DE2125021A1 - Device for displaying images - Google Patents
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Description
AR/H/R U 2 3 3 6AR / H / R U 2 3 3 6
F 5505F 5505
19. MAI19 MAY
COMPAGNIE GENERALE D»ELECTRICITE 54, rue la Boetie, PARIS 8°, FrankreichCOMPAGNIE GENERALE D »ELECTRICITE 54, rue la Boetie, PARIS 8 °, France
VORRICHTUNG ZUR BILDWIEDERGABEDEVICE FOR PICTURE REPRODUCTION
Die Erfindung betrifft die Bildwiedergabe und die Übertragung von Bildern über eine bestimmte Strecke.The invention relates to image reproduction and the transmission of images over a certain route.
Es sind verschiedene Vorrichtungen zur Wiedergabe von Schriftstücken bekannt. Bestimmte Vorrichtungen können ein Schriftstück an Ort und Stelle wiedergeben, es jedoch nicht über eine bestimmte Strecke übertragen. Andere Vorrichtungen, im allgemeinen Faksimxlegeräte genannt, können ein stehendes Bild über eine bestimmte Strecke übertragen , weisen aber zahlreiche Nachteile auf, von denen die grössten der Preis der Anlage und die für die Wiedergabe des Bildes in einer bestimmten Entfernung nötige Zeit sind.Various devices for reproducing documents are known. Certain devices can Reproduce the document on the spot, but do not transmit it over a certain distance. Other devices, commonly called facsimile machines, can transmit a still image over a certain distance, but have numerous Disadvantages, the greatest of which is the price of the system and those of reproducing the image in a particular Distance are necessary time.
Um ein Bild in einer bestimmten Entfernung wiederzugeben, ist die Verwendung von Vorrichtungen in Form eines Fernsehgerätes vorgeschlagen worden, die jedoch alle den Nachteil ha-To reproduce an image at a certain distance is the use of devices in the form of a television set have been proposed, but all of them have the disadvantage
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ben, nicht sofort ein Abbild des übertragenen Bildes auf Papier zu liefern.It is advisable not to immediately provide a copy of the transferred image on paper.
Auf diesem Gebiet sind die einzigen heute anwendbaren Verfahren diejenigen, bei denen der Fernsehschirm mit einem unter dem Warenzeichen "Polaroid" bekannten Film für Schnellentwicklung fotografiert wird.In this field, the only methods that can be used today are those in which the television screen is connected to an under under the trademark "Polaroid" is photographed for high-speed processing.
Ziel der Erfindung ist die Herstellung einer Wiedergabevorrichtung für Schriftstücke, die fast sofort ein Abbild des Schriftstücks an Ort und Stelle oder in einer bestimmten Entfernung liefert.The aim of the invention is to produce a playback device for documents that are almost instantly an image of the document on the spot or at a certain distance.
Eine derartige Vorrichtung ist vor allem in Laboratorien, Fabriken, Flughafen, Verwaltungen usw. von Vorteil, wo es erforderlich ist, sofort und von Ort und Stelle eine Kopie eines Schriftstücks weiterzuubertragen.Such a device is mainly used in laboratories, Factories, airports, administrations, etc. are advantageous where necessary, a copy immediately and on the spot of a document to be transferred.
Die wesentlichen Merkmale einer solchen Vorrichtung sind die Schnelligkeit der Übertragung, die Herstellung eines Abbilds auf Papier in einer bestimmten Entfernung, die geringen Kosten der Anlage, die ausreichende Wiedergabequalität und die Möglichkeit, die vorhanden Verbindungseinrichtungen, wie Fernsprech-, Fernschreib- oder Funkleitungen, für die Übertragung zu benutzen.The essential characteristics of such a device are the speed of transmission, the production of a Image on paper at a certain distance, the low cost of the system, the adequate reproduction quality and the Possibility of using the existing connection equipment, such as telephone, teletype or radio lines, for transmission to use.
Die bekannten Vorrichtungen sind kostspielig, langsam, beruhen auf komplizierten Techniken, erfordern umfangreiche Spezialanlagen und sind daher nur in einer begrenzten Anzahl vorhanden, die regelrechte Weitverkehrszentralen darstellen, und können nicht den Erfordernissen eines ständigThe known devices are expensive, slow, rely on complicated techniques, require extensive Special systems and are therefore only available in a limited number, which represent real wide area control centers, and cannot meet the demands of one constantly
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wachsenden und immer anspruchsvoller werdenden Kundenkreises gerecht werden, der neuzeitliche und wirksame Informationsübertragungsanlagen benötigt.the growing and increasingly demanding customer base, the modern and effective information transmission systems needed.
Gegenstand der Erfindung ist eine Wiedergabe- und übertragungsvorrichtung für Bilder und Schriftstücke, die den oben angegebenen Merkmalen entspricht«The invention is a reproduction and transmission device for images and documents that the features specified above «
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist besonders dadurch gekennzeichnet, dass sie die Technik der Inipulslaser, insbesondere der CCL-Molekularlaser, anwendet.The device according to the invention is particularly characterized in that it uses the technology of pulse lasers, especially the CCL molecular laser.
Die erfindungsgemässe Wiedergabevorrichtung für Schriftstücke verwendet ein Bildanalysiergerät, in dem die Analyse durch Bildabtastung mit einem Lichtstrahl und durch Ermittlung der Stärke des vom Schriftstück übertragenen, reflektierten oder zerstreuten Lichts erfolgt.The inventive reproducing apparatus for documents uses an image analyzer in which the Analysis by scanning an image with a beam of light and determining the strength of the reflected transmitted from the document or diffused light.
Für jede analysierte Bildzeile wird am Ausgang eines Detektors ein Signal erhalten, das die Änderung der Lichtstärke entlang der Bildzeile darstellt. Wenn das analysierte Bild kontrastlos ist, wird ein Rechtecksignal erhalten, dessen Dauer und zeitliches Verhalten die Lichtverteilung auf einer Zeile des analysierten Schriftstücke bestimmen. Dieses mit den Synchronisiersignalen der Abtastung kombinierte "Bild"-Signal enthält die für die Bildwiedergabe notwendige Information.For each analyzed image line, a signal is received at the output of a detector that shows the change in light intensity along the image line. If the analyzed image is without contrast, a square wave signal is obtained, the duration of which and temporal behavior determine the light distribution on a line of the analyzed documents. This with the Synchronizing signals of the scan combined "image" signal contains the information necessary for image reproduction.
Nach der Erfindung besteht das Lichtanalysiergerät vorzugsweise aus einem Laser, der ein Lichtbündel auf eine aus einer mechanischen oder elektrooptischen Ablenkvorrichtung best'hende Abtastvorrichtung überträgt. Die AblenkvorrichtungAccording to the invention, the light analyzing device preferably consists of a laser which emits a light beam onto one a mechanical or electro-optical deflection device existing Scanning device transmits. The deflector
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sendet das Lichtbündel auf das zu analysierende Schriftstück, das so einer Abtastung durch das Lichtbündel unterworfen wird; ein Detektor, der als Halbleiter-Detektor oder Fotovervielfacher ausgebildet sein kann, empfängt das vom analysierten Schriftstück reflektierte, zerstreute oder übertragene Licht und erzeugt ein Stromsignal, das mit Synchronisiersignalen kombiniert wird, um ein Bildsignal zu bilden, das durch ein Kabel, einen Hohlleiter oder Freileitungen über eine bestimmte Strecke übertragen werden kann.sends the light beam onto the document to be analyzed, which is thus subjected to scanning by the light beam; a detector, which can be designed as a semiconductor detector or photomultiplier, receives the from the analyzed Document reflected, diffused, or transmitted light and generates a power signal that is combined with sync signals to form an image signal that is transmitted through a cable, a waveguide or overhead lines can be transmitted over a certain distance.
Die erfindungsgemäss verwendete EmpfangsvorrichtungThe receiving device used according to the invention
^ weist im wesentlichen zwei Geräte auf, und zwar eine Empfangsschaltung für das Dekodieren der von dem Analysiergerät ausgesandten und über ein Kabel, einen Hohlleiter oder eine Richtfunkverbindung empfangenen Signale und ein Sichtgerät. Die Empfangsschaltung, die bekannten Typs sein kann, wie beispielsweise die in der Regel in Fernsprech-, Fernschreib- oder Funkleitungen verwendeten, gibt, an einem Ausgang das "Bild^-Signal und an einem anderen das MAbtastsynchronisier"-Signal ab.^ essentially has two devices, namely a receiving circuit for decoding the signals sent by the analyzer and received via a cable, a waveguide or a radio link, and a display device. The receiving circuit, which can be of known type, such as those normally used in telephone, teletype or radio lines, emits the "Bild ^ signal" at one output and the M scanning synchronizing signal at another.
Erfindungsgemäss ist das Sichtgerät im wesentlichenAccording to the invention, the viewing device is essentially
fe dadurch gekennzeichnet, dass es einen gepulsten Gaslaser, beispielsweise einen gepulsten C02-Laser, eine Vorrichtung zur Ablenkung der vom Laser ausgesandten Strahlung und eine für diese Strahlung empfindliche Fläche aufweist, die das einfallende Lichtbündel aufzeichnet. Die lichtempfindliche Fläche kann als Schirm ausgebildet sein, dessen Färbung unter der Einwirkung der Laserstrahlen während einer genügend langen Zeit wechselt,Fe characterized in that it has a pulsed gas laser, for example a pulsed C0 2 laser, a device for deflecting the radiation emitted by the laser and a surface sensitive to this radiation that records the incident light beam. The light-sensitive surface can be designed as a screen, the color of which changes under the action of the laser beams for a sufficiently long time,
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tm die Auswertung dee übertragenen Bildes su gewährleisten.To ensure the evaluation of the transmitted image.
Vorteilhafterweise kann lichtempfindliches Papier verwendet werden, wie es in den unter Wärmeeinwirkung arbeitenden Wiedergabevorrichtungen für Schriftstücke benutzt wird.Photosensitive paper can advantageously be used, as is the case in those working under the action of heat Playback devices for documents is used.
Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung kann der lichtempfindliche Schirm aus Papier bestehen, dank dessen Kennwerten ein mehr oder weniger starkes, örtlich begrenztes !Carbonisieren durch die Laserstrahlen, wie die von einem CO0-La-* ser ausgesandten Infrarotstrahlen, erzielt wird.According to a special feature of the invention, the light-sensitive screen can consist of paper, thanks to the characteristics of which a more or less strong, localized carbonization is achieved by the laser beams, such as the infrared rays emitted by a CO 0 laser.
Die am Ausgang des gepulsten Gaslasers angebrachte Ablenkvorrichtung kann beliebigen Typs sein und muss die lichtempfindliche Fläche zeilenweise mit genügender Geschwindigkeit abtasten. Diese Ablenkvorrichtung kann aus einem mechanischen System (Drehspiegel oder -prismen) oder einem elektrooptischen System (Ablenkzellen mit Steuerung durch ein elektrisches oder magnetisches Feld) oder aber aus bestimmton, mit Halbleitern bestückten elektrooptischen Systemen bestehen, in denen die Bahn des Lichtbündels infolge Ladungsträgerinjektion usw. Winkelabweichungen erfährt·The deflection device attached to the output of the pulsed gas laser can be of any type and must cover the light-sensitive surface line by line with sufficient speed scan. This deflection device can consist of a mechanical system (rotating mirror or prisms) or an electro-optical system System (deflection cells controlled by an electric or magnetic field) or from a specific tone, with semiconductors equipped electro-optical systems exist in which the path of the light beam as a result of charge carrier injection etc. angular deviations learns
Ablenksysteme, die mit ausreichender Kadenz und Genauigkeit arbeiten, sind hinreichend in der heutigen Technik bekannt und werden hier nicht im einzelnen beschrieben.Deflection systems that operate with sufficient cadence and accuracy are sufficient in today's technology known and are not described in detail here.
Die Zeichnung stellt schematisch und als Ausführungsbeispiel eine erfindungegemässe Vorrichtung zur Analyse, übertragung \χμύ Sichtbarmachung von Bildern dar.The drawing shows schematically and as an exemplary embodiment a device according to the invention for the analysis, transmission, visualization of images.
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Sie weist beispielsweise einen Lasergenerator 1 auf, der ein Lichtbündel 2 aussendet, welches auf eine durch eine Synchronisierschaltung 4 gesteuerte Ablenkvorrichtung 3 gegeben wird« Das austretende Lichtbündel 5 führt die zeilenweise Abtastung des zu analysierenden Schriftstücks 6 aus.It has, for example, a laser generator 1 that emits a light beam 2, which is given to a deflection device 3 controlled by a synchronization circuit 4 The emerging light bundle 5 scans the document 6 to be analyzed line by line.
In diesem Beispiel ist das Schriftstück 6 mindestens teilweise lichtdurchlässig. Ein Strahlungsdetektor, beispielsweise ein Fotovervielfacher 7, ist hinter dem Schriftstück 6 angeordnet und sendet der augenblicklichen, vom Schriftstück 6 übertragenen Lichtstärke entsprechende Signale aus. Die am Ausfc gang des Detektors 7 erhaltenen "Bild"-Signale werden auf einen Eingang 8 einer Kodierschaltung 9 gegeben, die über einen Eingang 10 von der Schaltung 4 ausgesandte Abtastsynchronisiersignale empfängt. Die Kodierschaltung 9 ist herkömmlichen Typs, wie eine häufig bei der Fernseh- oder Faksimileübertragung verwendete Schaltung, und erzeugt ein "Bild"-Signal, das alle notwendigen Informationen für die Bildwiedergabe des Schriftstücks 6 enthält. Das am Ausgang 11 der Kodierschaltung 9 ausgesandte "Bild"-Signal wird auf beliebige herkömmliche Weise (Funk, Richtfunk, Kabel, Hohlleiter oder Lichtträgerwellen-Ubertragungssystem) auf den Eingang 12 einer Dekodierschaltung 13, die zum erfindungsgemässen Empfangs- und Sichtgerät gehört, gegeben.In this example, the document 6 is at least partially translucent. A radiation detector, for example a photo multiplier 7 is arranged behind the document 6 and transmits signals corresponding to the current light intensity transmitted by the document 6. The at Ausfc output of the detector 7 received "image" signals are on a Input 8 of a coding circuit 9, which receives scanning synchronization signals sent out by the circuit 4 via an input 10. The coding circuit 9 is of a conventional type, such as a circuit often used in television or facsimile broadcasts, and generates a "picture" signal that includes all of the necessary Information for the image reproduction of the document 6 contains. The "image" signal sent out at the output 11 of the coding circuit 9 is transmitted in any conventional manner (radio, directional radio, cable, waveguide or light carrier wave transmission system) to the Input 12 of a decoding circuit 13, which for the inventive Receiving and viewing device heard, given.
Die Dekodierschaltung 13 ist als herkömmliche Schaltung zur Trennung der vom Detektor 7 ausgesandten "Bild"-Signale von den von der Schaltung 4 ausgesandten "Synchronisier"-Signalen ausgebildet.The decoding circuit 13 is a conventional circuit for separating the "image" signals sent by the detector 7 from the "synchronizing" signals sent by the circuit 4 educated.
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Die aa Ausgang 14 der Schaltung 13 abgegebenen Synchronisiersignale werden -auf den Eingang einer optischen Abtastvorrichtung 15 gegeben, die mit der Ablenkvorrichtung 3 identisch sein kann.The synchronization signals emitted from the output 14 of the circuit 13 are applied to the input of an optical scanning device 15 which is identical to the deflecting device 3 can be.
Die an eine« Ausgang 16 der Schaltung 13 abgegebenen nBild"-Signale werden auf eine mit einem gepulsten Gaslaser 18, beispielsweise einem gepulsten COg-Laaar, verbundene Auslöse» schaltung 17 gegeben. Gepulste Gaslasar weisen in der Regel ein Gefäss auf, in dem ein Gemisch von Gasen umläuft, die durch elektrische Entladungen zwischen den Elektroden aktiviert werden. Die elektrischen Entladungen entstehen durch Anlegen von durch die Auslöseschaltung 17 abgegebenen Impulsen verhältnismäßig hoher Spannung. The n image "signals emitted to an" output 16 of the circuit 13 "are sent to a triggering circuit 17 connected to a pulsed gas laser 18, for example a pulsed COg-Laaar a mixture of gases circulates which are activated by electrical discharges between the electrodes.
Die vom Laser 18 abgegebenen Lichtimpulse 19 werden entsprechend der gestrichelten Linie 20 durch die Ablenkvorrichtung 15 abgelenkt, welche die zeilenweise Abtastung einer lichtempfindlichen Fläche 21 vornimmt. Diese lichtempfindliche Fläche kann aus einem Schirm bestehen, der kurzzeitig oder endgültig die sichtbare Spur des vom Laser 18 auegesandten einfallenden Licht» impulses aufsoichnet»The light pulses 19 emitted by the laser 18 are passed through the deflection device in accordance with the dashed line 20 15 deflected, which carries out the line-by-line scanning of a light-sensitive surface 21. This light-sensitive surface can consist of a screen that temporarily or permanently shows the visible trace of the incident light emitted by the laser 18 » impulse records »
Mach einer Abwandlung kann die Ablenkvorrichtung IS eindimensional Ausgebildet sein, wie beispielsweise sin Drehspiegel, welcher nur eine Zeile abtastet. In diesem Fall wird tür den übergang von einer Zeile zur anderen olne Vorrichtung für einen schrittweisen Vorschub des Schirme 21 vorgesehen, der jed<?H«al, wenn eine Zeile abgetastet ist, um einen Schritt vor«In a modification, the deflection device IS can be designed one-dimensional, such as a rotating mirror which only scans one line. In this case, there is provided door the transition from one line to another olne apparatus for a stepwise feeding of the screens 21, the Jed '? H "al, when a line is scanned will be a step forward"
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rückt. Die Fig. zeigt beispielsweise einen Motor bzw. eine gleichwertige Vorrichtung 22, die durch die am Ausgang 14 der Schaltung 13 abgegebenen Impulse gesteuert wird und den Schirm 21 beispielsweise in der durch den Pfeil 23 angegebenen Richtung bewegt.moves. The figure shows, for example, a motor or a equivalent device 22, which is controlled by the pulses emitted at the output 14 of the circuit 13 and the screen 21 moves in the direction indicated by arrow 23, for example.
Die lichtempfindliche Fläche 21 kann aus einem mit Leuchtstoff beschichtetem Schirm oder Papier oder aus einem licht- oder wärmeempfindlichen Papier oder Film bestehen.The photosensitive surface 21 can consist of a screen or paper coated with phosphor, or of a light or heat sensitive paper or film.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung besteht die lichtempfindliche Fläche 21 aus normalem Pe» ψ pier oder einem Papier, das eine Behandlung erfahren hat, durch die es infolge teilweisen Karbonisierens durch dia vom vorteilhafterweise gepulsten CO„-Laser abgegebenen Infrarotstrahlen seine Färbung wechselt.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the photosensitive surface 21 is made of normal Pe "ψ pier or a paper that has undergone a treatment by which it changes its color as a result of partial carbonization by dia from Advantageously, pulsed CO" laser emitted infrared rays.
Wenn eine Abtastung von ungefähr 1000 Zeilen pro Sekunde erfolgt, erfordert eine Auflösung von 0,2 mm auf einer Flfiche von ungefähr 21 χ 27 cm 1000 Punkte pro Zeile und folglich eine Zündkadenz des Lasers von 1 MHz „If a scan is done at about 1000 lines per second, a resolution of 0.2 mm on one is required Area of approximately 21 χ 27 cm 1000 dots per line and consequently an ignition rate of the laser of 1 MHz "
Es ist beispielsweise möglich, dieses Ergebnis mitFor example, it is possible to use this result
ψ einem gepulsten C02-Laser zu erzielen, der dank seines kleinen Querentladungsvolumens eine verhältnismässig niedrige Speisespannung erfordert. ψ to achieve a pulsed C0 2 laser which, thanks to its small transverse discharge volume, requires a relatively low supply voltage.
Zur Erzielung eines teilt/eisen Karbonisierens gewöhnlichen Papiers genügt eine Energie von ungefähr ΙΟ*"4 Millijoule pro Impuls während 0,2 MikroSekunden.To achieve a divided / iron carbonization of ordinary paper is sufficient, an energy of about ΙΟ * "4 millijoules per pulse for 0.2 microseconds.
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Ea ist daher ein Laaer nötig, der bei dieeer Leistung mit 1 MHz arbeitet. Dies ist mit einem gepulsten COg-Laser möglich, der eine mittlere "-eiatung von 100 W/s mit einer Zündkadenz von 1 MHz abgibt. Die Herstellung eines derartigen Lasers ist sehr wirtschaftlich, denn ein gepulster C02-Laser gibt eine mittlere Energie von 5 Millijoule pro cm aktiven Volumens ab. Da in gepulsten C02-Lasern die Anordnung der Elektroden in Querrichtung ermöglicht, sie nahe beieinanderliegend anzuordnen, was den erforderlichen Spannungswert der Entladeimpulse verringert, kann eine hohe Zündkadenz von ungefähr 1 MHz erzielt werden.Ea therefore a Laaer is necessary, which works with this power with 1 MHz. This is possible with a pulsed COg laser that emits an average rate of 100 W / s with an ignition rate of 1 MHz. The production of such a laser is very economical, because a pulsed CO 2 laser gives an average energy of 5 millijoules per cm of active volume. Since in pulsed C0 2 lasers the arrangement of the electrodes in the transverse direction enables them to be arranged close to one another, which reduces the required voltage value of the discharge pulses, a high ignition rate of approximately 1 MHz can be achieved.
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