DE2739013A1

DE2739013A1 - Verfahren zur herstellung einer anordnung

Info

Publication number: DE2739013A1
Application number: DE19772739013
Authority: DE
Inventors: Charles John England
Original assignee: Monotype Corp Ltd
Current assignee: Monotype Corp Ltd
Priority date: 1976-08-31
Filing date: 1977-08-30
Publication date: 1978-03-09
Also published as: JPS5331150A; US4134651A

Description

27390 1 3 Dr.Ioe. Wilhelm fieicbel l Mpl-Ing. Woligang fieichal 6 Frankfurt a. M. 1 PaxkattaBel3

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THE MOUOTYPE CORPORATION LIMITED, Redhill, RH1 5JP, England

Verfahren zur Herstellung einer Anordnung

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zusammenfügen von Elementen, um eine Anordnung herzustellen, sie bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren, bei dem ein Klebemittel verwendet wird, das von einer flüssigen Phase oder Zustand ausgehärtet wird, wenn es einer elektromagnetischen Strahlung ausgesetzt wird, deren Wellenlänge in einem bekannten Bereich liegt.

Das Klebemittel kann z.B. in ultraviolettem Licht aushärtbar sein. Klebemittel dieser Art sind kommerziell erhältlich.

Es sind Klebemittel erhältlich, die nicht nur in genannter Weise aushärtbar sind sondern die ferner optisch transparent sind. Der Begriff "optisch transparent" wird hier in der Bedeutung von "Transparent für elektromagnetische Strahlung, deren Wellenlänge innerhalb eines Wellenlängenspektrums der InfrarotStrahlung,sichtbaren Strahlung und Ultraviolettstrahlung liegt." Derartige Klebemittel sind insbesondere in der Optik nützlich, wo mindestens eines der Elemente, welches dasjenige sein kann, durch welches die elektromagnetische Strahlung dem Klebemittel zugeführt wird, optisch transparent ist. Dieses Element kann z.B. eine plankonkave oder plankovexe Linse aus Glas darstellen, wobei das Klebemittel zwischen der ebenen Oberfläche dieser Linse und einer ebenen Oberfläche einer Montageplatte, wie z.B. einer transparenten Glasplatte eingefangen sein kann, um eine optische Anordnung herzustellen.

Es ist normalerweise wichtig, daß für den richtigen Betrieb von optischen Geräten, von denen die Anordnung einen Teil darstellt, die Elemente der Anordnungen untereinander präzise positioniert sind; in dem erwähnten Beispiel kann die Lage der Linse in der Ebene der ebenen Oberfläche der Montageplatte

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kritisch sein. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Einstellung oder Justierung der optischen Elemente, während das Klebemittel noch flüssig ist, bis die korrekte relative Positionierung erreicht ist, was durch ein geeignetes optisches Verfahren feststellbar ist, wobei nach dem erfindungsgemäßen Verfahren das Klebemittel anschließend rasch dadurch aushärtet, daß die Elemente mit elektromagnetischer Strahlung stark bestrahlt oder überflutet werden, um diese Elemente in der gewünschten Position zu fixieren.

Diese Möglichkeit ist bei der Fotosatztechnik, insbesondere in derjenigen Fotosatztechnik von Bedeutung, die eine feste Buchstabenscheibe mit einer Gruppe von Buchstaben und eine Anordnung kleiner Linsen, jeweils eine für je einen Buchstaben verwendet, wobei die kleinen Linsen als kleine sphärische Linsen (lenslets) bezeichnet werden, die in einer Gruppe angeordnet sind, die der Buchstabengruppe in der Buchstabenscheibe (font) entspricht, so daß die Gruppe der sphärischen Linsen in einer Ebene vor der Buchstabenscheibe zu liegen kommt, wenn die Anordnung korrekt in der Fotosatzmaschine angeordnet ist, wobei die Buchstabenscheibe eine undurchsichtige Scheibe enthält, die eine Gruppe durchsichtiger Buchstaben trägt, wobei jede sphärische Linse von ihrem betreffenden Buchstaben um einen Abstand versetzt ist, der der Brennweite der Linse entspricht. Wenn die Buchstabenscheibe geeignet von hinten beleuchtet wird, wird im Licht enthaltene Buchstabeninformation kollimiert, wenn das Licht durch die einzelnen sphärischen Linsen und anschließend durch ein geeignetes optisches System hindurchläuft, welches die Buchstaben auf ein fotoempfindliches Aufzeichnungselement, wie z.B. eine fotographische Platte oder einen Film fokussiert. Dieses optische System ist derart ausgebildet, daß die Bilder jedes Buchstabens an einer einzigen

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gemeinsamen Bildposition fokussiert werden kann, so daß durch geeignete sequentielle Wahl der Buchstaben, die von der Linsenanordnung projiziert werden, und durch intermittierende Versetzung oder Verschiebung des fotoempfindlichen Aufzeichnungselements bezüglich dieser gemeinsamen Bildposition, die belichteten Buchstaben Seite an Seite angeordnet werden können, um aufeinanderfolgende Zeilen eines Textsatzes auf dem Aufzeichnungselement zu erzeugen, während die Buchstabenscheibe stationär bleibt.

Um einen Fotosatz hoher Qualität mit genauer Ausrichtung und Justierung der Buchstaben zu erhalten, ist es notwendig, sicherzustellen, daß die Bilder aller Buchstaben präzise an der gemeinsamen Bildposition liegen. Dies erfordert einen hohen Grad an Genauigkeit bei der Positionierung der Buchstaben in der Scheibe, und der Linsen in der Linsenanordnung, um sicherzustellen, daß jede Linse akkurat mit ihrem entsprechendem Buchstaben in der Buchstabenscheibe innerhalb des zusammengebauten Geräts fluchtet. Das Verfahren, mittels dessen die Scheibe (font) erzeugt wird, normalerweise ein fotographischer Prozeß, ermöglicht leicht eine derartige Genauigkeit bei der Buchstabenpositionierung zu erzielen. Die erforderliche Genauigkeit der Linsenpositionierung läßt sich jedoch nicht so leicht verwirklichen und die bisher verwendeten Verfahren enthalten komplizierte und teure mechanische Anordnungen für die einzelne Einstellung der Positionen der Linsen, oder sie enthalten alternativ einzelne optische Linsenanordnungen und einstellbare Prismen, um die Positionen der die Linsen verlassenden Lichtstrahlen nach dem Einbau der Anordnung in die Fotosatzmaschine zu verändern.

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Das erfindungsgemäße Verfahren kann verwendet werden, um in diesem Bereich des Fotosatzes Vorteile zu erzielen, und im eine Anordnung mit kleinen sphärischen Linsen zu schaffen, die vor dem Einbau der Anordnung in die Maschine eingestellt und fixiert sind.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Anordnung angegeben, die eine Halteplatte mit einer Gruppe von kleinen Linsen enthält, die aus einem optischen Brechungsmedium bestehen und auf der Platte angeordnet sind, wobei die Halteplatte ira wesentlichen optisch mindestens in denjenigen Bereichen transparent ist, die den Linsen benachbart liegen, wobei das Verfahren bezüglich jeder einzelnen kleinen Linse folgende Schritte aufweist: Das Positionieren der kleinen Linse auf dar Platte mit einer gewissen Menge eines Klebemittels zwischen Linse und Platte, wobei das Klebemittel durch elektromagnetische Strahlung in einem gegebenen Wellenlängenbereich aushärtbar ist, das Anlegen der elektromagnetischen Strahlung innerhalb des besagten Wellenlängenbereichs an das Klebemittel durch die Linse und/oder die Platte, nachdem geprüft wurde, daß die Linse bezüglich der Halteplatte in der geforderten Stellung liegt, um das Klebemittel auszuhärten und die kleine sphärische Linse auf der Platte zu befestigen.

In dem Prüfschritt wird bevorzugt das Bild einer Referenzmarkierung beobachtet, das durch ein, die kleine sphärische Linse enthaltende optische System in einer Bildebene ausgebildet wird, und es wird die .Position der kleinen sphärischen Linse auf der Halteplatte solange eingestellt, bis das beobachtete Bild in einer vorbestimmten Weise bezüglich festen Refsrenzdaten angeordnet ist.

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Die kleinen Linsen werden bevorzugt nacheinander, d.h. Jeweils eine Linse zu einem Zeitpunkt, positioniert, einjustiert und befestigt.

Bevorzugt enthält eine Mastenaatrix (Vorlagematrix), die relativ zur Halteplatte befestigt ist, eine Gruppe der Referenzmarkierungen, wobei eine unterschiedliche Markierung für jede einzelne Linse beobachtet wird, und das optische System enthält ferner eine Konvergenzlinse, die allen optischen Systemen, die die betreffenden kleinen sphärischen Linsen enthalten, gemeinsam ist.

Die kleinen Linsen bilden bevorzugt einen kollidierten Strahl von den entsprechenden Referenzaarkierungen, von densn die gemeinsame Konvergenzlinse die entsprechenden Bilder bildet.

Die Referenzmarkierungen können Kreuzpunkt eines Gitters aus feinen Linien oder Strichen enthalten, die auf der Mastenaatrix angeordnet sind.

Die elektromagnetische Strahlung kann ultraviolettes Licht aus einer Quelle sein, die durch einen Spiegel in die Konvergenzlinse reflektiert wird, wobei der Spiegel zu diesem Zweck auf der Achse der Konvergenzlinse bewegt wird und schräg auf der der Halteplatte entgegengesetzten Seite angeordnet ist.

Das Klebemittel ist bevorzugt nur unter anaerobischen Bedingungen aushärtbar, so daß der Überschuß an Klebemittel um die Linse nicht ausgehärtet werden wird und nach Abschluß des Zusammenbaus der Anordnung leicht entfernt werden kann.

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ία folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben, in den Figuren zeigen:

Fig. 1 schematisch ein optisches System, das in einem Verfahren zur Herstellung einer Linsenanordnung verwendet wird;

Fig. 2 eine Frontansicht einer Linsenanordnung; und

Fig. 3 eine scheinatische Darstellung des optischen Systems einer Fotosatzmaschine, die die Linsenanordnung nach Fig. 2 verwendet.

Die Linsenanordnung ist durch das Bezugszeichen 1 gekennzeichnet. Wie schon erwähnt, und wie aus Fig. 3 ersichtlich, wird jede kleine Linse 2 in der Gruppe der Anordnung 1 vor einen betreffenden Buchstaben 4 einer Buchstabenscheibe angeordnet, wenn die Linsenanordnung in ein Fotosatzgerät eingebaut ist, so daß der Buchstabe in einer der Hauptbrennebenen der Linse liegt. Der Buchstabe wird mittels einer Lichtquelle 7, einer Kondensorlinse 8 und einer Verschlußanordnung 9, die eine verschiebbare Verschlußöffnung 10 definiert, beleuchtet, und Licht, welches die Linse von irgendeinen Punkt des Buchstabens verläßt, besitzt dann die Fora eines kolliniierten parallelen Strahls 6. Eine kombinierte Konvergenzlinse 11, die genügend groß ist, um die kollimierten Strahlen von allen Linsen 2 der Anordnung aufzunehmen, fokussiert dann die Buchstabenfilter. Anhand der optischen Gesetze kann gezeigt werden, daß das Licht von entsprechenden Bezugspunkten in den von Buchstaben besetzten Flächen der Buchstabenscheibe an einem speziellen Fleck in der rückseitigen Brennebene der großen Linse rekombiniert.

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Entsprechend können alle Bilder der Euchstabengrupps, wie schon erwähnt, an einer gemeinsaaan Bildposition auf einem fotoempfindlichen Aufzeichnungselement überlagert werden, und wenn die Buchstaben in vorgegebener Folge für Fotodrucksatz ausgewählt werden, so erscheinen die Bilder in Serie auf einer speziellen Öffnung in einer Öffnungsplatte 15 und lassen sich geeignet in einer Reihenfolge auf einen FiIn 16 bringen, der um den korrekten '«/ert zwischen aufeinanderfolgenden Belichtungen relativ zur Öffnung bewegt wird. In der Fotosatzmaschine gemäß Fig. 3 wird der FiIa vertikal von einer Versorgungsspule 17 einer Aufnahmespule 18 zugeführt, xrz den Film zwischen aufeinanderfolgenden Buchstabenzeilen vorwärts zu bewegen, und der FiIn wird zwischen der Belichtung von aufeinanderfolgenden Buchstaben in einer Zeile horizontal bewegt.

Gemäß Fig. 1 -/eist eine Mas^rmatrixanordnung 19 Einrichtungen auf, in diesem Fall ein Gitter von genauen, gekreuzten Haarlinien oder Haarstrichen, um eine spezielle Referenzmarkierung oder Punkt, in diesem Fall die Kreuzungspunkte des Gitters oder Netzes für jede Buchstabenposition festzulegen. Diese Referenzpunkte können den exakten Mitten der Bereiche entsprechen, die durch die Buchstaben auf der Buchstabenscheibe bedeckt sind, wodurch eine genaue Darstellung der Buchstabenstellungen auf der Scheibe geliefert wird. Diese Matrixanordnung ist derart angeordnet, daß sie durch eine Belichtungsquelle 20 und eine Kondensorlinse belichtet wird. Ein Verschluß 22 ist vorgesehen, um die Raferenznarkierungen selektiv,, jeweils eine zu einem Zeitpunlct zu belichten, während die zugeordnete kleine Linse auf einer ebenen Halteplatte 23 aus Glas positioniert wird. Diese Haltsplatts wird parallel zur Matrixanordnung 19 ge-

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halten, und eins große kombinierte Konvergenzlinse 11 ist vor cor Halteplatte angeordnet, um die kolliaierten Strahlen von cien einzelnen Linsen 2 in eine Bildebene zu fokussieren. Dia H'dlteplatte 23 und die Linse 11 sind auf einen gemeinsamen Träger oder Gehausa (nicht dargestellt) montiert, und bilden eine Linseneinheit 30.

Jede Linse besitzt eine flache rückseitige Oberfläche, auf der ein Punkt oder Fleck eines geeigneten klaren Klebemittels aufgebracht wird. Das verwendete Klebemittel ist derart, daß es aushärtet, wenn es einer elektromagnetischen Strahlung einer speziellen Art ausgesetzt wird. Ein derartiges Material, das gut erhältlich ist, v/ird unter dea liar.en Lootite 333 verkauft und härtet aus, wenn es ultraviolettem Licht ausgesetzt ist.

Nach dem Anbringen des Xlebaaittels wird die kleine Linse in ein .Anbringungswerkzeug 24 eingesetzt, wobei die rückseitige Oberfläche gegen die Platte 23, und die optische Achse durch die Halteplatte 23 ausgerichtet ist. Das Werkzeug 24 ermöglicht eine zweidimensional Justierung der Stellung der Linse in der Ebene der Platte 23 mittels einer Mikrometereinstellung. Das Bild des der 2U positionierenden Linse zugeordneten Kreuzungspunktes wird ait großer Genauigkeit beobachtet, wobei ein Mikroskop 25 verwendet wird und die Linse wird solange einjustiert, bis das beobachtete Bild der Referenamarkierung korrekt an einer speziellen Bildposition 26 in der Bildebene liegt, die durch geeignete feste Daten in dieser Ebene angegeben ist.

Anschließend wird ein Spiegel 27 aus einer arbeitsfreien Stellung, die in durchgezogenen Linien dargestellt ist, in eine Arbeitsstellung gebracht, die in gebrochenen Linien dargestellt ist, in der der Spiegel auf der optischen Achse

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BAD ORIGINAL.

des Systems und schräg zu dieser Achse angaordnet ist, und es wird eine Quelle ultravioletten Lichts 23 erregt. Das ultraviolette Licht überflutet die kleine Linse und bewirkt eine molekulare Änderung in der kleinen Menge aus Klebemittel 29, das zwischen der Rückseite der Linse und der flachen Halteebene 23 aus Glas eingeschlossen ist, wobei der Klebstoff 29 aushärtet. Das Klebemittal härtet bevorzugt nur unter anaerobisehen Bedingungen aus, so daß jeglicher Überschuß an Klebemittel um den Umfang der Linse nicht ausgehärtet wird, wodurch die anschließende Entfernung unter Verwendung eines geeigneten Lösungsmittels erleichtert wird. Entsprechend wird die kleine Linse 2 in ihrer sorgsam einjustierten und genauen Stellung befestigt.

Dieses Verfahren der Linsenpositioniarung und -befestigung wird mit aufeinanderfolgenden kleinen Linssn wiederholt, bis dia gesamte Anordnung vollständig ist, wobei für jeden Buchstaben auf der Buchstabenscheibe eine Linse vorgesehen ist, und wobei die Buchstabenpositionen der Buchstabenscheibe durch die Iletzpunkte der Matrixanordnung 19 dargestellt werden.

Die Linseneinheit, die die Linsenanordnung 1 und die Kombinationslinse 11 enthält, wird dann in eine Fotosatzmaschine eingesetzt, bei deren Benutzung die den Gitter- oder Netzpunkten der Matrixanordnung entsprechenden Punkte auf den Buchstaben an einem genauen Punkt auf der Filmoberfläche rekombiniert werden, und auf diese Weise werden alle anderen entsprechenden Punkte auf dan Buchstaben von entsprechenden Punkten auf dem Film rekombiniert oder zusammengesetzt, so daß die Bildpositionen genau überlagert werden. Durch gesteuerte Bewegung des Films bezüglich der gemeinsamen Bildposition und in richtiger Synchronisation mit den 3etrieb der Verschlußainrichtung des Geräts zur Vfahl der Abfolge der

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Buchstabenprojektion kann eine Belichtung des Films in richtig fluchtenden und ausgerichteten Buchstabenreihen verwirklicht werden.

ReRb/Pi.

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Leerseite

Claims

7739Π13 Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer Anordnung, die eine Halteplatte und eine, auf der Halteplatte angeordnete Gruppe von kleinen Linsen aus einem optischen Brechungsmedium enthält, wobei die Halteplatte mindestens in den an die Linsen angrenzenden Bereiche im wesentlichen optisch transparent ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren bezüglich jeder Linse die folgenden Schritte enthält:

Das Positionieren der Linse auf der Platte mit einer gewissen Menge eines Klebemittels zwischen Linse und Platte, wobei das Klebemittel durch elektromagnetische Strahlung in einem gegebenen Wellenlängenbereich aushärtbar ist, das Beobachten eines in einer Bildebene durch ein, die Linse enthaltendes optisches System ausgebildete Bild einer Referenzmarkierung, das Einjustieren der Lage der Linse auf der Halteplatte, bis das beobachtete Bild in vorgegebener Weise hinsichtlich fester Referenzdaten angeordnet ist, und das Anlegen der elektromagnetischen Strahlung innerhalb des bestimmten Wellenlängenbereichs an das Klebemittel durch die Linse und/oder die Platte, um das Klebemittel auszuhärten, und die kleine Linse an der Platte zu befestigen.

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2. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Linse zu einem Zeitpunkt positioniert, einjustiert und befestigt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mastermatrix vorgesehen ist, die während der Durchführung des Verfahrens bezüglich der Halteplatte festgehalten wird und eine Gruppe von Referenzmarkierungen trägt, wobei für jede Linse das Bild einer unterschiedlichen Markierung beobachtet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3»

dadurch gekennzeichnet, daß das optische System eine Konvergenzlinse enthält, die den, die betreffenden kleinen Linsen enthaltenden optischen Systemen gemeinsam ist und die Bilder der Markierungen in der Bildebene fokussiert, und daß die kleinen Linsen derart eingestellt werden, daß die Bilder der betreffenden Referenzmarkierungen an einer gemeinsamen Bildposition in der Bildebene erscheinen, die durch die festen Referenzdaten festgelegt ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß die kleinen Linsen je einen kollimierten Strahl ausbilden, der die Information der jeweiligen Referenzmarkierung trägt, und daß die Konvergenzlinse von diesen Strahlen die betreffenden Bilder ausbildet.

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6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzmarkierungen Kreuzungspunkte eines Gitters oder Netzes aus feinen Linien enthalten, die auf der Masterraatrix angeordnet sind.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Strahlung durch die kleinen Linsen einwirkt und von einer Strahlungsquelle mittels eines Spiegels auf die Linsen geleitet wird, wobei der Spiegel zu diesem Zweck in den Pfad des Lichts hineinbewegt wird, das von den Linsen weiterläuft und die Bilder ausbildet.

8. Verfahren nach Anspruch 7 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel in eine Stellung gebracht wird, in der er in der Achse der Konvergenzlinse und schräg zu dieser Achse und auf der, der Halteplatte abgewandten Seite der Konvergenzlinse angeordnet ist.

9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß die elektromagnetische Strahlung zur Aushärtung des Klebemittels innerhalb des Ultraviolett-Wellenlängenbereiches liegt.

10. Anordnung, die nach einem Verfahren gemäß irgendeinem der vorstehenden Ansprüche hergestellt ist,

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dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Halteplatte (23) mit einer Gruppe von kleinen Linsen (2) aus einem optischen Brechungsmedium enthält, die auf der Halteplatte (23) angeordnet sind, daß die Halteplatte (23) im wesentlichen mindestens in den an die Linsen (2) angrenzenden Bereichen optisch transparent ist.

11. Fotosatzaaschine mit Einrichtungen zur Lageeinstellung eines fotoempfindlichen Elements, mit einer Buchstabenscheibe, die eine Gruppe oder Anordnung von Buchstaben trägt, mit einer Einrichtung, um die Buchstabenscheibe zu beleuchten und Lichtstrahlen zu erzeugen, die die Information der betreffenden Buchstaben enthalten,

dadurch gekennzeichnet, da3 eine Anordnung gemäß Anspruch 10 vorgesehen ist, bei der der gegenseitige Abstand der Linsen (2) auf der Halteplatte (23) dem gegenseitigen Abstand der Buchstaben auf der Buchstabenscheibe (5) entspricht, daß die Gruppe der Linsen (2) in einer Ebene angeordnet ist, die in Vorwärtsrichtung von der Buchstabenscheibe (5) liegt und derart ausgebildet ist, daß jeder der Strahlen (6) durch eine der entsprechenden Linsen (2) hindurchläuft, daß ein optisches System (11) zur Fokussierung der Strahlen (6) von den Linsen (2) vorgesehen ist, um die Bilder der Buchstaben auf die fotoempfindlichen Elemente (16) zu projizieren, und daß Einrichtungen vorgesehen sind, um die zu projizierenden Buchstaben auszuwählen.

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12. Fotosatznaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede Linse (2) gegenüber den betreffenden Buchstaben in der Buchstabenscheibe (5) um einen Abstand versetzt ist, der der Brennweite der Linse entspricht, so daß die Linsen (2) die entsprechenden Strahlen (6) kollimieren, wobei das optische System (11) derart ausgebildet ist, daß es die Strahlen (6) fokussiert, um die Bilder der Buchstaben an eine einzige gemeinsame Bildposition zu projizieren, und daß Einrichtungen (15, 17» 18) vorgesehen sind, um das fotoempfindliche Element bezüglich der einzigen gemeinsamen Bildposition (14) zu versetzen.

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