DE2633217A1 - Einrichtung zur abgabe von information tragendem licht - Google Patents

Description

TlEDTKE - BüHLING - KlNNE - GrüPE

Dipl.-Chem. Bühling

O CO ο ο ι τ Dipl.-Ing. Kinne

Zb 00 Δ I / Dipl.-Ing. Grupe

8000 München 2, Postfach 202403 Bavarlaring 4

Tel.: (0 89)53 96 53-56

Telex: 524845 tipat

cable. Germaniapatent München

23. Juli 1976

B 7510/case CFO 1380-GP

CANON KABUSHIKI KAISHA
Tokyo, Japan

Einrichtung zur Abgabe von Information
tragendem Licht ;:

09807/0996

ι* *

Dresdner Bank (München) Kto. 3939 844 Postscheck (München) Kto. 670-43-804

B 7510

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Abgabe von Information tragendem Licht durch Umsetzen einer Bildinformation auf einem Datenblatt in eine Lichtinformation und insbesondere auf eine Einrichtung, die zur Verwendung als Aufzeichnungseinrichtung od. dgl. geeignet ist.

Bei einer bekannten Einrichtung wird Licht mit vorbestimmter Intensität auf ein ein Bild tragendes Datenblatt projiziert und das von dem Datenblatt reflektierte oder durch das Datenblatt hindurchgelassene Licht in ein elektrisches Signal umgesetzt.

Bei dieser Einrichtung dient das Licht jedoch nur dazu, das genannte elektrische Signal zu erhalten, was es notwendig macht, daß ferner eine getrennte Aufzeichnungseinrichtung verwendet wird, wenn gewünscht ist, eine Aufzeichnung unter Verwendung dieses elektrischen Signals durchzuführen. Eine solche Aufzeichnungseinrichtung ist so ausgelegt, daß Licht aus einem Lichtgenerator für die Abstrahlung mit vorbestimmter Lichtintensität in einen Lichtmodulator eingeleitet wird, an den auch das elektrische Signal angelegt wird, so daß dadurch aus dem Lichtmodulator Licht mit in Übereinstimmung mit dem angelegten elektrischen Signal veränderbarer Intensität erhalten wird, da^s auf ein Aufzeichnungsmedium oder -material projiziert wird, um eine Aufzeichnung auf dem Aufzeichnungsmaterial entsprechend dem elektrischen Signal durchzuführen.

Bei einer Einrichtung, bei der Licht; mit vorbestimmter > Intensität auf ein Datenblatt projiziert wird und das sekundäre Licht von dem Datenblatt in ein elektrisches Signal umgesetzt wird, ist es daher notwendig, eine gesonderte Aufzeichnungseinrichtung vorzusehen, wenn die Aufzeichnung unter Verwendung des genannten elektrischen Signals ausgeführt werden soll; selbst wenn in der Einrichtung ein Element wie ein Halbleiter-Laserstrahlgenerator für die gleichzeitige Lichterzeugung und Lichtmodulation vorhanden ist, können die

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Eigenschaften eines solchen Elements nicht völlig ausgenützt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine verbesserte Einrichtung für die Abgabe von Licht getragener Informationen anzugeben, die einfach und billig aufzubauen ist.

Erfindungsgemäß wird die Intensität des Beleuchtungslichts so gesteuert, daß nach dem Zuführen des Beleuchtungslichts zu einem Datenblatt sekundäres Licht wie das von dem Datenblatt reflektierte oder durch dieses durchgelassene Licht im wesentlichen konstante Intensität hat, wodurch das dem Datenblatt zugeführte Beleuchtungslicht eine der Information auf dem Datenblatt entsprechende Intensität erhalten kann, so daß daher die vorstehend genannten Nachteile beseitigt sind. ^!-

Ferner soll erfindungsgemäß eine Einrichtung angegeben werden, die für die Verwendung mit einem Lichtgenerator in der Weise geeignet ist, daß Modulationssignale an den Lichtgenerator selbst angelegt werden, um die Intensität des Lichts aus dem Lichtgenerator zu verändern.

Dabei soll die erfindungsgemäße Einrichtung für die Verwendung bei einer Aufzeichnungseinrichtung od. dgl. geeignet sein.

Weiterhin soll eine Einrichtung angegeben werden, bei der das die Information tragende Licht von der Information auf dem Datenblatt und von externen Informationssignalen moduliert ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Blockdarstellung des Aufbaus der Einrichtung;

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¹⁰

Fig. 2 ist eine ausführlichere Blockdarstellung der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung;

Fig. 3 ist eine graphische Darstellung der bei Abtastung der Information auf einer Vorlage mittels eines Strahles erhaltenen Strahlintensität und der mittels eines Photodetektors erhaltenen Spannung;

Fig. 4 und 5 sind eine perspektivische bzw. eine Seitenansicht einer erfindungsgemäß aufgebauten Aufzeichnungseinrichtung;

Fig. 6 A und 6 B sind Kurvenformdarstellungen für die Erläuterung der Wechselspannungsladung;

Fig. 7 und 8 sind ein Äquivalenzschaltbild bzw. eine vergrößerte Ansicht für die Erläuterung an lichtempfindlichen Material ausgeführter Wechselspannungsentladung;

Fig.. 9 ist eine Blockdarstellung einer Einrichtung für die Modulation des Strahls sowohl mittels einer Information auf einer Vorlage als auch mittels einer Information in Form eines extern angelegten elektrischen Signals;

Fig.10 ist ein Blockschaltbild einer Umschaltvorrichtung für das Modulieren des Strahls nur mit der Information in Form des extern angelegten elektrischen Signals in Fig. 9;

Fig.11 ist eine Blockdarstellung einer weiteren Ausführungsform der Einrichtung für das Modulieren des Strahls sowohl mittels der Information auf der Vorlage als auch mittels der Information in Form des extern angelegten elektrischen Signals;

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Fig. 12 ist ein Blockschaltbild einer weiteren Form des in Fig. 11 gezeigten Mischers;

Fig. 13 zeigt in Blockdarstellung einen Modulationslichtgenerator gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;

Fig. 14 ist ein Blockschaltbild einer Vorrichtung für die Erzeugung des extern angelegten elektrischen Signals;

Fig. 15 sind schematische Blockdarstellungen des Aufbaus weiterer Ausführungsbeispiele der Einrichtung.

In Fig. 'A gibt ein Laserstrahlgenerator 11 als Lichterzeugungseinrichtung einen Strahl 12 vorbestimmter Intensität ab, der einem herkömmlichen Strahlmodulator 13 zugeführt wird. Der Strahlmodulator weist eine Polarisatorplatte, einen Kristall und einen Analysator auf, die nicht gezeigt sind. Der Kristall ist ein doppelbrechender Kristall mit elektrooptischen Effekten wie den Pock.ei-Effekt, dem Kerr-Effekt od. dgl. und kann mittels einer an ihn angelegten Spannung eine Phasendifferenz zwischen orthogonal polarisierten Komponentenwellen des einfallenden Strahls hervorrufen.

Die Polarisatorplatte und der Analysator sind zueinander orthogonal ausgerichtet; die an den Kristall angelegte Spannung V und der Übertragungsfaktor T des Modulators stehen zueinander in der durch die folgende Gleichung gegebenen Beziehung:

T = sin² ( CCyKv) ....... (l),

wobei 0<eine dem Kristall eigentümliche Konstante ist, L die Länge des Kristalls in Strahlrichtung ist und D die Länge des Kristalls in Richtung des elektrischen Felds (senkrecht zur Strahlrichtung) ist» D₀ h.„ wenn die Spannung 0 ist, ist der Übertragungsfaktor O₁ und sobald die Spannung erhöht wird,

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steigt auch der Übertragungsfaktor an. Der maximale Übertragungsfaktor wird erhalten, wenn die Spannung einen Pegel V 5\/2 annimmt, für den die Phasendifferenz des Kristalls gleich /\/2 ist, wobei λ die Wellenlänge ist. Daher wird der dem Strahlmodulator 13 zugeführte Strahl 12 durch den Strahlmodulator 13 hindurch in Übereinstimmung mit der an den Kristall von einer Leitung 14 angelegten Spannung (Modulationssignal) übertragen und als ein Strahl 15 ausgegeben. Selbstverständlich ist dieser Strahl 15 in seiner Intensität entsprechend dem an den Strahlmodulator 13 angelegten Modulationssignal verändert.

D. h., der Laserstrahlgenerator 11 und der Strahlmodulator 13 bilden zusammen einen Modulationsstrahlgenerator 16, der einen modulierten Strahl aussendet. Dieser Strahl wird über eine Linse 17 auf einen Strahlenteiler 18 gerichtet, der den modulierten Strahl in zwei Strahlen 19 und 20 aufteilt/ von denen der Strahl 20 auf eine auf einem Vorlageträger 21 liegende Vorlage 22 projiziert wird. Die Vorlage 22 kann beispielsweise ein weißes Papierblatt sein, das mit Zeichen in schwarzer Tönung bedruckt ist, d. h. eine sichtbare Bildinformation trägt, so daß von der Vorlage 22 reflektiertes Licht 23 (Sekundärlicht) mengenmäßig verringert ist, wenn der Strahl 20 auf die gedruckten Zeichen auf der Vorlage fällt, und mengenmäßig größer ist, wenn der Strahl auf den weißen Papieruntergrund fällt. Die Linse 17 dient zum fokussieren des Strahls 20 auf der Vorlage, sie muß aber nicht eingefügt werden, wenn der Strahl 15 eine ausreichend kleine Querschnittsfläche hat.

Wenn das Sekundärlicht 23 von einem photoelektrischen Wandlerelement oder Wandler 24 aufgenommen wird, kann daher dieser Wandler ein dem Sekundärlicht entsprechendes elektrisches Signal erzeugen, das über eine Leitung 26 einer Modulationssignalgeneratorschaltung 25 zugeführt werden kann. Die Modulationssignalgeneratorschaltung 25 erzeugt eine Modulationssignal zum Anlegen an den Strahlmodulator 13, das

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den Strahlmodulator so steuert, daß das von dem photoelektrischen Wandler 24 erzeugte Ausgangssignal bezüglich eines vorbestimmten Bezugspegels einen im wesentlichen konstanten Pegel annimmt. Auf diese Weise wird der Strahlmodulator 13 so gesteuert, daß er eine größere Strahlmenge abgibt, wenn das mittels des Strahls 20 bestrahlte Bild auf der Vorlage (Datenblatt) schwarz ist und weniger Licht reflektiert, und daß er eine geringere Strahlmenge abgibt, wenn das mit dem Strahl 20 bestrahlte Bild auf der Vorlage weiß ist und mehr Licht reflektiert. Daher besitzt der von dem Strahlmodulator 13 abgegebene Strahl eine Bildinformation. Demgemäß trägt der aus dem Strahlenteiler 18 erhaltene Strahl 19 gleichfalls die Bildinformation und kann für unterschiedliche Zwecke verwendet werden.

Um jedoch auf diese Weise die Information auf der Vorlage 22 auf den Strahl-19 aufzubringen, muß die Vorlage 22 mittels des Strahls 20 rasterförmig abgetastet werden. Zu diesem Zweck kann der Strahl 20 wiederholt in eine Richtung ausgelenkt werden, während der Vorlageträger in einer Richtung senkrecht zur Auslenkrichtung bewegt wird, oder es kann die Rasterabtastung allein mittels des Strahls 20 ausgeführt werden, wobei der Vorlageträger 21 unbeweglich festliegt.

Der photoelektrische Wandler 24 und die Modulationssignalgeneratorschaltung 25 werden nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben. Der photoelektrische Wandler weist eine Photodiode 27 auf, die das Licht aufnimmt und in ein elektrisches Signal umsetzt, das wiederum mittels eines Verstärkers 28 verstärkt wird. Das verstärkte Signal . wird über einen Widerstand 31 an einen Eingangsanschluß 30 eines Rechenverstärkers 29 angelegt. Mit 32 ist eine Bezugsspannungsvorrichtung bezeichnet, aus der zur Bildung eines Bezugswerts eine vorbestimmte Spannung abgegeben werden kann. Die Bezugsspannung aus dieser Bezugsspannungsvorrichtung liegt an dem zweiten Eingangsanschluß 33 des Rechenverstärkers 29 an.

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Auf diese Weise wird an den Ausgangsanschluß 34 des Rechenverstärkers 29 ein Signal mit hohem Pegel erzeugt, wenn der Pegel des Signals an dem Eingangsanschluß 30 niedrig wird, während ein Signal mit niedrigem Pegel erzeugt wird, wenn der Pegel des Signals an dem Eingangsanschluß 30 hoch wird.

Durch Gestalten des Strahlmodulators 13 in der Weise, daß der Strahl 12 leichter durch den Strahlmodulator 13 gelangt, wenn der Spannungspegel des Modulationssignals hoch ist, und daß der Strahl 12 weniger leicht durch den Strahlmodulator 13 gelangt, wenn der Spannungspegel niedrig ist, kann demgemäß die Steuerung so ausgeführt werden, daß der Strahl 15 bei einer größeren Menge reflektierten Lichts geschwächt wird und bei einer geringeren Menge reflektierten Lichts verstärkt wird, wodurch das Ausgangssignal aus dem Verstärker 28 einen im wesentlichen konstanten Unterschied zu der von der Bezugsspannungsvorrichtung abgegebenen Ausgangsspannung aufweisen kann. (Dabei ist es aber selbstverständlich, daß das Ausgangssignal aus dem Verstärker 28 für die größere Menge reflektierten Lichts den hohen Pegel und für die kleinere Menge reflektierten Lichts den niedrigen Pegel annimmt.) Dementsprechend wird das Ausgangssignal aus dem Verstärker 28 immer auf einen im wesentlichen konstanten Pegel gehalten, selbst wenn die Vorlage 22 mittels des Strahls 20 rasterförmig abgetastet wird, so daß daher der Strahl in seiner Intensität mittels des Strahlmodulators 13 in Übereinstimmung mit dem Bild auf der Vorlage moduliert wird.

In Fig. 2 haben die gleichen Bezugszeichen wie die in Fig. 1 die gleiche Bedeutung wie die in Verbindung mit Fig. beschriebenen. Ferner ist bei den Fig. 1 und 2 als Sekundärlicht das reflektierte Licht verwendet, wogegen selbstverständlich als Sekundärlicht das durchgelassene Licht verwendet werden kann.

Die Fig. 3 zeigt die Signalkurvenformen bei unterschiedlichen Teilbereichen des Datenblatts gemäß der Darstellung in Fig. 3 (a), wenn dieses Datenblatt mittels des Strahls

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nach den Fig. 1 oder 2 abgetastet wird, der (von einer nicht gezeigten Ablenkeinrichtung) abgelenkt wird. Wenn das Datenblatt bzw. die Vorlage mit schwarzen Teilbereichen 10-1 und 10-2 auf einem weißen Untergrund mittels eines Strahlpunkts 20-1 entlang einer gestrichelten Linie in Richtung des Pfeils P gemäß der Darstellung in Fig. 3 (a) abgetastet wird, wird gemäß der Darstellung in Fig. 3 (b)ein stärkerer Strahl aus dem Strahlmodulator ausgesendet, wenn der Strahlpunkt 20-1 die schwarzen Teilbereiche abtastet, während ein schwächerer Strahl aus den Strahlmodulator abgegeben wird, wenn der Strahlpunkt 20-1 die weißen Teilbereiche abtastet, da der Strahlmodulator so gesteuert ist, daß das Ausgangssignal des photoelektrischen Wandlers im wesentlichen konstant ist, wie es bereits in Verbindung mit den Fig. 1 und 2 beschrieben wurde. Auf diese Weise wird gemäß der Darstellung in Fig. 3 (c) das Ausgangssignal des photoelektrischen Wandlerelements bzw. Wandlers 24 im wesentlichen konstant.

Da gemäß vorstehender Feststellung in dem Strahl aus dem Strahlmodulator die Information auf dem Vorlagebild enthalten ist, kann ein Kopiergerät dadurch aufgebaut werden, daß Aufzeichnungsmaterial oder ein Aufzeichnungsmedium mittels des Strahls 19 bestrahlt wird.

Die Fig. 4 veranschaulicht das so aufgebaute Kopiergerät näher. Ein von einem Laserstrahloszillator 34-1 abgestrahlter Laserstrahl ist über einen Spiegel 35-1 auf die Einlaßöffnung eines Modulators 36 gerichtet. Der Spiegel 35-1 ist zum Ablenken des Lichtwegs eingefügt, um dadurch den Raumbedarf für das Gerät auf ein Mindestmaß zu verringern? wenn das nicht notwendig ist, kann dieser Spiegel weggelassen werden.

Der Modulator 36 kann entweder ein herkömmliches akustisch-optisches Modulatorelement mit Anwendung des akustisch^optischen Effekts oder ein herkömmliches elektro-

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optisches Element mit Anwendung des elektrooptischen Effekts sein.

In dem Modulator 36 wird der Laserstrahl unter Verstärkung oder Abschwächung in Übereinstimmung mit dem Eingangssignal an den Modulator 36 moduliert. Der Laserstrahl aus dem Modulator 36 wird über Spiegel 35-2 und 35-3 auf einen Strahlendehner 37 gerichtet, mit dem der Durchmesser des Strahls erweitert wird, während der Strahl ein paralleler Strahl bleibt. Der Laserstrahl mit den auf diese Weise erweiterten Durchmesser fällt auf einen drehbaren Polygonalspiegel 38 mit einer Mehrzahl von Spiegelflächen. Der drehbare Polygonalspiegel 38 -ist an einer Achswelle befestigt, die durch ein hochpräzises Lager (wie beispielsweise ein pneumatisches Lager) gelagert ist, wobei er mittels eines Motors 39 mit-konstanter Drehzahl (wie eines Hysterese-Synchronmotors oder eines Gleichstromservomotors) so angetrieben wird, daß der Strahl aus dem Strahldehner mittels des Polygonalspielgels 39 horizontal ausgelenkt wird; danach wird der Strahl über eine AbbiIdungslinse (oder Kondensorlinse) 40 geleitet, damit er als Punkt auf einer lichtempfindlichen Trommel 41 fokussiert wird. Wenn über eine Abbildungslinse ein paralleler strahl als Punkt fokussiert wird, ergibt sich der minimale Durchmesser dmin des Punkts zu:

dmin = f£ (2)

wobei f die Brennweite der Abbildungslinse ist, "X die Wellenlänge des verwendeten Lichts ist und A die Einfallöffnung der Abbildungslinse ist; wenn dabei f und "X konstant sind, ist mit größerem A der Punktdurchmesser dmin kleiner. Zum Erreichen einer solchen Wirkung wird der vorstehend genannte Strahldehner 37 verwendet. Wenn der notwendige Punktdurchmesser dmin durch den Durchmesser des Strahls aus dem Laserstrahloszillator gegeben ist, kann daher der Strahldehner 34 weggelassen werden.

Zwischen der lichtempfindlichen Trommel 41 und der Abbildungslinse 40 ist ein Strahlenteiler 42 angeordnet, der

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eine derartige Länge aufweist, daß die ganze Ablenkbreite des Strahls erfaßt ist. Daher fällt ein Teil 43 des Strahls von dem drehbaren Polygonalspiegel 38 auf die lichtempfindliche Trommel 41, während der andere Teil 44 des Strahls auf eine transparente Glasplatte 46 eines Vorlageschlittens 4 5 fällt, auf den das Datenblatt (die Vorlage) aufgelegt werden kann. Demgemäß wird durch die Drehung des drehbaren Polygonalspiegels 38 der Strahl 44 auf der Glasplatte 46 bewegt, was mittels des Pfeils Q gezeigt ist.

Mit 47 ist ein Lichtmeßelement für die Aufnahme des aus dem auf eine auf die Glasplatte 46 aufgelegte Vorlage projizierten Strahl 44 stammende reflektierte Licht und für das Umsetzen dieses reflektierten Lichts in ein elektrisches Signal bezeichnet. Der Vorlageträger bzw. -schlitten 45 ist mittels einer .'.nicht gezeigten Antriebsvorrichtung auf Schienen 48 mit konstanter Geschwindigkeit in Richtung des Pfeils P bewegbar, so daß daher durch Auflegen einer Vorlage auf die Glasplatte 46 und Drehen des drehbaren Polygonalspiegels 38 unter Bewegen des Vorlageträgers 45 in Richtung des Pfeils P die Vorlage über ihrer ganzen Fläche abgetastet werden kann.

Dabei wird selbstverständlich die lichtempfindliche Trommel 41, die eine über ihrer ganzen Oberfläche angebrachte lichtempfindliche Schicht besitzt, synchron mit der Bewegung des Vorlageträgers gedreht.

Da das Lichtmeßelement 47 und der Modulator 36 je- ■ ) weils dem photoelektrischen Wandler 24 und dem Strahlmodulator 13 in den Fig. 1 und 2 entsprechen, wird der Modulator 36 über die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Schaltung durch das Ausgahgssignal des Lichtmeßelements 47 gesteuert, wodurch die den Daten auf dem Vorlageträger 45 entsprechende j Information auf der lichtempfindlichen Trommel 41 aufgezeichnet werden kann.

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Nach der Aufzeichnung wird die lichtempfindliche Trommel 41 mittels eines elektrophotographisehen Bearbeitungsverfahrens behandelt, um die aufgezeichnete Information zu einem sichtbaren Bild zu machen, das dann auf einfaches Papier 5 3 übertragen und fixiert wird, welches wiederum als Hartkopie ausgegeben wird.

Wie aus der Beschreibung in Verbindung mit den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, muß erfindungsgemäß das Gerät so ausgelegt sein, daß der Strahl 20 immer auf die Vorlage projiziert wird und daher der Strahl 19 gleichfalls immer auf die lichtempfindliche Trommel 41 projiziert wird. Wenn beispielsweise der Strahl-Übertragungsfaktor des Strahlenteilers in Fig. 4 gleich 50 % ist und wenn die Strahlintensität aus dem Modulator 36 sich gemäß der Darstellung in Fig. 3 (b) verändert, wird auf die lichtempfindliche Trommel. 41 immer ein Strahl mit einer Intensität im Bereich von N1/2 bis N2/2 projiziert.

Wenn jedoch die Strahlintensität geringer als N 1/2 ist, braucht die lichtempfindliche Trommel nicht sensibilisiert zu werden, so daß es daher notwendig ist, daß die lichtempfindliche Trommel einen solchen Schwellwert aufweist, daß sie nicht sensibilisiert wird, wenn die Strahlintensität dem Weißpegel entspricht.

Der Druckabschnitt wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 5 beschrieben. Ein Beispiel eines elektrophotographischen Verfahrens, bei dem die Erfindung anwendbar ist, ist in der japanischen Patentveröffentlichung 23 910/1967 beschrieben; bei diesem Verfahren wird die Isolierschichtoberfläche von lichtempfindlichem Material 49, das im wesentlichen aus elektrisch leitfähigem Stützmaterial / einer photoleitfähigen Schicht und einer Isolierschicht besteht, mittels eines ersten Koronaladers 50 gleichförmig auf positive oder negative Polarität vorgeladen, so daß Ladungen mit zur Vorladung entgegengesetzter Polarität an der Grenzfläche zwischen der photoleitfähigen Schicht und der Isolierschicht oder in der photoleitfähigen Schicht

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^{Β 751}°

eingefangen werden, wonach die geladene Isolierschichtfläche mittels der Laserstrahls 43 beleuchtet wird, während sie einer Wechselspannungkoronaentladung mittels eines Wechselspannungskoronaentladers 51 unterzogen wird, so daß ein sich aus dem in Übereinstimmung mit dem Hell-Dunkel-Muster des Laserstrahls 43 erzeugten Oberflächenpotentialsunterschied ergebendes Muster auf der Isolierschichtoberfläche ausgebildet wird, welche dann einer gleichförmigen Belichtung über ihre ganze Fläche unterzogen wird, um auf ihr ein elektrostatisches latendes Bild oder Ladungsbild mit hohem Kontrast auszubilden, das weiterhin mittels einer Entwicklungsvorrichtung 42 mit Hilfe eines hauptsächlich aus geladenen Tonerteilchen zusammengesetzten Entwicklers in ein sichtbares Bild entwickelt wird, wonach das sichtbare Bild auf Übertragungsmaterial oder Bildempfangsmaterial 53 wie Papier od. dgl. unter Anwendung eines inneren oder äußeren elektrischen Felds übertragen wird und das Übertragungsbild mittels einer Fixiervorrichtung 54 mit einer Infrarotstrahlungslampe oder einer heißen Platte fixiert wird, wodurch sich ein elektrostatisch gedrucktes Bild ergibt, während andererseits nach der Bildübertragung die Isolierschichtoberfläche mittels eines Reinigers 55 gereinigt wird, um zur Bereitstellung des photoempfindlichen Materials 49 für die Wiederverwendung irgendwelche verbleibenden geladenen Teilchen zu entfernen.

Auf die Fig. 6 wird im folgenden zur Beschreibung einer Erscheinung bezug genommen, die bei dem lichtempfindlichen Material der bisher beschriebenen Ausführungsform auftritt, wenn die Ladung in der gleichförmig vorgeladenen Isolierschichtoberfläche des lichtempfindlichen Materials mittels der Wechselspannungskoronaentladung abgeschwächt wird, während zugleich diese Isolierschichtoberfläche mit dem Laserstrahl beleuchtet wird.

Die Fig. 6 verdeutlicht den Vorgang, bei dem sich das Oberflächenpotential der Isolierschichtoberfläche des lichtempfindlichen Materials verändert.

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In der Fig. 6A ist der Fall dargestellt, bei dem die Frequenz des Koronaentladungs'-Wechselstroms verhältnismäßig niedrig ist. In diesem Fall kann aufgrund des Phasenunterschieds der Wechselspannung das Potential während der Wechselentladung oder Wechselspannungsentladung der Isolierschichtoberfläche Mittelwerte zwischen der in ausgezogenen Linien dargestellten Kurve und der in gestrichelten Linien dargestellten Kurve annehmen. An einem besonderen Teilbereich des lichtempfindlichen Materials tritt jedoch die Belichtung mittels des Laserstrahls für eine sehr kurze Zeitdauer auf, wie beispielsweise für 150 Nanosekunden bei dem Ausführungsbeispiel. Daher ist aufgrund der Potentialdifferenz auf der Isolierschichtoberfläche bei der Beleuchtung mittels des Laserstrahls das Potential des nach der Gesamtbelichtung ausgebildeten Ladungsbilds trotz der konstanten Belichtungslaserstrahlmenge nicht konstant bzw. gleichmäßig. Dies führt dazu, daß das entwickelte sichtbare Bild mit der Frequenz des Wechselstroms synchrone Unregelmäßigkeiten aufweist. Diese Erscheinung tritt beim Gebrauch von Kopiergeräten od. dgl. nicht auf, weil die Belichtung über dem ganzen Wechselentladungsbereich stattfindet, so daß die Einwirkung des Phasenunterschieds ausgeglichen ist.

Wenn die Frequenz der Wechselentladung zur Ausschaltung der Erscheinung derartiger Unregelmäßigkeiten gesteigert wird (Fig. 6B), wird die gesamte Entladungszeit nicht verändert, aber die Amplitude der mit der Wechselstromfrequenz synchronen Veränderungen des Isolierschichtoberflächenpotentials wird vermindert. Dies vermindert den Potentialunterschied an der Isolierschichtoberfläche, wenn sie mit dem Laserstrahl beleuchtet wird, so daß daher die Unregelmäßigkeiten des sichtbar gemachten Bilds praktisch vernachläßigbar werden.

Dies ist auf die Eigenschaften des in Fig. 7 gezeigten Äquivalenzschaltkreises zurückzuführen. In Fig. 7 bezeichnet E die an die Entladeelektrode des Wechselstromkoronaentladers

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angelegte Spannung, Rc den dem Koronastromfluß zwischen der Entladeelektrode und dem lichtempfindlichen Material entgegenstehenden Widerstand und Cp die elektrostatische Kapazität des lichtempfindlichen Materials, wenn dieses Material als auschließlich kapazitive Last betrachtet wird.

Es sei nun angenommen, daß V_n das sich aus der Primärladung unmittelbar vor dem Beginn der Wechselentladung ergebende Isolierschichtoberflächenpotential ist und

E=E» cos (wt + 0) die an die Wechselstrom-Koronau

entladungselektrode angelegte Spannung ist. Dann kann das Isolierschichtoberflächenpotential Vp während der Wechselentladung durch folgende Gleichung ausgedrückt werden:

E _f

Vp = \ sin(wt + Q + ψ ) -

/iWCpRc)² + 1 ^l

t I t

O+0)·^" CpUc j + V₀ £ CpRc . . . Ak)

ψ = tan

VfCpUe

Die Entladungszeit ist durch den zweiten Ausdruck auf der rechten Seite der Gleichung (4) gegeben und ihre Zeitkonstante ^" ist CpRc.

Ferner ist die Amplitude der sich aus der Frequenz der Wechselstromkoronaentladung ergebenden Schwankungen durch den ersten Ausdruck mit

gegeben.

Aus der Fig. 8 ergibt sich die Wechselentladungszeit

td zu I

td = —

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wobei ν die Umfangsgeschwindigkeit der Trommel ist und Ji durch die Breite der Entladungsfläche gegeben ist.

Ferner ist die Größe, die dem Wert Cp bei der Äquivalenzschaltung nach Fig. 7 entspricht, zu der Oberfläche des lichtempfindlichen Materials proportional, die je
Zeiteinheit den Entladebereich durchläuft, so daß

Cp = Av (6)

ist, wobei A eine Proportionalitätskonstante ist.

Es sei angenommen, daß die Entladung in zufriedenstellender Weise unter den Bedingungen Cp = Cp₁, RC = RC₁ und ν = V₁ auftritt. Dann ist die Zeitkonstante für die
Entladung nach Gleichung (4)

2T₁ = Cp₁Rc₁ (7)

Zu diesem Zeitpunkt ist die Amplitude W_Q der sich aus der Wechselentladungsfrequenz w_Q ergebenden Schwankungen

Es sei angenommen, daß diese Amplitude W₀ eine Größe hat, die die vorgenannten Dichteungleichmäßigkeiten des sichtbar gemachten Bilds verursacht. Macht man w = W₁ (W₁T" w_Q) , so ist

V (w Cp Rc.)" + 1 (/(w_nCp Hc ) + 1

Daher IStW₁ klein genug, daß Auftreten der besagten
Dichteunregelmäßigkeiten zu vermeiden.

Auf diese Weise wird durch Veränderung der Frequenz der Wechselstromkoronaentladung die Dichteu nregelmäßigkeit ausgeschaltet, ohne daß die Entladezeit verändert
wird.

Als nächstes sei der Fall angenommen, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Trommel ν =0Cv₁ = V₂ ist. Dann ist

■ 7 09807/0996

Cp₂ = OCCp₁ (10)

und die Entladungszeit

ι t "Ί

¹ •d ~ CC ⁽¹¹⁾

Daher muß die Entladezeitkonstante ^₂ ⁼ V-\/&> sein. Zum zufriedenstellenden Durchführen der Entladung innerhalb der Zeit td₂ muß die Entladezeitkonstante der folgenden Gleichung entsprechen:

(12)

Aus der Anwendung der Gleichung (10) ist ersichtlich, daß der Entladungszeitkonstantenwiderstand folgender Gleichung gehorchen muß:

Rc„
Rc₀ = -^- (13)

In der Praxis kann eine Veränderung von Rc durch Ändern des Abstands zwischen dem Entladungselektrodendraht und dem lichtempfindlichen Material hervorgerufen werden. Die sich dann aus den Schwankungen mit Wechselstromkoronaentladungsfrequenz ergebende Amplitude W₂ ist

<\ (W₀

(Ik)

+ 1

D'aher kann die der Frequenz W₂ auferlegte Bedingung erhalten werden aus

^Rc1

Die Gleichung (15) zeigt, daß eine Wechselstromkoronafrequenz über eineni bestimmten Wert verwendet werden muß„ damit bei dem sichtbar gemachten Bild nicht die vorgenannten Qngleichmäßigkeiten auftreten, und daß dieser Wert proportional

, 709807/0998

- 18 - 2633217 B 7510 zu der Umfangsgeschwindigkeit der Trommel ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel war die Umfangsgeschwindigkeit ν der Trommel 30 cm/sec., das Ausmaß der Entladungs fläche gleich 3 cm χ 30 cm, die elektrostatische Kapazität

2 Cp des lichtempfindlichen Materials gleich 5 jf /cm , der ■ effektive Wechselentladestrom gleich 75 AiA, die Spannung gleich 7 kV, die Frequenz gleich 1 kHz und der elektrostatische Kontrast ungefähr 500 V. Die Entwicklung wurde unter Anwendung eines Flüssigentwicklers und Umkehrentwicklung durchgeführt. Dabei konnten bei Versuchen die Unregelmäßigkeiten des sichtbar gemachten Bilds unter der Bedingung ausgeschaltet werden, daß die Wechselentladungsfrequenz f gleich

ist,wobei f = 2 Ti W ist und ν in cm/sec angegeben ist. Dies bedeutet, daß die sich aus der Wechselstromkoronaentladung ergebende Teilung auf der lichtempfindlichen Trommel 0,3 mm ist. Daher kann die Auswirkung der Gleichung (16) allgemeiner durch die folgende Bedingung ausgedrückt werden:

f>f (17),

wobei P eine durch die elektrostatische Kapazität des licht empfindlichen Materials, die Breite der Entladungsfläche, die Entwicklungsbedingungen und dergleichen bestimmte Konstante ist, die bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel 0,03 war.

Ein weiteres Beispiel der Elektrophotographie, bei der die Erfindung anwendbar ist, ist das elektrostatische Abbildungsverfahren gemäß der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 19748/1967. Bei diesem Verfahren wird lichtempfindliches Material benützt, das im wesentlichen elektrisch leitfähiges Stützmaterial, eine photoleitfähige Schicht und eine Isolierschicht aufweist; das Verfahren umfaßt das gleichförmige Aufladen der Oberfläche der Isolierschicht auf positive oder negative Polarität mittels einer ersten Koronaentladung zum Einfangen von Ladungen

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mit zur ersten Ladung entgegengesetzter Polarität an. der Grenzfläche zwischen der photoleitfähigen Schicht und der Isolierschicht oder in der photoleitfähigen Schicht, ferner das Ausführen einer Wechselstromkoronaentladung an der geladenen Oberfläche zur Abschwächung der Ladung in der Isolierschichtoberfläche,: das nachfolgende Aufbringen des vorstehend genannten Laserstrahls als Informationssignal auf die Isolierschichtoberfläche zur Bildung eines elektrostatischen Bilds in Übereinstimmung mit der Helligkeit und der Dunkelheit des Laserstrahls und das nachfolgende Ausführen der Entwicklung und folgender Schritte entsprechend den unter Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel beschriebenen.

Bei dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel waren das lichtempfindliche Material und der Laserstrahloszillator die folgenden:
Zustand A:

a) Laserstrahloszillator
He-Ne-Gaslaser mit 632,8 nm Wellenlänge

b) Lichtempfindliches Material

Eine lichtempfindliche Substanz, die durch Hinzufügen von· 10 g Vinylchlorid zu 90 g mit Kupfer aktiviertem Kadmiumsulfid und durch weiteres Hinzufügen einer kleinen Menge von Verdünnungsmittel zu der Mischung und Vermischen der Bestandteile erhalten wurde, wurde unter Anwendung des Aufsprühverfahrens auf eine Aluminiumfolie von ungefähr lOOyum in einer Stärke von ungefähr 70 um aufgebracht. Nachfolgend wurde zum Bilden einer lichtempfindlichen Platte Miler-Film mit einer Stärke von ungefähr 25 nm. mit Hilfe eines Klebemittels enganliegend auf die Oberfläche des photoleitfähigen Films geschichtet. Diese lichtempfindliche Platte wurde zur Bildung einer lichtempfindlichen Trommel um eine aus Aluminium hergestellte Trommel gewickelt. Bei diesem lichtempfindlichen

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Material ist die Polarität der ersten Ladung positiv.

Zustand B:

a) Laserstrahloszillator

He-Cd Laser mit 441,6 nm Wellenlänge

b) lichtempfindliches Material

Eine Schicht aus Te wurde in einer Stärke von unfähr 1^im auf ein Aluminiumsubstrat im Vakuum aufgedampft und weiterhin eine Schicht von Se mit 15 % Te-Gehalt zu einer Stärke von ungefähr 90 iim in Vakuum aufgedampft, wonach transparentes isolierendes Harz auf die Oberfläche der Schicht in einer Stärke von ungefähr 30 um aufgebracht wurde und dann die Materialien zur Bildung des lichtempfindlichen Materials ausgehärtet wurden. Bei diesem lichtempfindlichen Material ist die Polarität der ersten Ladung negativ.

Darüberhinaus können bei dem ersten und dem zweiten Ladungsbild-Ausbildungsverfahren sowohl bisher bestehende als auch für die Zukunft angekündigte unterschiedliche Laserstrahlquellen verwendet werden. Es ist wesentlich, in Verbindung mit diesen lichtempfindliches Material mit einer spektralen Empfindlichkeitskennlinie zu verwenden, die der Wellenlänge eines jeweiligen Lasers entspricht.

Zu den bei der Erfindung verwendbaren Lasern zählen der &r-Gaslaser, der Kr-Gaslaser, der Ar+Kr-Gaslaser, der Halbleiterlaser (für sichtbares Licht), der Farbstoff-Laser und der Infrarotlaserstrahl, der mittels eines nichtlinearen Kristalls in einen Laser der doppelten Wellenlänge umgesetzt ist (YAG-Laser, Halbleiterlaser).

Wie aus der bisherigen Beschreibung zu erkennen ist, kann ein Kopiergerät erfindungsgemäß so aufgebaut werden, daß durch einfaches Ausstatten dieses Kopiergeräts (Aufzeichnungsgerät) mit einigen zusätzlichen Schaltungen ein Aufzeichnungs-

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gerät bzw, eine Aufzeichnungseinrichtung geschaffen wird, die das überlagerte Aufzeichnen beispielsweise aus einem Rechner ausgegebener elektrischer Signale und der Information auf der Vorlage auf die lichtempfindliche Trommel ermöglicht.

Eine derartige Aufzeichnungseinrichtung ist in Fig. gezeigt, bei der die gleichen Bezugszeichen wie diejenigen in den Fig. 1 und 2 die gleiche Bedeutung wie bei den Fig. 1 und 2 haben.

Die in Fig. 9 gezeigte Einrichtung unterscheidet sich von der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Einrichtung dadurch, daß das an den Eingangsanschluß 33 des Rechenverstärkers 29 angelegte Bezugspotential mittels der besagten elektrischen Signale verändert ist. Im einzelnen nimmt ein Anschluß 60 binär-kodierte digitale Signale auf, die die Ausgabe aus einem nicht gezeigten elektronischen Rechner oder einem Magnetband sein können, und die über den Anschluß angelegten digitalen Signale können mittels eines "o"-"3"~ Diskriminator 61 danach unterschieden werden, ob sie "0"-Pegel-Signale oder "1"-Pegel-Signale sind, wobei bei anliegenden Signalen mit Pegel "0" ein Anschluß 63 Ausgangssignale abgibt, während bei angelegten Signalen mit dem Pegel "1" ein Anschluß 62 Ausgangssignale abgibt. Diese Ausgangssignale können an eine Bezugsspannungsvorrichtung 64 angelegt werden, die eine Konstantspannungsquelle 64-1 für die Erzeugung einer Spannung a (V) und eine Konstantspannungsquelle 64-2 für die Erzeugung einer Spannung b (V) enthält, wobei diese Spannungen an den Eingangsanschluß 33 über Schalter 64-3 bzw. 64-4 angelegt werden können. Wenn daher die Ausgangssignale aus dem Diskriminator 61 an dem Anschluß 62 anliegen, wird der Schalter 64-3 geschlossen, während der Schalter 64-4 geöffnet wird, so daß die Spannung a (V) an den Eingangsanschluß 33 angelegt wird, während bei Anliegen der Ausgangssignale aus dem Diskriminator 61 an dem Anschluß 63 der Schalter 63-3 geöffnet wird„ wäh-

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rend der Schalter 64-4 geschlossen wird, so daß die Spannung b (V) an den Eingangsanschluß 33 gelegt wird.

Wenn die Spannung b (V) gleich der von der Konstantspannungsvorrichtung 25 bzw. der Bezugsspannungsvorrichtung 32 ausgegebenen Bezugsspannung ist und die Spannung a (V) höher als die Spannung b (V) ist, und wenn nach Fig. 2 die Spannung a (V) von der Modulationssignalgeneratorvorrichtung 25 angelegt wird, dann wird der Strahl 15 auf einen solchen Wert von Strahlintensität eingestellt, daß er unabhängig davon, ob die Daten auf der Vorlage 22 schwarz oder weiß sind, im wesentlichen schwarz aufzeichnet. Wenn daher binär-kodierte Signale aus einem elektronischen Rechner aufeinanderfolgend an den Anschluß 60 angelegt werden, wird das Bezugssignal in Übereinstimmung mit den Datensignalen auf ä (V) und b (V) verändert, so daß der Strahl 15 sowohl mittels der an den Anschluß 60 angelegten digitalen Signale als auch mittels der Bildinformation auf der Vorlage 22 moduliert wird.

Wenn die sich aus dem "O"-Pegel des Datensignals ergebende Bezugsspannung b an den Eingangsanschluß 33 angelegt wird, wird der Strahl 15 in Übereinstimmung mit der Information auf der Vorlage in gleicher Weise moduliert, wie in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben wurde, während beim Anlegen der sich aus dem "1"-Pegel des Datensignals ergebenden Bezugsspannung a an den Anschluß 33 der Strahl 15 unabhängig von dem an den Eingangsanschluß 30 angelegten Signal auf eine Strahlintensität moduliert wird, die gleich derjenigen für die Aufzeichnung des Schwarzen auf dem Aufzeichnungsmaterial ist, wie es bereits beschrieben wurde.

D. h., wenn die Information auf dem Datenblatt schwarz ist oder die Datensignale "1" sind, wird der Strahl 15 auf die Strahlintensität für Schwarzaufzeichnung auf dem Aufzeichnungsmaterial moduliert, während wenn die Information auf dem Datenblatt weiß ist und, die" Datensignale "0" sind, der Strahl 15 auf die Strahlintensität für Weißaufzeichnung

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⁼ 23 ~

auf dem Aufzeichnungsmaterial moduliert wird»

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel sind zur Beschreibungsvereinfachung die Datensignale als digitale Signale mit den binären Zahlen "0" und "1"
beschrieben; demgegenüber können analoge Signale mit stufenlos veränderten Pegeln verwendet werden, wenn eine Bezugsspannungsvorrichtung verwendet wird, dessen an den Anschluß 33 anzulegendes Bezugspotential in Übereinstimmung mit den analogen Signalen veränderbar ist, so daß dadurch der Strahl 15 auf schon beschriebene Weise analog moduliert werden
kann. Ferner wurden die Informationen auf dem Datenblatt
als eine weiß oder schwarz sichtbare Aufzeichnung beschrieben; sie können jedoch selbstverständlich eine Information mit einem Mittelwert an Helligkeit zwischen weiß und schwarz sein, wobei in diesem Fall die Intensität des Strahls 15 in Übereinstimmung mit dem Helligkeitsgrad moduliert wird.

Ferner kann gemäß der Darstellung in Fig. 10 ein
Schalter 65 zwischen den Verstärker 28 und den Eingangsanschluß in Fig. 9 eingefügt werden,und das Ausgangssignal des Verstärkers 28 an einen Kontakt 65-1 des Schalters 65 angelegt sowie . das Ausgangssignal einer Vorspannungsquelle 66 an einen Kontakt 65-2 des Schalters 65 angelegt werden, während ein Kontakt 65-3 des Schalters 65 an den Eingangsanschluß 30 angeschlossen sein kann, wobei die von der
Vorspannungsquelle 66 ausgegebene Spannung im wesentlichen gleich der Spannung gemacht werden kann; die von dem Ver-. stärker 28 abgegeben wird, wenn die Photodiode in Fig. 2
das reflektierte Licht von dem weißen Teilbereich der Vorlage aufnimmt,so daß der Schalter 65 zum Anwählen entweder der Aufzeichnung ausschließlich mittels der an den Anschluß 60 angelegten Signale oder der überlagerten Aufzeichnung
betätigt werden kann, bei der die Information von dem Anschluß und die Information von der Vorlage überlagert aufgezeichnet werden. Wenn die Kontakte 65-3 und 65-1 des

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Schalters 65 miteinander verbunden sind, ist daher der gleiche Schaltungsaufbau wie der in Fig. 9 gezeigte und schon beschriebene gebildet, wobei der Strahl 15 sowohl von der Bil«dinformation auf der Vorlage 22 als auch von dem elektrischen Signal von dem Anschluß 60 moduliert wird, während bei Verbindung der Kontakte 65-3 und 65-2 des Schalters 65 der Strahl 15 nur durch das elektrische Signal von dem Anschluß 60 moduliert wird.

Der in Fig. 10 mit einer gestrichelten Linie umrandete Teilbereich 10-1 ist eine Schaltung, die den in Fig. 9 mit einer gestrichelten Linie umrandeten Teilbereich 9-1 ersetzt. Die gleiche Schaltung kann den in Fig. 11 mit einer gestrichelten Linie umrandeten Teilbereich 11-1 ersetzen, um die in Verbindung mit Fig. 10 beschriebene Wirkung zu erzielen.

Die Fig. 11 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für das Ausführen der bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 beschriebenen Funktion. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 darin, daß der Anschluß 34 mit einem Schaltkreis 6 8 in Verbindung steht, der mittels eines von einem Anschluß 69 zugeführten binär-kodierten digitalen Signals so gesteuert wird, daß bei Zuführen eines besonderen digitalen Signals (wie beispielsweise des Signals "1 " aus Signalen "0" und "1") Kontakte 68-3 und 68-2 miteinander verbunden werden, um dem Kontakt 68-3 eine vorbestimmte Spannung aus einer Bezugsspannungsquelle 71 zuzuführen, und daß bei Zuführen eines zweiten besonderen digitalen Signals (wie beispielsweise des Signals "0" bei den Signalen "0" und "1") von dem Anschluß 69 der Kontakt 68-3 und ein Kontakt 68-1 gemäß der Darstellung in Fig. 11 miteinander verbunden werden.

Die aus einer solchen Bezugsspannungsquelle 71 an den Kontakt 68-2 angelegte Spannung ist im Pegel gleich

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der Spannung, die aus dem Anschluß 34 ausgegeben wird, wenn der Strahl 20 die schwarzen Zeichen auf der Vorlage 22 in Fig. 2 beleuchtet.

Wenn daher in Fig. 11 das logische Signal "0" von dem Anschluß 69 zugeführt wird, werden die Kontakte 68-3 und 68-1 miteinander verbunden und bewirken, daß die Funktion völlig gleich der in Verbindung mit Fig. 2 beschriebenen ist, d. h., der Strahl 15, 20 mittels der Information auf der Vorlage 22 moduliert wird; wenn aber das logische Signal "1" von dem Anschluß 69 zugeführt wird, wird der Strahl 20 fczw. auch der Strahl 15 völlig unabhängig von der Information auf der Vorlage 22 so gesteuert, daß der Strahl 15 die gleiche Strahlintensität hat, wie sie auftritt, wenn der Strahl 20 die schwarzen Zeichen der Vorlage 22 beleuchtet. P. h., bei der^Ausführungsform nach Fig. 11 wird unabhängig von der Information auf der Vorlage 22 nach Eintreffen des Signals mit den Pegel "1" an dem Anschluß 69 die Spannung von der Bezugsspannungsquelle 71 vorrangig zu der Information auf der Vorlage 22 an den Strahlmodulator 13 angelegt. In der Fig. 11 haben die gleichen Bezugszeichen wie diejenigen in Fig. 2 die gleiche Bedeutung wie in Fig. 2.

Ferner kann der in Fig. 11 mit strichpunktierten Linien umrandete Mischer 72 auch wie der in Fig. 12 mit strichpunktierten Linien umrandete Mischer 73 ausgebildet sein. Dieser Mischer 73 ist so aufgebaut, daß, wenn das von dem Anschluß 69 zugeführte Signal ein besonderes Signal (wie beispielsweise das logische Signal "1") ist, das Ausgangssignal einer Spannungsquelle 74 „ die an ihrem Ausgangsanschluß die gleiche Spannung wie die der Bezugsspannungsquelle 71 in Fig. 11 erzeugen, kann, an ein ODER-Glied ^f/5 angelegt wird, während zur gleichen Zeit das Signal von dem Anschluß 34 in Fig. 11 an das ODER-Glied 75 angelegt wird (die Spannungsquelle 74 e"rzeugt keine Aus gangs spannung <, wenn ©in anderes besonderes Signal _als das logische Signal "0" an den Anschluß 69 angelegt wird.)

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In den Fig. 1, 2, 9, 10, 11 und 12 wurde der ModulationsStrahlgenerator 16 als Zusammensetzung aus einem Laserstrahlgenerator 11 und einem Strahlmodulator 13 beschrieben, er kann aber alternativ durch einen Laserstrahlgenerator mit Modulationsfunktion wie beispielsweise einen Halbleiter-Laserstrahlgenerator (z. B. der im Handel erhältliche Generator C 30130 von RCA of United States) gebildet sein.Ein solcher Halbleiter-Laserstrahlgenerator ist in seiner Modulationsfunktion mittels eines elektrischen Stroms gesteuert, so daß es daher bei Verwendung eines Halbleiter-Laserstrahlgenerators 77 für den Modulationsstrahlgenerator 16 gemäß der Darstellung in Fig. 13 bei den Ausführungsformen nach den Fig. 1, 2, 9, 10, 11 und 12 notwendig ist, daß von der Leitung 14 oder 71 dem Modulationsstrahlgenerator 16 zugeführte Modulationsspannungssignal mittels eines;;. Spannungs-Strom-Umsetzer 76 in einen Strom umzusetzen und dann dem Halbleiter-Laserstrahlgenerator 77 zuzuführen. Ein auf diese Weise mittels des Halbleiter-Laserstrahlgenerators 77 erhaltener Strahl 78 ist auf die gleiche Weise moduliert wie der Strahl 15 in den Fig. 1 , 2, 9, 10, 11 und 12.

Signale von einem Rechner oder dergleichen werden an den Anschluß 60 bzw. 69 in den Fig. 9, 10, 11 und 12 angelegt; nachstehend wird unter Bezugnahme auf Fig. 14 ein Datensignalgenerator kurz beschrieben. Die von einem elektronischen Rechner an den Anschluß 60 oder 69 anzulegende Information wird in einem vorbestimmten Format direkt oder über ein Speichermedium wie ein Magnetband oder eine Magnetscheibe einer Schnittstellenschaltung 80 des Datensignalgenerators eingegeben. Unterschiedliche Befehle des Rechners

81 werden decodiert und mittels einer Befehlsablaufschaltung

82 ausgeführt. Die Daten werden jeweils in einer vorbestimmten Menge in einem Datenspeicher 83 gespeichert. Die Daten werden XKi Falle einer Zeicheninf crmation in Forni binärer Codes und im Falle einer Zeichnungsinformation in Form von Bildelementen oder Liniendaten (sogenannten Vektordaten) zur Bildung der Zeichnung eingegeben. Diese Betriebsarten sind

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vorrangig zu den Daten festgelegt, so daß die Befehlsablaufschaltung 82 den Datenspeicher 83 und einen Zeilendatengenerator 84 so steuert, daß die Daten in Übereinstimmung mit der festgelegten Betriebsart verarbeitet werden. Der Zeilendatengenerator 84 erzeugt die letzten Daten, die einer Abtastzeile entsprechen.

D. h., wenn die Daten in Form eines Zeichencodes eingegeben sind, werden Zeichenmuster aus einem Zeichengenerator 85 ausgelesen und die Zeichenmuster für eine Zeile angeordnet und gepuffert bzw. zwischengespeichert oder die Zeichencodes für eine Zeile werden zwischengespeichert und die Zeichenmuster aufeinanderfolgend aus dem Zeichengenerator 85 ausgelesen, wodurch die Daten für das Modulieren des Laserstrahls in Übereinstimmung mit einer Abtastzeile in Aufeinanderfolge vorbereitet werden. Selbst wenn die Daten eine Zeichnungsinformation darstellen, werden sie in Abtastzeilendäten umgesetzt, so daß die Daten für das einer Abtastzeile entsprechende Modulieren des Laserstrahls in Aufeinanderfolge erzeugt werden. Die einer Abtastzeile entsprechenden Daten werden unter Steuerung durch eine Pufferschalt-Steuerschaltung 89 an Zeilen-Zwischenspeicher oder -puffer 86 und 87 angelegt, die jeweils ein Schieberegister oder dergleichen aufweisen, da ε die der Anzahl der Bildelemente für eine Abtastzeile entsprechende Anzahl von Binärstellen besitzt.

Die Daten in einem Zeilenpuffer 86 oder 87 werden aufeinanderfolgend Binärstelle für Binärstelle für eine Abtastzeile ausgelesen, wobei ein Strahlerfassungsignal aus einem Strahldetektor 88 als Triggersignal verwendet wird. Die in dem Zeilenpuffer gespeicherten Daten für eine Abtastlinie Werden aus dem Puffer ausgegeben, während eine Spiegelfläche die lichtempfindliche Trommel entlang einer Linie senkrecht zur Drehachse der Trommel abtastet. Datensignale werden abwechselnd aus den Zeilenpuffern 86 und

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unter der Steuerung durch die Pufferschalt-Steuerschaltung 89 ausgelesen. D. h., wenn ein Datensignal aus einem der Zeilenpuffer ausgelesen wird, wird in den anderen Zeilenpuffer ein Datensignal eingeschrieben. Mittels eines derartigen Systems können alle Daten an den Modulator ange-. legt werden, während der drehbare Polygonalspiegel über die lichtempfindliche Trommel mit einem sehr kurzen Interval von einer reflektierenden Fläche zu einer nachfolgenden reflektierenden Fläche ablenkt. Bevor eine Abtastzeile abgetastet wird, setzt die lichtempfindliche Trommel ihre konstante Drehgeschwindigkeit fort und bewegt sich um eine Strecke, die einem geeigneten Abtastzeilenabstand entspricht.

Die vorstehenden Ausführungsbeispiele sind gemäß der Beschreibung auf der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung begründet; die Einrichtung ist jedoch nicht auf den in Fig. gezeigten Aufbau beschränkt, sondern sie kann auch gemäß der Darstellung in den Fig. 15A bis 15C aufgebaut sein. Im einzelnen kann gemäß der Darstellung in Fig. 15A ein durch die Vorlage 22 hindurchgelassener Strahl 23-1 mittels des photoelektrischen Wandlers 24 erfaßt werden und eine Kondensorlinse 17-1 kann zwischen dem Strahlenteiler 18 und der Vorlage 22 angeordnet sein oder es kann ein derartiger Kondensor sogar weggelassen werden. Alternativ kann gemäß der Darstellung in den Fig. 15B und 15C ein über den Strahlenteiler 18 geführter Strahl 19-1 auf die Vorlage 22 gerichtet werden, wobei in diesem Fall wiederum ein reflektierter Strahl 23-2 von der Vorlage (Sekundärstrahl) mittels des photoelektrischen Wandlers 24 gemäß der Darstellung in Fig. 15B erfaßt werden kann oder ein durch die Vorlage 22 durchgelassener Strahl 23-3 (Sekundärstrahl) mittels des photoelektrischen Wandlers 24 erfaßt werden-kann.

Wiederum kann bei diesen Ausführungsbeispielen nach den Fig. 15B und 15C die Kondensorlinse 17 zwischen dem Strahlmodulator 13 und dem Strahlenteiler 18 oder zwischen dem Strahlenteiler 18 und der Vorlage 22 angeordnet sein oder weggelassen werden.

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Es ist ferner ersichtlich, daß in den Fig. 2, 4, 5, 9, 10, 11, 12, 13 und 14 gezeigten Verfahren in Übereinstimmung mit dem Erfindungsgedanken unverändert bei der in Fig. 15 gezeigten Einrichtung anwendbar sind.

Auf die beschriebene Weise ergibt die Erfindung eine Einrichtung zur Abgabe von eine Information tragendem
Licht,"die einen modulierten Strahlgenerator, der einen
Strahl mit in Übereinstimmung mit einem angelegten Modulationssignal veränderbarer Intensität aussendet, ein Datenblatt oder eine die Daten tragende Vorlage, die mittels des Strahls von dem modulierten Strahlgenerator zu bestrahlen
ist,.eine photoelektrische Wandlervorrichtung zur Aufnahme sekundären Lichts, das sich aus der Beleuchtung der Daten
auf dem Datenblatt mittels des von dem modulierten Strahlgenerator ausgesandten Strahls ergibt, und einen Modulations-

i.

Signalgenerator für die Erzeugung des Modulationssxgnals
aufweist, das an den modulierten Strahlgenerator angelegt
ist, um die von der photoelektrischen Wandlervorrichtung
aufgenommene Lichtmenge im wesentlichen konstant zu
halten.

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Claims (31)

1. Patentansprüche

   1/ Einrichtung zur Abgabe von Information -tragendem. Licht, gekennzeichnet durch eine Modulationslicht-Generatorvorrichtung (16), die Licht mit einer in Übereinstimmung mit einem an die Vorrichtung angelegten Modulationssignal veränderbaren Intensität aussendet, eine Datenträgervorrichtung (22), die die Daten trägt, die mittels des von der Modulationslicht-Generatorvorrichtung ausgesendeten Lichts beleuchtet werden sollen, eine Lichtmeßvorrichtung (24; 27) für den Empfang ,von SeRundärlicht ., das sich aus den Daten auf der Datenträgervorrichtung ergibt, die mittels des von der Modulationslicht-Generatorvorrichtung ausgesandten Lichts beleuchtet ist, und eine Modulationssignalgeneratorvorrichtung (25) zum Erzeugen des Modulationssignals, das an der Modulationslicht-Generatorvorrichtung so anliegt, daß die von der Lichtmeßvorrichtung aufgenommene Lichtmenge im wesentlichen konstant ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ■, daß die Lichtmeßvorrichtung eine photoelektrische Wandlervorrichtung (27, 28) zum Umsetzen der aufgenommenen Lichtmenge in ein elektrisches Signal aufweist und daß die Modulationssignalgeneratorvorrichtung (25) eine Bezugssignalgeneratorvorrichtung (32) zum Erzeugen eines Bezugssignals für den Vergleich mit dem von der photoelektrischen Wandlervorrichtung erzeugten elektrischen Signal sowie eine Vergleicher vor richtung (29) für das Vergleichen des elektrischen Signals mit dem Bezugssignal zur Ermittlung eines Unterschieds zwischen diesen und für die Erzeugung eines dem Unterschied entsprechenden Signals als Modulationssignal aufweist.

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3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Lxchtstrahlenteilervorrichtung (18), die das Licht von der Modulationslicht-Generatorvorrichtung (16) in eine Mehrzahl von Lichtstrahlen (19, 20) aufteilt und die einen aus der Mehrzahl von Lichtstrahlen auf die Daten auf der Datenträgervorrichtung (22) richtet.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichervorrichtung (29) eine Spannungsvergleichsvorrichtung zum Vergleichen der Spannung des von der photoelektrischen Wandlervorrichtung (27-, 28) erzeugten elektrischen Signals mit der Spannung des von der Bezugssignalgeneratorvorrichtung (32) erzeugten Bezugssignals für die Ermittlung eines Unterschieds zwischen den Signalen und zur Erzeugung eines dem Unterschied entsprechenden Signals als Modulationssignal aufweist.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein Aufzeichnungselement (41, 49) mit Lichtempfindlichkeitseigenschaften, das durch einen weiteren Lichtstrahl (19) aus der mittels der Lichtteilervorrichtung (18) geschaffenen Mehrzahl von Lichtstrahlen (19, 20) beleuchtet wird.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungselement eine lichtempfindliche zylindrische Trommel (41; 49) aufweist.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Ablenkvorrichtung (38) zum Ablenken des Lichts (20) für die Beleuchtung der Daten auf der Datenträgervorrichtung (22; 46) .
8. 8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationslicht-Generatorvorrichtung (16) eine Halbleiter-Laserstrahlgeneratorvorrichtung (77) aufweist.

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9. 9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sekundärlicht das von den Daten reflektierte Licht (23; 23-2) ist.
10. 10. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sekundärlicht das durch die Daten durchgelassene Licht (23-1; 23-3) ist.
11. 11. Einrichtung zur Abgabe von Information tragendem Licht gekennzeichnet durch eine Modulationslicht-Generatorvorrichtung (16), die Licht (15) mit in Übereinstimmung, mit einem an sie angelegten Modulationssignal veränderbarer Intensität aussendet, eine Lichtteilervorrichtung (18) zum Aufteilen des Lichts (15) aus der Modulationslicht-Generatorvorrichtung (16) in eine Mehrzahl von Lichtstrahlen (19, 20), eine photoelektrische Wandlervorrichtung (24; 27, 28) für die Aufnahme von Sekundärlicht (23), das sich aus mittels von der Modulationslicht-Generatorvorrichtung ausgesandten Lichts beleuchteten Daten auf einer Datenträgervorrichtung

    (22) ergibt, und für das Umsetzen des Sekundärlichts in ein der aufgenommenen Lichtmenge entsprechendes elektrisches Signal, eine Modulationssignalgeneratorvorrichtung (25) für die Erzeugung des an die Modulationslicht-Generatorvorrichtung angelegten Modulationssignals in der Weise, daß die von der photoelektrischen Wandlervorrichtung aufgenommene Lichtmenge im wesentlichen konstant ist, und ein Aufzeichnungselement (41, 49) mit Lichtempfindlichkeitseigenschaften, das mit einem weiteren Lichtstrahl aus der Mehrzahl mittels der Lichteilervorrichtung (18) erzeugter Lichtstrahlen (19, 20) beleuchtet wird.
12. 12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationssignalgeneratorvorrichtung (25) eine Bezugssignalgeneratorvorrichtung (32) zur Erzeugung eines 3ezugssignals, mit dem das von der photoelektrischen Wandler-

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    vorrichtung erzeugte elektrische Signal verglichen wird, sowie eine Vergleichervorrichtung (29) für das Vergleichen des elektrischen Signals mit dem Bezugssignal zur Ermittlung eines Unterschieds zwischen den Signalen und für die Erzeugung eines dem Unterschied entsprechenden Signals als Modulationssignal aufweist.
13. 13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichervorrichtung (29) eine Spannungsvergleichsvorrichtung für das Vergleichen der Spannung des von der photoelektrischen Wandlervorrichtung (27, 28) erzeugten elektrischen Signals mit der Spannung des von der Bezugssignalgeneratorvorrichtung (32) erzeugten Bezugssignal zur Ermittlung eines Unterschieds zwischen den Spannungen und für die Erzeugung eines dem Unterschied entsprechenden Signals als Modulationssignal aufweist.
14. 14. Einrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Lichtablenkvorrichtung (38), die das von der Modulationslicht-Generatorvorrichtung (16; 34, 36) erzeugte Licht ablenkt und das abgelenkte Licht auf die Lichtteilervorrichtung (18; 42) richtet.
15. 15. Einrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Mischvorrichtung (73) zum Mischen eines extern angelegten elektrischen Signals und des Ausgangssignals der Modulationssignalgeneratorvorrichtung (25, 34) und zum Anlegen der gemischten Signale an die Modulationslicht-Generatorvorrichtung (16).
16. 16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischvorrichtung (73) ein ODER-Glied (75) aufweist, an das das Ausgangssignal der Modulationssignalgeneratorvorrichtung (25; 34) und das extern angelegte elektrische Signal '69, 74) als Eingangssignale angelegt sind und das ein an die

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    - 34 -

    Modulationslicht-Generatorvorrichtung (16) anzulegendes Ausgangssignal (71) erzeugt.
17. 17. Einrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Pegeländerungsvorrichtung (61) zur Veränderung des Pegels des von der Bezugssignalgeneratorvorrichtung (32; 64) erzeugten Bezugssignals mittels eines extern angelegten elektrischen Signals.
18. 18. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationslicht-Generatorvorrichtung (16) eine Laserstrahlgeneratorvorrichtung (11) zum Erzeugen eines Laserstrahls (12) vorbestimmter Intensität und eine Lichtmodulationsvorrichtung (13) zum Modulieren des Laserstrahls in Übereinstimmung mit den angelegten Modulationssignal aufweist.
19. 19. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationslicht-Generatorvorrichtung (16) eine Halbleiter-Laserstrahlgeneratorvorrichtung (77) zum Aussenden eines Laserstrahls (78) mit dem angelegten Modulationssignal entsprechender Intensität aufweist.
20. 20. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Sekundärlicht das von den Daten reflektierte Licht (23; 23-2) ist.
21. 21. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Sekundärlicht das durch die Daten durchgelassene Licht (23-1; 23-3) ist.
22. 22. Einrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Abbildungslinse (17; 40) zum Fokussieren des von der Modulationslicht-Generatorvorrichtung (16; 34, 36) ausgesendeten Lichts auf den Daten.

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23. 23. Einrichtung zur Abgabe von Information tragendem Licht/ gekennzeichnet durch eine Modulationslicht-Generatorvorrichtung (16; 34, 36), die Licht (15) mit in Übereinstimmung mit einem an sie angelegten Modulationssignal veränderbarer Intensität aussendet, eine Ablenkvorrichtung (38) zum Ablenken des von der Modulationslicht-Generatorvorrichtung ausgesendeten Lichts, eine Lichtteilervorrichtung (18; 42) zum Aufteilen des Lichts aus der Modulationslicht-Generatorvorrichtung in eine Mehrzahl von Lichtstrahlen, eine photoelektrische Wandlervorrichtung (24; 27; 27, 28), die Sekundärlicht (23) aufnimmt, das von mittels des aus der Modulationslicht-Generatorvorrichtung ausgesendeten Lichts beleuchteten Daten auf einer Datenträgervorrichtung (22) stemmt ,und die das Sekundärlicht in ein der aufgenommenen Lichtmenge entsprechendes elektrisches Signal umsetzt, eine Modulationssignalgeneratorvorrichtung (25) zum Erzeugen des an die Modulationslicht-Generatorvorrichtung angelegten Modulationssignals in der Weise, daß die von der photoelektrischen Wandlervorrichtung aufgenommene Lichtmenge im wesentlichen konstant ist, und eine Mischvorrichtung (72; 73) zum Mischen eines extern angelegten elektrischen Signals mit dem Ausgangssignal der Modulationssignalgeneratorvorrichtung und zum Anlegen der vermischten Signale an die Modulationslicht-Generatorvorrichtung.
24. 24. Einrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischvorrichtung (72) eine Unterbrechervorrichtung (68) zum Sperren der Zufuhr des Ausgangssignals der Modulationssignalgeneratorvorrichtung (25; 34) an die Modulationslicht-Generatorvorrichtung (16) bei einem bestimmten Wert des extern angelegten elektrischen Signals aufweist.
25. 25. Einrichtung nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch eine Signalquelle (71), die einen bestimmten Signalpegel an die Modulationslicht-Generatorvorrichtung (16)

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    •ίο

    anlegt, wenn die ünterbrechungsvorrichtung (68) die Zufuhr des Ausgangssignals der Modulationssignalgeneratorvorrichtung (25; 34) an die Modulationslicht-Generatorvorrichtung (16) unterbricht.
26. 26. Einrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationslicht-Generatorvorrichtung (16) eine Laserstrahlgeneratorvorrichtung (11; 34) zum Erzeugen eines Laserstrahls (12) vorbestimmter Intensität und eine Lichtmodulationsvorrichtung (13; 36) zum Modulieren des Laserstrahls in Übereinstimmung mit dem angelegten Modulationssignal aufweist.
27. 27. Einrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationslicht-Generatorvorrichtung (16) eine Halbleiter-Laserstrahlgeneratorvorrichtung (77) zum Aussenden eines Laserstrahls (78) mit einer dem angelegten Mödulationssignal entsprechenden Intensität aufweist.
28. 28. Einrichtung zur Abgabe von Information tragendem Licht , gekennzeichnet durch eine Modulationslicht-Generatorvorrichtung (16; 34, 36), die Licht (15) mit in Übereinstimmung mit einem an sie angelegten Modulationssignal veränderbarer Intensität aussendet, eine Ablenkvorrichtung

    (38) zum Ablenken des von der Modulationslicht-Generator— vorrichtung ausgesendeten Lichts, eine Lichtteilervorrichtung (18; 42) zum Aufteilen des Lichts aus der Modulationslichtgeneratorvorrichtung in eine Mehrzahl von Lichtstrahlen, eine photoelektrische Wandlervorrichtung (24; 27, 28), die Sekundärlicht (23) aufnimmt, das sich aus den mittels des von der Modulationslicht-Generatorvorrichtung ausgesendeten Lichts bestrahlten Daten auf einer Datenträgervorrichtung (22) ergibt, und die das Sekundärlicht in ein der aufgenommenen Lichtmenge entsprechendes elektrisches Signal umsetzt, eine Bezugssignalgeneratorvorrichtung (64) zum Erzeugen eines Bezugssignals mit einer Bezugsspannung, eine Modulationssignalgeneratorvorrichtung (29), die das elektrische Signal mit dem Bezugssignal zur Ermittlung eines Unterschieds zwischen den

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    Signalen vergleicht vmd. die- ein dem Unterschied ent."- - -sprechendes Signal als E®odiiilat:ionssxgiial erzengt. „ w& öle van der phataelefctrischen WandlervorrichttEng atifgenoimnese Lichtmenge im wesentlichen konstant zu halten, und eine ¥orri.chtToing C611 zvm ¥erändern des Bezttgssignals ntittels eines extern angelegten elektrischen Signals.,
29. 29. Einrichtung nach Snsprucii 28, gekeimseielsBet (torch eine VorspannOngscjcielle CSS) sam Erzeugest eines ¥orspannangssignals mit einer vorbestinetesi S^annmag. und eine Schaltvorrichtung (65} zzm. wahlweisen Snlagem des

    Äiisgangssignals aias der pfiotoelektrischen. WandierwoEricfeti 28) tend des ¥orspaanimgssigrtals" aus der ¥orsparaKE»ngs "£66) an die SiadalatioiiissignalgeneratorvorriciKfcaEsg-
30. 3O. Einrichtung nach Ansprach 28, dadarcii zeichnet«, daß. die Moditlationslicht-Generatorvorrichtiaiig CIS) eine Iraserstrahlgeneratorvorrichtung (11; 34) zqb Erzeugen eines Laserstrahls CI2} vorbestiitimter Intensität und eine lä-chtmodtulationsvorrichtiäng C13; 36} zum Modulieren des Laserstrahls in ÖEtereinstinaoang mit dem angelegten. Hbda=· lationssignal auifweast,

    ■'■ .
31. 31. Einrichtung nach Anspruch 28> dadurch gefeeüsazeiciinetp daß die ModBlationslieht-GeneratorvorriclitBageine Ealbleiter-Laserstrahlgeneratorvorrichtimg C77! das Aussenden eines Laserstrahls (7SJ Htit einer dem angelegten ifediilationssignal entsprechenden- Intensität aufweist., - .. -. -