DE2219636A1

DE2219636A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufzeichnen und Ablesen von Mikrobildern

Info

Publication number: DE2219636A1
Application number: DE19722219636
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: WaIy, Adnan, Stamford, Conn. (V.St.A.)
Priority date: 1971-04-21
Filing date: 1972-04-21
Publication date: 1972-11-02
Also published as: DE2219636C3; CH563597A5; IL39265A0; NL7205390A; FR2141053A5; US3704068A; JPS5243094B2; JPS4849431A; DE2219636B2; GB1388692A; AU467576B2; BE789941A; IT968091B; AU4138472A; IL39265A; CA975201A

Description

Verfahren und Vorrichtung »mm Auf«eiohnen und Ablesen von Mikrobildern

Die Erfindung besieht sioh allgemein auf di· Aufs«ichnung und di· Wiedergabe von Nachrichten in Mikrobildteehnik und insbesondere auf ein Mikrobildverfahren und eine entsprechende Vorrichtung, bei welchen speziell pr&parierte, ▼«?- schaohtelte Mikrobilder, welche auf einer MehrfAchbild-Mikroaufzeichnung erscheinen, durch ein optisches Lesegerät mit außerordentlich kompakter Bauweise abgelesen werden können.

Um Speicherraum einzusparen und eine bequeme Einrichtung

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zur Wiedergewinnung von Information zu schaffen, ist es gegenwärtig allgemein üblich, Dokumente, Aufzeichnungen, Bücher und verschiedene Arten von technischen Daten in stark verkleinertem Maßstab auf einen Mikrofilm zu photographieren. Üblicherweise wird ein Bild im Kleinstmaßstab oder sogenanntes Mikrobild von jeder Buchseite oder jedem Dokument in einem getrennten Einzelbild auf einer Mikrofilmrolle aufgezeichnet. Zum Betrachten der aufgezeichneten Daten wird die Rolle in ein Lesegerat oder einen optischen Projektor eingesetzt und der Film wird sodann in dem 6erSt gefordert, um ein ausgewähltes Einzelbild in das optische Fenster zu bringen, so daß ein vergrößertes und lesbares Bild auf einen Schirm geworfen wird.

In den letzten Jahren wurde ein neues Verfahren entwickelt, um eine Gruppe von Mikrofilmbildern auf einem einzelnen Blatt oder Folienstück statt länge einer Filmrolle unterzubringen. Auf solchen Folien- oder Filmetücken, die im Handel als Mikrofilmkarten oder Mikrokarten (microfiche) bekannt sind, sind die Bilder im Mikromaßstab im allgemeinen in Reihen längs paralleler Zeilen angeordnet, wodurch die Mikrobilder in Form eines Gitters auf dem Filmstück verteilt sind. Eine Mikrokarte ist brauchbar, wenn man wünscht, auf einem einzelnen wiederzugebenden Folien- oder Filmstück mitein—ander in Beziehung stehende Dokumente oder andere, zu einem bestimmten Sachverhalt gehörende Informationen unterzubringen. Mit einer Mikrokarte kann man alle Seiten eines ziemlich dicken Buches auf einem einzigen Blatt unterbringen.

Eihe originale Mikrokarte ist als Muster oder Original (master) bekannt. Der Hauptvorteil eines Mikrokartenoriginals besteht

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außer in der Tatsache, daß es eine verdichtete Aufzeichnung darstellt, auch darin, daß es zur Herstellung zusätzlicher oder sogenannter Referenzkopien bequem reproduzierbar ist. Die wirksamste Art der Herstellung von durchsichtigen Referenzkopien von einem Hikrokartenoriginal erfolgt durch das Kontaktdruckverfahren, wobei das Hikrokartenoriginal als Negativ dient.

Durch Anwendung moderner Hikrokartenverfahren ist man im Stande» von einem einzigen Mikrokartenoriginal, das alle Seiten eines Buches enthält, Tausende von billigen Referenzkopien herzustellen. Es wird daher möglich, zu erschwinglichen Preisen einen Studenten mit einer kleinen, beispielsweise SOO Mikrokarteh enthaltenden Mappe zu versorgen, deren jede eine vollständige Aufzeichnung eines Buchtextes enthält. Ein Student der Technik kann in dieser Weise mit einer vollständigen Bibliothek von 500 technischen Buchtexten zu einem sehr geringen Bruchteil der Anschaffungskosten dieser Bücher ausgestattet werden.

Um jedoch von einer Mikrokarte Gebrauch zu machen, braucht der Student ein optisches Lesegerät. Dieses Lesegerät nuß Einrichtungen zum Versehieben der Mikrokarte in X- und Y-Richtung aufweisen, damit ein bestimmtes Teilbild mit dem optischen System ausgerichtet werden kann, welches dazu dient, ein vergrößertes Bild des gewählten Teilbildes oder der gewählten Seite auf den Schirm zu projizieren.

Bekannte Ausführungsformen von Mikrofilm- und Mikrokarten-Lesegeräten, auch diejenigen mit sehr einfacher und verhältnismäßig gedrängter Bauweise, haben ein bestimmtes Minimalvolumen, was ihre Verwendung in der gleichen Weise wie die

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eines Buches verhindert. Ein normales Buch ist etwa 20,32 cm <8 Zoll) breit, 25,i* cm (10 Zoll) lang und 3,81 cm (1 1/1 Zoll) tief. Ein Buch mit diesen oder etwas größeren Abmessungen kann ohne Schwierigkeit herumgetragen und gelesen werden, da die Abmessungen des Buches die persönliche Handhabung begünstigen. .

Obwohl nun eine Mikrofilmrolle, eine Mikrofilmpatrone oder eine Mikrohärte ermöglicht, die auf hunderten oder tausenden von Seiten enthaltene Information stark zu verdichten, hat das übliche Lesegerät zur Wiedergabe der von dem Filmstreifen oder der Mikrokarte getragenen Bilder ein ziemlich großes Volumen, so daß auch das kleinste handelsübliche Lesegerät nicht in der Art eines Buches herumgetragen und gehandhabt werden kann*

Um zu verstehen, warum bekannte Lesegerate ein verhältnismäßig großes Minimalvolumen erfordern, welches mit den Abmessungen eines Buches vergleichbare Abmessungen ausschließt, soll beispielsweise eine 2 160 Teilbilder enthaltende Mikrokarte betrachtet werden, wobei jedes Teilbild ein Mikrobild einer Buchseite darstellt, deren Abmessungen 21,59 χ 27,94 cm (8 1/2 χ 11 Zoll) sind, wobei mehrere tausend Zeichen auf jeder Seite erscheinen. Für eine zweckmäßige Ablesung ohne Überlastung der Augen, ist eine etwa 60fache Teilbildvergrößerung erforderlich. Je stärker die Vergrößerung, desto größer ist natürlich die Seh- oder Leeescharfe des in Mikroaufzeichnung gespeicherten Materials.

Praktische Überlegungen setzen jedoch dem erreichbaren Ausmaß der Vergrößerung strikte Grenzen. Es werde angenommen,

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daß die Projektiontanlage in der Lage sein muß, das Mikrobild von einer Größe von 4,26? rau auf 3,302 mm (0,168 auf 0,130 Zoll) auf eine Größe zu vergrößern, die gleich dem Original von 21,59 χ 27,»* cm (8 1/2 χ 11 Zoll) oder größer ist. Oa Linsensysteme in allgemeinen rund sind, muß die Linse in der Lage sein, die größere Diagonale der Seite mit einem Format von 21,59 χ 27,9* cm (8 1/2 χ 11 Zoll) ohne Verzeichnung wiederzugeben.

Dieser Projektor erfordert eine Linse mit großer Öffnung (kleiner f-Zahl oder Brennweite) und großem Gesichtsfeldwinkel. Um vergrößerte Buchstaben in annehmbarer Form und bei nur vernaehlÄssigbarea Vevseichnungsgrad an den Ecken der Seite darzustellen, muß' die Linse stijtrk korrigiert sein. Solche Linsen sind teuer und haben einen Anschaffungspreis von DM HOO, — (US-JS 150,—) und darüber*

Die Brennweite muß klein sein, wenn man Oberlegt, daß alles auf den Schirm kommende Licht durch das sehr kleine Mikroteilbild gehen muß· Je kleiner die Brennweite, desto weniger unökonomisch ist die Linse vom Gesichtspunkt der Optik aus gesehen, aber desto teurer wird sie. Eine schwerwiegende Grenze für die zulässige Lichtmenge wird dadurch gesetzt, daß die Mikrokarte durch absorbierten Liehtström beschädigt werden kann. Wenn die Lichtintensität erhöht wird, um die Lesbarkeit des Bildes zu verbessern, kann die erhaltene Erhöhung an absorbiertem Lichtstrom für den Film zerstörend werden.

Eine normale handelsübliche Lesegerätlinse, die für bekannte Mikrokartenbilder geeignet ist, kann 12 Elemente und eine

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Länge Von 9,39 cm (3,7 Zoll) bei einer Brennweite von 6,2 nun und e.inera Durchmesser von etwa3,O5; cm (1,2 Zoll) aufweisen. Eine Linse dieser Art ist nur für ein kleines Gesichtsfeld von etwa 11° geeignet und erfordert einen Projekfcionsabetand von ,indestens 101,6 cm (MO Zoll).

Aus ^r\en obigen Gründen müssen bekannte Mikrofilm- oder Mikrokarten-Lesegeräte einen minimalen Lichtweg von 30,U8 bis IOI.16 cn (12 bis *»0 Zoll) zur Erzielung einer annehmbaren Wiedergabe aufweisen. Solche. Lesegeräte benützen dahar iw allgemeinen SträfflLablenk-Ano^diiungen, um einen verhältnismäßig kompakten Lesegerätkaaten zu erhalten, dessen Abmessungen es ermöglichen, das Lesegerät auf einen Tisch oder einen Ständer zu stellen. Mit der bekannten Mikrofilm- und Mikrokarten-Technik kann man jedoch infolge der Minimalanforderungen an den Lichtweg, so genial auch das optische Lesegerät ausgebildet sein raag, die Abmessungen des Lesegeräts nicht so weit verkleinern, daß die Gesaratabmessungen mit denjenigen eines Buches vergleichbar werden, d. h. bis zu einem Lesegerät in Form eines flachen Kastens, dessan durch die Bildsehiragröße bestimmte Länge und Breite mehr oder weniger denjenigen einer Buchseite entspricht und dessen Tiefe nicht größer ist als etwa 5,08 cm (2 Zoll).

η Anbetracht der obigen Ausführungen ist die Erfindung hauptsächlich auf die Schaffung einer Mikrobildteohnik gt-.TxGhtet, hai der die in Mikrofilm·- oder Mikrokartonform aufgezeichneten Seiten oder Dokumente nicht in einzelnen T'iilbiltlern aufgezeichnet, sondern auf einer gemeinsamen Oberfläche zur Bildung eine?? Mehrfachbild-Miki^oaufzeichnuij., verschachtelt werden, die durch selektive Vergröiäerunr .j?.v>

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derjenigen Zeichen oder Informationsbits auf dieser Oberfläche abgelesen werden kann, die zusammen die auf einer einzelnen Seite oder einem einzelnen Dokument enthaltene Information bilden.

Spezieil soll durch die Erfindung ein Mehrfachbild-Mikrofilm oder eine Mehrfachbild-Mikrokarte der beschriebenen Art geschaffen werden, welche durch ein optisches Lesegerät gelesen werden können, dessen Abmessungen mit denjenigen eines gewöhnlichen Buches vergleichbar sind, wobei dieses Lesegerät in der Art eines Buches herumgetragen und benutzt werden kann. Ein Lesegerat gemäß der Erfindung kann daher direkt vom Benutzer gehalten werden und erfordert zur Unterstützung nicht einen Tisch oder Ständer.

Ferner soll durch die Erfindung eine Mikrobildanlage mit Verwendung einer versehachtelten Mehrfachbild-Mikroaufzeichnung geschaffen werden, wobei die Aufzeichnung mittels eines Lesegeräts mit einer Linsenmatrix lesbar ist, die von einer ebenen Anordnung von Kleinetlinsen (lensettes) gebildet ist, deren jede jeweils ein einzelnes Zeichen in der den Text eines einzelnen Mikrobildes bildenden Gruppe von Zeichen vergrößert, wobei Einrichtungen zum selektiven Vorschieben oder Fortschalten der Mehrfaehbild-Mikroaufzeichnung bezüglich der Matrix vorgesehen sind, so daß mit jeder schrittweisen Verschiebung ein neues Bild aus dem Mehrfach-Mikrobild dargestellt wird.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung beruht darin, daß infolge der Tatsache, daß jede Kleinstlinse nur zur Vergrößerung eines einseinen Zeichens und nicht eines ganzen Mikrobildes,

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wie bei bekannten Lesegeräten, herangezogen wird, die Kleinetlinse ; nur einen sehr engen Gesichtsfeldwinkel aufweisen und nicht auf Aberrationen korrigiert sein nuß. Da die ganze Matrix billig gegossen oder gespritzt werden kann, sind die Kosten des Lesegeräte, die zum grüßten Teil durch das Linsensystem bestimmt sind, außerordentlich nie* drig im Vergleich zu normalen Lesegeräten* Da darOberhinaus jede Kleinstlinse zum Projizieren eines einzelnen Zeichens auf den Schirm auf kurzem Wege dient, kann die Gesamttiefe des Lesegeräts nur 2,54 cm (1 Zoll) oder sogar weniger betragen, wodurch ein flacher Aufbau de· Lesegeräts in Form eine· flachen Kastens ermöglicht wird, »Messen Abmessungen mit denjenigen eines gewöhnlichen Buches vergleichbar sind.

Schließlich soll durch die Erfindung eine Mikroaufzeichnung geschaffen werden, bei der die Seiten des aufgezeichneten Textee in verschachtelter Form auf einer gemeinsamen Oberflache erscheinen und die in einem Lesegerät durch schrittweises Vorschieben der Mikroaufzeichnung nur in einer Richtung vollständig abgelesen werden kann, wodurch das Erfordernis vermieden wird, die Aufzeichnung sowohl in X- als auch in Y-Richtung zu verschieben, um das ganze aufgezeichnete Material zu erhalten.

Kurz zusammengefaßt wird durch die Erfindung ein System oder, eine Anlage geschaffen, worin die Seiten eines Buches oder eine Reihe von Dokumenten oder andere Daten in verkleinertem Maßstab auf der Oberfläche eines Aufzeichnungsfilms zur Erzeugung von Mehrfach-Mikrofcildern auf demselben aufgezeichnet werden, wobei die Mikrobilder die verschachtelten Seiten oder Dokumente darstellen, so daß die Zeichen oder Informationsbits, welöhe zusammen den Text einer Seite oder eines Dokuments

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bilden, mit den Zeichen oder Bits durchsetzt sind, die den Text der anderen Seiten oder Dokumente darstellen.

Die Erfindung wird zwar hier so beschrieben, daß der Text jeder Seite in einzelne Reichen oder Bits aufgebrochen wird. Es wird jedoch bemerkt, daß bei Vorliegen eines Textes in Form einer Zeichnung, einer Photographic oder einer anderen, nicht in Symbol- oder Zeichenform vorhandenen Information dieser Text in einzelne Bits aufgeteilt wird, deren jedes durch eine zugeordnete Kleinstlinse in der Matrix aufgegriffen wird.

Die Mehrfachbild-Mikroaufzeichnung wird mittels eines optischen Lesegerätes mit einer Linsenmatrix wiedergegeben, welche von einer ebenen Anordnung von Klainetlinsen gebildet wird, deren jede so angeordnet ist, daß sie jeweils ein einzelnes Zeichen oder Bit in der ein bestimmtes Mikrobild bildenden Gruppe derselben vergrößert und projiziert, wobei die von den Kleinstlinsen erzeugten vergrößerten Bilder über einen kurzen Abstand auf einen parallel zur Matrix angeordneten Schirm projizieren.

Es sind Einrichtungen zum Vorschieben oder Fortschalten der Mikroaufzeichnung bezüglich der Matrix vorgesehen, so daß mit jeder schrittweisen Verschiebung eine andere ßruppe von Zeichen oder Bits in Übereinstimmung mit der Matrix gebracht wird und dadurch nacheinander die einzelnen Bilder der Mehrfachbild-Mikroauf zeichnung auf dem Schirm dargestellt werden. Es wird zwar ein Schirm beschrieben, aber es ist festzustellen, daß man bei einer geeigneten Ausbildung der Matrix das Bild direkt auf der Matrix betrachten kann, wobei jede Kleinstlinse ein Element in einem Mosaik von Zeichen oder Bits darstellt ₉ die zusammen da3 Mikrobild erzeugen.

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Anhand der Figuren werden AusfOhrungsbeiepiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Figur 1 schematisch eine Mikroaufzeichnungs-Bildprojektionsanlage zur Erläuterung bestimmter Grundlagen der Erfindung,

Figur 2 eine Aufsicht auf eine verschachtelte Menrfaohbild-Mifroaufzeichnung geaSA der Erfindung»

Figur 3 eine andere Ausführungsfora einer Mikroaufzeichnung genäft der Erfindung, welche nur in einer Richtung schrittweise verschoben werden auA,

Figur 4 eine weitere Ausführungefora der in Figur 3 dargestellten Mikroaufzeichnung,

Figur 5 ein kasettenföraiges Lesegerät zur Darstellung

einer Mikroauf zeichnung der in Figur 1 gezeigten Art,

Figur 6 eine soheaatische Darstellung einer Linse zum Projizieren eines auf einer Mikroaufzeichnung erscheinenden Zeichens,

Figur 7 eine Ausführungeform der Linsenmatrix, Figur 8 eine weitere Ausführungsform der Linsenmatrix,

Figur 9 eine Ausführungeform eines mehraraigen Lichtrohrs zur Beleuchtung eineβ Zeichenmustere und

Figur 10 eine weitere Aueführungsform eines Lichtrohre.

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Allgemeine Grundlagen: ErfindungsgemSß sind in einer Mikroaufzeichnung die den Text oder Inhalt einer aufzuzeichnenden einzelnen Seite oder eines aufzuzeichnenden Dokumentes bildenden Zeichen oder Informationsbits mit den den Text oder Inhalt der vielen anderen, auf der gleichen Mikroaufzeichnung aufgezeichneten Seiten oder Dokumente bildenden Zeichen oder Informationsbitβ verschachtelt.

Wenn wir daher annehmen, daß jede Seite eine maximale Zeichenoder Bitkapazität von 1 000 aufweist, werden die jede Seite oder jedes Dokument darstellenden 1000 Zeichen oder Bits auf der Mikroaufzeichnung so verteilt und in solchem gegenseitigem Abstand angeordnet, daß sie auf dieser ein bestimmtes Zeichenmuster bilden, dessen Lage sich von den alle anderen auf der gleichen Mikroaufzeichnung aufgezeichneten Seiten oder Dokumente darstellenden Zeichenmustern unterscheidet.

Die mit der .Mehrfach-Mikrobildaufzeichnung oder Mikroaufzeichnung zusammenwirkende Linsenmatrix wird durch eine ebene Anordnung von Kleinstlinsen mit kurzen Brennweiten gebildet, wobei die Kleinstlinsen in der Matrix so verteilt und mit solchen gegenseitigen Abständen angeordnet sind, daß sie mit den entsprechenden Zeichen desjenigen Zeichenmusters in der Mikroaufzeichnung, welches sich mit der Matrix Oberdeckt, optisch ausgerichtet sind.

Durch schrittweise Fortbewegung der Mikroaufzeichnung in bezug auf die Linsenmatrix kann man die die einzelnen Seiten und Dokumente darstellenden verschiedenen Zeichenmuster nacheinander in Ausrichtung mit der Matrix bringen und dadurch den Text derselben Seite nach Seite zum Betrachter projizieren. Wenn

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man eine einfache, durch brücken eines Knopfes oder Hebels betätigte Fortschalteinrichtung und ein Lesegerät in flacher Form annimmt, so kann man eine Mikroaufzeichnung eines Buches weitgehend in der Weise eines Buches lesen, wobei das Lesegerat in den Händen des Benutzers gehalten wird.

Bevor jedoch im einzelnen die Art der Mikroaufzeichnung mit verschachtelten Zeichenmustern und der Aufbau des Lesegeräts zum Projizieren dieser neuartigen Mikroaufzeichnung geschildert wird, wird zunächst in Verbindung mit Figur 1 in stark vereinfachter Form eine Projektionsanordnung für Mikrokarten untersucht, woraus gewisse Grundlagen der Erfindung abzuleiten sind.

Die durchsichtige Mikrokarte ist mit X bezeichnet, die dafür bestimmte Linetuoatrix mit Y und der Schirm, auf den die Zeichen projiziert werden, ist mit Z bezeichnet. Die Beleuchtung der Mikrokarte wird durch eine geeignete Lichtquelle L bewirkt. Auf der Mikrokarte erscheint eine einzige Textzei-le, die eich aus siebzehn Zeichen zusammensetzt, welche "WASHINGTON, GEORGE¹¹ bedeuten.

Die Linsenmatrix besteht in dem Beispiel aus siebzehn Kleinstlinsen, welche mit 1 bis 17 nummeriert sind, wobei die Linsen in Abständen in einer geraden Reihe und in optischer Ausrichtung mit den siebzehn Zeichen auf der parallel zur Matrix angeordneten Mikrokarte angeordnet sind. So projiziert die Kleinstlinse Nummer "1" das Zeichen ¹¹W" auf den Schirm, die Kleinstlinse "11" projiziert das Zeichen ¹V auf den Schirm und die Kleinstlinse 17 projiziert das Zeichen "E" auf den Schirm.

Jede Kleinstlinse kann die Form einer kleinen (d.h. 2 mm starken) Acrylkunststoffperle besitzen. Eine Perle dieser Größe kann

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eine ganze Mikroseite von beispielsweise H,27 χ 3,30 mm (0,168 χ 0,130 Zoll) nur sehr unvollkommen projizieren, da eine starke Kissenverzeichnung auftreten und nur ein Mittelabschnitt der Seite lesbar sein würde, auch wenn die Linse sorgfältig fokussiert werden würde.

Wenn jedoch eine Linse mit diesen kleinen Abmessungen, welche hier Kleinstlinse (lensette) genannt wird, lediglich zum Projizieren eines einzelnen Zeichens statt einer ganzen Seite verwendet wird, erhält man keine störende Verzeichnung des projizierten Zeichens.selbst bei einer sehr billig gespritzten oder gegossenen Kleinstlinee.

Wenn nun eine zweite solche Acrylperle hinter der anderen verwendet wird, um somit ein . zusammengesetztes Projektionsmikroskop zu bilden, kann man jede· Zeichen ohne merkliche Verzeichnung über eine Strecke von weniger als S,08 cm (2 Zoll) zwischen der Oberfläche der Mikrokarte und dem Schirm projizieren.

Das Linsenpaar, welches in der Figur durch zwei getrennte, übereinander angeordnete Kreise dargestellt ist, kann in Wirklichkeit aus zwei Halbkugeln oder kleineren Kalotten oder durch verbundene Linsen in Art eines Mikroekopobjektivs gebildet sein. Statt dessen kann auch eine Anordnung in Art eines umgekehrten photographischen Teleobjektivs mit kleiner Brennweite verwendet werden. In jedem Fall ist der Abstand zwischen der Mikroaufzeichnung und dem Schirm sehr klein, wodurch ein flaches Lesegerät, etwa in Form eines flachen Kastens, ermöglicht wird.

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Der Beobachter betrachtet den Schirm in der üblichen Weise im normalen Sehabstand. Der Schirm Z kann ein gebrauchlicher Projektionsschirm sein, jedoch läßt sich die Betrachtung mit einem gerichteten Schirm, das ist ein Schirm mit ausgeprägter Streuung nach vorne, oder durch Anordnung einer Fresnel-Linse oberhalb ode» unterhalb des Schirms verbessern.

Wenn sich daher die Zeichen auf der Mikrokarte auf den Achsen des Linsensystems befinden und die Vergrößerung und die Öffnungswinkel so gewählt sind, daß jede Kleinstlinse ausschließlich ein zugeordnetes Zeichen auf dem Schirm zeigt» kann man die vollständige Zeile von Zeichen ohne Verzeichnung lesen.

Dieses neue Verfahren zur Aufzeichnung und Anordnung von Information derart, daß Zeichen durch einzelne Kleinstlinsen projiziert werden, ist außerordentlich wirkungsvoll, denn die ganze Mikrokarte oder ein ganzer Film kann vollständig mit Zeichen oder Informationsbits gefüllt werden, vorausgesetzt, daß diese Bits in der oben beschriebenen Weise verschachtelt aufgezeichnet sind.

Mikroaufzeichnungen; In Figur 2 ist eine Mikrokarte oder Mikroaufzeichnung R dargestellt, auf welcher zur Vereinfachung des Beispiels nur fünfundzwanzig Text- oder Dokumentationsseiten in Form von verschachtelten Zeichenmustern aufgezeichnet sind.

Alle verschiedenen Zeichen, wie die Bur-chstaben des Alphabets, die zusammen den Text der Seite eins bilden, sind in der Figur durch die Zahl "1" dargestellt. Es ist zu sehen, daß die Zahlen "1" über die Aufzeichnung in solchen gegenseitigen Abständen verteilt sind, daß '.ein Zeichenmuster mit allgemein rechtwinkliger Anordnung erzeugt wird. Die Zahlen "1" im Zeichenmuster sind alle mit einer Anordnung von Kleinstlinsen in

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einer Lineenmatrix M optisch ausgerichtet. Die Linsen sind durch Kreies dargestellt, welche die Zahlen "1" umschließen. Daher entspricht das Kleinstlinsenmuster dem in der Aufzeichnung R aufgezeichneten Zeichennmeter.

Weiter ist zu sehen, daß die Gesamtanzahl von Zahlen "1" in den Zeichenmuster neun betrögt, wobei drei Zeilen mit drei Zahlen ¹¹I" in jeder Zeile vorhanden sind. Natürlich ist dies eine starke Vereinfachung, da in Wirklichkeit die Maximalzahl von Zeichen je Seite über tausend Zeichen öder Informationsbits, liegen kann.

Die Zeichen, welche zusammen den Text der zweiten Seite bilden, werden durch die Zahlen "2" dargestellt, diejenigen, die den Text der Seite drei darstellen, durch die Zahlen "3" usw., bis wir die Seite fünfundzwanzig erreichen, die durch die Zahlen "25" dargestellt wird. Jedes Zahlenmuster besitzt eine verschachtelte . Lage, die durch ihre Spalten- und Zeileneinstellung bestimmt wird, welche sich von jedem anderen Muster unterscheidet. Durch wahlweises Fatschalten der Aufzeichnung R bezüglich der Lineenmatrix M kann daher jedes Zeichenmuster zur getrennten Projektion und Ablesung in genaue Ausrichtung mit der Matrix gebracht werden.

Bei dem in Figur 2 gezeigten verschachtelten Muster ist die Anordnung so getroffen, daß eine Fortschaltung in X- und Y-Richtung möglich ist, um eine vollständige Ablesung aller fünfundzwanzig Muster durchzuführen. Um zu erläutern, wie dieser Fortgang stattfindet, sind die ersten fünf Spalten auf der Mikroaufzeichnung durch die Buchstaben A_c, B , C , D und E und die ersten fünf Zeilen durch die Buchstaben A , B , C , D und E gekennzeichnet.

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Wenn daher die Aufzeichnung R derart mit der Matrix M ausgerichtet iet, daß die Kleinstlinsen mit den aufeinanderfolgenden Spalten- und Zeileneinstellungen in X- und Y-Richtung auegerichtet sind, können alle fünfundzwanzig Seiten nacheinander in der folgenden leihenfolge gelesen werden:

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Seiten-Zeichenmuster Spalte Zeile

1 ΐ_; A₀ A_r

^{2 Β}ο ■ ^A _r

³ ' Ü.A . ⁰C . Ap * ■ ί ■ ^Dc Ap » ^{;V E}c ^AP ⁶ A₀ B₁,

⁸ °c ⁸P

^{9 D}c ⁸P

^{10 E}c ^bp

¹¹ A_c C_x,

^{12 B}c ⁰P

13 C₀ C_r

IH DC

c r

¹⁵ .·· ^Eo ^cp

¹⁶ A₀ D_r

¹⁷ . ^Bc ^Dp

^{18 C}c ^Dp

19 D_c D_p

20 E₀ D_p " ^Ao ^Ep

^{22 B}c. y

23 ^cc ^Er

²⁴ . ^Dc ^Er

25 E_c E_r

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Nunmehr soll die Art der Mikroaufzeichnung oder Mikrokarte mit versehachtelten Mustern anhand von praktischen Beispielen erläutert werden.

Auf einer Karte mit einem Format von 21,59 χ 27,9»» cm ( 8 1/2 χ 11 Zoll), die also eine Flache von 603,22 cm (93,5 Quadratzoll) besitzt und auf der die Zeichen und die Ausführungsfora einen regulären Abstand von 0,038 χ 0,038 mm (1,5 mil χ 1,5 mil) erfordern, können nominell ⁶°ffi_H χ 10⁶ C|2j| χ 10⁶) Buchstaben, das sind 41,5 Millionen Buchstaben angeordnet werden. Es ist daher einzusehen, daß die Zeichenkapazität der Karte außerordentlich hoch ist.

Da der Seiteninhalt eines normalen Romans im Durchschnitt 2200 Buchstaben je Seite ausmacht, während die am dichtesten gedruckte wissenschaftliche Zeitschrift 5500 Buchstaben je Seite enthalt, findet man, daß bei Ausnutzung von 95 % der Karte etwa 18000 Seiten eines Romans oder 7200 Seiten einer wissenschaftlichen Zeitschrift, auf einer einzigen Mikroaufzeichnung der verschachtelten Art gespeichert werden kann. Dies bedeutet, daß 90 romanartige Bücher von je 200 Seiten oder 2<» Bücher in Art von wissenschaftlichen Zeitschriften mit je 300 Seiten auf einer einzigen dünnen Karte mit einem Format von 21,59 χ 27,94 cm (8 1/2 χ 11 Zoll) gespeichert werden können.

Man muß auf dem Schirm eine Buchstabengruße wählen, welche ein ganzzahliges Vielfaches der Buchstabengröße auf der Karte ist. Wenn man annimmt, daß der für den Buchstaben auf der Karte zur Verfügung stehende Raum 0,038 χ 0,038 mm (1,5 χ 1,5 mil) beträgt, bewirkt ein Vergrößerungsfaktor

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von 67, daß die Buchstaben auf dem Schirm eine Größe von 2,BS am (100,5 mil) besitzen. Dies ist der seitliche und/ oder vertikale Modul der Kleinstlinsen-Achsen der Linsen« matrix.

Ee werde eine Zeile auf einer 21,59 cm (8 1/2 Zoll) breiten Karte betrachtet. Wenn diese Zeilen zu 95 % ausgenützt werden, dann stehen 20,51 cm (8,075 Zoll) für Information stur Verfügung. Diese Zeilenlänge von 20,51 cm (8,075 Zoll) ermöglicht das Auftreten von etwa 80 Buchstaben auf dem Schirm. Dann können durch seitliches Verschieben der Karte etwa 67 verschiedene Sätze oder Stellungen abgelesen werden.

Die gesamte seitliche Verschiebung betrifft 67 χ 0,088 m (1,5 mil) oder etwa 2,55 mm (100,5 mils) oder etwa 1,27 mm (50 mils) in beiden Richtungen von einem Mittelpunkt aus. Die vertikale Spalte kann, wenn eine verwendete Linsenmatrix 27,94 cm (11 Zoll) bei 95 liger Ausnutzung » 26,54 cm (10,45 Zoll) ausnützen kann, 265,4/2,55 «104 Kleinstlinsen enthalten. Auch hier ist eine Gesamtbswegung aufwärts und/oder abwärts von 67 Schritten möglich. Eine Gesamtzahl von 1C4 χ 80 s 8320 Kleinstlinsen ist erforderlich, wenn eine vollständige Matrix an der Karte zum Projizieren von Zeichenmustern mit einer gleichen Anzahl von Zeichen verwendet werden soll.

Da 67 Stellungen seitlich und 67 Stellungen vertikal ver wendet werden können, kann eine Gesamtzahl von 4489 Seiten oder Stellungen mit 8320 sichtbaren Buchstaben je Seite vorgesehen werden oder bei diesem speziellen System können HU89 χ 8320 oder eine Gesamtzahl von 37 348 490 Buchstaben vorgesehen werden.

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Es ist offensichtlich, daß die Erfindung auch auf andere Kartenformate anwendbar ist und daß Vergrößerungen bis zu 150 und darüber ohne Schwierigkeit erzielt werden können. Es ist beispielsweise möglich, ein Lesegerat für eine Karte mit einem Format von 10,16 χ 15,2H cm <* χ 6 Zoll) mit einer Vergrößerung von ISO herzustellen, welcher 1,27 bis 2,5*1 cm (1/2 bis 1 Zoll) oder weniger Tiefe aufweist.

Ferner ist zu sehen, daß das erfindungsgemäße Verfahren zur Darstellung von Nachrichten nicht auf Buchstaben oder chemische Formeln beschränkt ist, sondern auf jede angenommene Form von Symbolen oder sonst codierte Information, beispielsweise Hologramme, Interferenzmuster, Fingerabdrücke, Musiknoten, Landkarten oder Teile von Bildern und Linienzeichnungen ausdehnbar ist, welche in dem Zeichenmutter auf der Mikroaufzeichnung die Informationsbits bilden.

Bei der in Figur 2 dargestellten Aueführungeform einer Mikroauf zeichnung wird die Ablesung bewirkt, indem die Mikroaufzeichnung sowohl in X-. als auch Y-Riehtung schrittweise verschoben wird. Daher muß das LesegerAt mit einer Einrichtung ausgestattet werden, die die Aufzeichnung in der oder den allgemeinen Richtungen bezüglich der Linsenmatrix schrittweise verschieben kann. In gewissen Fällen ist es zweckmäßig, die Ablesung der ganzen Aufzeichnung lediglich durch Fortschalten in einer Richtung zu bewirken, denn die Fortschalteinrichtung kann in diesem Fall vereinfacht werden und es können dadurch gewisse Vorteile erzielt werden.

Um dieses Ergebnis mit einer Mikrokarte zu erzielen, ist die in Figur 3 gezeigte Kate F mit Zeichenmustern versehen,

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welche unter einem Winkel bezüglich der Zeichenzeilen angeordnet sind. In dieser Figur sind 26 Seiten aufgezeichnet, wobei die Zeichen jeder Seite durch die jeweils die Zahlen "1" bis "26" enthaltenden Zeichenmuster dargestellt werden* Es ist ersichtlich, daß die jedes Muster bildenden Zeichen unter einem Winkel angeordnet sind, so daß Zeichenzeilen gebildet werden, die bezüglich der Kanten der Karte schräg liegen.

Die Linsenmatrix LM ist durch eine Anordnung von Kleinstlinsen gebildet, deren Lagen sich mit den Zeichen in einem damit ausgerichteten Zeichenmuster überdecken, und diese Stellungen liegen daher ebenfalls schräg bezüglich der Kante der Mikroaüfzeichnung. In Figur 3 sind die Kleinstlinsen in Obereinstimmung mit einem Zeichenmuster von Zahlen "1" dargestellt.

Es ist zu sehen, daß die erste Reihe von Zahlen "1" in den ersten sechs Zeilen der Mikroaufzeichnung gegeneinander versetzt ist, so daß die Zahl "1" in der sechsten Zeile gegen die Zahl "1" in der fünften Zeile um fünf Zeichenabstande nach vorne gerückt ist und die Zahl "1" in der fünften Zeile gegen die gleiche Zahl in der vierten Zeile um fünf Zeichenabstände nach vorne gerückt ist u.s.w. Die zweite Reihe von Zahlen "1" beginnt in der sechsten Zeile nach "26" und ist in gleicher Weise bis zur elften Zeile versetzt, wo eine dritte Reihe nach "26" beginnt.

In dieser Anordnung ist infolge der versetzten Anordnung dar Zeilen die tatsächliche Fläche der Mikroaufzeichnung nicht voll ausgenützt. Dies hat jedoch den Vorteil, daß eine gesamte Ablesung durch Fortschalten in nur einer Richtung möglich ist. Wenn daher die Karte schrittweise ver-°

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schoben wird, um die Spalten A bie Z mit der Lineenmatrix LM in Deckung zu bringen, lassen sich die durch die Zahlen i bis 26 dargestellten sechsundzwanzig Muster nacheinander ablesen.

Bei der in Figur 1 gezeigten verschachtelten Anordnung, welche insbesondere für einen Filmstreifen FS in Kasetten- oder Patronenfor» geeignet ist, wobei das Verschieben oder Fortschalten bequem in einer Richtung durch übliche Filmvorschubeinrichtungen ausgeführt werden kann, ist die Verschachtelung der Zeichenmuster ebenfalls in einer schrägen Anordnung vorgenommen, statt jedoch eine neue Reihe von Zeichen in der letzten Zeile der vorangehenden Serie zu beginnen, wie in Figur 3, wird die neue Reihe in der nächsten Zeile begonnen. Auf diese Weise befinden sich unausgenützte Zwischenräume auf dem Filmstreifen nur an seinem vorderen Rand und die Filmaufzeiohnungeflache ist sonst vollständig ausgenutzt. Es ist wiederum eine Linsenmatrix LMM vorgesehen, deren Kleinstlinsen sich mit den Zeichen in dem damit ausgerichteten Zeichenmuster Oberdecken, wobei soviele Kleinstlinsen wie Zeichen in einem Muster vorgesehen sind.

Mit einer Mikroaufzeichnung der in Figur U gezeigten Art kann man ein kasettenförmiges Lesegerät der in Figur 5 gezeigten Art verwenden, wobei der Filmstreifen FS auf eine Ablaufspule 10 aufgespult ist, an der Linsenmatrix LMM vorbeigezogen und auf eine Auflaufspule 11 aufgespult wird. Die Beleuchtung wird durch eine mittels einer Batterie 13 gespeiste Lampe 12 bewirkt, wodurch ein beleuchtetes und vergrößertes Bild auf einen kleinen Schirm IH projiziert wird. Der schrittweise Vorschub in dieser billigen Kasette kann von Hand oder durch Motorsteuerung ausgeführt werden.

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Man kann auch Käsetten oder Patronen verwenden, bei denen der Film als endloses Band oder in kontinuierlicher Form vorliegt, so daß bei Beendigung des Vorschubs der Film ohne Zurückspulen abermals abgelesen werden kann.

Während bei den bisher beschriebenen AusfUhrungsformen die Mikroaufzeichnung oder Mikrokarte rechteckig oder quadratisch dargestellt ist, können tatsächlich auch runde oder elliptische Aufzeichnungen verwendet werden. Die Zeichen müssen nicht in einer geraden Linie erscheinen. Beispielsweise können bei einer runden Karte die Zeichen oder Informationsbits in radialen Spalten angeordnet sein und die ebenfalls runde Linsenmatrix ist mit einer Anordnung von Kleinstlinsen versehen, deren Lagen so gewählt sind, daß sie mit einem Zeichenmuster auf der Karte übereinstimmen. Die Kleinstlinsen können auch in einem Spiralmuster in Art einer Nipkov-Scheibe angeordnet sein, so daß ein Zeichenmuster in einer spiralenförmigen Anordnung projiziert wird.

Für eine bestimmte Anwendung darf die "Satz^M-Länge im allgemeinen 30 Zeichen nicht übersteigen und die Linsenmatrix kann daher ein geradliniger Streifen mit 30 Kleinstlinsen sein. In diesem Fall ist lediglich eine Beleuchtung für die 30 Zeichen erforderlich, die längs der Achsen der Kleinstlinsen liegen, so daß ein Batteriebetrieb möglich ist.

Eine solche lineare Linsenmatrix kann beispielsweise als Suchgerät bei einer telefonbuchbartigen Karte verwendet werden. Bei dieser Anordnung ist man hauptsächlich am Auffinden eines bestimmten Namens (Teilnehmers) und seiner Telefonnummer 5_nteressiert. Solche Einträge haben gewöhnlich 30 Buchstaben je Eintrag und Zeile oder Spalte.

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Die Vorteile dieser Anordnung werden sofort ersichtlich, wenn man beispielsweise das Telefonbuch von Manhatten betrachtet. Es enthielt in einem der letzten Jahre 815 000 Teilnehmer auf 1 890 Seiten und wog 2,27 kg (5 pounds). Nach Auskunft der Telefongesellechaft betrug die Anzahl von gedruckten Telefonbüchern für Manhatten in diesen Jahr 1,75 Millionen und es arbeiteten 600 Personen vier Wochen lang, um die Bücher an die Teilnehmer zu verteilen.

Mit der vorliegenden Erfindung können alle Eintrüge im Telefonbuch von Manhatten auf einer einzigen Karte im Format 21,59 χ 27,9t cm (8 1/2 χ 11 Zoll) untergebracht werden, die in Verbindung mit einem Suchstreifen aus Kleinstlinsen verwendet werden kann, welcher jeweils nur einen Eintrag gleichzeitig liefert. Mit freiem Auge lesbare Markierungen in alphabetischer Reihenfolge ermöglichen die Anordnung des Streifens nach dem Aufgezeichneten Buchstaben oder Namen, wahrend eine seitliche oder vertikale Verschiebung nacheinander das Erscheinen von aufeinanderfolgenden Einträgen in der Linsenanordnung ermöglicht. Eine kreisförmige Karte, die durchsichtig oder undurchsichtig ist, kann mit einem radialen oder tangentialen Suchstreifen verwendet werden.

Eine weitere Ausführungsform des Telefonbuch-Aufzeichnungsverfahrens besteht darin, zusammen mit dem Namen des Teilnehmers einen Code in die Eintragung derart einzubringen, daß diese codierte Nachricht, die die Form eines der Telefonnummer entsprechenden Codes mit fünf Bits annehmen kann, automatisch in elektrische Größen umgewandelt werden kann, wenn man einen Knopf direkt an der Druckknopf- oder WähJL-scheiben-Telefonanlage drückt» ohne daß Fehlerquellen entstehen.

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Dies wird erreicht,, indemnan diese codierte Zahl abnimmt, während sich ein Teil eines Kleinstlinsen-Projektionsstreifens in Kontakt mit oder nahe einem Photozellen-Abtaststreifen befindet, wodurch die zum "Wählen" der Kummer dienenden elektrischen Impulse erzeugt werden. Der neue Kreditkarten» prüfer von AT & T und ein automatischer Wähler können in ein solches System eingebaut werden. Abnehmer anderer Art als optische sind ebenfalls möglich.

Eine weitere Anwendung der Erfindung kann in Verbindung mit Versandkatalogen erfolgen, wie sie beispielsweise von der Firma Sears-Roebuek ausgegeben werden, wobei in diesem Fall eine Karte oder Mikroaufzeichnung zur Aufnahme aller Kataloginformationen genügt.

Zm allgemeinen kann man Information auf einer allgemein zugänglichen Karte in codierter Weise aufzeichnen, so daft nur die für den Erhalt der Information berechtigte Person mit der richtigen Lineenmatrix ausgewählte Teile der Information ablesen kann. Eine groBe wirtschaftliche, industrielle, Erziehung·- oder Regierungsorganieation kann eine allgemein zur Verfugung stehende oder Kehrzweckkarte drucken, welche alle Information enthält, die sie aufzuzeichen wünscht, und sie kann sodann das Original einzelnen Personen zur Verfugung stellen, deren Dienststellung bestimmt, welcher Teil des Originals lesbar ist.

Wenn eine Person A zum Entnehmen einer gewissen Information, jedoch nicht aller in der Mehrssweckkactre enthaltenen Information berechtigt ist, wird/sie mit einem Lesegerät ausgestattet, das eine spezielle Linsenplatte oder Matrix CA) aufweist, welche nur diejenige Information entnehmen kann, die seiner Ab-

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lesematrix entspricht. Daher kann die Person A lediglich die ihn durch seine Linsenplatte zur Verfugung gestellte Information lesen und sonst nichts. Eine Person B hat in gleicher Weise Zugang nur zu der information, die so codiert ist, daß βie an die Linsenplatte B angepaßt ist, u.s.w.

Eine höhergestellte Person mit der Erlaubnis des Zugangs zu Informationsgruppen A bis F beispielsweise hat eine Linsenplatte, die zur Entnahme der entsprechenden Information geeignet ißt. Eine andere Person kann mittels einer speziellen Lineenmatrix Zugang zu Informationsgruppen G bis Z erhalten. Es kann jedoch eine Hauptlinsenplatte für einen leitenden Seniorangestellten geben, die ihm Zugang zu allen Informationegruppen gibt. Auf diese Weise kann ein Sicherheitssystem auf eine ziemlich einfache Weise erzielt werden, das nur die Kosten einer gemeinsamen Karte mit sich bringt, von der allgemeine Ausgabekopien in bestimmten Zeitabschnitten an alle berechtigten Personen verteilt werden. Es haben jedoch nur Personen mit den geeigneten Lesegeräten Zugang zu der Information, die sie mit Berechtigung einsehen dürfen.

Die optische Anlage geraSÄ der Erfindung kann in der einfachen Form von Linsenplatten oder mit speziellen Linsengruppen in der geeigneten Matrix kann dazu verwendet werden, das Material an den geeigneten Stellen einer Mikroaufzeichnung aufzuzeichnen, indem die Informationsseiten in der erforderlichen Weise abgeändert werden. Eine solche Anlage kann zur direkten Aufzeichnung einer Rechnerausgabe in dieser codierten Weise verwendet werden, wodurch es Personen mit geeigneten Lesegeräten in flacher Form ermöglicht wird, die Information zu lesen.

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Ein weiteres Merkmal der Erfindung beruht in ihrer Fähigkeit, die aufgezeichnete Information zu "beleben", indem die Karte oder der Filmstreifen auf und ab oder nach rechts und links je nach dem optischen System in irgendeiner gewünschten Kombination bewegt wird, um eine Änderung der "Information" mit der beabsichtigten Geschwindigkeit und Abfolge zu bewirken.

Optische Anlage: Die beschriebenen optischen Anlagen können nicht nur zur Ausführung der Erfindung verwendet werden. Statt sphärischer Linsen kann eine nichtsphärische Linse mit geeignetem Durchmesser als Kleinstlinsen verwendet werden* Der Hauptnachdruck liegt auf einer kurzen "Wurf-Weite bei Verwendung eines Schirms für die Betrachtung und auf einer geeigneten Vergrößerung für die direkte Betrachtung.

Statt der Verwendung von sphärischen Brechungslinsen mit kleinem Radius oder gekreuzten Zylinderlinsen aus Glas oder Kunststoff kann man kleine Reflexionsobjektive mit sehr groAen Offnungen ähnlich den Objektiven eines Reflexionsmikroskops herstellen. Wie in Figur 6 gezeigt, wird jedes Zeichen auf einer Mikrokarte 15 durch ein Kleinstlinsensystem projiziert, welches eine reflektierende sphärische Oberflä che 16 aufweist, die das Bild des Zeichens auf eine elliptische konkave Oberfläche 17 zur Projektion auf einen geeigneten Schirm reflektiert. Die Oberfläche kann elliptisch, sphärisch oder in Kombinationen dieser beiden Korrekturen korrigiert sein.

Es wurden einfache Verfahren zur Herstellung von billigen Linsenmatrizen mit kleiner Brennweite durch Gießen oder Spritzers derselben aus Kunststoff entwickelt.

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Wenn sphärische Linsen hintereinander erforderlich sind, können diese auf dünnen Folien hergestellt werden, deren Dicke der Brennweite entspricht, und zwei dieser Folien können hintereinander angeordnet werden. Der Vorteil der geringen Dicke, deren Betrag der Gegenetandeweite entspricht, ist darin zu sehen, daß die Karte direkt mit dem Linsensystem zur Erzielung einer automatischen Fokussierung in Berührung gebracht werden kann usw. Wie aus Figur 7 ersichtlich, sind Kleinstlinsen 18 im erforderlichen Muster auf der Oberfläche dner im übrigen flachen Folie 18a aus Acrylkunststoff geformt, deren Dicke der Gegenstandsweite entspricht.

Formen oder Werkzeuge für eine solche Linsenmatrix können für sphärische Kleinstlinsen durch Prägen von Kupfer- oder anderen geeigneten Metallrohlingen der erforderlichen Abmessungen mittels hochpolierter Fräzisionekugeln an den geeigneten Stellen hergestellt werden. Ee gibt X- Y-Mikrocodieranlagen, die den Halter mit dem Kupferrohling in genauen Schritten (genauer als l,27,_u oder 50 Mikrozoll) vorschieben können, wobei jeweil^dnan kurzen Augenblick unterbrochen wird, um das Material mit der Kugel in einer vorgeschriebenen Tiefe zu prägen, bis die Matrix fertig ist. Dieser Kupferrohling wird nunmehr zum Gießen oder Spritzen einer Platte aus Acrylmaterial mit einem Format von 21,59cm χ 27,9U cm (8 1/2 χ 11 Zoll) oder kleiner verwendet. Wenn die Temperatur und die Zeit . wahrend des Gufles richtig eingehalten und wiederholt wird, erhalt man vorhers*sjbare Ausdehnungskoeffizienten derart, daß die erforderlichen Toleranzen eingehalten werden.

Ein weiteres Verfahren zum Formen von Matrizen kann dasjenige sein, das erfolgreich bei der Herstellung von Mehrfachmasken

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für die Halbleiterherstellung angewendet wird, wie es in einem Artikel im IBM-Journal vom April 1963 mit dem Titel "FLY'S EYE LENS TECHNIQUE FOR GENERATING SEMICONDUCTOR DEVICE FABRICATION MASKS" beschrieben ist.

Eine Linsenplattenmatrix kann mit zwei hintereinanderliegenden Linsen geformt werden, wenn erforderlich₉ wie in Figur 8 gezeigt, so daß die Ausrichtung d®& Kleinstlinsenelemente 19 und 20 automatisch in den Körper 21 der Anordnung gegossen wird. Wenn getrennte Folien verwandet werden, werden Ausrichtungsmarken, Löcher, Erhebungen und dergleichen für diesen Zweck vorgesehen. KIeinstlinsen mit einer Brennweite von 1 mm, hintereinander angeordnet mit ©£n©r negativen Linie längerer Brennweite, beispielsweise 3 «ε, körnen @ia® Vergrdsserung von 100 ■</ auf eine Entfernung von 2₉S>} si C 1 Zoll) ergeben.

Beleuchtung; Im Vorstehenden sind smmp durchsiclatige &m.vt®n oder Mikroaufzeichnungen diskutiert worden, welche von ihren Rückseiten her beleuchtet werden. Diese Arbeitsweise wollen wir "Rückbeleuchtung" nennen. Wie'weiter unten gezeigt, ist die Erfindung auch bei undurchsichtig« Karten oder anderen Folien und Streifen anwendbar, dia mit "Vorderbeleuchtung" zu betrachten sind.

Für "Rückbeleuchtung" kann man die üblichen Einriehtung©n zur Beleuchtung der ganzen Karte beispielsweise .mit Hilfe eines "Lichtkastens" anwenden. Dieses Verfahren ist nicht nur verschwenderisch mit dem Licht, sondern führt auch zu unnötiger Erwärmung und verbraucht (wenn elektrisch© Glühbirnen irgendeiner Art verwendet werden) große Leistungen. Dies schließt natürlich einen Batteriebetrieb des Lesegeräts aus.

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Um diesen Nachteil zu überwinden, kann man eine Lichtrohr-Anordnung verwenden, welche Licht von einer gemeinsamen Quelle längs eines mehrfachen Weges zu Stellen leitet, die den Zeichenstellen im Zeichenmuster auf der Mikrokarte in Übereinstimmung mit der» Linsenmatrix entsprechen. In der Ausführung kann die Liohtrohranordnung die in Figur 9 gezeigte Form besitzen, bei der ein Lichtleiter 22 aus geeignetem Kunststoff oder Lichtleitfaser-Material mit inneren Reflex^oneeigenschaften mit einer Lichtquelle 23 optisch gekoppelt und mit einer Vielzahl von lichtleitenden Armen 24 versehen ist, die jeweils an Stellen von Zeichen in dem Muster enden.

Durch diese Anordnung wird Licht gespart, da Licht nur dort auf die Karte geworfen wird, wo es erforderlich ist. Dies macht die Verwendung von Birnen mit niedriger Leistung möglich. Da außerdem far Lichtleitfasern verwendete Kunststoffe gewöhnlich Infrarotenergie auefiltern und die Vielzahl von Armen in jedem Fall wirksam Wärme ableiten, wird eine zerstörende Erhitzung der Kart® vermieden. Die Erfindung ist in keiner Meise auf eine einzige Lichtquelle beschränkt und es können in der Praxis kksine Birnen in Verbindung mit Bündeln von Liohtrohren verwendet werden. Stattdessen können auch Lieht&ussendende Dioden zur Beleuchtung der Zeichen verwendet werden.

Für undurchsichtige Mikroaufzeichnungen, wie die Aufzeichnung

25 in Figur 10, welche direkt betrachtet oder auf einen Schrim

26 projiziert werden, wird eine Lichtrohranordnung 27 derart verwendet, daß der direkte Weg längs der Achse des Linsensystems nicht behindert ist. Jede Ref3Lef-*ionsoptik-Linee 28 (gleich der in Figur 6 gezeigten) "sieht" daher auf die undurchsichtige

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Aufzeichnung 25 durch die Rückseite des zugehörigen Arms des Liehtrohrs.

Das Lichtrohr hat bei diesem Beispiel einen zur Lichtquelle führenden Hauptkanal und eine Vielzahl von Armen 28, welche zu den Zeichen in dem Zeichenmuster auf der Mikroaufzeichnung führen und dort enden. Auf diese Weise dringt kein Licht direkt ins optische System ein, sondern erst nach der streuenden Reflexion von der Vorderfläche der Mikroauf zeichnung. Es sind auch andere Anordnungen möglich, wie sie ähnlich in Beleuchtungseinrichtungen für die mikroskopische Betrachtung von metallurgischen Proben und dergleichen angewendet werden.

Statt Lampen oder anderer Lichtquellen kann das Umgebungslicht im Raum gesammelt und in der in Verbindung mit Figur besdriebenen Weise verteilt werden, wobei desto mehr Licht gesammelt und an der erforderlichen Stelle konzentriert wird, je heller die Hintergrundsbeleuchtung ist. Dies ist auch auf ein ^wRückbeleuehtung"-System anwendbar.

Bezüglich der Anforderungen für die Vorschub- oder Fortsehalteinrichtung im Lesegerät ist zu V:bemerken, daß bei einer verschachtelten Mikroaufzeichnung,wie der in Figur 2 gezeigten, die gesamte Bewegungsstrecke in X- und Y-Richtung zur Erzielung einer vollen Ablesung aller aufgezeichneten Muster nicht die volle Länge oder Breite der Mikroaufzeichnung wie bei bekannten Anordnungen, sondern nur ein kleiner Bruchteil derselben ißt, und zwar von Spalte A bis.E in X-Richtung und von Zeile A bis E_r in Y-Richtung. Daher kann die Fortschalteinrichtung unkompliziert und doch ziemlich genau sein, da die an sie gestellten Anforderungen keineswegs groß sind.

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Bei der in einer Richtung fortschaltbaren Aufzeichnung gemäß der in Figur U gezeigten Anordnung fallen die am Beginn der 6. und 12. Zeile stehenden Zahlen "1" in die gleiche Spalte, wie ersichtlich. In Wirklichkeit können jedoch diese Zahlen zur Anpassung an das Format der Linsenmatrix gegenseitig versetzt werden.

Es wurden zwar bevorzugte Ausführungsformen des Mikro-Aufzeichnungs- und Lesesystems gemflft der Erfindung beschrieben, jedoch können zahlreiche Abänderungen vorgenommen werden, welche ebenfalls in den Rahmen der Erfindung fallen. So kann statt der Umwandlung jeder Textseite in ein Zeichenmuster, welches aus einer Anordnung von verstreuten einzelnen Zeichen oder Bits zusammengesetzt ist, das Zeichenmuster aus verstreuten Gruppen von Zeichen oder Bites statt von Bits zusammengesetzt sein, wobei sogar weniger Kleinetlinsen zum Projizieren des Zeidsnmusters erforderlich sind.

In den in den Figuren 9 und 10 gezeigten Lichtrohren sind alle Oberflächen reflektierend ausgeführt, beispielsweise durch Aluminiumbeschichtungen, mit Ausnahme derjenigen Flachen, durch welche die Bilder beleuchtet und übertragen werden sollen.

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Claims

Pat ent ansprach e

Mikrobild-Aufzeichnung«- und Leseanlage zum Aufzeichnen der aus einer Mehrzahl von Seiten oder Dokumenten stammenden Information in verkleinertem Maßstab zur Erzeugung einer Mehrfachbild-Mikroaufzeichnung und zum selektiven Ablesen der Bilder dieser Mikroaufzeichnung . in einem vergrößerten Maßstab, gekennzeichnet durch

(A) eine Einrichtung zum Aufzeichnen der den Text jeder Seite oder jedes Dokuments bildenden Zeichen oder Informationsbits auf einer ebenen Aufzeichnungsflache in einer eine Verteilung der Zeichen oder Informationsbits bewirkenden Weise, so daß ein Zeichenmuster gebildet wird, das von den Zeiehenmustern, welche durch die Aufzeichnungen der anderen Sei-dten oder Dokumente auf der gleichen Aufzeichnungsfläche gebildet ist, getrennt und mit denselben verschachtelt ist, um dadurch die Mehrfach-Mikroaufzeichnung herzustellen;

(B) eine Einrichtung zum Abifesen der Mikroaufzeichnung mit einer Linsenmatrix, welche parallel zur Aufzeichnungsfläche angeordnet und durch eine Anordnung von Kleinstlinsen gebildet ist, welche auf der Matrix so verteilt sind, daß sie Lagen einnehmen, die optisch in axialer Ausrichtung mit den Zeichen oder Informationsbits in dem jeweiligen Zeichenmuster auf der Aufzeichnungsfläche stehen, welches mit der Matrix ausgerichtet ist, so daß die optischen Achsen der Kleinstlinsen alle in paralleler Anordnung rechtwinklig zur Aufzeichnungsfläche liegen;

(C) eine Einrichtung zur Beleuchtung des ausgerichteten Musters auf der Aufzeichnungsfläche; und

(D) eine Einrichtung aum Fortschalten der Aufzeichnungsfläche bezi|*Lich der Matrix und zum selekt-^iven Ausrichten der ZeichenmuQter auf der Mehrfachbild-Mikroaufzeichnung mit der Anordnung

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- 3»» von Kleinstlinsen» so daß dieselben projiziert werden.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» daß die Kleinstlinsen in der Matrix optisch so ausgebildet sind, daß sie die zugehörigen Zeichen oder Informationsbits auf einem kurzen Weg !projizieren, der nicht länger ist als 5,08 cn (2 Zoll).

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet» daß der Weg geringer ist als 2,5t* cm <1 Zoll),

4. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede

der Kleinstlinsen einen verhältnismäßig engen Gesichtsfeldwinkel aufweist und niht auf Aberrationen korrigiert ist.

5. Anlage nach Anspruch 2, .gekennzeichnet durch einen durchscheinenden Schirm parallel zu der Matrix, so daß einem Betrachter die auf denselben von den Kleinstlinsen projizierten Bilder dargeboten werden.

6. Anlage nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet» daß die Matrix von einer gegossenen oder gespritzten Kunststoffplatte gebildet ist, welche eine Anordnung von konvexen Vorsprüngen auf einer Oberfläche derselben zur Bildung der Kleinstlinsen aufweist.

7. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix von einer gegossenen oder gespritzten Kunststoffplatte gebildet ist, welche eine erste Anordnung von konvexen VorSprüngen auf einer Oberfläche derselben und eine zweite Anordnung von konvexen Vorsprüngen an entsprechenden Stellen auf der entgegengesetzten Oberflache derselben aufweist, wobei jedes Paar von entsprechenden Vorsp-rüngen eine Doppel-Kleinstlinse bildet.

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8. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungsfläche durchsichtig und durch die Beleuchtungseinrichtung von rückwärts beleuchtet ist.

9. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungsfläche undurchsichtig und durch die Beleuchtungeeinrichtung von vorn beleuchtet ist.

10. Anlage nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtung aus einem Lichtleitrohr mitjeinem Kanalabschnitt zum leiten von Licht von einer gemeinsamen Lichtquelle zu einer Vielzahl von lichtleitenden Armen besteht, wobei jeder Arm zu einem entsprechenden Zeichen oder Informationsbit in dem ausgerichteten Zeichenrauster auf der Aufzeichnungsfläche führt.

11. Kompaktes optisches Lesegerät für eine Mehrfachbild-Mikroaufzeichnung, auf der der Text jeweils einer Seite bzw. eines Dokmente aus einer Hehrzahl von Seiten oder Dokumenten in einem verkleinerten Maßstab in einer eine Verteilung der Zeichen oder Inörmationebits bewirkenden Weise aufgezeichnet ist, so daß ein Zeichenntueter gebildet wird, welches von den Zeichenmuetern getrennt und mit denselben verschachtelt ist, die durch die Aufzeichnungen der anderen Seiten oder Dokumente gebildet sind, gekennzeichnet durch

(A) eine Einrichtung zum Halten der Mikroaufzeichnung in einer Ebene;

(B) eine Linsenmatrix, welche zum Projizieren eines ausgewählten Zeichenmusters parallel zu der Mikroaufzeichnung angeordnet ist und aus einer Anordnung von Kleinstlinsen besteht, welche Über dfe Matrix verteilt sind, so daß sie Stellungen einnehmen, die mit den Zeichen oder Informationsbits in dem jeweiligen Zeichenmuster auf der Mikroaufzeichnung

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optisch axial ausgerichtet sind, welches mit der Matrix ausgerichtet ist, so daß die optischen Achsen der Kleinstlinsen alle in paralleler Anordnung rechtwinklig zu der Ebene liegen; CC) eine Einrichtung zum Beleuchten der Mikr©aufzeichnung;

(D) einen Schirm, welcher parallel zu der Matrix rechtwinklig zu den optischen Achsen angeordnet ist, so daß er die durch die Kleinstlinsen projizierten Zeichen oder Informationsbits darstellt; und

(E) eine Einrichtung zum Fortschalten der Mikroaufzeichnung bezüg&h der Matrix, so daß nacheinander die darin enthaltenen Zeichenmuster mit der Anordnung von Kleinstlinsen zur Darstellung auf dem Schirm ausgerichtet werden.

12. Lesegerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kleinetiineen der Matrix optisch so ausgebildet sind, daß sie die zugehörigen Zeichen oder Informationsbits auf einem kurzen Wege projizieren, welcher nicht länger ist als 5,08 cm (2 Zoll), so daß der Abstand zwischen dem Schirm und der Mikroaufzeichnung klein ist und das Lesegerät die Form eines flachen Kastens besitzt, dessen Tiefe im wesentlichen gleich diesem Abstand ist.

13. Lesegerat nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß

die Zeichenmuster auf der Mikroaufzeichnung in X- und Y-Richtung verschachtelt sind und daß die Fortschalteinrichtung in der Lage ist, die Mikroaufzeichnung bezüglich der Matrix in X- und Y-Richtung zur Durchführung einer Ablesung der Muster schrittweise zu verschieben.

14ο Lesegerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeichenmuster auf der Mikroaufzeichnung bezüglich der Matrix in der X-Richtung verschachtelt sind una daß die

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Fortschalteinrichtung in der Lage ist, die Mikroaufzeichnung bezüglich der Matrix in der X-Richtung zur Durchführung einer Ablesung der Muster schrittweise zu verschieben.

15. Lesegerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikroaufzeichnung die Form einer Mikrokarte aufweist.

16. Lesegerät nach Anspruch IH, dadurch gekennzeichnet, daß

die Mikroaufzeichnung die Form eines Filmstreifens aufweist.

17. Lesegerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet_s daß der Filmstreifen in einer Kassette gehalten ist und daß die Fortschalteinrichtung zum schrittweisen Transport des Films in der Kassette dient.

18. Optisches Lesegerät für MikroaufZeichnungen» mit einem Aufzeichnungsträger, der in mikroskopischem Maßstab eine Mehrzahl von Daten-sätzen trägt, wobei die Datensätze eine Mehrzahl von Daten-Untersätzen umfassen und die Untersätze aus jeweils mindestens einem Datenbit bestehen, gekennzeichnet durch

(A) eine Einrichtung ζώη ..Beisuchten der Mikroauf zeichnung;

(B) eine Bildempfangs einrichtung,, die sich in einer Lage zum Ablesen der Datensätze befindet j

(C) eine von der Mikroaufzeichnung abtrennbare Linseraiatrix, welche so geformt ist, daß sie ein Bild ©ines gewählten Datensatzes auf die Bildeiapfangseinrichtung projiziert;

(D) wobei die Linsenraatrix eine Mehrzahl von Linsen umfaßt, deren jede optisch auf einen entsprechenden Untersatz eines Datensatzes bezogen und in axialer Ausrichtung mit diesem angeordnet ist, so daß dieser Untersatz auf dia Bildonpfangseinrichtung projiziert wird₉ wodurch alle Untersätze ©ines

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ausgewählten Datensatzes gleichzeitig auf die Bildempfangseinrichtung projiziert werden, und wobei die Achsen der Linsen in paralleler Anordnung rechtwinklig zu dem Aufzeichnungsträger liegen; sowie

(E) eine Einrichtung zum Verschieben des Aufzeichnungsträgers bezüglich der Linsenmatrix und zum Auswählen und Projizieren der Untersätze eines anderen Datensatzes auf die Bildempfangseinrichtung zum Ablesen derselben.

19. Lesegerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Untersätse eines Datensatzes mit den Untersätzen von anderen Datensätzen verschachtelt sind, wobei die Untersätze jedes Datensatzes bezüglich jedes anderen gemäß einem vorbestimmten Muster angeordnet sind, und daß die Linsen bezüglich jeder anderen gemäß diesem Muster angeordnet sind.

20. Lesegerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger einig« Datensätze, deren Untersätze gemäß einem Muster verschachtelt sind und ander« Datensätze enthält, deren Untersätze gemäß einem anderen Muster verschachtelt sind, und daß die Linsenmatrix Einrichtungen zum Einschalten der einen von zwei verschiedenen Linsenmatrizen aufweist, wobei die Linsen einer Matrix gemäß dem einen Muster und die Linsen der anderen Matrix gemäß dem anderen Muster angeordnet sind.

21. Lesegerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Fortschalteinrichtung eine Einrichtung aufweist, welche eine gesamte Relativbewegung längs einer Achse erzeugt, die etwa gleich dem Produkt der Vergrößerung der Linsen mit der entsprechenden axialen Abmessung ist, welche ein Untersatz der Mikroaufzeichnung einnimmt„

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22. Lesegerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Untersätze !finge einer Achse verschachtelt sind und daß die Fortschalteinrichtung eine Einrichtung aufweist, welche eine entsprechende einachsige Fortschaltung bewirkt.

23. Lesegerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Untersätze in zwei Koordinatenrichtungen verschachtelt sind und daß die Fortschalteinrichtung eine Einrichtung aufweist, welche eine Relativbewegung längs der entsprechenden Koordinatenachsen erzeugt.

2t. Lesegerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix eine Kunststoffolie aufweist, in welcher die Linsen einstückig geformt sind.

25. Lesegerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildempfangseinrichtung einen Schirm zur visuellen Betrachtung der Ablesung aufweist.

26. Lesegerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtung ein Lichtrohr mit einer Mehrzahl von Armen zur Beleuchtung eines ausgewählten Datensatzes /aufweist.

27. Lesegerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß es zu einer kompakten Formgebung besonder geeignet ist, indem die Linsen so geformt sind, daß sie einen Projektionsweg besitzen , der nicht wesentlich länger ist als etwa 7,62 cm (3 Zoll).

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28. Optisches Lesegerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß es für eine kompakte Formgebung besonders geeignet ist, indem das von einem Untersatz eingenommene Feld in der Größenordnung von etwa 0,050 mm (2 mils) im Quadrat liegt und daß die Linsen jeweils eine Grüße in der Größenordnung von etwa einigen Millimetern und eine Projektionsweite in der Größenordnung von etwa einigen Zentimetern aufweisen.

29. Vorrichtung zum Umwandeln der Größe eines Bildes zwischen einer mikroskopischen Größe und einer lesbaren Größe, wobei das Bild aus einer Mehrzahl von Datensätzen besteht, die Datensätze eine Mehrzahl von Daten-Untersätzen aufweisen und wobei die Untersätze jeweils aus wenigstens einem Datenbit bestehen, gekennzeichnet durch

(A) eine Stelle für die Daten in lesbarer Größe;

(B) einen Träger zum Speichern der Daten in mikroskopischer Größe; .

(C) eine Linsenmatrix, welche zwischen der genannten Stelle und dem Träger angeordnet und von dem Träger zur Übertragung von Bildern zwischen denselben körperlich getrennt ist;

(D) wobei die Linsenmatrix eine Mehrzahl von Linsen aufweist, deren jede mit einem entsprechenden Untersatz eines Datensatzes zwischen der genannten Stelle und dem Träger optisch gekoppelt ist, so daß,alle Untersätze eines gewählten Datensatzes gleichzeitig übertragen werden, wobei die Achsen der Linsen mit der Mehrzahl von Daten-Untersätzen optisch ausgerichtet sind und die Achsen parallel zueinander liegen; und

(E) eine Einrichtung zur Erzeugung einer Relativverschiebung zwischen der Lineenmatrix und dem Träger zur Übertragung von anderen Datensätzen.

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