DE2044005A1 - Lichtsetzvorrichtung - Google Patents

Description

FaYE N TA NWA LYE

DIPL-ING. CURT WALLACH

DIPL.-ING. GONTHERKOCH 2044005

DR. TINO HAIBACH

8 München 2, 4. September 1970

UNSER ZEICHENS 12 827

THE IEiAG-EX CORPORATION

Delaware - USA

Lichtsetzvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lichtsetzvorrichtung und betrifft insbesondere eine optisch-mechanische Vorrichtung zum Zusammenstellen von Zeilen aus gewählten alphanumerischen Schriftzeichen mit hoher Geschwindigkeit.

T/on den bis jetzt bekannten Lichtsetzvorrichtungen können diejenigen, die das Herstellen von Drucksatz mit einer hohen Geschwindigkeit ermöglichen, bei typischen Konstruktionen Kathodenstrahlröhren umfassen, mittels welchen die Schriftzeichen erzeugt und dargestellt werden, während die bekannten optisch-mechanischen Vorrichtungen als Vorrichtungen betrachtot. werden, die erheblich langsamer arbeiten. Jedoch sind die optisch-mechanischen Vorrichtungen gewöhnlich erheblich billiger, und ihre Wartung und ihr Betrieb ist erheblich einfacher.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache optisch-mechanische Lichtsetzvorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, sich aus Schriftzeichen zusammensetzende Zeilen mit einer relativ hohen Geschwindigkeit herzustallen. Ferner sieht die Erfindung eine durchsichtige Matrix vor, die einen Satz von auf einem Kreisbogen angeordneten Schriftzeichen trägt, und sie sieht eine Lichtsetzvorrichtung vor, bei der

* A-IAi-TAA-.. BADORiGiNAL

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ein Setz von Schrift zeiche η auf einfache "weise und schnell mit einem anderen Setz von Schriftzeichen vertauscht weraen kann. Gemäß einem weiteren Lerknal sieht die Erfindung eine Vorrichtung zum ablesen der gev/ählten Schriftzeichen eines Satzes der erwähnten Art sowie eine Vorrichtung vor, bei der eine Lichtleitung in Verbindungmit einem Periskop vor, das ortsfest drehbar zusammen mit der Lichtleitung gelagert ist und es ermöglicht, Bilder von Schriftzeichen der iie.trix im wesentlichen längs eines einzigen optischen Strahlenweges weiterzuleiten. !Ferner sieht die Erfindungeine Lichtsetzvorrichtung der genannten Art vor, die ein optisches System umfaßt, das es ermöglicht, die Vergrößerung der längs eines, einzigen optischen Lj_chtweges weitergeleiteten Bilder zu variieren " und die Brsislinie der vergrößerten Schriftzeichen kontinuierlich einzustellen.

Um die ihr zugrundeliegende Aufgabe zu erfüllen, sieht die Erfindung eine Lichtsetzvorrichtung vor, die eine im wesentlichen ebene Iilc.tris mit längs eines iireisbogens angeordneten alphanumeris hen Schriftzeichen undeine .Einrichtung zum L.sen bzw. Ausgeben der gewählten Schriftzeichen umfaßt. Liese Einrichtung umfaßt eine nach Bedarf betktigbare Lichtquelle zum Beleuchten einer Lichtleitung, deren eines Ende längs einer Achse angeordnet ist, die sich im χ echten «.inkc zur Ebeneder k^trix durch den xiriiciLunf.sinittelpunkt des erwähnten ^ Kreisbogens erstreckt. U. sandere Ende der idchtlcitung ist ™ so angeordnet, daß das durch die Leitung fortgeleitete lacht die verschiedenen auf dein Kreisbogen angeordneten Schriftzeichen nacheinander beleuchtet, wenn die Lichtleitung um die erwähnte Achse gedreht wird. Mit der Lichtleitung ist ein um die gleiche Achse drehbares Periskop drehbar verbunden, das dazu dient, die Bilder der mit Hilfe der Lichtleitung beleuchteten Schriftzeichen so zu reflektieren, daß sie wieder auf der erwähnten Drehachse erscheinen. Auf der gleichen Achse ist ein optisches Sjstern angeordnet, das dazu dient, die Bilder der Schriftzeichen mit unterschiedlicher Vergrößerung auf einer Zeile anzuordnen, ohne daß sich die Schriftzeichen gegenüber einer festen Besislinie verlagern.

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Ma ö Ob

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel nähererläutert_o

Fig. 1 zeigt schematisch teilweise im Längsschnitt und teilweise in Form von Eiagreirarblöciver. (ine Ausführun^sforis C.τ Er-r.iiii.(.-ⁱi2j wobei der Ctrahl iige.i;r lall gt ctr^:dielten Lir.it:η : -^edea^ ^:. ist.

Fig. 2 zeigt in einem größeren Maßstab in einer auseinandergezogenen Teildarstellung die Schriftzeichenmatrix der Vorrichtung nach Fig. 1.

Fig. 3 zeigt perspektivisch ein Vergrößerungssystem mit dem zugehörigen Gesi,^n~~..

ig. ΛΑ und 4B veranschaulichen die Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 3 im Vergleich zur Wirkungsweise bekannter Anordnungen.

In den Zeichnungen erkennt man eine erfindungsgemäße Liclitsetzvorrichtung, bei der als Lichtquelle eine trig^eriDcre Blitzröhre 20 verwendet wird. Ferner ist eine Kondensorlinse 22 vorgesehen, um das Licht der Lichtquelle 20 auf cL·.,: benachbarten Ende 23 einer Lichtleitung 24- zu fokussieren. Die Lichtleitung kann als massiver Stab aus einem Polymethylmethacrylat oder als ein Bündel aus faseroptischen Elementen oder dergleichen so ausgebildet sein, daß sie das in sie eingeleitete Licht längs einer nichtlinearen Bahn weiterleitet, wobei die Leitung im wesentlichen keiner Wartung bedarf.

Gemäß Fig. 1 ist eine langgestreckte Y/elle 26 um ihre gestrichelte Längsachse A-A drehbar gelagert; zu diesem Zweck sind nahe ihren Enden Lager 28 und 30 vorgesehen. Das linke Ende 23 der Lichtleitung 24- ist konzentrisch mit dem zugehörigen Ende der Welle 26 zusammen mit diesem Ende drehbar angeordnet, während der verbleibende leil der Lichtleitung gegenüber der Drehachse A-A nach außen geneigt ist. Das andere Ende 32 derLichtleitung 24 ist so umgebogen, daß es sich

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parallel zu der Drehachse A-A erstreckt; das Ende 32 ist fest in einen Flansch oder eine Scheibe 34 eingebaut, die auf der Welle 26 zwischen deren Enden angeordnet und mit ihr drehfest verbunden ist. Wenn sich die Welle 26 dreht, behält somit, das Ende 23 der Lichtleitung 24 seine Lage auf der Achse A-A bei, während sich das Ende 32 längs einer Kreisbahn bewegt.

Damit die Welle 26 gedreht werden kann, sind z.B. ein Motor 36 und ein Treibriemen 38 vorgesehen. Zwischen luren Enden ist die Weile 26 von einer nicht zusammen mit ihr drehbaren Einrichtung umgeben, die dazu dient, gegenüber der Bewegungsbahn des Endes 32 der Lichtleitung 24 eine ausw<_: chsel- ψ bare Matrix 40 mit Schriftzeichen im wesentlichen ortsfest zu unterstützen; die Matrix 40 wird im folgenden näher beschrieben. Sie ist im wesentlichen in Form eines ebenen Elements ausgebildet, das so angeordnet ist, daß es sich im rechten Winkel zu der Drehachse A-A erstreckt, um das von dem Ende der Lichtleitung 24 abgegebene Licht abzufangen.

Auf der Welle 2C ict ein mit ihr drehfest verbundenes Periskop 42 angeordnet, das ein Fenster 44 umfaßt, welches so angeordnet ist, daß es Lichtstrahlen aufnehmen kann, die von dem Ende 32 der Lichtleitung 24 ausgesandt werden und parallel zu der Drehachse A-A gerichtet sind. Hinter dem Fenster 44 ist eine Linse 46 angeordnet, die das durch das Fenster W fallende Licht auf einen ersten ebenen Spiegel 48 fallen läßt, der bei einer typischen Anordnung unter einem Winkel von gegen die Drehachse A-A geneigt ist. In dem Periskop 42 ist ein zweiter, ebenfalls unter einem Winkel von 45° geneigter ebener Spiegel 50 vorgesehen, dersie Drehachse A-A schneidet, so daß das von der Linse 46 kommende, durch den Spiegel 48 reflektierte Licht durch den Spiegel 50 erneut so zurückgeworfen wird, daß es sich im wesentlichen längs der Achse A-A fortpflanzt. Das rechte Ende 52 der Welle 26 ist gemäß Fig. Λ hohl, so daß das von dem zweiten Spiegel 50 kommende Licht längs der Achse der Welle aus der Welle austreten kann.

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Im Strahlengang des aus dem Periskop 42 austretenden Lichtes ist vorzugsweise ein erstes Linsensystem 54- angeordnet, durch das die Lichtstrahlen parallelgerichtet werden. Im Strahlengang des aus dem Kollimatorsystem 5^- austretenden Lichtes ist ein weiteres, insgesamt mit 5& bezeichnetes optisches System angeordnet, das dazu dient, die Bilder der Schriftzeichen auf der Matrix 40 bei variabler Vergrößerung zu einer Zeile zu vereinigen und auf eine noch zu erläuternde Weise eine Bezugs- oder Basislinie für diese Bilder festzulegen und sie in ihrer Lage zu halten. Ein schwingender oder umlaufender Spiegel 58 ist hinter dem optischen System 56 so angeordnet, daß er die durch dieses optische System erzeugten Bilder auf eine Brennfläche projiziert, die durch eine kreisbogenförmig gekrümmte Platte 60 gebildet ist.

Die in Fig. 2 mit weiteren Einzelheiten gezeigte Matrix 40 umfaßt vorzugsweise einen kreuzförmigen Rahmen 66 mit vier radial nach außen ragenden Armen 68. Die Arme 69 haben jeweils einen im wesentlichen H-förmigen Querschnitt, so daß der Rahmen vier Quadranten bildet, von denen jeder auf zwei Seiten durch zwei einander zugewandte, im rechten Winkel zueinander verlaufende Kanäle 70 und 72 abgegrenzt ist. Von den jeden Quadranten begrenzenden Kanälen ist eine Schriftzeichen tragende Platte 74· aufgenommen, die vorzugsweise eine Reihe von lichtdurchlässigen Schriftzeichen 76 trägt und im übrigen Ziehtundurchltässig ist. Die Schriftzeichen sind auf einem Kreisbogen so angeordnet, daß der Kreisbogen dann, wenn die Platte 74 in der richtigen Weise in die Kanäle 70 und 72 eingesetzt ist, im wesentlichen in Deckung mit einem Teil der Kreisbahn des Endes 32 der Lichtleitung 24 angeordnet ist. Ferner sind die Schriftzeichen oder Buchstaben auf jeder Platte 74 so angeordnet, daß sie in einem ihnun gemeinsamen kartesischen Koordinatensystem sämtlich in die gleiche Richtung weisen. Wenn ein Satz von Schriftzeichen durch einen anderen Satz ersetzt werden soll, ist es daher nur erforderlich, die Platte aus dem betreffenden Quadranten zu entfernen und an ihrer Stelle eine neue Platte einzusetzen,

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die Schriftzeichen eineranderen Typenart trägt. Somit ist es nicht erforderlich, die gesamte M.-trix zu entfernen, wenn bestimmte Schriftzeichen durch andere Schriftzeichen ersetzt werden sollen.

Alternativ kann man einen Rahmen benutzen, der in drei oder fünf oder mehr sich über gleich große Winkelbereiche erstreckende Abschnitte unterteilt ist, in die man dazu passende-Platten einbauen kann. Ferner kann man auf jeder Platte mehrere Sätze von Schriftzeichen vorsehen, indem man jeden Satz einfach auf einem eigenen Kreisbogen anordnet, der bezogen auf die Mittelachse A-A einen anderen Radius hat. In diesem Fall müßte man zwei oder mehr Lichtleitungen vorsehen, deren der Matrix benachbarte Enden sich längs mehrerer konzentrischer Bahnen bewegen. Wenn, dagegen auf einer Platte zwei Sätze von Schriftzeichen längs getrennter Kreisbögen mit dem gleichen Krümmungsradius angeordnet sind, können die Schriftzeichen der beiden Sätze entsprechend ihrer radialen Lage zu dem Rahmen 66 getrennt abgelesen werden. Hierbei müßte man den Rahmen so abändern, daß er es ermöglicht, jede Sätze von Schriftzeichen tragende Platte in verschiedenen radialen Stellungen festzuhalten. Es ist bemerkenswert, daß es in jedem Fall möglich ist, jeden Satz von Schriftzeichen durch eine einfache Bewegung in eine zu der Achse A-A rechtwinkligen Ebene zu entfernen oder einzubauen und daß dies während des Gebrauchs der Vorrichtung geschehen kann, ohne daß ihr Betrieb e ne größere Unterbrechung erfahren muß.

Das in Fig. 3 mit weiteren Einzelheiten dargestellte optische System 56 umfaßt ein auf bekannte Weise ausgebildetes Varioobjektiv 78 mit dem üblichen Stellhelel 80 zum Variieren der durch das Objektiv 78 bewirkten Vergrößerung. Dös Objektiv 78 ist auf nicht dargestellte Weise im Strahlenweg des optischen Systems 54- unterstützt. Der Hebel 80 ist gelenkig mit einer Stange 82 verbunden, die ihrerseits an einem Arm eines Winkelhebels 84 angelenkt ist. Dieser Winkelhebel ist an der Verbindungsstelle seiner Arme auf einem ortsfesten Zapfen 86 drehbar gelagert. Der andere Arm des Winkelhebels

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endet in einem ,gegabelten Abschnitt, der einen fest in einen Schieber 90 eing_t/ä auten Stift 88 umschließt. Der Schlitten ist in einer Führung 92 so gelagert, daß er in einer Ebene bewegbar ist, die parallel zu der Achse A-A verläuft und gegenüberdieser Achse versetzt ist, die mit der optischen Achse dis Varioobjektivs 78 zusammenfällt. Auf dem Schlitten 90 ist im Strahlengang des aus dem Objektiv 78 austretenden Lichtes eine Feldlinse 94- angeordnet.

Nachstehend ist die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Lichtsetzvorrichtung kurz beschrieben. Die Blitzröhre 20 wird nach Bedarf getriggert, um B-leuchtungsimpulse zu erzeugen« Das durch die Blitzröhre erzeugte Licht wird durch die Linse 22 auf dem benachbarten Ende 23 der Lichtleitung 24 fokussiert, wobei das Ende 23 vorzugsweise mit einer optisch ebenen Stirnfläche versehen ist, die im rechten Winkel zu der Achse A-A und parallel zu einer ähnlichen optisch ebenen Fläche an dem anderen Ende 32 verläuft. Der Motor 36 veranlaßt die Lichtleitung 24-, sich zu drehen, so daß sich das Ende32 längs einer Kreisbahn bewegt, die mit einer oder mehreren Reihen von Schriftzeichen auf der Matrix 40 kongruent ist. DasBiIa eines Schrifrseichens auf der Matrix ^u das jeweils durch einen Lichtblitz beleuchtet wird, wird durch die Linse 46 erzeugt, durch das Periskop 42 wieder auf der Achse A-A angeordnet und dann durch das Linsensystem 54- dem optischen System 56 zugeführt. .

Wenn man den Hebel 80 betätigt, um die Vergrößerung des Schriftzeichenbildes mit Hilfe des Varioobjektivs 78 zu ändern*wenn dies erwünscht ist, dreht die Stange 82 den Winkelhebel 84, so daß sich die Linse 94 quer zur optischen Achse des Obj:erktivs 78 bewegt. Das durch die Stange 82 und den f/inkel-hebel 84 gebildete Gestänge ist vorzugsweise so ausgebildet^ daß diese seitliehe Bewegung der Linse 94 im Vergleich; zur axialen Bewegung-des Hebels 80 und damit auch der Änderung der Vergrößerung durch das Objektiv 78 so bemes- · sen ist, daß dasProjizierte Bild stets mindestens längs

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einer Achse ohne Rücksicht auf die gewählte Vergrößerung gegenüber einem Rand oder einer Bezugslinie in seiner Lage gehalten wird. Dies ist in Fig. 4-A veranschaulicht, wo z.B. der große Buchstabe P in Beziehung zu gegebenen X- und Y-Achsen angeordnet ist. Wenn das Bild in der üblichen Weise verkleinert wird, so daß man den in Fig. 4A dargestellten kleineren Buchstaben P erhält, verlagert sich das Bild sowohl in der X- als auch der Y-Richtung zu neuen Achsen. Gemäß Fig. 4B gewährleistet Jedoch das Gestänge nach Fig. 3, daß z.B. die Verkleinerung des Buchstabens P nicht zu einer Verlagerung des Bildes gegenüber mindestens einer Achse, nämlich der Y-Achse, führt. Wenn es erwünscht ist, dasBild gegenüber beiden Achsen festzulegen, kann man ohne weiteres ein zweites Gestänge und einen zweiten Schlitten für die Feldlinse 94· vorsehen, wobei die beiden Gestänge in zueinander rechtwinkligen Ebenen angeordnet werden müssen. Die Feldlinse 94 fokussiert dann das durch das Objektiv 78 erzeugte Bild auf den ebenen Spiegel 58, der vorzugsweise durch einen nicht dargestellten Schrittmotor schrittweise gedreht wird. Hierdurch wirddie Lage jedes Schriftzeichenbildes bestimmt, daß auf derPlatte 60 längs einer Satzzeile erzeugt wird.

Gemäß Fig. 1 ist am äußeren Rand der Scheibe $4 ein gelochter Ring 96 befestigt, dessen Löcher durch eine Photozelle 98 abgetastet werden, die Licht von einer Lampe 100 aufnimmt, das über eine Linse 102 durch die Löcher in dem Ring 96 fällt. Die Löcher sind vorzugsweise auf einem Gleis in gleichmäßigen Winkelabständen verteilt, und es ist mindestens jeweils ein Loch vorgesehen, dessen Winkellage der Lage des betreffenden Schriftzeichens längs eines bestimmten Kreisbogens auf der Matrixplatte 74- entspricht. In diesem Fall kann man die durch dieLöcher erzeugten Signale mit Hilfe bekannter l/erfahren benutzen, um die Lage jedes Schriftzeichens gegenüber dem Ende 32 der Lichtleitung 24 zu ermitteln und eine Basis festzulegen, die es ermöglicht, die Blitzröhre 20 nach Bedarf zu zünden, um jedes gewünschte Schriftzeichen innerhalb der Matrix zu beleuchten, während sich

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die Welle 26 dreht. Einesder Löcher in dem Hing 96 kann einen· größeren Durchmesser oder eine andere Färbung haben oder auf andere Weise von den übrigen Löchern unterschieden sein, um eine Hull'- oder Basis- bzw. Bezugsstellung zum Synchronisieren der Lichtimpulse mit der Lage der Schriftzeichen festzulegen. Wenn man dafür sorgt, daß die Lichtleitung 24 nur eine sehr kleine Winkelbewegung während des Lichtblitzes ausführt, indem man mit ziemlich kurzen, jedoch intensiven Lichtblitzen arbeitet, wird die Bewegung der Schriftzeichenbilder in einem hinreichenden Ausmaß verringert, so daß die Schärfe der erzeugten Bilder nicht in einem schwerwiegenden Ausmaß beeinträchtigt wird.

Ansprüche:

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Claims (1)

1. 20UQ05

   A F f.

   Lichtsetzvorrichtung» gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Festlegen der Form von Schriftzeichen längs einer im wesentlichen kreisrunden Bahn, eJne Lichtleitung (24), die drehbar gelagert ist, wobei das eine Ende (23) der Leitung auf der Drehachse (A-A) liegt und das andere Ende (32) nahe der kreisrunden Bahn angeordnet ist, sowie ein mit der Lichtleitung drehfest verbundenes Periskop " (42) zum Übertragen der Bilder der Schriftzeichen (76), die durch das aus der Lichtleitung austretende Licht erze gt werden, zur Drehachse der Lichtleitung.

   2. Licht setzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Festlegen der Form von Schriftzeichen mindestens eine Achse (74) umfaßt, auf der die Schriftzeichen (76) längs einer ersten kreisrunden Bahn angeordnet sind, sowie eine Einrichtung (66), die die Platte herausnehmbar so unterstützt, daß die kreisrunde Bahn, auf der die Schriftzeichen liegen, nahe der Bahn und parallel zu der Bahn angeordnet ist, längs derer sich das zweite Ende (32) der Lichtleitung (24) bewegte

   3· Lichtsetzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Unterstützungseinrichtung (66) und die Platte (74) so geformt sind, daß die Platte aus der Unterstützungseinrichtung durch eine Bewegung der Platte in ihrer eigej.enen Ebene längs einer zu der Drehachse (A-A) radialen Bahn entnommen werden kann.

   4. Lichtsetzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e kenn ze ichnet , daß die Einrichtung zum Festlegen der Form der Schriftzeichen mehrere sich über gleich große Winkelbereiche erstreckende Platten (74) umfaßt, die im wesentlichen in der gleichen Ebene liegen und um die Drehachse

   BAD

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   (A-A) herum angeordnet sind, daß jede Platte Schriftzeichen (76) trägt, die längs einer kreisrunden Bahn mit dem gleichen auf die Drehachse bezogenen Radius angeordnet sind, und daß eine Einrichtung (66) vorgesehen ist, um die Platten so zu unterstützen, daß die kreisrunde Bahn nahe der Bahn und parallel zu der Bahn angeordnet ist, längs derer sich das zweite Ende (32) der Lichtleitung (24-)/bewegt.

   5· Lichtsetzvorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine.n zweiten Satz von Schriftzeichen, die auf der Platte (74-) längs einer zu der ersten kreisrunden Bahn parallelen zweiten kreisrunden Bhn angeordnet sind.

   δ. Lichtsetzvorrichtung nach Anspruch 1, ge k en η ζ e ic h η e t durch eine im Strahlengang des Periskop«! (4-2) auf der Drehachse (A-A) angeordnete Einrichtung (54·) zum Parallelrichten des sich längs des Strahlengangs fortpflanzenden Lichtes.

   7. Lichtsetzvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine im Strahlengang des Periskops (42) auf der Drehachse C* 0 angeordnet^ Einrichtung (78)? die es ermöglicht, die B.lder der Schriftzeichen (76) nach Becarf ^u. vergrößern.

   8. Lichtsetzvorrichtung nach Anspruch 7» gekennz e i c h η e t durch eine Einrichtung (94-) zum Einstellen eines vergrößerten Schriftzeicheribildes derart, daß das Bild seine, tangentiale Lage gegenüber einer vorbestimmten Achse ohne Rücksicht auf die Stärke der Vergrößerung beibehält.

   9. Lichtsetzvorrichtung nach Anspruch 1, g e k e η η ζ ei c hn e t durch eine Einrichtung (100, 102, 96, 98) zum Ermitteln der Lage jedes Schriftzeichens (76) gegenüber dem zweiten Ende (32) der Lichtleitung (24·).

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