Телеавтограф — прародитель современного факса . Он передает электрические сигналы, отображающие положение ручки или маркера на передающей станции, повторяющим механизмам, прикрепленным к ручке на принимающей станции, воспроизводя таким образом на принимающей станции рисунок, письмо или подпись, сделанную отправителем. Это было первое подобное устройство, переносившее рисунки на стационарный лист бумаги; предыдущие изобретения [1] [2] в Европе использовали постоянно движущуюся полоску бумаги для осуществления такой передачи, и ручку нельзя было поднять между словами. Удивительно, но, по крайней мере с современной точки зрения, некоторые ранние телеавтографы использовали цифровую/импульсную передачу, тогда как более поздние более успешные устройства вернулись к аналоговой передаче сигналов.
Изобретение телеавтографа приписывается американскому инженеру Элише Грею , который запатентовал его 31 июля 1888 года. В патенте Грея говорилось, что телеавтограф позволит «передавать свой собственный почерк в удаленную точку по двухпроводной цепи». Это был первый факсимильный аппарат, в котором перо управлялось горизонтальными и вертикальными полосами. [3] Телеавтограф был впервые публично выставлен на Всемирной Колумбийской выставке 1893 года , проходившей в Чикаго .
В 1887 году Грей начал экспериментировать с аналоговой передачей сигналов положения пера с использованием переменных сопротивлений [4] , как это делалось в предыдущих устройствах, но был недоволен достигнутыми результатами. [5] Затем он обратился к импульсной или цифровой передаче положения пера.
Ранние патенты Грея [6] [7] показывают устройства, выполняющие необходимые функции по двум цепям линейных проводов с общим заземлением. По каждому проводу посылались импульсы, сигнализирующие о небольших шагах движения ручки. Кратковременные прерывания базового постоянного тока сигнализировали о подъеме/опускании ручки и подаче бумаги, а также об изменении полярности, которые использовались для кодирования направления движения ручки.
Хотя геометрия патентной схемы подразумевает вертикальные и горизонтальные координаты, первая практическая система Грея (обсуждаемая позже) имела другую схему координат, основанную на передаче двух радиальных расстояний примерно в диагональных направлениях от двух фиксированных точек. Более поздние системы, использовавшиеся в 20-м веке [8], передавали угол двух шарниров кривошипа в пятизвенной рычажной системе , состоящей из двух кривошипов двигателя с рукояткой, двух стержней рычажного механизма с рукояткой и корпуса инструмента.
В интервью 1888 года журналу The Manufacturing & Builder (том 24: № 4: страницы 85–86) Грей сказал: [9]
С помощью моего изобретения вы можете сесть в своем офисе в Чикаго, взять в руку карандаш, написать мне сообщение, и пока ваш карандаш движется, карандаш здесь, в моей лаборатории, движется одновременно и образует те же буквы и слова в так же. То, что вы пишете в Чикаго, мгновенно воспроизводится здесь в факсимиле. Вы можете писать на любом языке, использовать код или шифр, неважно, здесь создается факсимиле. Если вы хотите нарисовать картинку, то то же самое, картинка воспроизведена здесь. С помощью этого устройства художник вашей газеты может телеграфировать свои изображения крушения железной дороги или других событий точно так же, как репортер передает свое словесное описание.
Однако эти первые устройства были грубыми до бесполезности. [10] [11] Некоторые из его последующих усовершенствований [12] [13] изменили схему кодирования. Они также упоминают использование четырех проводов для повышения скорости и точности, но позже от дополнительных проводов отказались. [14] Из комментариев к этим и другим патентам становится ясно, что Грею необходимо было увеличить скорость и точность своей импульсной системы, и на самом деле для достижения этой цели он запатентовал большое количество все более сложных и совершенных механизмов. [15] [16] [17]
В 1893 г. система Грея [18] с использованием механизма, описанного в пат. US491347 [16] был достаточно хорош, чтобы выставляться на Всемирной выставке в Чикаго и на конференции Королевского общества в Лондоне в 1894 году. [19] В статье в журнале «Производитель и строитель» за этот год описываются текущая и предыдущая версии. [5] Очевидно, на этом этапе Грей использовал 40 шагов на дюйм. Понятно, насколько сложной была техническая проблема; более поздний фильм об аналогичном устройстве [20] показывает скорость, с которой оператор может перемещать ручку. Такой тип использования будет производить примерно 600-1000 импульсов в секунду в цифровой системе, что является проблемой для любой электромеханической системы, подключенной по обратным телефонным/телеграфным линиям земли. Более элегантная технология была не за горами, и на рубеже веков готовился аналоговый переворот.
К концу XIX века телеавтограф был модифицирован [21] [8] Фостером Ритчи, бывшим помощником Грея. [22] Назвав его телеписателем, версия телеавтографа Ричи могла использоваться как для копирования, так и для разговора по одному и тому же телефонному соединению. [23] [24] [25]
Ричи вернулся к аналоговому принципу [26] и заставил его работать хорошо. Он сделал это, добавив сигнал переменного тока всякий раз, когда ручку нужно было опустить, поверх сигнала положения постоянного тока, уже подаваемого на линейные провода. Угол двух шатунов ручки превращался в сигнал положения с помощью двух реостатов , вызывая большие движения Д'Арсонваля в приемнике, который перемещал аналогичные кривошипы, в свою очередь перемещая ручку приемника. Прерывание постоянного тока продвинуло бумагу.
Сигнал опускания ручки переменного тока был очень важен. Если Ритчи и понимал значение этой техники, то, как ни странно, ему не удалось раскрыть (или защитить) этот принцип в своих патентах. Джордж С. Тиффани от имени компании Gray National Telautograph хорошо понимал значение сигнала переменного тока. В патенте, который он подал вскоре после этого и предположительно в ответ на заявление Ритчи [27], он объясняет, что использование либо сигнала переменного тока, наложенного на сигнал тока ручки, либо преднамеренных механических вибраций, добавляемых в приемнике, может преодолеть статическое трение ручки и привода и позволить ручка совершенно точно следует за передатчиком. Этот принцип сегодня широко используется в форме дизеринга применительно к пропорциональным пневматическим и гидравлическим регулирующим клапанам и регуляторам. Сигнал дизеринга может преодолевать как магнитный гистерезис, так и статическое трение, и он был предпочтительнее механической вибрации, поскольку в более поздних разработках Telautograph [28] использовался исключительно он.
Очевидно, этот метод работал хорошо, потому что, хотя Тиффани старательно избегал всех конструктивных особенностей патента Ричи, он использовал тот же фундаментальный метод, и принцип аналогового телеавтографа продолжал использоваться по крайней мере в течение следующих 35 лет, [22] , например, в те, что установлены в Справочной библиотеке по искусству Фрика примерно в 1935 году, [29] также видят внутренний вид. Патенты Тиффани после 1901 года [28] [30] усовершенствовали механизм, но не принцип.
Ричи продавал свой дизайн как Telewriter в Великобритании. [31] [32] [3] Утверждение в этой последней ссылке о том, что телефон и телеавтограф Ричи могут использоваться одновременно по одной и той же линии, сомнительно, учитывая ожидаемую интерференцию между сигналом управления пером переменного тока и сигналом телефона, а также утверждения в патентах Ритчи наоборот. [23] Современные отчеты [24] описывают операции по отдельности, а не вместе, или даже описывают отключение телеавтографа, когда телефон использовался. [25]
Все доступные изображения и описания коммерческих телеавтографов после 1901 года изображают аналоговые устройства с разомкнутым контуром, которые впервые изобрел Ричи. Хотя Тиффани в конце концов разработала телеавтограф, управляемый сервомеханизмом , в 1916 году [33], неясно, был ли он когда-либо коммерциализирован.
Телеавтограф стал очень популярен для передачи подписей на расстояние, а также в банках и крупных больницах для обеспечения быстрой и точной передачи указаний врачей и информации о пациентах.
Системы телеавтографа были установлены на ряде крупных железнодорожных станций для передачи рукописных отчетов о движении поездов от шлюзовой вышки в различные части станции. [34] [35] Сеть телеавтографов на Центральном вокзале включала публичную демонстрацию в главном вестибюле в 1960-е годы; аналогичная установка на станции Юнион-Стейшн в Чикаго продолжала работать до 1970-х годов. [ нужна цитата ]
В 1911 году телеавтограф использовался, чтобы предупредить рабочих на 10-м этаже о пожаре на фабрике Triangle Shirtwaist , который вспыхнул двумя этажами ниже.
Пример сценария машинного письма телавтографа можно увидеть в фильме 1956 года « Земля против летающих тарелок» в качестве устройства вывода для механического переводчика. В фильме 1936 года «Грешник забирает все» показано, как его используют в офисе для тайной передачи инструкций секретарю.
Корпорация Telautograph несколько раз меняла свое название. В 1971 году его приобрела компания Arden/Mayfair. В 1993 году компания Danka Industries приобрела компанию и переименовала ее в Danka/Omnifax . В 1999 году корпорация Xerox приобрела компанию и назвала ее подразделением Omnifax , которое с тех пор было поглощено корпорацией.
Такие машины, как Telautograph, используются до сих пор. Ручка Allpoint используется в настоящее время и использовалась для регистрации десятков тысяч избирателей в Соединенных Штатах, [36] а LongPen , изобретение, задуманное писательницей Маргарет Этвуд, используется авторами для подписания своих книг на расстоянии. .
«Телавтограф». Wiki по истории техники и технологий .
Патентные изображения в формате TIFF.