DE2937914A1 - Einrichtung zur erzeugung gepulster lichtstrahlen aus einem kontinuierlichen lichtstrahl - Google Patents

Description

DR.-ING. WALTER ABITZ DR. DIETER F. MORF DIPL.-PHYS. M. GRITSCHNEDER

Patentanwälte

MOncfacn.

19. September 1979

Postanschrift / Postal Address Postfach ββΟΙΟΘ. BOOO München

PlenzenauerstraOe as

Telefon 98 3a 2a

Telegramme: Chemlndua München

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PHILIP MORRIS INCORPORATED 100 Park Avenue, New York, N.Y., V. St.A.

Einrichtung zur Erzeugung gepulster Lichtstrahlen aus einem kontinuierlichen Lichtstrahl

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Die Erfindung betrifft allgemein das Perforieren von Material durch die Verwendung von Lichtenergie und insbesondere eine Einrichtung und Systeme zum Erzielen räumlich genauer Matrizen von Perforationen im flächenmaterial.

Zum Perforieren von flächenhaftem Material wird häufig eine zweidimensionale Lochmatrize mit streng eingehaltenen Grenzen der Perforationsabstandsgleichmässigkeit sowohl zwischen Reihen als auch Kolonnen der Matrize verwendet. Ein Anwendungsbeispiel, für das laufend Interesse besteht, ist für das Perforieren von Zigarettenfilter-Mundstückpapier, bei welchem die Lochmatrizengleichmässigkeit die Konsistenz der Zigarettenverdünnungseigenschaften ermöglicht. Bei verschiedenen bekannten mechanischen Lochungs- und Lichtbogen-Perforationsverfahren wird der Reihenabstand dadurch genau gemacht, daß eine gesonderte Perforiereinrichtung für jede Reihe vorgesehen wird. Die Gleichmässigkeit im Abstand der in jeder Reihe gemachten Perforationen und damit ein genauer Kolonnenabstand wird durch Synchronisieren der Arbeitsweise jeder Perforiereinrichtung erzielt. Da die Perforiereinrichtungen, z.B. Stift- oder Elektrodenpaare in ihrer Größe physikalisch begrenzt sind, können diese Verfahren leicht einem sehr engen Abstand benachbarter Reihen der Matrize angepaßt werden.

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Zum Stand der Technik gehören ferner Perforierverfahren mit Verwendung von Lasergeräten, die gepulste oder kontinuierliche Lichtenergie inReihen-Kolonnen-Perforation liefern. Bei diesen Verfahren wurde jedoch aus wirtschaftlichen Gründen und aus Gründen der physikalischen Größe allgemein die Verwendung eines einzigen Lasers bevorzugt, der sowohl zur Reihen- als auch zur Kolonnenperforation dient. Die bekannten mit einem einzigen Laser arbeitenden Verfahren zum Erzielen eines gleichmässigen Abstandes haben die Aufspaltung des Laserstrahls in mehrere Strahlen, je einen für jede Reihe, erfordert sowie das Fokussieren von Licht auf ein flächenhaftes Material durch die Verwendung einer gesonderten Linse für jede Reihe. Die Abstandshaltung der Perforationen durch genaue Grenzen innerhalb jeder Reihe wurde durch die Verwendung eines beweglichen Reflektorelements in jedem der Anzahl der Strahlengänge gesucht. Die Kompliziertheit beeinträchtigt die Präzisionsbewegung z.B. durch Schwingungen oder Verdrehungen eines solchen Reflektorelements in seine und aus seiner Bezugsebene, um Löcher in Reihen gleichmassig anzuordnen, und der Stand der Technik ist daher beschränkt.

Hauptaufgabe der Erfindung ist, eine verbesserte Einrichtung und Verfahren zum Perforieren von flächenhaftem Material durch die Verwendung von Lichtenergie zu entwickeln.

Ferner gehört es zur Aufgabe der Erfindung, ein schnelles

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-J-Perforieren von Zigarettenfilter-Mundstückpapier durch Laser zu ermöglichen.

Eine erfindungsgemäße Einrichtung zum Erzeugen gepulster Lichtstrahlen aus einem kontinuierlichen Lichtstrahl besitzt eine Linse zum Fokussieren des kontinuierlichen Strahls und eine oder mehrere lichtreflektierende Vorrichtungen, die zur Drehung gelagert sind und eine Anzahl Lichtreflektoren aufweist, die in einem kreisförmigen Ort angeordnet sind und durch lichtdurchlässige Teile in gegenseitigen Abständen voneinander gehalten werden. Während der Drehung werden die Reflektoren dem fokussierten Strahl konfrontiert, wodurch Lichtimpulse ausgesendet werden. Die Reflektoren einer solchen reflektierenden Vorrichtung befinden sich in Ausfluchtung mit lichtdurchlässigen Teilen anderer teilnehmender reflektierenden Vorrichtungen und umgekehrt, so daß die Lichtimpulse aufeinanderfolgend oder in einem anderen Muster aus den teilnehmenden reflektierenden Vorrichtungen austreten.

Bei den erfindungsgemäßen Perforiersystemen werden Lichtimpulse, die von jedem Paar teilnehmender reflektierender Vorrichtung ausgehen, durch eine gemeinsame Fokussierlinse empfangen, wobei ein Prisma oder ein ähnliches Lichtumlenkelement zwischen der einen der erwähnten Vorrichtungen und der gemeinsamen Fokussierlinse angeordnet ist, um benachbarte Reihen von in gleichen Abständen voneinander befindliche Perforationen in einer Bahn oder in einem ähnlichen perforierbaren Element zu erhalten.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen bevorzugter Verfahren und Systeme näher erläutert und zwar zeigen:

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Pig. 1 ein Blockschaltschema einer bevorzugten Ausführungsform;

Fig. 2 eine schaubildliche Ansicht der reflektierenden Scheiben von Fig. 1, wobei die Scheiben zur Erläuterung je von der Seite gezeigt sind;

Fig. 3 ein optisches Diagramm, das auf das System nach Fig. 1 anwendbar ist;

Fig. 4 ein optisches Diagramm, das auf das System nach Fig. 1 anwendbar und in der Weise erweitert ist, daß es zusätzliche reflektierende Scheiben aufweist;

Fig. 5 eine Draufsicht eines solchen erweiterten Systems;

Fig. 6 die jeweiligen Ausbildungen der reflektierenden Scheiben des erweiterten Systems;

Fig. 7 eine geometrische Darstellung zur Erläuterung der Perforationsvorgänge bei dem erweiterten System nach Fig. 5.

Bei der Anordnung nach Fig. 1 wird eine Bahn 10 aus flächenhaftem Material durch eine Aufnähmetrommel 12 nach einer horizontalen Förderung von einer nicht gezeigten Ablauftrommel gesammelt. Die Aufnähmetrommel 12 wird durch eine Antriebseinheit 14 zur Drehung angetrieben, wobei die Trommelgeschwindigkeit durch ein Steuersignal bestimmt wird, das über eine Leitung 16 zugeführt wird und von einem Potentiometer 18 oder einem ähnlichen einstellbaren Organ abgegeben wird. Ein weiteres Steuersignal, das über eine Leitung 20 von einem Potentiometer 22 abgeleitet wird,

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steuert die Antriebseinheit 24 der Lichtreflektoranordnung 26, die eine Welle 28 aufweist, welche von der Antriebseinheit 24 gedreht wird, und lichtreflektierende Scheiben 30 und 32, die auf die Welle 28 drehfest aufgekeilt sind.

Ein Laser 34 erzeugt einen kontinuierlichen Ausgangsstrahl 36, der durch eine Linse 38 zu einer Stelle auf den Scheiben 30 und 32 fokussiert wird. Die durch die Scheiben reflektierten Lichtstrahlen werden durch ein gemeinsames Fokussierelement, das als Linse 40 dargestellt ist, zur Materialbahn 10 geleitet.

Fig. 2 zeigt nebeneinander in schaubildlicher Darstellung die Scheiben 30 und 32, wenn die letztere rechts von der Scheibe in Fig. 1 gesehen wird. Die Scheiben sind auf die Welle 28 mit einer solchen Stellung aufgekeilt, daß die Linien 42 und 44 sich in einer gemeinsamen Ebene mit der Wellenachse 46 befinden. Bei der beispielsweisen Darstellung, bei welchen zwei Scheiben verwendet werden und zur wechselweisen Konfrontierung mit dem Strahl 36 (Fig. 1) bestimmt sind, weisen die Scheiben lichtdurchlässige, in gleichen Abständen voneinander befindliche Umfangsteile 48, 50 auf/ die zueinander versetzt sind und reflektierende Facetten 52 und 54 zwischen sich begrenzen. Gewöhnlich werden 45 solche Facetten verwendet, wobei sich jede Facette über vier Kreisbogengrade (Winkel 56 und 58) erstreckt und sich jeder durchlässige Teil ebenfalls über vier Bogengrade (Winkel 60 und 62) erstreckt. Wenn sich der durchlässige Teil 48a, mit seiner voreilenden Kante in Ausfluchtung mit der Linie 42 befindet und der durchlässige Teil 50a in Abstand von der Linie 44 um den Facettenwinkel 58, sind die Scheiben zur wechselweisen

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Reflexion des Laserstrahls richtig ausgerichtet, wobei der Strahl durch den durchlässigen Teil 48a hindurchtritt, um durch die Facette im Uhrzeigersinn des durchlässigen Teils 50a reflektiert zu werden. Die lichtdurchlässigen Teile sind gewöhnlich Öffnungen in den Scheiben von einer Größe, die ausreicht, daß der Laserstrahl frei hindurchtreten kann. Obwohl die Scheibe 32 ohne lichtdurchlässige Teile hergestellt werden könnte, da sie die letzte Scheibe für den Laser ist, wird durch die beschriebene Ausführungsform die unerwünschte störende REflexion des Laserausgangsstrahls durch die Scheibe 32 während der Konfrontation der Facetten der Scheibe 30 mit dem Laserstrahl gemildert, d.h. der Laserausgangsstrahlübertritt über die Scheibe 30 tritt einfach durch die Öffnungen der Scheibe 32 hindurch. In dieser Beziehung kann ein solcher Strahlübertritt in Anwendungsfällen erwünscht sein, bei welchen verschiedene Abstandslängen in benachbarten Reihen erforderlich sind und die Strahlbenutzung nicht streng abwechselnd wie bei dem erläuterten Verfahren ist.

Wie sich aus Fig. 3 ergibt, führt jede Konfrontation einer Facette der Scheibe 30 mit dem Strahl 36 zur Fortpflanzung einer modifizierten Version des Laserausgangsstrahls, welcher modifizierte Strahl bei 64 gezeigt ist und eine Mittelachse 64a hat, die auf die Linse 40 mit einem Winkel 41, der durch die gewählte Ausrichtung der Scheibe 30 bestimmt wird, einfällt. Das Strahlenbündel 64 hat äussere Strahlen 64b und 64c, welche von der Strahlmittelachse 64a entgegengesetzt divergieren. Wenn das Strahlenbündel 36 konvergiert und dann zwischen den Scheiben 30 und 32 divergiert, ist das Strahlenbündel dann zur Scheibe

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konvergent und der modifizierte Strahl 64 ist zu Beginn konvergent und dann divergent.

Die Linse 40 hat ferner in ihrem Sichtfeld durch das Prisma 33 die Facetten der Scheibe 32 und sammelt daher weitere modifizierte Versionen des Laserausgangsstrahls 36 bei jeder Konfrontation einer Facette der Scheibe 32 mit dem Strahl 36.

Ein solcher weiterer modifizierter Strahl 66, wie er von der Scheibe 32 ausgeht, hat eine Mittelachse 66a und divergierte Aussenstrahlen 66b und 66c.

In der Patentanmeldung der Anmelderin mit dem Titel "Verfahren und Vorrichtung zum Perforieren von flächenhaftem Material durch Laser", P 29 22 976.3 haben alle reflektierenden Scheiben als Gegenstück zu den genannten Scheiben 30 und 32 ihre reflektierenden Facetten mit einer identischen Haltung mit bezug auf deren Drehachse angeordnet. Daher sind Strahlen als Gegenstück zu den erwähnten Strahlen 64 und 66 die von solchen Gegenstückscheiben ausgehen je einschließlich einer Symmetrieachse, die zur optischen Achse (Achse 40a) des gemeinsamen Fokussierelements parallel. Aufgrund der optischen Erwägungen, die in der erwähnten Patentanmeldung erläutert sind, werden solche Gegenstückstrahlen derselben direkt durch ein solches gemeinsames Fokussierelement ohne weitere zwischengeschaltete Optik behandelt.

Im Gegensatz zu der Scheibenanordnung und der Praxis nach der erwähnten Patentanmeldung erfordert das hier verwendete System der Einrichtung zur Erzeugung von gepulsten Lichtstrahlen verschiedene Haltungen für die Facetten der verschiedenen Scheiben und die Verwendung

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einer zwischengeschalteten Optik. In Fig. 3 ist die Fläche 30a der Scheibe 30 voll eben über den Durchmesser der Scheibe. Die Fläche 32a der Scheibe 32 ist am Scheibenumfang abgeschrägt. Daher sind die Facetten der Scheibe 30 je zuerst von identischer Haltung mit bezug auf die Scheibendrehachse und die Facetten der Scheibe 32 sind je von einer zweiten identischen Haltung, die von der ersten Haltung mit bezug auf die erwähnte Drehachse verschieden ist.

Der Strahl 64 wird durch die Linse 40 direkt gesammelt und zur Stelle 68 fokussiert. Der Strahl 66 fällt auf das Prisma 33 ein und wird nach der Umlenkung durch dieses zur Stelle 70 fokussiert, welche beiden Stellen ausserhalb der Brennebene ^FP_4o der Linse 40 liegen. Bei seiner Funktion konfrontiert das Prisma 33 den Strahl 66 und modifiziert die Einfallstelle und den Einfallwinkel des Strahls auf die Linse 40, wodurch die Strahleinfallstelle gegenüber derjenigen wirksam nach rechts (gesehen in Fig. 3) verlagert wird, die erhalten wird, wenn der Strahl 66 direkt der Linse zugeführt wird, so daß die Lage der Stelle 70 gesteuert wird. Zur veränderlichen Steuerung der Lage der Stelle 70 wird das Prisma bei 33a gegen einen Ring 35 geklebt, der zur Drehung um die Ringachse gelagert ist. Die Stellen 68 und 70 können daher so angeordnet werden, daß sie sich in Aneinanderlagerung mit einer Ebene befinden, durch welche die Bahn 10 gefördert wird, um hierdurch Perforationen in dieser herbeizuführen.

Die Strahlachse 36a und die Welle 28 sind mit einem gemeinsamen spitzen Winkel zur Ebene der Fig. 3 angeordnet und die Linse 40 sowie das Prisma 33 werden um einen solchen Winkel von der Ebene der Fig. 3 in Uber-

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deckung mit den Scheiben 30 und 32 bewegt. Die Arbeits weise des Systems führt dann zu einer ersten Reihe von Perforationen, die durch den modifizierten Strahl 64 an den Stellen 68 erzeugt werden/ und zu einer zweiten Perforationsreihe in Abstand von dieser und erzeugt durch den modifizierten Strahl 66 an den Stellen 70. Diese Arbeitsweise wird besser verständlich durch eine nähere Erläuterung einer Ausführungsform mit einem erweiterten System, das in Verbindung mit Fig. 4-7 beschrieben wird.

In Fig. 4 sind vier reflektierende Scheiben 30¹, 32', 72 und 74 auf der Welle 28 durch ein Abstandsstück 76 in Abstand gehalten angeordnet. Ein zusätzliches Prisma ist bei 78 gezeigt und ein weiteres Fokussierelement für modifizierte Strahlen ist als Linse 8O dargestellt. Modifizierte Strahlen 82 und 84 werdenderen die Facetten der Scheiben 72 und 74 fortgepflanzt. Der modifizierte Strahl 82 hat eine Mittelachse 82a und äussere divergierende Strahlen 82b und 82c. Der modifizierte Strahl 84 hat eine Mittelachse 84a und äussere divergierende Strahlen 84b und 84c.

Die Scheiben 72 und 74 sind mit ihren reflektierenden Facetten in Haltungen zur Drehachse entsprechend dem Fall der vorerwähnten Scheiben 30 und 32 angeordnet. Die Linse 80 ist näher der Bahn 10 als die Linse 40 angeordnet, was durch den erhöhten Grad der Divergenz des Strahls 36 bei der Konfrontation mit den Scheiben 72 und 74 bedingt ist. Die Stellung der Linse 80 und des Prismas 78 sind so eingestellt, daß die Anordnung der Brennpunktstellen 86 und 88 der Strahlen 82 und eng benachbart der Bahn 10 und im wesentlichen in Nebeneinanderanordnung mit den Stellen 68 und 70 erhalten

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wird, wie angegeben. Der Abstand D₁ besteht zwischen den Stellen 68 und 70 und beruht auf der Wahl der Facettenhaltungen der Scheiben 30 und 32 und der Optik (Linse 40 und Prisma 33) hierfür. Der Abstand D2 zwischen den Stellen 70 und 86 wird durch die Länge des AbstandsstUckes 76 bestimmt. Der Abstand D₃ besteht zwischen den Stellen 86 und 88 und beruht auf der Wahl der Facettenhaltungen der Scheiben 72 und 74 und der Optik (Linse 80 und Prisma 78) hierfür.

In Fig. 5 ist die Ebene der Fig. 4 senkrecht zur Bahn 10 und fällt mit dem Bahnrand 10a zusammen, während die Laserausgangsstrahlachse 36a einen spitzen Winkel Z mit diesem einschließt. Die Achse der Welle 28 befindet sich in einer gemeinsamen Ebene mit der Strahlachse 36a senkrecht zur Bahn 10. Durch die Einstellung der Systemparameter, wie nachfolgend beschrieben, kann die dargestellte Vier-Reihen-Kolonnen-Matrize erhalten werden und zwar mit Kolonnenabständen Di und D- bestehend zwischen den oberen und unteren benachbarten Reihenpaaren und Abständen S₁ - S₃ zwischen den Reihen.

Fig. 6 zeigt die Gestaltungen der Scheiben 30', 32*, 72 und 74. Wenn alle Scheiben nach Verkeilungslinien 90, 92, 94 und 96 in einer gemeinsamen Ebene verkeilt sind und 45 Facetten je Scheibe wie bei dem System nach Fig. 1-3 angenommen werden, erstrecken sich die Facetten aller Scheiben je über zwei Bogengrade und die Offnungen derselben erstrecken sich je über sechs Bogengrade. Die Facette 98 der Scheibe 32' fällt mit ihrer Ührzeigersinn-Voreilkante mit der Verkeilungslinie 92 zusammen. Die Facetten 100, 102 und 104 der Scheiben 30', 72 und 74 befinden sich mit ihren ührzeigersinn-Voreilkanten in Abstand von den Verkeilungslinien 90, 94 und 96 um zwei, sechs und vier Winkel-

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grade 106, 108 und 110;bei dieser Gestaltung ergibt sich bei einer Uhrzeigersinndrehung der Welle 28 eine aufeinanderfolgende Fortpflanzung modifizierter Strahlen 66, 64, 84 und 82 (Fig. 4). Eine solche Auslösefolge wurde zur leichteren Erläuterung gewählt, da sie zeitlich aufeinanderfolgende Perforationen in Reihen 112, 114, 116 und 118 in Fig. 5 verursacht. Die Auslösefolge kann, wenn gewünscht, gegenüber der zweckmässigen Folge abgeändert werden. Wie für die vorangehend beschriebene Zweischeiben-Ausführungsform erwähnt, kann die letztfolgende Scheibe ohne lichtdurchlässige Teile angeordnet werden, jedoch sind solche bevorzugt, um störende Lichtenergiereflexionen von dieser letzten Scheibe zu mildern. Der Laserstrahl wird auf seinen Divergenzursprung 36 (Fig. 4) fokussiert derart, daß der Strahlquerschnitt die öffnungen der vorletzten Scheibe (Scheibe 72) frei läßt, wodurch sichergestellt wird, daß der volle Strahl auf jede Scheibe einfallen kann.

Fig. 7 zeigt vier mit voll ausgezogenen Linien gezeichnete lerforationen 120, 122, 124 und 126, die in zeitlicher Folge hergestellt wurden. Der zeitliche Abstand zwischen jeder aufeinanderfolgend hergestellten Perforationen läßt sich leicht berechnen, da die Fortpflanzungsgeschwindigkeit modifizierter Strahlen allein durch die Reflektoranordnungparameter bestimmt wird, d.h. es werden bei einer Umdrehung der Welle 28 bei der gegebenen Ausführungsform vier mal 45 oder 180 modifizierte Strahlen fortgepflanzt. Dieser zeitliche Abstand (t) zwischen aufeinanderfolgend hergestellten Perforationen, d.h. zwischen den Perforationen 120 und 122, beträgt daher 1/180 R, wobei R die Zahl der Umdrehungen der Welle 26 je Zeiteinheit ist.

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Die Perforationen 120 und 122 werden in ihrem Abstand durch das Maß (Fig. 7) D₁ cos Z plus D- bestimmt. D- ist der Abstand in der Ebene der Fig. 4 zwischen den Perforationen 120 und 122 bei stationärer Bahn 10. Die Übertragungsbildtrennung (cast image separation) von D₁ ist größer in Fig. 7 bezogen auf den Winkel Z und ist das MaB D₁ cos Z. Dg stellt die Entfernung dar, welche durch die Bahn 10 während der Interperforationszeitperiode (t) zurückgelegt hat und ist einfach die Bahngeschwindigkeit (die je Zeiteinheit zurückgelegte Entfernung) multipliziert mit t, abgeleitet wie oben. Da die Perforationen in der Reihe 112 alle an der gleichen Stelle (68 - Fig. 4) mit bezug auf die Linse 40 gemacht werden und keinen Ubertragungsbildabstand (cast image spacing) haben, können sie alle um einen Abstand (D₄) in Abstand gemacht werden, der gezeigt ist als Bruchteil zu dem räumlichen Maß D₁ cos Z + Dg und ein Vielfaches von Dg χ der Zahl der Scheiben.

Bei dem Beispiel in Fig. 7 würden bei der Rechtsbewegung der Bahn 10 die Perforationen 128 und 130 in der Reihe 112 räumlich zuvor gemacht und die Perforation 132 in der Reihe 112 wird räumlich zusammenfallend mit der Perforation 122 in der Reihe 114 gemacht, jedoch zeitlich später als die Perforation 122 in der Reihe 114. Solche Phänomene sind in kombinierten Wirkungen der Ubertragungsbildtrennung wie zwischen zeitlich aufeinanderfolgenden Perforationen und dem Winkel Z.

Es kann eine Zahl N benannt werden, welche die Zahl der Perforationen in der Reihe 112 anzeigt, die räumlich vor (oder zusammenfallend mit) hergestellt wurden und zeitlich später als die Perforation der Reihe 114, die zeitlich nachfolgend einer anfänglichen Reihe 112-Per-

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foration gemacht wurde, und die folgende Beziehung für eine Vierscheibenanordnung aufgestellt werden:

N	D4	~ D1	cos	Z	+	D6	(1)
N		- D1	cos	Z	+	D6	(2)
			D4

oder

D₁ cos Z= D₄ N - Dg (3)

oder

D₄ N - D_{6 (4)}

COS Z

Bei dem gegebenen Beispiel ist N drei und D₄ ist vier mal Dg. In einem solchen Fall:

^D1 ^{= 11 D}6 (5)

cos Z

Im Ausdruck (4) mit vorgewählten Konstanten D₁, Z und M können D₄ und Dg als gegenseitig veränderlich zur Be einflussung des gleichen Musters bewertet werden. Da D₄ proportional zu t ist und da Dg durch die Bahngeschwindigkeit bestimmt wird, läßt sich eine Reihe von jeweiligen Werten für die Antriebseinheit 24 festlegen (Geschwindigkeit der Reflektoranordnung, Signal auf der Leitung 20 in Fig. 1) und die Antriebseinheit 14 (Bahn fördergeschwindigkeit, Leitung 16 in Fig. 1), was die Gestaltung nach Fig. 7 für die Reihen 112 und 114 ergibt. Ein gemeinsamer S teuer eingang kann die Kontaktarm-

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Stellungen der Potentiometer 18 und 22 einstellen.

Die Zahl N ist bei dem vorangehend beschriebenen Beispiel eine ganze Zahl und mit drei gewählt. Jede ganze Zahl kann so gewählt werden, daß eine Kolonnenperforationsüberdeckung erhalten wird. Niedrigere Werte von N, d.h. weniger Perforationen in der Reihe zwischen zeitlich aufeinanderfolgenden (Reihe 112-Reihe 114) Perforationen ergeben eine geringere Anzahl von Perforationen je Abstandseinheit in der Bahn 10. Umgekehrt wird durch höhere Werte von N eine erhöhte Perforationsdichte in der Bahn erhalten.

Wenn für N nicht eine ganze Zahl gewählt wird, wird die vorerwähnte Kolonnenüberdeckung nicht erhalten. Wenn beispielsweise N mit dreieinhalb gewählt wird, nimmt die Perforationsdichte beispielsweise zwischen den Reihen 112 und 114 von der N gleich drei Situation ab und die Perforationen in den Reihen 112 und 114 werden gegenseitig gleichmässig versetzt, beispielsweise um 180° phasenverschoben, wie dies der Fall bei allen N-Werten mit einem Bruchteil von 1/2 ist.

Bei der vorgenannten Situation mit N gleich drei findet die Kolonnenausrichtung in den Reihen 116 und 118 ebenfalls statt und die Kolonnenausrichtung, beispielsweise aller Reihen 112 bis 118, kann dadurch erzielt werden, daß D₂ cos Z + Dg ein ganzzahliges Vielfaches von Dg χ der Zahl der Scheiben gemacht wird und D-j gleich D₁. Andererseits werden nicht gleichmässige Matrizen durch eine andere Parameterwahl erhalten, jedoch bei Übereinstimmung sowohl der Reihenabstandsgleichmässigkeit als auch der Gleichmässigkeit des Perforationsabstandes zwischen den Reihen.

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Abstandsparameter können ebenfalls modifiziert werden, um optische Aberrationen zu kompensieren, und somit die gewünschten Perforationsmatrizen erhalten werden.

Bei den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen erfordert die Einrichtung zur Erzeugung eines gepulsten Strahls mehrere Scheiben od. dgl., die aneinander angrenzend angeordnet sind, wobei die unterschiedliche Facettenhaltung die Erzeugung nicht störender gepulster Strahlen ermöglicht. Bei der eingangs erwähnten Patentanmeldung befinden sich solche Scheiben voneinander längs der gemeinsamen Drehachse in Abstand. Die Einrichtung hiervon ist daher wie ersichtlich in verschiedener Weise zur Erzeugung gepulster Strahlen veränderlich. Ferner kann bei der Systemverwendung der vorangehend beschriebenen Einrichtung und der Einrichtung nach der vorgenannten Patentanmeldung auf die Verwendung des herkömmlichen Fokussierens der Strahlen, die von den mehreren Scheiben ausgehen, die gesonderte Behandlung solcher Strahlen vorgenommen werden. Natürlich können Strahlen in einer grösseren Anzahl als zwei durch ein gemeinsames Fokussierelement gesammelt werden, was zu einer entsprechenden Anzahl von Perforationsreihen führt, die größer als die beiden Reihen sind, die bei der dargestellten Praxis für jede Linse erhalten wird. Innerhalb des Rahmens der Erfindung können verschiedene Abänderungen in den Einrichtungen sowie Änderungen in den beschriebenen Systemen vorgenommen werden. Die Erfindung ist natürlich nicht auf die besonderen dargestellten Einrichtungen und Systeme beschränkt, sondern kann innerhalb ihres Rahmens verschiedene Abänderungen erfahren. Ende der Beschreibung.

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Claims (9)

DR.-ING. WALTER ABITZ DR. DIETER F. MORF DIPL.-PHYS. M. GRITSCHNEDER Patentanwälte Müadi.n. September 1979 Postanschrift / Postal Address Postfach ββΟΙΟβ, SOOO München Pienxenauerstrafie Telefon 98 33 23 Telegramme: Chemlndus München Telex: (O) B33903 582-899A Patentansprüche ;

1. Einrichtung zur Erzeugung gepulster Lichtstrahlen aus einem kontinuierlichen Lichtstrahl, gekennzeichnet durch

(a) eine Linse (38) zum Empfang des kontinuierlichen Lichtstrahls und Austritt eines fokussierten kontinuierlichen Strahls;

(b) ein erstes reflektierendes Organ (30, 30¹, 72) , das zur Drehung um eine vorgewählte Drehachse (46) gelagert ist,

(1) mit lichtreflektierenden Elementen (52; 100) in gegenseitigen Abständen voneinander in einem kreisförmigen Ort um die Drehachse herum zur Konfrontierung des fokussierten

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kontinuierlichen Strahls gesondert während der Drehung des ersten reflektierenden Organs, wobei alle lichtreflektierenden Elemente in gegenseitig identischer Haltung mit bezug auf die Drehachse angeordnet sind, und

(2) lichtdurchlässige Teile (48) zwischen benachbarten solchen lichtreflektierenden Elementen begrenzen; und

(c) ein zweites reflektierendes Organ (32;32'; 72; 74) zur Konfrontation mit dem fokussierten kontinuierlichen Strahl v/ahlweise bei der Konfrontation des fokussierten kontinuierlichen Strahls mit den lichtdurchlässigen Teilen (48) des ersten reflektierenden Organs,

so daß gepulste Lichtstrahlen aufeinanderfolgend wechselweise von dem ersten und dem zweiten reflektierenden Organ ausgehen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste reflektierende Organ durch eine Scheibe gebildet wird, die reflektierende Umfangsfacetten (52) aufweist, welche die lichtreflektierenden Elemente bilden und öffnungen zwischen benachbarten solchen FAcetten die lichtdurchlässigen Teile (48) begrenzen.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Facetten ebene Elemente sind, die in der gleichen Ebene mit der Scheibe angeordnet sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe zur Drehung um eine Drehachse (46)

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gelagert ist, welche die Achse des fokussierten kontinuierlichen Strahls schneidet.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite reflektierende Organ (32) zur gemeinsamen Drehung mit dem ersten reflektierenden Organ um die erwähnte Drehachse (46) gelagert ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite reflektierende Organ lichtreflektierende Elemente aufweist, die in gegenseitigen Abständen in einem kreisförmigen Ort um die erwähnte Drehachse herum angeordnet sind, um den fokussierten kontinuierlichen Strahl gesondert während der Drehung des zweiten reflektierenden Organs zu konfrontieren, wobei alle solchen lichtreflektierenden Elemente des zweiten reflektierenden Organs in einer gegenseitig identischen Haltung mit bezug auf die Drehachse (46) angeordnet sind, das zweite reflektierende Organ lichtdurchlässige Teile zwischen benachbarten solchen lichtreflektierenden Elementen desselben begrenzen, wobei die lichtreflektierenden Elemente und die lichtdurchlässigen Teile des ersten reflektierenden Organs sich in Ausfluchtung mit den lichtdurchlässigen Teilen und den lichtreflektierenden Elementen des zweiten reflektierenden Organs befinden.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltung der Anordnung der lichtreflektierenden Elemente des ersten lichtreflektierenden Organs mit bezug auf die erwähnte Drehachse verschieden von der

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Haltung der Anordnung der lichtreflektierenden Elemente des zweiten lichtreflektierenden Organs mit bezug auf die Drehachse ist.

8. Einrichtung, gekennzeichnet durch die Anordnung nach Anspruch 7 und einer gemeinsamen Fokussiereinrichtung (40,80)für den Empfang der gepulsten Lichtstrahlen, die von dem ersten und dem zweiten lichtreflektierenden Organ ausgehen, und ein Lichtumlenkelement (33, 78), das zwischen dem zweiten lichtreflektierenden Organ und der gemeinsamen Fokussiereinrichtung angeordnet ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtumlenkelement mit bezug auf das zweite lichtreflektierende Organ zur wahlweisen Umlenkung der gepulsten Lichtstrahlen beweglich ist, die von dem zweiten lichtreflektierenden Organ ausgehen.

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