DE2529440A1

DE2529440A1 - Belichtungsleiste eines faksimilegeraetes

Info

Publication number: DE2529440A1
Application number: DE19752529440
Authority: DE
Inventors: Coquil Emile Le
Original assignee: LE COQUIL
Current assignee: LE COQUIL
Priority date: 1974-07-08
Filing date: 1975-07-02
Publication date: 1976-01-29
Also published as: JPS5119434A; GB1484785A; DE2529440C3; FR2295654A1; US4021851A; DE2529440B2; JPS5756827B2; FR2295654B1

Description

Belichtungsleiste eines Faksimileserätes

Die Erfindung bezieht sich auf eine BeIichtungsleiste eines Faksimilegerätes für das sequentielle Belichten einer Bildzeile auf einem lichtempfindlichen Träger unter Steuerung durch ein elektrisches Informationssignal, dessen Impulse durch ihre zeitliche "Lage die Bildpunkte der Zeile definieren. Jeder Bildpunkt wird bei der Belichtungsleiste durch eine elementare Zelle dargestellt, die eine veränderliche Idchthelligkeit liefern kann, um die Reproduktion von Halbtönen auf lichtempfindlichem Papier zu ermöglichen.

Die Belichtungsleiste besitzt eine Heine von Kathoden und mindestens eine Anode, die sich in einem Gas unter niederem Druck befinden, wobei zwischen der Anode und aufeinanderfolgenden Kathoden lichterzeugende elektrische. Ladungen zündbar sind. Mit der Belichtungaleiste können nicht nur Dokumente wie Texte und Schwarz-Weiß-Zeichnungen ohne Halbton reproduziert werden, sondern auch

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Brief vom Blctt 2 Dipl.-Ing. G. Schlichs

α" das Deute ehe Patentamt, Münclien Potenfanwdt

fotografische Dokumente, bei denen die Wiedergabe von Halbtönen unerläßlich ist. Bekannte Faksimile-Reproduktions-Systerne leiden bekanntlich unter einigen Mängeln·

Als erster Mangel ist die geringe Informationsübertragungsgeschwindigkeit zu nennen. So ist es heute schwierig, eine Seite mit dem Format 21 cm mal 27 cm in weniger als 5 Minuten zu übertragen· Nun sind die für die Reproduktion eines derartigen Dokumentes gewünschten Seiten in einem Falle von 800 Punkten pro Zeile und 1200 Zeilen pro Bild, also bei einer Auflösung von 4 Punkten pro Millimeter, je nach Anwendungsgebiet wie folgt anzugeben: 1 bis 2 Minuten, 15 bis 20 Sekunden oder 1 Sekunde.

Als zweiter Mangel ist die Notwendigkeit der Umschaltung einer relativ hohen Spannung von 1000 ToIt und zuweilen noch mehr bei einigen Geräten zu nennen.

Als dritter Mangel ist zu erwähnen, daß bei Geräten, die Belichtungsleisten verwenden, eine sehr hohe Anzahl von Leitungen erforderlich ist, im allgemeinen so viele Leitungen wie Bildpunkte je Zeile vorhanden sind.

Die Erfindung setzt sich eine Belichtungsleiste zum Ziel, die eine große Zfcilenabtastgeschwindigkeit ermöglicht, wenn man ein hinreichend empfindliches Papier benutzt· Die Belichtungsleiste soll es ermöglichen, die oben angegebenen Zeiten für die Übertragung verschiedener Faksimile-Dokumente zu erreichen.

Die Belichtungsleiste naoh der Erfindung beruht auf dem Prinzip der elektrischen Entladung in einem Fiederdruckgas (100 Ms 300 Torr), die ein© starke lichtemlBsion erzeugt, deren Intensität durch Veränderung des Entladestromes verändert werden kann.

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Brief vom Blatt 3 Dipl.-Ing. G. Sdiliebs

Q" . aas Deutsche Patentami;, München Patentanwalt

Bei der Entladung eines Gases wie Neon kann im Falle einer kalten Kathode im Gas eine starke Helligkeit auf der Entladungsbahn erzeugt werden, die sich in der Nähe der Kathode in einer sog. "Zone negativen Lichtes" konzentriert. So sendet in Neon bei einem Druck von ungefähr 100 bis

ρ 300 Torr ein Strom von 22 yuA auf einer Fläche von 0,56 mm

ungefähr 100 Foot-Lambert (333 Nits = 333 Kandelas/m²) im Roten aus. Die Lichterscheinung, deren Abmessung an den elektrischen Strom und an den Gasdruck gebunden ist, tritt in der Nähe der Kathode auf und nicht in der Nähe der Anode. Es ist also möglich, unter den gegebenen Arbeitsbedingungen einen kathodischen Leuchtfleck zu erzielen, der in Lage, Abmessungen und Intensität genau definiert ist.

Unter Ausnutzung dieses Sachverhaltes geht die Erfindung von einer Belichtungsleiste der eingangs geschilderten Art aus. Die Belichtungsleiste ist gekennzeichnet durch zwei aus parallelen, benachbarten Metallbändern gebildete Anoden aus lichtundurchlässigem Werkstoff, nämlich einer ersten, durchgehenden Abtastanode und einer zweiten Anzeigeanode, die Löcher aufweist, durch welche das Licht der Entladungen zum lichtempfindlichen Träger hindurchtreten kann.

Ein Hauptvorteil der Erfindung besteht in der hohen erreichbaren Übertragungsgeschwindigkeit. Bei einer Abtastgeschwindigkeit von 5 /is pro Bildpunkt, die sich mit der Beliehtungsleiste erreichen läßt, wird eine Seite vom Format 21 cm mal 27 cm mit 1200 Zeilen zu 800 Punkten in einer Zeit von 4- Sekunden vollständig reproduziert. Außerdem benötigt die erfindungsgemäße Belichtungsleiste nur eine kleine Anzahl von Anschlußleitungen, weil die Zeilenabtasttechnik vollständig verschieden von der klassischer Systeme ist.

So ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung eine die lichterzeugende Entladung erregende Gleichspannung durch

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Brief vom Blctt 4

απ das Deutsche Pat ent ami,, München Patentanwalt

das elektrische Informationssignal von der einen zur anderen Anode umschaltbar. Die Belichtungsleiste mit zueinander parallel in einer Ebene angeordneten Kathoden kann parallel zu dieser Ebene und senkrecht zu den Kathoden verlaufende Anoden aufweisen. Bei durch Pulssignale sequentiell erregbaren Kathoden kann die Umschaltung der Anoden durch ein Signal steuerbar sein, das mit der sequentiellen Abtastung der Kathoden synchronisiert ist»

In einer besonderen Ausführungsform ist die Belichtungsleiste gekennzeichnet durch ein Grund plättchen, auf dem die Kathoden angeordnet sind, durch ein isolierendes Zwischenplättchen mit einem senkrecht zu diesen Kathoden verlaufenden Schlitz und durch ein transparentes Deckplättchen, auf dem die beiden Anoden angeordnet sind, derart, daß die lichterzeugende Entladung zwischen einer beliebigen Anode und einer beliebigen Kathode eintreten kann.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Kathoden jeweils um eine ganze Zahl η versetzt miteinander verbunden und die η Gruppen von Kathoden jeweils gleichen Potentials liegen an η Leitungen, auf die zeitlich versetzte Pulssignale zur Erregung der Kathoden aufbringbar sind.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen. In diesen zeigt

Pig. 1 in perspektivischer Explosionsdarstellung eine Belichtungsleiste nach der Erfindung?

Hg. 2 die Belichtungsleiste im Schnitt längs der Ebene H-II in Pig. 1; und

Pig· 3 ein elektrisches Signaldiagramm zur Erklärung der Arbeitsweise der Beliehtungsleiste.

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INSPECTED

Brief vom Bictt 5 Dipl.-lng. 6. Sdiliebs

^αη das Deutsche Patentamt, Hünchen Patentanwoit

Bei der Belichtungsleiste in Figo 1 trägt ein Isolierplättchen oder "Substrat" 20 an seiner Oberseite parallele und äquidistante Kathoden 3L,, K₂, K^ usw., die z_oB. durch Metallniederschlag hergestellt sind.

In einem gewissen Abstand zu diesen Kathoden, der durch ein Zwischenplättchen 22 mit einem Schlitz 23 definiert ist, befinden sich zwei Anoden 25 und 26, die an einem transparenten Plättchen 24 derartig befestigt sind, daß die von diesen Anoden und dem Schlitz 23 gebildete Einheit in einer., senkrecht zum Netz der Kathoden stehenden Ebene liegt.

Die zusammengesetzte Belichtungsleiste weist eine dichte Kammer 30 auf, die in Pig. 2 erkennbar ist und in der sich das Entladungsgas befindet.

Der Abstand zwischen den Anoden und den Kathoden muß so nahe wie möglich am Minimum von PASÖHEÜT liegen, um einen genau definierten Lichtfleck an derjenigen Kathode zu erhalten, die in einem gegebenen Zeitpunkt angesteuert wird.

Es ist bekannt, daß die Anwesenheit einer kleinen Raumladung in einem Zwischenraum zwischen den Elektroden die Zündspannung einer von Anode und Kathode gebildeten Zelle ändern kann. Es ist demnach möglich, diesen lichtfleck in sequentieller Weise wandern zu lassen, wie im einzelnen weiter unten gezeigt wird« Die genannte kleine Eaumladung tritt in den Zwischenräumen zwischen den am engsten benachbarten Elektroden eines Intervalles auf, in dem das Gas durch den Durchgang eines elektrischen Stromes ionisiert ist, weil die verschiedenen Intervall© nicht durch Zwischenwände getrennt sind und das Entladungsgas im Schlitz 23 einen einzigen Hohlraum für die gesamte Belichtungsleiste erfüllt ·

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Brief vom Blctt 6 Dipl.-lng. G. Sdiliebs

an das Deutsche Patentamt, Liünch&n Patentanwalt

Außerdem ist es möglich, die emittierte Lichtmenge in jedem Zwischenraum zwischen den Einzelelektroden oder Elementarzellen zu verändern, indem der Strom der Zelle moduliert wird oder indem seine Zündzeit moduliert wird oder indem diese beiden Möglichkeiten kombiniert werden»

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind zwei lichtundurchlässige Anoden vorhanden, eine erste Anode 25 und eine zweite Anode 26, welche gegenüber jeder Kathode jeweils ein Loch aufweist. Durch diese Löcher hindurch wird die punktweise Lichtinformation auf lichtempfindliches !Papier aufgebracht.

Die Belichtungsleiste besteht also im wesentlichen aus drei Teilen (Pig. 1), nämlich einem Grundplättchen, das aus einem Substrat besteht, auf welchem Kathoden K-, Kp uswe niedergeschlagen sind, aus einem isolierenden Zwischenplättchen 22 und aus einem Deckplättchen 24-, das aus einem transparenten Substrat besteht, welches die Anoden 25 und 26 trägt.

Die Kathoden bestehen aus einem Metall, das eine geringe kathodische Zerstäubungsneigung zeigt. Sie werden auf einem Glas- oder Tonerdesubstrat niedergeschlagen und zwar durch Siebdruck oder durch ein Bedampfungsverfahren. Wenn der niederschlag durch Siebdruck erfolgt, erhält man direkt eine Metallstärke von einigen zehn yam. Erfolgt der Niederschlag duröh Bedampfung, so muß die Schicht anschließend durch Elektrolyse verstärkt werden. Die Kathoden können direkt dureii eine Maske niedergeschlagen werden oder durch Fotogravur nach dem liederschlagen des Metalls auf die ganze Substratfläche.

Die Kathoden haben die form von Metallbändern von 100 yum Breite mit einem Abstand von 150 Aim. und führen so zu einer

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Brief vom Blctt 7 Dipl.-lng. G. Sdiliebs

^απ das Deutsche Pat ent ami, München Patentanwalt

Teilung von 4 Lichtpunkten pro Millimeter. Die Kathoden sind jeweils um 4 versetzt miteinander verbunden, so daß bei einer beliebigen Kathodenzahl auf dem Substrat immer nur 4 ausgehende Anschlüsse für die Steuerung der Kathoden vorhanden sind«,

So sind in Pig. 1 die Kathoden K₁, K₁-, Kq mit der leitung A verbunden, die Kathoden K₂, Kg, K₁₀ mit der leitung B, usw. Es sind so also nur vier ausgehende Leitungen A, B, C, D vorgesehen. Diese Schaltung ist möglich, weil dank der oben angegebenen Daten beispielsweise bei einer elektrischen Erregung der Kathode K₁ die Kathode K,- hinreichend weit entfernt ist, um nicht durch die Ladungen beeinflußt zu werden, die bei der Entladung zwischen der Kathode K^ und der Anode erzeugt werdeno Mit anderen Worten, die radiale (senkrecht zu den Kathoden und in ihrer Ebene verlaufende) Diffusion der elektrischen Felder erstreckt sich im gewählten Beispiel nicht bis zur Kathode K₅.

Die Verbindung der Kathoden in Vierergruppen setzt voraus, daß auf dem Substrat eine gewisse Anzahl von Leitungsüberkreuzungen ausgeführt ist. Hierzu wird an den Überkreuzungsstellen zunächst ein Isolierstoff und darüber ein Metallband niedergeschlagen. Der Kathodenträger besitzt außerdem eine Hilfselektrode T (Fig. 1), die elektrisch, von den anderen Kathoden getrennt ist und zur Zündung eier Entladung dient.

Das Zwischenplättchen 22 hat die Aufgabe, einen konstanten Abstand zwischen den Kathoden und den Anoden sicherzustellen und außerdem die Stelle zu definieren, an der die Entladung erfolgt. Das Zwischenplättchen besteht aus einer Isolierfolie von einigen hundert yum Dicke, in welche ein Schlitz 23 eingearbeitet ist, in dem sich der Lichtpunkt bewegt. Als Werkstoff für das Zwischenplättchen dient Glas oder ein durch Oxydation isolierend gemachtes Metall.

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Brief vom Blctt ⁸ Dipl.-lng. G. Schliebs

an das Deutsche Patentamt, function Patentanwalt

Die Anoden bestehen aus einem Metallniederschlag auf einem Glassubstrat, das transparent sein muß. Die Anoden weisen die Form zweier Metallstreifen 25 und 26 auf, die einen Abstand von einigen zehntel mm voneinander haben. Das eine Band (25) ist durchlaufend, das andere (26) ist gegenüber den Kathoden mit löchern versehen. Die Anoden können wie die Kathoden hergestellt werden, entweder durch Siebdruck oder durch Metallbedampfung«

In dem Signaldiagramm in Hg. 3 sind die Spannungen an den Leitungen A, B, G, D und an der Zündelektrode T dargestellt, und zwar ala auf die G-erätemasse bezogene Spannungen. Die Anoden weisen eine Spannung von + 250 Volt Gegenmasse auf. Die bei 0 Volt liegenden Spannungen sind die aktiven Spannungen, welche die Entladung bewirken. Diese Spannungen entsprechen einer Spannung zwischen Kathode und Anode von 250 Volt, während die Spannung von 170 Volt (250 - 80) zum Auslösen der Entladung nicht ausreicht.

Die Belichtungsleiste arbeitet wie folgt. Zunächst wird eine lichterzeugende Entladung zwischen der Zündelektrode T und der sog. Abtastanode 25 hervorgerufen (diese Entladung ist im Diagramm in Pig. 3 links von der Ordinatenachse V zu denken).

Während dieser Zeit befinden sich die anderen Elektroden (K₁, K₂, usw.) und die sog. Anzeigeanode 26 auf Potentialen, die keine Entladung zulassen.

Nachdem die erste lichterzeugende Entladung stattgefunden hat, wird die Spannung "0 Volt", die diese Entladung zwischen der Zündelektrode T und der Anode 25 hervorgerufen hat, an T unterbrochen und auf die mit der leitung A verbundenen Kathoden umgeschaltet, wie aus dem Diagramm in Pig. 3 hervorgeht. Die Entladung tritt sodann zwischen

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Brief vom Blcff 9 Dipl.-lng. G. Sdiliebs

α« das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

der Kathode K-, die sich am nächsten an der Zündelektrode T "befindet, und der Anode 25 ein, weil die Kathode K^ infolge ihrer Nähe zu T am meisten vorionisiert ist.

Die auf die leitung A aufgebrachte Spannung wird sodann unterbrochen, um auf die Leitung B aufgebracht zu werden, anschließend auf die leitung G und auf die leitung D, und sodann von neuem auf die Leitung A entsprechend einer zyklischen Vertauschung. Die Lichtentladung pflanzt sich so längs der Anode 25 fort.

Wenn an einem gegebenen Ort der Belichtungsleiste der von der Entladung geschaffene Lichtpunkt sichtbar gemacht werden soll, dann wird die Anzeigeanode 26 unter Spannung gesetzt, während die Spannung von der Anode 25 fortgenommen wird.

In anderen Worten, die Speisespannungen der Anoden 25 und 26 werden nach einem Programm geschaltet, das der zu reproduzierenden Bildzeile entspricht. Diese Schaltung erfolgt im Hhythmus der Kathodenabtastung (wie in Fig. 5 gezeigt) und zwar unter der Steuerung eines Pulssignales, das vom Faksimileempfänger kommt und die Information über die Bildpunkte trägt. Diese Umschaltung kann mit Hilfe nicht dargestellter UiJD-Tore erfolgen, die mit den Anoden 25 und 26 verbunden sind und an ihren Eingängen ein Synchronisiersignal empfangen sowie das Informationssignal für die Bildpunkte (oder dessen Komplement).

Die mit löchern versehene Anode 26 läßt den lichtstrahl durchtreten, der zur Belichtung des lichtempfindliehen Papieres diente

Mit der Belichtungsleiste lassen sich so Lichtpunkte längs einer Zeile sichtbar machen. Das von diesen !Punkten ausgehende Licht dient zur Belichtung eines lichtempfindlichen

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Papiers, das sich um eine Zeile vorschiebt, nachdem die vorangegangene Zeile vollständig belichtet ist. So läßt sich mit Hilfe zeilenweise reproduzierter schwarzer und weißer Punkte eine Schriftseite oder ein beliebiges Schwarz-Weiß-Dokument reproduzieren, wobei eine Auflösung von vier Punkten pro Millimeter erreicht wird« Durch Modulieren der Intensität der einzelnen lichtflecken ist es möglich, auch Halbton-Dokumente zu reproduzieren, wie dies bei der Übertragung von fotografischen Dokumenten erforderlich ist.

Ein Ausführungsbeispiel einer lichtleiste ist in Pig. 2 gezeigt, wo man das Grundplättchen 20 erkennen kann, das die Kathoden und die Zündelektrode trägt, das Zwischenplättchen 22 und das transparente Deckplättchen 24, das die Abtastanode 25 und die Anzeigeanode 26 trägt, die mit löchern für den Iichtdurchgang versehen ist. Die ganze Anordnung ist abgedichtet mit Hilfe einer Dichtung 27. Eine Anschlußbohrung in der Anordnung gestattet ein Evakuieren und das Einfüllen einer Gasmischung auf der Basis von Ueon und Argon unter einem Druck von einigen hundert Torr.

Im gewählten Beispiel ist vorausgesetzt, daß die Kathoden K-j, Ko> K, usw. (Fig. 1) jeweils von vier zu vier miteinander verbunden sind. Die Kathoden können aber auch mit einer beliebigen Zahl η miteinander jeweils von η zu η verbunden sein,.

- Patentansprüche -

Claims

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an das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

Pat entanspräche

1,) Belichtungsleiste eines Faksimilegerätes für das sequentielle Belichten einer Bildzeile auf einem lichtempfindlichen Träger unter Steuerung durch ein elektrisches Informationssignal, dessen Impulse durch ihre zeitliche Lage die Bildpunkte der Zeile definieren, mit einer Reihe von Kathoden und mindestens einer Anode, die sich in einem Gas unter niederem Druck befinden, wobei zwischen der Anode und aufeinander folgenden Kathoden lichterzeugende elektrische Ladungen zündbar sind, gekennzeichnet durch zwei aus parallelen, benachbarten Metallbändern gebildete Anoden aus lichtundurchlässigem Werkstoff, nämlich einer ersten, durchgehenden Abtastanode (25) und einer zweiten Anzeigeanode (26), die Löcher aufweist, durchweiche das Licht der Entladungen zum lichtempfindlichen Träger hindurchtreten kann.
2. Belichtungsleiste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine die lichterzeugende Entladung erregende Gleichspannung durch das elektrische Informationssignal von der einen zur anderen Anode (25, 26) umschaltbar ist.
3. Belichtungsleiste nach Anspruch 1 und 2 mit zueinander parallel in einer Ebene angeordneten Kathoden, dadurch gekennzeichnet, daß die Anoden (25, 26) parallel zu dieser Ebene und senkrecht zu den Kathoden (K₁, Kp, K,, usw.) verlaufene
4. Belichtungsleiste nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 3, bei der die Kathoden durch Pulssignale sequentiell erregbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung der Anoden durch ein Signal steuerbar ist, das mit der sequentiellen Abtastung der Kathoden synchronisiert ist.

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Brief vom ^DK "

das Deutsche Patentamt, München ^Patentanwdt

Belichtungsleiste nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein Grundplättchen (20), auf dem die Kathoden (K₁, K₂, K^ usw.) angeordnet sind, durch ein isolierendes Zwischenplättchen (22) mit einem senkrecht zu diesen Kathoden verlaufenden Schlitz (23) und durch ein transparentes Deckplättchen (24), auf dem die beiden Anoden (25, 26) angeordnet sind, derart, daß die lichterzeugende Entladung zwischen einer beliebigen Anode und einer beliebigen Kathode eintreten kann.

Belichtungslei3te nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathoden (K₁, K₂, K, usw.) jeweils um eine ganze Zahl η versetzt miteinander verbunden sind und die η Gruppen von Kathoden jeweils gleichen Potentials an η Leitungen (A, B, C usw.) liegen, auf die zeitlich versetzte Pulssignale zur Erregung der Kathoden aufbringbar sind.

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