DD150512A5 - In der intensitaet und der abtastgeschwindigkeit moduliertes photographisches kopiergeraet - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Reproduktionstechnik. Das mit einer Kathodenstrahlroehre als Lichtquelle arbeitende Kopiergeraet, bei dem ein Bildtraeger punktweise abgetastet wird, dient zur Herstellung von Kopien einer transparenten Vorlage im Kontakt- oder Projektionsverfahren. Ziel und Aufgabe der Erfindung bestehen darin, ein die Kathodenstrahlroehre als Lichtquelle optimal ausnutzendes, mit hoher Geschwindigkeit arbeitendes Kopiergeraet zu schaffen, das eine verbesserte Steuerung fuer die Gesamtbelichtung, eine Feinsteuerung fuer die Belichtungsstaerke und eine verbesserte Kontraststeuerung ermoeglicht. Dies wird erfindungsgemaesz dadurch erreicht, dasz ueber einen ersten von einem Photodetektor abgeleiteten Strom ein Modulator zur Modulation der Intensitaet des Elektronenstrahls und ueber einen zweiten vom Photodetektor ausgehenden Strom eine Ablenkeinrichtung fuer den Elektronenstrahl unter Aenderung der Abtastgeschwindigkeit oder der Verweilzeit des Elektronenstrahls gesteuert wird. Zwischen dem Photodetektor und einem Stromwandler zur Erzeugung dieser Stroeme befinden sich Blockierverstaerker und eine Widerstandsschaltung zur Feinsteuerung der Belichtungsstaerke sowie eine Diodenschaltung in Verbindung mit einer Kontrastwahlschaltung zur Steuerung des Gesamtkontrastes.

Description

Berlin, den 5.11.1980 57 285 / 16

In der Intensität und der Abtastgeschwindigkeit moduliertes photographisches Kopiergerät

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein photographisches Kopiergerät zur Bestrahlung eines Bildempfangers mit einem punktförmigen Strahl, der einen Bildträger punktweise abtastet, bei dem der Bildempfänger und der Bildträger in_gegenseitiger Ausrichtung angeordnet sind und ein Photodetektor zur Messung der den Bildträger durchsetzenden Strahlung und zur Erzeugung eines dieser entsprechenden Ausgangssignals vorgesehen ist. Insbesondere betrifft die Erfindung ein photographisches Kopiergerät mit einer Kathodenstrahlröhre als Lichtquelle zur Belichtung eines Bildempfängers, bei dem der Kathodenstrahl nach Intensität und Abtastgeschv/indigkeit bzw. Verweilzeit zur Änderung der Belichtungsstärke und des Gesamtkontrastes in der photographischen Wiedergabe veränderbar ist und das einen mit einem Elektronenstrahl beaufschlagten lichtemittierenden Leuchtschirm und eine rasch arbeitende Ablenkeinrichtung in Richtung der X-Achse und eine langsam arbeitende Ablenkeinrichtung in Richtung der Y-Achse aufweist, wobei auf dem Leuchtschirm eine punktförmige Lichtquelle für einen Abtaststrahl erzeugt ist, und bei dem eine Optik zur Fokussierung der punktförmigen Lichtquelle auf dem bildträger und ein die Intensität des den Bildempfänger bzw. Bildträger durchsetzenden Lichtes messender Photodetektor zur Erzeugung eines entsprechenden Ausgangssignals vorgesehen ist«

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Mit photographischen Kopiergeräten'der vorgenannten Art können aus Transparenten ^'ilmlcopien oder Abzüge hergestellt werden. Der Zweck des üblichen photographischen Kopierverfahrens besteht darin, den im Original enthaltenen Gegenstand so gut wie möglich wiederzugeben. Jedoch gibt es auch photographische Anwendungen, bei denen eine perfekte Wiedergabe nicht erwünscht ist, ^viele wissenschaftliche, militärische und topographische Reproduktionsanlagen erfordern die Möglichkeit zu einer Modifizierung der Eeproduktionseinrichtung, um die gesamte aus dem Original verfügbare Information auf das Wiedergabematerial zu übertragen. Dabei können nicht immer der normale Kontrast und die normale Tönung eingehalten werden, denn beispielsweise kann das Verhältnis der Durchlässigkeiten zwischen dem dunkelsten und dem hellsten Punkt auf der Originalphotographie 100 : 1 oder mehr betragen, während das übliche photographische Kopierpapier lediglich ein Lichtreflektionsverhältnis von ca. 20 : 1 erzeugt, ,

vorliegende Erfindung betrifft insbesondere solche photographischen Kopiergeräte, bei denen eine Kathodenstrahlröhre verwendet wird. In solchen Kopiergeräten wird der Gesamtkontrast im Abzug verändert, damit die gesarate im Negativ enthaltene Information reproduziert werden kann. Der Gesamtkontrast, d. h. das Verhältnis einer großen Fläche zur Größe des Abtastpunktes, im Negativ wird elektronisch so verändert, daß die Detail- und Randkontrastabstufungen erhalten bleiben. Diese Art von photographischer Kopie wirkt -im Erscheinungsbild "flach" oder auch unwirklich, enthält· . jedoch tatsächlich alle im Original vorhandenen Informationen.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein neues und ver-

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bessertesKopiergerät, in dem die Intensitätsmodulation und die Geschwindigkeitsmodulation miteinander kombiniert werden. Das Kopiergerät gestattet gleichförmige Belichtungen sowohl bei der Herstellung von Kontaktabzugen als auch bei der Herstellung von Kopien im Projektionsverfahren,

Charakterisktik der bekannten technischen Lösungen

Es sind zv/ei Grundtypen von Kopiergeräten mit Kathodenstrahlröhre bekannt, und zwar solche, bei denen die Intensität des durch den Kathodenstrahl erzeugten Lichtes moduliert wird, und solche, bei denen die Ablenkgeschwindigkeit des abtastenden Elektronenstrahls in der Kathodenstrahlröhre moduliert wird.

Bei intensitätsmodulierten Kopiergeräten mit einer Kathodenstrahlröhre wird der Gesanitkontrast der ^wiedergabe dadurch verändert, daß das von dem Transparent durchgelassene Licht innerhalb eines vorgegebenen Helligkeitsbereiches verändert v/ird, der im Bereich von 2 : 1 bis 20 : 1 liegen kann. Häufig enthalten solche Kopiergeräte zusätzlich Einrichtungen, mit denen das Kontrastverhältnis innerhalb vorwählbarer Grenzen wahlweise verändert v/erden kann. Bei den intensitätsmodulierten Anlagen ist es von Bedeutung, daß die·AblenkgesciiH'indigkeit des Abtaststrahls im wesentlichen konstant bleiben soll, da die Gesamtbelichtung jedes Teilbereichs gleich dem Produkt aus Intensität und Zeit ist.

In geschv/indigkeitsmodulierten Kopiergeräten wird jedoch gewöhnlich die Strahlintensität konstant gehalten, da die Abtastgeschwindigkeit geändert wird, um den Kontrast zu berücksichtigen.

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Da die meisten Kopiergeräte mit Kathodenstrahlröhre im wissenschaftlichen oder militärischen -bereich mit hohen Anforderungen verwendet werden,' ist eine präzise Steuerung erforderlich. Es ist daher bei jeder Art dieser Kopiergeräte versucht worden, wenigstens eine Komponente der Belichtung, sei es die Abtastgeschwindigkeit bei intensität smoduliert en Anlagen oder die Strahlungsintensität bei geschwindigkeitsniodulierten Anlagen, soweit wie möglich zu stabilisieren.

Mit geschwindigkeitsmodulierten ^nlagen wird im allgemeinen der Tönungsumfang in ausreichender Weise komprimiert, Jedoch eignen sich solche Anlagen nicht gut zum Einbau einer vorgewählten Kontraststeuerung.

Bekannt ist beispielsweise ein geschwindigkeitsmoduliertes Kopiergerät, bei dem die Geschwindigkeitsmodulation nach der Beziehung

erfolgt (US-PS 3 036 497).

Darin gibt E die photographische Belichtung des lichtempfindlichen Bildempfängermaterials an, Tn die örtliche Lichtdurchlässigkeit in dem Transparent, das wiedergegeben werden soll, Vs die örtliche Geschwindigkeit des Abtastpunkts an der Belichtungsfläche; K ist eine Proportionalitätskonstante, in die unter anderem die Lichtintensität des

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Projektionspunktes an der belichteten Fläche und die Zahl der Durchgänge des Punktes durch denselben Punkt auf dem Transparent eingehen.

ITach US-PS 3 036 497 muß ein geschwindigkeitsmoduliertes Kopiergerät immer kürzere Belichtungszeiten haben als ein vergleichbares Kopiergerät mit Intensitätsmodulation, da das geschwindigkeitsmodulierte Gerät ständig mit einem ^ötrahistrom höchster Intensität in der Kathodenstrahlröhre arbeitet, während vergleichsweise ein galvanisch gekoppeltes intensitätsmoduliertes Kopiergerät nur an der Stelle höchster Dichte des Transparents seinen maximalen Strahlstroni in der Kathodenstrahlröhre erreicht. Dabei wird jedoch übersehen, daß der maximale Strahlstrom bei der Intensitätsmodulation viermal mehr größer sein kann als der maximal zulässige i>trahlstrom bei einem vergleichbaren geschwindigkeitsmodulierten Gerät, Es ergibt sich daraus somit, daß bei maximaler Dichte die Belichtungszeit bei einem intensitätsmodulierten Kopiergerät kürzer ist als bei einem vergleichbaren geschwindigkeitsmodulierten Gerät· Es sollte jedoch, wenn ein intensitätsmoduliertes Kopiergerät mit einem maximalen Strahlstrom von beispielsweise 1000 ilikroampere und einer Abtastrate von beispielsweise 25,4 m/s arbeitet, ein geschwindigkeitsmoduliertes Kopiergerät die gleiche Leistimg erbringen können,'

Unglücklicherweise ergeben sich jedoch aus der Beständigkeit der Phosphore praktische Einschränkungen. Beim Gebrauch eines aktinisch wirksamen Leuchtschirmes des Typs PI1 in der Kathodenstrahlröhre ist die maximale Abtastrate auf ca. 127 bis 153 ni/s begrenzt, und selbst bei diesen Geschwindigkeiten können unerwünschte Rand- oder Kantenverstärkungen bei der photographischen Reproduktion entstehen. Bei einer maximalen Äbtastrate eines geschwindig-

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keitsmodulierten Kopiergerätes von 153 m/s und einer Kontrastverringerung bei einem Kontrastbereich, von 100 : 1 muß die minimale Abtastrate 1,53 m/s betragen. Die Erfahrung hat gezeigt, daß ein S-fcrahlstrom von 100 Mikroampere bei einer ^Abtastgeschwindigkeit von 1,53 m/s mindestens zu einer Braunfärbung des Phosphors führt und schlimmstenfalls, je nach Größe des Lichtpunktes in der Kathodenstrahlröhre, d. h. o*e nach Stromdichte des ^trahls, bewirkt, daß der Phosphor verbrannt wird und von dem -Leuchtschirm abblättert.

Bei einem intensitätsmodulierten Kopiergerät nach der US-PS 2 842 025 wird das durch das Negativ und die Kopie fallende Licht in einem Lichtkollektor gesammelt. Der so entstehende Photodetektorstrom wird verstärkt und dem Gitter einer Kathodenstrahlröhre zugeführt, um so eine negative Rückkopplung zu bewirken, durch die die Intensität des von dem Photomultipliers wahrgenommenen Lichtes konstant gehalten wird.

Es sind eine ^eihe weiterer Druckschriften bekannt, in denen intensitätsmodulierte Kopiergeräte dargestellt sind.

In der US-PS 3 700 329 wird davon gesprochen, daß der ^Ausgang einer verbesserten' rJaskenschaltung einer Ablenkeinrichtung (Geschv/indigkeitsmodulation) oder dem Elektronenstrahlerzeuger (Intensitätsmodulation) zugeführt wird. Dem Anmelder ist jedoch lediglich eine ^ruckschrift bekannt, nach der die Intensiätsmodulation und die Geschwindigkeitsmodulation in einem Gerät gemeinsam vorhanden sind. Uach Kenntnis der Anmelderin hat sich jedoch bis zum Prioritätszeitpunkt der vorliegenden Anmeldung kein solches

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Gerät als arbeitsfähig erwiesen bzw. ist kein solches Gerät praktisch erprobt worden.

Nur beiläufig wird in der US-PS 1 400 632 die Kombination einer Intensitätsmodulation mit einer Geschwindigkeitsmodulation in einem Gerät erwähnt. Die einzige klare Aussage darüber befindet sich jedoch nur in einem Teil der Ansprüche und nicht unmittelbar in der Beispielsbeschreibung. Beispielsweise wird die in 3?ig. 10 dargestellte Einrichtung als "zur Erzeugung der Geschwindigkeitsmodulation modifiziert¹¹ angegeben, und in Spalte 11, Zeile 21, bis Spalte 12, Zeile 55, werden Gleichungen angegeben, die notwendig sind, um zu zeigen, daß die Abtastung mit der Geschwindigkeitsmodulation und die Abtastung mit der Intensitätsmodulation "innerahlb des Gültigkeitsbereiches des Reziprozitätsgesetzes" äquivalent sind. In Spalte 11, Zeile 24, wird auch angegeben, daß die Abtastzeit durch Geschwindigkeitsmodulation des Abtaststrahls verkürzt werden kann. Anspruch 3 ist auf ein Verfahren zur Geschwindigkeitsmodulation gerichtet, bei dem der Strahlstrom in der Kathodenstrahlröhre konstant gehalten wird, während sich in Anspruch 21 die Zeilen 24 bis 35 auf den Teil eines photographischen Reproduktionsgerätes beziehen, das eine kombinierte Steuerung für die Geschwindigkeit und die Intensüät des Abtaststrahls aufweist.

Bei sorgfältigem Studium der vorgenannten US-Patentschrift sieht man, daß der Erfinder ein Kopiergerät schaffen wollte, bei dem die ^wiedergabe auf der'photographischen Kopie durch Veränderung ihrer -^icht evert eilung verbessert ist. Die Kopie solle dadurch ein angenehmeres oder ausdrucksstärkeres Erscheinungsbild erhalten. Es ist aber aus den bestimmten Werten und Gleichungen, wie sie in der Druckschrift ange-

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geben sind, offensichtlich, daß zu der Zeit, als die zugehörige Patentanmeldung eingereicht wurde, ein arbeitsfähiges Gerät noch nicht gebaut worden war. Von der !Funktion her erfordert das Gerät zwei Photodetektoren und zwei oder mehr logarithraische Verstärker, Es v/erden Signale erhalten, die der Dichte an jedem abgetasteten Bildpunkt proportional Bind, und es ist-ein Funktionsgenerator vorgesehen, der auf eine Tonkqrrektur programmiert ist.

Wie sich aus der weiter folgenden Beschreibung ergibt, erfordert das erfindungsgemäße intensitäts- und geschwindigkeit srnodulierte System lediglich einen Photodetektor und keine logarithnischen Verstärker« Darüber hinaus arbeitet das Gerät auf der Grundlage der optischen Durchlässigkeit und nicht der optischen "ichte.

Das Kopiergerät nach der US-PS 3 400 632 betrifft nur ein geschwindigkeitsmoduliertes Gerät, während die vorliegende Erfindung auch auf ein Kopiergerät mit einer Modulation der Verweilzeit anwendbar ist. Ein Kopiergerät mit modulierter Verweilzeit ist in der US-PS 3 011 195 beschrieben, bei dem der von dem Elektronenstrahl erzeugte Punkt schrittweise Punkt für Punkt vorgeschoben wird, wobei die Verweilzeit an jedem Punkt ziisi Ausgleich von Dichteunterschieden· im Negativ verändert wird« Bei dem Gerät nach der vorliegenden Erfindung kann die Intensitätsmodulation auch mit einer Modulation der Verweilzeit kombiniert werden.

Es ist bekannt, daß die automatische Steuerung des Kontrastes in der Kopie durch eine elektronische Kontraststeuerung über eine Kathodenstrahlröhre bestenfalls nur für eine

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Gruppe von Eigenschaften optimiert werden kann, die für den jeweiligen Anwendungsfall des betreffenden Gerätes von größter Bedeutung ist. Im allgemeinen wird die Leistung jeder als Lichtquelle verwendeten Kathodenstrahlröhre durch Parameter, wie die Phosphornachleuchtdauer, die aktinische Leistung, den Kontrast des Schirmträgers, -^lterung und Verbrennung des Phosphors, Phosphorströmung, Unregelmäßigkeiten in der Punktgröße und verwandte Betriebsgrößen, begrenzt. Weiterhin hat die Anwendung von Kathodenstrahlröhren tals Lichtquellen die Verwendung von Linsen als Lichtkollimatoren und Lichtsammler notwendig gemacht, wodurch eine weitere Gruppe von Problemen entstellt, die mit zentral angeordneten Projektionsaufbauten verbunden sind. Zusätzlich verursacht die Verwendung von Linsen weitere Probleme hinsichtlich der Kosten, der Größe etc. Ein Beispiel für die Begrenzung der Eigenschaften des Kopiergerätes liegt in dem für die Leuchtschirme der Kathodenstrahlröhre verwendeten Phosphor. Die aktinische Leistung von Phosphoren des Typs P11 ist etwa die höchste unter den vielen eingetragenen und verfügbaren Typen; jedoch beträgt typischerweise die Abklingzeit eines P11~Phosphors ca. 35 Llikrosekunden auf 10 fo und 250 Mikr ο Sekunden auf 1 % seiner maximalen Helligkeit, was von der Strahlungsdichte des Elektronenstrahls abhängig ist. Kir Ergebnisse mit optimalem Kontrast sollte die Abtastgeschwindigkeit nicht höher sein als ein Punktdurchmesser pro Abklingperiode. In der US-PS 2 921 512 wird für praktische Zwecke ein Punktdurchmesser von 0,32 cm vorgeschlagen. Es ergibt sich daraus eine maximale Abtastgeschwindigkeit zwischen 12,7 m/s (Abklingen auf 1 #) und 91,5 m/s (abklingen auf 10 $). Üblicherweise liegen die Kontrastwerte im steuerbaren Bereich eines elektronischen Kopiergerätes mit Kathoden-

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strahlröhren und elektronischer Kontraststeuerung in einem Verhältnis von 100 : 1. Bei einem geschwindigkeitsmodulierten Gerät mit wie vorher definierten maximalen Abtastgeschwindigkeit en liegen dementsprechend die kleinsten Ablenkgeschwindigkeiten bei 0,127 m/s (Abklingen auf 1 %) und 0,915 m/s (Abklingen auf 10 %), Bei einer Kathodenstrahlröhre mit einem Strahlstrom, der zur Erzeugung akzeptabler Kopiergeschwindigkeiten geeignet ist und beispielsweise 200 Mikroampere beträgt, kann aber eine Abtastgeschwindigkeit zwischen 0,127 und 0,915 ra/s bereits in Minuten zu einer Alterung und einem Abbau des Phosphor führen.

Die vorstehenden Beispiele zeigen, daß innerhalb der Grenzen praktisch zu vertretender photgraphischer Belichtungszeiten in produktionsorientierten photographischen Laboratorien, wie 10 Sekunden oder weniger, die für Kathodenstrahlröhren geeigneten Phosphors bei hohen Abtastgeschwindigkeiten llachleuchtprobleme und bei niedrigen Abtastgeschwindigkeiten Aiterungs- und ^erbrennungsprobleme zeigen sowie Intensitätsprobleme für das aktinische Licht bei geringeren Strahlungsströmen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Flexibilität eines photographischen Kopiergerätes mit einer Kathodenstrahlröhre oder einer anderen punktförmigen Abtastlichquelle zu vergrößern, wobei bei Verwendung einer Kathodenstrahlröhre diese besser als sonst üblich als Lichtquelle ausgenutzt wird. Insbesondere soll ein mit einer Kathodenstrahlröhre ausgerüstetes Kopiergerät verfügbar sein, das mit erheblich größerer Ge-

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schwindigkeit arbeitet als die bisher in Gebrauch befindlichen Geräte.

Darlegung ^des Wesens der Erfindung

Der Erfindung, liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kopiergerät zu schaffen, insbesondere mit einer Kathodenstrahlröhre als Abtastlichtquelle, in dem die Modulation der Verweilzeit mit einer Intensitätsmodulation kombiniert wird. ^abei soll eine verbesserte Steuerung für die Gesanitbelichtung sowie eine Feinsteuerung für die Belichtungsstärke erreicht v/erden. Ferner ist eine verbesserte Kontraststeuerung anzugeben, die die Einhaltung eines vorgegebenen Kontrastverhältnisses erlaubt.'

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein photographisches Kopiergerät zur Bestrahlung eines Bildempfängers mit einem punktförmigen Strahl, der einen Bildträger punktweise abtastet, bei dem der bildempfänger und die bildträger in gegenseitiger Ausrichtung angeordnet sind und ein Photodetektor zur Messung der den Bildträger durchsetzenden Strahlung und zur Erzeugung eines dieser entsprechenden Ausgangssignale vorgesehen ist, in nachstehend beschriebener Weise ausgebildet ist. Erfindungsgemäß ist ein derartiges Kopiergerät gekennzeichnet durch einen Stromwandler zur Erzeugung von den in vorhersagbarem Zusammenhang stehenden ersten und zweiten -Ausganges tröraen in Abhängigkeit von Ausgangssignal des Photodetektors, durch einen auf den ersten Ausgangsstrom ansprechenden Modulator zur Modulierung der Intensität des punktförmigen Strahls in Abhängigkeit von Änderungen des ersten ^usgangsstroms und durch eine auf den zweiten Ausgangsstrom ansprechende Ablenkeinrichtung zur Änderung der Abtastgeschwindigkeit oder

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Verweilzeit des punktförmigen Strahls in Abhängigkeit von Änderungen des zweiten Ausgangsstromes, wobei die Intensität und die Abtastgeschwindigkeit oder die Verweilzeit des punktförmigen °trahls entsprechend den Änderungen der vom Photodetektor aufgefangenen Strahlintensität veränderlich sind.

Zweclanäßigerweise hat der Stromwandler ein Paar abgeglichener Transistoren zur Erzeugung des ersten und zweiten Ausgangsstroms sowie einen &atz von Opto-Kopplern.

Die Ablenkreinrichtung weist zur Änderung der Abtastgeschwindigkeit des punktförmigen Strahls einen Integrator auf, mittels dessen der Steuerstrom für die Ablenkung des punktförniigen Strahls veränderbar ist.

Zur Änderung der Verweilzeit des punktförmigen Strahls hat die Ablenkeinrichtung eine ihr nachgeschaltete, in der Achse der schnellen.Ablenkung wirksame Schalteinrichtung und ein Ablenkjoch, das die Strahlenquelle umgibt und die gesteuerte Bewegung des ^trahls bewirkt, sowie eine Auf- und Entladevorrichtung für eine Kapazität zur Änderung der Verweilzeit und des Vorschubs des punktförmigen Strahls, mittels derer der A_USg_ang der Sehalteinrichtung^ehrittweise blockierbar und während der Verweilzeit festhaltbar ist· ^abei ist die Verweilseit zwischen aufeinanderfolgenden Vorschubsehritten durch Änderung der Kondensatoraufladung mittels des zweiten ^usgangsstroms veränderbar.

In weiterer Ausgestaltung des Kopiergerätes ist erfindungsgemäß eine Steuerung für die Gesamtbestrahlung vorgesehen

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mit Integrationseinrichtungen in der X- und Y- ichtung zur Änderung der Bewegung des punktförmigen ^strahls in der X- und in der Y-%chtung und mit einer Indessteuerung zum schrittweisen ^vorschub des Abtaststrahls in der Y-Richtung.

Weiterhin ist eine -^einsteuerung für die Bestrahlung zwischen dem Photodetektor und dem Stromwandler angeordnet. ^üie weist ein Paar von Blockiervers.tärkern zur Begrenzung ^._er von dem Photodetektorstrom abgeleiteten Spannungsausschläge und eine Widerstandsschaltung zur -^uswahl einer bestimmten

pannungshöhe innerhalb der Spannungsausschlage, mittels derer der dem Stromwandler zugeführte Strom veränderbar ist, auf.

Zusätzlich ist eine Steuerung für den Gesamtkontrast vorgesehen, die eine Mehrzahl von Paaren von Dioden zwischen dem Photodetektor und dem Stromwandler enthält. Diese sind im Gegentakt in ^eihe geschaltet und überbrücken die durch die Blockierverstärker bestimmte Spannungsquelle. Mittels einer °chalteinrichtung ist jeweils eine bestimmte Anzahl der Paare von in ^eihe geschalteten, die Stromzufuhr zu dem Stromwandler begrenzenden Dioden auswählbar.

Es ist ferner zweckmäßig, getrennte Träger für die Bildträger und für den bildempfänger vorzusehen und zwischen dem -⁰Udträger und dem Bildempfänger eine Optik anzuordnen.

Die Erfindung besieht sich insbesondere auf ein photographisches Kopiergerät mit einer Kathodenstrahlröhre als Lichtquelle zur Belichtung eines BiIdempfängers, bei dem der Kathodenstrahl nach Intensität und Ablenkgeschwindigkeit zur Änderung der Belichtuiigsstärke und des Gesamtkontrastes in der photographischon Wiedergabe veränderbar ist und

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das einen mit einem Elektronenstrahl "beaufschlagten lichtemittierenden Leuchtschirm und eine rasch arbeitende Ablenkeinrichtung in Richtung der X-Achse und eine langsam arbeitende Ablenkeinrichtung in Richtung der Y-Achse aufweist, wobei auf dem Leuchtschirm eine punktförmige Lichtquelle für einen Abtaststrahl erzeugbar ist, und bei dem eine Optik zur Fokussierung der punktförmigen Lichtquelle auf dem Bildträger und ein die Intensität des den Bildempfänger durchsetzenden .Lichtes messender Photodetektor zur Erzeugung eines entsprechenden Ausgangssignals vorgesehen sind.

Ein derartiges Kopiergerät ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß ein auf das von dem Photodetektor ausgehende ignal ansprechender Stromwandler zur Erzeugung erster und zweiter Ausgangsströme, ein auf den ersten Ausgangsstrom ansprechender Modulator zur Änderung der Intensität des Elektronenstrahls entsprechend dem von dem Stromwandler ausgehenden ersten Ausgangsstrom und eine auf den zweiten Ausgangsstrom ansprechende Ablenkeinrichtung zur Änderung der Abtastgeschwindigkeit der punktförmigen Lichtquelle entsprechend dem von dem Stromwandler ausgehenden zweiten Ausgangsstrom vorgesehen sind, wobei die Strahlintensität der Kathodenstrahlröhre und die Geschwindigkeit der punktförmigen Lichtquelle entsprechend den Änderungen in der von "dem Photodetektor empfangenen Lichtintensität veränderbar sind.

Der Stromwandler eines solchen Gerätes v/eist ein Paar abgeglichener Widerstände und ein Paar abgeglichener bipolarer Transistoren sowie einen ^atz abgeglichener Opto-Koppler auf.

Die Ablenkeinrichtung enthält eine Schalteinrichtung zur

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Erzeugung von Steuersignalen für ein Ablenkjoch zur Ablenkung in der X-Achse und eine Integratorschaltung, an der der zweite Ausgangsstrom anliegt, und mittels derer das von der Schalteinrichtung ausgehende und an dem Ablenkjoch anliegende Steuersignal veränderbar ist.

Vorgesehen ist ferner eine Steuerung für die Gesamtbelichtung mit einer Schalteinrichtung zur Erzeugung von Steuersignalen für die Steuerung der Ablenkung in Richtung der Y-Achse und mit einer einstellbaren Kapazitätsschaltung zur Änderung des langsamen Vorschubs des Elektronenstrahls in Richtung der Y-Achse mittels derer der Überlapplungsgrad aufeinanderfolgender Abtastvorgänge in Richtung der X-Achse einstellbar ist.

Auch bei dieser Ausführungsforin des erfindungsgemäßen Kopiergerätes ist zusätzlich eine feinsteuerung für die Belichtung zwischen dem Photodetektor und dem Stromwandler angeordnet, die ein Paar von Blockierverstärkern zur Begrenzung der vom Ausgangssignal des Photodetektors abgeleiteten ^pannungsausschlage und eine *^!iderstandsschaltung zum Abgriff einer zwischen den Spannungsausschlägen liegenden Spannung, mittels derer der dem Stromwandler zugeführte Ausgangsstrom veränderbar ist, aufweist. Weiterhin ist zusätzlich eine Steuerung für den Gesamtkontrast vorgesehen, die eine Mehrzahl von Paaren von Dioden zwischen dem Photodetektor und dem Stromwandler, die im G_egenkontakt in Reihe geschaltet sind und die durch die Blockierverstärker bestimmte Spannungsquelle überbrücken, sowie eine Schalteinrichtung aufweist, mittels derer jeweils eine bestimmte Anzahl der in Reihe geschalteten, die trönzuführiuig

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zu dem Stromwandler begrenzenden Dioden auswählbar ist.

Bei einer Ausführungsform des Kopiergerätes ist der Bildempfänger an einem Träger in dichtem Kontakt mit dem Bildträger angeordnet.

Bei einer anderen Ausführungsform sind getrennte Träger für den Bildträger und für den Bildempfänger vorgesehen, und zwischen dem Bildträger und dem Bildempfänger ist eine Optik angeordnete

Die Erfindung umfaßt auch ein photographisches Kopiergerät mit einer Kathodenstrahlröhre als Lichtquelle zur Belichtung eines ^ildempfangers, bei dem der Kathodenstrahl nach Intensität und Verweilzeit zur Änderung der Belichtungsstärke und des Gesamtkontrastes in der photographischen Wiedergabe veränderbar ist,· und das einen mit einem Elektronenstrahl beaufschlagten lichtemittierenden Leuchtschirm und ein rasch arbeitendes Ablenkjoch in Richtung der X-Achse und ein langsam arbeitendes Ablenkjoch in Richtung der Y-Achse aufweist, wobei auf dem Leuchtschirm eine punktförraige Lichtquelle für einen Abtaststrahl erzeugbar ist, und bei dem eine Optik zur Fokussierung der punktformigen Lichtquelle auf dem Bildträger und ein die Intensität des den Bildträger durchsetzenden Lichtes messender Photodetektor zur Erzeugung eines entsprechenden Ausgangssignals vorgesehen sind. ·

Ein derartiges Kopiergerät ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß ein auf das von dein Photodetektor ausgehende Ä_U3gangssignal ansprechender Stromwandler zur Er-

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zeugung erster und zweiter Ausgangsströme, ein auf den ersten A'usgaiigsstrom ansprechender Modulator zur Änderung der Intensität des Elektronenstrahls entsprechend dem von dein Stromwandler ausgehenden ersten Ausgangsstrom und eine auf den zweiten ^-usgangsstrom ansprechende Ablenkeinrichtung zur Änderung der Verweilzeit des AbtastStrahls mit einer Auf- und Entladevorrichtung für einen Kondensator, mittels dessen die Verweilzeit und der Vorschub· des Abtast Strahls durch schrittweise Abtastung und Pesthalten des Steuersignals für das der X-Achse zugeordnete Ablenkjoch veränderbar ist, vorgesehen sind. Die Strahlintensität der Kathodenstrahlröhre und die ^verweilzeit der punktförmigen Lichtquelle sind entsprechend den Änderungen in der von dem Photodetektor empfangenen Lichtintensität veränderbar.

Auch bei einem solchen Kopiergerät kann entweder der Bildempfänger an einem Träger in dichtem Kontakt mit dem Bildträger angeordnet sein, oder es können getrennte Träger für den Bildträger und für den Bildempfänger vorgesehen und zwischen Bildträger und Bildempfänger eine Optik angeordnet sein.

Bei einem Kopiergerät der vorgenannten &rt ist die jeder Verweilzeit durch die Aufladegeschwindigkeit des Kondensators in der Ablenkeinrichtung und durch den von dem Stromwandler zugeführten zweiten A_Usgangsstrom bestimmt,

Ferner ist auch hier zusätzlich eine Peinsteuerung für die Belichtung sowie eine Steuerung für den Gesamtkontrast in der bereits beschriebenen Art vorgesehen.

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Ausführunp;sbeispiele

Die Erfindung soll nachstehend an Ausführimgsbeispielen näher erläutert v/erden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Pig. 1 ein Blockdiagramm zur Darstellung der Zusammenhänge zwischen der Geschwindigkeits- und Intensitätsmodulation bei einer ersten Ausführung des erfinäungsgemäßen Kopiergerätes zur Herstellung von Kontaktabzügen;

Figo 2 ein Blockdiagramm eines zweiten "^usführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Kopiergerätes zur Herstellung von Kopien nach dem Projektionsverfahren;

Pig. 3 ein teilweise schematisches Bloekdiagramm der Geschwindigkeit s- und Intensitätsmodulation bei einem Kopiergerät nach -^ig. 1 oder 2;

Pig. 4 ein teilweise schenatisches Blockdiagramm einer anderen Ausführung der kombinierten Intensitäts- und Geschwindigkeitsmodulation bei einem Kopiergerät nach Pig. 1 oder 2;

Pig. 5 ein teilweise schematisches Blockdiagramm einer abgeänderten Ausführung der Intensitäts- und Geschwindigkeitsmodulation, nach Pig. 4;

Pig. β ein teilxveises schematisches Blockdiagramm einer Steuerung für das Kontrastverhältnis, die bei der

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Intensitäts- und Geschwindigkeitsmodulation nach Pig, 4 oder 5 verwendet werden kann.

Bei einer bevorzugten -^usfuhrungsform des erfindungsgemäßen Kopiergerätes (Pig. 1), bei der die Belichtungsgeschwindigkeit und das Phosphornachleuchten aufeinander abgestimmt sind, steuert der Modulator 25 für die Intensität den Kathodenstrom der Kathodenstrahlröhre über einen Bereich von Intensitätswerten im Verhältnis 4:1, während der Photodetektor 20 einen Photostrom erzeugt, der von 25 auf 12,5 Mikroampere abfällt. Das Produkt dieser Änderungen ergibt das Verhältnis 8 : 1 entsprechend einer Dichteänderung von 0,9· In der folgenden tabelle 1 werden theoretische Änderungen des Photodetektorstroms (I_Om+)» des Kathodenstroms (Irr) der Kathodenstrahlröhre und der Abtastgeschwindigkeit (in Zoll/s) mit Änderungen in der Dichte des Transparentes verglichen. Dabei ist vorausgesetzt, daß die Helligkeit des Phosphors linear mit dem Strahlstrom der Kathodenstrahlröhre variiert,

Tabelle 1

Änderungen des Photodetektorstroms, des ^ütrahlstroms der Kathodenstrahlröhre und der Abtastgeschwindigkeit als Punktion der -^ichte des Bildträgers.

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5.11.1980 57 285 / 16"

Dichte

U A)

A) Abtastgeschwindigkeit (Zoll/s)

0	50,0	200	3000 jr	GM	f
0,1	39,7	200	2383
0,2	31,5	200	1893
0,3	25,0	200	1500 ϊ
0,4	24,5	250	1470
0,5	23,5	300	1380
0,6	22,3	355	1335
0,7	20,8	520	1248	IM/GM
0,8	10,3	487	1158
0,9	17,7	575	1062
1,0	16,0	642	960
1,1	14,3	720	858
1,2	12,5	800	750
1,3	10,0	800	600 ;
1,4	7,r9	800	474	GM
1,5	6,3	800	378
1,6	5,0	800	300
1,7	3,9	800	328
1,8	3,1	800	189
1,9	2,5	800	150 •
2,0 '	2,0	800	120

Tabelle 2 zeigt theoretisch die Zusammenhänge zwischen der •^ichte des Transparents und den Änderungen des Photodetektorstronis mit der Abtastgeschwindigkeit bei konstanten S-fcrahlstrom der Kathodenstrahlröhre in einem typischen gesciiwindigkeitsnodulierten Kopiergerät.

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57 285 /

Tabelle 2

Dichte und Photodetekrorströmungsänderungen mit der Abtastgeschwindigkeit

Dichte I₊ (,u A) Abtastgeschwindigkeit ^pmt ' (Zoll/s)

O	50,0	3000
0,1	38,7	2383
0,2	31,5	1893
0,3	25,0	1500
0,4	20,0	1200
0,5	15,8	949
0,6	12,5	750
0,7	10,0	600
0,8	7,9	474
0,9	6,3	378
1,0	5,0	300
1,1	3,97	238
1,2	3,15	189
1,3	2,5	150
1<4	2,0	120
1,5	1,58	95
1,6	1,25	75
1,7	1,0	60
1,8	0,79	47
1,8	0,63	38
2,0	0,5	30

Tabelle 3 zeigt theoretisch den Zusammenhang der Dichte des Transparents mit dem Strahlstrom I_rr bei konstanter Abtastgeschwindigkeit bei einem typischen galvanisch gekoppelten intensitätsmodulierten Kopiergerät.

-22- 5.11.1980

57 285 / 16

Tabelle 3

Dichteänderungen und zugehörige ^strahlströme

Dichte	IK (/U A)
0	8
0,1	10
0,2	12,7
0,3	16
0,4	20
0,5	25
0,6	32
0,7	40'
0,8	50
0,9	63,5
1,0	80
1,1	100
1,2	127
1,3	160
1,4	200
1,5	250
1,6	320
1,7	400
1,8	500
1,9	635 '
2,0	800

Tabelle 4 zeigt einen Vergleich theoretischer Belichtungszeiten der vorstehenden drei Belichtungssysteme auf der Basis der Wiedergabe eines Transparentes mit abgestuften

„ _ _ -23- 5.11.1980

™ 57 235 / 16

Dichten». Die Tabelle zeigt eine vierfach günstigere Kopiergeschwindigkeit für das kombinierte Kopiergerät im Vergleich zu einem intensitätsmodulierten Gerät und eine 3,6fache Erhöhung der Kopiergeschwindigkeit im Vergleich zu einem rein geschwindigkeitsmodulierten Kopiergerät, ^us der Tabelle 4 ergibt sich auch die Tatsache, daß bei hohen Transparentdichten die Belichtungszeiten bei der Intensitätsmodulation kürzer als. bei der Geschwindigkeitsmodulation sind, daß bei niedrigen Transparentdichten die Belichtungszeiten bei der Geschwindigkeitsmodulation kurzer als bei der Intensitätsmodulation sind, und daß die kombinierte Intensitäts-Geschwindigkeitsmodulation nicht langsamer als jedes der andereii Modulationssysteme für sich, typischerweise aber rascher als diese arbeitet«

Tabelle 4

Belichtungsseiten (s) bei verschiedenen ^ichten bei Intensitätsmodulation (IM), Geschwindigkeitsmodulation (C-M) und kombinierter Intensitäts-Geschwindigkeits-Modulation (IGM)

Dichte IM GM IGM

0,1	2,5	0,125	0,125
0,4	2,5	0,25	0,204
. 0,7	2,5	0,5	0,24
1,0	2,5	1,0	0,312
1,3	2,5	2,0	0,5
1,6	2,5	4,0	1,0
1,9	2,5	8,0	2,0
	17S5	15,87	4,38

-24- 5.11.1980

57 285 / 16

Bedingungen: 420 aufeinanderfolgende Abtastlinien von jeweils 12,7 cm Länge und einem Zeilenvorschub von 0,031 cm zu einem 12,7 x 12,7 cm Raster.

Bei der Ausführung des Kopiergerätes nach ^ig. 1 wird eine Kathodenstrahlröhre 1 verwendet, um einen lichtempfindlichen bildempfänger 18 aus photographischem Papier oder ^iIm zu belichten. Die Belichtung erfolgt durch einen photographischen ^ildtragei" 16 hindurch, der ein photographisches Negativ sein kann. Während die bevorzugte Ausführung hier unter Bezugnahme auf die Photographie beschrieben wird, ist die Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt, sondern könnte in jeder Bestrahlungseinrichtung Verwendung finden, bei der ein Laser oder ein anderer Energiestrahl "verwendet wird und es möglich ist, sowohl dessen Intensität als auch sein Ablenkgeschwindigkeit zu ändern. Die Belichtung erfolgt in dem bevorzugten "^usführungsbeispiel mit einem punktförmigen Strahl von 0,32 cm Durchmesser durch ein Raster 13. Der Lichtpunkt wird durch eine Optik 14 auf einen transparenten Träger 15 fokussiert. Der Träger 15 trägt den bildträger 1β und den Bildempfänger 18 in gegenseitiger Ausrichtung zur Herstellung einer Kopie. Zur Belichtung des Budempfängers 18 erzeugt die Kathodenstrahlröhre 1 einen punktförmigen Abtaststrahl von Licht, der in Pig. 1 rait. 8^f bezeichnet ist. Sin Photodetektor in Porm eines Photomultlpliers 20 ist vorgesehen, um das durch den Bildempfänger 18 hindurchtretende Licht zumessen und einen diesem Licht entsprechenden ^Ausgangsstrom I₁₃₁₁₁+ zu erzeugen. Eine andere Ausführung ist in Fig. 2 dargestellt, in der der Photodetektor 20 dad durch den Bildträger 16 hindurchgetretene und von. dem bildempfänger 18 reflektierte Licht empfängt«, In jeder anderen Beziehung ist der Betrieb

-25- 5 .11.1980

57 285/16

der in ^ig. 2 dargestellte Anordnung identisch mit dem der Anordnung nach Fig. 1. Die in ^ig. 1 dargestellte Anordnung ist bin Kopiergerät zur Herstellung von Kontaktkopien, in dem das Negativ und der Abzug in dichtem Kontakt gehalten sind, während die in Fig. 2 dargestellte Anordnung nach dem Projektionsverfahren arbeitet, bei dem ein -^iId des £>ildträgers 16 erzeugt und mittels der Optik 14 auf den Bildempfänger 18 fokussiert wird, der durch einen Träger 15^! in üblicher Weise ausgerichtet gehaltert ist. Obgleich in ^±ß _β 2 für den Photodetektor 20 nur die Messung von reflektiertem licht dargestellt ist, ist es auch möglich, einen transparenten träger 15' zu verwenden und den Photodetektor 20 hinter dem bildempfänger 18 anzuordnen,oder zusammen rait der Optik 14 einen Strahlungsteiler zu verwenden, um einen '-' 'eil des Lichtstrahls zu Meßzwecken abzuteilen. Bas in dem Blockdiagramm nach den * ig» 1 und 2 dargestellte Kopiergerät enthält einen Stromwandler 23 mit einer Schaltung, die in vorhersagbarem Zusammenhang stehende erste (cc I' j.) und zweite (c^I +) Ausgangsströme in Abhängigkeit von dem von dem Photodetektor 20 empfangenen ^Ausgangssignal I , erzeugt. Weiter unten werden im Zusammenhang mit den Fig. 3 und 4 zwei verschiedene solche Stromwandler 23; 23a erläutert, Ei_n Modulator 25 sorgt für die Intensitätsmodulation des Strahls entsprechend dem von dem Stromwandler ausgehenden ersten Ausgangsstrom (öc I .) durch Änderung der Vorspannung an der Kathode 3 der Kathodenstrahlrohre 1.

Zur Änderung der Abtastgeschwindigkeit oder Verweilzeit des Elektronenstrahls .8 entsprechend den Änderungen in dem zweiten vom Stromwandler 23 ausgehenden Ausgangsstrom

33 9 0 -²⁶- 5.11.1980

57 285/16

(PCI .j.) ist eine Ablenkeinrichtung 30 vorgesehen. Die Mittel zur Modulation der Abtastgeschwindigkeit mit dem Elektronenstrahl 8 werden nachstehend im Zusammenhang mit den Fig,, 3 und 4_} und die Mittel zur Änderung der Verweilzeit werden nachstehend im einzelnen im Zusammenhang mit Pig. 5 "beschrieben. Sowohl die Intensität des punktförmigen Lichtstrahls als auch seine Abtastgeschv/indigkeit oder Verweilzeit v/erden entsprechend der von dem Photodetektor 20 aufgenommenen Strahlungsintensität verändert. Nachfolgend v/ird im Zusammenhang mit i'ig. 3 die spezielle Schaltung des Stromwandlers 23 und des Modulators 25 im einzelnen beschrieben. In "ig. 3 ist mit 1 eine Kathodenstrahlröhre bezeichnet, mit 2 die dazugehörige Versorgungseinheit, mit die Kathode und mit 4 das °teuergitter für die Kathodenstrahlröhre. Diese Elemente wirken zusammen zur Erzeugung eines Elektronenstrahls 8, der mit einem Ablenkjoch 10 entlang einer ersten Achse· rasch und mit einem Ablenkjoch 12 entlang e iner zweiten Achse langsam magnetisch abgelenkt T/ird, wodurch auf dem Schirmträger der Kathodenstrahlröhre ein leuchtendes Raster 13 erzeugt wird. Der Lichtstrahl wird durch eine Optik 14 auf einem Träger 15 für ein photographisches 2Tegativ- oder Positivtransparent, den Bildträger 1£>, geworfen, dem ein photoempfindlicher Bildempfänger 18 in dichtem Kontakt aufliegt, der in der dargestellten Anordnung nicht undurchlässig sein kann. Ein Photodetektor 20, üblicherweise ein PhotorauMplier mit einer Hochspannungsversorgung 21, spricht auf das durch den Bildempfänger 18 hindurchtretende Licht an und erzeugt einen Photodetektorstrom I„_j._f der einem Stromwandler 23 zügeführt wird« Der Photodetektorstrom durchsetzt darin einen Widerstand 70, der einen Widerstand von einem Paar abgeglichener V/iderstände 70; 73 bildet, und wirci einemSran-

Q -27- 5.11.1930

57 285 / 16

sistor Q1A zugeführt, der einen transistor eines abgeglichenen Paares von transistoren Q1A; Q1B a.uf einem gemeinsamen träger 71 "bildet, -^ie Basis des Transistors Q1A liegt an einer negativen Referenzspannung, die von einer Zenerdiode und einem Widerstand 75 geliefert wird. Arn Ausgang des Transistors Q1A steht der zv/eite Ausgangsstrom <^I , zur w prax

erfürung mit einem Wert zwischen 0,990 und 0,998. An dem

ntlastungsverstärker 72 liegt eine Spannung V. , die sich aus den Produkt aus dem Photodetekorstrom und dem Widerstandswert des Widerstandes 70 unter Addition der Emitter-Basis-Spannung am transistor Q1A und der Referenzspannung ergibt und diese als V. wiedergibt, die typischer-

!A

weise innerhalb von 0,01 fi> der Spannung V. gleich ist. Der Verstärker 72 wird benötigt, damit ein sehr niedriger Grundstrom und über das idnstellpotentiometer 76 praktisch keine Sparmungsabweichung erhalten wird. Insbesondere bei dieser Ausführung des Kopiergerätes sollen die -^ingangsßtröme bei. der höchsten Betriebstemperatur 50 nA nicht überschreiten. Die Spannung γ liegt über den Widerstand * 73 und die ^mitter-Basis-Strecke d.es Transistors Q1B am ^usgang des Referenzspannungserzeugers. Da die beiden kommerziell erhältlichen Transistoren auf Spannungsunterschiede innerhalb von 0,5 mV abgeglichen werden können und die Widerstände 70; 73 innerhalb von 1 ?ί abgeglichen sind, wird durch die Süannung "VY ein Strom I*.j. erzeugt, der praktisch

j. η piu ο

&em Photodetel^torstroiTi gleich ist. Der Kollektorausgangsstrom des Transistors QIB wird dann der erste ^usgangsstrom ctl . + wild ist innerhalb von 1 /S dem zweiten Ausgangsström ctl„„j. gleich. Obgleich, wie hier angegeben, der erste

Püi t>

und der zweite ^¹Usgangsstrom abgeglichen sind, ist es jedoch nur erforderlich, daß die beiden Ausgangsströme in .vorherrsagbarer V/eise, im allgemeinen linear, aber auch

-28- 5.11.1980

57 285 / 16

nichtlinear oder unstetig, miteinander zusammenhängen. Der zweite -^usgangsstrom ist ein unipolarer Strom, der den

ingangs strom für die Ablenkeinrichtung 35 in der Achse der raschen Ablenkung "bildet, die aus einem integrierenden Kondensator 36, einem Ablenkjoch 10 in der Achse der raschen Ablenkung, einem Operationsverstärker 37 und einem Ableit¥/iderstand 38 für den Strom des Ablenk j ochs 10 besteht· Die Höhe des zweiten Ausgangsstromstül . verursacht die geiffünschte Änderungsgeschwindigkeit des Stroms am Ablenkjoch 10, während der Ableitwiderstand 38 eine Spannung erzeugt, die unabhängig von dieser Änderungsgeschwindigkeit durch die Größe des jeweiligen Stroms bestimmt ist. %ne in. der Achse der raschen Ablenkung wirksame Schalteinrichtung 40 spricht auf die an dem Ableitwiderstand 38 entstehende

ο .

Spannung an. Sie wird begrenzt durch Kantensteuerungen 42; für die linke und rechte Kante des Rasters, und ihr Ausgang wechselt von der höchsten positiven zur größten negativen Spannung oder umgekehrt. Liegt am Ausgang der Schalteinrichtong 40 die höchste positive Sp_annung _{an$ s0} arbeitet -aäie ^"feromumkehrschaltung 30 wie der bekannte "Stromspiegel" (siehe 'beispielsweise die Anwendungsmitteilung ICAlT/6668 von RCA₁ September 1974) und erzeugt einen Strom«,¹1¹ ..,da die ^lode 33 auf Durchlaß geschaltet und die Transistoren 28; 29 und Widerstände 31; 32 abgeglichen sind. Liegt umgekehrt am Ausgang der Schalteinrichtung 40 die größte negative -Spannung an, dann sperrt die Diode 33, und die transistoren 28; 29 sind ebenfalls gesperrt. Der zweite Ausgaiagsstrom vom Stromwandler 23 erzwingt dann einen Durchlaß durch die Diode 27 und über die Basis-Kollektor-Strecke des Transistors 29. In Abhängigkeit von der Art der Spannung am Ausgang der Schalteinrichtung 40 erzeugt daher die

J4 y W -29- 5.11.1980

57 283 / 16

Stromumkehrschaltung 30 einen positiv oder negativ gerichteten Elektronenfluß, der in der Ablenkeinrichtung 35 entsprechend integriert wird« Die -^olge von Schaltzuständen bei der Geschwindigkeitsmodulation in diesem Kopiergerät ist so, daß in dem Haße, in dem Licht von dem Raster 13 auf den bildträger 16 im bereich niedriger ^ichte fällt, der Photodetektor 20 einen hohen Photodetektorstrom I_Dm+ erzeugt, der über den Stromwandler 30 als hoher zweiter Aus-

gangsstrom I„_j. ausgegeben und über die °tromumkehrschalpmi; ,j

tung 30 mit hohen erten für ος I . bzw. «sj/I¹ . auf die in der Achse der schnellen Ablenkung wirkende Ablenkeinrichtung 35 gegeben wird, so daß am Ablenkjoch 10 eine starke Stromänderung eintritt und der Elektronenstrahl 8 mit großer Geschwindigkeit abgelenkt wird· Fällt umgekehrt der von dem Haster 13 ausgehende Lichtstrahl auf einen Bereich hoher Dichte des -^ildträgers 16, so entsteht am Photodetektor 20 ein niedriger Photodetektorstrom I_Ora+» woraus sich eine niedrige Äriderungsgeschwindigkeit des Strom im Ablenkjoch 10 ergibt, so daß der Elektronenstrahl 8 mit niedriger Geschwindigkeit abgelenkt wird. Zusätzlich zu seinen übrigen funktionen geht von der in der Achse der raschen Ablenkung wirksamen Schalteinrichtung 40 eine A_USg_angsieitung 45 ab, . die zu einer ^Ausblendschaltung 6ü für die Kathodenstrahlröhre 1 führt. Durch diese Ausblendschaltung 60 wird der Elektronenstrahl 8 der Kathodenstrahlröhre 1 über die Leitung 63 an den durch die bandsteuerung 42; 44 bestimmten linken und rechten ümlenkpunkten des Kasters ausgeblendet. Dadurch wird die Lebensdauer des Phosphors in der Kathodenstrahlröhre 1 verlängert und dessen Alterung verringert, die sich aus einer Kombination von maximalem ^trahlstrom und niedriger Abtastgeschwindigkeit ergeben kann.

-30- ' 5.11.1980

57 285 / 16

Zur Veränderung der Belichtungszeit in dem Kopiergerät entsprechend der Lichtempfindlichkeit des photoempfindlichen Materials an dem Bildempfänger 18 ist eine Steuerung für die ^Gesamtbelichtung vorgesehen, ^iese.Steuerung wird dadurch erreicht, daß der Umfang des schrittweisen Vorschubs bei der Ablenkung in Richtung der X-Achse zwischen aufeinanderfolgenden Abtastungen in Richtung der X-Achse geändert wird, so daß eine Überlappung der Abtastungen in Richtung der X-Achse bewirkt wird. Der Überlappungsgrad bestimmt dann die wirksame Gesamtbelichtung. Durch die Indexsteuerung 48 wird die Kapazität des Integratorkreises in der Ablenkeinrichtung 48 in der Achse der langsamen Ablenkung verändert« Die Ablenkeinrichtung 48 wird ver-, Y/endet, um eine nach vorn und hinten gerichtete Ablenkung des Elektronenstrahls 8 in der Weise zu bewirken, daß diese zur punktförmigen Anordnung der Stellungen des Elektronenstrahls 8 im Raster 13 beiträgt. Durch die Ablenkeinrichtung 48 in der Achse der langsamen Ablenkung v/ird · in Verbindung mit deren Bauteilen, nämlich dem Stufengenerator 46» der Indexsteuerung 49, dem Ablenkjoch 46 in Richtung der Achse der langsamen Ablenkung und dem Ableitwiderstand 47, die Zahl der das Raster 13 bildenden Abtasten

linien gesteuert, während die °tart-Stop-Schaltung 50, die von dem Startschalter 51 eingeschaltet wird, die Anzahl der Gesamtbelichtungen zur Herstellung jeder einzelnen Kopie bestimmt. Zusammengenommen bilden die Ablenkeinrichtung 48 in der Achse der langsamen Ablenkung und die tart-Stop-Schaltung 50 eine Steuerung für die Gesamtbelichtung bei der photographischen Reproduktion entsprechend der Lichtempfindlichkeit des ^sildempfängers 18. Eine in der ^Ächse der langsamen Ablenkung wirksame Schalteinrichtung

220390 -31- 5.11.1980

57 285 / 16

mit Handsteuerungen 55; 56 bestimmt die Ausdehnung des Rasters und ergibt eine Pulszählung, die der Start-Stop-Schaltung 50 über die Leitung 52 zugeführt wird, sowie ein Ausblendsignal für die Rückführung, das über die Leitung 61 an der· Abblendschaltung 60 für die Kathodenstrahlröhre 1 anliegt. ^cer galvanisch gekoppelte Modulator 25 für die Intensität wird durcljuen ersten ^Ausgangsstrom Ci, I . gesteuert, der in dem Verstärker 82 mit einem Peststrom I verglichen wird. Der "ert des Feststroms ist an dem Potentiometer 83 über den Begrenzungswiderstand 78 einstellbar und wird für die höchste Kopiergeschwindigkeit so gewählt, daß er nicht größer als der höchste erste Ausgangsstrom und nicht niedriger als ein ^'unftel dieses Wertes ist· Bei der bevorzugten Ausführung ist der höchste Photodetektorstrom 50 /UA und I 25 /UA, A_m Ausgang des Ver-

stärkers 82 liegt eine positive Spannung von ca, 0,5 Volt an, die -^iode 80 ist auf Durchlaß geschaltet, wenn der erste

Ausgangsstrom größer ist als I. In der bevorzugten Ausführungsform wird die Basis des Transistors 86 durch den Spannungsteiler aus den Widerständen 87; 88 auf eine so hohe positive Spannung eingestellt, daß ein Minimalstrom I_K an der Kathode der Kathodenstrahlröhre von ca, 200 fließt· Das Ausblendsignal wird über die Leitung 63, eine Trenndiode 84 und einen Begrenzungswiderstand 79 s,n den UmIcehreingang des ^v" erstarkers 82 gelegt, um dessen Ausgang auf eine geringe positive Spannung festzulegen. Bei positivem Ausgang der Ausblendschaltung 60 leitet daher der Transistor 89 und führt den Minimalstrom I^ der Kathode 3 und dem ^vorspannwiderstanü o2 zu, der an der Kathodenvorspannung V,, liegt. Ist der erste Ausgangsstromχΐ. gleich dem Feststrom I , so.erreicht die ^usgangsspannung des Verstärkers 82 den ^vVert 0 und wird negativ für alle "erte des

-32- 5.11.1980

57 285 / 16

ersten Ausgangsstroms unter dem Peststrom, so daß der Strahlstrom I- zunimmt. ^Eine begrenzung für den Strahlstrom ergibt sich aus dem maximalem ^Ausschlag der Spannung am Ausgang des Verstärkers 82 nach der negativen Seite, jedoch hängt der Photodetektorstrom bei Erreichen dieses Grenzwertes vom "ert des Widerstands 82 ab. Pig. 4 zeigt in einem teilweise schematischen Blockdiagramm eine andere Ausführungsform des Kopiergerätes mit gleichzeitiger Intensitäts- und Geschwindigkeitsmodulation, in der der Stromwandler 23a, der Modulator 25a für die Intensität und die Stromumkehrschaltung 30a den Stromwandler 23, den Modulator 25 für die Intensität und die Stromumkehrschaltung in -^ig. 3 ersetzen. Αχ₃ -Teil des Stromwandlers 23a bewirkt ein Feldeffekt-Transistor vom P-Kanal-Anreicherungstyp 94 einen Stromfluß I» durch photonen-gekoppelte Isolatoren 93» 92; 91f die üblicherweise als Opto-Koppler bezeichnet v/erden. Der Stromfluß _^ durch die photonenemittierende Diode 93a erzeugt einen entsprechenden, aber nicht allgemein oder nicht notwendigerweise gleichen Strom in dem Photodetektor 93b, der einen in diesem Pall als Diode betriebenen Phototransistor darstellt· Da der Strom I-vom eldeffekt-Transistor 94 aus durch die in -rteihe geschalteten Opto-Koppler 93; 92; 91 verläuft, werden die jeweiligen Phototransistoren 93b; 92b; 91b im Umfang ihres 'Abgleiche gleiche Ausgangsströme erzeugen. Gleichheit dieser Ströme ist jedoch nicht erforderlich, und die Stromerzeugung kann linear, nichtlinear und auch unstetig erfolgen. Die Betriebsweise des Stromwandlers 23a beruht auf der P-Kanal-Anreicherung und der hohen Impedanz von Feldeffekt-Transistoren von der A_rt des Feldeffekt-Transistors 94, so daß bei gesperrtem transistor 94 und Abwesenheit eines Stromes I^ auch der Phototransistor 93b gesperrt ist und

Ϊ9 0 -³³~ 5.11.1980

57 285 / 16

an dem Photodetektor 20 ein hoher Belastungswiderstand, normalerweise oberhalb einiger hundert Megaohm, anliegt. Bei Leitung und Stromerzeugung durch den Photodetektor 20 nimmt das Gate des Feldeffekt-Transistors 94 notwendigerweise eine negative Spannung eines »ertes an, der einen Drain^ötrom I~ erzeugt, der bei Photonenkopplung der Diode 93a mit dem Phototransistor 93b einen durch den Phototransistor 93b fließenden Nebenschlußstrom erzeugt, welcher dem Photodetektorstrom I . gleich ist. Der Y/ert des Stromes I_f steht daher im richtigen Zusammenhang mit dem Photodetektorstrom und repliziert diesen auch richtig in den Phototransistoren 92b; 91b der Opto-Koppler 92; 91, da der D_rain-Strom I-durch die in Reihe geschalteten photoemittierenden Dioden 93; 92a; 91a fließt. Anstelle der in flg. 4 abgebildeten Opto-Koppler können auch andere Schaltelemente und Verfahren verwendet v/erden, durch die ein vom Photodetektor 20 ausgehendes ^üignal linear, nichtlinear oder unstetig in vorhersagbarer Weise so umgesetzt wird, daß dadurch sowohl der Strom als auch die Ablenkung des Elektronenstrahls 8 in der Kathodenstrahlröhre 1 gesteuert werden. Die Stromumkehrschaltung 30a arbeitet in Verbindung mit einer Gleichrichterbrücke aus Sxgnaldioden 95; 96; 97; 98 mit niedrigen Leckströmen und kurzen Erhohlungsζeiten. Wegen dieser gleichrichtenden Wirkung prägt die in der Achse der raschen Ablenkung wirkende Schalteinrichtung 40 ihre alternierende Spannung dem Phototransistor 92b als eine Gleichspannung auf, wobei der Kollektor des Phototransistors 92b gegenüber seiner Basis immer positiv ist* So, wie der Phototransistor 92b den Photodetektorstrom I_pm^. als Strom Ι'_υΐη^ wiedergibt, wird durch die Schalteinrichtung 40 ein positiv oder negativ gerichteter Strom I'_Om+ durch die Stromumkehrschaltung 30a bewirkt, der lediglich von der Polarität der Aus-

2 20390 "³⁴~ 5.11.

57 285 / 16

gangsspannung an der Schalteinrichtung 40 abhängt. In ähnlicher Weise erzeugt der Modulator 25a für die Intensität einen Strom I__mj. in dem Phototransistor 91b, und zwar dadurch, daß der Drain-Strom I_f des Feldeffekt-Transisotrs 94 durch den Opto-Koppler 91 und die photoemittierende ^iode 91a fließt. Bei maximalem Photodetektorstrom bei niedriger Dichte des Bildträgers 16 ist auch der Strom I . maximal und schließt den Widerstand 90 in größtem Maße kurz. Der Spannungsabfall an der aus dem Widerstand 90, dem Phototransistor 91b und dem Widerstand 87 bestehenden Schaltung ist dann am kleinsten. Daher ist auch die Basis-SmitterSpannung am Transistor 86 und die am Widerstand 85 anliegende Spannung minimal, dementsprechend ist der der Kathode 3 der Kathodenstrahlröhre über den Widerstand 85, dem Transistor. 86 und den Transistor 89 zugeführte ^ötrom ebenfalls minimal. In dem Maße, wie der im Phototransistor 91"b erzeugte Strom I_Dm+ abnimmt, nimmt auch der Spannungsabfall an den Widerständen 90; 87 und am Phototransistor 91b zu, wie auch der Strom Ir, und damit der ^trahlstrom und die Helligkeit an der Kathodenstrahlröhre 1. In der weiteren, in 3?ig. 5 .teilweise schematisch im Blockdiagramm dargestellten "•usführungsform ist gleichzeitig eine Intensitätsmodulation und eine Modulation der Verweilzeit für den Elektronenstrahl 8 vorgesehen. In der US-PS 3 011 395 wird die Modulation der Verweilzeit als ein Verfahren zur automatischen Kontrastreduktion beschrieben. Danach wird eine Kathodenstrahlröhre mit konstanter Intensität und konstanter Leuchtpunktgröße betrieben, wobei der ^trahl zwischen den ^erweilzeiten susgeblendet wird. 3ei der Verweilzeitmodulation wird ein Lichtstrahl nacheinander und Schritt für Schritt zur Beleuchtung eines kleinen Bereichs eines Transparentes benutzt, so daß durch dieses Transparent hindurch im Kontakt- oder Projektionsverfahren ein Bildempfänger belichtet wird· Y»^rährend

£V4y Ο -35- 5.11.1980

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^eder Belichtungsstufe ist die Verweilzeit dem Zeitintegral des aktinischen Lichte proportional, das durch das Transparent fällt/md die Belichtung bewirkt, und dieses Licht wird durch einen Photodetektor nach Art eines Photomultipliers gemessen. Am Ende jeder Verweilzeit wird der gerichtete Lichtstrahl auf eine benachbarte, bisher nicht belichtete Teilfläche gerichtet, an der sich der Belichtungszyklus wiederholt, und dieses Verfahren wird Schritt für Schritt fortgesetzt, bis alle Flächen des Transparents in der so gesteuerten ^eise punktförmig belichtet worden sind.

In den Fig. 3 und 4 ist ein photographisches Kopiergerät mit Intensitäts- und Geschwindigkeitsmodulation beschrieben. •^ig, 5 beschreibt ein photographisches Kopiergerät mit Intensitäts- und Verweilzeitmodulation. In diesem ^erät wird also gleichzeitig die Verweilzeit gesteigert und der Strahlstrom der Kathodenstrahlröhre 1 moduliert. Zusätzliche Schaltungen zur Steuerung der Punktgröße und zum Ausblenden des Elektronenstrahls zwischen den Verweilzeiten sind nicht dargestellt, denn sie sind dem Fachmann geläufig. In einem typischen Gerät mit einem P11-Phosphor beträgt die maximale praktische Verweilzeit bei einem ^utrahlstrom von 200 /uA etwa.1 ms, während bei einem Kopiergerät mit einer Kontrastkorrektur im Verhältnis 100 : 1 die minimale Verweilzeit ca. 10 /US beträgt, was jeweils von der Schärfe der Fokussierung des Elektronenstrahls abhängt. Bei gleichzeitiger Intensitätsmodulation und unter Einhaltung der Grenzwerte von 200 /UA und für das Produkt aus Strahlstrom und Zeit in Millisekunden muß dann die maximale Verweilzeit bei einem höheren Strahlstrom wie 800/uA auf ca.

250/Us reduziert werden, damit die Alterung oder Verbrennung des Leuchtschirms vermieden wird. In der in Fig. 5 dargestellten -Hisführungsform bleiben die Stromwandler 23a und der Modulator 23a für die Intensität unverändert gegenüber

B -36- 5.11.1980

57 235 / 16

Pig, 4. Der Opto-Koppler 92 mit der photoemittierenden Diode 92a und dem Phototransistor 92b ist hier jedoch als Teil einer Modulationsschaltung 113 für die Verweilzeit dargestellt, Im einzelnen fließt ein Strom ausgehend von dem Phototransistor 92b, der, wie vorher beschrieben, eine ^untlvion eines Stromes I~ durch die photoemittierende Diode 92a ist. JÖieser S-fcrom bildet jetzt einen Ladestrom'für den integrierenden Kondensator 110, an dem er eine Sp_annung erzeugt. Die Spannung e wird an dem Verstärker 100 wirksam, indem sie mit einer -Referenzspannung E verglichen wird, die von einem Spannungsteiler aus den Widerständen 111; 112 abgeleitet wird, Wenn E größer ist als e, dann ist die Ausgangsspannung am Verstärker 100 negativ und die Diode 99 sperrt. Wenn jedoch die Spannung e größer ist als die Spannung E, nimmt die Ausgangsspannung des Verstärkers 100 ihren höchsten positiven Wert an, wodurch die Diode geöffent und die Spannung an die Leitung 106 angelegt wird, über die diese positive Spannung an die Steuereingänge eines analogen doppelseitigen Schalters 103 mit gesteuerten Schaltelementen 103a; 103b; 103c; 103d angelegt wird. Sin Widerstand 105 dient dazu, die Impedanz der Steuerleitung zu verringern, so daß statische Schwankungen beim Sperren der Diode 99 an den Schaltelementen 103a» 103b; 103c nicht v/irksam werden können. Wenn die an der Leitung 106 anliegende Spannung positiv wird, schließt das Schaltelement 103a, und der Kondensator 110 beginnt sich über den Widerstand zu entladen. Gleichzeitig schließt der Schalter 103b, wodurch der Widerstand 101 geerdet und damit elektrisch parallel zum widerstand 112 geschaltet wird. Die Spannung E an der Verbindungsstelle der Widerstände 101; 111; 112 nimmt

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dann einen neuen ^wert E¹ an, der kleiner ist als die Spannung e. Dadurch, behält der Verstärker 100 an seinem Ausgang eine positive Polarität, während sich der Kondensator 110 entlädt· Fällt die Spannung e unter den Wert E^f, so nimmt die Ausgangsspannung am Verstärker 100 negative Werte an, die Diode 99 sperrt, die Spannung auf der Leitung 106 fällt auf den Wert 0, und die Schalterelemente 103a; 103b offnes· Die Spannung g¹ kehrt dann zu dem ^wert E zurück, und es beginnt eine erneute Aufladung des Kondensators 110. Bei negativer Ausgangsspannung des Verstärkers 100 und bei durch die sperrende Diode 99 spannungsfreier Leitung 106 ist auch &&S Schaltelement 103c geöffnete Daher liegt das nichtgeerdete Schaltelement 103c über den iderstand 104 an positiver Spannung, und das Schaltelement 103d wird dadurch in den geschlossenen Zustand übergeführt, indem der Widerstand 107 «an seiner 'Verbindungsstelle mit invertierenden Dioden 10S; 109, ctie der Ablenkeinrichtung 15 in der Achse rascher Ablenkung zugeordnet sind, geerdet wird. Je nach der "usgangspoXarität der in der Achse der raschen Ablenkung wirksamen Schalteinrichtung 40 ist, wie vorher beschrieben, der durch eLen Widerstand 107 fließende Strom positiv oder negativ gesichtet. In jedem Fall wird dieser Strom aber zur Erde abgeleitet und gelangt nicht als negativer Strom durch die Diode 108 oder als positiver Strom durch die Diode 109. Die in der Achse rascher Ablenkung wirkende Ablenkeinrichtung 35 arbeitet dann in der bekannten Weise eines Abtast- und Halte-lüitegrators in dessen Haltefunktion. Erzeugt der Verstärker 100, wie vorher beschrieben, eine positive Ausgangsspannung, so wird das Schaltelement 103c geschlossen, und der Widerstand 104 bewirkt, daß die Steuerspannung am Schaltelement 103d bis auf nahe Hull abfällt, so daß das Schaltelement 1031 öffnet und den Widerstand 107 nicht langer mit Erde Tsrbindet, Zur gleichen Zeit muß der positive oder negative Strom durch -den Widerstand 107 durch

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die Diode 108 oder 109 verlaufen,' wodurch die Ablenkeinrichtung 35 auf Ablenkte trieb geschaltet wird. Eies geschieht am &nde jeder Verweilzeit und dauert nur so lange wie die Entladungszeit des Kondensators 110. Nach Entladung des Kondensators 110 und Rückstellung des Ausgangs des Verstärkers 100 auf negative Spannung, wird das

ehalt element 103d wieder geschlossen und der Widerstand wieder mit Erde kurzgeschlossen, so daß die Ablenkeinrichtung 35 nunmehr wieder im Halte-Betrieb arbeitet. Die Wirkung des Phospiior-Bäachleuchtens ist bei der Modulation der Verweilzeit eine Komplikation, wie auch bei den Geräten mit Intensität s- oder Geschwindigkeitsmodulation. Theoretisch kann die Kathodenstrahlröhre 1 mittels einer Ausblendschaltung nach einer Verweilzeit über ein Zeitintervall ausgeblendet werden, das der Abklingaeit des Phosphors gleich ist, um dadurch die verschiedenen ' eilflächen des Bildträgers 16 und den Bildempfänger 18 möglichst genau zu belichten. Jedoch bleibt dann der sich aus dem Nachleuchten des Phosphors ergebende relative Anteil an der Gesamtbelichtung des Bildempfängers unkontrolliert und ist teilweise nicht gesteuert wie in einem System ohne Ausblendung, so daß dadurch die Genauigkeit der photographischen Selichtung eher schlechteaj&ls besser ausfällt. Vorstehend sind eine Reihe von Schaltungen im Zusammenhang mit einer Wiedergabe eines Photodetektorstroms beschrieben worden, ohne daß dabei obere und untere Grenzwerte berücksichtigt worden sind.Die photographische Wirkung einer Wiedergabe eines Photodetektorstroms bei einer Kathodenstrahlröhre mit einem Lichtpunkt von 0,32 cm Durchmesser besteht in der Erzeugung einer leuchtenden unscharfen Maske, mittels derer der Gesamtkontrast des Bildes auf einen sehr geringen ert verringert werden kann. Wie bereits in der US-PS 2 921 512 ausgeführt ist, sind solche

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Wiedergaben wissenschaftlich informativ, jedoch "bildmäßig unbefriedigend. Eine leuchtende BjLiaröhreninaske wird zuerst in GB-PS 713 285 und US-PS 2 842 025 beschrieben und in US-PS 3 400 632 matematisch abgeleitet. Während in den ersten beiden Druckschriften die elektronische Kontrastreduktion durch eine unscharfe Maske gelehrt wird, beziehen sich die Rechnungen auf eine scharfe Maske zur Korrektur der Tönung. Es sollte dabei beachtet werden, daß die elektronische Kpntrastreduktion im Endeffekt ein Heproduktionsverfahren unter Verzerrung der "lönung ist. Zur Bestimmung des Umfangs der Steuerung des Gesamtkontrastes während der Durchführung einer Belichtung ist es möglich, eine Kontraststeuerung, wie sie in Fig. 6 dargestellt ist, zwischen dem Photodetektor 20 und dem Eingang des Stromwandlers 23; 23a einzuführen. Der Photodetektor 20 empfängt das durch Dichteunterschiede in dem Bildträger 16 veränderte Licht und erzeugt auf der Leistung 139, die unter anderem an einen hochohmigen Eingang eines Pufferverstärkers 129 mit· niedrigem Grundstrom angeschlossen ist, einen Ausgangs^- strom. Der Photodetektorstrom zwingt den Verstärker 129 zur Erzeugung einer negativen Ausgangsspannung, die zur Verringerung zwischen den Widerständen 130; 131 geteil^.vird. Das verringerte ^signal liegt am Gate G des Peldeffekt-Transistors 94 und erzeugt darin einen Drain-Strom I.,, der die photoemittierende Diode 93a öffnet und den Phototransistor 93b so schaltet, daß dieser, wie vorher erläutert, den Photodetektorstrom zur Erde abführt»

Während am Feldeffekt-Transistor 94 die am Gate anliegende Spannung linear mit dem ^Ausgangsstrom zusammenhängen kann, wird vorzugsweise jedoch eine Wurzelabhängigkeit ange-

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strebt. Da der Opto-Koppler 93 ein linear oder nahezu linear arbeitendes Element ist, ist auch der -ö-usgangsstrom des Phototransistors 93b linear gegenüber dem Strom I» der Photonenquelle und damit dem Photodetektorstrom gleich. Die Spannung an der Leitung 139 wird daher im allgemeinen die folgende Form haben:

= ^kVG0

Darin sind: V~ die Kontraststeuerspannung auf der Leitung 139; V"_Gq die Gate-Spannung des Feldeffekt-fransistors am Punkt des Stromabfalls; I__m+ der Ausgangsstrom des Photodetektors 20; "k und K sind Maßstabsfaktoren, die unter anderem mit der ^pannungsteilung an den Widerständen 130; 131 und dem Stromübertragungsverhältnis im Opto-Koppler 93 zusammenhängen.

Bei der bevorzugten Ausführungsform des Gerätes mit kombinierter Intensitäts- und ^eschwindigkeitsmodulation oder Intensität s- und Vervreilzeitinodulation ist Vy, ca. 8 V bei einem Photodetektorstrom von 50 /uA und 4,8 V bei einem Photodetektorstrom iron 2 yUA, wobei 50 /UA einer Dichte von 0,0 bis 2/uA einer Dichte von 2,0 im bildträger 1β entsprechen. Durch Blockienrerstärker 115; 127 werden die Spannungsausschläge von V-Q auf der Leitung 139 auf solche Werte begrenzt, die durch die maximalen und minimalen Photodetektorströme bestimmt sind, die durch Dichtewerte von 0,0 und 2,0 in dem

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gerade reproduzierten Bildträger erzeugt werden. D_er Verstärker 115 empfängt über seinen nichtinvertierenden Eingang die maximal am Schleifer des Potentiometers 126 verfügbaren Spannungen, die innerhalb der durch die Maximalwerte und Minimalwerte der Spannung festgelegten Frenzen liegen. Im Gegensatz zu der Steuerung für die Gesamtbestrahlung durch den Stufengenerator 48 und die ^tart-Stop-Schaltung 50, mittels derer die Belichtungsstärke entsprechend der Empfindlichkeit des SiIdempfängers 18 eingestellt wird, wird durch das Potentiometer 126 eine !"'einsteuerung für die Belichtungsstärke in Abhängigkeit von der Lichtdurchlässigkeit des -Dildträgers 16 erzielt. Das Potentiometer 126 für die Einstellung der Belichtungsstärke ist mit der Leitung 139 über einen analogen doppelseitigen Schalter mit Schaltelementen 132a; 132b; 132c; 132d und über Dioden 133; 134; 135; 136; 137; 138 verbunden. Die Steuerelemente des Schalters 132 sind mit einem Kontrastwahlschalter 121 und auch mit raschdämpfenden Widerständen 122; 123; 124; 125 verbunden. So ist beispielsweise die Steuerleitung für das Schaltelement 132d bei der Kontrastwahlschalterstellung Hull mit dem Widerstand 122 verbunden. In dieser Stellung des Kontrastwahlschalters 121 liegt die Steuerleitung des Schalterelementes 132d über die Leitung 130 auf Erdpotentional Vy^ und ist daher positiv gegenüber der negativen Spannung V auf der Leitung 131 des Schalters 132.

ss

Bei geschlossenem Schaltelement 132d ist daher der Schleifer des Potentiometers 126 direkt mit der Leitung 139 und den diesem zugeordneten Punkten verbunden. Nach der hier gegebenen Definition führt das Potentiometer 126 einen viel größeren Strom als den Detektorstrom und bildet dementsprechend

einen geringen Widerstand. Daher nimmt die Spannung Vp

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auf der Leitung 139 den Wert der Spannung am Schleifer des Potentiometers 126 an und kann nicht a*uf den vom Photodetektor 20 des Potentiometers 117 anliegenden ^Spannung und vergleicht diese mit der Spannung V^ auf der Leitung 139. Ist die Spannung V^ weniger negativ als die maximale Spannung so erreicht die Ausgangsspannung des Verstärkers 115 ihren negativen Maximalwert, jedoch verhindert die sperrende Diode 114 eine Rückwirkung auf die Leitung 139 und die Spannung Vp. Überschreitet jedoch die Spannung V^ den nega*· tiven Maximalwert der Spannung, so wird die Ausgangsspannung des Verstärkers 115 relativ dazu positiv, so daß die Diode 114 ausreichend leitend v/ird, um jeden überschüssigen Strom abzuleiten, der die Spannung V_n auf der Leitung 139 um mehr als .wenige/ÜV gegenüber der maximalen pannung am Schleifer des Potentiometers 117 vergrößert. In ähnlicher Weise erhält -der Verstärker 127 die Spannung V^ auf der Leitung 139 und vergleicht sie mit der Minimalspannung am Schleifer des Potentiometers 119. Ist die Spannung V^ negativer als die Minimalspannung, so wird die Ausgangsspannung des Verstärkers

127 positiv, und die sperrende Diode 128 verhindert, daß sich dieser Ausgang auf der Leitung 139 bemerkbar macht. Pällt umgekehrt der Photodetektorstrom auf einen ^ert unter dem bestimmten Mindeststrom, so daß die Spannung V^ unter den Minimalwert der Spannung fällt, wie er am Potentiometer 119 eingestellt ist, so v/ird die Ausgangsspannung am Verstärker 127 relativ negativ und bewirkt, daß die Diode

128 leitet und auf der Leitung einen Strom 139 erzeugt, der dem festgesetzten Uinimalwert gleich ist. Während die Maximalwerte und Minimalwerte der Spannung, die an den Potentiometern 117; 119 eingestellt v/erden, zur Festlegung der

c Grenzwerte für die Spannung V-. geeignet sind, stellen sie auch Endpunkte für das Einstellpotentiometer 126 für die Belichtungsstärke insofern dar, als alle ausgehenden Photo-

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4 Ti'

detektorstrorn ansprechen. Die Einstellung Hull am Kontrastwahlschalter 121 ergibt daher unabhängig von der Jeweiligen glm Potentiometer 126 eingestellten Belichtungsstärke keine Kontrastverringerung. In der Stellung 1 des Kontrastwahl--· schalters 121 ist die Steuerleitung des Schaltelementes 123c auf einer relativ positiven Spannung im Vergleich zu der negativen Spannung Υ_Λσ auf der Leitung 131 des Schalters

ss

132, Demzufolge ist der °chalter 132c geschlossen und verbindet die Leitung 139 über die im Gegentakt geschalteten Dioden 135;136 mit dem Schleifer des Binstellpotentiometers 126 für die Belichtungsstärke. Liegt die Spannung V^ auf der Leitung 139 innerhalb von + oder -0,5 V" der am Potentiometer 126 eingestellten Schleiferspannung, so liegt eine für die Leitung nicht ausreichende Vorspannung an den ^ioden 135; 136» ^aher liegt in diesem begrenzten ^pannungsbereich an der Leitung 139 eine Spannung V^, die allein durch den Photodetektorstrom erzeugt wird und anderweitig nicht beeinflußt ist. Ändert sich jedoch die Spannung Vj, in größerem Umfang, so wird eine der Dioden 135; 136 leitend und wird dadurch die Kontrastreduktion im Bereich der ausgewählten Belichtungsstärke begrenzen. Bei den am Kontrastwahlschalter 121 einstellbaren Stellungen 2; 3 werden entsprechend die Schaltelemente 132b; 132a betätigt und die anderen Paare von Dioden 134; 137 oder 133; 138 eingeschaltet^ Bei der Schalterstellung 2 v/erden auf der Leitung 139 Spannungsabweichungen von + oder ~ 1,0 V, bei der Schalterstellung 3 von + oder - 1,5 V zugelassen. Wie weiter in Pig. 6 dargestellt ist, hat der analoge Schalter 132 in der S.c halt st ellung 4 des Kontrastwahlschalters 121 keine gesteuerten Schaltelemente, die mit einer relativ positiven spannung eingeschaltet werden. Es besteht dann keine 7er-

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bindung zwischen dem Potentiometer 126 und der Leitung 139, und die verfügbare Kontrastreduktion wird allein durch die der Verstärker 115; 127 in der vorher beschriebenen '"'eise begrenzt. Die Verwendung von Dioden und die Zahl der verwendeten Dioden zur "teuerung des Gesamtkontrastes der photographischen Reproduktion ist lediglich eine Möglichkeit, die Schaltung des bevorzugten Ausführungsbeispiels zu verwirklichen. Dem Fachmann sind andere Verfahren geläufig, die an dieser Stelle zum gleichen Zweck verwendet werden können.

ETach der vorliegenden Erfindung werden nicht nur die aus dem ^tand der Technik bekannten Schaltungen und Anweisungen kombiniert. Vielmehr werden, insbesondere im Hinblick auf die -"elichtungszeiten, Leistungen erreicht, die über die jeweils intensitätsmodulierter oder geschv/indigkeitsmodulierter Kopiergeräte hinausgehen. Dies ist für produktionsorientierte photographische Laboratorien von kritischer Bedeutung, denn dadurch wird ein höherer Durchsatz unter den gegenwärtigen Kopierbedingungen erreicht oder die Möglichkeit, Einsparungen in der Blichtungsseit gegen andere Parameter aufzurechnen.

Claims (24)

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1. Photographisches Kopiergerät zur Bestrahlung eines Bildempfängers mit einem punktförmigen Strahl, der einen Bildträger punktweise abtastet, "bei dem der Bildempfänger und der bildträger in gegenseitiger A_usri._Cntung angeordnet sind und ein Photodetektor zur Messung der den bildträger durchsetzenden strahlung und zur Erzeugung eines dieser entsprechenden Ausgangssignals vorgesehen ist, gekennzeichnet durch einen Stromwandler (23; 23a) zur Erzeugung von in vorhersagbarem Zusammenhang stehenden ersten und zweiten A_Usgangsströmen in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Photodetektors (20), einen auf den ersten Ausgangsstrom ansprechenden Modulator (25; 25a) zur Modulierung der Intensität des punktförmigen Strahls in Abhängigkeit von Änderungen des ersten Ausgangsstromes, eine auf den zweiten Ausgangsstrom ansprechende Ablenkeinrichtung (30; 30a) zur Änderung der Abtastgeschwindigkeit oder der Verweilzeit des punktförmigen Strahls in Abhängigkeit von Änderungen des zweiten Ausgangsstroms, wobei die Intensität und'die Abtastgeschwindigkeit oder die Verweilzeit des punktförmigen Strahls entsprechend den Änderungen der vom Photodetektor (20) aufgefangenen Strahlungsintensität veränderlich sind,

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langsamen Vorschubs des Elektronenstrahls (8) in Richtung der Y-Achse, mittels derer der Überlappungsgrad aufeinanderfolgender Abtastvorgänge in Richtung der X-Aehse einstellbar ist, vorgesehen ist.

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und für den Bildempfänger (18) vorgesehen sind und zwischen dem Bildträger (16) und dem Bildempfänger (18) eine Optik (14) angeordnet ist.

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der X- und in der Y-Richtung und mit einer Indexsteuerung (49) zum schrittweisen Vorschub des Abtaststrahls in der Y-Richtung vorgesehen ist,

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2» Kopiergerät nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Stromwandler (23) ein Paar abgeglichener transistoren (Q1A; Q1B) zur Erzeugung des ersten und zweiten Ausgangsstroms aufweist·

3* Kopiergerät nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Stromwandler (23a) einen Satz von upto-Kopplern (91i 92; 93) aufweist.

4» Kopiergerät nach einem der Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Ablenkeinrichtung (30a) zur Änderung der Abtastgeschwindigkeit des punktförmigen Strahls einen Integrator (110) aufweist, mittels dessen der Steuerstrom für die Ablenkung des punktförmigen Strahls veränderbar ist·

5· Kopiergerät nach einem der Punkte 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Ablenkeinrichtung (30; 30a) zur Änderung der Verweilseit des punktförmigen Strahls eine der Ablenkeinrichtung nachgeschaltete, in der Achse der schnellen Ablenkung·wirksame Schalteinrichtung (40) und ein Ablenkjoch (10), das die Strahlenquelle umgibt und die gesteuerte Bewegung des Strahls bewirkt, sowie eine Auf- und Entladevorrichtung für eine Kapazität (36) zur Änderung der Verweilzeit und des Vorschubs des punktförmigen ^ütrahls aufweist, mittels derer der Ausgang der Schalteinrichtung (40) schrittweise blockierbar und während der Verweilzeit festhaltbar ist, wobei die Verweilzeit zwischen aufeinander folgenden Vorschubschritten durch Änderung der Kondensatoraufladung mittels des zweiten A_USgangsstroms veränderbar ist,

6. Kopiergerät nach einem der Punkte 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß eine Steuerung für die ^esamtbestrahlung mit Integrationseinrichtungen in der Σ- und Y-Richtung zur Änderung der Bewegung des punktförmigen Strahls in

7. Kopiergerät nach einem der Punkte 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß eine Peinsteuerung für die Bestrahlung zwischen dem Photodetektor (20) und dem Stromwandler (23; 23a) angeordnet ist, die ein Paar von Blockierverstärkern (115; 127) zur Begrenzung der von dem Photodetektorstrom abgeleiteten Spannungsausschläge und eine Widerstandsschaltung (126) zur Auswahl einer bestimmten Spannungshöhe innerhalb der Spannungsausschläge, mittels derer der dem Stromwandler '(23; 23a) zugeführten Strom veränderbar ist, aufweist.

8» Kopiergerät nach Punkt 7, gekennzeichnet dadurch, daß zusätzlich eine Steuerung für den ^esamtkontrast vorgesehen ist, die eine Hehrzahl von Paaren von dioden," (133; 134; 135; 136; 137; 138) zwischen dem Photodetektor (20) und dem Stromwandler (23a), die im Gegentakt in Reihe geschaltet sind und die durch die Blockierverstärker (115; 127) bestimmte Spannungsquelle überbrücken, und eine Schalteinrichtung (121) aufweist, mittels derer eine jeweils bestimmte Anzahl der Paare von in Heihe geschalteten, die Stromzufuhr zu dem Stromwandler (23a) begrenzenden Dioden (133; 134; 135; 136; 137; 138) auswählbar ist.

9· Kopiergerät nach einem der Punkte. 1 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß getrennte Träger für die Bildträger (16)

10, Photograpiiisches Kopiergerät mit einer Kathodenstrahlröhre als Lichtquelle zur Belichtung eines Bildempfängers, bei dem der Kathodenstrahl nach Intensität und Ablenkgeschwindigkeit zur Änderung der Belichtungsstärke und des Gesamtkontrastes in der photographischen Wiedergabe veränderbar ist und das einen mit einem Elektronenstrahl beaufschlagten lichtemittierenden Leuchtschirm und eine rasch arbeitende Ablenkeinrichtung in Richtung der X-Axhse und eine langsam arbeitende Ablenkeinrichtung in Richtung der Y-Achse aufweist, wobei auf dem Leuchtschirm eine punktförmige Lichtquelle für einen Abtaststrahl erzeugbar ist, und bei dem eine 'Optik zur fokussierung der punktförmigen Lichtquelle auf dem Bildträger und ein die Intensiv tat des den Bildempfänger durchsetzenden Lichtes messender Photodetektor zur Erzeugung eines entsprechenden Ausgangssignals vorgesehen sind, gekennzeichnet dadurch, daß ein auf das von dem Photodetektor (20) ausgehende Signal ansprechender Stromwandler (23; 23a) zur Erzeugung erster und zweiter Ausgangsströme, ein auf den ersten Ausgangsstrom ansprechender Modulator (25; 25a) zur Änderung der Intensität des Elektronenstrahls (8) entsprechend dem von dem Stromwandler (23; 23a) ausgehenden ersten Ausgangsstrom und eine auf den zweiten Ausgangsstrom ansprechende Ablenkeinrichtung (25; 25a) zur Änderung der Abtastgeschwindigkeit der punktförmigen Lichtquelle 'entsprechend dem von dem Stromwandler (23; 23a) ausgehenden zweiten Ausgangsstrom vorgesehen

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sind, wobei die Strahlenintensität der Kathodenstrahlröhre (1) und die Geschwindigkeit der punktförmigen Lichtquelle entsprechend den Änderungen in der von dem Photodetektor (20) empfangenen Lichtintensität veränderbar sind·

11· Kopiergerät nach Punkt 10, gekennzeichnet dadurch, daß der Stromwandler (23) ein Paar abgeglichender Widerstände (70; 73) und ein Paar abgeglichener bipolarer Transistoren (Q1A; Q1B) aufweist,

12. Kopiergerät nach Punkt 10 oder 11, gekennzeichnet dadurch, daß der Stromwandler (23a) einen S_atz abgeglichener Opto-Koppler (91; 92; 93) enthält.

13· Kopiergerät nach einem der Punkte 10 bis 12, gekennzeichnet dadurch, daß die Ablenkeinrichtung (30; 30a) eine Schalteinrichtung (40) zur Erzeugung von Steuersignalen für ein Ablenkjoch (10) zur Ablenkung in der X-Achse und eine Integratorschaltung (35) aufweist, an der der zweite Ausgangsstrom anliegt und mittels derer das von der Schalteinrichtung (40) ausgehende und an dem Ablenkjoch (10) anliegende Steuersignal veränderbar ist.

14· Kopiergerät nach einem der Punkte 10 bis 13, gekennzeichnet dadurch, daß eine Steuerung für die Gesamtbelichtung mit einer Schalteinrichtung (36) zur Erzeugung von Steuersignalen für die Steuerung der Ablenkung in Richtung der Y-Achse und mit einer einstellbaren Kapazitätsschaltung (48) zur Änderung des

15· Kopiergerät nach einem der Punkte 10 bis 14, gekennzeichnet dadurch, daß zusätzlich eine Feinsteuerung für die Belichtung zv/ischen dem Photodetektor (20) und dem Stromwandler (23; 23a) angeordnet ist, die ein Paar von Blockierverstärkern (115; 127) zur Begrenzung der vom Ausgangssignal des Photodetektors (20) abgeleiteten Spannungsausschäge und eine Widerstandsschaltung (126) zum Abgriff einer zwischen den Spannungsausschlägen liegenden Spannung, mittels derer der dem Stromwandler (23; 23a) zugeführte Ausgangsstrom veränderbar ist, aufweist.

16. Kopiergerät nach Punkt 15, gekennzeichnet dadurch, daß zusätzlich eine Steuerung für den Gesamtkontrast vorgesehen ist, die eine Hehrzahl von Paaren von Dioden (133; 134; 135; 136; 137; 138) zwischen dem Photodetektor (20) und dem Stromwandler (23a), die im Gegentakt in ^eihe geschaltet sind und die durch die Blockiervorstärker (115; 127) bestimmte Sp_annung_Sq_ueile überbrücken, und eine Schalteinrichtung (121) aufweist, mittels derer eine jeweils bestimmte Anzahl der in Reihe geschalteten und die Stromzuführung zu dem Stromwandler (23a) begrenzenden Dioden (133; 134; 135; 136; 137; 138) auswählbar ist.

17. Kopiergerät nach einem der Punkte 12 "bis 16, gekennzeichnet dadurch, daß der Bildempfänger (18) an einem Träger (15) in dichtem Kontakt mit dem bildträger (16) angeordnet ist,

18. Kopiergerät nach einem der Punkte 12 bis 16, gekennzeichnet dadurch, daß getrennte Träger für den ^iIdtrager (16) und für den Bildempfänger (18) vorgesehen sind und zwischen dem Bildträger (16) und dem Bildempfänger (18) eine Optik (14) angeordnet ist.

19. Photographisches Kopiergerät mit einer Kathodenstrahlröhre als Lichtquelle zur Belichtung eines Bildempfängers, bei dem der Kathodenstrahl nach Intensität und Verv/eilzeit zur Änderung der Belichtungsstärke und des Gesamtkontrastes in der photographischen Wiedergabe veränderbar ist und das einen mit einem Elektronenstrahl beaufschlagten lichtemittierenden Leuchtschirm und ein rasch arbeitendes Ablenkjoch in Richtung der X-Achse und ein langsam arbeitendes Ablenkjoch in Richtung der Y-Achse aufweist, wobei auf dem Leuchtschirm eine punktförmige Lichtquelle für einen Abtaststrahl erzeugbar ist, und bei dem eine Optik zur Fokussierung der punktförmigen Lichtquelle auf dem Bildträger und ein die Intensität des den Bildträger durchsetzenden Lichtes messender Photodetektor zur Erzeugung eines entsprechenden ^usgangssignals vorgesehen sind, gekennzeichnet dadurch, daß ein auf das von dem Photodetektor (20) ausgehende ^usgangssignal ansprechender Stromwandler (23; 23a) zur Erzeugung erster und zweiter Ausgangsströme, ein auf den ersten Ausgang3strom ansprechender Modula-

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tor (25; 25a) zur Änderung der Intensität des Elektronenstrahls (8) entsprechend dem von dem Stromwandler (23; 23a) ausgehenden ersten Ausgangsstrom und eine auf den zweiten Ausgangsstrom ansprechende Ablenkeinrichtung (25; 25a) zur Änderung der Verweilzeit des Abtaststrahls mit einer Auf- und Entladevorrichtung für einen Kondensator (36), mittels dessen die Verweilzeit und der Vorschub des Abtaststrahls durch schrittweise Abtastung und Festhalten des Steuersignals für das der X-Achse zugeordnete Ablenkjoch (10) veränderbar ist, vorgesehen sind, wobei die Strahlintensität der Kathodenstrahlröhre (1) und die Verweilzeit der punktförmigen Lichtquelle entsprechend den Änderungen in der von dem Photodetektor (20) empfangenen Lichtintensität veränderbar sind.

20· Kopiergerät nachMPunkt 19* gekennzeichnet dadurch, . daß der Bildempfänger (18) an einem Träger (15) in dichtem Kontakt mit dem Bildträger (16) angeordnet ist.

21. Kopiergerät nach Punkt 19, gekennzeichnet dadurch,

daß getrennte Träger für den Bildträger (16) und für den Bildempfänger (18) vorgesehen sind und zwischen dem Bildträger (16) und dem Bildempfänger (18) eine Optik (14) angeordnet ist,

22, Kopiergerät nach einem der Punkte 19 bis 21, gekennzeichnet dadurch, daß die Dauer jeder ^erweilzeit durch die A_ufiaäegeschwindigkeit des Kondensators (36) in der Ablenkeinrichtung (30; 30a) und durch den von dem Stromwandler (23; 23a) zugeführten zweiten Ausgangsstrom bestimmt ist.

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23* Kopiergerät nach Punkt 22, gekennzeichnet dadurch, daß zusätzlich eine fernsteuerung für die Belichtung zwischen dem Photodetector (20) und dem Stromwandler (23; 23a) angeordnet ist, die ein Paar von Blockiervers tärkem (115; 127) zur Begrenzung der von dem Photodetektorstrom abgeleiteten Spannungsausschläge und eine Widerstandsschaltung (126) zur Auswahl einer bestimmten Spannungshöhe innerhalb der Spannungsausschlage mittels, derer der dem Stromwandler (23; 23a) zugeführte Ausgangsstrom veränderbar ist, aufweist,

24. Kopiergerät nach Punkt 23, gekennzeichnet dadurch, daß zusätzlich eine Steuerung für den Gesaratkontrast vorgesehen ist, die eine Hehrzahl von Paaren von Dioden (133; 134j 135; 136; 137; 138) zwischen dem Photodetektor (20) und dem Stromwandler (23a), die im Gegentakt in Reihe geschaltet sind und die durch die Blockierverstärker (115; 127) bestimmte Spannungsquelle überbrücken, und eine Schalteinrichtung (121) aufweist, mittels»derer eine jeweils bestimmte ^Anzahl der Paare von in Heihe geschalteten, die Stromzufuhr zu dem Stromwandler (23a) begrenzenden Dioden (133; 134; 135; 136; 137; 138) auswählbar ist.

Hierzu„5L$eiien Zeichnungen