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Lichtsetzmaschine Die Erfindung betrifft eine Lichtsetzmaschine zur
Projektion von in einer Zeile angeordneten Zeichen, die in mindestens einer mit
zur einzelnen Belichtung jedes Zeichens vorgesehenen Belichtungsorganen ausgestatteten
Matrize enthalten sind.
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Es ist bereits bekannt, für das fotografische Setzen Matrizen beweglicher
Typen in Form einer Scheibe zu verwenden, die sämtliche in Kreisen angeordnete Typen
des Alphabets trägt, und durch verschiedene Mittel eine Type der Scheibe vor ein
Belichtungsobjektiv zu bringen, um von ihr auf einem lichtempfindlichen Film eine
Aufnahme zu machen. Durch Benutzung schnell, z. B. in der Größenordnung einer Mikrosekunde,
wirkender Belichtungsorgane ist es möglich, die Typen ohne Stillsetzen der Scheibe
zu fotografieren, wenn die gewählte Type vor das Belichtungsobjektiv gelangt. Nach
jeder erfolgten Aufnahme wird der Film um eine der Breite der fotografierten Typen
entsprechende Strecke verschoben.
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Es ist ebenfalls schon bekannt, für diesen Zweck optische Systeme
zu verwenden, mit denen sich die verschiedenen Typen einer Matrize auf ein und dieselbe
Stelle projizieren lassen. Hierbei ist die Matrize gewöhnlich feststehend, und der
Film wird demgemäß stetig oder unstetig verschoben.
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Bei anderen bekannten Verfahren wird eine sämtlicPe Typen tragende
Matrize entlang zwei Koordinaten verschoben, um eine gewählte Type an eine bestimmte
Stelle zu bringen. Ein über ein Objektiv aufgenommenes Bild wird nach jeder Fotografie
längs der Breite der betreffenden Type mittels eines Satzes beweglicher Spiegel
verschoben. Bei allen diesen Verfahren wird jedoch ein Bild an eine Stelle des Films
in der Reihenfolge projiziert, in der die Typen in der Zeile erscheinen. Der Film
oder die Matrize bzw. deren Bild werden dabei zueinander entsprechend der Folge
der die Zeile setzenden Typen verschoben.
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Demgegenüber wird bei der hier vorgeschlagenen Lichtsetzmaschine ein
Bild des vollständigen Alphabets mittels eines optischen Systems quer über die gewünschte
Stelle auf dem Film verschoben, und die verschiedenen Typen der feststehenden Matrize
werden in dem Zeitpunkt belichtet, in dem sich ihr Bild an dem gewünschten Platz
auf dem Film befindet. Somit werden die Typen weder in der Reihenfolge, in der sie
in der fertigen Zeile erscheinen, noch in der Reihenfolge des Alphabets, sondern
vielmehr in einer von beiden Gesichtspunkten abhängigen Reihenfolge projiziert und
scheinen hierbei dem Beobachter zufällig einzutreffen. Man erhält also bei dem hier
vorgeschlagenen System eine vollständige Zeile in kürzerer Zeit, wodurch die Setzgeschwindigkeit
erheblich gesteigert wird.
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Diese Wirkungsweise einer Lichtsetzmaschine der eingangs genannten
Art und der durch sie erzielte Vorteil hoher Setzgeschwindigkeit werden nun entsprechend
den hier vorgeschlagenen Maßnahmen vor allem erfindungsgemäß durch eine periodische
Bildverschiebung gegenüber dem während des Setzens einer Zeile feststehenden Film
in Zeilenlängsrichtung bewirkende optische Mittel und durch eine Programmsteuerung
für die Belichtung durch den Zeichen der feststehenden Matrize zugeordnete Einzellichtquellen
gekennzeichnet.
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Auf Grund dieser Ausbildung setzt die Lichtsetzmaschine gemäß der
Erfindung mit hoher Geschwindigkeit fotografische Typen und enthält nur eine äußerst
geringe Anzahl mechanischer Teile. Die Besonderheit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Lichtsetzmaschine besteht vor allem darin, daß hier die Schrift einer Zeile - wie
gesagt - nicht etwa Buchstabe für Buchstabe in der gleichen zeitlichen Folge, in
der sie in der Zeile stehen, auf eine lichtempfindliche Schicht projiziert wird,
sondern die Buchstaben nacheinander in Abhängigkeit von ihrer jeweiligen Breite
einerseits und unter Berücksichtigung der Gesamtheit der Breitenwerte aller Buchstaben
einer Zeile projiziert werden. In bestimmten Fällen ist es außerdem möglich, mehrere
Buchstaben zu im wesentlichen gleicher Zeit abzubilden.
In der Zeichnung
ist eine Lichtsetzmaschine gemäß der Erfindung in mehreren beispielsweise gewählten
Ausführungsformen schematisch veranschaulicht. Es zeigt F i g. 1 eine Einrichtung,
mit der das Bild aller Buchstaben des Alphabets über einen lichtempfindlichen Film
gelenkt werden kann, F i g. 2, wie eine Zeile zusammengesetzt wird, F i g. 3 ein
Ausführungsbeispiel, wie die Buchstaben einer Zeile angeordnet sind, F i g. 4 und
5 eine Aufstellung der jedem Buchstaben der Zeile entsprechend ihrer Lage innerhalb
dieser Zeile zugeordneten Zahlen, F i g. 6 den Verschiebemechanismus für die abbildende
Optik in Verbindung mit einer Magnettrommel, F i g. 7 schematisch die wichtigsten
optisch wirksamen mechanischen Teile in einer vorteilhaften Ausführungsform, F i
g. 8 eine Matrizenplatte, wie sie in der bevorzugten Ausführungsform der Lichtsetzmaschine
verwendet werden kann, und F i g. 9 schließlich das Zusammenwirken der optischen
Einrichtungen der Maschine in einer vorteilhaften Ausführung.
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Einer der erfindungsgemäß angewandten Grundgedanken soll nunmehr an
Hand der F i g. 1 bis 5 erklärt werden. Es sei angenommen, daß eine Zeile mit dem
Text »SAMPLE OF COMPOSITION« (F i g. 3) auf einem Film 8 gesetzt werden soll (F
i g. 1). Es sei ferner vorausgesetzt, daß diese Zeile so justiert worden ist, daß
der Abstand zwischen der linken Bezugslinie 0-0 und der rechten Bezugslinie,
die das Ende des letzten Buchstabens angibt, gleich J ist (F i g. 3). Schließlich
sei angenommen, daß alle Buchstaben und Zeichen, die zum Druck einer Textzeile benötigt
werden, in einer feststehenden Matrixplatte 10 enthalten sind. Auf der Rückseite
der Platte 10 befinden sich Lichtquellen, mit denen die Buchstaben über die Linse
44 in einer Lage 1 auf einen Schirm 3 projiziert werden. Die auf der Platte befindlichen
Buchstaben können als transparente Ausschnitte eines lichtundurchlässigen Untergrunds
ausgebildet und auf die gleiche Grundlinie ausgerichtet sein. Wird die Linse 44
parallel zu den Alphabetbuchstaben der Matrixplatte 10 und senkrecht zur Bezugslinse
0-0 aus der Lage 44 in die Stellung 46
verschoben, überstreicht
das projizierte Bild aller zum Satz einer Textzeile erforderlichen Buchstaben die
esamte Breite des Films 8, da ja das Buchstabenbild' des Alphabets aus der Lage
1 in die Lage 2 wandert. Es ist klar, daß zu einer bestimmten Zeit während dieses
Vorgangs jeder Buchstabe der Zeile »SAMPLE OF COMPOSITION« mit dem entsprechenden
sich verschiebenden Buchstabenbild zusammenfallen wird. Wenn das sich verschiebende
projizierte Bild eines bestimmten Buchstabens sich an der für ihn vorgesehenen Stelle
auf dem Film befindet, wird es auf diesen projiziert. Hierzu wird ein beispielsweise
von einer kleinen Lampe 21 abgegebener Lichtstrahl von kurzer Dauer verwendet. Auf
diese Weise wird bei einem einzigen Durchlauf der Linse 44 die gesamte Zeile gesetzt.
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Es soll nunmehr dargelegt werden, in welcher Weise bei einer Ausführungsform
der Maschine der Zeitpunkt bestimmt wird, an dem die Buchstaben während des Ablenkvorgangs
beleuchtet werden. Die Buchstaben des Alphabets, die auf der Platte 10 dargestellt
sind, haben vorzugsweise alle den gleichen Abstand »d« voneinander, wie in F i g.
1 gezeigt ist. Wie in der Drucktechnik bekannt, besitzen die Buchstaben des Alphabets
verschiedene Breiten, die in Punkt-Einheiten ausgedrückt werden. Bei der bierbetrachteten
Ausführungsart ist angenommen, daß der breiteste Buchstabe des Großbuchstabenalphabets
18 Einheiten einnimmt, während der schmalste Buchstabe acht Einheiten breit ist,
wie aus der F i g. 4 hervorgeht. In dem dargestellten Beispiel beträgt der Abstand
»d« zwischen den linken Bezugslinien zweier aufeinanderfolgender Buchstaben des
Alphabets jeweils 20 Einheiten.
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Der Abstand »x« von der linken Bezugslinie irgendeines Buchstabens
bis zu der um 20 Einheiten von der linken Bezugslinie des ersten Buchstabens entfernt
liegenden Linie a-a beträgt das 20fache der Ordnungszahl des betreffenden Buchstabens
im Alphabet. Dieser Wert wird »Gliedwert« genannt und ist der Spalte 5 der F i g.
4 zu entnehmen. Wenn die Projektion des Alphabets aus der Lage 1 in die Lage 2 übergeht,
wird zu einem bestimmten Zeitpunkt die Linie a-a, die in Ablenkrichtung um 20 Breiteneinheiten
von dem ersten Buchstaben des Alphabets entfernt liegt, mit der Linie 0-0 zusammenfallen.
Die Linie 0-0 stellt den linken Rand der zu setzenden Zeile dar. Eine weitere
Besonderheit der Erfindung besteht darin, daß der Ablenkmechanismus, durch den die
Projektion des Alphabets aus der Lage 1 in die Lage 2 übergeführt wird, Steuerimpulse
erzeugt, sobald die Linie a-a mit der Linie 0-0 zusammenfällt. Es wird jedesmal
ein Impuls abgegeben, wenn die Projektion des Alphabets sich um ein Stück weiterbewegt,
das gleich 1/1s einer Punkt-Einheit ist. Diese Einheit wird bei der vorliegenden
Ausführung für alle Messungen von Zeilen- oder Buchstabenbreiten verwendet. Diese
Impulse können auf optischem Wege durch Verwendung von Schlitzen, einer Lichtquelle
und einer Fotozelle erzeugt werden, indem die Schlitze synchron mit dem Ablenkmechanismus
bewegt werden. Die linke Bezugslinie b-b (s. F i g. 1. a) des ersten Buchstabens
A des Alphabets ist 20 Einheiten von a-a entfernt. Daraus ergibt sich unmittelbar,
daß nach einer Verschiebung der Linie a-a um 20 Einheiten - von der Linie
0-0
aus gerechnet - nach rechts der Buchstabe A so steht, daß er genau neben
den linken Textrand, der durch die Linie 0-0 dargestellt ist, projiziert werden
kann. Das gleiche gilt für jeden anderen Buchstaben des Alphabets. Zum Beispiel
ist der Buchstabe E in der bei Projektion in diese Lage richtigen Stellung genau
neben dem linken Zeilenrand, wenn die Linie a-a von der Linie 0-0 100 Impulslängen
entfernt ist. Die Stellung der Buchstaben in der Zeile hängt natürlich nicht nur
von ihrer Lage innerhalb des Alphabets, sondern auch von dem Raum ab, der von allen
vorangegangenen Buchstaben eingenommen wird, d. h. deren eigenen Breite und ihren
Justierzwischenräumen. Um zu bestimmen, zu welchem Zeitpunkt ein Buchstabe auf den
Film projiziert werden soll, muß man deshalb zu dem in Einheiten ausgedrückten Gliedwert
jedes zu projizierenden Buchstabens einen ebenfalls in Einheiten bemessenen Wert
addieren, der sich aus der Summe der Breiten aller einzelnen dem zu projizierenden
Buchstaben vorangegangenen Buchstaben sowie den Werten der gegebenenfalls vorhandenen
Justierzwischenräume ergibt. Für das gewählte Beispiel sind diese Summenwerte in
F i g. 5
zusammengestellt. In dieser Tabelle gibt die Spalte 11
die Zahl der Impulse an, die den Zeitpunkt des Projizierens für jeden einzelnen
Buchstaben bestimmen. In Spalte 13 ist die Folge der Belichtung angegeben. Der erste
Textbuchstabe der Zeile, nämlich S, wird bei einer Pulszahl belichtet, die seinem
Gliedwert gleich ist, d. h. also, gemäß F i g. 4 bei 380 Impulsen. Die verschiedenen
Breitenwerte, d. h. Einheitswerte für die Breiten der Buchstaben, die in dem als
Beispiel verwendeten Text vorkommen, sind in der Spalte 7 der F i g. 4 angegeben.
Da S elf Einheiten breit ist, wird die Letter A, der zweite Buchstabe des Textes,
bei einer Pulszahl belichtet, die sich aus folgender Rechnung ergibt: Der Gliedwert
von A ist 20. Dazu kommen elf Einheiten als Breite von S. Die Pulszahl beträgt also
zusammen 31 Einheiten, die einer zeitlichen Verschiebung von 31 Impulslängen von
dem Durchgang der Linie a-a durch die Linie 0-0 an gerechnet, entsprechen. In gleicher
Weise findet man, daß der Buchstabe M dann belichtet wird, wenn 285 Impulse nach
dem Durchgang der Linie a-a durch die Linie 0-0 vergangen sind, man hat hier
zu den 260 dem Gliedwert von M entsprechenden Impulsen 25 Einheiten für die Breiten
der voranstehenden Buchstaben S und A zu addieren. In der Spalte 11 von F i g. 5
ist die Zahl der Einheiten für den Belichtungszeitpunkt eines jeden Buchstabens
angegeben, die das Bild des Alphabets zurückgelegt hat, seit die Linie a-a die Linie
0-0 überschritten hat. Diese Zahl wird von Impulsen gemessen, die von dem Ablenkmechanismus
erzeugt werden. F i g. 3 zeigt den in Einheiten umgerechneten Abstand eines jeden
Buchstabens der als Beispiel gewählten Textzeile von der 0-0-Linie. Man erkennt
ferner, daß die justierenden Zwischenräume wie Durchschüsse verschiedener Breiten
behandelt werden. Diese Breiten müssen durch eine Justiervorrichtung bestimmt werden,
bevor das Projizieren der Zeile begonnen hat. Die F i g. 2 und 5 zeigen deutlich,
daß die Buchstaben nicht etwa in der Reihenfolge auf den fotografischen Film projiziert
werden, in der sie im Text stehen, und auch nicht in alphabetischer Ordnung. Vielmehr
hängt die Reihenfolge beim Projizieren vom Gliedwert jedes Buchstabens und der Summe
der Breiten aller Buchstaben des Textes ab, die bis dahin schon projiziert worden
sind. Die Reihenfolge der Belichtungen ist in der Spalte 13 der F i g. 5 angegeben,
und in dem gewählten Beispiel ist der letzte zu projizierende Buchstabe das T. F
i g. 2 zeigt, wie sich die Zeile aufbaut. Als erster Buchstabe erscheint beim Puls
31 das A, der letzte Buchstabe T tritt beim Puls 335 auf. Wenn auch die F i g. 2
auf verschiedene Zeilen auseinandergezogen ist, dürfte es doch klar sein, daß die
gesamte Zeile bei einem einzigen Durchgang das über die lichtempfindliche Schicht
des Films 8 abgelenkte Bild des Alphabets entsteht.
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Die Lichtsetzmaschine gemäß der Erfindung kann mit hoher Geschwindigkeit
arbeiten. So können z. B. mehrere Zeilen in der Sekunde zusammengesetzt werden,
wobei jede Zeile beispielsweise 100 Buchstaben enthält. Wenn man diese hohe Geschwindib
keit ausnutzen will, ist es zweckmäßig, das Tastenfeld von dem fotografischen Teil
zu trennen. Man wird die Information am Tastenfeld in geeigneter Weise -etwa auf
einem Magnetband oder Lochstreifen -speichern und sie dann anschließend auf den
fotografischen Teil der Maschine geben. Es ist klar, daß für den Betrieb einer einzigen
fotografischen Einrichtung eine größere Anzahl von Schreibgeräten verwendet werden
kann. Für die Eingabe der Nachrichten in den fotografischen Teil der Maschine können
verschiedene Anordnungen verwendet werden. Der vom Tastenfeld ausgegebene Streifen
muß mindestens die für die alphabetische Auswahl der Buchstaben notwendigen Angaben
enthalten.
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Die vom Steuerstreifen gegebenen Informationen können mit den bekannten
Mitteln datenverarbeitender Maschinen weiterverarbeitet werden. Hierfür bieten sich
binär arbeitende Speicher und Zähler an. Mit besonderem Vorteil wird jedoch eine
Magnettrommel 104 (F i g. 10) als Speicherorgan verwendet. Hierbei ist jedem Zeichen
der Matrize eine Spur der Magnettrommel zugeordnet.
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Zu jeder Spur gehört ein Schreib- und ein Lesekopf. Deren Winkelabstand
ist jeweils dem Abstand des betreffenden Zeichens vom Beginn der Matrize proportional.
Der Schreibkopf wird erregt zu einem Zeitpunkt, der der Entfernung zwischen dem
Platz des Zeichens auf der zu setzenden Zeile und dem Anfang der zu setzenden Zeile
proportional ist. Der Lesekopf steuert dann die diesem Zeichen zugeordnete Einzellichtquelle.
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Bei der hier beschriebenen Ausführungsform des den Zeitpunkt der Belichtung
bestimmenden Steuerorgans wird der Gliedwert der Buchstaben durch den Abstand zwischen
einem jedem Buchstaben des Alphabets zugeordneten und mit einem magnetischen Trommelspeicher
zusammenwirkenden Schreib- und Lesekopf dargestellt.
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Da die Buchstaben mit großer Genauigkeit an eine bestimmte Stelle
projiziert werden müssen, damit ein Satz hoher drucktechnischer Güte entsteht, kann
man den Impuls, der von den Leseköpfen der Magnettrommel kommt zur Grobeinstellung
verwenden und durch einen Feinsetzimpuls ergänzen, der durch den Ablenkmechanismus
selbst erzeugt wird. Dieses Verfahren verhindert Streueffekte, die sich aus den
Toleranzen der mechanischen Verbindungen zwischen der Magnettrommel und dem Ablenkmechanismus
ergeben können. Bei der in F i g. 7 gezeigten Ausführung ist der die Linse tragende
Transportschlitten 22 mit einem Gitter 24 ausgestattet, in das feine parallele lichtdurchlässige
Linien eingeritzt sind. Diese wirken mit einer Lampe 30, einem optischen System
28 und einer Fotozelle 26 derart zusammen, daß, wenn sich der Linsenträgerschlitten
auf den Schienen 32 bewegt, Impulse erzeugt werden, die gegenüber der Linse und
damit auch dem Bild des Buchstabens genau in Lage gebracht werden. Diese fotoelektrischen
Impulse werden normalerweise allen Belichtungsstromkreisen oder Belichtungsröhren
21 zugeführt. Sie werden erst dann wirksam, wenn eine oder mehrere Röhren oder Lampen
einen Torstromimpuls von einem Lesekopf 135 erhalten.
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Eine Ausführungsform des Ablenkmechanismus ist schematisch in den
F i g. 6 und 7 dargestellt. Ein Motor, der in F i g. 6 nicht gezeichnet ist, treibt
kontinuierlich die Rolle 40 an, die auf die Welle 42 der Magnettrommel 104 aufgekeilt
ist. Eine Kupplung 48 verbindet die Welle 42 mit der Welle 43 einer Nockentrommel
50, die mit Nuten 52 versehen ist. Diese Vorrichtung sitzt auf einer Grundplatte
56, die auch die Schienen 32 trägt, auf denen der Linsenträgerschlitten 22 frei
gleiten kann. Der Schlitten 22 transportiert die Projektionslinse 20 und
die Skala 24
für die Feineinstellung. Der Schlitten besitzt ferner
einen
Nockenstößel 54, der in die Nut der Nockentrommelnut eingreift, so daß bei Drehung
der Magnettrommel 104 der Schlitten 22 auf seinen Führungsschienen
hin- und herläuft. Die Nut auf der Nockentromme150 ist dazu da, daß der Schlitten
eine gleichförmige Bewegung ausführt, während das Bild des Alphabets über den lichtempfindlichen
Film 8 (F i g. 7) gleitet. Die Nuten sind auch so geformt, daß der Schlitten zu
beiden Enden seines Weges hin eine stetig wachsende oder abnehmende Geschwindigkeit
erhält.
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Die Matrizenplatte, die in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
Verwendung findet, ist in F i g. 8 dargestellt. Sie enthält 330 Buchstaben, die
in elf waagerechten Reihen zu je 30 Buchstaben angeordnet sind. Die drei mittleren
Reihen 7 können ein Antiquaschrift-Alphabet von 90 Buchstaben, die drei Reihen
150 ein Fettdruck-Alphabet, die drei Reihen 152 ein Kursivschrift-Alphabet
und die äußeren Reihen Kapitälchen und besondere Zeichen enthalten. Die Matrizenplatte
besteht aus einem Glaskörper 163 und einem Rahmen 170, der genau gesetzte
Löcher 5 enthält, so daß die Platte leicht ausgewechselt werden kann. Für
jeden Buchstaben ist eine quadratische Fläche 162 maximal vorgesehen, die
z. B. eine Größe von 2,5 - 2,5 mm besitzt. Diese Quadrate sind im Abstand von 3,8
mm angeordnet, damit kleine Ungenauigkeiten in der Form des z. B. ein Quadrat mit
3 mm Kantenlänge belegenden Leuchtflecks der Kathodenstrahlröhre und in der Buchstabenstellung
nicht ins Gewicht fallen.
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Alle waagerechten Reihen der Lettern der Matrizenplatten werden in
der gleichen Lage auf den Film projiziert. Zu diesem Zweck liegen zwischen der Projektionslinse
und dem Film zwei parallele reflektierende Flächen. Wie bei 164 in F i g.
7 gezeigt ist, können auch zwei Spiegel verwendet werden; besser ist jedoch die
Verwendung einer massiven Platte aus poliertem optischem Glas, wie unter
172 in F i g. 9 veranschaulicht ist. Bei dieser Anordnung wird die mittlere
Buchstabenreihe 6 (F i g. 8) unmittelbar durch die Glasplatte auf die Grundlinie
9 (F i g. 1) projiziert. Die ihr benachbarte obere und untere Reihe wird jeweils
nach einer Reflexion auf die gleiche Grundlinie, die untere Reihe der Gruppe 150
und die obere Reihe der Gruppe 152 nach zwei Reflexionen projiziert usw. Da die
optischen Bilder infolge der Reflexioner. umgekehrt werden, müssen die Buchstaben
auf der Matrixplatte abwechselnd von Reihe zu Reihe normal und umgekehrt geschrieben
sein. Es ist klar, daß alle Buchstaben einer senkrechten Spalte den gleichen Gliedwert
haben. Zwischen den Buchstaben der gleichen Spalte wird durch den Erkennungskode
unterschieden, der den Kathodenstrahl in vertikaler Richtung entsprechend ablenkt.
Unabhängig von diesem Kode kann zwischen Alphabeten verschiedener Schriftart unterschieden
werden, indem vom ursprünglichen Achtfachlochstreifen Ablenksignale abgeleitet werden.
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Bei der vorzugsweise angewendeten mechanischen Ausführung nach F i
g. 6 und 7 wird der Schlitten 22
mit etwa gleichmäßiger Geschwindigkeit während
der Führung des Alphabets über den Film bewegt. Hierzu wird ein Motor mit einem
gedruckten Schaltkreis verwendet, dessen Drehrichtung am Ende jedes Durchgangs umgekehrt
wird. Da der Einheitsimpuls, der durch die Schlitze des Gitters 24 erzeugt
wird, unter Umständen zu eng gestaffelt ist, kann es zweckmäßig sein, nur einen
Schlitz für zehn Einheitsimpulse zu verwenden. Die übrigen neun Pulse werden dann
von einem 10-kHz-Generator erzeugt, der für eine Folge von neun Impulsen durch jeden
Rahmenimpuls ausgelöst wird, der durch die Fotozelle 26 (F i g. 7) synchron mit
der Verschiebung des Schlittens erzeugt wird.