DE2219442A1

DE2219442A1 - Bildübertragungsgerät, insbesondere Faksimileschreiber

Info

Publication number: DE2219442A1
Application number: DE19722219442
Authority: DE
Inventors: John T. Locust Valley N.Y. Potter (V.StA.). H04n 1-24
Original assignee: Potter Instrument Co. Inc., Plainview, N.Y. (V.StA.)
Priority date: 1971-04-23
Filing date: 1972-04-20
Publication date: 1972-11-16
Also published as: US3830975A; FR2133739A1; CA964201A; GB1387434A

Description

Bildübertragungsgerät, insbesondere Faksiinileschreiber

Die Erfindung betrifft ein Bildübertragungsgerät, insbesondere eine Paksimilekopiervorrichtung oder einen Faksimileschreiber zum Kopieren von Vorlagen wie Dokumenten und dergleichen und bezieht sich insbesondere auf ein Gerät der genannten Gattung, das bei geringen Kosten hohe Übertragungs- oder Kopiergeschwindigkeiten zuläßt und bei dem elektrische Signale bei der Abtastung der Vorlage mittels einer optischen Abtasteinrichtung zur Steuerung eines Punktdruckers erzeugt werden^ der eine gewendelte oder mit einer auf dem Umfang angebrachten gewendelten Leiste versehene Gegendruckwalze bzw. einen Bengel aufweist.

In bekannten Kopier- oder Übertragungsvorrichtungen der genannten Art wird ein zu übertragendes oder zu kopierendes Dokument seriell Zeile für Zeile abgetastet und die Wiedergabe erfolgt während des Abtastens des Dokumentsο Diese Vorrichtungen arbeiten sehr langsam, das heißt nur mit einer Geschwindigkeit

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von etwa zehn Druckzeilen pro Minute« Diese "bekannten Geräte sind also nur dort geeignet, wo langsame Wiedergabegesehwindigkeiten zulässig sind. Werden dagegen hohe Kopiergeschwindigkeiten verlangt, so ist ein beträchtlicher Geräteaufwand mit entsprechend hohen Kosten erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Faksimileschreiber der eingangs genannten Gattung zu schaffen, mit dem sich bei vergleichsweise geringem apparativem Aufwand und daher mit niedrigen Kosten eine wesentliche Steigerung der Kopieroder übertragungsgeschwindigkeit im Vergleich zum Stand der Technik erzielen läßt.

Die Erfindung besteht bei einem Bildübertragungsgerät, insbesondere einem Faksimileschreiber mit einer Druckeinrichtung zum gesteuerten auswahlweisen Drucken von Punkten an aneinandergrenzenden Stellen einer Druckunterlage, insbesondere eines Papierbogens oder dergleichen, darin, daß eine Steuervorrichtung für die Druckeinrichtung zum Ausdrucken von Punkten in der Musterverteilung bestimmter alphanumerischer Zeichen und durch eine zusätzliche Abtast- und Steuereinrichtung zur Abtastung einer zu übertragenden bzw. zu kopierenden Vorlage sowie zur Steuerung der Druckeinrichtung vorgesehen sind und daß der Abdruck von Punkten als Faksimile der Vorlage zusammen mit dem Druck der alphanumerischen Zeichen durch die gleiche Druckeinrichtung und auf der einen gleichen Druckunterlage erfolgt.

Bei einem erfindungsgemäßen Bildübertragungsgerät wird eine Mehrzahl diskreter Segmente oder Spalten einer jeweiligen Abtastzeile auf dem Dokument oder der Vorlage gleichzeitig durch eine optische Abtasteinrichtung abgetastet und es werden Signale entsprechend den in den jeweiligen Segmenten enthaltenen Bildmustern erzeugt. Diese Signale steuern die Betätigung einer Mehrzahl von in einer Reihe nebeneinander angeordneter Hammerklingen, denen jeweils eine Windung der schraubenlinienförmigen Gegendruckleiste auf der, drehenden Gegendruckwalze zugeordnet ist urid die also in den verschiedenen Schlagpositionen gegen eine bestimmte Stelle dieser gewendelten bzw. schraubenlinien-

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förmigen leiste anschlagen. Bei jeder Betätigung eines Hammers wird ein Punkt auf der Druckuhterlage, auf der die zu kopierende Vorlage abgedruckt wird, an den Stellen ausgedruckt, an denen die jeweilige Hammerklinge gegen die gewendelte leiste anschlägt. Das bei der Abtastung eines bestimmten Segments entstehende Signal steuert' die Auslösung eines zugeordneten Hammers zum Drucken eines Punktmusters entsprechend dem Muster in dem abzutastenden Segment oder der Spalte. Hach dem Abtasten einer Zeile auf der zu kopierenden Vorlage und nach dem Ausdrucken des entsprechenden Punktmusters tastet die Abtasteinrichtung die nächstfolgende Zeile auf der Vorlage oder dem Dokument ab.Die Druckunterlage oder der Papierbogen, auf dem die Reproduktion erfolgt, wird weitergerückt, so daß das der nächsten Zeile entsprechende Punktmuster ausgedruckt werden kann. Dieser Vorgang erfolgt solange, bis das gesamte Dokument kopiert ist. Da gleichzeitig mehrere Segmente oder Spalten einer jeweiligen Zeile abgetastet und gleichzeitig übertragen oder kopiert werden, ist die zur Übertragung der gesamten Vorlage erforderliche Zeit ganz wesentlich verkürzt.

Die optische Abtasteinrichtung weist vorzugsweise zwei Abtastleisten oder Abtastbalken, auf denen Photozellen und zugeordnete Abtastoptiken angebracht sind, auf. Diese Leisten oder Balken werden abwechselnd bei der Abtastung des zu übertragenden Dokuments hin und her bewegt, so daß einer der Balken in die Ausgangsposition zurückbewegt v/erden kann, während gleichzeitig mit dem anderen Balken in dieser Zeitspanne die Abtastung der Vorlage erfolgt.

Die Hammerklingen der Druckvorrichtung sind leicht schräg gestellt, so daß das Drucken in gerade ausgerichteter Linie erfolgt, obgleich die Druckunterlage vorrückt. Dementsprechend wird das zu kopierende Dokument kontinuierlich durch die Abtastvorrichtung geführt und die Leisten oder Balken der optischen Abtastvorrichtung tasten das Dokument unter gleicher Winkelstellung ab wie die, unter der die Hammerklingen der Druckvorrichtung schräg gestellt sindc

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Gemäß einem v/eiteren wesentlichen Merkmal der Erfindung können der Druckvorrichtung zusätzliche Codesignale eingegeben werden, um ein Ausdrucken von alphanumerischen Zeichen unabhängig von der optischen Abtasteinrichtung auszufuhren. Dadurch wird es möglich, einen bestimmten Teil beispielsweise eines vorgedruckten Elements, etwa einen bestimmten Kopf, zu übertragen und weitere bestimmte zusätzliche alphanumerische Daten auf der gleichen Druckunterlage von einer anderen Datenquelle aus einzugeben und auf der Kopie auszudrucken.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden im folgenden anhand der Zeichnung in beispielsweisen Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigt:

Pig. 1 in schematischer Darstellung und zum Teil in Blockschaltbilddarstellung eine Ausführungsform der Erfindung;

Pig. 2 in schematischer Ansichtsdarstellung eine optische Abtasteinrichtung für eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bildübertragungsgerätes;

Pig. 3 ebenfalls schematisch die optische Abtasteinrichtung nach Pig. 2, gesehen in Richtung der Pfeile an der Linie 3-3 in Pig. 2 j

Pig. 4» 5 und 6 zeigen Teilansichten zur Verdeutlichung mehrerer Details der optischen Abtasteinrichtung;

Pig. 7 zeigt in Perspektivdarstellung die optische Abtasteinrichtung und verdeutlicht, wie diese Einrichtung beim Abtasten bewegt wird;

Pig. 8 zeigt in einem graphischen Schaubild die Abwicklung einer Nockenscheibe für die optische Abtasteinrichtung;

Pig. 9 zeigt eine der Nocken- oder Kurvenscheiben der optischen Abtasteinrichtung;

Pig· 10 gibt das Blockschaltbild der Synchronisiereinrichtung für die Abtasteinrichtung in Bezug auf die Druckvorrichtung wieder und

Pig. 11 zeigt in schematischer Darstellung eine etwas andere Ausführungsform des Bildübertragungsgerätes oder Paksimile-

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Schreibers nach Pig. 1.

Wie Pig. 1 zeigt, weist ein erfindungsgemäßes Bildübertragungsgerät einen Drucker mit am Umfang gewendelter Druckwalze auf, der allgemein mit Bezugszeichen 11 gekennzeichnet ist® Mit 13 ist eine optische Abtasteinrichtung bezeichnet* Eine derartige Druckvorrichtung ist in Einzelheiten in der am 21. Mai 1970 für den gleichen Anmelder eingereichten deutschen Patentanmeldung P 21 24 973.0 beschrieben. Der Drucker 11 weist eine Walze 15 auf, die von einem.nicht gezeigten Motor kontinuierlich mit hoher Drehzahl angetrieben wird. Nahe der Umfangslinie dieser Walze 15 ist eine Reihe von Hämmern 17 entlang einer zur Achse der Walze 15 parallelen Linie angeordnet. Der Drucker weist beispielsweise zwölf derartige Hammer 17 auf, obgleich in Pig. aus Gründen der einfacheren Darstellung nur vier gezeigt sind. Eine gewendelte Leiste 19 auf dem zylindrischen Mantel der Walze 15 umgibt die Walze in jeweils einer vollen Umschlingung für jeden Hammer 17. Jeder Hammer 17 weist eine Hammerklinge 21 auf, die so angeordnet ist, daß die Kante der Klinge gegen die gewendelte Leiste 19 anschlägt, wenn der Hammer betätigt wird. Jede Klinge 21 überspannt nur eine Umschlingung der gewendelten Leiste 19, so daß jeweils nur ein Punkt gedruckt wird, wenn der Hammer betätigt wird und damit die Klinge gegen die Leiste 19 anschlägt. Jeder Hammer 17 ist mit einer Spule, oder Wicklung von geringem Gewicht versehen, die an jeder Klinge 21 befestigt ist. Jede dieser Wicklungen liegt in einem konstantem Magnetfeld, das durch einen nicht gezeigten Permanentmagneten erzeugt wird. Wird der Wicklung des Hammers ein Auslöseimpuls zugeführt, so wird der zugeordnete Hammer 17 betätigt, der seinerseits die Hammerklinge 21 betätigt, die dann gegen die gewendelte Leiste 19 anschlägt. Zwischen den Hammerklingen 21 und der Walze 15 läuft eine Papierbahn sowie ein nicht gezeigtes Parb- oder Kohleband. Beim Betätigen eines Hammers, das heißt weiw. die Hammerklinge gegen die gewendelte Leiste 19 anschlägt, wird auf dem Papier am Punkt der Überschneidung der Klinge τυαά der. gewendelten Leiste ein Punkt ausgedruckt»

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Dreht sich die Trommel, so verschiebt sich der Überschneidungspunkt zwischen der gewendelten Leiste 19 und jeder der Klingen 21 wiederholt von links nach rechts über die Länge der Hammerklinge. Da der Überschneidungspunkt bei einem Durchgang an einer Hammerklinge sich von links nach rechts verschiebt, kann der Hammer zum Ausdrucken eines bestimmten Punktmusters entlang · einer jeder Kante der zugeordneten Hammerklinge entsprechenden Linie wiederholt betätigt werden. Diese über die gesamte Länge aller Klingenkanten sich erstreckende Linie entspricht einer vollständigen Druckzeile. Das Papier, auf dem der Druck erfolgt, wird über die Druckzeile beim Drucken bewegt, so daß die Zeilen der Punktmuster auf dem Papier kontinuierlich gedruckt v/erden können.

Wie bereits in der oben erwähnten Patentanmeldung P 21 24 973.0 ausgeführt ist, läßt sich die zeitliche Steuerung oder Taktung der Auslösung der Hämmer so vornehmen, daß das auszudruckende Punktmuster alphanumerische Zeichen wiedergibt. Beim Gerät nach Pig. 1 erfolgt die Steuerung des Drückens von Punktmustern als alphanumerische Zeichen durch eine Steuerschaltung 25, die den Hammerauslöseschaltungen 29 entsprechende Impulse über ODER-Gatter 27 zuführt. Als Folge jedes von einem ODER-Gatter 27 eintreffenden Impulses gibt jede Hammerauslöseschaltung 29 Auslöseimpulse an den entsprechenden Hammer 17 weiter, so daß der Druck eines Punkts erfolgt. Die alphanumerische Drucksteuerschaltung 25 steuert die Taktung der über die ODER-Gatter 27 den Hammerauslöseschaltungen 19 zum Druck alphanumerischer Zeichen zuzuführenden Impulse in gleicher Weise,wie in der oben erwähnten deutschen Patentanmeldung P 21 24 973.0 beschrieben.

Die optische Abtasteinrichtung 13 tastet ein zu kopierendes Dokument ab und erzeugt dabei auf den Kanälen 31 Signale, die angeben, ob ein abgetasteter Bereich des Dokuments hell oder dunkel ist. Die Abtastvorrichtung 13 tastet jeweils gleichzeitig eine Zeile des Dokuments oder der Vorlage in ganzer Breite ab. Diese Linie oder Zeile wird als Abtastzeile bezeichnet. Das zu übertragende Dokument wird über die Abtastzeile in gleicher Geschwindigkeit bewegt wie das Papier, auf dem das Ausdrucken

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des zu übertragenden Bildes durch den Drucker 11 erfolgt und die. optische Abtasteinrichtung tastet die Vorlage Zeile für Zeile synchron mit dem Ausdrucken der Punktmuster auf dem Papier in der entsprechenden Druckzeile ab_o Die Abtastzeile ist in zwölf Segmente oder Spalten unterteilt, die gleichzeitig abgetastet werden· Diese zwölf Segmente entsprechen den zwölf Hämmern 17, Die auf den zwölf Ausgangskanälen 31 erzeugten Ausgangssignale geben das Ergebnis der gleichzeitigen Abtastung der zwölf Segmente auf der jeweiligen Abtastzeile wieder. Die auf diesen Ausgangskanälen 31 erzeugten Aus gangs signale v/erden UHD-Gattern 33 zugeführt, denen außerdem Impulse von einem Wandler 35 aus zugeführt werden, der ein Sonrad 37 abtastet, das mit der Walze 15 . verbunden ist· Dreht sich die Walze 15, so v/erden über das lonrad 37 durch den Wandler 35 auf einem Kanal 39 Ausgangsimpulse erzeugt, die den UND-Gattern 33 zugeführt werden· Jedesmal, wenn die Überschneidung der gewendelten Leiste 19 mit den Klingen 17 eine Punktdruckposition durchläuft, erscheint auf dem Kanal 39 ein Impuls. Die Punktdruckpositionen entsprechen Stellen entlang der Druckzeile, an denen durch den Drucker das Drucken eines Punktes erfolgen soll. Der gegenseitige Abstand der Punktdruckpostionen ist so gewählt, daß dann, wenn Punkte in zwei benachbarten Positionen gedruckt werden, ein kontinuierlicher übergang entsteht, das heißt die Punkte ineinander übergehen.

Jedes der UND-Gatter 33 wird erregt, das heißt aufgetastet, wenn ein Signal auf dem Kanal 31 .vorliegt, das heißt wenn das zugeordnete Segment der Abtastzeile des zu kopierenden Dokuments an dieser Stelle dunkel ist. Ist ein UND-Gatter 33 erregt, so kann ein vom Wandler 35 über den Kanal 39 einlaufender Impuls hindurchgehen. Jeder an einem der UND-Gatter 33 hindurchgehende Impuls durchläuft dann das zugeordnete ODER-Gatter 27 und gelangt auf die entsprechende Hammerauslöseschaltung 29, woraufhin diese Schaltung dem zugeordneten Hammer 17 ebenfalls einen Auslöseimpuls zuführt und ein Punkt gedruckt wird» Auf diese Weise werden die Hämmer zum Drucken der Punktmuster entsprechend den dunklen Bereichen des zu kopierenden Dokuments und in Übereinstimmung mit den Segmenten der Abtastzeile gesteuerte Ist jede Zeile des Dokuments abgetastet und wie oben beschrieben übertra-

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gen und "kopiert, so liegt ein vollständiges Faksimile des Dokuments vor.

Der Wandler j>>, uer die Impulse erzeugt, die der Überschneidungsstellung der gewendelten. leiste 19 mit den Hammerklingen 17 in den Punlcbdruclcpositionen entehrioht, liefert außerdem einen Ausgangsimpuls auf einem Ausgangskanal 41 bei jeder vollen Umdrehung der Walze 15. Beide Ausgangssignale des Wandlers 35 auf den Kanälen 39 und dem Kanal 41 werden der optischen Abtasteinrichtung 13 zugeführt, um diese mit dem Drucker 11 zu synchronisieren," was weiter unten in Einzelheiten erläutert wird. Beide Ausgangssignale des Wandlers 35 werden zusätzlich der Steuerschaltung für alphanumerische Zeichen zugeführt, um das Ausdrucken von Punktmustern entsprechend den gewünschten alphanumerischen Zeichen zu ermöglichen, wobei die Steuerung, wie bereits erwähnt, entsprechend der in der genannten deutschen Patentanmeldung P 21 24 973.0 gegebenen Beschreibung erfolgt-,

Das durch die optische Abtastvorrichtung abgetastete Dokument wird senkrecht zu der in Pig. 2 gewählten Darstellung zugeführt. Die Abtastvorrichtung entsprechend Pig. 2 und 3 weist zwei I-förmige Abtastleisten oder -balken 51 und 53 auf, die abwechselnd zur Abtastung über dem Dokument im Bereich der jeweiligen Abtastzeile mittels Kurvenscheiben hin und her bewegt werden. In Pig. 2 ist nur eine mit Bezugszeichen 55 gekennzeichnete derartige Kurvenscheibe gezeigt. An oder in jedem der Ir-förmigen Balken sind zwölf photoelektrische Abtastvorrichtungen 57 montiert, die über flexible Kabel oder Leitungen 59 an die feststehenden Anschlußklemmen einer Anschlußtafel 61 angeschlossen sind. Die durch die Abtasteinrichtungen erzeugten Aus gangs signale v/erden über die Kabel 59 auf die Ausgangskanäle 31 der optischen Abtasteinrichtung 13 übertragen.

Das zu übertragende Dokument ist in Pig. 3 mit Bezugszeichen 63 versehen und wird mittels eines Bandes von Antriebsrollen oder -walzen 65 aus unter den Ir-förmigen Abtastbalken 51 und 53 hindurchbewegt. Die Band- und Walzenanordnung 65 weist ein Band 67 auf, das von Walzen 69 angetrieben und geführt wird. Walzen 71

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drücken die Vorlage oder das Dokument 63 gegen das Band 67 im Bereich der Walzen 69 und das Dokument wird unmittelbar unter den Abtastbalken 51 und 53 durch das Band 67 quer zur jeweiligen Abtastzeile bewegt. Im Bereich der Abtastzeile selbst wird das Dokument auf dem Band 67 unter einer Führungsplatte 73 hindurchbewegt· Die Führungsplatte 73 ist mit einem Schlitz 75 versehen, so daß das Dokument 63 im Bereich der Abtastzeile unter den Abtastbalken 51 und 53 freiliegt. Der Schlitz 75 kann durch eine durchsichtige Platte 77 bedeckt sein*' Von Stablampen 79 zu beiden Seiten der Abtastbalken 51 und 53 aus wird das Dokument durch die Platte 77 und die Öffnung 75 hindurch im Bereich der Abtastzeile beleuchtet· Über Reflektoren 80 wird die Intensität der Beleuchtung der Lampen auf dem Dokument in der Abtastzeile erhöht. Wie die Fig. 4» 5 und 6 am besten erkennen lassen, weist jede der photoelektrischen Abtasteinrichtungen einen zylindrischen Kanal 81 auf, der den in Vertikalrichtung liegenden Arm oder Schenkel des Abtastbalkens in senkrechter Richtung durchdringt. Am unteren Ende des zylindrischen Kanals 81 ist eine Linse 83 eingesetzt, die einen Bildpunkt des Dokuments auf der Abtastzeile auf eine Photozelle fokussiert, die auf der Oberseite des jeweiligen Abtastbalkens eingesetzt ist. Die Photozelle ist in ' ein Gehäuse 87 eingebaut, das, wie Fig. 4 erkennen läßt, am Abtastbalken mittels Schrauben 89 befestigt ist, die durch Flansche am Gehäuse 87 hindurchgehen und in die Oberseite des Abtastbalkens eingeschraubt sind.

Die Halterung und Befestigung der Photozellen im Gehäuse 87 ist in Schnittansicht in Fig. 5 gezeigt, in der die Photozelle mit Bezugszeichen 90 gekennzeichnet ist. Die Photozelle 90 ist an der Unterseite einer Gewindeöffnung angeordnet, die durch den oberen Teil des Gehäuses 87 hindurchgeht. Die Photozelle ist in eine an der Unterseite dieser Öffnung ausgesparte Ausnehmung eingesetzt und wird durch eine Schraube 91 gehalten, die in die Gewindeöffnung eingesetzt ist und gegen eine isolierende Dichtung 93 anliegt, die ihrerseits die Photozelle 90 genau in zugeordneter Stellung hält. Zentrisch zur Schraube 91 "und durch diese hindurch verläuft ein Kanal 95, durch den hindurch die elektrischen Anschlüsse 97 für die Photozelle 90 führen, die durch den

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von einem Isolator 99 umgebenen Kanal hindurchgeht. Durch die Unterseite des Gehäuses 87 führt eine Öffnung 101 nach außen, so daß in diesem Bereich die Photozelle in Ausrichtung des Kanals 81 freiliegt. Die Linse 83 fokussiert einen !eil des Dokuments und der jeweiligen Abtastzeile auf die Photozelle 90 über die Öffnung 101. Die Photozelle 90 ist damit lediglich -für einen kleinen Punkt der Abtastzeile in einem festgelegten Zeitpunkt empfindlich, da die Unterseite des Gehäuses 87 die Photozelle 90 abdeckt und lediglich ein schmaler Punkt des fokussierten Bildes des Dokuments über die Öffnung 101 auf die Photozelle gelangen kann.

Wie Pig. 6 zeigt, ist der untere Teil des Kanals 81 erweitert, um die Linse 83 einsetzen zu können, die in die Unterseite des Kanals 81 eingeklebt, einzementiert oder auf ähnliche V/eise eingesetzt ist. Die Wände des Kanals 81 sind zur Vermeidung von Reflektionen schwarz gefärbt.

Wird der Abtastbalken zur Abtastung des Dokuments 63 bewegt, so spricht jede Photozelle in jedem der Gehäuse 87 lediglich auf einen kleinen Punkt der jeweiligen Abtastzeile des Dokuments 63 an und dieser Punkt wird entlang der Abtastzeile über das Dokument bewegt. Jede Phptozelle erzeugt ein Ausgangssignal, das kontinuierlich angibt, ob das Dokument im abgetasteten Bereich und dem jeweils fokussierten Punkt, der die Abtastzeile durchläuft, hell oder dunkel ist. Wie oben anhand von Pig. 1 erläutert wurde, werden diese Signale den UND-Gattern 33 zugeführt, denen außerdem Impulse vom Wandler 35 zugeführt werden. Die Gatter 33 werden so erregt, daß ein zugeführter Impuls hindurchgehen kann, wenn den Gattern ein Signal von der zugeordneten Photozelle aus zugeführt wird, das angibt, daß das Dokument in dem betreffenden Punkt der Abtastzeile, der in diesem Augenblick auf die Photozelle fokussiert wird, dunkel ist. Als Folge davon gelangen Impulse durch die Gatter 33 hindurch und es werden Punkte über den Drucker 11 entsprechend den von den Gattern 33 aus einlaufenden Impulsen ausgedruckt. Auf diese Weise wird der Drucker 11 zum Ausdrucken eines Punktmusters entlang der Druckzeile entsprechend den dunklen und hellen Bereichen auf dem

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- 11 Dokument entlang der Abtastzeile gesteuert.

Wie Pig. 3 am besten erkennen läßt, sind die beiden Abtastbalken 51 und 53 in. einem bestimmten Winkel schräg gestellt, so daß die photοelektrischen Abtasteinrichtungen beider.Abtastbalken 51 und 53 die gleiche Abtastzeile abtasten und fokussieren. Die Balken werden alternierend hin und her bewegt, so daß sie die Abtastzeile abwechselnd abtasten, wobei der eine Abtastbalken die Abtastzeile dann abtastet, wenn der andere Abtastbalken in die. Ausgangsposition zurückbewegt wird, von der aus er die betreffende Abtastzeile ebenfalls abtastet,wenn der andere Abtastbalken einen Abtastdurchlauf beendet hat. Die Ausgänge der Photozellen sind über G-atter an die Aus gangs kanäle 31 angeschlossen, die abwechselnd erregt werden synchron mit dem alternierenden Abtasten der Abtastzeile durch die Abtastbalken 51 und 53, so daß nur die Signale der Photozellen des betreffenden Abtastbalkens, der in der gegebenen Zeitspanne in Yorwärtsrichtung abtastet, auf die Ausgangskanäle 31 gelangen.

Die Vorrichtung zur Hin- und Herbewegung eines Abtastbalkens, etwa des Balkens 53, ist in Fig. 7 dargestellt. Eine ähnliche Vorrichtung ist zur Hin- und Herbewegung des Abtastbalkens 51 vorhanden. Wie Pig. 7 zeigt, wird der Abtastbalken 53 durch Stangen 103 an "einem Ende und Stangen 107 am anderen Ende gehalten. Die Stangen sind mit den Schenkeln der L-förmigen Balken verbunden und sind durch gerade Führungen 109 geführt, die in einem nicht gezeigten Rahmen befestigt sind. Die Enden der Stangen 103 sind über ein Verbindungsstück 111 verbunden, das mit einer Exzenterrolle 113 verbunden ist, die gegen eine Kurvenscheibe 1ΐί? anliegt und von dieser betätigt wird. Die Kurvenscheibe 115 weist einen in Axialrichtung liegenden Rand an ihrem Umfang auf· Gegen diesen Rand liegen in Radialrichtung zu beiden Seiten Rollen des Kurvenscheibenabtasters 113 an, so daß dieser Abtaster durch die Kurvenscheibe 115 in beiden Richtungen zwangsweise bewegt wird.Wird die Kurvenscheibe 115 gedreht, so wird der Kurvenscheibenabtaster 113 hin und her bewegt und bewegt entsprechend den Balken 53 über die Abtastzeile. Der L-förmige Balken 51 wird in ähnlicher Weise durch eine ähnliche Kurven-

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Scheibe "bewegt, so daß er alternierend zur Hin- und Herbewegung des Balkens 53 "betätigt wird.

Wird jeder der Abtastbalken 51 und 53 von seiner Ausgangsstellung von links nach rechts während der Abtastung bewegt, so erfolgt die Bewegung aufgrund des Schnittes der Kurvenscheibe mit konstanter Gesschwindigkeit, das heißt das Dokument wird ebenfalls mit konstanter Geschwindigkeit abgetastet· Die Abwicklung der beiden Kurvenscheibenumfangsflächen zur Erzielung einer konstanten Vorlaufgeschwindigkeit ist in Fig. 8 in graphischer Darstellung wiedergegeben. Die Verschiebung jedes Abtastbalkens wurde in Fig. 8 über der Winkelposition der Antriebswelle beider Kurvenscheiben aufgetragen, die beide Abtastbalken 51 und 53 antreibt. Wie Fig. 8 erkennen läßt, wird einer der Abtastbalken mit konstanter Geschwindigkeit von links nach rechts zwischen den Winkeln 60°und 240° bewegt, während die konstante Verschiebung des anderen Abtastbalkens von links nach rechts zwischen den Winkelstellungen 240° und 360° erfolgt. Während einer der Abtastbalken von links nach rechts mit konstanter Geschwindigkeit bewegt wird, wird der andere Balken in die Ausgangsposition zurückbewegt. Aus der in Fig. 8 gezeigten Kurve läßt sich die Kurvenseheibenoberfläche ablesen. Eine dieser Kurvenscheiben ist ,in Fig. 9 gezeigt. Wie diese Figur erkennen läßt, wird die Kurvenscheibe im Gegenuhrzeigersinn gedreht und zwingt dem Kurvenscheibenabtaster während der Verschiebung von links nach rechts von dem mit 121 bezeichneten Punkt auf der Kurvenscheibenoberflache bis zu dem mit 123 bezeichneten Punkt eine konstante Verschiebegeschwindigkeit auf.

Die Papierdruckunterlage, auf der das Faksimile ausgedruckt werden soll, wird durch die Druckvorrichtung 11 während des Drückens kontinuierlich vorgeschoben. V/ären nun die Hammerklingen 21 genau auf die Achse der Walze 15 und damit senkrecht zur Vorschubrichtung des Papiers ausgerichtet, so wäre der Abdruck jeder Hammerklinge auf dem Papier leicht geneigt und nicht genau senkrecht zur Vorschubrichtung des Papiers. Beim Betrieb der Vorrichtung als Faksimileschreiber wäre dies zulässig, wenn das Dokument ebenfalls gleichförmig vorgerückt wird und die Ab-

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tastung genau senkrecht zur Yorschubrichtung des Dokuments erfolgen würde, wobei dann die Abtastung des Dokuments ent-, sprechend dem etwas schräg gesetzten Druckvorgang ebenfalls in leichter Schrägstellung erfolgen würde. Da der Drucker 11 jedoch gleichzeitig zum Ausdrucken alphanumerischer Zeichen dient, ist die Schrägstellung der Druckzeilen entsprechend jeder Hammerklinge 21 nicht erwünscht, da' damit auch die alphanumerischen Zeichen in Schrägzeile gedruckt wurden. Um diese Schräglage zu verhindern, sind die Klingen 17 um einen kleinen Winkel schräg gesetzt, so daß das Ausdrucken der Punktzeilen jeder " Klinge genau senkrecht zur Yorschubrichtung des Papiers erfolgt. Entsprechend muß die Abtastvorrichtung das Dokument in ähnlicher Weise abtasten, das heißt die Abtastung muß ebenfalls unter einem bestimmten Winkel anstelle einer direkt zur Vorschubrichtung des Papiers senkrechten Richtung erfolgen. Da das Dokument beim Abtasten vorgerückt wird, erfolgt die Abtastung in Bezug auf das Dokument tatsächlich senkrecht zur Vorschubrichtung des Dokuments.

Die photoelektrischen Abtasteinrichtungen des Balkens 51 sind über die Abtastzeile genau senkrecht zur Vorschubrichtung des Papiers ausgerichtet. Um auf die Abmessungen der Hammerklingen angepaßt zu sein, muß in dem dargestellten Beispiel der gegenseitige Abstand der Photozellen ca. 2,8 cm betragen. Um diese Ausrichtung der Photozellengehäuse 87 zu erleichtern, sind diese mit zu groß bemessenen Löchern versehen, durch die die Schrauben 89 hindurchgehen und die Gehäuse am Balken festklemmen. Um die gewünschte Ausrichtung zu erreichen, wird anstelle der Photozelle eine Lampe in jedes Gehäuse eingesetzt. Ein Bild der beleuchteten Öffnung 101 jedes Gehäuses wird dann auf die Abtastzeile fokussiert. Ein Markierungsmuster mit Unterteilungen von genau 2,8 cm entlang einer geraden Linie wird dann der Abtastzeile überlagert und die Stellung jedes Gehäuses 87 wird so einjustiert, daß das Bild jeder Öffnung 101 mit einer Markierung zusammentrifft. Die Gehäuse 87 werden dann in dieser ausgerichteten Position mittels der Schrauben 89 festgezogen.

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Um die schräg gestellte Abtastung zu erreichen, werden die Stangen 103 und 107 in Bezug auf die Längsrichtung des zugeordneten Balkens schräg gestellt. Wie'die Pig. 7 zeigt, sind diese Stangen 103 in der Richtung, von der aus das Papier zugeführt wird, schräg gestellt, das heißt auch die Lager 109 sind gegen die Richtung des Papiervorschubs leicht schräg angeordnet. Bewegt nun die Kurvenscheibe 115 den Balken 53 hin und her, so erfolgt die Abtastung durch jeden Wandler in einer Richtung, die in Bezug auf die Senkrechte der Richtung, des Papiervorschubs leicht verkantet ist, wodurch jedoch im Ergebnis das Dokument genau senkrecht, das heißt quer zu seiner Vorschubrichtung, abgetastet wird. Damit erzeugt auch der Drucker 11 über die schräg gestellten Hammerklingen 21 ein genaues Faksimile des abgetasteten Dokuments,

Damit die Hin- und Herbewegung der Abtastbalken 51 und 53 genau erfolgt und ein einwandfreier Betrieb des Bildübertragungsgerätes möglich ist, muß Synchronismus mit der Drehung der Walze 15 vorliegen. Um dies zu erreichen, werden die durch den Wandler 35 erzeugten Impulse der Abtastvorrichtung 13 zugeführt. Die auf dem Kanal 39 erzeugten Impulse, die beim Durchgang jeder Überschneidung der gewendelten Leiste und der Hammerklingen 21 durch die Punktdruckposition der Druckzeile entsprechen, werden einem Frequenzkomparator 131 zugeführt. Die auf dem Kanal 41 durch den Wandler bei jeweils einer Umdrehung der Walze 15 erzeugten Impulse werden dagegen einem Phasenkomparator 133 zugeführt. Der Motor,der die beiden Kurvenscheiben antreibt, die ihrerseits, wie erläutert, die Abtastbalken 51 und 53 hin- und herbewegen, ist in Fig. 10 mit Bezugszeichen 135 gekennzeichnet. Der Motor 135 treibt zwei Tonräder 137 und 139 an. Der Motor 135 sollte die Kurvenscheiben 55 mit halber Drehzahl im Vergleich zur Drehzahl der Walze 15 antreiben, da die beiden Balken 51 und 53 insgesamt zwei Abtastvorgänge bei einer Abtastzeile während jeder Umdrehung der Kurvenscheiben ausführen. Treibt der Motor 135 die Kurvenscheiben 55 mit richtiger Geschwindigkeit, das heißt mit halber Drehzahl im Vergleich zur Walze 15 an, so erzeugt das Tonrad 137 über den Wandler 141 Impulse mit gleicher Frequenz wie die durch den Wandler 35 auf dem Kanal 39

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erzeugten Impulse. Die durch den Wandler 141 erzeugten Impulse werden dem Frequenzkomparator 131 zugeführt, der die Frequenz der auf dem Kanal 39 erscheinenden Impulse mit der Frequenz der Impulse vom Wandler 141 vergleicht. Liegt die Frequenz der durch den Wandler 141 erzeugten Impulse unter der Frequenz der Impulse auf dem Kanal 39» so erzeugt der Frequenzkomparator 131 ein Ausgangssignal, das einer Motordrehzahl-Kontrollschaltung 143 über einen summierenden Widerstand 145 zugeführt wird, der der Motorsteuerschaltung angibt, wann die Drehzahl des Motors 135 zu erhöhen ist. Der Motor 135 erhöht damit seine Drehzahl solange, bis die Frequenz der über den Wandler 141 erzeugten Impulse genau der Frequenz der auf dem Kanal 39 auftretenden Impulse entspricht. Damit wird über diese Schaltung erreicht, daß der Motor 135 die Kurvenscheiben 55 mit genau halber Geschwindigkeit im Vergleich zur Drehzahl βer iDrommel 15 antreibt* Außer der genauen Drehzahl muß jedoch auch die Winkelstellung der Kurven— scheiben in Bezug auf die Winkelstellung der Walze 15 genau stimmen, so daß der Beginn jedes Abtastvorganges durch die optische Abtasteinrichtung genau mit der Überschneidung der gewendelten Leiste 19 mit den Klingen 21 auf der linken Seite jeder Klinge 21 entspricht. Um diesen Phasensynchronismus zu erreichen, dient das {Conrad 139. Das Tonrad 139 erzeugt zwei Ausgangsimpulse über einen Wandler 147 während jeder Umdrehung der Kurvenscheiben 55. Das lonrad 139 sitzt auf der Ausgangswelle des Motors 135, so daß dann,, wenn die Abtastvorrichtung 13 in Phase mit der Druckvorrichtung 11 liegt, die über den Wandler 147 erzeugten Impulse gleichzeitig mit den vom Wandler 35 auf dem Kanal 41 erzeugten Impulsen auftreten. Die vom Wandler 147 erzeugten Impulse werden dem Phasenkomparator 133 zugeführt, der die Zeit- oder Phasenlage der Impulse mit der Phasenlage der auf den Kanälen 41 erscheinenden Impulse vergleicht. Treten die vom Wandler 147 erzeugten Impulse geringfügig später auf als die auf dem Kanal 41 erzeugten Impulse, so gibt der Phasenkomparator 133 ein Signal ab, das über die Motorsteuerschaltung 143 eine geringfügige Erhöhung der Drehzahl des Motors 135 bewirkt. Erscheinen dagegen die über den Wandler 147 erzeugten Impulse kurz vor den auf dem Kanal 41 erscheinenden Impulsen, so erzeugt der Phasenkomparator ein Ausgangssignal, das über die

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Motorsteuerschaltung 143 eine geringfügige Verringerung der Motordrehzahl bewirkt. Das Ausgangssignal des Phasenkomparator 133 wird der Motorsteuerschaltung 143 über ein Tiefpaßfilter und einen summierenden Widerstand 141 zugeführt. Damit wird die Drehzahl des Motors 135 von der Motorsteuerschaltung 143 entsprechend dem Ausgang des Phasenkomparator 133 so gesteuert, daß seine Drehzahl erhöht oder erniedrigt wird, bis die vom Wandler 147 erzeugten Impulse gleichzeitig mit den auf dem Kanal 41 auftretenden Impulsen entstehen und die Abtastvorrichtung genau synchron zum Umlauf der Walze 15 betrieben wird.

Der Phasenkomparator kann beispielsweise ein Paar bistabiler Flip-Flops enthalten, deren eines auf die vom Wandler 147 erzeugten Ausgangsimpulse anspricht, während das andere auf die Impulse auf dem Kanal 41 anspricht. Damit erzeugt eines der Flip-Flops ein Rechteckwellensignal synchron mit den Impulsen auf dem Kanal 41> während das andere Flip-Flop ein Rechtecksignal synchron mit den Impulsen auf dem Kanal 147 erzeugt. Die beiden Rechtecksignale werden in Gegenphase summiert, wobei ein Rechtecksignal Signale in positiver Lage und das andere Rechteckwellensignal Signale in negativer Bezugslage aufweist. Treten die Impulse nun gleichzeitig auf, so löschen sich die ,beiden Rechtecksignalwellen in jedem Augenblick aus. Treten die Impulse dagegen nicht gleichzeitig auf, so liefert die Summierung ein Wechselausgangssignal, dessen Phasenlage abhängt von der relativen Lage der Rechteckwellen zueinander, je nachdem, ob die Abtastvorrichtung versucht, den Drucker zu verzögern oder nachzuziehen. Dieses Wechselausgangssignal läßt sich in ein Fehlersignal umsetzen, dessen Polarität angibt, ob die Motordrehzahl erhöht oder erniedrigt werden soll. Über das Tiefpaßfilter 149 wird das Fehlersignal zu einem kontinuierlichen Signal geglättet, um zur Erzielung der richtigen Phasenlage eine Erhöhung oder Erniedrigung der Motordrehzahl zu erreichen.

Fig. 11 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bildübertragungsgerates, bei dem sich die Hämmer so betätigen lassen, daß ihre Anschlagkraft jeweils proportional zur Schwarz- oder Dunkelfärbung des im betreffenden Augenblick

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abgetasteten Bereichen ist. Bei dieser Ausführungsform ist jede der Ausgangsleitungen 31 mit einer zugeordneten Hammerauslöseschaltung 23 über einen nicht-linearen Verstärker 110 verbunden. D_er Verstärker 11o ist so ausgelegt," daß ein Ausgangssignal erzeugt wird, das einen Hammer mit einer Kraft erregt, die proportional ist zur Schwärzung des abgetasteten Bereiches. Auf diese Weise lassen sich auch sogenannte Halb- oder Zwischentöne reproduzieren.

Bildübertragungsgeräte der erfindungsgemäßen Art lassen wesehtlioh höhere Reproduktionsgeschwindigkeiten zu als bekannte Geräte nach dem Stand der Technik bei vergleichsweise geringen Mehrkosten. Darüber hinaus können bei den erfindungsgemäßen Bildübertragungsgeräten zusätzlich zum Faksimile der abgetasteten Vorlage alphanumerische Zeichen eingedruckt v/erden. Das heißt auf einer einzigen Druckunterlage kann ein faksimile der Vorlage zusammen mit bestimmten ausgewählten alphanumerischen Zeichen gedruckt werden.

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Claims

-is- 2219U2

1A-40 973

Patentansprüche

^) Bildübertragungsgerät, insbesondere Faksimileschreiber mit einer Druckeinrichtung zum gesteuerten auswahlweisen Drucken von Punkten an aneinandergrenzenden Stellen einer Druckunterlage ι insbesondere eines Papierbogens oder dergleichen, gekennzeichnet durch eine Steuervorrichtung für die Druckeinrichtung (11) zum Ausdrucken von Punkten in der Musterverteilung bestimmter alphanumerischer Zeichen und durch eine zusätzliche Abtast- und Steuereinrichtung (13) zur Abtastung einer zu übertragenden bzw. zu kopierenden Vorlage (63) sowie zur. Steuerung der Druckeinrichtung, derart, daß der Abdruck von Punkten als laksimile der Vorlage zusammen mit dem Druck der alphanumerischen Zeichen durch die gleiche Druckeinrichtung und auf der einen gleichen Druckunterlage erfolgt.
2. Bildübertragungs gerät nach Anspruch 1, dadurch g e kennze ichnet, daß die Druckeinrichtung eine um ihre Achse drehbare Gegendruckwalze (15) oder dergleichen mit gewendelter Druckleiste (19) und mindestens einen Hammer (17) mit einer Hammerklinge (21) aufweist, die beim Drucken eines Punktes durch eine insbesondere elektromagnetisch betätigbare Vorrichtung gegen die Druckleiste (19) anschlägt.
3. Bildübertragungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennze ichnet, daß mehrere Abt as t einrichtungen (13) zur gleichzeitigen Abtastung mehrerer Spalten oder Segmente einer Abtastzeile der Vorlage vorgesehen sind, daß die bei der Abtastung erzeugten Signale, die dem Bildmuster der betreffenden Abtastzeile in den jeweiligen Spalten entsprechen, die Druckeinrichtung gemeinsam und gleichzeitig steuern, die zum gleichzeitigen Ausdrucken von Punkten in einzelnen Segmenten der jeweiligen Druckzeile auf der Druck-

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unterlage entsprechend der Rasterung der Vorlage (63) eingerichtet ist·
4. Bildübertragungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gewendelte Druckleiste (19) die Gegendruckwalze (15) in mehreren Windungen umschlingt, und daß jeweils ein Hammer der Mehrzahl von Hämmern in Längsrichtung der Gegendruckwalze eine volle Umschlingung der Leiste überspannt, und daß die Hämmer einzeln oder gemeinsam zum Druck von Punkten zum Anschlag gebracht werden können·
5. Bildübertragungsgerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung (13) einen Abtastbalken (53) mit einer Mehrzahl darauf angeordneter Photozellen (90) sowie Fokussiervorrichtungen (83) zur Fokussierung eines Punktes in jedem Segment der Abtastzeile auf jeweils eine der Photozellen aufweist, und daß der Abtastbalken (53) zur Verschiebung der auf die jeweiligen Photozellen zu fokussierenden Punkte im Bereich der Segmente jeder Abtastzeile hin und her verschiebbar ist·
6. Bildübertragungsgerät nach Anspruch 5, dadurch gekenn ze ichnet, daß die Abtasteinrichtung einen zweiten Abtastbalken (51) mit einer Mehrzahl darauf angeordneter Photozellen, s owie Fokus sier einrichtungen auf v/eist, um die Abtastpunkte jedes Segments einer Abtastzeile auf eine bestimmte Photozelle dieser zweiten Mehrzahl von Photozellen zu fokussieren, und daß der zweite Abtastbalken alternierend mit dem ersten Abtastbalken (53) zur Verschiebung der auf eine bestimmte der Mehrzahl von Photozellen zu fofcussierenden Punkte im zugeordneten Zeilenbereich jedes Segments einer Abtastzeile hin und her verschiebbar ist·
7· Bildübertragungsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckunterlage über den Bereich einer Druckzeile kontinuierlich verschiebbar ist, daß auch in der Abtasteinrichtung die zu « kopierende oder zu übertragende Vorlage über die Abtastzeile

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verschiebbar ist, daß die den Druckzeilen zugeordneten Segmen-* te oder Spalten relativ zur Senkrechten der Bewegungsrichtung der Druckunterlage schräg gestellt sind, so daß die Druckeinrichtung die auf die Druckunterlage zu druckenden Punkte bei der kontinuierlichen Verschiebung dieser Unterlage in Linien druckt, die sich'senkrecht zur Vorschubrichtung der Druckunterlage erstrecken," und daß auch die einer Abtastzeile zugeordneten Spalten oder Segmente relativ zur Vorschubbewegung der Vorlage über die Abtastzeile schräg liegen, so daß die Abtastung der Vorlage durch die Abtasteinrichtung senkrecht · relativ zur Vorlage und zur Bewegungsrichtung der Vorlage erfolgt.
8. Optische Abtasteinrichtung zur Abtastung einer Bildvorlage, eines Dokuments oder dergleichen entlang einer Abtastzeile, gekennzeichnet durch einen ersten und einen zweiten Abtastbalken (51» 53), eine erste mit dem ersten Abtastbalken verbundene photoelektrische Zelle (90) und eine zweite mit dem zweiten Abtastbalken verbundene photoelektrische Zeile, eine erste mit dem ersten Abtastbalken verbundene Fokus sier einrichtung zur Fokussierung eines ersten der Abtastzeile zugeordneten Punkts auf die erste Photozelle, eine zweite mit dem zweiten Abtastbalken verbundene Fokussiereinrichtung zur Fokussierung eines zweiten Punkts der Abtastzeile auf die zweite Photozelle und eine Vorrichtung, um die Abtastbalken alternierend hin- und herbewegen zu können, um den ersten und zweiten Punkt abwechselnd entlang der Abtastzeile zu verschieben.
9. Optische Abtasteinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennze ichnet, daß die Abtastzeile in eine Mehrzahl von Segmenten bzw. Spalten unterteilt ist, und daß jeder Abtastbalken eine Mehrzahl von Photozellen und eine Mehrzahl von Fokussiereinrichtungen zur Fokussierung eines Punkts auf jedem Segment auf eine jeweils zugeordnete Photozelle aufweist.

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10, Verfahren zur Ausrichtung von Photozellen einer optischen Abtasteinrichtung mit einem hin- un<3 herbewegbaren Abtastbalken, an dem Photozellen und Eokussiervorrichtungen montiert sind, um einzelne Punkte von in Segmente oder Spalten unterteilten Abtastzeilen einer Vorlage auf die Photozellen fokussieren zu können", wobei die Photozellen in einem Gehäuse untergebracht sind, das seinerseits an oder in den . Abtastleisten gehaltert ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Abtastzeile in der gewünschten Ausrichtung der Photozellen Markierungen angebracht werden, daß anstelle der Photozellen Lichtquellen in jedes Gehäuse eingesetzt werden, und daß die dann über die IOkussiervorrichtungen auf der Abtastzeile entstehenden Lichtpunkte durch Ausrichtung der Gehäuse an oder in der Abtastleiste so justierbar sind,daß die Lichtpunkte alle auf die Markierung auf der Abtastzeile auftreffen, und daß anschliessend die Lichtquellen durch die Photozellen ersetzt werden.

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