DE2724921A1 - Geraet und verfahren zur erzeugung von bildern auf sensibilisierten oberflaechen - Google Patents

Description

PF 2369-4
7731

Tektronix, Ine.

Beaverton, Oreg., V. St. A.

Gerät und Verfahren zur Erzeugung von Bildern auf sensibilisierten Oberflächen

Die Erfindung betrifft ein Gerät und ein Verfahren zur Erzeugung von Bildern auf sensibilisierten Oberflächen, bei dem jedes Bild, das in differenzierbare Bestandteile umgesetzt werden kann, die wiederum in elektrische Signale umsetzbar sind, kopiert oder aufgezeichnet werden kann. Insbesondere betrifft dies auf Film, Kunststoff, Papier usw. hergestellte Hartkopien.

Die Erfindung wird anhand eines die Erfindung nicht begrenzenden Ausführungsbeispiels beschrieben, gemäß dem farbige Hartkopien hergestellt werden, wobei faseroptische Kathodenstrahlröhren mit darauf angebrachten lichtemittierenden Phosphoren verwendet werden. In dieser Hinsicht sind bereits Aufzeichnungssysteme und Aufzeichnungsverfahren zur Schaffung von Bildern auf sensibilisierten Oberflächen bekannt, wie sie beispielsweise in der japanischen Patentveröffentlichung 47 562/74 beschrieben werden. Dieser Stand der Technik zeichnet sich dadurch aus, daß ein Teil eines beliebig abgetasteten darzustellenden Bildes oder Figur auf einem Darstellungsfenster eines Wiedergabegerätes dargestellt wird, woraufhin dem Ein-

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gangssignal, das der Darstellungseinrichtung zugeführt wird, zur Lieferung der Figur ein Sendesignal hinzugefügt wird, dessen Spannungsänderungen mit konstanter Rate periodisch schwanken, um den übrigen Teil der Figur in einer Richtung mit konstanter Geschwindigkeit über das Fenster darauffolgend darzustellen und zu bewegen, wobei ein vor dem Darstellungsfenster vorgesehenes Aufzeichnungsmedium synchron mit der Bewegung der Figur des Darstellungsfensters bewegt wird und dabei die Figur auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet wird. Dieser Stand der Technik ist jedoch nicht in der Lage, Bilder auf sensibilisierten Oberflächen herzustellen, wenn die Bilder hinsichtlich Farbton, Helligkeit und Sättigung beschrieben werden und sich nur hinsichtlich dieser Merkmale unterscheiden, weil die auf der Darstellungseinrichtung wiedergegebene Figur bei der japanischen Druckschrift nicht als Funktion von Farbton, Helligkeit und Sättigung definiert ist.

Ein anderes bekanntes Faksimileverfahren und Faksimilegerät ergibtsich aus der US-Patentschrift 3 811 007. Bei diesem System wird auf lichtempfindlichen Papier die aufgefrischte Darstellung auf der Kathodenstrahlröhre einer Computerendstelle in Form einer Hartkopie geliefert, indem das sich bewegende Papier in Richtung der Papierbewegung unter Verwendung einer Kathodenstrahlröhre abgetastet wird. Das System ist jedoch nicht in der Lage, farbige Bilder zu erzeugen oder Darstellungen zu erzeugen, bei denen elektrografische Verfahren angewendet werden.

Andere Systemarten zur Lieferung von z. B. einem Bild auf einem Farbfilm oder für die Herstellung eines Farbfilms von einem Farbsignal sind gleichfalls bekannt. Beispielsweise beschreibt die OS-Patentschrift 3 685 899, wie eine besondere Form einer Feldsequenzvidiofarbe auf üblichem Schwarzweißfilm als Schwarzweißtrennmeister mit entweder 50 oder 6O Feldern pro Sekunde aufgezeichnet wird, wobei ein Elektronenstrahlaufzeichner mit fortlaufender Filmbewegung verwendet

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wird. Anschließend wird von dem Trennmeister ein üblicher Farbfilm hergestellt, indem jedes Bild des Farbfilms aufeinanderfolgend mit den roten, grünen und blauen Trennbildern belichtet wird, wobei geeignete Farbfilter mit den Trennmeistern verwendet werden. Dieses System stellt jedoch ein Feldfolgefarbverfahren dar, wie es auch in den US-Patenten 3 716 664, 2 600 868, 2 878 309 und 3 006 260 beschrieben wird. Unter "Feldfolgefarbverfahren" versteht man ein Verfahren, bei dem jedes Feld eine einzige Farbkomponente des Farbsignals repräsentiert und wobei die Felder aufeinanderfolgend sind, so daß die Aufzeichnung in Echtzeit auf einem Schwarzweißtrennmeister vorgenommen werden kann. Daher müssen spezielle Linsensysteme oder Farbradeinrichtungen oder Dreifachaufzeichnungseinrichtungen für fortlaufende Filmbewegung verwendet werden. Größe und Kosten der Systeme steigen dementsprechend an.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gerät und ein Verfahren zur Herstellung von Bildern auf einer sensibilisierten Oberfläche zu schaffen, bei dem die oben genannten Nachteile nicht vorhanden sind, wobei die Bildinformation in Form von Farbton, Helligkeit und/oder Sättigung vorliegen. Besonders günstig ist dabei die Anwendung von Energie, die in Form einer Wellenbewegung fortpflanzt, die von periodischen Veränderungen ausgeht, die von fluoreszierenden Substanzen ausgestrahlt werden. Günstigerweise sind diese Substanzen auf der Frontplatte einer faseroptischen Kathodenstrahlröhre angeordnet.

Günstig ist es, wenn das System farbige Hartkopien auf sensibilisierten Oberflächen in Form eines Rasterbildes, am besten in Form eines Zufallrasters liefert.

Das Bild kann ein gespeichertes Bild sein oder durch ein elektrisches Signal repräsentiert werden, wobei eine Kathodenstrahlröhre mit nur einer einzigen Elektronenstrahlerzeugungseinrichtung verwendet wird.

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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst.

Die vorliegende Erfindung beseitigt die oben angegebenen Nachteile sowie andere Nachteile des Standes der Technik und schafft insbesondere ein Gerät und ein Verfahren, durch das jedes Bild kopiert werden kann, das sich in seine Grund-Farbkomponenten rot, grün und blau umsetzen und in elektrische Signale umwandeln läßt oder das auch in Form von elektrischen Signalen vorliegt. Da das Gerät rote, grüne und blaue Signale akzeptiert, die zur Erzeugung eines Grauskalen-Bildes verwendet werden können, ist es mit monochromatischen Systemen kompatibel. Außerdem kann das erfindungsgemäße Gerät und das erfindungsgemäße Verfahren leicht dahingehend erweitert werden, das es aufgefrischte, beliebig abgelenkte sowie gespeicherte Abbildungen oder Bilder kopieren kann. Die Einfachheit des Systems, wobei der Ausdruck "System" sich auf das Gerät und auf das Verfahren beziehen soll, liegt darin, daß es nur eine mit einer einzigen Elektronenstrahlerzeugungeinrichtung versehene Kathodenstrahlröhre mit einer Frontplatte benötigt, auf der drei Phosphorgebiete abgelagert sind. (Die Ausdrücke "aufgefrischt", "beliebig" und "gespeichert" sind übliche Ausdrücke, um ein Bild zu bezeichnen, das in einem Speicher fortlaufend neu geschrieben, einmal geschrieben bzw. bereits enthalten ist.)

Im wesentlichen verwendet das System eine faseroptische Kathodenstrahlröhre, deren Frontplatte drei Streifen von farbphosphoreszierendem Material aufweist. Außerdem wird eine Schaltung verwendet, um die Farbkomponenten des zu kopierenden Bildes im richtigen Zeitmoment einzuschalten. Während des Betriebes startet ein Torimpulsgenerator gleichzeitig mit der Oszillograf enablenkung und ein "blauer" Torimpuls ermöglicht es, den Elektronenstrahl des Oszillografen hinsichtlich der Blaukomponente zu modulieren. Während dieser Zeit wird der Kathodenstrahl aufwärts auf das Gebiet des blauphosphoreszierenden Materials abgelenkt. Nachdem der Kathodenstrahl ein Drittel

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des phosphoreszierenden Gebietes abgetastet hat, wird das die Farbe Blau betreffende Verknüpfungsglied abgeschaltet und ein "grünes" Verknüpfungsglied eingeschaltet. Das grün phosphoreszierende Material wird in gleicher Weise abgetastet, gefolgt von dem rot phosphoreszierendem Material. Während der Strahl über das phosphoreszierende Gebiet nach oben abgelenkt wird, bewegt sich eine sensibilisierte Oberfläche wie Film, Papier, Kunststoff usw. synchron mit der Ablenkung in vertikaler Richtung. Auf diese Weise wird ein derartige Oberfläche belichtet. Indem die Bildabrollrate und die Oberflächengeschwindigkeit miteinander synchronisiert werden, wird die Oberfläche wiederholt belichtet, wodurch die wirksame Empfindlichkeit der Oberfläche erhöht wird. Indem zusätzlich alle Farbkomponenteneingänge, die zu dem System führen, elektronisch oder physikalisch miteinander verbunden werden, ist das System außerdem mit monochromatischen Systemen kompatibel. Alternativ kann ein Bild, das in seine Primärfarbkomponenten getrennt ist, auch auf monochromatisch empfindliche Oberflächen kopiert werden, wobei keine zusätzlichen Systemänderungen notwendig sind, wenn die verwendete empfindliche Oberfläche eine breitbandige Sensibilisierung besitzt, siehe dazu die veröffentlichten spektralen Empfindlichkeitskurven für verschiedene Arten von sensibilisierten Oberflächen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in den Zeichnungen dargestellt ist. Dieses Ausführungsbeispiel zeigt ein Gerät und ein Verfahren zur Herstellung von Bildern auf einer sensibilisierten Oberfläche mittels einer als Wellenbewegung fortschreitenden Energie, die durch von einem lichtemittierenden Material ausgehenden periodischen Veränderungen abgestrahlt wird. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden Bilder, die sich hinsichtlich Farbton, Helligkeit (bzw. optischer Dichte) und Sättigung von ansonsten gleichartigen Bildern unterscheidbar sind, auf einer sensibilisierten Oberfläche erzeugt. Die gleiche Ausführungsform der Erfindung kann auch dazu benutzt werden, Bilder auf der sensibilisierten Oberfläche nur hinsichtlich

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- 11 - der Helligkeit zu erzeugen.

In den folgenden Figuren sind gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszahlen versehen.

Es zeigt:

Fig. 1 einschl. Figuren 1A, 1B und 1C eine erfindungsgemäß verwendete Kathodenstrahlröhre in Seitenansicht, Draufsicht bzw. Vorderansicht;

Fig. 2 eine zeitlich bezogene Darstellung der elektrischen Signale, die die Primärfarbkomponenten repräsentieren, um die Farbabstufung zu erläutern;

Fig. 3 ein Diagramm der vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 eine grafische Darstellung der zeitbezogenen Wellen- formen zur Erläuterung des Betriebs des in Fig. 3 dargestellten Systems;

Fig. 5 ein Zeitdiagramm zur Darstellung des Zusammenhangs zwischen den elektrischen Signalen und der sensibilisierten Oberfläche.

In Figuren 1A, 1B und 1C ist die Seitenansicht, Draufsicht bzw. Vorderansicht eines Kathodenstrahloszillografen wiedergegeben, der gemäß einer vorzugsweisen Ausfuhrungsform der Erfindung verwendet wird. Es ist zu erkennen, daß die Bezugszahl 10 sich im allgemeinen auf einen evakuierten Kathodenstrahloszillografenkolben bezieht, der ein Schreibsystem umschließt, das aus einer Kathode 12, einem Steuergitter 14 und einer fokussierenden und beschleunigenden Anodenstruktur 16 besteht, um einen schmalen Schreibstrahl von Hochgeschwindigkeitselektronen zu erzeugen, der durch ein elektrisches Z-Achsensignal moduliert wird. Der Strahl geht von der Kathode

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aus und wird veranlaßt, auf lichtemittierende Oberflächen aufzutreffen, die beispielsweise aus phosphoreszierendem Material 18 bestehen, das auf der inneren Oberfläche der Frontplatte 20 angeordnet ist. Der Schreibstrahl wird durch das Anlegen von Ablenksignalen an einen Ablenkmagneten 22 ausgelenkt, welcher Ablenkmagnet um den Kolben 10 gleitend und nach Wunsch rotierbar und positionierbar angeordnet wird, um Einrichtungen zu schaffen, mit denen der Elektronenstrahl aus offensichtlichen Gründen gesteuert werden kann. Anstelle des Ablenkmagneten 22 kann der Schreibelektronenstrahl auch gesteuert und abgelenkt werden, indem die Ablenksignale an ein Paar horizontale Ablenkplatten und ein Paar vertikale Ablenkplatten angelegt werden, die innerhalb des Kolbens im Abstand zwischen der fokussierenden und beschleunigenden Anodenstruktur 16 und dem phosphoreszierenden Material 18 in üblicher Weise angeordnet sind. Weitere Informationen und ausführlichere Beschreibungen derartiger vorzugsweiser oder alternativer Ablenkeinrichtungen können den Büchern entnommen werden, die von der Anmelderin herausgegeben werden und den Titel "Circuit Concepts" tragen. Um die für den Oszillografen notwendigen Versorgungsspannungen zu liefern, werden übliche elektronische Oszillografenbetriebsspannungsgeneratoren verwendet, die in den Zeichnungen nicht dargestellt sind.

Erfindungsgemäß wurde das phosphoreszierende Material 18 auf eine Oberfläche 23 der Frontplatte 20 unter Anwendung herkömmlicher Verfahren abgelagert. Für die vorzugsweise Ausführungsform besteht die Frontplatte 20 aus einer faseroptischen Frontplatte und das phosphoreszierende Material 18 bildet eine Vielzahl von eng aneinandergrenzenden Streifen aus einem Leuchtstoff, der aus einer solchen Leuchtstoffgruppe ausgewählt ist, dessen Strahlungsenergieverteilung des Lichtausganges innerhalb des Bereiches liegt, auf den das menschliche Auge anspricht, wobei die Wellenlängen typischerweise zwischen etwa 400 - 650 nm liegen, siehe die bereits erwähnten Bücher der Anmelderin. Diese Bereiche werden durch übliche Chromazititäts· karten definiert. In der dargestellte Ausführungsform entspricht

der Leuchtstoffstreifen 24 einem Leuchtstoff, der rotes Licht liefert, während der Streifen 26 grünes Licht und der Streifen blaues Licht liefert. Derartige Leuchtstoffstreifen können beispielsweise von der Firma RCA unter der Farbbezeichnung 22R, 22G und 22B bezogen werden. Es sollte jedoch betont werden, daß die Reihenfolge, in der die Streifen abgelagert sind oder wie die Streifen aneinandergrenzen, beliebig gewählt werden kann. Auch braucht die Strahlungsenergieverteilung des Lichtausganges von den Leuchtstoffen oder von den Gruppen von Leuchtstoffen nicht unbedingt innerhalb des Bereiches von Lichtwellenlängen zu liegen, auf die das menschliche Auge reagiert. Beispielsweise könnte das phosphoreszierende Material auch im Ultraviolett- oder im Infrarotbereich emittieren, um auf diese Weise auf einer sensibilisierten Oberfläche ein sichtbares Bild zu erzeugen.

Bevor mit der Beschreibung der Erfindung fortgefahren wird, sollte die Aufmerksamkeit auf die in Fig. 2 dargestellten zeitbezogenen Wellenformen gerichtet werden. Diese Wellenformen werden benutzt, um darzulegen, wie unter Verwendung von drei Primärfarbleuchtstoffen es möglich ist, eine Farbabstufung zu schaffen, d. h. den Farbton. Wie in den Zeichnungen zu erkennen ist, erläutert die Wellenform 35 eine rote Wellenform, die beispielsweise dem roten Teil eines Bildes entspricht, der in ein elektrisches Signal umgesetzt wurde, während die Wellenformen 37 und 39 elektrische Signale sind, die das Bild hinsichtlich seiner grünen bzw. blauen Komponente repräsentieren. Es sei angenommen, wie auch in der Figur dargestellt, daß nur zwei Signalpegel existieren, zwischen denen das Signal schwanken kann, und daß dann, wenn sich das Signal an seinem höchsten Pegel befindet, Energie von einem entsprechenden Leuchtstoffstreifen, wie er vorstehend erläutert wurde, in Form einer durch periodische Schwankungen fortgepflanzten Welle abgestrahlt wird. Wenn daher die Wellenformen 35, 37 und 39 elektrisch zueinander addiert werden, wird ein zusammengesetztes Bild geliefert, das wiederum die Energie repräsentiert, die als Wellenbewegung fortschreitet, um auf einer sensibili-

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sierten Oberfläche den Farbton des kopierten Bildes zu erzeugen. Somit besteht das erzeugte Bild 41 aus einer Vielzahl von Farbtönen, die von links nach rechts weiß, gelb, zyan, grün, magenta-rot, rot, blau und schwarz bildet, d. h. das Hinzufügen von jeweils einer Einheit rot, grün und blau erzeugt eine Einheit von weiß, rot + grün erzeugt gelb, usw., bis schwarz. Es sollte bemerkt werden, daß die Primärfarben rot, grün und blau wie auch die Komplementärfarben gelb, zyan und magenta in dem Beispiel nur zu Illustrationszwecken angegeben wurden und daß jede reale Farbe als additive Mischung einer Spektralfarbe angesehen werden kann, die innerhalb des Brennpunkts von realen Farben liegt, siehe das Chromazititätsdiagramm der International Commission on Illumination (I.C.I.) . Zusätzlich sei ausgeführt, daß die Sättigung (oder die Empfindung der Sättigung) der Reinheit der Farbe entspricht und als Entfernung des entsprechenden Punktes vom Bezugspunkt weiß des Chromatizitätsdiagrainms definiert wird, ausgedrückt als Prozent der Entfernung vom Bezugsweißpunkt zu den Extreminitäten des spektralen Brennpunktes. Obwohl in Fig. 2 eine entsprechende Darstellung fehlt, kann angenommen werden, daß die Sättigung oder Reinheit der Primärfarben und Komplementärfarben 100 %ig ist, weil jede Primärwellenform 1 entspricht, wenn sie hochliegt. Um eine grüne Primärfarbe mit nur 50 %iger Sättigung zu erhalten, wäre es beispielsweise notwendig, die Wellenform 37 auf nur halber Amplitude zu haben. Die dritte Eigenschaft der von dem Leuchtstoffmaterial ausgehenden Energiestrahlung ist die Helligkeit. Die Helligkeit wird natürlich als Gesamtmenge der Lichtenergie definiert, die von dem Auge aufgenommen wird, wobei die Helligkeit von dämmrig bis sehr hell reichen kann. Diese Eigenschaft, die üblicherweise als Lumineszenzfluß bezeichnet wird, hängt von verschiedenen veränderlichen Faktoren ab, wie von der verwendeten Art des Leuchtstoffmaterials. Der Lichtfluß von verschiedenen Leuchtstof fmaterialien wird in den verschiedenen bereits erwähnten Büchern angegeben und soll daher hier nicht näher erläutert werden.

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Das oben beschriebene Verfahren der Kombination von Primärfarben zur Schaffung von farbigen Darstellungen eines aus elektrischen Signalwiedergaben einer Darstellung gewonnenen Bildes wird am häufigsten auf dem Farbfernsehgebiet dazu verwendet, ein Farbbild auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre wiederzugeben, wobei die Kathodenstrahlröhre in Form eines Farbfernsehmonitors oder in Form einer Darstellungseinrichtung vorgesehen ist. (Bei Fernsehanwendungen erfolgt die Addition der Primärsignale nicht notwendigerweise in einer 1:1 Transformation, wie das hier dargestellt ist, sondern meistens erfolgt eine Transformation zu einer Helligkeitskomponente Y (Luminanz), die 59 % grün + 30 % rot + 11 % blau umfaßt, in ein Phasensignal I, das - 28 % grün + 60 % rot -32 % blau umfaßt, und in ein Quadratursignal Q, das -52 % grün +31 % rot + 41 % blau umfaßt.) Die Anwendung von Leuchtstoff streif en 24, 26 und 28 macht es jedoch möglich, bei der Darstellungseinrichtung eine Einfachelektronenstrahlerzeugungseinrichtung zu benutzen im Gegensatz zu mehreren Elektronenstrahlerzeugungseinrichtungen, wie sie üblicherweise auf dem Gebiet der Farbfernsehtechnik benutzt werden. Es gibt auch einige Arten von Kathodenstrahlröhren auf dem Gebiet des Fernsehens, bei denen nur eine einzige Elektronenstrahlstruktur verwendet wird. Jedoch besitzen derartige Kathodenstrahlröhren viele Leuchtstoffgebiete und jedes Leuchtstoffgebiet umfaßt drei getrennte Leuchtstoffe, statt daß nur ein einziges Leuchtstoff gebiet vorhanden ist, das drei getrennte Leuchtstoffe umfaßt.

Es sei nun mit der Beschreibung der vorzugsweisen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gerätes und Verfahrens zur Erzeugung von Bildern auf einer sensibilisierten Oberfläche fortgefahren und auf die Fig. 3 verwiesen, in der das im folgenden zu be schreibende System dargestellt ist. Es ist zu erkennen, daß die Kathodenstrahlröhre 10 auf ein elektrisches Z-Achsensignal reagiert, das der Röhre über einen Verstärker 5o zugeführt wird. Ein derartiges elektrisches Z-Achsensignal moduliert den Elektronenstrahl, der unter der Steuerung eines Paares

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von elektrischen Signalen steht, die über Einrichtungen 52, 54 dem Magnetjoch 22 zugeführt wird. Wie bereits in der Beschreibung hinsichtlich Fig. 1 erläutert wurde, müssen übliche elektronische Generatoreinrichtungen für die verschiedenen Betriebsspannungen der Kathodenstrahlröhre vorgesehen werden. Das erste Paar von elektrischen Signalen, die zur Steuerung des von dem Z-Achsensignal modulierten Elektronenstrahls verwendet werden, wird von den Einrichtungen 52 erhalten, die eine Kombination aus einem Ablenkgenerator und einem Verarbeitungsverstärker umfassen, so daß ein derartiges Signal eine sägezahnartige Stromwellenform darstellt, um den Elektronenstrahl des Kathodenstrahloszillographen über die gesamte Oberfläche der Frontplatte in vertikaler Richtung auszulenken, wobei diese Richtung als Richtung gemäß dem Pfeil 56 definiert wird, während das zweite Paar von elektrischen Signalen, das von den Einrichtungen 54 ausgeht, dazu dient, den Strahl der Kathodenstrahlröhre über die gesamte Oberfläche der Frontplatte in horizontaler Richtung auszulenken, die definiert wird durch die Richtung des Pfeiles 58. Das letztgenannte Signal ist ebenfalls eine sägezahnartige Stromwellenform, aber im Gegensatz zum erstgenannten Signal wird es mit einer viel schnelleren Ablenkrate von den Einrichtungen 54 geliefert. Die Einrichtungen 54 umfassen ebenfalls die Kombination von Ablenkgenerator und Verarbeitungsverstärker. Die Einrichtungen 52 und 54 können beispielsweise aus getriggerten Miller-Integratoren bestehen, deren Ausgang einem herkömmlichen zweistufigen Komplementärstromverstärker zugeführt wird, der innerhalb der Grenzen des jeweiligen Kathodenstrahlrohres arbeitet,um den Elektronenstrahl über die gesamte Oberfläche der Frontplatte auszulenken. Obwohl in den Zeichnungen dies nicht dargestellt ist, bestehen diese Einrichtungen vorzugsweise aus Operationsverstärkern mit Rückführungen, die durch Messen des Stromes erhalten werden, der durch den Magnetbügel 22 fließt, wie es dem Stand der Technik entspricht. Der Verstärker 50, dessen Ausgangssignal das elektrische Z-Achsensignal ist, kann beispielsweise aus einem herkömmlichen quasi differenziellen rückgekoppelten Verstärker bestehen, der einen Kaskodverstärker antreibt,

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um die Spannung zwischen beispielsweise der Kathode und dem Steuergitter des Oszillographenrohres zu steuern und damit auch die Intensität des Kathodenstrahls zu beeinflussen.

Die Einrichtungen 50 wie auch andere Einrichtungen 60 zum Erzeugen eines sägezahnförmigen Spannungsverlaufes, deren Zweck im folgenden noch näher erläutert wird, werden mit Hilfe von einer Einrichtung 62 getriggert, beispielsweise also durch einen Synchronisator, der wiederum in direktem Synchronismus mit einem Bildgenerator oder Darstellungseinrichtung 64 arbeitet oder gesteuert wird und die Lieferung des auf der sensibilisierten Oberfläche zu kopierenden Bildes als ein elektrisches Signal ermöglicht.

Auf die von der Einrichtung 60 erzeugte Sägezahnspannungswellenform sowie auf eine zweite Sägezahnwellenform reagiert eine Einrichtung 66 wie beispielsweise ein Vergleicher, wobei der Vergleicher diese zwei Sägezahnspannungswellenformen miteinander vergleicht, um ein TorSteuerimpuls zu erzeugen, der dazu benutzt wird, das zweite dieser zwei elektrischen Signale auszulösen oder deren Erzeugung zu veranlassen. Diese zweite Sägezahnspannungswellenform wird von einer noch anderen Einrichtung 68 geliefert, die von einer Bildkopiersteuereinrichtung 70, beispielsweise einem Kopierschalter, ausgelöst wird. Die zweite Sägezahnspannungswellenform oder alternativ ein von einer Einrichtung 68 geliefertes elektrisches Signal wird einer Antriebseinrichtung 69 für die sensibilisierte Oberfläche zugeführt und mit dieser in Wirkverbindung gebracht, um eine synchrone Bewegung der Oberfläche mit diesem Signal zu erreichen. Die Einrichtungen 69 könnten beispielsweise in Form von steuerbaren Antriebseinrichtungen wie einem Motor vorliegen, um die angrenzend zur Frontplatte des Oszillografen liegende sensibilisierte Oberfläche in Richtung der Pfeile 116 zu bewegen. Eine derartige sensibilisierte Oberfläche könnte in einer Kassette gespeichert sein und unter der Steuerung des Motors herausgezogen werden. Da die Mechanismen für die Bewegung, d. h. für den Antrieb der sensibilisierten Ober-

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flächen bekannt sind, brauchen diese hier nicht näher erläutert zu werden. Vielmehr sei auf entsprechende Informationen verwiesen, die dem Tektronix Instruction Manual, Part No. 070-1686-01 entnommen werden können.

Eine Einrichtung 72, wie beispielsweise ein Schalter, ist derart angeschlossen, das er vom Verstärker 50 das elektrische Z-Achsensignal aufnimmt und diese Signal der Z-Achse der Kathodenstrahlröhre weiterleitet. Der Schalter 72, der ein herkömmlicher elektronischer Analog-Schalter sein kann, wird unter der Steuerung des Vergleichs der zwei Sägezahnspannungen betätigt, um der Kathodenstrahlröhre das Z-Achsensignal nur während erfindungsgemäß ausgewählter Intervalle zuzuführen.

Berücksichtigt man die Arbeitsweise des soweit beschriebenen Systems anhand von Fig. 4, so ist zu erkennen, daß von dem System mehrere zueinander zeitbezogene Wellenformen erzeugt werden, wenn ein einfaches Bild, beispielsweise ein typisches Abtastraster, ein beliebiges Raster oder eine gespeicherte Darstellung kopiert werden soll. Beispielsweise wird gewünscht, auf einer sensibilisierten Oberfläche ein Abtastrasterbild zu kopieren, das umgesetzt wurde und durch ein elektrisches Signal repräsentiert wird, wie es in der Fig. 4 bei 74a gezeigt ist. Die Wellenform 74 kann einen Synchronisationsteil und einen Bildteil umfassen, angedeutet bei 76 bzw. 78. Somit wurden die Wellenformen 74 von einer Darstellungseinrichtung 64 erzeugt oder von ihr erhalten und dem Synchronisierer 62 wie auch dem Verstärker 50 zugeführt, wie durch die gestrichelte Linie 80 angedeutet. Der Synchronisierer 62 wiederum erzeugt Trigger- oder TorSteuerimpulse, um die Einrichtungen 52 und 60 anzutreiben. Wenn beispielsweise die Wellenform 74 ein elektrisches Signal ist, das ein in Fernsehart zu kopierendes Bild ist, wäre ein Synchronisationsteil 76 vorhanden, ein Zeilensynchronisationsimpuls, der ungefähr alle 64 ms (bei herkömmlicher NTSC Fernsehnorm 63,5 ms) erneut auftritt. Obwohl dies in der Figur nicht gezeigt ist, tritt auch ein Synchronisationsteil für die Bildsynchronisation alle 256,5 Zeilen

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auf. Somit wurden die Einrichtungen 60/ die durch den Teil 76 ausgelöst werden, die Wellenform 80 erzeugen. In ähnlicher Weise würden die Einrichtungen 52 aufgrund der Bildsynchronisation einen sägezahnförmigen Strom erzeugen, um den Elektronenstrahl der Oszillografenröhre in Richtung des Pfeiles 56 auszulenken.

Aufgrund der Betätigung der Einrichtungen 70 werden die Einrichtungen 68 getriggert und die Wellenform 82 ausgelöst. Die Wellenform 82, die eine viel langsamere Wellenform als die Wellenform 8O ist, wird (1) durch Einrichtungen 66 mit der Wellenform 80 verglichen, um die Wellenform 84 zu erzeugen, und (2) verwendet, um einen herkömmlichen Mechanismus zu synchronisieren, um die sensibilisierte Oberfläche, auf der das Bild kopiert werden soll, anzutreiben oder zu bewegen. Die Wellenform 84 wird verwendet, um die Einrichtungen 54 auszulösen oder torzusteuern, wodurch die sägezahnförmige Stromwellenform 86 erzeugt wird, um den Elektronenstrahl der Oszillografenröhre über die Oberfläche der Frontplatte in Richtung des Pfeiles 58 zu verschieben.

Gleichzeitig mit der Triggerung der Einrichtungen 54 durch die Wellenform 84 zir Erzeugung der Wellenform 86 werden unter der Steuerung der Wellenform 84 die Einrichtungen 72 eingeschaltet, wie durch die torsteuernde Wellenform 88 angedeutet wird. Infolgedessen wird nur der Teil der Wellenform 74, der gleichzeitig mit der torsteuernden Wellenform 88 auftritt, der Z-Achse des Oszillografenrohrs zugeführt. In dem gegebenen Beispiel wäre dieser Teil die Wellenform 90a. Es ist zu erkennen, daß, während das Bild über die Frontplatte des Oszillograf enr ohr es sich bewegt und die sensibilisierte Oberfläche sich angrenzend zu der Frontplatte bewegt, das Bild auf der Oberfläche erzeugt wird, da Energie und Oberfläche sich synchron bewegen.

Erfindungsgemäß werden jedoch, während das Bild über die Frontplatte der Oszillografenröhre und die sensibilisierte Oberfläche

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angrenzend sich synchron zur Frontplatte bewegen, das zu kopierende Bild oder die zu kopierenden Bilder als eine Energie geliefert, die differenzierende Eigenschaften des zu erzeugenden Bildes darstellen. Das oder die zu erzeugenden Bilder sind von im übrigen identischen Bildern deshalb unterscheidbar, weil die Bilder hinsichtlich Farbton, Helligkeit und Sättigung erzeugt werden, wodurch farbige Hartkopien erzeugt werden. Dies wird recht wirtschaftlich und wirksam durch das Hinzufügen von mehreren Einrichtungen 92, 94 und 96 erreicht, beispielsweise in Form von elektronischen Schaltern, die zwischen den Einrichtungen 64 und dem Verstärker 50 angeordnet sind, wie in Fig. 3 gezeigt. Jeder Schalter erhält von den bilderzeugenden Komponenten oder von den Komponenten der Darstellungseinrichtung 64, die den primären roten, grauen und grünen Farbkomponenten des zu erzeugenden Bildes entsprechen, wie zum Beispiel die Wellenformen 74b und 74c und die bereits erläuterte Wellenform 74a, die nunmehr eine Primärkomponente des Bildes darstellen würde, statt daß sie wie beim Stand der Technik deren Gesamtheit beinhaltet, sowie entsprechende torsteuernde oder zeitsteuernde Wellenformen, die von einer Einrichtung 98 erzeugt werden, die beispielsweise einen Torimpulsgenerator darstellt, der von dem bereits erwähnten Vergleichssignal oder der Wellenform 84 gesteuert wird. Diese erzeugten torsteuernden oder zeitsteuernden Wellenformen sind bei 100, 102 und 104 dargestellt und werden zeitlich gemäß der Reihenfolge gesteuert, in der die bereits erwähnten Leuchtstoff streif en auf der Oszillografenröhre angeordnet sind. Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausfuhrungsform mit Leuchtstoff streif en, wie sie in Fig. 1 erläutert sind, würde die Wellenform 100 und die rote Signalkomponente der Einrichtung zugeführt werden, die einen Rot-Komponentenschalter bildet, während die Wellenform 102 und die grüne Signalkomponente der Einrichtung 94 zugeführt würde, die einen Grün-Komponentenschalter bildet, während die Wellenform 104 wie auch die blaue Signalkomponente der Einrichtung 96 zugeführt werden würde, die einen Blau-Komponentenschalter darstellt. Die Einrichtung 98 kann daher als ein Mittel angesehen werden, um Abtast-

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signale zu erzeugen, während die Schaltereinrichtungen als ein Mittel anzusehen sind, um die primären Farbkomponenten sowie die Abtastsignale zu kombinieren, um ein elektrisches Signal zu schaffen. Aus der Fig. 4 ist auch zu erkennen, daß nur während der Anstiegszeit der Wellenform 86 diese torsteuernden Signale erzeugt werden und daß nur während dieser Abtastzeiten eine jeweilige Komponente des Bildes taktgesteuert und als ein elektrisches Signal, das die differenziellen Eigenschaften des Bildes repräsentiert, der Z-Achse des Oszillografenrohres zugeführt wird, d. h. das jedes Bild eine Kombination von m dargestellten Teilbildern ist (räumlich und zeitlich). Alternativ kann durch Kombination der Ausgänge der Einrichtung 64 oder der Ausgänge von jeweils den Einrichtungen 92, 94 und 96, wie bei 106 dargestellt, das System mit monochromen Einrichtungen kompatibel gemacht werden, da eine derartige Kombinationseinrichtung in herkömmlicher Weise die elektrischen Signale zu einem einzigen Signal rekonstruiert, das einem herkömmlichen Signal entspricht, das dem Verstärker 50 über die gestrichelte Leitung 80 zugeführt wird. Die Einrichtungen 98 bestehen bei der vorzugsweisen Ausführungsform beispielsweise aus einem monostabilen Multivibrator in integrierter oder in diskreter Form und die Einrichtungen 92, 94 und 96 sind integrierte oder diskrete Komponentenselektoren für ein EingangsAnalog-Signal, das auf einen digitalen Eingang reagiert. Da diese Einrichtungen dem Durchschnittsfachmann bekannt sind, wird hier keine nähere Beschreibung gegeben.

In Fig. 5 sind wiederum mehrere elektrische Signale 35, 37 und 39 gegeben, die beispielsweise die Primärfarbkomponente eines auf einer Darstellungseinrichtung 110 (beispielsweise einem Fernsehmonitor oder einer Darstellungsfläche) dargestellten Bildes repräsentieren. Diese elektrischen Signale erzeugen auf der Einrichtung 110 mehrere Farbbalken, Diese Balken sind, von oben nach unten, weiß, gelb, zyan, grün, magenta, rot, blau und schwarz und werden gezeigt, um ins Einzelne gehend den Betrieb des erfindungsgemäßen Systems

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zu beschreiben. Wiederum sind diese Farbbalken und Monitore als solche bekannt, so daß hier keine nähere Erläuterung erfolgt. Erfindungsgemäß werden die Signale 35, 37 und 39 auch den Eingängen der Einrichtungen 92, 94 und 96 (siehe auch Fig. 3 und 4)zugeführt. Zu gleicher Zeit, beispielsweise zur Zeit T₀ wird der Torimpulsgenerator 93 von der Wellenform ausgelöst. Aufgrund dieser Auslösung zur Zeit T_Q erzeugt der Generator 98 die zeitsteuernden Signale (oder Taktimpulse) 100, 102 und 104. Wiederum wird das Signal 86 erzeugt, um den Elektronenstrahl der Kathodenstrahlröhre entsprechend auszulenken. Während der Dauer der Wellenform 86, zwischen den Zeiten T und T₁, wenn das Signal 100 (roter Steuerimpuls) vorhanden ist, erzeugt nur der Leuchtstoff 24 der Frontplatte 20 Energie, d. h. erzeugt rotes Licht, wie durch die schraffierten Flächen 114 angedeutet wird. Gleichzeitig dazu bewegt sich die sensibilisierte Oberfläche angrenzend zur gesamten Frontplatte in Richtung des Pfeiles 116. Zur Zeit T₁ wird das Signal 100 entfernt, wodurch verhindert wird, daß irgendein rotes Signal (sofern es vorhanden ist) den Leuchtstoff erregt, gleichzeitig wird das grüne Torsteuersignal 102 den grünen Leuchtstoff 26 zwischen den Zeiten T₁ und T₂ erregen. Das sensibilisierte Papier, das selektiv rotem Licht ausgesetzt war, wird nun selektiv grünem Licht an den Flächen ausgesetzt, die gemäß 118 schraffiert sind. Zur Zeit T„ wird das Signal 102 entfernt und das Signal 104 steuert das blaue Videosignal und der Leuchtstoff 28 wird erregt, wie durch die schraffierten Flächen 120 angedeutet wird. Während die sensibilisierte Oberfläche durch die Gebiete 120 hindurchläuft, wird es wiederum belichtet, diesmal durch blaues Licht.

Es ist leicht zu verstehen, daß während der Zeit, während der das sensibilisierte Papier über eine Entfernung, die durch den Pfeil 112 angedeutet wird, bewegt wird, es wiederholt belichtet wurde, um das gewünschte Bild zu reproduzieren oder eine Kopie davon herzustellen. Es sollte zu dieser Zeit wiederholt werden, daß das Fenster 112 mit einer sehr großen Geschwindigkeit bezüglich der Oberflächenbewegung abgetastet wird,

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wodurch der Leuchtstoffbereich so erscheint, als wenn er fortlaufend erregt ist, und daß für Anwendung bei typischen Fernsehsystemen TorSteuersignale mit der Zeilenfrequenz erzeugt werden, d. h. daß 525 Steuerimpulse für jede Farbe in jeweils 1/30 s bei einem üblichen NTSC System mit 525 Zeilen erzeugt werden. Gleichzeitig ist die Papierbewegungsgeschwindigkeit und die anscheinende Geschwindigkeit der Fensterbewegung gleich.

Somit wurde ein System zur Erzeugung von Bildern auf einer sensibilisierten Oberfläche beschrieben, durch das die Oberfläche wiederholt belichtet wird und wodurch somit die Empfindlichkeit des sensibilisierten Oberflächenmaterials wirksam erhöht wird. Die von dem System erzeugten Bilder sind kompatibel sowohl für mehrfarbige als auch für einfarbige Prinzipien, das System ist ökonomisch und besitzt weitere Vorteile gegenüber dem Stand der Technik.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel begrenzt nicht die Erfindung. Vielmehr sind zahlreiche Änderungen und Modifikationen dem Fachmann offensichtlich. Beispielsweise könnte die Kathodenstrahlröhre durch mehrere richtig angeordnete Lichtund Linseneinrichtungen, lichtemittierende Dioden, energieübertragende Einrichtungen sowie Leitungsenden oder andere elektrografische Verfahren ersetzt werden, und es könnten lichtemittierende Einrichtungen wie Laser benutzt werden, um das farbige Licht zu erzeugen, usw. Die beschriebene Kathodenstrahlröhre könnte durch eine Kathodenstrahlröhre ersetzt werden, die eine Sichtdarstellung liefert, wobei der Lichtenergietransport zur sensibilisierten Oberfläche über ein herkömmliches Linsen- oder Spiegelsystem erfolgt, oder es kann auch ein übertragungssystem mit zwei Oberflächen benutzt werden.

ES/ge 3

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Claims (16)

1. Patentansprüche ;

   Gerät zur Erzeugung von Bildern auf sensibilisierten Oberflächen, gekennzeichnet durch erste Einrichtungen (10), die auf elektrische Signale reagieren, um Energien zu liefern, die differenzierende Eigenschaften des zu erzeugenden Bildes repräsentieren, und durch zweite Einrichtungen (69) einschließlich einer bewegbaren sensibilisierten Oberfläche, auf der das Bild hinsichtlich der differenzierbaren Eigenschaften erzeugt wird, wobei die Oberfläche gegenüber der Energie empfindlich ist und das Bild erzeugt, wobei die zweiten Einrichtungen (69) in Wirkverbindung stehen mit den ersten Einrichtungen (10), um eine synchrone Bewegung zwischen Energie und Oberfläche herzustellen.
2. 2. Gerät zur Erzeugung von Bildern auf einer sensibilisierten Oberfläche nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch dritte Einrichtungen (64) zur Schaffung von elektrischen Signalen, die die differenzierbaren Eigenschaften des zu erzeugenden Bildes repräsentieren; und durch Einrichtungen (22), um einen Elektronenstrahl der Kathodenstrahlröhre gemäß den elektrischen Signalen abzulenken.
3. 3. Gerät nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch vierte Einrichtungen (52, 54) zur Steuerung der Ablenkung des

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   Telefon (0211) 32O8 58

   Telegramme Custopat

   ORIGINAL INSPECTED

   Elektronenstrahls und zur Steuerung der Betriebsfähigkeit der zweiten Einrichtungen (69), um dadurch die synchrone Bewegung zur Erzeugung des Bildes zu ermöglichen.
4. 4. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dritten Einrichtungen (64) zur Lieferung der die differenzierbaren Eigenschaften des zu erzeugenden Bildes repräsentierenden elektrischen Signale noch folgende Merkmale aufweisen: Einrichtungen (98) zur Erzeugung von Abtastsignalen; Einrichtungen (92, 94, 96) zur Erzeugung von Primärkomponenten, die die differenzierbaren Eigenschaften des zu erzeugenden Bildes repräsentieren; und Einrichtungen (106) zur Kombination der Abtastsignale und der Primärkomponenten zur Schaffung der elektrischen Signale.
5. 5. Gerät nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur selektiven Kombination der elektrischen Signale, wobei die kombinierten elektrischen Signale die nicht differenzierbaren Eigenschaften des zu erzeugenden Bildes repräsentieren.
6. 6. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Energie durch lichtemittierendes Material erzeugt wird.
7. 7. Verfahren zur Erzeugung von Bildern auf einer sensibilisierten Oberfläche, gekennzeichnet durch Schaffung von ersten Einrichtungen (10), die auf elektrische Signale reagieren, die differenzierbare Eigenschaften des zu erzeugenden Bildes repräsentieren; und durch Schaffung von zweiten Einrichtungen (69), einschließlich einer beweglichen sensibilisierten Oberfläche, auf der das Bild erzeugt werden soll, wobei die zweiten Einrichtungen (69) mit den ersten Einrichtungen (10) in Wirkverbindung stehen, um eine Synchronbewegung zwischen Energie und Oberfläche zu erzeugen.

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8. 8. System zur Erzeugung von Bildern auf einer sensibilisierten Oberfläche mittels Energie, die als Wellenbewegung fortschreitet und durch periodische Veränderungen ausgelöst wird, die von lichtemittierenden Materialien abgestrahlt werden, gekennzeichnet durch Einrichtungen (64) zur Schaffung von elektrischen Signalen, die das zu erzeugende Bild repräsentieren, wobei die elektrischen Signale differenzierbare Eigenschaften des Bildes identifizieren; durch Einrichtungen (1o) zur Umsetzung der elektrischen Signale in als Wellenbewegung fortschreitende Energie, wobei die Einrichtungen lichtemittierende Materialien umfassen; durch Einrichtungen (69) zur Umsetzung der als Wellenbewegung fortschreitenden Energie zur Erzeugung eines Bildes, wobei die Einrichtungen die sensibilisierte Oberfläche umfassen, auf der das Bild erzeugt werden soll; und durch Einrichtungen (68) zur synchronen Steuerung beider Einrichtungen (10, 69) zur Umsetzung und zur Transformierung, um dadurch das Bild auf der sensibilisierten Oberfläche zu erzeugen.
9. 9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die differenzierbaren Eigenschaften des Bildes Eigenschaften charakterisieren, um das Bild hinsichtlich Farbton, Helligkeit und Sättigung zu erzeugen.
10. 10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die differenzierbaren Eigenschaften Farbeigenschaften definieren, um das Bild auf der sensibilisierten Oberfläche in Farbe herzustellen.
11. 11. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die differenzierbaren Eigenschaften Eigenschaften definieren, um das Bild auf der sensibilisierten Oberfläche in schwarz-weiß zu erzeugen.

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12. 12. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß

    die Einrichtungen zur Umsetzung eine faseroptische Kathodenstrahlröhre (10) bilden.
13. 13. Gerät zur Erzeugung von Bildern auf einer sensibilisierten Oberfläche, gekennzeichnet durch erste Einrichtungen

    (64) zur Schaffung von elektrischen Signalen, die die differenzierbaren Eigenschaften des zu erzeugenden Bildes repräsentieren, wobei die Einrichtungen Schaltkreiseinrichtungen zur Lieferung der elektrischen Signale als η versetzte Teilbilder umfassen; durch zweite Einrichtungen einschließlich einer faseroptischen Kathodenstrahlröhre (10) mit η lichtemittierenden Materialien (18), die auf einer Frontplatte (20) der Kathodenstrahlröhre angeordnet sind, um die von den elektrischen Signalen abgegebene Energie zu schaffen, wobei die zweiten Einrichtungen (22) einen Elektronenstrahl der Kathodenstrahlröhre (16) in Übereinstimmung mit den elektrischen Signalen ablenken; und durch dritte Einrichtungen (69) einschließlich einer beweglichen sensibilisierten Oberfläche, auf der das Bild aufgrund der Energie erzeugt werden soll, wobei die dritten Einrichtungen (69) wirksam mit sowohl den ersten (64) als auch den zweiten (10) Einrichtungen verbunden sind, um eine Synchronbewegung zwischen Energie und Oberfläche zu erzeugen.
14. 14. Gerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die η versetzten Teilbilder zeitlich raumversetzt sind.
15. 15. Gerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die η lichtemittierenden Materialien (18) η farbige lichtemittierende Materialien bilden.
16. 16. System zur Erzeugung von Bildern auf einer sensibilisierten Oberfläche, gekennzeichnet durch erste Einrichtungen (64) zur Lieferung von elektrischen Signalen, die differenzierbare Eigenschaften des zu erzeugenden

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    Bildes definieren, wobei die ersten Einrichtungen elektrografische Einrichtungen zur übertragung der elektrischen Signale an die sensibilisierte Oberfläche in Form von auf dieser Oberfläche abgelagerten elektrischen Ladungen umfassen, und durch zweite Einrichtungen (69) , einschließlich einer beweglichen sensibilisierten Oberfläche, auf der das Bild in Form der differenzierbaren Eigenschaften erzeugt werden soll, wobei die zweiten Einrichtungen mit den ersten Einrichtungen in Wirkverbindung stehen, um eine synchrone Bewegung der Oberfläche mit der Übertragung der darauf abzulagernden Ladung zu erzeugen.

    Beschreibung;

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