DE2645084A1

DE2645084A1 - Vorrichtung zur mechanischen bildpunktausblendung

Info

Publication number: DE2645084A1
Application number: DE19762645084
Authority: DE
Inventors: Jack Samuel Abrams
Original assignee: Teletype Corp
Current assignee: AT&T Teletype Corp
Priority date: 1975-10-14
Filing date: 1976-10-06
Publication date: 1977-04-21
Also published as: JPS5259515A; IT1068893B; CA1054945A; GB1531539A; US4040095A

Description

TELETYPE CORPORATION in Skokie, Illinois/V.St.A.

Vorrichtung zur mechanischen Bildpunktausblendung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur mechanischen Bildpunktausblendung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Derartige Vorrichtungen finden Verwendung zur Abtastung von Bildern, Dokumenten u. dgl., ζ. Β. zur Faksimile-Abtastung.

Die Faksimile-übertragung besteht in der elektrischen Übertragung der Kopie eines stillstehenden Dokuments von einem Ort zum anderen. Das Dokument wird auf optischem Wege in eine große Anzahl von Bildpunkten aufgeteilt. Die Reflexionseigenschaft jedes Bildpunkts (schwarz, weiß oder ein Grauton) wird in Graustufen gemessen und durch ein elektrisches Signal dargestellt, das in bekannter Weise übertragen wird. Die Wiedergabequalität hängt weitgehend von der Auflösung der Abtastvorrichtung ab, d. h. je größer die Anzahl der Bildpunkte ist, desto höher ist die sogenannte Systemauflösung.

Es ist schon eine Faksimile-Abtastvorrichtung bekannt, bei der die Größe der Bildpunkte durch die Koinzidenz zweier rotierender Spiralschlitze und eines geradlinigen Spalts

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bestimmt wird. Das reflektierte Licht hat die Form einer Folge von Lichtimpulsen, deren Intensität durch die Reflexionseigenschaften der betreffenden Bildpunkte bestimmt wird. Diese Lichtimpulse werden über ein optisches System einem Photomultiplier zugeführt, der die von den einzelnen Bildpunkten reflektierten Lichtmengen in elektrische Signale umwandelt. Eine derartige Vorrichtung ist in der US-PS 2 967 907 beschrieben. Durch das Zusammenwirken der um eine gemeinsame Achse umlaufenden Spiralschlitze mit dem festen geradlinigen Spalt wird die Abtastblendenöffnung definiert, die in einer geraden Linie über das Bild läuft. Nach Abtastung einer bestimmten Linie des Dokuments verschiebt sich das optische System so, daß die nächste Linie auf den geradlinigen Spalt abgebildet wird. Man kann sich leicht überlegen, daß in dieser Anordnung alle Teile des Dokuments, die auf einer zur Spalterstreckung senkrechten Linie liegen, durch die gleichen Abschnitte der Spiralschlitze belichtet werden, wenn die Schlitzscheiben in der gleichen relativen Lage sind. Da die Spiralschlitze verhältnismäßig eng sind (größenordnungsmäßig 0,02 mm), ist die Möglichkeit, daß sich Staub auf den Scheiben ansammelt und Teile der Spiralschlitze verdeckt, recht hoch. Jedes solche Hindernis, das einen Teil eines Spiralschlitzes ganz oder teilweise abdeckt, erscheint in den Abt ast linien an den gleichen relativen Stellen des Dokuments und erzeugt so in der Kopie einen deutlich sichtbaren Strich oder Streifen. Man hat versucht, dieses Problem dadurch auszuschalten, daß die Abmessungen der Blendenöffnung im Verhältnis zu den voraussichtlichen Abmessungen der Teilchen vergrößert werden, so daß die Gesamtfläche der Blendenöffnung groß im Vergleich zu den Abmessungen des Hindernisses ist. Um dies zu erreichen, kann man den Durchmesser der Spiralscheibe vergrößern, wobei die gleiche Anzahl von Spiralwindungen beibehalten wird. Hierbei wird aber die Schlitzscheibe recht groß und benötigt

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viel Platz und Antriebskraft. Außerdem führt eine Teilverstopfung der Blendenöffnung doch wieder zu einer Spur mit abweichender Graustiafe, Ferner ist der Vorschlag bekanntgeworden, die Ansahl der Spiralwindungen bei gleichem Scheibendurchmesser zu vergrößern. Hierbei muß aber die Umdrehungsgeschwindigkeit der Schlitzscheibe erheblich gesteigert werden, um eine annehmbare Systemauflösung beizubehalten« Dies führt zu erhöhten Geräusch- und Schwingungsbelästigungen und die umlaufende Scheibe ist starken Trägheitskräften ausgesetzt, weshalb die Antriebskraft erhöht und die Auswuchtung der Scheibe verbessert werden muß.

Wie aus der US-PS 3 Oll 020 hervorgeht, ergibt sich aus der Überlappung der Spiralen mit dem geradlinigen Spalt eine parallelogrammförmige Begrenzung der Blendenöffnung. Während des endlichen Zeitintervalls, in welchem das durch die Blendenöffnung gehende Licht von einem Bildpunkt abgetastet wird, ändert sich die Gestalt der Blendenöffnung, weil sich der Winkel zwischen einer der Spiralen und dem Spalt ständig ändert. Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art wurde deshalb im allgemeinen die von dem Dokument während des Abtastintervalls reflektierte Lichtintensität integriert; dies verringert jedoch die Systemauflösung.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die schädlichen Einflüsse von Staub, Schmutz u. dgl. auf die Abbildungsqualität verringert werden.

Dadurch, daß eine der Schlitzscheiben mehrere Spiralen aufweist, ergibt sich sozusagen eine Redundanz der Spiralblenden, d. h. die aufeinanderfolgenden Linienabtastungen des Dokuments erfolgen periodisch durch verschiedene Spi-

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ralen der betreffenden Schiitzscheibe; dadurch treten die schädlichen Wirkungen einer Verstopfung einer Spirale nicht stets an der gleichen Stelle der aufeinanderfolgenden Linien auf, sondern sind durch eine Anzahl von Abtastlinien getrennt, die um eins kleiner als die Anzahl der in der Schlitzscheibe angebrachten Spiralen ist. Das Auge des Betrachters übersieht infolgedessen solche scheinbar zufälligen Fehler der Kopie. Je größer die Anzahl der in der Schlitzscheibe ausgebildeten redundanten Spiralen ist, desto weniger ist der Einfluß eines Schmutzteilchens, das eine oder mehrere Spiralen teilweise verstopft, bemerkbar.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Schlitze als archimedische Spiralen ausgebildet sind, die jeweils aus kurzen Bogenstücken zusammengesetzt sind. Jedes Bogenstück hat einen konstanten Radius auf seiner ganzen Länge, wobei die durch die Blendenöffnung tretende Lichtmenge etwa in der Mitte jedes Bogenstücks abgetastet wird. Auf diese Weise werden Größe und Gestalt der durch den Spalt und den Spiral schlitz definierten Blendenöffnung während des ganzen Abtastintervalls konstant gehalten, wodurch sich die Systemauflösung erheblich verbessern läßt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 die schematische Darstellung eines Teils eines Faksimile-Abtasters mit der neuen Ausblendevorrichtung,

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Fig. 2 eine Darstellung des Antriebs für die Abtastvorrichtung in größerem Maßstab, gesehen längs der Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 eine Stirnansicht der Fig. 2 mit weggebrochenen Teilen, um die gegenseitige Lagebeziehung derselben zu zeigen,

Fig. 4 einen Ausschnitt ausFig.3 in größerem Maßstab,

Fig. 5 einen noch stärker vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 4 in teilweise zwecks Erläuterung übertriebenem Maßstab,

Fig. 6 bis 8 verschiedene gegenseitige Stellungen der S chiit ζ sehe iben

und
Fig. 9 ein Diagramm einer Schaltungsanordnung zum Betrieb der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung.

Wie insbesondere aus Fig. 1 hervorgeht, liegt das abzutastende Dokument 10 auf einer ebenen Glasplatte 12 und eine bestimmte Abtastlinie des Dokuments wird von zwei parallelen Leuchtstofflampen 14 und 16 beleuchtet. Die Umgebung der betreffenden Linie wird durch die rechts und links von derselben angeordneten Lampen 14 und 16 hell und reflexfrei beleuchtet. Das von der betreffenden Stelle reflektierte Licht fällt auf einen zwischen den Lampen angeordneten Spiegel 18. Der Spiegel 18 ist zusammen mit den Lampen 14 und 16 auf einem Schlitten 20 angebracht, der mittels einer Leitspindel im Takt der Linienabtastung längs des Dokuments 10 verschoben wird. Von dem Spiegel 18 gelangt das Licht zu einem Objektiv 22. Um den Lichtweg zu verkürzen, sind Spiegel 24 und 28 vorgesehen. Der Spiegel 24, dessen Ebene senkrecht zu der Glasplatte

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steht, wird von zwei Schraubenspindeln 26 und 27 getragen, die dafür sorgen, daß der Spiegel genau mit der halben Lampengeschwindigkeit parallel zu dem Dokument 10 verschoben wird. Von dem ebenen Spiegel 24 wird das Bild der Abtastlinie auf einen feststehenden ebenen Spiegel 28 reflektiert, der das Licht dem Projektionsobjektiv 22 zuleitet; dieses projiziert das Licht auf die lichtempfindliche Fläche einer Fotozelle 30. Da der Spiegel 24 sich mit der halben Geschwindigkeit des Spiegels 18 in der gleichen Richtung bewegt, bleibt die optische Weglänge vom Dokument 10 zum Objektiv 22 während des ganzen Abtastvorgangs konstant.

Das Objektiv 22 entwirft ein Bild der abgetasteten Linie auf eine Ausblendevorrichtung 32, die zur Aufteilung der betreffenden Linie in einzelne Rasterpunkte dient. Die Ausblendevorrichtung 32 umfaßt eine umlaufende Schlitzscheibe 34, eine koaxial dazu angeordnete, ebenfalls umlaufende Schlitzscheibe 36 und eine feststehende Spaltblende 38, die sich zwischen den Schlitzscheiben 34 und 35 befindet. Die Bildebene des Objektivs 22 befindet sich in der Mitte zwischen der Oberfläche der Schlitzscheibe 34 und der ihr zugekehrten Oberfläche der Spaltblende 38. Nach dem Durchgang durch die Ausblendevorrichtung wird das Bild von einem reflektierenden Kondensor 40 auf die als Photomultiplier ausgebildete Fotozelle 30 gerichtet, welche die einzelnen Lichtblitze in eine entsprechende Reihe elektrischer Impulse verwandelt, deren Stärke den Reflexionseigenschaften der betreffenden Stelle des Dokuments 10 entspricht.

Die Mechanik der Ausblendevorrichtung und deren Antrieb 42 sind im einzelnen in Fig. 2 dargestellt. Beide Schlitzscheiberiwerden von einer Welle 44 getragen, die in Lagern 46 und 48 gelagert ist. Auf die Welle 44 ist eine Riemen-

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scheibe 50 aufgekeilt, die über einen Treibriemen 52 mit der Treibscheibe 54 eines Motors 56 verbunden ist. Die Schlitzscheibe 36 sitzt unmittelbar auf der Welle 44. Um die Schlitzscheibe 34 langsamer umlaufen zu lassen, ist ein Vorgelege 60 vorgesehen, dessen Vorgelegewelle 70 über zwei Treibriemen 62 und 64 und entsprechende Riemenscheiben 66 und 68 mit der Welle 44 bzw. einer Riemenscheibe 72 verbunden ist. Letztere ist an einer Hohlwelle 74 befestigt, die mit Hilfe von Lagern 75 auf der Welle drehbar gelagert ist. Die Hohlwelle 74 trägt die Schlitzscheibe 34. Die Schlitzscheiben 36 und 34 drehen sich in gleicher Richtung, wobei die Schlitzscheibe 36 mit höherer Drehzahl als die Schlitzscheibe 34 umläuft. Das Drehzahlverhältnis wird weiter unten erläutert.

Zwischen die beiden umlaufenden Schiitζscheiben ragt die bereits erwähnte Spaltblende 38 mit einem geradlinigen Spalt 80. Dieser definiert zusammen mit der Abtastschlitzscheibe 36 eine Blendenöffnung, die den jeweils abgetasteten Abschnitt der Abtastlinie auswählt. Um den Zeitpunkt zu bestimmen, in welchem das durch die Blendenöffnung gehende Licht abgetastet wird, sind Zeitmarken 81 (Fig. 5) auf dem Umfang der Abtastschlitzscheibe 36 verteilt. Ein Zeitmarkendetektor 82 ist in der Nähe des äußeren Umfangs der Schlitzscheibe 36 angeordnet und dient zur Erzeugung von entsprechenden Steuerimpulsen. Wie aus Fig. 9 hervorgeht, enthält der Zeitmarkendetektor 82 eine Lichtquelle 84 und eine Fotozelle 86, zwischen denen der Umfang der Schlitzscheibe 36 durchgeht. So werden die Zeitmarken 81 nacheinander abgetastet.

Das Objektiv 22 richtet das Licht auf einen einzigen, verhältnismäßig breiten Spiralschlitz 88 in der Schlitzscheibe 34. Dieser Spiralschlitz dient dazu, einen der vier Spiralschlitze 90 bis 96 in der Schlitzscheibe 36 zu

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wählen. Da die Bildebene des Objektivs 22 zwischen der Oberfläche der Spaltblende 38 und der benachbarten Oberfläche der Schlitzscheibe 36 liegt, ist an der Durchtrittsstelle des Lichtstrahls durch die Schlitzscheibe das optische Bild der abgetasteten Linie noch verhältnismäßig breit. Um hier keinen Lichtverlust zu erleiden, ist der Spiralschlitz 88 V-förmig in einer einzigen Windung eingeschnitten. Die Form des Spiralschlitzes 88 ergibt sich insbesondere aus Fig. 3; er verläuft in einer archimedischen Spirale in nahezu einem vollständigen Umlauf. Die archimedische Spirale ist bekanntlich eine geometrische Kurve, in welcher der Abstand R vom Mittelpunkt zu irgendeinem Kurvenpunkt gleich einer Konstante C mal dem laufenden Winkel θ ist, d. h. R=C . Θ; in Polarkoordinaten ausgedrückt ist der Radiusvektor R an jeder Stelle der Kurve direkt proportional zu dem von einer radialen Bezugslinie aus gemessenen Winkel. Eine besondere Eigenschaft derartiger Spiralen liegt darin, daß die Kreuzungsstelle der Spirale mit einer festen Geraden, die durch die Spiralenachse geht, sich mit konstanter Geschwindigkeit längs der Geraden verschiebt, wenn die Drehgeschwindigkeit der Spirale konstant ist. Wenn also die Umdrehungsgeschwindigkeit der Schlitzscheibe 34 konstant und die Drehrichtung durch die Pfeile in Fig. 3 gegeben ist, wandert die an der Kreuzungsstelle des Spaltes 80 mit dem Kurvenschlitz 88 entstehende Blendenöffnung mit konstanter Geschwindigkeit zum äußeren Ende des Spalts 80 und kehrt nach einer vollständigen Umdrehung der Scheibe 34 zum inneren Ende des Spaltes 80 zurück, um die nächste Linienabtastung zu beginnen. Für jeden Umlauf der Schlitzscheibe 34 wird eine vollständige Linie abgetastet und jedesmal, wenn die Schlitzscheibe 34 eine Umdrehung vollendet hat, müssen die Lampen 14 und 16 und der Spiegel 18, sowie der Spiegel 24 so weit verschoben sein, daß sie die nächste Linie des Dokuments 10 abtasten können. Die Schlitzscheibe 34 kann mehr als einen Spiralschlitz aufweisen, aber es

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ORfGlNAL

wird jeweils ein und nur ein Spiralschlitz verwendet.

Die Breite des Spiralschlitzes 88 ist verhältnismäßig groß im Vergleich zu derjenigen des geradlinigen Spaltes 80 und der Spiralschlitze 90 bis 96. Die Apertur wird also durch den Spalt 8O und einen der Spiralschlitze 90 bis 96 bestimmt, während der Spiralschlitz 88 dazu dient, denjenigen der vier Spiralschlitze auszuwählen, der zur Begrenzung der Blendenöffnung dienen soll.

Wie weiter aus Fig. 3 hervorgeht, sind in der Schlitzscheibe 36 vier gestaffelte, mehrfach umlaufende konzentrische Spiralen 90, 92, 94 und 96 ausgebildet. Die Breite jedes Spiralschlitzes liegt in der Größenordnung von 0,025 mm. Zur Herstellung der Spiralschlitze wird die Scheibe, die aus durchsichtigem Material besteht, mit einer undurchsichtigen Schicht abgedeckt und die Spiralen werden in diese Deckschicht eingesetzt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel beginnen die vier Spiralschlitze an vier gleichmäßig auf dem Umfang eines inneren Kreises verteilten Punkten. Es lassen sich auch mehr oder weniger Spiralen verwenden; jedoch wurde gefunden, daß eine große Anzahl von Spiralschlitzen zwar den Einfluß von Staub, Fasern usw. verringert, daß es aber schwierig ist, so viele Spiralen genau einzuritzen und die jeweils gewünschte Spirale zur Abtastung zu wählen. Es wurde festgestellt, daß vier konzentrische Spiralen einen vernünftigen Kompromiß darstellen. Die Länge jeder Spirale, d. h. die Anzahl der Umläufe einer Spirale ist mit der Anzahl der Spiralen auf der Scheibe 36 verknüpft und kann wie folgt ausgedrückt werden:

K + l/N = Umläufe je Spirale

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Hierbei bedeutet K eine ganze Zahl und N die Anzahl der auf der Scheibe angeordneten Spiralen. Im vorliegenden Falle ist N = 4 und K = 2, d. h. jede Spirale hat 2 1/4 bzw. 9/4 Umläufe. Das Verhältnis 9/4 wird auch als das Umdrehungsverhältnis der beiden Schlitzscheiben 34 und 36 gewählt, das von dem Vorgelege 60 zu liefern ist. Die Schlitzscheibe 34 dreht sich also einmal für je 2 1/4 Umdrehungen der Schlitzscheibe 36 bzw. einmal für jeden vollständigen Vorbeigang einer Abtastspirale an dem geradlinigen Spalt. Da die Schlitzscheiben34 und 36 im Verhältnis 9/4 gemeinsam angetrieben werden, eilt die Schlitzscheibe 34 der Schlitzscheibe 36 für jede vollständige Umdrehung der Schlitzscheibe 34 um den Bruchteil l/N vor.

Im Verlauf der Umdrehung der Schlitzscheiben 34 und 36 verschiebt sich die durch die Koinzidenz der gewählten Abtastspirale und des festen geradlinigen Spalts 80 definierte Blendenöffnung stetig längs des Spalts und nach 2 1/4 Umdrehungen der Abtastscheibe 36, bzw. einer Umdrehung der Wählscheibe 34 kehrt die von der Wählspirale 88 und dem Spalt 80 definierte Blendenöffnung zum entgegengesetzten Ende des Spaltes zurück. In diesem Zeitpunkt ist die Abtastscheibe 36 um 1/4 Umdrehung gegen die Wählscheibe 34 vorgerückt, so daß nunmehr die nächstfolgende Spirale der Abtastscheibe von der Wählspirale zur Linienabtastung herangezogen wird. Auf diese Weise werden nacheinander die Blendenöffnungen durch andere Spiralschlitze definiert, wobei keine Abtastspirale zur Erzeugung unmittelbar aufeinanderfolgender Abtastlinien herangezogen wird. Jedesmal, wenn eine Abtastlinie beendet ist, sind die Lampen 14 und 16 und die Spiegel 18 und 24 so weit vorgerückt, daß mit der Abtastung der nächsten Linie begonnen v/erden kann. Jede Spirale wird nur für jede vierte Linie zur Abtastung herangezogen. So können Schmutz, Staub, Fasern ud. dgl.an

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einer Stelle einer Abtastspirale die Reproduktionsqualität nur in jeder vierten Abtastzeile verschlechtern. Das menschliche Auge hat die Fähigkeit, solche scheinbar zufälligen Kopierfehler zu integrieren, während das Auftreten eines Fehlers in jeder Abtastlinie einen deutlich bemerkbaren Streifen in der Kopie hervorruft.

Je größer die Fähigkeit des Abtasters ist, die Kopie in einzelne Punkte aufzuteilen, desto größer ist das Auflösungsvermögen und desto besser ist demnach die Qualität der Kopie. Das Auflösungsvermögen hängt unter anderem von der gleichmäßigen Größe der Rasterpunkte auf der ganzen Fläche ab. Die archimedische Spirale hat nun die Eigenschaft, daß der Krümmungsradius für denjenigen Teil der Spirale, der vom Mittelpunkt am weitesten entfernt ist, am größten und für den dem Mittelpunkt nächsten Teil der Spirale am kleinsten ist. Der Schnittwinkel zwischen einer Spiralentangente und dem radialen Spalt ist eine Funktion des Radius und ändert sich infolgedessen für eine zusammenhängende Spirale im Verlauf der Abtastlinie. In der Nähe des Spiralenmittelpunktes ist die Blendenöffnung nahezu von einem Rechteck begrenzt, während die Begrenzung am äußeren Ende der Spirale ein Parallelogramm darstellt.

Die Abtastung der Reflexionseigenschaften der einzelnen Rasterpunkte des Dokuments erfordert ein endliches Zeitintervall, weshalb jede Schwankung in der Größe der Blendenöffnung und ihrer Lage auf dem Dokument während des Abtastintervalls die Systemauflösung ungünstig beeinflußt. In jedem Abtastintervall dreht sich die Abtastscheibe ständig weiter und die Fotozelle integriert bzw. mittelt die durch die Blendenöffnung gehende Lichtmenge während dieses Intervalls. Wenn ein dem Mittelpunkt der archimedischen Spirale benachbarter Teil derselben die Blendenöffnung begrenzt, schneidet eine an die Spirale gezogene

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Tangente den Spalt nahezu in einem rechten Winkel? am äußeren Ende der Spirale bildet dagegen die Tangente einen spitzen Winkel mit dem radialen Spalt, so daß sich im Verlauf der Abtastperiode eine merkliche Änderung der Apertur ergibt. Ferner ändert sich während der Abtastung an allen Stellen die Lage des abgetasteten Punktes auf dem Dokument im Verlauf der Abtastzeit. Es sind bisher verschiedene Versuche zur Verringerung dieser Verzerrung unternommen worden. Ein Vorschlag geht dahin, die Gestalt der Spirale zu ändern. Dadurch wird zwar die Verzerrung verringert, aber gleichzeitig wird eine Nichtlinearität in die Abtastgeschwindigkeit eingeführt. Andererseits führt die Verwendung einer archimedischen Spirale zu einer linearen Abtastgeschwindigkeit, verringert aber die Systemauflösung erheblich. Wie insbesondere aus Fig. 5 hervorgeht, wird dieser Nachteil hier dadurch vermieden, daß abschnittsweise versetzte Kreisbögen als Abtastschlitze verwendet werden. Jeder der vier Spiralschlitze 90, 92, 94 und 96 besteht aus einer Reihe einandergrenzender konzentrischer Kreisbögen 100 mit konstanten Radien. Das gemeinsame Zentrum dieser Kreisbögen fällt mit dem Mittelpunkt der Scheibe 36 zusammen und die Kreisbögen sind längs der archimedischen Spiralen verteilt. Eine Tangente an einen der Kreisbögen lOO verläuft also an der Kreuzungsstelle mit dem radialen Spalt 88 während der ganzen Abtastperiode stets senkrecht zu diesem Spalt. Da ferner die Mittelpunkte der Kreisbögen 1OO mit dem Mittelpunkt der Spiralen und demjenigen der Schlitzscheibe zusammenfallen, bleibt die durch die Koinzidenz eines Kreisbogens 100 und des radialen Spalts 88 gesehene Fläche des Dokuments während des ganzen Abtastintervalls konstant in der Größe und verschiebt sich nicht relativ zu dem Dokument. So erhält man ein Abtastsystem mit verbessertem Auflösungsvermögen. Wie man sieht, liegen einander entsprechende Kreisbögen der verschiedenen Spiralen in gleichen radialen Segmenten.

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Um die Abtastung des vom Dokument 10 reflektierten Lichtes jeweils im Mittelteil der einzelnen Kreisbögen 100 der gewählten Abtastspirale zu veranlassen, sind die in gleichen Abständen verteilten Zeitmarken 81 auf dem Umfang der Schlitzscheibe 36 vorgesehen. Jedem Kreisbogen einer Abtastspirale entspricht eine Zeitmarke 81. Diese Zeitmarken befinden sich in den gleichen Sektoren wie die zugeordneten Kreisbögen 100. So erhält man eine genaue Abtastung, da jeweils die Lage eines Spiralenabschnitts relativ zu dem Spalt 80 angegeben wird. Wenn eine Zeitmarke zwischen der Lichtquelle 84 und der Fotozelle 86 des Zeitmarkendetektors 82 hindurchgeht, erzeugt die Fotozelle ein Signalimpuls, der auf die Schaltungsanordnung in Fig. 9 gelangt.

Die vom Detektor 86 erzeugten Zeitimpulse werden auf einen Rechteckimpulsgenerator 112 gegeben, der auf den Steuereingang 114 eines Analogdigitalumsetzers 116 einwirkt. Die Photomultiplier-Röhre 30 überwacht ständig die Lichtmenge, die durch die von einer Spirale 92 bis 96 und dem Spalt 88 definierte Blendenöffnung hindurchgeht und das Signal wird unter Steuerung durch einen Zeitimpuls von der Fotozelle 86 im Analogdigitalumsetzer 116 abgenommen, nachdem es in einem Vorverstärker 118 aufbereitet wurde. Vom Umsetzer 116 geht das Digitalsignal zum Eingang eines Speichers 120. Der Steuereingang des Speichers wird vom Ausgang eines Inverters 124 beaufschlagt, dessen Eingang seinerseits mit dem Ausgang des Rechteckpulsgenerators 112 verbunden ist. Der Speicher 120 speichert demgemäß unter Steuerung durch einen Zeitimpuls das Ausgangssignal des Umsetzers 116 und hält dasselbe fest, bis der nächste Zeitimpuls die nächste Abtastung anzeigt. So lange ist das dem Reflexionsvermögen der betreffenden Stelle des Dokuments entsprechende Digitalsignal an den Ausgangsadern 122 des Speichers 120 verfügbar.

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Die Relativbewegung der beiden Schiitζscheiben 34 und ist nochmals im einzelnen in Fig. 6 bis 8 dargestellt. Für jede Umdrehung der Wählscheibe 34 nimmt die Phase der Wählscheibe hinsichtlich der Äbtastscheibe 36 um zu. In Fig. 6 ist die Beziehung zwischen den beiden Schlitzscheiben so, daß die Spirale 88 die Spirale 90 in der Nähe des Scheibenmittelpunktes schneidet. In Fig. wird der Mittelteil der Abtastspirale 90 gewählt und in Fig. 8 hat die Wählscheibe 34 gerade eine Umdrehung vollendet und die Abtastspirale hat 2 1/4 Umdrehungen zurückgelegt. Hier ist die relative Lage der Wählscheibe 34 hinsichtlich der Abtastscheibe 36 gegenüber dem Beginn der vorhergehenden Linienabtastung um 90 vorgeeilt. Somit wird für die nächste Abtastlinie die Abtastspirale 92 statt der Spirale 90 gewählt.

Wie erwähnt, ist die von jeder Spirale auf der Abtastscheibe 36 definierte Anzahl von Umdrehungen eine ganze Zahl, vermehrt um l/N, wobei N die Gesamtzahl der auf der Abtastscheibe ausgebildeten Spiralschlitze ist. Dieses Verhältnis stellt zugleich das Geschwindigkeitsverhältnis der beiden Schlitzscheiben dar. So wird gewährleistet, daß für jede Umdrehung der Wählscheibe 34 die Abtastscheibe um eine Spirale vorgelaufen ist. Wenn wie hier vier Abtastspiralen vorgesehen sind, beträgt also der Vorlaufwinkel 90°.

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Claims

Patentansprüche

fly Vorrichtung zur mechanischen Bildpunktausblendung mit einer geradlinigen Spaltblende und zwei um eine gemeinsame Achse umlaufenden Spiralschlitzscheiben, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Schutzscheibe (36) mehrere Spiralschlitze (90 bis 96) aufweist und daß die Anordnung so getroffen ist, daß bei jeder Umdrehung der zweiten, nur einen Spiralschlitz (88) tragenden Schlitzscheibe (34) nacheinander Koinzidenz zwischen aufeinanderfolgenden Teilen des geradlinigen Spalts (80) des Spiralschlitzes (88) in der zweiten Schiitζscheibe (34) und verschiedenen Spiralschlitzen (90 bis 96) der ersten Schlitzscheibe (36) in regelmäßiger Folge erzielt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiralschlitze (90 bis 96) der ersten Schlitzscheibe (36) konzentrisch und von gleicher Gestalt sind und gleiche Abstände voneinander haben.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge T jedes Spiralschlitzes (90 bis 96) der ersten Schlitzscheibe (36) den Wert K + l/N hat, wobei K eine ganze Zahl und N die Gesamtzahl der auf dieser Schlitzscheibe ausgebildeten Spiralschlitze ist.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Spiralschlitze als archimedische Spiralen ausgebildet sind und daß das Verhältnis der Umdrehungszahlen der zweiten und der ersten Schlitzscheibe den Wert l/T hat.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Spiralschlitzes (88) in der zweiten Schlitzscheibe (34) wesentlich größer als die Breite jedes Spiralschlitzes (90 bis 96) in der ersten Schlitzscheibe (36) und als diejenige des geradlinigen Spaltes (80) ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede archimedische Spirale der ersten Schlitzscheibe (36) aus aneinanderstoßenden konzentrischen, kurzen Kreisbögen (100) zusammengesetzt ist, deren Mitten auf der betreffenden Spirale liegen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Zeitgeber (81) zur Erzeugung eines Signals, das die relative Lage der Kreisbögen (100) hinsichtlich des geradlinigen Spaltes (80) angibt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen ZeitSarkendetektor(82) zur Steuerung des AbtastZeitpunktes der von den Spiralschlitzen (90 bis 96) durchgelassenen Lichtmengen.

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