DE1959152A1 - Streifenfoermiges optisches Abbildungssystem - Google Patents
Streifenfoermiges optisches AbbildungssystemInfo
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Description
8 MÜNCHEN 86, DEN
POSTFACH 860 820
MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22
SBMGA
XEROX GORPORATIOIf
Rochester, N.Y. U 605/7.St.A.
Streifenförmiges optisches Abbildungssystem
Die Erfindung bezieht sich auf ein streifenförmiges optisches
Abbildungssystem mit mehreren nebeneinander angeordneten Einzeloptiken,
die aneinander angrenzende Teile eines Objekts als aus Teilbildern bestehendes kontinuierliches Bild dieser Objektteile
auf eine Bildebene projizieren und jeweils aus mehreren optischen Elementen bestehen, die längsdner gemeinsamen optischen Achse angeordnet sind.
e
weiten Bilder liefern, wrrrlrn 7,, ?. hr-j, Κοτίτί ι ίίιιμΠι IιTTirn benötigt und Kind b/βτ 111 \<n (Ii '/''''l^THtfimrt der älteren Patentanmel-
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Aufgabe der Erfindung 1st "ea, optische Abbildungssysteme der
eingangs genannten Art weiter zu verbeasern.
Diese Aufgabe ist gemäß der Erffcidung bei einem atreifenförmigen
optIschen:Abbildungssystem der vorstehend genannten
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Art dadurch gelöst, daß erste optische Elemente zur Erzeugung
jeweils eines ersten verkleinerten Teilbilds in einer Zwischenbildebene dienen, daß auf jeder optischen Achse
eine Gesichtsfeidblende jeweils nahe der Brennebene des ersten
Teilbilds angeordnet ist, daß zwei optische Elemente zur Erzeugung jeweils eines zweiten, gegenüber dem ersten Teilbild
vergrößerten Teilbilds auf der Bildebene dienen, daß Antriebseinrichtungen zur gemeinsamen Bewegung der Einzeloptiken
relativ zur Objekt- und zur Bildebene vorgesehen sind, und daß die Gesichtsfeldblenden zueinander so angeordnet und ausgebildet sind, daß die von ihnen auf der Bildebene begrenzten Gesichtsfelder
bei einer Relativbewegung des Abbildungssystems gegenüber der Bildebene durch gegenseitige Wechselwirkung
?ine nur von der Helligkeitsverteilung des Objekts abhängige, gleichmäßige Ausleuchtung der Bildebene erzeugen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind
die Öffnungen der Gesichtsfeldblenden sechseckförmig, wobei
gemäß einer Weiterbildung der Erfindung diese regelmäßigen Sechsecke durch sinusförmig ausgebildete Seiten modifiziert
werden, die an den geraden und parallelen Grmidseiten der
Sechsecke anstoßen.
Durch ein so ausgebildetes optisches Abbildungssystem wird sichergestellt, daß die in bestimmter Weise begrenzten, vorzugsweise
sechseckförmigen auf die Bildebene projezierten Gesichtsfelder benachbarter Einzeloptiken aneinander anstoßen
oder aber sich teilweise überlappen. Durch die geometrische Form der Blenden und damit auch der projezierten Gesichtsfelder
wird eine gegenseitige Kompensation der Beleuchtungsstärke an den Randpartien der Gesichtsfelder benachbarter
Einzeloptiken erzielt, die eine gleichmäßige Ausleuchtung der Bildebene sicherstellt.
Die Erfindung wird anhand in der Zeichnung so. ymatiaoh dar-
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ßAD ORIGINAL
— 3 — ' ' ■ '■
gestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Im einzelnen
zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines eine Linsenleiste
aufweisenden optischen Abbildungssystems;
Fig. 2 eine Schnittdarstellung längs der Linie 2-2 der Fig. 1 ,
die einige Einzeloptiken und verschiedene optische Strahlenverläufe für unterschiedliche Punkte des abzubildenden
Objekts zeigt;
Fig. 3 eine teilweise ausgebrochene perspektivische Darstellung des Abbildungssystem^;
Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Blendenstreifen für eine
Linsenleiste mit modifizierten sechseckförmigen Öffnungen;
Fig. 5 eine Darstellung eines Lichtstrahlenmusters, wie es
bei einer Linsenleiste mit einem in Fig. 4 gezeigten Blendenstreifen entsteht}
Fig. 6 bis 9 Draufsichten auf unterschiedliche Blendenstreifen zur Bildung der Lichtstrahlenmuster und
Fig. 10 bis 13 Darstellungen der entsprechenden Lichtstrahlenmuster,
die bei Verwendung der in den Figuren 6 bis
9 gezeigten Blendenstreifen entstehen«
Eine in den Figuren 1 und 2 gezeigte Kopiermaschine weist
einen durchsichtigen Objektträger für ein auf ihr anzuordnendes Objekt 14 auf. Die Grundplatte 16 der Maschine trägt
eine lichtempfindliche Bildplatte 18, die als Bildebene des optischen Systems 20 dient, das in seiner Objektebene
das Objekt 14 und in seiner Bildebene die Bildplatte 18
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aufweist. In einem das optische System 20 tragenden Schlitten 22 sind Lampen 24, ein Linsensystem und das zugehörige
Gehäuse angeordnet. Die gezeigte Antriebseinrichtung weist einen reversiblen Motor 26 konstanter Geschwindigkeit und
ein Getriebe 28 auf, die den Schlitten 22 über die untere Seite des Objekts 14 und die lichtempfindliche Bildplatte
18 bewegen.
Der Schlitten 22 ist z. B. auf einer Antriebsschnecke 30 und einer Lagerstange 32 geführt, die parallel und mit Abstand
zueinander auf jeder Seite der Grundplatte 16 angeordnet sind. Der eingeschaltete Motor 26 treibt über das Getriebe
28 die Antriebsschnecke 30, die ihrerseits das optische System 20 und die Belichtungslampen 24 in einer abtastenden
Bewegung in jeder Richtung zwischen dem Objektträger 12 und der Bildplatte 18 hin- und herführt. Das optische
System bewegt sich mit konstanter Geschwindigkeit und kehrt jeweils am Ende eines Wegs seine Bewegungsrichtung um.
Das optische Abbildungssystem weist ein Gehäuse 34 auf, das an seinem einen Ende von einem über ein Gewinde mit der
Schnecke 30 verbundenen Block 36 und an seinem anderen Ende
von einem über ein Gleitlager mit der Lagerstange 32 verbundenen Block 38 gehalten ist. Die Lampen sind parallel
zueinander auf beiden Seiten des dem Objektträger 12 benachbarten Teils des Gehäuses 34 angeordnet. Die Lampen leuchten
daher das auf dem Objektträger 12 befindliche Objekt 14 aus und erzeugen Lichtstrahlen, die vom Objekt ausgehend
durch das optische System hindurch auf der lichtempfindlichen Bildplatte 18 abgebildet werden.
Die Gesamtanordnung der hier gezeigten Kopiermaschine ist lediglich als ein Ausführungsbeispiel aufzufassen und bedeutet keinerlei Beschränkung der Erfindung auf ein solches Ausfühiungsbeispiel.
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BADORlGiNAL
Drei Linsenleisten 40, 41 und 42 sind über die Länge des
Gehäuses 54 so angeordnet, daß sie genau üb er einanderli e gen. Die oberste Linsenleiste 40 1st, wie hier jedoch nicht dargestellt, aus zwei parallelen Reihen von Linsenelementen 44
gebildet, wobei die zweite Reihe um einen halben Linsenabstand innerhalb einer Reihe verschoben ist. Die einzelnen
Linsen einer Leiste, wie z, B. die Linsen 44 der Leiste 40
bestehen aus Plastik und sind integrierte Bestandteile des den übrigen Teil der Leiste bildenden Plastikmaterials. Die
Linsen haben eine geeignete Form, um nur den Mittelteil einer für Abbildungszwecke geeigneten Linse zu bilden. Dadurch werden
die gewöhnlich in den äußeren Bereichen einer Linse wachsenden Linsenfehler begrenzt. Die Leisten 41 und 42
haben die gleiche Linsenstruktur und Linsenstärke wie die Leiste 40 und sind relativ zueinander so angeordnet, daß jeweils
eine Linse einer Leiste sich koaxial zur optischen Achse der entsprechenden Linse der anderen Leiste befindet,
um jeweils eine einzelne. Optik zu bilden. So wird, ζ. B.
durch die Linsen 44, 46 und 48 der drei Leisten 40, 41 und
42 eine Einzeloptik gebildet.
Zur Vervollständigung einer solchen Einzeloptik sind Blendenöffnungen
50 längs der optischen Achsen der Optiken an der dem Objektträger benachbarten Seite in der Linse 44 vorgesehen.
Außerdem ist eine Reihe das Gesichtsfeld begrenzender
Blendenöffnun-gen 52 in einer Blendenplatte 54 angeordnet, die sich über die gesamte Länge der Linsenleiste erstreckt.
Die Blenden 52 wirken mit jedem der Linsenelemente 46 der mittleren Linsenleiste 41 zusammen und sind auf
ihrer Objektivseite angeordnet. An der oberen Seite der Platte 54 ist eine Reihe nichtreflektierender Grenzflächen
56 vorgesehen, die sich nach oben bis zur unteren Seite der Linsenleiste 40 erstrecken. Der von den Grenzflächen
56 gebildete Querschnitt ist vorzugsweise rechteckig, um
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die Rdiexionen so klein wie möglich zu machen. Die Reihe
der die einzelnen Linsenelemente voneinander trennenden Flächen 56 soll die Lichtstreuung und das Übersprechen
oder Kreuzen der Lichtstrahlen zwischen benachbarten Einzeloptiken verhindern.
In Fig. 2 sind einzelne Lichtstrahlen durch gestrichelte Linien eingetragen und als Strahlen Ii bezeichnet, die
sowohl das Gesichtsfeld auf dem Objekt als auch den Abbildungsbereich auf der Bildplatte 18 jeder einzelnen Optik
zeigen.
Die in Fig. 3 in perspektivischer Darstellung geaeig—te
Ausführungsform der Erfindung ermöglicht die Verwendung auch nur einer Linsenreihe in einer Linsenleiste, mit der
eine gleichmäßig starke Beleuchtung einer Abbildungsebene
60-durch Abtastung eines Objektträgers 62 sichergestellt
wird. Die eingezeichneten Pfeile geben die Relativbewegung zwischen dem optischen Abbildungssystem und der Objekt-
und Bildebene an.
Der Objektträger wird durch zwei Lampen 64 und 65 ausgeleuchtet, die gegenüber dem optischen Abbildungssystem durch
geeignete Flächen oder einem Gehäuse ähnlich dem in Fig. gezeigten abgeschirmt werden. Die Linsenlejßten 66, 68 und
70 sind gegeneinander und gegenüber dem Objekt und der Bildebene mit Abstand angeordnet, so daß auf der Bildebene von
benachbarten Einzeloptiken ein Bild mit sich überlappenden Bereichen erzeugt wird, die so angeordnet sind, daß eine
gleichmäßig starke Ausleuchtung der Bildebene während der Abtastung des Objekts sichergestellt ist.
Über der Linsenleiste 66 befindet sich eine Blendenplatte 72, die eine Reihe von Blendenöffnungen 74 aufweist, um
eine geeignete Ausleuchtung des Systems während der Ab-
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BAD OFHGiNAL
Mldung einzustellen. Über der Linsenleiste 68 befindet
sich eine Blendenplatte 7-6., die eine Reihe sechseckiger
Blendenöffnungen 78 aufweist, die so angeordnet sind, daß
ihre Mittelachsen mit den Mittelachsen der Linsen jeder der Abbildungseinrichtungen zusammenfallen. Zwischen-jeder
einzelnen Linse der Leiste sind Flächen 80 angeordnet, um ein optisches Übersprechen, also eine gegenseitige Beeinflussung, zwischen einzelnen Optiken, zu vermeiden. Jede
der Optiken ist entlang einer einzigen optischen Achse angeordnet, wie z. B-. der Achse 79» die jeweils ein Teil des
Objekts, eine Blendenöffnung 74, eine Linse der Linsenleiste 66, ein Paar der nichtreflektierenden !lachen 80, eine
Blendenöffnung 78, eine Linse der Linsenleiste 68, eine Linse der Linsenleiste 70 und ein Teil der Bildebene enthält.
Werden zwischen den vorstehend aufgeführten Teilen und den
ihnen benachbarten Einrichtungen geeignete Abstände vorgesehen, kann bei einer Bildabtastung des Objekts eine gleichmäßig
starke Ausleuchtung erzielt werden. Dieses ist durch eine einzige Linsenleiste und durch eine Eeihe von Gesichtsfeldblenden
zu erreichen, die durch eine auf der Linsenleiste 68 liegende Zwischenbildebene voneinander getrennt sind.
Das auf der Linsenleiste 68 gebildete Zwischenbild kann
auch auf einer durchsichtigen Ebene, einer Fresnel'sehen
Linse oder irgendeiner anderen Ebene erzeugt werden, die
ein durch die Linsen der Linsenleiste 66 erzeugtes sichtbares Bild tragen können. Das dargestellte Ausführungsbeispiel
zeigt in erster Linie die wichtigsten Einrichtungen
und Mittel, die das vom Objekt stammende Licht sammeln und auf der endgültigen Bildebene 60 abbilden. TJm die gewünschten
Ergebnisse zu erhalten und gleichzeitig nur jeweils eine Linsenreihe pro Linsanstreifen zu verwenden, wird vorzugsweise ein verkleinertes Zwischenbild erzeugt.
Die Linsenleisten haben zueinander solche Abstände, daß
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SADORlGtNAl.
die Linsen der Leiste 66 ein als Zwischenbild bezeichnetes Bild des Objekts 62 auf der durch die Linsenleiste 68
gegebenen Ebene erzeugen. Das Zwischenbild ist ein fokussiertes verkleinertes, von je einer Linee der Leiste 66 projiziertes
Bild eines Objektteils. Die jeweils korrespondierende Linee der Leiste 70 projiziert ein fokussiertes Bild des
Zwischenbilds auf die Bildebene 60, das im Weiteren als zweites Bild bezeichnet wird. Die Linsen der Leiste 70
sind zwischen der Leiste 68 und der Bildebene 60 so angeordnet, daß sie das projizierte Zwischenbild vergrößern.
Das Vergrößerungsverhältnis zwischen dem zweiten Bild bzw. dem jeweils abgebildeten Teil des Objekts 62 beträgt 1:1.
Bei einer solchen Vergrößerung können die Linsen so abgestimmt werden, daß die Überlappungsbereiche auf der Bildebene 60 so zusammengesetzt werden, daß die Teile des Objekts
im Gesichtsfeld benachbarter Optiken zu einem gleichmäßigen kontinuierlichen Bild übereinandergelegt werden können. Bei
jeder von 1:1 abweichenden Vergrößerung enthält der Überlappungs-bereich
zwei getrennte, nicht übereinanderlegbare Bilder, die von zwei verschiedenen Optiken erzeugt werden.
Das zusammengesetzte Bild hat den Vorteil, daß die Linsen zur geeigneten Vergrößerung durch Verschieben der Leiste
so lange einjustiert werden, bis die sich überlappenden Bildbereiche zur Deckung kommen. Dieser zusätzliche Vorteil
ist durch das verkleinerte Zwischenbild möglich, wodurch die Gesichtsfeldblenden für jede Optik unabhängig von denen
benachbarter Optiken vorgesehen werden können..
In Pig. 4 ist eine Leiste von Gesichtsfeldblenden dargestellt,
wie sie in Verbindung mit den in den bisher erläuterten Figuren gezeigten Einrichtungen verwendet herden
können. Die Gesichtsfeldblenden 86 innerhalb der Blendenplatte 88 sind gewöhnlich regelmäßige Sechsecke mit Winkeln
von 60° zwischen Seiten und Grundlinien.
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bad original
_ 9"... 1059152
Die Grundlinien der Blenden 86 sind gerade Linien, die
parallel zueinander verlaufeia. Die Seiten sind sinusförmig,
wobei jede der vier Seiten durch den folgenden
Ausdruck gebildet wird: ,
y = | (sin [90°(f£- 1)] +. 1)
wobei A die Höhe in y-Richtung vom Mittelpunkt der Blendenöffnung zu beiden, der unteren und der oberen Grundlinie ist,
F der Durchmesser des Kreises ist, in den das modifizierte
Sechseck eingeschrieben werden kann, und x, y die konjugierten Punkte auf den sinusförmigen Kurven sind, die die Seiten des Sechsecks bilden.
In Fig. 5 ist das auf die Bildebene von der Linsenleiste
mit einer in Pig. 4 gezeigten Gesichtsfeldblende her projezierte Lichtstrahl enmuster gezeigt. Mit G ist der Kreis
angegeben, in den die modifizierten Sechsecke eingeschrieben sind. B ist der Abstand zwischen den Mittelpunkten benachbarter Linsen wie auch benachbarter Blendenöffnungen.
D ist die Schlitzbreite des BeIichtungsSchlitzes einer
einziger! Reihe von Optiken und h ist die halbe Länge des
Überlappungsbereichs. In Pig. 5 kann jede Einheit des von einem einzigen Grundriß einer Blendenöffnung begrenzten Bereiches
als eine Einheit der Objektbeleuchtung aufgefaßt werden, d. h. daß bei einer gleichmäßigen Lichtquelle als
Objekt auch der Bereich der von der Gesichtsfeldblende auf der Bildebene festgelegt wird, gleichmäßig ausleuchtet
wird. Die Teile, die von mehr als einer Blendenöffnung überstrichen werden, erhalten eine Bi. euchtungs einheit,
multipliziert mit der Anzahl der Gesichtsfeldblendenteile, die in diesem Bereich übereinanderllegen.
Da die Bildebene von den projizierten Gesichtsfeldern
mit gleicher Geschwindigkeit überstrichen wird, werden
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die Bereiehsinkremente, die mit Licht nur eines Gesichtsfelds
einer einzigen Linsenreihe beaufschlagt werden, während der Zeit t mit einer Beleuchtungseinheit i belichtet.
Die inkrementellen Teile der Bildebene in den Überlappungsbereichen
werden von zwei Gesichtsfeldern pro Linsenreihe während einer Zeitdauer von t/2 mit der doppelten Beleuchtungseinheit
2i beaufschlagt. Rechnerisch kann daher für die Beleuchtung der Bereiche der Bildebene angegeben werden,
daß diese mit einer Beleuchtung von i . 2t oder 2i . t belichtet wden. Da beide Ausdrücke gleich 2it sind, erhalten
alle Bereiche der Bildebene eine gleichmäßige Beleuchtung.
Diese Beziehungen treffen für die sich überlappenden Bereiche der hier gezeigten geometrischen Figuren einschließlich
der Sechsecke und Rauten zu. Der zusätzliche Vorteil der seckseckförmigen Figuren gegenüber den rautenförmigen liegt
in einer verbesserten, durch physikalische Unge'nauigkeiten
der Konsbruktion und. der gewählten Abstände bedingten Fehlerrate.
Sind die Gesichtsfeldblenden, wie in Fig. 6 gezeigt, regelmäßige Sechsecke, so ist ihre Wirkung auf die Bildebene
in Verbindung mit einem eine Lirisenleiste aufweisenden optischen
Abbildungssystem durch üie in Fig. 10 gezeigte Lichtverteilung gegeben. Sind die Sechsecke regelmäßig, d. h.
haben sie jeweils gleiche Seiten mit Winkeln von 60° zu den an sie anstoßenden Grundseiten, so ergeben sich die
folgenden Beziehungen:
h = I . tan 60°
E = C <* B
0 « D . so■. 30° ■
Der Fehler der Schlitzbreite ist 4h - D? darav<a ergibt sich
ein prozentualer Fehler von
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100 .
4 (D '. se 30Q - B .tan 60°)
ρ
= loo . ——— ;'■;
.ι ■
wobei h die größte Überlappung in y-Richtung, gemessen
von der Mittellinie aus ist; E die größte Überlappung in x-Richtung
zwischen benachbarten Gesichtsfeldern und D die Sohlitzbreite ist.
Durch Wahl geeigneter Abstände und Größe kann daher eine
gleichmäßig starke Ausleuchtung und Bildüberlappung mit den regelmäßigen Sechsecken für die Gesichtsfeldblenden
90, die in der Platte 91 angeordnet sind, erzielt werden;
vgl. Fig. 6. TJm eine gleichmäßige Ausleuchtung mit den in
den Figuren 4 und 6 gezeigten sechseckförmigen Blenden zu erzielen, ist das Überlappen der Bilder benachbarter Gesichts
feldblenden erforderlich. Diese Bildüberlappung wird
durch die Blenden in Verbindung mit dem Linsenabstand eingestellt
und so justiert, daß während der Abtastung eine gleichmäßige Belichtung über die Schlitzbreite auftritt. Die
Belichtungsschlitzbreite ist proportional der Brennweite
der Linsen und stellt einen Kompromiß zwischen der Degradation infolge der Gesichtsfeldwölbung, wenn dieses vergrößert
wird, und der Abtast- bzw. Belichtungsgeschwindigkeit bei wachsender Schlitzbreite dar. Die Schlitzbreite wird bestimmt
durch die Größe der Blenden, die an der Objektseite, der
mittleren Linsen der Optiken angeordnet sind.
Die Sechseckforra der Blenden wird gegenüber anderen beschriebenen Konfigurationen bevorzugt. Bei den Sechsecken
bestehen größere Toleranzen in den Überlappungsbereiohen, da Ungenauigkeiten in der Sechseckform lediglich eine allmähliche·
Änderung der Schlitzausleuchtung bedingen, je-
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doch kaum eine Maserung des Bilds während der Abtastung und der Entwicklung bewirken. Außerdem bedecken die Blendenöffnungen
86,6 fo des Kreises, in den sie eingeschrieben
sind, so daß sie eine stärkere Ausleuchtung ermöglichen als Blenden mit weniger Seiten.
Die größten Abmessungen für die Blenden und damit für das vom System erzeugte Zwischenbild betragen 0,75 der Größe des
zweiten Bilds bzw. der Objektgröße. Diese Begrenzung ergibt
sich daraus, daß jede Optik mit ihrer Blende unabhängig von anderen Optiken 75 °/° des Objektteils abdeckt bei einem
gemeinsamen Anteil von 25 $ mit der jeweils benachbarten Optik. Bei anderen Konfigurationen der Blende ändert sich
diese maximale Grenze. Ein Zwischenbild mit einer 0,6fachen Verkleinerung des Objekts bzw. des zwa. ten Bilds hat sich
als besonders vorteilhaft herausgestellt. Dieses Zwischenbild wird auf der Bildebene mit der dritten Linse der Optik
auf die volle Größe zurückvergrößert. Bei einer 0,6fachen T^rkleinerung des Zwischenbilds können die Gesichtsfeldblenden in einer einzigen geraden Linie mit schmalen sie
trennenden Zwischenstegen auf der Blendenplatte angeordnet werden, so daß Platz genug vorhanden ist, um die erforderlichen nichtreflektierenden Trennflächen zwischen den
Optiken vorzusehen. Die Länge der Blendenöffnung ist in Fig. 4 mit T? bezeichnet. P verhält sich zur Bildlänge G
wie das Verhältnis der Rückvergrößerung. Έ zuzüglich der
Stegbreite zwischen den Blendenöffnungen ist gleich dem Abstand zwischen den Optiken, der mit Bbezeichnet ist. Die
Vergrößerung beträgt dann £■ .
Diese Anordnung und Größenverhältnisse ermöglichen ein
Überlappen der einzelnen Bilder auf der Bildebene, wenn die Linsensysteme keine Abtastbewegung ausführen. Dadurch
ergibt sich eine ausgezeichnete Möglichkeit zur Abstimmung
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BAD ORIGfNAL
des Abbildungssystem^ bis sich genaue Bilder ergeben.
Wird eine vollständige. Abdeckung des Objekts und der Bildebene mit einer einzigen Linsenreihe erreicht, wie es mit
sechseckigen'oder-modifizierten sechseckigen Blenden möglich
ist, so hat eine schmale Linsenleiste die doppelte Abtastgeschwindigkeit wie eine Doppelreihe gegenseitig
versetzter Linsenleisten, wobei jede Reihe jeweils dazwischenliegende
Teile des Bilds abbildet. Werden zwei Linsenreihen vorgesehen, so kann die Abtastgeschwindigkeit
nahezu verdoppelt werden, da gegenüber einer einzelnen Reihe die doppelte Schlitzbreite für die Belichtung zur Verfügung steht. Werden zwei Reihen verwendet, wobei jede bei
der Objektabtastung die gesamte Bildebene mit Lichtstrahlen
zu beaufschlagen vermag, so wird vorzugsweise die zweite Reihe gegenüber der ersten Reihe versetzt, wodurch eine
gleichmäßigere Ausleuchtung infolge des größeren Ausgleichseffekts von Unregelmäßigkeiten innerhalb des Systems erzielt
wird.
Die von den Blenden in Verbindung mit der Linsenleiste
erreichte gleichmäßig starke Ausleuchtung kann durch Bestimmung der BSLeuchtungsstärke an jedem gegebenen Punkt
der Bildebene während der Abtastbewegung der Linsenleiste gegenüber der Bildebene nachgewiesen werden. Erhält jedes
Feld auf der Bildebene eine Bi.euchtungseinheit, so ergibt
sich die doppelte Beleuchtungaeinheit für die von zwei
Feldern auf der Bildebene überlappten Bereiche. Mit den sechseckigen und den modifiziert sechseckigen Feldern, wie
sie in Fig. 5 und 10 dargestellt sind, wird die Ausleuchtung über der Bildebene und den Feldern der einzelnen Optiken
annähernd gleichmäßig. Wird bei der Abtastung die Beleuchtungsstärke
dort, wo das Feld der Sohlltzbreite kleiner wird, schwächer, so wird dieses sofort durch das benachbarte
Feld kompensiert. Die Kompensation und die
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Abschwächung finden dabei beide allmählich statt, dieses
noch mehr bei den modifiziert sechseckförmigen Blenden als bei den sechseckförmigen.
Werden die Optiken genau abgestimmt und mit1 den richtigen
Abständen versehen, so ist eine absolut gleichmäßige Ausleuchtung auf der Bildebene zu erreichen. Sollten dagegen
einige Ungenauigkeiten vorhanden sein, tritt nur ein allmählicher
Wechsel der Beleuchtungsstärke auf der Bildebene auf, wodurch die Möglichkeit von Maserungen bei der Entwicklung
durch Objektabtastung hergestellter Bilder kleiner wird.
Ähnlich wie in Fig. 7 und 11 können die Blenden als Spitze an Spitze angeordnete Quadrate auf einer Platte 92 die Gesichtsfeldblenden
der einzelnen Optiken bilden. Ihr Überlappungsmuster auf der Bildebene ist in Fig. 11 dargestellt,
Die Abstände zwischen den Mittelpunkten der Blenden und ihrer Gesichtsfelder auf der Bildebene sind gleich dem halben
Durchmesser des Kreises, in den sie einschreibbar sind. Dieser Abstand bewirkt eine gleichmäßige Beleuchtungsstärke
während der Abtastbewegung des Abbildungssystems. Sind die Blenden in einer Platte 95 angeordnete Quadrate 94, wie
das in Fig. 8 gezeigt ist, so überlappen sich benachbarte Gesichtsfelder nicht, sondern stoßen nur aneinander an, wie
das in Fig. 12 dargestellt ist. Dieses ist für eine gleichmäßige Beleuchtungsstärke auf der Bildebene erforderlich.
Die in Fig. 9 in einer Platte 97 gezeigten Blenden 96 sind
kreisförmig. Mit diesen Blenden ist jedooh, unabhängig von ihrem gegenseitigen Abstand, keine gleichmäßige Beleuchtungsstärke
auf der Bildebene zu erzielen, selbst dann, wenn die Gesichtsfelder benachbarter Blenden sich auf der
Bildebene vollständig überlappen, wie es in Fig. 13 gezeigt
ist.
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Eine gleichmäßige Belichtung ist bei vielen li-chterapfindlichen
Bildplatten von größter Wichtigkeit, um während der Abtastbewegung des optischen Abbildungssystems gegenüber der Bildebene, eine Maserung oder Streifenbild.ung
auf dem Bild auszuschließen. Tritt eine ungleichmäßige
Belichtung oder eine nennenswerte Abschwächung bzw.
Verstärkung der Beleuchtungsstärke von einem Teil der abtastenden Optik zum anderen auf, so bilden sich Lichtstreif en auf der Bildebene. Diese ergeben dann bei der Entwicklung
eine Degradation des Bilds. Daher weisen die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung eckige Blenden
auf, die selbst dann einen allmählichen Übergang der Beleuchtungsstärke
sicherstellen, wenn keine vollständig gleichmäßige Ausleuchtung über der Bildebene erreicht warden
kann. Die sechseckigen und modifiziert sechseckigen Blendenformen sind dafür am besten geeignet. Das rührt daher,
daß eine Abschwächung bei einer der Optiken mit einer sechseckförmigen
Blende inkrementell von der jeweils benachbarten Optik kompensiert wird, da wenn sich das eine Gesichtsfeld
verkleinert, gerade das der anderen vergrößert.
Sind die Blenden, wie die in Fig. 4 gezeigten, mit sinusförmigen Seiten modifizierte Sechsecke, so ist dieser Übergang
noch allmählicher als bei den regelmäßigen Sechsecken, so daß diese noch weniger zu einer Streifenbildung.infolge
einer Abschwächung der Beleuchtungsstärke neigen.
Obwohl die Erfindung anhand der vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispiele erläutert wurde und bestimmte theoretische
Zusammenhänge für den Nachweis der Punktionstüchtigkeit
der Erfindung angegeben wurden, so beschränkt sich die Erfindung dennoch nicht auf diese Ausführungsbeispiele
und Theorien." ·
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Claims (3)
- PATENTANSPRÜCHE(li Streifenförmiges optisches Abbildungssystem mit mehreren nebeneinander angeordneten Einzeloptiken, die aneinander angrenzende Teile eines Objekts als aus Teilbildern bestehendes kontinuierliches Bild dieser Objektteile auf eine Bildebene projizieren und jeweils aus mehreren optischen Elementen bestehen, die längs einer gemeinsamen optischen Achse angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß erste optische Elemente (66, 72, 74) zur Erzeugung jeweils eines ersten verkleinerten Teilbilds/ln einer Zwischenbildebene dienen, daß auf jeder optischen Achse eine G-esichtsfeldblende(78) jeweils nahe der Brennebene des ersten Teilbilds angeordnet ist, daß zweite optische Elemente (68,70) zur Erzeugung jeweils eines zweiten, gegenüber dem ersten Teilbild vergrößerten Teilbilds auf der Bildebene (60) dienen, daß Antriebseinrichtungen (26, 28, 30, 36) zur gemeinsamen Bewegung der Einzeloptiken (z. B. 74, 78, 79, 82) relativ zur Objekt- (62) und zur Bildebene (60) vorgesehen sind, und daß die Gesichtsfeldblenden (78) zueinander so angeordnet und ausgebildet sind, daß die von ihnen auf der Bildebene (60) begrenzten Gesichtsfelder bei einer Relativbewegung des Abbildungssystems (66, 68, 70) gegenüber der Bildebene (60) durch gegenseitige Wechselwirkung eine nur von der Helligkeitsverteilung des Objekts (62) abhängige, gleichmäßige Ausleuchtung der Bildebene (60) erzeugen.
- 2. Optisches Abbildungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesichtsfeldblenden (78) seckseckförmige Öffnungen (86, 90) aufweisen, von denen mindestens zwei parallele Seiten durch gerade Linien gebildet sind.009831/0960ORIGINAL
- 3. Optisches Abbildungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die sechseckförmigen Öffnungen (86) durch zwei parallele gerade Seiten und zwei jeweils sinusförmige Seitenpaare gebildet sind/4, Optisches Abbildungssysteranach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenform der sinusförmigen Seiten nach der folgenden Beziehung gebildet sindy =| (sin [90° . (§f - 1)]'. + 1),wobei A die Höhe in y-Richtung vom Mittelpunkt der Gesicht sf el dblendenöffnung bis zur parallelen Seite ist, JF der Durchmesser des Kreises ist, in den die sechseckförmige Öffnung eingeschrieben ist, und x,y die konjugierten Punkte auf den die sinusförmigen Seiten des Sechsecks bildenden Kurven sind.009831/0960Leerseite
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