Телаутограф является предком современного факсимильного аппарата. Он передает электрические сигналы , представляющие положение ручки или трассировщика на отправляющей станции, на повторяющиеся механизмы, прикрепленные к ручке на принимающей станции, таким образом воспроизводя на принимающей станции рисунок, надпись или подпись, сделанные отправителем. Это было первое подобное устройство для передачи рисунков на неподвижный лист бумаги; предыдущие изобретения [1] [2] в Европе использовали постоянно движущуюся полоску бумаги для осуществления таких передач, и ручку нельзя было поднимать между словами. Удивительно, по крайней мере с современной точки зрения, некоторые ранние телаутографы использовали цифровую/импульсную передачу, в то время как более поздние более успешные устройства вернулись к аналоговой сигнализации.
Изобретение телеавтографа приписывается американскому инженеру Элише Грею , который запатентовал его 31 июля 1888 года. В патенте Грея говорилось, что телеавтограф позволит «передавать собственный почерк в удаленную точку по двухпроводной схеме». Это был первый факсимильный аппарат, в котором стилус управлялся горизонтальными и вертикальными полосами. [3] Впервые телеавтограф был публично представлен 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 перешел к импульсной или цифровой передаче положения пера.
Ранние патенты Грея [6] [7] демонстрируют устройства для выполнения требуемых функций по двум линейным проводным цепям с общим заземлением. Импульсы посылались по каждому проводу, чтобы сигнализировать о небольших шагах движения пера. Кратковременные прерывания тока базовой линии постоянного тока сигнализировали о подъеме/опускании пера и подаче бумаги, а изменение полярности использовалось для кодирования направления движения пера.
В то время как геометрия патентной схемы подразумевает вертикальные и горизонтальные координаты, первая практическая система Грея (обсуждаемая ниже) имела другую схему координат, основанную на передаче двух радиальных расстояний вдоль приблизительно диагональных направлений из двух фиксированных точек. Более поздние системы, используемые в 20 веке [8], передавали угол двух шарниров кривошипа в пятизвенной связи , включающей два кривошипа двигателя ручки, два стержня звена ручки и корпус инструмента.
В интервью 1888 года в журнале The Manufacturer & Builder (т. 24: № 4: стр. 85–86) Грей сказал: [9]
Благодаря моему изобретению вы можете сесть в своем офисе в Чикаго, взять карандаш в руку, написать мне сообщение, и пока ваш карандаш движется, карандаш здесь, в моей лаборатории, движется одновременно и формирует те же буквы и слова тем же способом. То, что вы пишете в Чикаго, мгновенно воспроизводится здесь в факсимиле. Вы можете писать на любом языке, использовать код или шифр, неважно, факсимиле создается здесь. Если вы хотите нарисовать картину, это то же самое, картина воспроизводится здесь. Художник вашей газеты может с помощью этого устройства телеграфировать свои картины железнодорожной катастрофы или других событий так же, как репортер телеграфирует свое описание словами.
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 в этих и других патентах ясно, что Грею нужно было увеличить скорость и точность своей импульсной системы, и на самом деле он запатентовал большое количество все более сложных и совершенных механизмов, чтобы добиться этого. [15] [16] [17]
В 1893 году система Грея [18], использующая механизм, описанный в патенте US491347 [16], была достаточно хороша, чтобы быть представленной на Всемирной выставке в Чикаго и на конференции Королевского общества в Лондоне в 1894 году. [19] Статья в журнале Manufacturer and Builder за этот год описывает текущую и предыдущие версии. [5] По-видимому, на этом этапе Грей использовал 40 шагов на дюйм. Понятно, насколько сложной была техническая проблема; более поздний фильм аналогичного устройства [20] показывает скорость, с которой оператор мог перемещать ручку. Такой тип использования мог бы производить, возможно, 600-1000 импульсов в секунду в цифровой системе, что было бы вызовом для любой электромеханической системы, подключенной через обратные телефонные/телеграфные линии. Более элегантная технология была не за горами, и на рубеже веков был организован аналоговый переворот.
К концу 19 века телеавтограф был модифицирован [21] [8] Фостером Ричи, бывшим помощником Грея. [22] Назвав его телерайтером, Ричи мог использовать версию телеавтографа как для копирования, так и для разговора по одному и тому же телефонному соединению. [23] [24] [25]
Ритчи вернулся к аналоговому принципу [26] и заставил его хорошо работать. Он сделал это, добавляя сигнал переменного тока всякий раз, когда перо нужно было опустить, поверх сигнала положения постоянного тока, уже находящегося на линейных проводах. Угол двух кривошипных стержней пера превращался в сигнал положения двумя реостатами , приводя в действие большие движения Д'Арсонваля на приемнике, который перемещал аналогичные кривошипные стержни, в свою очередь перемещая перо приемника. Прерывание постоянного тока продвигало бумагу.
Сигнал опускания пера переменного тока был очень важен. Если Ричи понимал значение этой техники, он странным образом не смог раскрыть (или защитить) этот принцип в своих патентах. Джордж С. Тиффани от имени Gray National Telautograph Company понимал значение сигнала переменного тока достаточно хорошо. В патенте, который он подал вскоре после этого и, предположительно, в ответ на Ричи [27], он объясняет, что использование либо сигнала переменного тока, наложенного на сигнал тока пера, либо преднамеренных механических вибраций, добавленных на приемнике, может преодолеть статическое трение пера и привода и позволить перу довольно идеально следовать за передатчиком. Этот принцип широко используется сегодня в форме дизеринга , применяемого к пропорциональным пневматическим и гидравлическим регулирующим клапанам и регуляторам. Сигнал дизеринга может преодолеть как магнитный гистерезис, так и статическое трение и был предпочтительнее механической вибрации, поскольку более поздние конструкции Telautograph [28] использовали его исключительно.
По-видимому, эта техника работала хорошо, потому что, хотя Тиффани старательно избегал всех конструктивных особенностей патента Ричи, он использовал ту же самую фундаментальную технику, и принцип аналогового телеавтографа продолжал использоваться по крайней мере в течение следующих 35 лет, [22] например, в тех, что были установлены в Художественной справочной библиотеке Фрика около 1935 года, [29] также см. внутренний вид. Патенты Тиффани после 1901 года [28] [30] усовершенствовали механизм, но не принцип.
Ричи продавал свою разработку как Telewriter в Великобритании. [31] [32] [3] Утверждение в этой последней ссылке о том, что телефон и телеавтограф Ричи могли использоваться одновременно по одной и той же линии, сомнительно, учитывая ожидаемые помехи между сигналом управления пера переменного тока и телефонным сигналом, а также противоположные утверждения в патентах Ричи. [23] Современные отчеты [24] описывают операции по отдельности, а не вместе, или даже описывают отключение телеавтографа во время использования телефона. [25]
Все доступные изображения и описания коммерческих телеавтографов после 1901 года изображают аналоговые устройства с открытым контуром, которые Ричи был пионером. Хотя Тиффани в конечном итоге спроектировал управляемый сервомеханизмом телеавтограф в 1916 году [33], неясно, было ли это когда-либо коммерциализировано.
Телеавтограф стал очень популярен для передачи подписей на расстояние, а также в банках и крупных больницах для обеспечения быстрой и точной передачи назначений врачей и информации о пациентах.
Системы телеавтографа были установлены на ряде крупных железнодорожных станций для передачи рукописных отчетов о движении поездов с башни-передатчика в различные части станции. [34] [35] Сеть телеавтографов на Гранд-Сентрал-Терминал включала в себя публичный показ в главном вестибюле до 1960-х годов; аналогичная установка на Чикагском вокзале Юнион оставалась в эксплуатации до 1970-х годов. [ необходима цитата ]
В 1911 году телеавтограф использовался для оповещения рабочих 10-го этажа о пожаре на фабрике по производству рубашек Triangle , который вспыхнул двумя этажами ниже.
Пример машинного скрипта Telautograph можно увидеть в фильме 1956 года « Земля против летающих тарелок» в качестве выходного устройства для механического переводчика. В фильме 1936 года «Грешник забирает все» показано, как он используется в офисной обстановке для тайной передачи инструкций секретарю.
Telautograph Corporation несколько раз меняла свое название. В 1971 году ее приобрела Arden/Mayfair. В 1993 году Danka Industries выкупила компанию и переименовала ее в Danka/Omnifax . В 1999 году корпорация Xerox выкупила компанию и назвала ее подразделением Omnifax , которое с тех пор было поглощено корпорацией.
Такие машины, как Telautograph, используются и сегодня. В настоящее время используется ручка Allpoint Pen, которая использовалась для регистрации десятков тысяч избирателей в Соединенных Штатах, [36] а LongPen , изобретение, придуманное писательницей Маргарет Этвуд, используется авторами для подписи своих книг на расстоянии.
«Телаутограф». История техники и технологий вики .
Изображения патентов в формате TIFF