DE1016745B - Optisches Abtastsystem fuer Faksimilegeraete - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Faksimile-Abtasteinrichtung und auf ein neuartiges und erprobtes Innenabtastsystem für einen Faksimilesender.

Optische Systeme für Innenabtastung des Nachrichtenbogens, dessen Nachricht übertragen werden soll, werden von einem Zylinder oder von einer Trommel getragen und sind bereits bekannt, aber im allgemeinen haben derartige Systeme einen komplizierten Aufbau und benutzen hierbei Linsen, Spaltbeleuchtungslampen und ebenfalls Fotozellen in einem Zylinder, der den Nachrichtenbogen trägt. Ein derartiger Aufbau ist sehr aufwendig, schwierig zu fertigen und einzustellen. Dies alles erschwert weiterhin die Bedienung eines derartigen Gerätes.

In der Erfindung wird dagegen ein optisches Ab- ¹^ tastsystem vorgeschlagen, bei dem innerhalb der axial verschiebbaren, bei der Bildübertragung sich nicht drehenden durchsichtigen Trommel, und koaxial zu ihr eine in Längsrichtung nicht verschiebbare Hülse mit einem unter einem Winkel von etwa 34° liegenden Planspiegel drehbar angeordnet ist, der einen ihm von Außen zugeleiteten Lichtstrahl durch eine Öffnung in der Hülse auf die Trommel reflektiert. Außerhalb der Trommel ist ein aus Lichtquelle und feststehender Linsenanordnung mit punktförmiger Lochblende bestehendes optisches System vorhanden. Ein von diesem System ausgehender Lichtstrahl fällt auf einen feststehenden Planspiegel, der unter einem Winkel von 45° auf einem ebenfalls außerhalb der Trommel befindlichen Kondensor befestigt ist. Der von dem Plan-Spiegel reflektierte Lichtstrahl wird dem drehbaren Planspiegel in der Hülse derart zugeleitet, daß der Brennpunkt der Linse als Abtastlichtpunkt auf der Innenseite des auf der durchsichtigen Trommel aufgespannten Nachrichtenträgers erscheint und das von diesem diffus reflektierte Licht wird über denselben rotierenden Spiegel in der Hülse auf den Kondensor aus zwei Fresnellinsen reflektiert, die es dann auf eine Fotozelle konzentrieren.

Ein Vorteil der Erfindung besteht in der Anordnung eines neuen optischen Innenabtastsystems für einen Faksimilesender, der einen gedrängten Aufbau besitzt und der nur einen Abtastplanspiegel an seiner Antriebswelle enthält, die sich in einem durchsichtigen Zylinder befindet, der den zu übertragenden Nachrichtenbogen trägt.

Ein weiterer Vorteil besteht in der Anordnung eines zweckmäßigen Aufbaues, in dem hauptsächlich nur das diffus reflektierte Licht von dem zu übertragenden Bogen gesammelt, der Fotozelle zugeführt und das Licht von dem Spiegel aus, das von dem zu übertragenden Bogen und ebenfalls von der inneren Wandung des durchsichtigen Zylinders reflektiert wird, und das diffus vom Nachrichtenbogen reflek-Optisches Abtastsystem
für Faksimilegeräte

Anmelder:

International Standard Electric
Corporation, New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Ciaessen, Patentanwalt,
Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 20. Juni 1955

Raleigh J. Wise, Arlington, N. J.,

John H. Hackenberg, Flushing, N. Y.,

und Garvice H. Ridings, Summit, N. J. (V. St. Α.),

sind als Erfinder genannt worden

tierte Licht in der Weise geführt wird, daß unerwünschte von glänzenden Nachrichtenbogen herrührende Spiegelreflexionen von der Fotozelle ferngehalten werden.

Noch ein weiterer Vorteil besteht in einer Anordnung, bei der der Abtastlichtstrahl, der auf den zu übertragenden Nachrichtenbogen auftrifft, und das von dem Nachrichtenbogen diffus reflektierte Licht an demselben Ende des durchsichtigen Zylinders ein- und austritt, und zwar in einer derartigen Weise, daß der reflektierte und der Abtastlichtstrahl nicht miteinander interferieren.

Weiterhin ist bei dem optischen System nach der Erfindung eine Kondensorlinse mit einer kurzen Brennweite zum Sammeln und zum Fokussieren des reflektierten diffusen Lichtes auf der Fotozellenanordnung vorgesehen, und zwar in einer solchen Weise, daß Linsen mit einem großen Durchmesser als Kondensorlinse benutzt werden können. Hierdurch können die erforderlichen Abmessungen des lichtdichten Gehäuses für diese Linsen und für die Fotozelle erheblich verkleinert werden.

An Hand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nachfolgend beschrieben.

Ein durchsichtiger Zylinder 10 in bekannter Ausführung ist z. B. aus Plexiglas hergestellt, und auf ihm

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ist der zu übertragende Nachrichtenbogen t mit der zu kopierenden Seite nach innen aufgerollt. Der Bogen kann, wenn gewünscht, von Hand aus, ohne dabei den Zylinder rotieren zu lassen, aufgewickelt werden, oder der Zylinder 10 dreht sich um einen Winkel von ungefahr 380°, um dabei den Bogen aufzurollen. Dieses Aufrollen kann von Hand ebenfalls mit einem biegsamen BandlS vorgenommen werden, wie es im USA-Patent 2 639 322 beschrieben ist.

Koaxial mit dem durchsichtigen Zylinder ist eine Hülse 24 angeordnet, die einen Planspiegel 28 in ihrem Inneren trägt, um den Abtastlichtstrahl b durch eine Öffnung 30 in der Hülse 24 auf die innere Oberfläche des abzutastenden Nachrichtenbogens t zu leiten. Dieser Spiegel dient weiterhin dazu, den größten Teil des diffusen Lichtes aufzunehmen, das von dem Bogen t reflektiert wird. Die Hülse 24 ist in irgendeiner Weise mit einer Welle 26 verbunden, die rotiert oder entweder direkt oder über ein geeignetes Getriebe von einem Motor angetrieben wird. Der Spiegel 28 rotiert dann in dem Zylinder mit einer zweckmäßigen Geschwindigkeit, wobei der einfallende Lichtstrahl b einen Kreis auf der inneren Oberfläche des gerollten Bogens t beschreibt. Die öffnung 30 ist groß genug gehalten, damit der Lichtkonus des reflektierten Lichtes b' hindurchfallen kann, der durch den Durchmesser der öffnung am rechten Ende der Hülse 24 begrenzt ist.

Der Zylinder 10 kann in irgendeiner Weise drehbar montiert sein, z. B. auf drehbar angeordneten Rollen 12, die in einer Nut 10a an jeder Seite des Zylinders laufen. Gewöhnlich werden drei Rollen an jedem Zylinderende angeordnet, und zwar unter einem Winkel von 120°. Eine Walze 20 kann zur Führung des Aufrollbandes 18 dienen. Es ist notwendig, daß der Spiegel 28 und der Zylinder 10 eine Längsbewegung relativ zueinander in Hinsicht auf den Zeilenvorschubmechanismus vollführen können. Der Zylinder muß sich dabei axial relativ zu dem Abtastspiegel bewegen können. Aus diesem Grunde sind die Rollen 12 und die Aufwickelbandführungswalze 20 auf einem ausladenden Teil 14' an dem längs verschieblichen Abtastwagen 14 angeordnet, so daß der Zylinder 10 axial auf dem Abtastwagen mit einer geeigneten Geschwindigkeit bewegt werden kann (nach rechts in der Zeich- 4-5 nung), um eine spiralartige Abtastbewegung für die Erzeugung von Faksimile-Nachrichtensignalen zu bewirken.

Der Abtastwagen kann einer der bekannten Typen sein. In der Zeichnung ist erschlittenartig auf einer feststehenden Führungsstange 16 verschieblich dargestellt und kann von links nach rechts beim Abtastvorgang durch eine geeignete Wagenvorschubeinrichtung transportiert werden. Beim Wandern des Wagens nach rechts entlang der Fläche des abzutastenden Nachrichtenbogens liegt eine Spiralfeder 17 gegen ein Widerlager 19 an dem Rahmen 21 an, wird hierbei gespannt und veranlaßt den Wagen beim Empfang eines »Ende~der-Übertragung«-Zeichens in bekannter Weise in seine Ausgangsstellung zurückzukehren. Diese Stellung ist in der Zeichnung dargestellt.

Eine Spaltbeleuchtungslampe 40, die eine Lampe mit einer Lichtstärke von 32 Hefnerkerzen mit einem Wolframfaden oder eine andere zweckmäßige Lichtquelle sein kann, ist in einem lichtdichten Gehäuse 44 angeordnet. Der Abtastlichtstrahl b der Spaltbeleuchtungslampe tritt durch- eine öffnung 42 in dem Gehäuse 44 aus, von dort aus in einen Lichttubus 46 ein. Dieser Tubus enthält eine Kondensorlinse 48, eine Lichtblende 49, eine - kleine Blende 50 und eine Objektivlinse 52. Der durch diese Linse gesammelte Lichtstrahl fällt durch eine öffnung 54 in dem lichtdichten Gehäuse 56 und wird über einen fest angeordneten Planspiegel 60 und über den rotierenden Planspiegel 28 reflektiert und als intensiv leuchtender Lichtpunkt von ungefähr 0,2 mm Durchmesser auf die Innenoberfläche des gerollten Nachrichtenbogens durch die Wandung des durchsichtigen Zylinders geworfen. Die Bestandteile 28, 52 und 60 des optischen Systems sind so ausgebildet und in einem entsprechenden Abstand angeordnet, daß die innere Oberfläche des zu übertragenden Nachrichtenbogens im Brennpunkt der Linse 52 liegt. Ein Teil des diffus reflektierten Lichtes der zu übertragenden Vorlage fällt durch eine Öffnung 30 der Hülse 24 und von hier aus auf die Oberfläche des rotierenden Spiegels 28, von der es als sich verbreitender Lichtkonus, der durch die konzentrische Öffnung am Ende der Spiegelhülse 24 begrenzt wird, auf die Oberfläche einer zweifachen Fresnellinse 62 fällt, die das Licht sammelt und es auf die Kathode 64 einer Fotozelle 66 konzentriert, die Faksimilesignale entsprechend der Tönung der abgetasteten Bildvorlage erzeugt.

Der festangeordnete Planspiegel 60 ist unter einem Winkel von 45° zu dem Lichtstrahl angeordnet. Der rotierende Spiegel 28 ist hingegen so eingestellt, daß der Einfallswinkel für den Lichtstrahl auf dem Nachrichtenbogen derart ist, daß der Reflexionswinkel, oder die sogenannte »Spiegel-Reflexion« in einer Richtung zur öffnung 30 hin erfolgt (d. h., nach links in der Zeichnung), und daher wird nur das diffus von dem Nachrichtenbogen reflektierte Licht durch die öffnung 30 auf den Abtastspiegel 28 fallen. Die Anordnung eliminiert den Glanzwinkel, und nur das diffus reflektierte Licht erreicht die Fotozelle 66. Dies ist sehr erwünscht, da die Reflexionen der glänzenden Oberfläche von Drucken oder Schriftstücken immer heller als der z. B. eine Zeichnung tragende Untergrund eines Bogens wiedergegeben werden. Aus diesem Grund ist es erforderlich, daß diese Glanzreflexionen auf ein Minimum herabgesetzt werden. Auch die Innenseite der Wandung des Plexiglaszylinders erzeugt Glanzreflexionen, aber die Spiegelhülse 24 und besonders ihr Flansch 25 in Verbindung mit dem Winkel des Abtastspiegels 28 setzen derartige Reflexionen auf einen belanglosen Betrag im Vergleich zu den Reflexionen des diffusen Lichtes herab, das von der Fotozelle aufgenommen wird. Der Abtastspiegel ist derart eingestellt, daß er zu dem ankommenden Lichtstrahl in einem Winkel, der kleiner als 45° ist, steht. Dieser Winkel ist in der Praxis ungefähr 34°. Es sei noch festgestellt, daß der rotierende Spiegel unter einem Winkel, der größer als 45° ist, angeordnet werden könnte, so daß die Glanzreflexionen des Bogens t und der Wandung des Zylinders nach dem rechten offenen Ende der zylindrischen Hülse 24 erfolgen könnten. In diesem Falle würden die unerwünschten Reflexionen von der öffnung 30 und dem Flansch 25 auf der zylindrischen Hülse aufgefangen. Hierbei müßte aber der Spiegel 28 weiter von dem offenen Ende der Hülse 24 angeordnet werden. Die erforderlichen längeren Lichtwege würden den Winkel des nützlichen reflektierten Lichtes verkleinern, der durch die Weglänge des reflektierten Lichtes von dem Abtastpunkt zu dem offenen Ende der Hülse 24 bestimmt ist.

Der reflektierte Lichtstrahl V fällt neben dem Spiegel 60 auf die Zweifachfresnellinsen 62, die das Licht sammeln und auf die Kathode 64, die im Brennpunkt dieser Linsen sich befindet, konzentrieren. Die Zwei-

fachfresnellinsen erlauben eine gedrängte Bauweise, da sie bei einem großen Durchmesser eine kurze Brennweite besitzen. Hierdurch kann die Fotozelle 66 verhältnismäßig nahe an die Kondensorlinsen angeordnet werden und die Abmessung dieser Baugruppe entsprechend klein gehalten werden. In diesem optischen System sind sämtliche optischen Komponenten mit Ausnahme des rotierenden Spiegels 28., der mit der Motorwelle 26 in Verbindung steht, feststehend angeordnet.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Optisches Abtastsystem für Faksimilegeräte, bei denen auf einer durchsichtigen Trommel ein Nachrichtenträger mit der bedruckten oder beschrifteten Seite zur Oberfläche der Trommel hin aufgespannt ist und diese Seite vom Innern der Trommel aus mit einem Lichtstrahl spiralförmig abgetastet wird, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der axial verschiebbaren, bei der Bildübertragung sich nicht drehenden durchsichtigen Trommel (10) und koaxial zu ihr eine in Längsrichtung nicht verschiebbare Hülse (24) mit einem unter einem Winkel von etwa 34° liegenden Planspiegel (28) drehbar angeordnet ist, der einen ihm von außen zugeleiteten Lichtstrahl (b) durch eine Öffnung in der Hülse auf die Trommel reflektiert, daß außerhalb der Trommel ein aus Lichtquelle (40) und feststehender Linsenanordnung (48, 52) mit punktförmiger Lochblende (50) bestehendes optisches System vorhanden ist, daß ein von diesem System ausgehender Lichtstrahl auf einen Planspiegel (60) fällt, der unter einem Winkel von 45° auf einem ebenfalls außerhalb der Trommel befindlichen Kondensor (62) befestigt ist, und daß der von dem Planspiegel (60) reflektierte Lichtstrahl dem Planspiegel (28) in der Hülse (24) derart zugeleitet wird, daß der Brennpunkt der Linse (52) als Abtastlichtpunkt auf der Innenseite des Nachrichtenträgers (i) erscheint und das von diesem diffus reflektierte Licht (&') über denselben rotierenden Spiegel (28) auf den Kondensor (62) aus zwei einander zugeordneten Fresnellinsen reflektiert wird, die es auf die Fotozelle (66) konzentrieren.

2. Optisches Abtastsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axial unverschiebliche Hülse (24) über eine Welle (26) direkt oder indirekt von einem Motor in Umdrehung versetzt wird und daß der durchsichtige Zylinder (10), ohne sich bei der Bildübertragung zu drehen, mit dem Nachrichtenträger (i) durch einen Vorschubmechanismus auf einem auf einer Führungsstange (16) gleitenden Wagen (14) in Richtung auf den Kondensor (62) zu axial bewegt wird, derart, daß hierbei die Zylinderfeder (16) gespannt wird und daß diese Zylinderfeder nach dem »Ende-der-Übertragung«-Signal den Wagen (14) wieder in die Anfangsstellung zurückdrückt.

3. Optisches Abtastsystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweifach angeordneten Fresnellinsen einen Kondensor (62) mit einer zu seinem Durchmesser sehr kurzen Brennweite bilden, derart, daß das Abtastsystem hierdurch räumlich verkürzt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 709 6B9/12S 9.57