DE3214286A1

DE3214286A1 - Einrichtung zur bilderzeugung

Info

Publication number: DE3214286A1
Application number: DE19823214286
Authority: DE
Inventors: Yutaka Tokyo Komiya
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1981-04-20
Filing date: 1982-04-19
Publication date: 1982-11-04
Also published as: GB2098344B; JPH0310101B2; DE3214286C2; US4436410A; JPS57173859A; GB2098344A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Farb-Bilderzeugungseinrichtung mit einer Lichtstärken-Steuereinrichtung und insbesondere auf eine Bilderzeugungseinrichtung zur Herstellung von Farbkopien durch Erzeugung von Ladungs-

25 bildern aufgrund von durch Farbzerlegung gebildeten Farbauszügen einer Vorlage.

Bei einem herkömmlichen Kopiergerät zum Kopieren mit veränderbarem Vergrößerungsverhältnis bzw. Maßstab w ird

30 zum Kompensieren einer Änderung der Lichtstärke je
Flächeneinheit bei verschiedenen Maßstäben die Vergrößerung eines optischen Systems entsprechend dem Vergrößerungsverhältnis verändert und eine effektive Spannung an einer Beleuchtungslampe (Halogenlampe) entsprechend

35 der Vergrößerung verändert, um damit die Lichtsrärke einzustellen.

A/13

Deutsche Dank (München) KIo. 51/610/0

Dresdnor Bank (München) Klo. 3939

Postscheck (Munchon) KIo 670-43-804

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Es ist jedoch bekannt, daß bei einer Änderung der effektiven Spannung an der Halogenlampe sich nicht nur die Farbtemperatur, der Strom und der Leuchtwirkungsgrad der Lampe verändern, sondern sich auch eine Scheitelwellenlänge und damit eine Energieverteilung zu dem Rotbereich hin verschiebt. Wenn demnach die Lichtstärke einfach entsprechend dem Vergrößerungsverhältnis eingestellt wird, geht der Farbausgleich des Farbkopiergeräts verloren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bilderzeugungseinrichtung zu schaffen, die das Erzeugen von Farbbildern mit gleicher Farbtönung unabhängig von einer Änderung einer Lampenspannung ermöglicht.

Damit soll mit der Erfindung eine Bilderzeugungseinrichtung geschaffen werden, bei der die Lichtstärke entsprechend einem gewählten Filter und einem gewählten Vergrößerungs- bzw. Maßstabverhältnis gesteuert wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt den Aufbau einer Farb-Bilderzeugungs-

einrichtung.

Fig. 2 ist ein Blockschaltbild einer Steuereinrichtung für die in Fig. 1 gezeigte Farb-Bild- ^Q erzeugungseinrichtung.

Fig. 3 zeigt Kennlinien von Energieverteilungen bei Lampenspannungen.

Fig. 4 veranschaulicht eine Lichtstärken-Kompensation bei der Einrichtung zur Bilderzeugung.

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Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Lichtstärken-Kompensationsschaltung der Bilderzeugungseinrichtung .

Fig. 6A und 6B zeigen Lampenspannungskurvenformen.

Fig. 7 ist ein Steuerablaufdiagramm der Bilderzeugungseinrichtung .

Die Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau eines Farbkopiergeräts als Ausführungsbeispiel der Bilderzeugungseinrichtung. Mit 1 ist eine fotoempfindliche Trommel bezeichnet, auf der ein Latentbild einer Vorlage erzeugt wird. Die gesamte Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 1 wird vor einer Belichtung gleichmäßig mittels eines Primärladers 2 geladen. Das Latentbild bzw. Ladungsbild wird auf der geladenen fotoempfindlichen Trommel 1 gemäß dem Bild der (nicht gezeigten) Vorlage geformt, die auf einen Vorlagentisch 23 aufgelegt wird. Die Vorlage wird mittels einer Beleuchtungslampe 4 beleuchtet, während das reflektierte Licht über Spiegel 5 und 6, ein Linsensystem 7 mit veränderbarer Vergrößerung und Spiegel 8 und 9 auf der fotoempfindlichen Trommel 1 fokussiert wird und die Trommel 1 mittels eines Sekundärladers 3 entladen wird, um das Ladungsbild der Vorlage zu bilden. Das von der Vorlage reflektierte Licht verläuft durch ein Spektraltrennungs-Filter 10 mit einem Blaufilter (B), einem Grünfilter (G), einem Rotfilter (R) und einem Grau- bzw. Neutralfilter (ND). Zuerst wird das Blaufilter in den

optischen Weg eingefügt, so daß ein Ladungsbild für die Blaukomponente der Vorlage erzeugt wird, das mittels eines Gelbentwicklers 11 entwickelt wird; Damit wird mittels eines Übertragungsladers 14 ein Bild für die Blaukomponente auf einem (nicht gezeigten) Aufzeichnungspapier erzeugt, das auf einer Übertragungstrommel 15 angebracht ist. Das Aufzeichnungspapier wird der Über-

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tragungstrommel 15 aus einer Papierkassette 16 über Führungen 17 und 18 zugeführt und mittels einer (nicht gezeigten) Greifvorrichtung an der Übertragungstrommel festgehalten. Danach werden aufeinanderfolgend das Grünfilter und das Rotfilter in den optischen Weg eingefügt, wobei jeweils Ladungsbilder für die Grünkomponente und die Rotkomponente der Vorlage an der Trommel 1 erzeugt werden. Diese Ladungsbilder werden mittels eines Magentarot-Entwicklers 12 bzw. eines Zyanblau-Entwicklers 13 entwickelt und jeweils unter gegenseitiger Ausrichtung auf das an der Übertragungstrommel 15 angebrachte Aufzeichnungspapier übertragen. Das Aufzeichnungspapier, auf dem die Bilder für die jeweiligen Farbkomponenten aufgezeichnet sind, wird dann von der Greifvorrichtung gelöst und über ein Förderband 19 zu einer Fixierstation 20 befördert, wo es fixiert wird, wonach es auf einen Austragetisch 21 ausgestoßen wird. - Beim Kopieren mit einem bestimmten Vergrößerungs- bzw. Maßstabverhältnis werden die Spiegel 5, 6, 8 und 9 sowie das Linsensystem 7 mit der veränderbaren Vergrößerung so angeordnet, daß ein bestimmtes Lageverhältnis zur Herstellung der Kopie mit dem vorgeschriebenen Vergrößerungs- bzw. Maßstabverhältnis eingehalten ist.

Dieses Farbkopiergerät wird mittels einer in Fig. 2 gezeigten Steuereinrichtung gesteuert. Wenn eine Maßstabverhältnis-Information mittels eines Bedienungsfelds 30 in eine ZentralVerarbeitungseinheit, bzw. Zentraleinheit (CPU) 31 eingegeben wird, die ein bekannter Mikro-

"^ computer sein kann, berechnet die Zentraleinheit aufgrund der Maßstabverhältnis-Daten die Lichtstärken für die jeweiligen Farbfilter und überträgt die Daten zu einer Lichtstärken-Steuereinheit 32. Wenn dann ein Kopiereincchaltsignal mittels des Bedienungsfelds 30 in die
Zentraleinheit 31 eingegeben wird, steuert die Zentraleinheit 31 eine Heizer-Steuereinheit 33, die die Tempera-

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tür der Fixierstation 20 steuert, eine Hauptmotor-Steuereinheit 34, die einen Hauptmotor steuert, der die Antriebsquelle für die jeweiligen Geräteeinheiten ist, eine Papiertransport-Steuereinheit 35, die beispielsweise eine Papiertransportwalze 24 zum Zuführen von Papier aus der Papierkassette 16 steuert, eine Ladungs-Steuereinheit 36, die die jeweiligen Lader steuert_v eine Abtastung-Steuereinheit 37, die die Abtastung mit dem optischen System zum Belichten mit der Vorlage steuert, und die Lichtstärken-Steuereinheit 32, die die Lichtstärke der Beleuchtungslampe 4 steuert, für ein jedes Farbfilter entsprechend einem elektrofotografischen Verfahren zur Herstellung einer Farbkopie.

Bei dem herkömmlichen Gerät würde gemäß den vorangehenden Ausführungen die Lichtstärken-Kompensation für verschiedene Maßstabsverhältnisse durch Ändern der Lichtstärke der Beleuchtungslampe 4 entsprechend dem Maßstabverhältnis vorgenommen. Die Lichtstärke wird dadurch verändert, daß die effektive Spannung an der Lampe durch Phasensteuerung oder Spannungssteuerung verändert wird. Bei dem Absinken der Spannung ändert sich jedoch gemäß der Darstellung in der Fig. 3 die Energie/Frequenz-Kennlinie der Halogenlampe 4 entsprechend Kurven a, b und c, wobei sich eine Scheitelwellenlänge so ändert, daß sie einer Linie d folgt. D. h. , die Scheitelwellenlänge ändert sich zu dem Bereich langer Wellenlängen hin, während auch ein Rotanteil einer Energieverteilung in dem Band sichtbaren Lichts abnimmt. Demgemäß müssen bei dem Farb-

^ou kopiergerät, das eine Farbkopie unter Aufteilen des
Lichts auf die jeweiligen Farbkomponenten mittels des Spektralfilters erzeugt, derartige Abweichungen kompensiert bzw. korrigiert werden.

Nachstehend wird das Kompensationsverfahren beschrieben. Die Lampenspannung wird durch Berechnung einer

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Lichtflußverteilung der Halogenlampe bestimmt. Ein Berechnungsverfahren unter Anwendung des Lichtfluß-Begriffes ist folgendermaßen zu erläutern: Nimmt man an, daß der Bereich der Wellenlängen des zu betrachtenden sichtbaren Bereichs zwischen Λ - und ~λ _? liegt, die
Grenzwellenlängen der Farbfilter B, G und R jeweils
"λ bzw. λ sind, die Lichtstärken bei dem Vergrößerungsverhältnis 1:1 unter Einsatz der Filter B, G und R jeweils F„, F_ und F„
hältnis M ist, dann gilt:

R jeweils F„, F und F_R sind und das Vergrößerungsver-

MF,, - /BG f„( λ ).S( λ )αλ

MF. = fGR f-( λ )-S( λ )d\
^ABG

MF = /^A2 f_R( λ ).S( λ )dX

wobei f_n, f_n und f„ die Lichtflußverteilungen sind und

D Lr K

S (^) die (von der Wellenlängen abhängige) Trommelempfindlichkeit ist. Daher wird die Halogenlampenspannung so gesteuert, daß Lichtflußverteilungen f_( Λ ), f_G(A) und f_D( Λ ) erreicht werden, die die Anteile der Lichtstärken für die jeweiligen Filter bei einem vorgegebenen Maßstabverhältnis gleich den Anteilen der Lichtstärken für die "jeweiligen B"ilter für das Maßstabverhältnis 1:1 machen. Wenn die Durchlässigkeiten des optischen Systems und der Farbfilter frequenzabhängig sind, werden sie als Parameter in der Zentraleinheit gespeichert und bei der Berechnung berücksichtigt, so daß richtige bzw.
korrigierte Halogenlampenspannungen berechnet werden.

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Die Fig. 4 zeigt Kennlinien nach der Kompensation gemäß der beschriebenen Bilderzeugungseinrichtung. Eine Kurve a zeigt die Energieverteilung für das Kopieren mit dem Maßstabverhältnis 1:1, während Kurven b, c und d Energie-5Verteilungen nach der Lichtstärken-Kompensation hinsichtlich der Filter B, G und R für ein vorgegebenes Maßstabverhältnis zeigen. Die Anteile der Lichtflußverteilungen für den Blaubereich, den Grünbereich und den Rotbereich sind gleich denjenigen für das Kopieren im Maßstab 1:1.

D. h., die Anteile von Flächen (1) , (J) und (3) sind gleich den Anteilen von doppelt strichlierten Flächen (P) , (P) und (3) für die Filter B, G und R. Auf diese Weise werden die Integrationswerte der über die Filter B, G und R durchgelassenen Lichtstärken zum Einhalten eines richtigen Farbausgleichs unter Berücksichtigung der Trommelempfindlichkeit so eingestellt, daß bei dem vorgegebenen Maßstabverhältnis eine Farbkopie hoher Qualität erzeugt wird.

Das vorstehend beschriebene Verfahren wird bei der in Fig. 5 gezeigten Einrichtung 'angewandt. Nach Fig. 5 ist eine Wechselstromversorgung 40 über einem Triac 42 mit einer Beleuchtungslampe 41 verbunden (die der Lampe 4 in Fig. 1 entspricht). Die Versorgungsspannung wird

mittels eines Wechselspannungs-Meßtransformators 43 umgesetzt, wonach die umgesetzte Spannung mittels einer Vollweggleichrichter-Diodenbrücke 44 gleichgerichtet wird, an die Widerstände R₁ und R_ angeschlossen sind. 45 ist ein Rechenverstärker. Eine mittels der Widerstände R₁

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und Rp geteilte Spannung wird an einem nicht invertierenden Eingang des Rechenverstärkers 45 angelegt, dessen invertierender Eingang über einen Eingangswiderstand R„ mit Masse verbunden ist. Der Rechenverstärker 45 hat einen Gegenkopplungswiderstand R. und bildet einen gegen-

gekoppelten Verstärker mit einer Verstärkung R./Ro ,

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dessen Ausgangsspannung an den nicht-invertierenden Eingang eines Zweitstufen-Rechenverstärkers 46 angelegt wird. An den invertierenden Eingang des Rechenverstärkers 46 wird als Bezugsspannung V _f das Ausgangssignal eines Digital/Analog- bzw. D/A-Umsetzers 47 angelegt.

Der D/A-Umsetzer 47 setzt das digitale Signal aus einem bekannten Einzelbaustein-Mikrocomputer (CPU) 48 entsprechend der Zentraleinheit 31 in Fig. 1 , der beispielsweise ein Mikrocomputer NEC μΡΏ545 ist und einen Festspeicher (ROM) und einen Schreib/Lesespeicher (RAM) beinhaltet, in ein analoges Signal um. Der Mikrocomputer bzw. die Zentraleinheit 48 empfängt ein Signal 53 aus einer Tastatur 49 sowie ein Signal 50, das eine Filterstellung angibt. Die Tastatur 49 hat eine Kopiertaste 51 und Vergrößerungs- bzw. Maßstabs-Bestimmungstasten 52, durch die das das gewählte Vergrößerungs- bzw. Maßstabsverhältnis angebende Signal 53 an die Zentraleinheit 48 angelegt wird. Ein Blaufilter B54, ein Grünfilter G55, ein Rotfilter R56 und ein Neutralfilter ND57 werden aufeinanderfolgend gewählt, wobei die Filterstellung mittels einer Markierung M durch Fühler 58 bis 61 erfaßt und mittels des Signals 50 in der Zentraleinheit 48 gespeichert wird. Die Zentraleinheit 48 speichert die

spektrale Empfindlichkeit der Trommel und berechnet die Lichtstärke für das gewählte Maßstabverhältnis und das gewählte Farbfilter entsprechend den vorangehend erläuterten Gleichungen.

Der berechnete Wert wird mittels des D/A-Umsetzers 47 in ein Analogsignal umgesetzt, das an den invertierenden Eingang des Rechenverstärkers 46 als die Bezugsspannung V „ angelegt wird. Sobald sich die Bezugsspannung V _. mit dem gewählten Maßstabverhältnis und dem eingesetzten Farbfilter verändert, ändert sich die Tast- bzw. Ein-

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schaltperiode des Rechenverstärkers 46, während welcher ein Transistor 68 so betrieben wird, daß eine Leuchtvorrichtung 69 Licht abgibt. Das abgegebene Licht wird
mittels einer fotoempfindlichen Vorrichtung 70 derart erfaßt, daß der Triac 42 während dieser Periode leidet, um damit die an die Beleuchtungslampe 41 angelegte
Spannung zu steuern.

Die Fig. 6A und 6B zeigen Phasenschnittwinkel t* . und ex sowie Lampenspannungen VL₁ und VL_? bei Einstellung der Bezugsspannung auf V-.. bzw. V „_. Auf diese Weise wird die Lampenspannung gesteuert.

Der Steuerungsablauf wird nun anhand der Fig. 7 erläutert. Bei einem Schritt 71 wird mittels der Tasten 52 das erwünschte Maßstabverhältnis gewählt, dessen Daten bei einem Schritt 72 in dem Schreib/Lesespeicher der Zentraleinheit 48 gespeichert werden. Bei einem Schritt 73 werden die Lichtflußverteilungen zur Erfüllung der Bedingung MF_n=MF^=MF_n unter Berücksichtigung des Maßstab-

D u η

Verhältnisses und der Trommelempfindlichkeit berechnet, wonach aufgrund der berechneten Werte f«( Λ ), f_ (λ )

und f_ ( Λ ) bei einem Schritt 74 die Lampenspannungen κ

für die jeweiligen Farbfilter berechnet werden. Bei einem Schritt 75 werden die Lampenspannungen V_n, V„ und V_n für die jeweiligen Farbfilter gespeichert, während bei einem Schritt 76 der Kopierstart-Zustand überprüft v/ird.

Wenn das Kopieren eingeschaltet bzw. eingeleitet ist, wird die Wahl des Blaufilters, des Grünfilters oder des Rotfilters ermittelt (Schritte 77 und 78), wonach die Lampenspannung entsprechend dem gewählten Filter mittels

der eingespeicherten Lamp en spannung V_n, V- oder V_ gets u η

steuert wird. Bei einem Schritt 80 wird die Anzahl der Kopien überprüft; wenn eine gewünschte Anzahl von Kopien noch nicht fertiggestellt wurde, schreitet das Programm

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- 13 - DE 2073 zu dem Schritt 77 zurück.

Gemäß der vorangehenden Beschreibung werden bei der Bilderzeugungseinrichtung 'die Lichtstärken für die jeweiligen Farbbilder entsprechend dem gewählten Maßstabverhältnis und dem Farbfilter gesteuert, so daß bei dem Kopieren unter einem Vergrößerungsverhältnis bzw. Maßstabverhältnis die Lichtstärke unter Berücksichtigung der Verschiebung der Frequenz/Energie-Kennlinie der Beleuchtungslampe kompensiert bzw. korrigiert wird, um einen richtigen Farbausgleich aufrecht zu erhalten. Demgemäß können bei irgendeinem beliebigen Maßstabverhältnis Farbbilder mit jeweils der gleichen Farbtönung reproduziert werden.

Das bei der Bilderzeugungseinrichtung angewandte Verfahren ist nicht nur für die Lampenspannungssteuerung für das Kopieren mit veränderbarem Maßstabverhältnis, sondern auch für die Lampenspannungssteuerung zur Steuerung der Bilddichte anwendbar.

Die Einrichtung ist auch bei einem Farbbilderzeugungsgerät verwendbar, bei dem statt des Einsatzes von Farbfiltern Lampen mit spektralen Verteilungskenn]inien verwendet werden.

Es wird eine Farb-Bilderzeugung seinrichtung zum Kopieren mit veränderbarem Maßstab angegeben, die eine Steuereinheit hat, welche eine an eine Beleuchtungslampe, ange-

³^ legte Spannung entsprechend einem vorgegebenen Maßstabverhältnis und einem gewählten Filter aus mehreren Farbfiltern steuert, welche aufeinanderfolgend zum Einfügen in dem optischen Weg von von einer Vorlage reflektiertem Licht gewählt werden. Für jedes beliebige Maßstabverhält-

^5 nis werden Farbkopien mit genauem Farbausgleich hergestellt.

Leerseite

Claims

Patentansprüche

1. Einrichtung zur Bilderzeugung, gekennzeichnet durch eine Bilderzeugungsvorrichtung (2 bis 13) zum Erzeugen eines Bilds auf einem Aufzeichnungsmaterial (1), die eine Lampe (4; 41) zum Beleuchten einer Vorlage (23) aufweist, eine Farbartwählvorrichtung (10; 54 bis 61) zur Wahl einer Farbart des an dem Aufzeichnungsmaterial gebildeten Bilds, eine Spannungswäh]einrichtung (31; 48) zum Wählen einer zum Verändern der Lichtstärke der Lampe an die Lampe anzulegenden Spannung und eine Steuereinrichtung (32; 42 bsi 46, 68 bis 70) zum Steuern der angelegten Spannung in Übereinstimmung mit der Spannungswähleinrichtung und der Farbartwählvorrichtung.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Farbartwählvorrichtung (10; 54 bis 61) ein Blaufilter (54), ein Grünfilter (55) oder ein Rotfilter (56) wählbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungswähleinrichtung (31; 48) auf eine Wähleinrichtung (30; 52) für die Wahl eines Vergrößerungsverhältnisses des auf dem Aufzeichnungsmaterial (1) erzeugten Bilds anspricht.

A/13

Deutsche Bank. (Münchun) Kto. 51/61070

Dresdner Bank (München) Kto. 3938 844

Posischeck (München) Kto. 670-43-804

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4. Einrichtung zur Farbbilderzeugung unter Kopieren mit veränderbarem Vergrößerungsverhältnis, gekennzeichnet durch eine Bestimmumvivorrichtung (30; 52) zum Bestimmen eines Vergrößerungsverhaltnisses eines auf einem Aufzeichnungsmaterial (1) zu erzeugenden Bilds, eine Bilderzeugungsvorrichtung (2 bis 13), die auf dem Aufzeichnungsmaterial ein Farbbild mit dem mittels der Bestimmungsvorrichtung bestimmten Vergrößerungsverhältnis erzeugt und die eine Beleuchtungsvorrichtung (4; 41) ^zum Beleuchten einer Vorlage (23) und mehrere Spektraltrennungsvorrichtungen (10; 54 bis 56) zur Farbzerlegung von von der Vorlage reflektiertem Licht aufweist, und eine Steuereinrichtung (32; 42 bis 46, 68 bis 70) zum Steuern der Beleuchtungsvorrichtung in Übereinstimmung mit dem mit der Bestimmungsvorrichtung bestimmten Vergrößerungsverhältnis und der gewählten Spektraltrennungsvorrichtung.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Spektraltrennungsvorrichtungen (10; 54 bis 56) ein Blaufilter (54), ein Grünfilter (55) und ein Rotfilter (56) sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (32; 42 bis 46, 68 bis 70) die Lichtstärken der Beleuchtungsvorrichtung (4; 41) derart steuert, daß die Lichtstärken-Anteile für die jeweilige Spektraltrennungsvorrichtung beim
Kopieren mit einem vorgegebenen Vergrößerungsverhältnis gleich demjenigen beim Kopieren mit dem Vergrößerungsverhältnis 1:1 sind.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (32; 42 bis 46, 68 bis 70) die Lichtstärke durch Steuern

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einer an die Beleuchtungsvorrichtung (4; 41) angelegten Spannung (V_n, V_, V_n) korrigiert.

D Lr Ά

8. Einrichtung nach Anspruch 7,. dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (32; 42 bis 46, 68 bis

70) den Leitwinkel ( o< ) der angelegten Spannung (V„, V_G, V_R) steuert.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (32;

42 bis 46, 68 bis 70) eine Ermittlungseinrichtung (58 bis 61) zum Ermitteln der aus den mehreren Spektraltrennungsvorrichtungen (10; 54 bis 56) gewählten Vorrichtung .
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