DE2018099C3 - Lichtsetzeinrichtung - Google Patents

Description

richtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Art.

Die bisherigen Schreibmaschinen unter Einschluß derjenigen, die japanische und andere relativ komplinach Projizierung über das optische System auf dem Aufzeichnungsmedium eine zum Ablesen geeignete Größe zu haben. Würde man die auf der Stirnfläche der Kathodenstrahlröhre gespeicherten Zeichen zur

zierte Buchstaben und Zeichen drucken können, las- ₃₅ Erreichung einer größeren Anzahl kleiner machen, --'- ' ^J ' ·"■ ' ' ■ "■- müßte man einen größeren Aufwand bei der optischen Vergrößerung betreiben und außerdem mechanische Maßnahme treffen, um das optische System jeweils genau auf ein wiederzugebendes Zeichen zu Schreibmaschinen mechanisch betätigt wird, sind zur ₄₀ richten. Außerdem ist die bei diesem Drucksystem

sen sich in drei unterschiedliche Kategorien einteilen. Eine dieser Schreibmaschinen ist die japanische Schreibmaschine, die in beschränkten Bereichen für Schreibzwecke verwendet wird. Da diese Art

Handhabung erhebliche Berufserfahrungen notwendig, wobei die Schreibgeschwindigkeit auf etwa 40 Buchstaben pro Minute begrenzt ist. Eine andere bekannte Schreibmaschinenart ist diejenige, die in verwendete mechanische Spiegeleinrichtung zur geeigneten Zeichenprojizierung äußerst aufwendig im Aufbau und Steuerung und führt zu Ungenauigkeiten in der Wiedergabe, die zu örtlichen Verschiebungen

Kombination eine Photo-Typensetzmaschine und ein ₄₅ der Zeichen führen können, was beispielsweise ein

optisches System aufweist, wobei durch die Bedienungsperson ein Multerzeichen tragender Hauptfilm hin- und herbewegt wird und dadurch das erwünschte Zeichen unter eine Vergrößerungslinse gebracht wird, durch die es auf einen sensibilisie.rten Druckfilm projiziert wird. Die Größe der Zeichen kann durch Verändern der Projektionslinse gewählt werden Die Druckgeschwindigkeil bei dieser Schreibmaschine liegt gewöhnlich bei etwa 300 unruhiges Schriftbild ergibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Lichtsetzen gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs zu schaffen, die die Wiedergabe einer besonders großen Zeichenzahl ermöglicht.

Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Lichtsetzeinrichtung

Buchstaben pro Minute. Eine dritte Bauart von 55 sind die zu druckenden Zeichen sehr klein gewählt

Schreibmaschinen besteht entweder aus einer Elektronenröhre mit in dieser gespeicherten Mutterzeichen oder aus einer Kombination einer Wanderlichtpunkiröhre und einem Schieber, der eine Gruppe Zeichen trägt. Die Zeichen werden durch einen Computer ausgewählt, und es werden die so ausgewählten Zeichen durch Adressicrungssignale kontrolliert und durch Abtasten herausgelesen. Die sieh ergebenden Bilder werden auf eine Stirnplatte einer Kathoden- und in Gruppen zusammengefaßt auf der Stirnfläche der Kathodenstrahlröhre gespeichert, so daß von dem Kathodenstrahl jeweils eine Zeichengruppe vollständig erfaßt wird. Die gesamte Zeichengruppe wird dann auf die Stirnfläche der Kathodenstrahlabtaströhre projiziert. Durch entsprechende Strahlablenkung wird aus dieser Zeichengruppe das bestimmte zu druckende Zeichen ausgewählt und abgetastet. Das durch diese Abtastung erhaltene elektrische Si-

strahlröhrc geworfen und dann mit Hilfe eines opti- 6s gnal dient dann zur Steuerung der Strahlablenkung in

sehen Systems auf einen Druckfilm fokussiert. Die in der Wiedergabekathodenstrahlröhre, auf deren BiId-

dieser Weise aufgebauten Schreibmaschinen liefern schirm dann das zu druckende Zeichen projiziert

eine Schreib- oder Druckgeschwindigkeit von etwa wird. Von diesem Bildschirm wird es dann auf das

Aufnahmemedium projiziert. Durch die Einschaltung der zusätzlichen Abtastkathodenstrahlröhre wird einerseits eine zusätzliche Vergrößerungswirkung erreicht und andererseits eine zweite Auswahl. Die Auswahl der Auswahlmöglichkeiten bei der ersten Kathodenstrahlröhre wird bei der erfindungsgemäßen Lichtsetzeinrichtung mit der Anzahl der Auswahlmöglichkeiten bei der Kaihodenstrahlabtaströhre multipliziert, wodurch sich eine enorm hohe Anzahl von Zeichen ergibt, die gedruckt werden können. Darüber hinaus ergibt sich bei d?r erfindungsgemäßen Lichtsetzeinrichtung noch der Vorteil, daß aufwendige mechanische Einrichtungen für die Bildübertragung vermieden sind.

Der Gedanke, ein Zeichen mittels Abtastung in ein elektrisches Signaj umzuformen und aus diesem elektrischen Signal das Zeichen wieder zu gewinnen ist grundsätzlich bekannt (vgl. Samuel Davis Computer Data Displays Prontice-Hall Inc. Englewood Cliffs, N.J. 1969, S. 195, 196; französische Patentschrift 1 530 328).

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

F i g. 1 zeigt den grundsäzlichen Aufbau der erfindungsgemäßen Lichtsetzeinrichtung;

F i g. 2 zeigt die Art der Auswahl und Vergrößerung eines zu setzenden Zeichens;

F i g. 3 zeigt eine bei der erfindungsgemäßen Einrichtung verwendete Kathodenstrahlröhre;

F i g. 4 zeigt ein Beispiel für das bei der erfindungsgemäßen Einrichtung verwendete optische System, und

F i g. 5 und 6 zeigt ein Beispiel für eine Röhre zur Zeichenprojizierung, die bei der erfindungsgemäßen Einrichtung angewendet werden kann.

Wie in F i g. 1 gezeigt ist, besitzt die Lichtsetzeinrichtung eine Kathodenstrahlröhre 10 und ein optisches System mit einer Linse 23 und einer Reflektoreinrichtung 24, die in der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise angeordnet sind. Die Einrichtung besitzt ferner eine Bildaufnahmeröhre 28 bekannten Aufbaus. Die Bildaufnahmeröhre 28 kann beliebiger Bauart sein, unter anderem Elektronenröhrenbauart und Festkörperabtastbauart; im folgenden wird die Bauart erläutert, die als Vidikon bekannt ist. Mit 29 ist die Photoleitplatte des Vidikons bezeichnet. Das Vidikon 28 besitzt eine Fokussierfeld-Generatorspulc 28«, eine Lagenwähl-Ablenkspule 28 Λ und eine Buchstabenabtast-Ablenkspule 28 c.

Die in die Kathodenstrahlröhre 10 eingegliederte Zeichenspeicherschicht besitzt eine Anzahl Abschnitte (Fig. 2 b), von denen jeder wieder in eine Anzahl Unterabschnitte (F i g. 2 b) unterteilt ist, in denen eine Mehrzahl Zeichen gespeichert werden.

Läßt man einen der Abschnitte, z. B. den Abschnitt, der in der F i g. 2 mit 30 bezeichnet ist, durch Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl Iumineszieren, dann wird eine Gruppe Zeichen in den Unterabschnitten des Abschnitts 30 auf die Photoleitplatle 29 des Vidikons 28 projiziert. Taucht in diesem Fall in dem mit dem Bezugszeichen 31 bezeichneten Unterabschnitt gemäß vergrößerter Darstellung in F i g. 2 c ein Zeichen »A« auf, wählt die Lagcnwähl-Ablenkspule 28 b einen Punkt P in dem Unterabschnitt 31, woraufhin die Buchs'.abenabtast-Ablenkspule 28 c den Elektronenstrahl das Zeichen »Λ« im Unterabschnitt 31 vom Punkt P ausgehend entlang der Abtastlinien Λ' abtastet. Das Zeichen »/4« im Unterabschnitt 31 des Abschnitts 30 der Speichel schicht 15 h kann durch das Vidikon auf diese Weise herausgelesen werden,

Die Ablenkspulen 286 und 28c können als eine einzige Einheit aufgebaut werden, wenn die beiden Ströme in überlagerter Zuordnung hindurchgeführt werden

Die Einrichtung nach den F i g. 1 und 2 kann bis zu 12 100 Zeichen aufnehmen, wenn beispielsweise jeder der Abschnitte 1OG Zeichen enthält und die Bilder der Zeichen durch die Reflektoreinrichtung viermal reflektiert werden. Hat ferner die Speicherschicht 15 b, die eine Gesamtmenge von 12 100 Zeichen trägt, Quadratform mit einer Seitenlänge von 11cm, dann hat jeder Unterabschnitt eine Seitenlänge von etwa 1 mm. Eine derartige Abmessung der Unterabschnitte bringt keine Beschränkung in der Herstellung der Speicherschicht, so daß eine ausreichende Auflösung erhalten werden kann. Wenn die Zeichen unter Berücksichtigung der Häufigkeit ihrer Benutzung angeordnet werden, kann die Wiederholung des Abtastens der Lage der Zeichen erheblich verringert werden, so daß man eine verbesserte Leistungsfähigkeit des gesamten Systems erreicht. Wird die Bildanhäufungsfähigkeit des Vidikons benutzt, kann die Lagenwähl-Ablenkspule 28 6 so betrieben werden, daß sie einen anderen Abschnitt in der Speicherschicht abtastet, während das Vidikon das spezielle Bild herausgibt.

Die Praxis der Trennung in der Abtastung der Lage oder Stellung eines Zeichens und der Abtastung des Zeichens selbst ist derzeit in Gebrauch. Wenn es jedoch erwünscht ist, ein einzelnes Zeichen mit 50 Abtastlinien in einer Speicherschicht abzutasten, die Π cm Seitenlänge und 12 100 Zeichen hat, müßte der Durchmesser des Elektronenstrahls etwa 20 um betragen, was etwa dem 1/5500-fachen der abzutastenden Gesamtfläche entspricht. Die Erzeugung eines derartigen kleinen Elektronenstrahls ist praktisch unmöglich. Der bei der erfindungsgemäßen Einrichtung zu verwendende Elektronenstrahl kann auf eine Größe gebracht werden, die das 1/500-fache der abzutastenden Gesamtfläche beträgt und die dem 11-fachen der Größe des Elektronenstrahls entspricht, der für die herkömmliche Praxis erfindungsgemäßen Einrichtungen um das lOfache und mehr verbessert werden.

Die Bilder der Zeichen, wie sie durch das Vidikon ausgegeben werden, werden in elektrische Signale umgewandelt, die nach dem Verstärken in einem Verstärker 33 zu einer V.'iedergaberöhre 32 geliefert werden. Die Wiedergaberöhre 32 hat gewöhnlichen Aufbau und besitzt eine fluoreszierende Schicht 32 a eine Fokussierspule 32 6 und eine Ablenkspule 32 c Da in diesem Fall lediglich ein Zeichen auf der Gesamtfläche des Bildschirms (nicht identifiziert) dei Bildröhre 32 dargestellt wir, steht eine ausreichend* Auflösung zur Verfügung. Die Fokussierspule 32 c dient nicht nur dazu, den Elektronenstrahl zu fokus sieren, sondern auch dazu, den Durchmesser des au die fluoreszierende Schicht 32« zu schleudernde! Elektronenstrahls in Abhängigkeit von der Größ< des darzustellenden Zeichens zu variieren. Die Ab ⁶J messung oder (iröße des darzustellenden Zeichen kann durch Variieren der Amplitude der Ablenkun; geändert weiden, wobei aus diesem Grunde lediglic eine Bildprojektorlinse 27 vorgesehen sein kann; di

Anordnung einer Zoom-Linse oder einer Gruppe unterschiedlicher Linsen, die durch einen Revolverkopf getragen werden, kann unterbleiben.

Unter Berücksichtigung der Intensität des zu der Ablenkspule 32 zu liefernden Stroms beim horizonlalen oder vertikalen Ablenken des Elektronenstrahls können Bilder der Zeichen auf dem Schirm der Bildröhre 32 dargestellt werden, die horizontal oder vertikal verlängert sind. Auch können geneigt verformte Bilder von Zeichen erzeugt werden, wenn ein Teil der horizontalen Ablenksignale in die vertikalen Ablenksignale eingegliedert wird.

Im Bedarfsfall kann die Bildröhre 32 durch eine Zeichenwiedergaberöhre 34 ersetzt werden, die ein optisches Faserelement verwendet, wie es in F i g. 5 dargestellt ist. Bekanntlich besitzt der Kopf 35 der Wiedergaberöhre 34 oder Bildröhre ein optisches Faserelemcnt 35 a, eine an die Endfläche des optischen Faserelements 35 a angelegte fluoreszierende Schicht 35 b und eine Metallhinterlegung 35 c aus Aluminium, die durch Vakuumaufdampfen auf die fluoreszierende Schicht 35 6 aufgebracht ist, wie es insgesamt in vergrößertem Maßstab in Fig.6 verdeutlicht ist. Das Lumineszieren der fluoreszierenden Schicht 35 b kann auf diese Weise vor Streuen bewahrt und so wie es ist auf das Aufzeichnungspapier 36 übertragen werden, wodurch die Verwendung eines Linsensystems entfallen kann. Die Größe des darzustellenden Zeichens kann durch Variieren der Größe der Ablenkung des Elektronenstrahls variiert werden.

Da das horizontale Abtasten des Zeichens elektronisch ausgeführt wird, kann das Aufzeichnungspapier lediglich in einer Richtung abgetastet werden, wodurch man einen vereinfachten mechanischen Aufbau des Systems und vergrößerte Wiedergabegeschwindigkeit erhält. Die Bildröhre muß nicht notwendig eine Bildröhre mit faseroptischem Element sein, sondern kann auch von anderer Bauart sein, z. B. eine Bildwiedergaberöhre mit dünnem Fenster, eine elektrostatisch aufzeichnende Röhre oder eine clektronenpermeable Aufzeichnungsröhre.

Die in Fig. 3 gezeigte und allgemein mit 10 bezeichnete Kathodenstrahlröhre besitzt einen Glaskolben 11, der innen evakuiert ist, eine Elektronenkanone 12. eine elektromagnetische Elektronenlinse 13 für das Fokussieren des von der Elektronenkanone 12 ausgesendeten Elektronenstrahls, eine Elektronenablenkspule 14 für das Richten des Elektronenstrahls auf ein bestimmtes Zeichen und einen Kopf 15. Der Kopf 15 besitzt eine Stirnplatte 15 a, eine Zeichenspeicherplatte 15 ft, eine fluoreszierende Schicht 15 c und eine Metallhinterkleidung 15 d aus Aluminium, die auf die fluoreszierende Schicht 15 c aufgetragen ist.

Der Kopf 15 kann einen von der Darstellung abweichenden Schichtaufbau haben, und es kann das Fokussieren und Ablenken des Elektronenstrahls in anderer Weise z. B. unter Verwendung elektrostatischer Einrichtungen durchgeführt werden.

Die Elektronenkanone 12 besitzt eine Kathode 12 a, einen Erhitzer 12 b für das Erhitzen der Kathode zum Extrahieren von Elektronen, eine Wehnelt-Elektrodc 12 c für das parallele Ausrichten der von der Kathode ausgehenden Elektronenstrahlen und eine Anode 12 d für das Beschleunigen der ankommenden Elektronenstrahlen sowie eine Lochelektrode 12 c mit einem zentralen Loch, das entsprechend der generellen Gesamtgeometrie konstruiert ist, die den einzelnen zu speichernden Zeichen eigen ist. Die Lochelektrode 12 e soll Elektronenstrahlcn durchlassen, die im Querschnitt auf eine Form gebracht sind, die der generellen Geometrie der Zeichen entspricht.

Das optische System ist in in F i g. 4 gezeigt.

Mit 21 ist eine Gruppe von Zeichen A₁ B, C, D und E bezeichnet, die auf eine Ebene 22 zu fokussieren sind und die in Richtung der Pfeilköpfe orientiert sind. Das optische System besitzt eine Linse 23 und eine Reflektoreinrichtung 24, die Spiegel 24 η und 24/1 aufweist. Die Linse 23 ist so angeordnet, daß die Bilder der Zeichen jeweils an Stellen auf die Ebene 22 fokussiert werden, wie sie durch die gestrichelten Pfeile angedeutet sind, sofern die Reflektoreinrichtung 24 nicht vorhanden ist. Durch die Gegenwart der Reflektoreinrichtung 24 wird der Lichtstrahl des Bildes des Zeichens A z.B. durch die Spiegel 24 α und 24 b zweifach reflektiert und in dieselbe Richtung des gelieferten Zeichens A auf dieselbe Stelle der Platte 22 fokussiert wie das Zeichen C. Dies giii auch für das Zeichen E. Die Zeichen B und D werden lediglich einmal durch die Spiegel 24a und 24 b reflektiert und erreichen die Ebene 22 an derselben Stelle wie das Zeichen C, jedoch in einer zu den Zeichen C entgegengesetzten Richtung. Die Reflektoreinrichtung 24 projiziert die beiden dimensionsmäßig versetzten Zeichen an ein und dieselbe Stelle und in dieselbe Richtung. Die Reflektoreinrichtung 24 kann in anderer Weise aufgebaut sein, z. B. aus Glas oder anderen dielektrischen Materialien, die einen relativ großen Brechungsindex haben, wodurch das Bild der Zeichen durch Totalreflexion in der Reflektoreinrichtung übertragen wird.

Eine derartige abgewandelte Reflektoreinrichtune ist dann vorteilhaft, wenn Lichtverlust infolge Re^ flexion verhindert werden soll. Sofern das Bild des Zeichens durch Totalreflexion zu übertragen ist. sollte die Abmessung der Reflektoreinrichtung auf der Basis des Brechungsindexes des Materials gewählt sein, aus dem die Reflektoreinrichtung besteht

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   ΙΟ⁴ Buchstaben pro Minute, eine Geschwindigkeit die mit dem Nachteil erheblicher Größe der Anlage und erhöhter Kosten verbunden ist.

   Bei einer annähernd der vorstehend genannter dritten Bauart entsprechend aufgebauten, bekannten Lichtsetzanlage wird durch Abtastung in Form eines Linienrasters auf einer Abtaströhre eines von 16 Feldern ausgeleuchtet und über 16 Objektive auf je eines von 16 Zeichen in 16 Zeichengruppen aui

   ,o einem Schriftrahmen projiziert. Das über die Zeichen auf dem Schriftrahmen gelangende Licht wird von 16 Sekundärelektronenvervielfachern aufgenommen, von denen einer für die Aussteuerung einer Schreibröhre ausgewählt wird, deren Bild als Licht-

   Hinrichtung zum Lichtsetzen mit einer Kathodenstrahlröhre, auf deren Stirnfläche die zu setzenden Zeichen aufgebracht sind und wahlweise mittels entsprechender Kathodenstrahlablenkung zum Leuchten gebracht werden, und mit einem optischen System zur Fokussierung der zu setzenden, leuchtenden Zeichen auf einen lichtempfindlichen Aufzeichnungsfilm, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Gruppe (30) der zu setzenden Zeichen auf der Stirnfläche der Kathodenstrahlröhre (10) zum Leuchten gebracht

   wird und mittels des optischen Systems (23, 24) _I5 druckvorlage dient. Bei dieser Anlage stehen jedoch auf die Abtastfläche (29) e^;ner Kathodenstrahl- für den Druck oder das Setzen trotz sehr großen röhre (28) projiziert wird, die aus dieser Zeichen- Aufwands nur maximal 256 Zeichen unmittelbar zur gruppe (30) ein Zeichen (31) auswählt, abtastet Verfügung. Diese Zeichenzahl kann wegen der Min- und das durch diese Abtastung gewonnene elek- destgröße eines Abiastlichtpunktes mit ausreichender trische Signal an eine weitere Kathodenstrahl- ₂₀ Helligkeit und wegen des Raumbedarfs zusätzlicher

   genauer Objektive mit ausreichender Lichtstärke kaum erhöht werden.

   Es ist bereits eine Lichtsetzeinrichtung bekannt (USA.-Patentschrift 3 138 663), wie sie im Oberbe-25 griff des Patentanspruchs angegeben ist. Bei dieser Lichtse^einrichtung ist jedoch nur die Wiedergabe einer relativ stark begrenzten Zeichenzahl möglich, da die Zeichen, die jeweils einzeln auf der Stirnfläche der Kathodenstrahlröhre jedes Drucksystems zum Die Erfindung bezieht sich auf eine Lichtsetzein- ₃₀ Leuchten gebracht werden, relativ groß sind, um

   röhre (32) zur Wiedergabe des Zeichens (31) leitet, von deren Stirnfläche (32 a) es auf dem lichtempfindlichen Aufzeichnungsfilm (26) projiziert wird.