Термопринтеры до сих пор встречаются повсеместно: маленькие нагревательные элементы в связке с термочувствительной бумагой дают эффект матричной печати без возни с красящими лентами и сложной механикой. Проблема в том, что даже при линейном расположении элементов на каждую точку в строке требуется свой нагреватель, — а в 1970-х, когда вышел калькулятор Sears 12, это заметно поднимало себестоимость. Решение оказалось изящным: элементы заставили качаться, вдвое увеличив разрешение печатающей головки.
Insides of the Sears 12 calculator. (Credit: Danalog, YouTube)
Сравнение с современником — калькулятором Texas Instruments TI-5015 с неподвижной головкой — наглядно показывает выигрыш. В эпоху, когда у электронных калькуляторов не было дисплеев, а был термопринтер, качество печати служило главным аргументом продаж. При этом каждый дополнительный нагревательный элемент не только увеличивал ценник, но и усложнял конструкцию: под него требовалась своя цепь управления.
Именно поэтому механизм, двигающий головку из стороны в сторону с заданной частотой и синхронизированный с самой печатью, экономил около половины этой обвязки. Внутри Sears 12 стоит вполне обычная калькуляторная микросхема Mitsubishi M58671, но вместе с ней — и весь печатающий механизм. На видео со снятой крышкой хорошо видно, как в работе головка стремительно ходит вбок.
Приём этот стоит оценить по достоинству: инженеры разменяли дорогую в производстве электронику на дешёвую механику, которая и так уже присутствовала в устройстве ради протяжки бумаги. Такое мышление — типичная примета эпохи, когда каждый транзистор в изделии был статьёй расходов, а моторчик и эксцентрик стоили копейки.
С таким механизмом заметно более дешёвый Sears 12 вполне на равных спорит с TI-5015. Хотя, как отмечает автор разбора, после долгой сессии тайминги немного уходили, и печать становилась слегка волнистой. Видимо, на фоне серьёзной разницы в цене между калькулятором Sears и машиной от TI этот компромисс сочли приемлемым.
Для сегодняшнего читателя история интересна не только как курьёз. Тот же самый принцип — механическое смещение вместо увеличения числа излучателей — сейчас используют в фотографии (сдвиг матрицы для повышения разрешения), в проекторах (пиксельный сдвиг для получения 4K с матрицы меньшего разрешения) и в некоторых сканирующих системах. Идея, придуманная ради экономии центов на калькуляторе, оказалась куда живучее самого калькулятора.
Подробный разбор механики с демонстрацией работы устройства смотрите в видео ниже.
