DE3007439C2 - Anordnung zum zeilenweisen Abtasten einer Bildvorlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum zeilenweise Abtasten einer Bildvorlage, bestehend aus einer Vielzahl von linear angeordneten Einzelelementen, wobei jedes Einzelelement einen Entladungsraum aufweist, der mit den Entladungsräumen der jeweiligen benachbarten Elementen gekoppelt ist und der auf einer Seite mit einer allen Elementen gemeinsamen Signalelektrode und der auf der anderen Seite von einer mit einer Elektrode versehenen Trägerschicht begrenzt ist. wobei die Elektrode zu einer von π parallelen Leitungen eine elektrische Verbindung aufweist und die Zuordnung der Elektroden der Einzelelemente zu den η Leitungen so getroffen ist. daß jedes n-te Einzelelement mit derselben Leitung verbunden ist, wodurch mittels einer zeitlich aufeinanderfolgenden Ansteuerung der π Leitungen erreicht wird, daß aufgrund der gekoppelten Entladungsräume nur an benachbarten Elektroden eine über die Abtastzeile laufende Gasentladung stattfindet. Sie betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines bestimmten Teils der erfindungsgemäßen Anordnung.

Verfahren zum punktweise elektronischen Abtasten einer Bildvorlage sind bekannt. Hierbei kommen verschiedene Technologien zur Anwendung. In einigen bekannten Anordnungen werden zum Abtasten von Bildinhalten häufig lineare BiId-CCDs eingesetzt, die aus

einer Schieberegisteranordnung mit 1728 Einzelelementen bestehen. Bei Abtastung einer DIN A 4 Seite von 210 mm Breite ergibt sich damit eine A uflösung von ca, 8 Punkten/mm. Die Länge der verwendeten CCDs beträgt ca. 25 mm, so daß zur Abtastung einer DIN A 4 Vorlage eine optische Verkleinerung erforderlich ist Diese Verkleinerung beansprucht aber relativ viel Raum, so daß ein wesentlicher Vorteil des CCDs, seine kleine geometrische Dimension nicht zum Tragen kommt Ferner ist es bekannt zum Abtasten von Bildvorlagen das sogenannte Vidikon-Prinzip anzuwenden. Beim Vidikon handelt es sich um eine Bildaufnahmeröhre, bei der das abzutastende Bild durch eine durchsichtige Signalelektrode hindurch auf eine mit dieser Signalelektrode verbundenen pfotoleitenden Schicht projiziert wird, die im unbeleuchteten Zustand auf eine bestimmte maximale durch die Abtastperiode gegebene Spannung aufgeladen ist Bei Beleuchtung erfolgt aufgrund des Anstiegs der Leitfähigkeit der photoleitenden Schicht eine Aufladung des durch die dünne photoleitende Schicht gebildeten Speicherkondensators. Der abtastende zeilenweise abgelenkte Elektronenstrahl lädt den Speicherkondensator wieder auf Kathodenpotential um, wobei das an einem mit der lichtdurchlässigen Signalelektrode verbundenen Widerstand anliegende Potential z. B. über einen Koppelkondensator abgegriffen wird. Dieses abgegriffene Signal ist direkt proportional der Bildhelligkeit. Auch bei diesem Verfahren wird ein die abzubildende Vorlage verkleinerndes optisches System benötigt, das ebenso wie die Ablenkspulen dts Vidikons relativ viel Platz benötigt.

Zur zeilenweisen Wiedergabe eines in Einzelpunkte aufgelösten Bildes sind eine Reihe mechanischer, optischer, elektrischer und thermischer Verfahren bekannt. Im Hinblick auf den Gegenstand der Erfindung ist ein Wiedergabeverfahren besonders zu erwähnen. In der DE-AS 21 57 437 ist ein Gerät zur Registrierung eines elektrischen Signals auf einem elektrostatischen Registrierungsmedium dargetan. Die Funktionsweise des Gerätes beruht dabei auf der Erkenntnis, daß bei mehreren miteinander ausgerichteten Kathoden und einer Anode bei in Gang setzten einer Gasentladung zwischen einer Kathode und der Anode die hierbei produzierten Ionen eine Kopplung der jeweils benachbarten Kathoden bewirken, wodurch deren Zündpotential verringert wird, so daß nach in Gang setzen der Gasentladung durch sequentielles Ansteuern der Kathoden mit Spannungsimpulsen unterhalb der Zündspannung eine Gasentladung von einer Kathode zur nächsten wandert. Dadurch, daß eine Gasentladung, wie vorstehend ausgeführt, nur dann auftritt wenn der Raum um die zu zündende Kathode durch eine vorausgegangene Gasentladung an einer benachbarten Kathode vorionisiert ist, wird die Möglichkeit geschaffen, die Anzahl der Zuleitungen zu den einzeln anzusteuernden m Kathoden dadurch stark zu reduzieren, daß η Zuleitungen vorgesehen sind, wobei η < m ist und jede n-te Kathode eine Verbindung zur selben Zuleitung aufweist. Die Erfindung verwendet weiterhin die Erkenntnis, daß der Raum in der Nähe einer Gasentladung eine hohe Leitfähigkeit aufweist und sich entlang einer Reihe von nebeneinander angeordneten Kathoden fortbewegt, wenn die Entladung die verschiedenen Kathoden durchläuft, und daß es ferner möglich ist. das elektrische Poteruia! des Entladungsraumes in eine Elektrode zu induzieren, die in dem Entladungsraum angeordnet ist. Ferner benutzt die Erfindung die

Erkenntnis, daß es möglich ist das in dem Raum herrschende elektrische Potential in Abhängigkeit von einem elektrischen Signal (Bildsignal) zu modulieren.

Beim Vergleich der bekannten Abtast- und Wiedergabevorrichtungen fällt auf, daß keine kompatiblen Technologien verwendet werden. Um hier Abhilfe zu schaffen, wird in der US-PS 41 77 487 vorgeschlagen, eine lineare Anordnung von Abtast-Wiedergabe-Elementen vorzusehen, die jeweils aus einer Fotokathode, einem Sekundärelektroden-Vervielfacher sowie einer Anode besteht Aufbau und Ansteuerung einer derartigen Anordnung sind verhältnismäßig kompliziert und damit teuer.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine einfache Wiedergabevorrichtung wie sie z. B. aus der DE-AS 21 57 437 oder der Publikation Y.Terezawa, T. Ihkubo, IEEE Transactions on Electron Devices, Vol. ED. 21. No. 9, S. 593 (1974) zu entnehmen ist, dahingehend weiterzubilden, daß unter Beibehaltung der für die Wiedergabe verwendeten Technologie die zu schaffende Vorrichtung auch für die Bildaufnahme geeignet ist.

Es hat sich gezeigt, daß sich diese Aufgabe mit einer Anordnung der eingangs genannten Art lösen läßt, bei der zwischen der transparent ausgebildeten Signalelektrode und den Entladungsräumen eine Photoleiterschicht liegt, bei der sich an die Signalelektrode auf der der Photoleiterschicht abgewandten Seite eine durchsichtige Platte anschließt, bei der die Photoleiterschicht auf der dem Entlaiungsraum zugewandten Oberfläche eine Isolatorschicht aufweist, welche auf ihrer ebenfalls dem Entladungsraum zugewandten Oberfläche eine Elektrode (6) trägt, bei der in der Isolatorschicht und Elektrode mindestens ein Durchbruch vorhanden ist, der als Gasraum in den Entladungsraum führt, und bei der zwischen Photoleiterschicht und Isolierschicht für jedes Einzelelement eine Einzelelektrode vorgesehen ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Anordnung sind in den Ansprüchen 2 bis 8 erläutert. Die Ansprüche 9 bis 12 beziehen sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Bestandteils dieser Anordnung.

In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Anordnung also im Prinzip aus zwei Einheiten, und zwar

1. aus einer punktreihenförmigen Anordnung lichtempfindlicher Elemente, mit deren Hilfe eine Bildvorlage zeilenweise abgetastet werden kann, wobei die von der Vorlage kommenden Zwischensignale in analoge elektrische Signale umgewandelt

so werden;

2. aus einer punktreihenförmigen Anordnung von Metallspitzen bzw. -drahten, welche parallel zu den o.g. Sensorelementen angesteuert werden und durch die verstärkten Signale dieser Elemente analoge Ladungsmengen mittels Gasentladungen z. B. auf eine dielektrische Schicht übertragen. Dabei entsteht ein Ladungsbild, das mit Hilfe bekannter elektrographischer Verfahren entwikkelt werden kann und eine Kopie der von den Sensorelementen abgetasteten Bildvorlage darstellt.

Die Erfindung wird durch die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt in schematischer Vereinfachung
μ Fig. 1 die prinzipielle Funktionsweise der Abtastanordnung,

F i g. 2 den Aufbau eines Einzelelements davon-Fig. 3 im Falle der Abtastanordnung mit mehreren

Einzelelementen den in Fig. 2 gezeigten Aufbau in auseinandergezogener Darstellung;

Fig.4 eine bevorzugte Ausführungsform für die Abtastanordnung;

F i g. 5 die Überlappung der Trägerplatten der in F i g. 4 gezeigten Anordnung;

Fig.6 die Funktionsweise der Abtastanordnung zur Wiedergabe,

F i g. 7 ein Einzelelement dieser Anordnung;

F i g. 8a und b Einzelheiten des Verfahrens zur Herstellung der Lichtleiter bzw. Metalldrahtdurchführung; und

Fig.9 eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Abtastanordnung mit der Schreibvorrichtung.

Das in Fig. 1 dargestellte Array besteht aus n-Einzelsensoren. Jeder dieser Einzelsensoren ist aus einem Photoempfänger E (Photoleiter zwischen zwei Elektroden), einem Kondensator C und einem Schalter S aufgebaut. Die oberen Elektroden von E sind transparent und parallel geschaltet. Sie liegen über den Vorwiderstand R_v an einer Gleichspannung U.

Durch kurzzeitiges Schließen von S wird die Kapazität des Photoempfängers E auf die Spannung U aufgeladen. Der Kondensator C wird entladen. Danach wird 5 wieder geöffnet. Nun fließt durch £ ein zur einfallenden Lichtmenge proportionaler Photostrom, wodurch C geladen wird. Dadurch nimmt die an E liegende Spannung ab. Nach einer vorgegebenen Zeit wird 5 wieder kurzzeitig geschlossen, womit Centladen und die Kapazität von E wieder auf die Spannung U aufgeladen wird. Die dabei durch den Vorwiderstand R₁ fließende Ladung ist proportional zum Integral über die während des Zeitintervalls eingefallene Lichtmenge (Vidikonprinzip).

Die Besonderheit der Anordnung ist die Funktionsweise der Schalter S. Sie haben einerseits die Aufgabe, die Kapazitäten C zu entladen, andererseits dürfen sie zur Realisierung der in Fig. 1 angedeuteten 3 Phasenansteuerung über die zugehörigen Steuerleitungen Ph 1 — P/i 3 nur dann eingeschaltet werden können, wenn kurz vorher ein direkt benachbarter Schalter eingeschaltet war. Dann werden mit Hilfe des angegebenen Impulsprogramms die Schalter S₀-S_n nacheinander kurzzeitig geschlossen. Nachdem der letzte Schalter S_n geschlossen worden ist, beginnt durch erneutes Schließen des Hilfsschalters S₀ ein neuer Zyklus. Dadurch werden die Kapazitäten der Bildsensoren £1 ... E_n nacheinander auf die Spannung U nachgeladen, so daß am Ausgang eine Signalfolge erscheint, deren Einzelsignale den während eines Zyklus auf die Einzelsensoren eingefallenen Lichtmengen proportional sind. Auf diese Weise läßt sich eine Bildvorlage zeilenweise abtasten, wobei die Information einer Bildzeile in η Einzelpunkte zerlegt wird. Der Zeilenvorschub erfolgt z. B. durch mechanischen Transport der Bildvorlage.

F i g. 2 zeigt schematisch den Aufbau eines Einzelsensors gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Auf einer transparenten Platte I befinden sich die allen Sensoren gemeinsame transparente Signalelektrode 2 und die Photoleiterschicht 3. Darauf folgt eine floatende Elektrode 4, die im Prinzipschaltbild gleichzeitig die untere Kondensatorplatte von E, die rechte Kondensatorpiatte von C und den rechten Anschluß des Schalters S darstellt. Darauf folgt eine Isolatorschicht 5, z. B. aus S1O2, und die allen Sensoren gemeinsame Elektrode 6, die an Erdpotential liegt und rr.it der floatenden Elektrode 4 die Kapazität C bildet.

Die Isolatorschicht 5 und die Elektrode 6 werden am Zentrum der Elektrode 4 bis zu dieser hin durchgeätzt, wodurch der Gasraum 7 entsteht, der im leitenden Zustand die Funktion des Schalters S übernimmt. Die Steuerung der Leitfähigkeit geschieht über eine Gasentladung, die im Gasraum 8 erzeugt wird. Diese Gasentladung wird gesteuert über die Elektrode 9, die mit einer der drei Phasenleitungen verbunden ist und auf die Trägerplatte 10 aufgebracht wird. Die seitlichen Begrenzungen des Gasraums 8 werden durch eine metallische Lochplatte 11 gebildet, die über die freigeätzten Kanäle 12 mit den benachbarten Gasräumen verbunden ist. Die Schicht 13 isoliert die Lochplatte 11 von der Elektrode 9.

Die Gasentladung brennt zwischen der Elektrode 9 als Kathode und der Elektrode 6 bzw. der Lochplatte 11 als Anode. Der Durchgriff der Kathode 9 zur floatenden Elektrode 4 ist sehr gering und beträgt nur einige Promille. Dadurch ist der Gasraum 7 praktisch von den Vorgängen im Gasraum 8 abgekoppelt. Ist jedoch zwischen den Elektroden 4 und 6 eine Potentialdifferenz vorhanden, so wirkt von den Kanten der Elektrode 6 ein Streufeld in den Gasraum 7 hinein zur Elektrode 4. Dies bewirkt einen Transport von Ladungsträgern aus der Gasentladung im Gasraum 8 zur Elektrode 4 hin, bis die Potentialdifferenz zwischen den Elektroden 4 und 6 ausgeglichen ist. Durch Influenz fließt eine gleich große Ladungsmenge durch den Widerstand R, zur Elektrode 2. Dieser Strom erzeugt an Rv einen Spannungsabfall, der über die Koppelkapazität Ck einem Verstärker zugeführt wird.

Da das Meßsignal proportional zur eingefallenen Lichtmenge ist, ist eine kontinuierliche Grauwertwiedergabe möglich.

Die zum Ausgleich der Potentialdifferenz zwischen den Elektroden 4 und 6 benötigte Zeit liegt bei einigen 100 ns, so daß die Impulsbreite von U₅, < 1 μβ sein kann. Die nach der Gasentladung an der floatenden Elektrode 4 verbleibende statistische Abweichung des Potentials gegenüber der an Erdpotential liegenden Elektrode 6 ist <10mV. Wegen der Nutzsignale von rund 10 V bedeutet dies ein Signal-Rausch-Verhältnis von ca. 1000:1 = 6OdB.

Es ist auch möglich, anstelle der Elektrode 6 ein Netz vorzusehen, daß mittels Abstandshalter gegen die Photoleiterschicht 3 isoliert ist. Die Abstandhalter sollten in diesem Fall derart angebracht sein, daß sie sich über den massiven Teilen der Lochplatte 11 befinden.

In Fig.3 wird die in Fig.2 gezeigte Anordnung in auseinandergezogener Darstellung wiedergegeben. Die zu einem einzelnen Bildsensor gehörenden Strukiureiemente sind ebenfalls eingezeichnet. Die Gasräume 8 der Einzelsensoren sind durch den Kanal 12 miteinander verbunden. Die oben beschriebene Funktion der Schalter Si... S_n ergibt sich durch die Verschiebung der Gasentladung von Sensor zu Sensor nach dem Prinzip des »Self Scan Plasma Panels«. Diesem Prinzip liegt die Tatsache zugrunde, daß die zur Zündung einer Gasentladung benötigte Spannung umso kleiner ist, je mehr Ladungen beim Anlegen der Spannung im Gasraum vorhanden sind. Diese erhöhte Ladungsmenge wird hier durch Diffusion immer an denjenigen Sensorelementen erreicht, die einem gerade gezündeten Element benachbart sind. Dadurch können diese Nachbarelemente mit reduzierter Spannung gezündet werden.

Der »Schieberegisterbetrieb« läuft wie folgt ab:

Am Anfang der Sensorkette befindet sich ein Schalter

S... der keine Sensorfunktion besitz!, in dessen Gasraum aber durch Anlegen der Zündspannung U, eine erste Gasentladung erzeugt wird (Phase Ph₁ in Fig. 1). Die nahezu verzögerungsfreie Einleitung dieser Entladung geschieht dadurch, daß an der Kathode eine geringe Zahl von Elektronen durch Feldemission zur Verfügung gestellt wird. Der Aufbau der dadurch ausgelösten Gasentladung ist nach einigen 100 ns beendet. Aufgrund von Diffusion durch den Kanal 12 hindurch findet ein Ladungstransport zum Gasraum der benachbarten Zelle Nr. 1 statt. Nach < 1 \is wird die Spannung an Pho abgeschaltet und an Ph, eine Spannung U_Sl < U, angelegt. Aufgrund der vorhandenen Ladung im Gasraum des Elements Nr. 1 genügt dort die Spannung Usi zur Einleitung einer Entladung. Die parallel geschalteten Kathoden der Elemente Nr. 4, 7, 10 etc. liegen zwar ebenfalls an der Spannung Usi- Dort fehlt aber die am Element Nr. 1 vorhandene Ladung im Gasraum, so daß die Spannung Usi keine Zündung hervorruft. Durch die Entladung im Gasraum des Elements Nr. 1 wird dessen floatende Elektrode 4 auf Erdpotential gebracht und gleichzeitig diffundiert Ladung zum Gasraum des Elements Nr. 2. Nach < 1 μ$ die Spannung Us, an Ph, abgeschaltet und an Ph₂ angeschaltet. Dadurch erlischt die Entladung im Gasraum des Elements Nr. 1 usw.

Nachdem das Element Nr. 3 gezündet hat, wird das Element Nr. 4 über die Leitung Ph\ angesteuert, über die vorher das Element Nr. 1 betrieben wurde. Um zu verhindern daß jetzt das Element Nr. 1 nochmals zündet, muH dort die nach dem Erlöschen noch vorhandene Ladung beseitigt sein, was vornehmlich durch Neutralisation an den Wänden geschieht. Dieser Vorgang läuft aufgrund der kleinen Dimensionen der Gasräume sehr schnell ab, womit die Weiterschaltung der Gasentladungen mit nur 3 Phasen realisierbar ist.

Die Schiebefrequenz beträgt ca. 1 MHz. Der Mittenabstand der Einzelsensorpunkte kann < 100 μιπ sein, so daß die Auflösung > 10 Punkte/mm ist. Zur Wiedergabe einer DIN A 4 Seite ist die Sensorzeile 21 cm lang.

Die optische Abbildung der Bildvorlage mit Hilfe eines Objektivs benötigt einen beträchtlichen Volumenanteil innerhalb eines Kopiergerätes. Die in Fig.4 gezeigte Anordnung ist billig herstellbar, hat eine integrierte Beleuchtungseinrichtung, ist platzsparend und ermöglicht bis zu den Bildrändern verzerrungsfreie 1 :1 Ablichtung. Diese Anordnung besteht aus den beiden Glassubstraten 1 und 10, zwischen denen die Lochplatte 11 angebracht ist, welche die Gasräume 8 der einzelnen Sensorzellen definiert. Jeder Sensorzelle ist ein durch das Subsirai i hindurchlaufcnder Lichtleiter 17 zugeordnet Dadurch wird das von einem Punkt 18 der Bildvorlage, die sich direkt über dem Substrat 1 befindet, ausgehende Licht direkt dem zugeordneten Sensor zugeführt. Die Beleuchtung der Vorlage kann mit Hilfe von zwei Gasentladungsstrekken 22 geschehen, die eine transparente Elektrode 20 und eine spiegelnde Metallelektrode 21 besitzen und parallel zum Sensorarray verlaufen. Durch eine lichtabsorbierende Schicht 19 auf der Oberfläche des Substrats 1 kann nur der in Fig.4 gestrichelt eingezeichnete Anteil des von den Entladungsstrecken emittierten Lichts an den Durchstoßpunkten des Lichtleiters austreten und die Vorlage beleuchten. Der Rest des emittierten Lichts wird durch die Schicht 19 absorbiert Die Beleuchtungsstärke auf der Bildvorlage ist durch den geringen Abstand der Lichtquellen (ca. 3 mm! relativ hoch.

Nach Fertigstellung und justierung des Arrays werden die Substrate 1 und 10 mit Hilfe von Epoxydharz 25 am Rand miteinander verklebt. Durch einen in F i g. 5 eingezeichneten Pumpstutzen 27 wird abgepumpt und mit dem Zündgas Neon + 0,1% Argon auf ca. 1 bar gefüllt. Dann wird der Pumpstutzen abgeschmolzen. Die in Form dünner Schichten auf den Substraten I und 10 aufgebrachten Stromzuführungen 26 verlaufen unter der Epoxydharzschicht durch und bilden die äußeren Anschlüsse.

Das Prinzip des Wiedergabearrays ist bekannt (Y. Terezawa, T. lhkubo, IEEE Transactions on Electron Devices, Vol. ED. 21. No. 9, S. 593 (1974)}. Wie in F i g. 6 gezeigt ist, besteht es aus einer linear angeordneten

ι; Reihe von Metaüstifien 14, die in ähnlicher Weise wie das Sensorarray durch eine dreiphasige Ansteuerung der Kathoden 15 selektiert werden. Über eine Gasentladung wird der jeweils angesteuerte Metallstift mit dem Potential der allen Stiften gemeinsamen Anode 16 verbunden. In geringem Abstand zu den Metallstiften 14 befindet sich eine dielektrische Schicht 28 und eine rückwärtige Elektrode 29, an die das vom jeweils abgetasteten Sensorelement gelieferte, verstärkte Signal angelegt wird. Ist die Potentialdifferenz U zwischen einem Metallstift und der Elektrode 29 größer als die Zündspannung U₂ in der dazwischenliegenden Gasschicht (im allgemeinen Luft), so kommt es zu einem Ladungsübertritt zur Oberfläche der dielektrischen Schicht 28. Die Ladungsmenge ist proportional zu U— U₁, so daß insgesamt ein zu den Hell-Dunkelunterschieden der Vorlage proportionales Ladungsbild erzeugt wird, das mit Hilfe der bekannten elektrographischen Technik entwickelbar ist.

Ein Einzelelement des Wiedergabearrays ist in F i g. 7 dargestellt. Das Unterteil des Elements entspricht in Aufbau und Geometrie genau der Sensorzelle (Gasraum 8. Kathode 9, Glassubstrat 10, Lochplatte 11 Kanal 12 SiO₂-Schicht 13). Das Oberteil besteht hier aus der Glasplatte 1. in die die Metallstifte 14 eingelassen sind.

■»ο Fig.8a zeigt ein vorteilhaftes Herstellungsverfahren zur Durchführung der Lichtleiter in Fig.4 bzw. der Metallstifte in F i g. 7. Die ca. 5 mm dicken Glasplatten 1, 2,3 und 4 haben eine Länge L, die ca. 10 mm größer ist als die Breite der zu kopierenden Vorlage (bei DIN A 4 also 210 + 10 = 220 mm). Die Breite B ist etwa ebenso groß. Die Platten werden jeweils auf einer Oberfläche auf photolithographischem Weg mit Rillen versehen, deren Tiefe kleiner als der Radius der verwendeten Lichtleitfasern bzw. Metalldrähte ist und deren Breite etwa dem Durchmesser der Lichtleitfasern bzw. Metaüdrähte entspricht. Der Mittenabstand der Rillen entspricht der geforderten Punktauflösung, also z. B. 10 Rillen/mm. Mit Hilfe der halbzylinderähnlichen Aufnahmen 5 und 6 werden die Platten 2 und 3 so fixiert, daß ihre gerillten Oberflächen außen zu liegen kommen. Der Radius der Aufnahmen 5 und 6 muß größer sein als der kleinste zulässige Biegeradius der verwendeten Lichtleitfasern. Dann werden die Rillen mit Epoxydharz gefüllt und mit einem Lichtleiter bzw. einem Metalldraht so bewickelt, daß in jede Rille ein Lichtleiter bzw. ein Metalldraht zu liegen kommt Danach werden auch die Rillen der Platten 1 und 4 mit Epoxydharz gefüllt und so auf die bewickelten Platten 2 und 3 gedrückt, daß die Rillen in die vorhandene Wicklung zu liegen kommen.

Zur Aufnahme überschüssigen Epoxydharzes und der weggedrückten Luft sind die Platten 1 und 4 mit parallelen Querrinnen 7 von ca. 1 mm Breite und 0,5 mm Tiefe versehen. Der Abstand der Querrinnen beträgt ca.

Nach der Aushärtung des Epoxydharzes und Durchtrennung der Lichtleiter- bzw. Metalldrahtwicklung über den Aufnahmen 5 und 6 erhält man zwei identische Plattenpaare 1—2 und 3—4, die nun längs der Querrillen in den Platten 1 und 4 durchgesägt werden. Nach dem Schleifen und Polieren der gesägten Oberflächen erhält man über 100 der in F i g. 8b im Ausschnitt dargestellten Glasstreifen, durch welche die Lichtleiter bzw. Metalldrähte in einer durch die Rillen exakt festgelegten Periodizität durchgeführt sind.

Die Herstellung der übrigen Strukturen erfolgt mit den bekannten Verfahren der Dünnschichttechnologie und der Photolithographie.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist schematiscli in F i g. 9 dargestellt.

Da die Strukturen der Unterseite von Lese- und Schreibanordnung völlig gleich aufgebaut sind, können sie in rationeller Weise auf den beiden Oberflächen desselben Substrats 10 hergestellt werden. Eine der

Oberflächen wird dann mit dem Lichtleiterarray 17. die andere mit dem Drahtstiftarray 14 montiert. Dann kann an der Oberseite von 1 eine Bildvorlage gelesen und deren Information an der Unterseite von 14 in Form eines Ladungsbildes geschrieben werden. Da das Les *n der Vorlage seitenverkehrt erfolgt, werden Lese- und Schreibanordnung gegenläufig angesteuert, so daß das Bild seitenrichtig geschrieben wird. Die Laufrichtung der Gasentladungen läßt sich einfach dadurch steuern, daß an beiden Enden der Arrays Hilfszellen angebracht werden. Sollen die Gasentladungen nicht wie bisher beschrieben von links nach rechts, sondern von rechts nach links laufen, so wird jeweils zu Beginn die rechtsseitige Hilfszelle gezündet und die Phasenfolgen Ph\-Ph₂-Ph₃ in die Folge Ph₃-Ph₂-P^ verkehrt.

Die beschriebene Anordnung ist wegen ihrer geometrischen Kleinheit besonders zum Aufbau von Kleinkopiergeräten geeignet. Gleichzeitig kann sie für die Fernübertragung von Bildern (Faksimile) eingesetzt werden.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum zeilenweisen Abtasten einer Bildvorlage, bestehend aus einer Vielzahl von linear angeordneten Einzelelementen, wobei jedes Einzelelement einen Entladungsraum aufweist, der mit den Entladungsräumen der jeweiligen benachbarten Elementen gekoppelt ist und der auf einer Seite mit einer allen Elementen gemeinsamen Signalelektrode und der auf der anderen Seite von einer mit einer Elektrode versehenen Trägerschicht begrenzt ist, wobei die Elektrode zu einer von π parallelen Leitungen eine elektrische Verbindung aufweist und die Zuordnung der Elektroden der Einzelelemente zu den η Leitungen so ge'roffen ist, daß jedes n-te Einzeielement auf der selben Leitung verbunden ist, wodurch mittels einer zeitlich aufeinanderfolgenden Ansteuerung der η Leitungen erreicht wird, daß aufgrund der gekoppelten Entladungsräume nur an benachbarten Elektroden eine über die Abtastzeile laufende Gasentladung stattfindet, dadurch ge kennzeichnet, daß zwischen der transparent ausgebildeten Signalelektrode (2) und den Entladungsräumcn (8) eine Photoleiterschicht (3) liegt, daß sich an die Signalelektrode auf der der Photoleiterschicht abgewandten Seite eine durchsichtige Platte (I) anschließt, daß die Photoleiterschicht (3) auf der dem Entladungsraum (8) zugewandten Oberfläche eine Isolatorschicht (5) aufweist, welche auf ihrer ebenfalls dem Entladungsraum (8) zugewandten Oberfläche eine Elektrode (6) trägt, und daß in der Isolatorschicht (5) und Elektrode (6) mindestens ein Durchbruch vorhanden ist, der als Gasraum (7) in den Entladungsraum (8) führt, und daß zwischen Photoleiterschicht (3) und Isolierschicht (5) für jedes Einzelelement eine Einzclelcktrode (4) vorgesehen ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (6) als Netz ausgebildet ^o und mittels Abstandhalter gegen die Photoleiterschicht (3) isoliert ist, wobei der Abstandhalter die den Entladungsraum (8) begrenzende Fläche der Netzelcktrode (6) freiläßt.

3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Einzelelektrode (4) um eine floatende Elektrode handelt, die den gleichen Durchmesser wie der Entladungsraum (8) besitzt.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der durchsichtigen Platte (1) auf der Bildvorlage aufliegt, und daß in der durchsichtigen Platte (1) für jeden Bildpunkt ein Lichtleiter (17) vorgesehen ist, durch den das von der Bildvorlage diffus gestreute Licht auf das zugehörige Einzelelement der Zeile konzentriert wird.

5. Anordnung nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der durchsichtigen Platte (1) zwei durchsichtige Elektroden (20) und auf einer t* Trägerplatte (10) zwei metallische Elektroden (21) aufgebracht sind, wobei die Elektroden (20, 21) parallel zu der Bildzeile verlaufen und jeweils eine lineare Gasentladungsstrecke bilden, die ah Lichtquelle zur Beleuchtung der Bildvorlage dient. ·>■>

6. Anordnung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die durchsichtige Platte (1) mit Liner lichtabsorbierenden Schicht (9) überzogen ist, welche die Durchstoßpunkte der Lichtleiter (17) freiläßt

7. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Schreibvorrichtung verbunden ist, die die verstärkten Signale, der punktreihenförmig angeordneten Einzelelemente über eine punktreihenförmige Anordnung von Metalldrähten in Form elektrischer Ladungen auf eine dielektrische Oberfläche überträgt

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Schreibvorrichtung über eine gemeinsame Trägerplatte (10) verbunden ist, derart, daß die Zeile aus den Einzelelementen parallel zu der Anordnung der Metalldrähte verläuft

9. Verfahren zur Herstellung der Lichtleiterdurchführung/Metalldrahtdurchführung in der Anordnung nach Anspruch 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß auf mindesiens zwei Platten, die die durchsichtige Platte (1) bilden, auf photolithographischem Wege dem Durchmesser der Lichtleiter/Metalldrähte entsprechende Rillen aufgebracht und in die Rillen einer Platte unter Verwendung eines Klebers die Lichtleiter/Metalldrähte gewickelt werden, und daß nach Aneinanderpressen der Platten entsprechend dimensionierte Segmente ausgeschnitten werden.

Ό. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, daß die ungewickelte Platte mit Querrin nen versehen wird, die eine Aufnahme des überschüssigen Klebers ermöglichen.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß vier Platten verwendet und die Lichtleiter/Metalldrähte auf zwei Platten gewickelt werden, welche mittels halbzylindrischer Aufnahmen zueinander fixiert sind.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten aus Glas bestehen und zur Durchführung der Lichtleiter anstelle des Klebers Glaslot verwendet wird.