DE2529440C3 - Belichtungsleiste eines Faksimilegerätes - Google Patents

Description

elektrische Informationssignal eine die lichterzeugende Entladung erregende Gleichspannung von der einen zur anderen Anode umschaltbar ist

Aus der DE-AS 21 57 437 ist bereits ein nach einem elektrostatischen Aufzeichnungsverfahren arbeitender Faksimileschreiber bekannt, bei dem die Abtastung der Bildpunkte einer Zeile ebenfalls durch sich fortpflanzende Gasentladungen zwischen einer Anode und einer der Bildpunktzahl entsprechenden Anzahl von Kathoden erfolgt Zwecks einfacherer Ansteuerung sind die ι ο Kathoden zu Gruppen zusammengefaßt Die Intensität der Entladungen zwischen den Kathoden und der Anode ist proportional der angelegten Bildsignalspannung. Mittels in den Entladungsstrecken angeordneter Spannungs-Induzierungs-Elektroden wird eine Spannung abgegriffen, die über Stifte au ein elektrostatisches Registrierpapier angelegt wird und auf diesem ein latentes elektrostatisches Abbild des Bildsignals erzeugt

Demgegenüber sind bei der erfindungsgemäßen Belichiiingsicisie keine Induzierungs-Elektroden vorhanden, und es wird die Lichtemission der Entladung zur Belichtung eines lichtempfindlichen Trägers benutzt Zu diesem Zweck ist eine zweite Anode vorgesehen, mit der die Lichtflecke der aufeinanderfolgenden Entladungen genau in einer Zeile lokalisiert werden.

Ein Hauptvorteil der Erfindung besteht in der hohen erreichbaren Übertragungsgeschwindigkeit Bei einer Abtastgeschwindigkeit von 5 μί pro Bildpunkt, die sich mit der Belichtungsleiste erreichen läßt wird eine Seite vom Format 21 cm χ 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

Die Belichtungsleiste mit zueinander parallel in einer Ebene angeordneten stabförmigen Kathoden kann in an sich bekannter Weise 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 Beiichtungsleiste gekennzeichnet durch ein Grundplättchen, auf dem die stabförmigen Kathoden parallel angeordnet sind, durch ein isolierendes Zwischenplättchen mit einem senkrecht zu diesen Kathoden verlaufenden Schlitz und durch ein transparentes Deckplättchen, auf so 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 in an sich bekannter Weise jeweils um eine ganze Zahl π versetzt miteinander verbunden und in an sich bekannter Weite die π Gruppen von Kathoden jeweils gleichen Potentials liegen an π Leitungen, auf die in an sich bekannter Weise zeitlich versetzte Pulssignale zur Erregung der Kathoden aufbringbar sind.

Die Erfindung wird in der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung näher erläutert In dieser zeigt

F i g. 1 in perspektivischer Explosionsdarstellung eine Belichtungsleiste nach der Erfindung;

F i g. 2 die Beliclitungsleiste im Schnitt längs der Ebene H-II in F i g. 1 und

F i g. 3 ein elektrisches Dignaldiagramm zur Erklärung der Arbeitsweise der Belichtungsleiste.

Bei der Belichtungsleiste in F i g. 1 trägt ein Isolierplättchen oder »Substrat« 20 an seiner Oberseite parallele und äquidistante Kathoden K₁, Ki, K₃ usw, die z. B. 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 F i g. 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 PASCHEN liegen, um einen genau definierten Lichtfleck an derjenigen Kathode zu erhalten, die in einem gegebenen Zeitpunkt angesteuert wird.

Es ist bekannt, daß die Anwesen' -it 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 Raumladung 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 Intervalle nicht durch Zwischenwände getrennt sind und das Entladungsgas im Schlitz 23 einen einzigen Hohlraum für die gesamte Belichtungsleiste erfüllt

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 eine Zündzeit moduliert wird oder indem diese beiden Mcglichl eiten kombiniert werden.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfit dung 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 (Fig. 1), nämlich einem Grundplättchen, das aus einem Substrat besteht auf welchem Kathoden K\, Ki, usw. niedergeschlagen sind, aus einem isolierenden Zwischenplättchen 22 und aus einem Deckplättchen 24, das aus einem transparenten Substrat besteht welche¹; die Anoden 25 und 26 trägt

Die Kathoden bestehen aus einem Metall, das eine geringe kathodisch^ Zerstäubungsneigung zeigt Sie werden auf einem Glas- oder Tonerdesubstrat niedergeschlagen, und zwar durch Siebdruck oder durch ein Bedampfungsverfahren. Wenn der Niederschlag durch Siebdruck erfolgt t/hält man direkt eine Metallstärke von einigen zehn μια Erfolgt der Niederschlag durch Bedampfung, so muß die Schicht anschließend durch Elektrolyse verstärkt werden. Die Kathoden können direkt durch eine Maske niedergeschlagen werden oder durch Fotogravur nach dem Niederschlagen des Metalls auf die ganze Substraitiäche.

Die Kathoden haben die Form von Metallbändern von 100 μηι Breite mit einem Abstand von 150 μπι und führen so zu einer 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 F i g. 1 die Kathoden K₁, Ks, K₉ mit der Leitung A verbunden, die Kathoden Kt, Kt, K\q mit der Leitung B usw. Es sind so also nur vier ausgehende Leitungen A, B, Q D vorgesehen. Diese Schaltung ist möglich, weil dank der oben angegebenen Daten beispielsweise bei einer elektrischen Erregung der Kathode K, die Kathode Ks hinreichend weit entfernt ist, um nicht durch die Ladungen beeinflußt zu werden, die bei der Entladung zwischen der Kathode Ki und der Anode erzeugt werden. 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 Ks.

Entladung zwischen der Zündelektrode T und der Anode 25 hervorgerufen hat, an ^unterbrochen und auf die mit der Leitung A verbundenen Kathoden umgeschaltet, wie aus dem Diagramm in Fig.3 hervorgeht. Die Entladung tritt sodann zwischen der Kathode K_it die sich am nächsten an der Zündelektrode Γ befindet, und der Anode 25 ein, weil die Kathode Ki infolge ihrer Nähe zu Tarn meisten vorionisiert ist

Die auf die Leitung A aufgebrachte Spannung wird

ίο sodann unterbrochen, um auf die Leitung Saufgebracht zu werden, anschließend auf die Leitung C und auf die Leitung D, und sodann von neuem auf die Leitung A entsprechend einer zyklischen Vertauschung. Die Lieh !entladung pflanzt sich so längs der Anodp 75 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 dc-r

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 der 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 μπι Di£ke, 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.

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 Fig.3 sind die Spannungen an den Leitungen A, B, C, D und an der Zündelektrode T dargestellt, und zwar als auf die Gerätemasse bezogene Spannungen. Die Anoden weisen eine Spannung von +250 Volt Gegenmasse auf. Die bei 0 Volt liegenden Spannungen sind die aktiven Spannungen, welch" die Entladung bewirken. Diese Spannungen entsprechen einer Spannung zwischen Kathode und Anode von 250VoIt, 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 F i g. 3 links von der Ordinatenachse Vzu denken).

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

Nachdem die erste lichterzeugende Entladung stattgefunden hat wird die Spannung »OVolt«, die diese 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 Rhythmus der Kathodenabtastung (wie in F i g. 3 gezeigt), und zwar untei der Steuerung eines Pulssignals, das vom Faksimileempfänger kommt und die Information über die Bildpunkte trägt. Diese Umschaltung kann mit Hilfe nicht dargestellter UND-Tore erfolgen, die mit den Anoden 25 und 26 verbunden sind und an ihren

-so 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 lichtempfindlichen Papieres dient.

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

■•ο 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

■'s Punkten pro Millimeter erreicht wird. Durch Modulieren der Intensität der einzelnen Lichtflecken ist es möglich, auch Halbtqn-Dokumente zu reproduzieren, wie dies bei der Übertragung von fotografischen Dokumenten erforderlich ist

Ein Ausführungsbeispiel einer Lichtleiste ist in F i g. 2 gezeigt, wo man das Grundplättchen 20 erkennen kmn, 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 Lichtdurchgang 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 Neon und Argon unter einem Druck von einigen hundert Torr.

Im gewählten Beispiel ist vorausgesetzt, daß die Kathoden K\, K2, Ki usw. (Fig. 1) jeweils von vier zu vier miteinander verbunden sind Die Kathoden können aber auch mit einer beliebigen Zahl η miteinander jeweils von π zu π verbunden sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

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 aufeinanderfolgenden Kathoden lichterzeugende elektrische Ladungen zündbar sind, gekennzeichnet durch zwei aus parallelen, nebeneinander liegenden Metallbändern gebildete Anoden aus lichtundurchlässigem Werkstoff, nämlich eine erste, durchgehende Abtastanode (25) und eine zweite Anzeigeanode (26), die Löcher aufweist, durch welche das Licht der Entladungen zum lichtempfindlichen Träger hindurchtreten kann, und dadurch, daö durch das elektrische Informationssignal eine die lichterzeugende Entladung erregende Gleichspannung von der einen zur anderen Anode (25,26) umschaltbar ist

2. Belichtungsleiste nach Anspruch 1 mit zueinander parallel in einer Ebene angeordneten stabförmigen Kathoden, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Anoden (25,26) parallel zu dieser Ebene und senkrecht zu den Kathoden (K₁, Ki, Ki usw.) verlaufen.

3. Belichtungsleiste nach Anspruch 1 oder 2, 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

4. Belichtungsleiste nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein Grundplättchen (20), auf dem die stabförmigen Kathoden (Ku Ki, K₃ usw.) parallel 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.

5. Belichtungsleiste nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathoden (K], Ki, Kj usw.) in an sich bekannter Weise jeweils um eine ganze Zahl π versetzt miteinander verbunden sind und in an sich bekannter Weise die η Gruppen von Kathoden jeweils gleichen Potentials an η Leitungen (A₁ B₁C usw.) liegen, auf die in an sich bekannter Weise zeitlich versetzte Pulssigiiale zur Erregung der Kathoden aufbringbar sind.

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Die Erfindung betrifft eine Belichtungsleiste eines eo 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 aufeinanderfolgenden Kathoden lichterzeugende elektrische Ladungen zündbar sind.

Jeder Bildpunkt wird bei der Belichtungsleiste durch eine elementare Zelle dargestellt, die eine veränderliche Lichthelligkeit liefern kann, um die Reproduktion von Halbtönen auf lichtempfindlichem Papier zu ermöglichen. Mit der Belichtungsleiste können nicht nur Dokumente wie Texte und Schwarz-Weiß-Zeichnungen ohne Halbton reproduziert werden, sondern auch fotografische Dokumente, bei denen die; Wiedergabe von Halbtönen unerläßlich ist Bekannte Faksimile-Reproduktions-Systeme 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 Zeiten in einem Falle von 800 Punkten pro ZeUe und 1200 Zeilen pro Bild, also bei einer Auflösung von 4 Punkten pro Millimeter, je nach Anwendungsgebiet wie folgt anzugeben: i bis 2 Minuten, 15 bis 20 Sekunden oder 1 Sekunde.

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

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 Zeilenabtastgeschwindigkeit 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 nach der Erfindung beruht auf dem Prinzip der elektrischen EnJadung in einem Niederdruckgas (100 bis 300 Torr), die eine starke Lichtemission erzeugt, deren Intensität und Entladungspotential im Entladungsraum durch Änderung des Entladestromes verändert werden kann.

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 Druckt, von ungefähr 100 bis 300 Torr ein Strom von 22 uAiuf einer Fläche von 0,56 mm² ungefähr 100 Foot-Lambert (333 Nits - 333 Kandelas/m²) im Roten aus. Di«; 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 Intensivität genau definiert ist -

Unter Ausnutzung dieses Sachverhaltes wird die gestellte Aufgabe bei einer Belichtungsleiste der eingangs geschilderten Art erfindungsgemäß in der Weise gelöst, daß zwei aus parallelen, nebeneinander liegenden Metallbändern gebildete Anoden aus lichtundurchlässigem Werkstoff vorgesehen sind, nämlich eine erste, durchgehende Abtastanode und eine zweite Anzeigeanode, die Löcher aufweist, durch welche das Licht der Entladungen zum lichtempfindlichen Träger hindurchtreten kann, und dadurch, daß durch das