DE1186653B

DE1186653B - Image projector for the projection of characters

Info

Publication number: DE1186653B
Application number: DEH41277A
Authority: DE
Inventors: Rene Higonnet; Louis Moyroud
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1959-12-21
Filing date: 1960-12-21
Publication date: 1965-02-04

Description

Bildwerfer zur Projektion von Schriftzeichen Die Erfindung betrifft einen Bildwerfer zur Projektion von Schriftzeichen, bei dem einer Mehrzahl von in benachbarten Reihen angeordneten Bildstellen optisch zeilenförmig angeordnete zugehörige Bildstellen entsprechen, und zwar jede derselben für die Gesamtheit der Bildstellen der zugeordneten Reihe.Projectors for the projection of characters The invention relates to an image projector for the projection of characters, in which a plurality of in associated image areas arranged in adjacent rows, optically arranged in lines Image locations correspond to each of the same for the entirety of the image locations the assigned row.

Es sind bereits kaleidoskopische Vorrichtungen bekannt, die zwei Spiegel für die verschiedensten Zwecke benutzen. Ebenso sind bereits Geräte mit zwei Spiegeln bekanntgeworden, die dazu bestimmt sind, ein Schriftzeichen innerhalb einer Kolonne auszuwählen, um es in Zeile erscheinen zu lassen, und die im wesentlichen den Zweck verfolgen, Lochkarten zu lesen.There are already known kaleidoscopic devices that have two mirrors use for various purposes. There are also devices with two mirrors became known, which are intended to be a character within a column select to make it appear in line, and that's essentially the purpose track reading punch cards.

Dem Erfindungsgegenstand ist die Aufgabe zugrunde gelegt, einen Bildwerfer der eingangs genannten Art zu schaffen, der mit hoher Geschwindigkeit Schriftzeichen in Form von Textilien auf eine lichtempfindliche Unterlage oder einen Beobachtungsschirm projizieren läßt, was vor allem bei Telegrafiesystemen, elektronischen Rechnern und Setzmaschinen zur Anwendung gelangen kann.The object of the invention is based on the object of a projector of the type mentioned to create the characters at high speed in the form of textiles on a light-sensitive surface or an observation screen can be projected, which is especially true for telegraph systems, electronic computers and setting machines can be used.

Diese Aufgabe ist bei dem hier vorgeschlagenen Bildwerfer im wesentlichen dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß die Ebene der Bildstellenreihen und die Ebene der Zeile der konjugierten Ebenen eines zwischen den beiden Ebenen angeordneten Objektivs sind und ferner zwischen der Ebene der Zeile und dem Objektiv parallel zu dessen optischer Achse, vorzugsweise in gleichem Abstand zu ihr, zwei einander parallele reflektierende Flächen in einem von der Entfernung zwischen in den Reihen aufeinanderfolgenden Bildstellen abhängigen Abstand zueinander vorgesehen sind und so auf Grund der möglichen vielfachen Reflektionen an diesen beiden Flächen einem an einer der Bildstellen der Zeile vorhandenen Bild optisch eine Vielzahl von Bildern. umfassende Bildstellenreiheentspricht. Auf Grund dieser erfindungsgemäßen Ausbildung des Bildwerfers ist dieser dazu geeignet, Setzgeschwindigkeiten oder Telegrafiersatzgeschwindigkeiten zu erzielen, die Geschwindigkeiten von tausend Schriftzeichen pro Sekunde mit einer ausgezeichneten typographischen Güte der Schriftzeichen annehmen kann. Auch ist der hier in Vorschlag gebrachte Bildwerfer anwendbar zum Lesen und für die Übertragung gedruckter Dokumente in kodierter Form durch gleichzeitige Projektion jedes der einzelnen eine Zeile bildenden Schriftzeichen auf mehrere Matrizen, von denen jede ein bestimmtes Schriftzeichen identifizieren läßt. F i g. 1 veranschaulicht eine erste Ausführungsform der Erfindung.This task is essential in the projector proposed here solved in that, according to the invention, the plane of the rows of image locations and the plane the line of conjugate planes one placed between the two planes Lens are and also parallel between the plane of the line and the lens to its optical axis, preferably at the same distance from it, two each other parallel reflective surfaces at one of the distance between in the rows successive image areas are provided depending on the distance from one another and so due to the possible multiple reflections on these two surfaces one a plurality of images optically present at one of the image locations of the line. comprehensive row of image locations. On the basis of this training according to the invention of the projector, this is suitable for setting speeds or telegraph setting speeds to achieve the speeds of a thousand characters per second with one can assume excellent typographical quality of the characters. Also is the projector proposed here can be used for reading and transmission printed documents in coded form by projecting each of the individual characters forming a line on several matrices, each of which can identify a certain character. F i g. 1 illustrates a first embodiment of the invention.

Eine Matrixplatte 2 trägt die beispielsweise auf lichtundurchlässigem Grund stehenden transparenten (oder umgekehrt) Buchstaben des Alphabets, die in vertikalen Reihen alphabetisch derart angeordnet sind, daß jede waagerechte Reihe gleiche Buchstaben besitzt. Die Anzahl der Reihen entspricht derjenigen der Buchstaben, die in einer Schriftzeile auftreten können.A matrix plate 2 bears the transparent (or vice versa) letters of the alphabet standing, for example, on an opaque background, which are arranged alphabetically in vertical rows in such a way that each horizontal row has the same letters. The number of rows corresponds to that of the letters that can appear in one line of text.

Vor der Matrixplatte 2 befindet sich in einem gewissen Abstand ein Objektiv 4, dessen optische Achse genau senkrecht auf der Mitte der Matrixplatte 2 steht und durch die Mitte eines Buchstabens 5 einerseits und längs der Achse eines aus Glas bestehenden Blocks 6 andererseits verläuft.In front of the matrix plate 2 there is an objective 4 at a certain distance, the optical axis of which is exactly perpendicular to the center of the matrix plate 2 and runs through the center of a letter 5 on the one hand and along the axis of a block 6 made of glass on the other hand.

Das Objektiv 4 bildet den Buchstaben 5 bei 5' auf der rückseitigen Stirnfläche 12 des eine Breite w besitzenden Glasblocks 6 ab. Die Stärke t des Glasblocks 6 ist proportional dem Abstand der waagerechten Buchstabenreihen untereinander, und die Öffnung des Objektivs ist durch diese Blockdicke t bestimmt. Die beiden sich gegenüberliegenden Stirn-. flächen 12 und 12' müssen ebenso wie die beiden Hauptflächen 15 des Glasblocks 6 genau parallel und poliert sein. Demgegenüber spielen seine Seitenflächen 58 für die Wirkungsweise keine Rolle und können daher unbearbeitet sein. Der in der optischen Achse liegenden quadratischen oder rechteckigen Elementenfläche 5 entspricht also ein Bild 5' auf der Stirnfläche 12 des Glasblocks 6; dieses Bild ist ein »N«, da sich die zugehörige Elementenfläche 5 in der N-Reihe der Matrixplatte 2 befindet. Die durch die optische Achse 5-5' des Objektivs 4 und durch die Linie 7-5-9 verlaufende Horizontalebene liegt parallel zu den großen Flächen 15 des Glasblocks 6 und schneidet die Matrixplatte 2 in der Mitte der waagerechten Reihe der Buchstaben »N«.The lens 4 images the letter 5 at 5 'on the rear face 12 of the glass block 6 having a width w. The thickness t of the glass block 6 is proportional to the distance between the horizontal rows of letters, and the opening of the lens is determined by this block thickness t. The two opposite forehead. surfaces 12 and 12 ', like the two main surfaces 15 of the glass block 6, must be exactly parallel and polished. In contrast, its side surfaces 58 play no role in the mode of operation and can therefore be unprocessed. The square or rectangular element surface 5 lying in the optical axis thus corresponds to an image 5 'on the end surface 12 of the glass block 6; this image is an “N”, since the associated element area 5 is located in the N row of the matrix plate 2. The horizontal plane running through the optical axis 5-5 'of the objective 4 and the line 7-5-9 lies parallel to the large surfaces 15 of the glass block 6 and cuts the matrix plate 2 in the middle of the horizontal row of letters "N".

Wenn somit diese zentrale waagerechte Reihe der Buchstaben »N« der Matrixplatte 2 beleuchtet wird, erscheint auf der Stirnfläche 12 des Glasblocks 6 eine Zeile auf dem Kopf stehender »N«. Die links vom Punkt 5 befindlichen Buchstaben der Matrix werden rechts von 5' projiziert, und umgekehrt, und der Abstand dieser projizierten Buchstaben zueinander ist ihrem Abstand auf der Matrixplatte proportional.If this central horizontal row of the letters “N” of the matrix plate 2 is illuminated, a line of upside down “N” appears on the end face 12 of the glass block 6. The letters of the matrix to the left of point 5 are projected to the right of 5 ', and vice versa, and the distance between these projected letters is proportional to their distance on the matrix plate.

Für andere waagerechte Buchstabenreihen als die Reihe 7-5-9 wirken die großen Flächen 15 des Glasblocks 6 als Spiegel, und durch Bemessung ihres Abstands untereinander in Abhängigkeit von der Stärke t des Glasblocks 6 lassen sich die Buchstabenbilder sämtlicher horizontaler Reihen auf der Stirnfläche 12 ausrichten. Ist das Verhältnis Bild zu Objekt 1:1, so entspricht der gegenseitige Abstand der waagerechten Buchstabenreihen auf der Matrix der Stärke t des Glasblocks 6.For other horizontal rows of letters than row 7-5-9 work the large surfaces 15 of the glass block 6 as a mirror, and by dimensioning their distance among each other depending on the thickness t of the glass block 6 can be Align the letter images of all horizontal rows on the face 12. If the ratio of image to object is 1: 1, the mutual distance corresponds to horizontal rows of letters on the matrix of thickness t of the glass block 6.

Wird beispielsweise die waagerechte Reihe der Buchstaben »O« der Matrixplatte beleuchtet, so werden die von ihr ausgehenden Strahlen durch Totalreflexion einmal an der oberen Hauptfläche des Glasblocks 6 reflektiert. Für von der »P«-Reihe ausgehende Strahlen finden solche Reflexionen zweimal statt, und zwar eine an der oberen Hauptfläche und eine weitere an der unteren Hauptfläche des Glasblocks 6. Die Strahlen der »Q«-Reihe werden drei Reflexionen unterworfen usw. Hieraus folgt, daß die Bilder abwechselnd aufrecht und auf dem Kopf stehen und daß, rinn Zeilen mit normal erscheinenden Buchstaben zu erhalten, die Buchstaben auf der Matrix abwechselnd aufrecht und auf dem Kopf stehen müssen. F i g. 1 zeigt zwanzig solcher Kolonnen mit den Buchstaben des Alphabets, wie die Kolonne 11 bis 13 z. B. zeigt. Das Fassungsvermögen der Einrichtung entspricht daher einer Zeile mit zwanzig Buchstaben. 1n F i g. 1 ist beispielsweise dargestellt, wie eile Zeile »HIGH SPEED RECORDER« erhalten wird. Es sei angenommen, daß für jeden Buchstaben der Matrix hinter derselben jeweils eine einzelne Lichtquelle angeordnet ist, so daß insgesamt 20 - 26 = 520 Lichtquellen vorhanden sind. In F i g. 1 sind die für die Projektion der oben als Beispiel angegebenen Zeile zu beleuchtenden Buchstaben der Matrix eingezeichnet. Beispielsweise wirft der Buchstabe »I« der zweiten, Kolonne der Matrix sein Bild nach fünf Reflexionen längs der Linie 10 an die "steile 3 der Stirnfläche 12 des Glasblocks 6. Für den Buchstaben »G« finden sieben Reflexionen, für >H« sechs Reflexionen usw., für den verletzten Buchstaben »E« längs der Linie 8 neun Reflexionen und schließlich für den letztern Buchstaben »R« vier Reflexionen statt. Die Durchschüsse des Zeilenbildes auf der Stirnfläche 12 des Glasblocks 6 entsprechen denjenigen Kolonnen, in denen kein Buchstabe beleuchtet wird.If, for example, the horizontal row of letters “O” on the matrix plate is illuminated, the rays emanating from it are reflected once on the upper main surface of the glass block 6 by means of total reflection. For rays emanating from the "P" row, such reflections take place twice, namely one on the upper major surface and another on the lower major surface of the glass block 6. The rays of the "Q" row are subjected to three reflections, and so on that the pictures are alternately upright and upside down and that in order to get lines with normal appearing letters, the letters on the matrix must alternate upright and upside down. F i g. 1 shows twenty such columns with the letters of the alphabet, such as columns 11 to 13 z. B. shows. The capacity of the device therefore corresponds to a line of twenty letters. 1n F i g. For example, 1 shows how a line "HIGH SPEED RECORDER" is obtained. It is assumed that a single light source is arranged behind each letter of the matrix, so that a total of 20-26 = 520 light sources are available. In Fig. 1 shows the letters of the matrix to be illuminated for the projection of the line given above as an example. For example, the letter "I" in the second column of the matrix throws its image after five reflections along the line 10 onto the "steep 3" of the end face 12 of the glass block 6. There are seven reflections for the letter "G" and six reflections for "H" etc., for the injured letter "e" line along eight nine reflections and finally for the latter letter "R" four reflections instead. the picks of the line image on the end face 12 of the glass block 6 correspond to those columns in which no letter is illuminated .

Selbstverständlich können die die Zeile bildenden Buchstaben gleichzeitig oder nacheinander beleuchtet werden. Es finden Totalreflexionen statt, solange der Winkel der auf die Hauptflächen 15 des Glasblocks 6 auftreffenden Strahlen den dem verwendeten Glas entsprechenden Grenzwert nicht unterschreitet und die Anzahl dieser Reflexionen wenig Einfluß auf die Lichtstärke ausübt. Die Anzahl der in einer einzigen Kolonne unterzubringenden Buchstaben läßt sich durch Verwendung von Gläsern mit größerem Brechungsindex erhöhen.Of course, the letters forming the line can be used at the same time or be lit one after the other. Total reflections take place as long as the The angle of the rays impinging on the main surfaces 15 of the glass block 6 denotes the glass used does not fall below the corresponding limit value and the number of these Reflections have little influence on the light intensity. The number of in a single Column can be accommodated by using glasses with letters increase the larger refractive index.

Die Einrichtung der F i g. 1 kann als Bildwerfer, der die Bilder auf einer diffundierenden Fläche abbildet, oder zur Erzielung bleibender Bilder verwendet werden, die auf einer in der Nähe oder im Kontakt mit der Stirnfläche 12 befindlichen lichtempfindlichen fotografischen, xerografischen oder sonstigen Fläche erzeugt werden.The establishment of the F i g. 1 can be used as a projector that places the images on a diffusing surface, or used to achieve permanent images which are located on a near or in contact with the end face 12 light-sensitive photographic, xerographic or other surface generated will.

F i g. 2 und 3 veranschaulichen, wie sich Zeilen größerer Länge bei größerer Buchstabenauswahl erhalten lassen.F i g. FIGS. 2 and 3 illustrate how lines of greater length change with Get a larger selection of letters.

Zwei Matrixplatten 2 und 30, von denen beispielsweise jede sechzig waagerechte Buchstabenreihen besitzt, werden dazu benutzt, um einen Film 54 jeweils über ein Objektiv 4 bzw. 32 und einen Glasblock 6 bzw. 34 beiderseits optisch zu bedrucken. Die Kathodenstrahlröhren 16 und 36 dienen als Lichtquelle, die das Strahlenbündel derart richtet, um auf der Fläche des gewählten Buchstabens einen Leuchtfleck oder -punkt entsprechender Abmessungen zu bilden. Jede Matrix kann in mehrere Abschnitte 17, 19 und 21 unterteilt sein, die durch Wände 14 und 24 bzw. 42 und 44 voneinander getrennt sind und von denen jeder zwanzig waagerechte Reihen mit zwanzig Buchstaben besitzt, die den Reflektorblöcken 6 bzw. 34 zugeordnet sind. Die von den Abschnitten 17 und 21 herkommenden Buchstabenbildstrahlen werden mit denjenigen des mittleren Abschnitts 19 durch ein optisches System vereinigt, das aus Prismen 20 und 22 bzw. 38 und 40, Korrekturlinsen 23 und 25 und halbreflektierenden Spiegeln 26 und 28 bzw. 46 und 48 besteht.Two matrix plates 2 and 30, each of which has sixty horizontal rows of letters, for example, are used to optically print a film 54 on both sides via an objective 4 or 32 and a glass block 6 or 34. The cathode ray tubes 16 and 36 serve as a light source which directs the beam so as to form a light spot or point of corresponding dimensions on the surface of the selected letter. Each matrix can be divided into several sections 17, 19 and 21 which are separated from one another by walls 14 and 24 or 42 and 44 and each of which has twenty horizontal rows with twenty letters which are assigned to the reflector blocks 6 and 34, respectively. The letter image rays coming from the sections 17 and 21 are combined with those of the central section 19 by an optical system consisting of prisms 20 and 22 or 38 and 40, correction lenses 23 and 25 and semi-reflecting mirrors 26 and 28 or 46 and 48 .

Die Strahlenbahn in den Prismen 20, 22 bzw. 38, 40 kann so bemessen werden, daß die Wegdifferenz der Strahlen der Abschnitte 17 oder 21 gegenüber denjenigen des Mittelabschnitts 19 kompensiert wird.The beam path in the prisms 20, 22 or 38, 40 can be dimensioned in such a way that the path difference of the beams of the sections 17 or 21 with respect to those of the central section 19 is compensated.

Der lichtempfindliche Film- oder Papierstreifen 54 wird von einer Spule 52 auf eine weitere Spule 50 vorzugsweise fortlaufend bewegt; seine Verschiebung kann jedoch auch mittels der Förderwalzen 55 und 57 intermittierend erfolgen.The photosensitive film or paper strip 54 is from a Coil 52 is moved to a further reel 50, preferably continuously; its shift however, it can also take place intermittently by means of the conveyor rollers 55 and 57.

Das auf der anderen Seite des Film- oder Papierstreifens 54 vorgesehene, das Fassungsvermögen dieser Einrichtung verdoppelnde optische System ist zweckmäßig ähnlich oder gleich dem zuvor beschriebenen angeordnet.The one provided on the other side of the film or paper strip 54, The optical system doubling the capacity of this device is useful arranged similarly or identically to that described above.

In F i g. 3 ist das System der F i g. 2 schaubildlich dargestellt. Wie im einzelnen zu sehen ist, sind erfindungsgemäß mehrere Objektive verwendet, um die Zahl der Buchstaben, die in einer Zeile untergebracht werden können, und somit die Zeilenlänge zu vergrößern. In der in F i g. 3 dargestellten Ausführungsform sind für jede Matrix drei vertikale Bereiche 59, 61 und 63 vorgesehen und an beiden Seiten jeweils drei Objektive zugeordnet. Somit sind also sechs Objektive 4, 60, 62, 32, 64 und 66 beispielsweise vorhanden.In Fig. 3 is the system of FIG. 2 shown graphically. As can be seen in detail, several objectives are used according to the invention, the number of letters that can be placed on a line, and thus increasing the line length. In the in F i g. 3 illustrated embodiment three vertical regions 59, 61 and 63 are provided for each matrix and on both Each side is assigned three lenses. So there are six lenses 4, 60, For example, 62, 32, 64 and 66 are present.

Ein beachtlicher Vorteil der beschriebenen Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht in der Möglichkeit, die eine Zeile entsprechend ihrer Ankunft in, einem Speicher setzenden Signale zu registrieren und gleichzeitig und am Ende des Empfangs einer vollständigen Zeile sämtliche den Matrizen zugeordneten Lichtquellen, und zwar jeweils eine pro Kolonne, in Betrieb zu setzen. Hieraus folgt, daß die Zeit, während der diese Belichtungsorgane betätigt bleiben können, der Dauer der Registrierung der folgenden Zeile entspricht. Beispielsweise bei mit hoher Telegrafiegeschwindigkeit arbeitenden Telegrafenapparaten, bei denen die Übertragungsgeschwindigkeit in der Größenordnung von hundert Buchstaben pro Sekunde liegt und die für die Zeilen gewählte Länge fünfundzwanzig Buchstaben entspricht, beträgt die zulässige Belichtungszeit 250 Millisekunden. Diese Belichtungszeit ist genügend lang, um verhältnismäßig langsam ansprechende lichtempfindliche Bahnen, wie z. B. das xerografische Verfahren oder durch Wärmeeinwirkung sich entwickelnde Filme, zu verwenden.A considerable advantage of the described device according to the invention there is the possibility of changing a line according to its arrival in, a To register and store signals setting at the same time and at the end of the reception of a complete line, all associated with the matrices Light sources, one per column, to be put into operation. It follows from this that the time during which these exposure devices can remain activated, the duration corresponds to the registration of the following line. For example with high telegraph speed working telegraph sets, in which the transmission speed is in the The order of magnitude of a hundred letters per second is the one chosen for the lines Length corresponds to twenty-five letters, the allowable exposure time is 250 milliseconds. This exposure time is long enough to be relatively slow appealing photosensitive webs, such as. B. the xerographic process or films that develop through the action of heat should be used.

Claims

Claims: 1. Projector for the projection of characters, in which a plurality of image locations arranged in adjacent rows correspond optically line-shaped associated image locations, each of these for the entirety of the image location of the assigned row, characterized in that the plane (2) of the Rows of image locations (e.g. 11 to 13) and the plane (12) of the line of the conjugate planes of an objective (4) arranged between the two planes and also between the plane of the line and the objective parallel to its optical axis (5- 5 '), preferably at the same distance from it, two parallel reflective surfaces are provided at a distance that depends on the distance between successive image areas in the rows and, due to the possible multiple reflections on these two surfaces, one at one of the image areas of the Line existing image optically an image comprising a large number of images row corresponds to. z. Projector for displaying characters combined to form a line according to Claim 1, characterized in that a light-diffusing screen or some other surface enabling visual observation is provided in the plane (12) of the image of the objective (4). 3. Projector according to claim 1 or 2, characterized in that the parallel reflective surfaces are formed by the surfaces (15) of a parallel-faced glass block (6) which cause total reflection of the rays passing through it. 4. Projector according to claim 3, characterized in that a glass with a high refractive index is used for the glass block (6) to increase the capacity of the rows of matrices. 5. Apparatus according to one of claims 1 to 4, characterized in that the number of characters projectable onto the same position of a line is increased by the use of several groups of character matrix rows cooperating with the same lens and the same pair of reflecting parallel surfaces, the projection of their Characters on the same point of the line by reflection elements (20, 22) and mixing semi-reflective surfaces (26, 28) takes place and means for correcting the influence of the path difference of the optical rays, such as glass plates and correction lenses (23, 25), are provided. Documents considered: German Patent No. 386 260; German utility model No. 1710187; U.S. Patent Nos. 2,825,260, 2,794,977.