendung einer einzigen Lichtquelle in Verbindung mit z.B. einem Drehprisma als Reflexionsvorrichtung ist die Abtastung eines Originalschriftstückes und auch das Schreiben auf einen Aufzeichnungsträger möglich. Das Licht kann gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung durch einen Öffnungsspiegel oder einen einseitig durchlässigen Spiegel auf eine Projektionslinse geleitet werden. Das Drehprisma reflektiert das auftreffende Licht auf das abzutastende Schriftstück, das zweckmäßig parallel zur Rotationsachse des Prismas bewegt wird. Der Abtastlichtfleck wird am Schriftstück diffus reflektiert. Das reflektierte Licht ist nun mit der auf dem Schriftstück enthaltenen Information moduliert und wird auf dem beschriebenen optischen Weg zurückgeleitet. Am Prisma, wird es wieder-re- : flektiert und gelangt durch die Projektionslinse hindurch auf den Öffnungsspiegel, dessen Mitte auf der optischen Achse des Originallichtstrahles liegt. Ist der Spiegel unter einem geeigneten Winkel angeordnet, so kann der informationsmodulierte Lichtstrahl zur Erzeugung elektrischer Signale auf einen Fotodetektor reflektiert werden. Beim Schreibbetrieb wird derselbe optische Weg angewendet. Dabei wird die Lichtquelle mit einem empfangenen Videosignal moduliert. Das licht wird auf dem beschriebenen optischen Weg durch die Projektionslinse auf das Drehprisma geleitet» Von dort aus wird es auf einen Aufzeiohnungsträger wie z.B. eine elektrofotografische Trommel oder ein lichtempfindliches Papier reflektiert.

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Zum besseren Verständnis der Erfindung sowie ihrer weiteren Wesenszüge und Vorteile dient die folgende Beschreibung an Hand der Figuren. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Abtasters, der mit einem Öffnungsspiegel arbeitet,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Abtasters, der mit einem einseitig durchlässigen Spiegel arbeitet, und

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines im Schreibbetrieb befindlichen erfindungsgemäßen Abtasters mit einem Öffnungsspiegel, der zwischen einer Betriebs- und einer Ruhelage verstellbar ist.

In Fig. 1 ist ein für beide· Betriebsarten geeigneter Bildabtaster bei Sendebetrieb dargestellt. Eine KuxElaogenlampe 10 wird als Lichtquelle verwendet. Eine solche Bogenlampe kann beispielsweise eine Quecksilber- oder Xenonlampe sein. Ihr Licht wird mit der Relais-Linse 12 durch einen Öffnungs spiegel 14 auf die konjugierte Ebene der Hauptlinse 18 geworfen. Durch die öffnung 16 im Spiegel können nur 50 # des Lichtes von der Relais-Linse die halbe Fläche der Hauptlinse 18 bedecken. Das Licht der Bogenlampe 10 ist alß nicht verdunkelte Fläche sichtbar und fällt auf ein drehbares Prisma 20. Dieses wird mit einer nicht dargestellten Vorrichtung um eine Achse gedreht, die mit der optischen Achse zusammenfällt, 50 # dieses durch die Hauptlinse 18 passierenden Lichtes werden an dem drehbaren Prisma 20 auf das Schriftstück 22 reflektiert. Dieses ist in Fig. 1 nur als Strich dargestellt* tatsächlich muß es jedoch gekrümmt sein, damit der Abtestlichtstrahl in jeder Stellung auf der Blattoberfläche fokussiert ist. Weil 50 $ des Lichtes der Bogenlampe 10 auf das drehbare Prisma 20 fallen und 50 $ dieses Lichtes von dem Prisma 20 auf das Schriftstück reflektiert werden, sind 25 $ des Lichtes der

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Bogenlampe für die Abtastung verfügbar.

Das vom Schriftstück reflektierte und entsprechend der Information des Schriftstückes modulierte Licht wird auf das Drehprisma, reflektiert. Dieser Strahlenweg ist in Pig. I als dunkler Bereich dargestellt. Das vom Schriftstück 22 reflektierte licht wird am Drehprisma 20 durch die Hauptlinse 18 hindurch reflektiert. Es wird nochmals am·Spiegel 14 durch eine Blende 24 auf dem Fotodetektor 26 reflektiert. Die Blende 24 (in der Bildebene der Linse 18) setzt das Auflösungsvermögen des Systems fest. Sie rastert das Bild des Schriftstückes und bestimmt so die G-röße eines jeden Informations-Bits für den Fotodetektor. Dieser wandelt die Information des modulierten Lichtbündels in ein elektrisches Videosignal um, welches an eine Schreibvorrichtung übertragen wird.

In Fig. 2 ist eine'andere Ausführungsform des in Fig. 1 gezeigten Abtasters dargestellt. Die Kurzbogenlampe 10 wird über eine Relais-Linse 12 in,der konjugierten Ebene der Hauptlinse 18 abgebildet. Anstelle des Öffnungsrspiegels 14 aus Fig. 1 ist in Fig. 2 ein einseitig durchlässiger Spiegel gezeigt, .der beispielsweise ein Zweiweg-Spiegel 14 ist. Dies bedeutet, daß auf den Spiegel von der Rückseite her projeziertes Licht mit gewissen Verlusten durchgelassen wird. Wird das Licht auf die Vorderseite des Spiegels projiziert, so wird es mit gewissen Verlusten reflektiert. Das Lioht wird also durch die. Linse 18 und den Spiegel-14 projiziert und von der Linse 18 auf dem Schriftstück 22 fokussiert. Da der Spiegel-beispielsweise einen Wirkungsgrad von 0,5 hat, treffen 50 # des Lichtes der Kurzbogenlampe 10 auf das drehbare Prisma 20 auf. Da nur 50 # dieses auftreffenden Lichtes auf das Schriftstück 22 reflektiert werden, sind 25 # des Liohtes der Kurzbogenlampe ver-.fügbar für die Auswertung der Videο-Information des Schriftstückes wie beim Abtaster gemäß Fig. 1, Ähnlich wie in Fig. 1 wird das mit den Informationen, modulierte Licht vom Schriftstück 22 auf das Drehprisma 20 und von diesem durch die Haupt-

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linse 18 hindurch reflektiert, Jedoch wird es jetzt am einseitig durchlässigen Spiegel 14' durch die Blende 24 auf den Fotodetektor 26 reflektiert.

Die in den Pig. 1 und 2 dargestellten forrichtungen wurden im Zusammenhang mit der Abtastung eines Schriftstückes im Sendehetrieb beschrieben. Werden sie zum Schreiben verwendet, so muß die Kurzbogenlampe entsprechend den empfangenen Video-Informationen moduliert werden. Dadurch ergibt sich eine Ände°» rung der Lichtstärke entsprechend den Video-Informationen. Trotz dieser Änderung entspricht der optische Weg der Lichtstrahlen demjenigen des Abtastbetriebes. Daher wird das Licht der Kurzbogenlampe 10 mit der Relais-Linse 12 durch den Öffnungsspiegel 14 oder den einseitig durchlässigen Spiegel 14* sowie durch die Hauptlinse 18 hindurch auf das Drehprisma 20 projiziert. Das informationsmodulierte Licht wird am Drehprisma 20 auf eine lichtempfindliche Fläche reflektiert, die an der Stelle des Schriftstückes 22 angeordnet ist. Hierzu ist die Oberfläche des Schriftstückes durch eine lichtempfindliche Fläche, wie z.B. eine elektrofotografische Trommel oder Zinkoxidpapier bekannter Art ersetzt. Wird Zinkoxidpapier verwendet, so ist keine Änderung der Vorrichtung zwischen Abtasten und Schreiben erforderlich. Dies heißt, daß jede Parpi erf or derungsTorri ohtung, die zur Zuführung eines Schriftstückes beim Abtastbetrieb dient, in gleicher Weise auch beim Schreiben zum Transport eines* lichtempfindlichen Papiers verwendet warden kann. Es ist jedoch zu erkennen, daß'beim Abtasten und beim Sohreiben derselbe Abtastverlauf vorliegt. Beim Empfangsbetrieb jedoch muß das belichtete Zinkoxidpapier oder die elektrofotografische Trommel nach einem bekannten Verfahren entwickelt werden. Beispielsweise kann zur Sichtbarmachung des auf der elektrofotografischen Trommel oder dem Zinkoxidpapier erzeugten Bildes ein elektrofotografischer Toner verwendet werden. Auf diese Weis© schalt man eine dauerhafte Faksimile-Kopie des Originalsotaifilistüekea·

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In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abtasters im Schreibbetrieb dargestellt. Der Öffnungsspiegel 14 befindet sich bei der Abtastung eines Originalschriftstückes in der gestrichelt dargestellten lage. Beim Schreibbetrieb wird er derart verschoben, daß das gesamte von der Relais-Linse 12 abgegebene Licht zum Schreiben eines Faksimiles auf der lichtempfindlichen Fläche 22 durchgelassen wird. Wie bereits in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde, fällt das Lieht der Kurzbogenlampe 10 auf den Öffnungsspiegel 14, es wird durch dessen Öffnung 16 jedoch nur zu 50 # auf die Hauptlinse 18 durchgelassen. Durch Bewegung des Spiegels in die Schreibstellung kann das gesamte Licht beim Schreibbetrieb genutzt werden.

Vorstehend wurde eine Vorrichtung für Faksimile-Übertragungen beschrieben, die zur Abtastung und zum Schreiben verwendet werden kann und für beide Betriebsarten einen gleichartigen optischen Strahlenweg aufweist. Die Erfindung wurde an Hand spezieller Ausführungsformen beschrieben, dem Fachmann sind jedoch zahlreiche Änderungen und Weiterbildungen möglich, ohne vom G-rundgedanken der Erfindung abzuweichen·

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Claims (10)

- 8 Pat entansprüche

1. Optische Abtastvorrichtung insbesondere für die Faksimile-Nachrichtenübertragung mit einem für die Abtastung im Sende- und im Empfangsbetrieb gemeinsamen optischen Weg, dadurch gekennzeichnet, daß eine zur Erzeugung eines Abtastlichtflecks vorgesehene Lichtquelle (10) für Empfangsbetrieb mit den empfangenen Informationen modulierbar ist, daß eine bewegliche Reflexionsvorrichtung (20) zur leitung des mit der Lichtquelle (10) erzeugten Licht.es in eine Bildebene (22) und Erzeugung des über eine Abtastzeile bewegten Abtastlichtflecks vorgesehen ist, und daß die Bildebene bei Sendebetrieb"durch ein abzutastendes Schriftstück, bei Empfangsbetrieb durch einen lichtempfindlichen Aufzeichnungsträger gebildet wird.

2. Abtastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ferner·zwischen der Lichtquelle (10) und der Reflexionsvorrichtung (20) eine zweite Reflexionsvorrichtung (14) vorgesehen ist, die im Sendebetrieb das am abgetasteten Schriftstück reflektierte und über die erste Reflexionsvorrichtung (20) empfangene informationsmodulierte Licht zur Erzeugung elektrischer Videosignale auf einen Fotodetektor (26) reflektiert.

3· Abtastvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Reflexionsvorrichtung ein Spiegel (14') ist, der für das von der Lichtquelle (10) abgegebene Licht einseitig durchlässig ist.

4. Abtastvorrichtung nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Reflexionsvorrichtung ein Spiegel (14) ist, der mit einer Öffnung (16) für das von der Lichtquelle (10) abgegebene Licht versehen ist.

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5. Abtastvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4_f dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten (20) und der zweiten Reflexionsvorrichtung (14) eine Linse (18) angeordnet ist, die das von der Lichtquelle (10) abgegebene Licht in der Bildebene (22), das von der Bildebene (22) reflektierte Licht an der zweiten Reflexionsvorrichtung (14) fokussiert.

6. Abtastvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die erste Reflexionsvorrichtung (20) ein Drehprisma mit zur Bildebene (22) paralleler Rotationsachse ist.

7· Abtastvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der zweiten Reflexionsvorrichtung (14) und dem Fotodetektor (26) eine Blendenöffnung (24) angeordnet ist, die die Größe der auf den Fotodetektor (26) auftreffenden Lichtmenge und damit der zu übertragenden Bildelemente bestimmt.

8. Abtastvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel (14) längs der durch die Öffnung (16) verlaufenden optischen Achse der von der Lichtquelle (10) ausgehenden Lichtstrahlen verschiebbar ist.

9· Abtastvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger die Oberfläche einer elektrofotografischen Trommel ist.

10. Abtastvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger ein lichtempfindliches Aufzeichnungspapier ist.

11· Abtastvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger ein mit Zinkoxid überzogenes Papier ist.

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