DE2304673A1 - Optoelektronische aufzeichnungsvorrichtung mit lmineszenedioden zur datenausgabe - Google Patents

Description

• Optoelektronische Aufzeichnungsvorrichtung mit Lumineszenzdioden zur Datenausgabe Die Erfindung betrifft eine optoelektronische Aufzeichnungsvorrichtung mit einer Vielzahl von einzeln ansteuerbaren Lumineszizdioden-Elementen, die flächenhaft in fiiatrixanordnungen zusammengefaßt sind (Lumineszenzdioden-Array), zur Aufzeichnung von Daten auf einer Unterlage, die für elektrolumineszente Strahlung empfindlich ist, und eine Vorrichtung zum Transport von Unterlage und Matrixfläche relativ zueinander besitzt.
• Aus IEEE Trans. Electron Deviees, Vol. Edv9, Seiten 1090 bis 1097 ist bekannt, daß grünleuchtende Galliumphosphid-Lumineszenzdioden zur Aufzeichnung von Informationen auf panchromatischen fotografischen Filmen benutzt werden. Bei den dort beschriebenen Lumineszenzdioden trifft das Licht, in der Ebene des p-n-2berganges verlaufend, am Rande des Halbleiterkristalles aus. Daher divergieren bei diesem Diodenaufbau die Lichtstrahlen, die beim Halbleiterkristall aus einem optisch dichteren Medium in ein optisch dünneres Medium eintreten, und führen zu einer unscharfen Abbildung der Lichtquelle auf dem fotoempfindlichen Papier und außerdem führt die Divergenz der Strahlen zu einer Vergrößerung des Lichtpunktdurchmessers. Im Fall von integrierten, alphanumerischen Anzeigeeinheiten aus Halbleitermaterial mit geringem gegenseitigen Abstand der Diodenelemente ist daher die Gefahr des Uberstrahlens zwischen benachbarten Elementen dieser Anordnung vorhanden. Hierdurch sind die Bilder zweier dicht benachbarter Diodenelemente nicht mehr als getrennte Lichtpunkte auf dem Papier indentifizierbar.
• Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abbildung der in der alphanumerischen Anzeigeeinheit enthaltenen Information auf einer fotoempfindlichen Unterlas herzustellen, mit dem Ziel, Unschärfen in der Projektion der Lichtpunkte auf die Unterlage und Uberstrahlung zwischen benachbarten Diodenelementen zu vermeiden.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen der Fläche der Matrix aus lichtemittierendem Diodenelementen und der fotoempfindlichen Unterlage ein optisches Lichtübertragungssystem mit konvergierendem oder parallelem Strahlengang angeordnet ist.
• In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, wobei die Abbildung auf der rechten Seite eine Draufsicht darstellt. Die lichterzeugenden Diodenelemente einer Matrix 21, 22, 23 befinden sich auf einem gemeinsamen Eristallsubstrat 1, das z.B. aus stark n-dotiertem Galliumphosphid besteht. Die Vertiefung 31 und 32 im Halbleiter zwischen den Diodenelementen sind mit einer lichtabsorbierenden sowie elektrisch nicht leitenden Substanz, wie z.B. mit absorbierenden Beimengungen versehenen Epoxy-Harzen, ausgefüllt. Jedes Diodenelement 21, 22, 23 ist mit einem dünnen, optisch nicht störenden und nur schematisch gezeigten Metalldraht 61, 62, 63, z.B. ein Golddraht mit 30 /um Durchmesser, kontaktiert und steht elektrisch mit Datenausgabegeräten in Verbindung. Ein Linsensystem 4 bildet die Fläche der Matrix 9 aus lichtemittierenden Diodenelementen auf der fotoempfindlichen Unterlage, vorzugsweise Papier,lab, die mit Hilfe einer Transportvorrichtung 51 einen kontinuierlichen oder schrittweisen Vorschub erhält. Bei einfachen Linsensystemen, bei denen ein umgekehrtes und ein seitenvertauschtes Bild auf der Unterlage entsteht, wird vorteilhafterweise die Information im Dioden-Array punktsymmetrisch eingeschrieben. Solche Systeme haben kurze Längenabmessungen. Es ist ferner empfehlenswert, insbesondere dann, wenn die Matrixfläche der Diodenelemente relativ große Abmessungen hat, für jedes Diodenelement eine eigene Konvexlinse zu verwenden. Insbesondere ist diese Maßnahme dann vorteilhaft, wenn die Matrix die Form eines langgestreckten Balkens hat, der eine vollständige Zeile z.B. einer DIN A4-Seite ausfüllt.
• In einer anderen Ausführungsform der Erfindung, wie sie in Figur 2 dargestellt ist, wird das Licht der Diodenelemente 21, 22, 23 mit Hilfe von Lichtleitern 81, 82, 83 auf das fotoempfindliche Papier übertragen. Dabei haben die Lichtleiter einen höchstens so großen Leiterquerschnitt, daß immer nur Licht aus einem einzigen Diodenelement in einen der Lichtleiter gelangen kann, so daß eine eindeutige Zuordnung von Lichtpunkten auf der foto empfindlichen Unterlage und den Diodenelementen besteht.
• Vorteilhafterweise vergrößert man am ausgangsseitigen Ende 281, 282, 283 der Lichtleiter den gegenseitigen Abstand dT Lichtleiter 81, 82, 83 voneinander, so daß noch deutlicher voneinander getrennte Lichtpunkte auf der Unterlage erhalten werden.
• Ein Lichtleiter z.B. 81 kann auch aus vielen einzelnen und sehr dünnen Fasern zusammengesetzt sein. An und für sich verlaufen die Lichtstrahlen in einem der Lichtleiter 81, 82, 83 nicht unbedingt geradlinig oder parallel, sondern werden an seinen Begrenzungsflächen mehrfach totalreflektiert. Daher soll als parallel im Sinne der Projektion von Lichtstrahlen der Diodenelemente auf die fotoempfindliche Unterlage verstanden werden, wenn der Durchmesser eines auf die Unterlage projizierten Lichtpunktes ebenso groß ist-wie der Durchmesser eines Diodenelementes.
• In einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, den Durchmesser der Lichtleiter 81, 82, 83 an deren ausgangsseitigem Ende 281, 282, 283 kleiner zu wählen als denjenigen Durchmesser am eingangsseitigen Ende 181, 182, 183 der Lichtleiter. Auf diese Weise erhält man höhere Beleuchtungsstärken auf der Unterlage sowie verkleinerte Durchmesser der Lichtpunkte.
• Es ist ferner möglich, die Form des Querschnitts der einzelnen Lichtleiter zu verändern, z.B. von einem runden Querschnitt am Ende, das den Diodenelementen benachbart ist, in einen rechteckigen Querschnitt am Ende in Richtung zur Unterlage hin, so daß besser lesbare oder markantere Schriftzeichen entstehen.
• 7 Patentansprüche 2 Figuren

Claims (7)

1. Patentansprüche 9 Optoelektronische Aufzeichnungsvorrichtung mit einer Vielzahl von einzeln ansteuerbaren Lumineszenzdioden-Elementen, die flächenhaft in Natrixanordnungen zusammengefaßt sind, zur Aufzeichnung von Daten auf einer Unterlage, die für elektrolumineszente Strahlung empfindlich ist und mit einer Vorrichtung zum Transport von Unterlage und über die Matrixflächen relativ zueinander, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen den Flächen der Natrixanordnungen (9) aus lichtemittierenden Dioden-Elementen (21, 22, 23) und der fotoempfindlichen Unterlage (5) ein optisches Lichtübertragungssystem (4, 81, 82, 83 ...) mit konvergierendem oder parallelem Strahlengang angeordnet ist.
2. 2. Optoelektronische Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Lichtübertragungssystem ein fUr alle Diodenelemente einer Matrix gemeinsames Konvexlinsensystem (4) ist.
3. 3. Optoelektronische Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß als Lichtübertragungssystem für jedes Diodenelement (21, 22, 23) ein eigenes Konvexlinsensystem vorgesehen ist.
4. 4. Optpelektronische Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß als Lichtübertragungssystem für vorgegebene Untergruppen der Matrix (9), vorzugsweise bei einer einzeiligen Ausführungsform dieser Matrix, ein eigenes Konvexlinsensystem vorgesehen ist.
5. 5. Optoelektronische Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Lichtübertragungssystem ein System aus Lichtleitern (oil, 82, 83) ist.
6. 6. Optoelektronische Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1.

   und 4, dadurch g e k e n-n z e i c h n e t , daß die Querschnitte an den lichteintretenden Enden (181, 182, 183) und den lichtaustretenden Enden (281, 282, 283) des Lichtleiters (83, 82, 83) voneinander verschiedene Form und Größe haben.
7. 7. Optoelektronische Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Querschnitte an den lichtaustretenden Enden (281, 282, 283) der Lichtleiter (81, 82, 83) kleiner als diejenigen der lichtein-; tretenden Enden (181, 182, 183) sind.

   L e e r s e i t e