CH627968A5

CH627968A5 - DEVICE FOR MIRRORING AN AUXILIARY BEAM IN A MAIN BEAM, IN A PHOTOSETING MACHINE.

Info

Publication number: CH627968A5
Application number: CH598078A
Authority: CH
Inventors: Michael Plaot
Original assignee: Mergenthaler Linotype Gmbh
Priority date: 1977-06-03
Filing date: 1978-05-31
Publication date: 1982-02-15
Also published as: IT1159710B; GB2000601A; GB2000601B; DE2725108A1; IT7868278A0; FR2393334B3; FR2393334A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Einspiegelung eines Hilfsstrahlengangs in einen Hauptstrahlengang, in einer Fotosetzmaschine, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a device for reflecting an auxiliary beam path into a main beam path, in a photo setting machine, according to the preamble of claim 1.

Eine derartige bekannte Einrichtung wird in einer Fotosetzmaschine beispielsweise dazu benötigt, um Linien nicht aus einzelnen kleinen Abschnitten zusammenzusetzen, die von einem Schriftzeichenträger in dem Hauptstrahlengang projiziert werden, sondern um den Hilfsstrahlengang eines gesonderten optischen Systems zum Linienziehen einzuspiegeln, mit dem Linien durch einen bezüglich des Aufzeichnungsträgers bewegten Leuchtfleck hergestellt werden. Ein anderer Fall, in dem eine Einrichtung zur Einspiegelung eines Hilfsstrahlengangs in einen Hauptstrahlengang in einer Fotosetzmaschine benötigt wird, liegt vor, wenn ein zusätzlicher Schriftzeichenträger vor allem für Sonderzeichen eingeschaltet werden soll. Such a known device is required in a photo setting machine, for example, in order not to compose lines from individual small sections that are projected by a character carrier in the main beam path, but to reflect the auxiliary beam path of a separate optical system for drawing lines, with which lines pass through with respect to the Record carrier moving light spot are produced. Another case in which a device for reflecting an auxiliary beam path into a main beam path in a photosetting machine is required is when an additional character carrier is to be switched on, especially for special characters.

Zur Einspiegelung eines Hilfsstrahlengangs in einen Hauptstrahlengang in einer Fotosetzmaschine war es bisher bekannt, an der Stelle, an der die Einspiegelung erfolgen soll bzw. an der der Hilfsstrahlengang mit dem Hauptstrahlengang zu vereinigen ist, einen telezentrischen Strahlengang zu schaffen und hierin einen Zwischenraum vorzusehen, der mindestens die Länge eines Lichtbüschelquerschnittes hat. In diesem Zwischenraum wird ein Teilerwürfel, bestehend aus zwei Prismen, angeordnet, deren Kantenlänge gleich dem Büscheldurchmesser ist und deren Basisflächen miteinander verklebt sind. - Bei dieser Lösung ist nachteilig, dass das abzubildende optische System von vornherein für die Einspiegelung eines Hilfsstrahlengangs auszulegen ist, um die optischen Eigenschaften des Teilerwürfels zu berücksichtigen und um insbesondere optische Fehler zu korrigieren. Abgesehen davon benötigt ein solches optisches System einen grösseren Raum im Vergleich zu einem System, das die Einspiegelung eines Hilfsstrahlengangs nicht vorsieht. In order to reflect an auxiliary beam path into a main beam path in a photosetting machine, it was previously known to create a telecentric beam path at the point at which the reflection is to take place or at which the auxiliary beam path is to be combined with the main beam path and to provide an intermediate space therein that has at least the length of a cross section of light. A divider cube consisting of two prisms is arranged in this space, the edge length of which is equal to the tuft diameter and the base surfaces of which are glued together. With this solution, it is disadvantageous that the optical system to be imaged has to be designed from the outset for the reflection of an auxiliary beam path, in order to take into account the optical properties of the divider cube and in particular to correct optical errors. Apart from that, such an optical system requires a larger space compared to a system that does not provide for the reflection of an auxiliary beam path.

Wenn das optische System nicht mit einem telezentrischen Strahlengang geschaffen ist, um hierin einen Teilerwürfel anzuordnen und wenn deswegen der Teilerwürfel notgedrungen im konvergierenden Strahlengang des abbildenden Objektivs eingebaut werden muss, entstehen Astigmatismus, sphärische Abberation, chromatische Längs- und Querfehler. Diese Fehler, die im hochwertigen Fotosatz stören, müssen bei der Auslegung des optischen Systems, insbesondere bei dem Aufbau und der Bemessung des Objektivs berücksichtigt und korrigiert werden. Dies bedingt einen höheren Aufwand bei der Entwicklung und Herstellung von Fotosetzmaschinen mit solchen Einrichtungen und ist dann sogar ausgeschlossen, wenn nachträglich eine Fotosetzmaschine, die nicht ursprünglich für das Einspiegeln eines Hilfsstrahlengangs ausgelegt war, mit einer solchen Einrichtung insbesondere zum Linienziehen ergänzt werden soll. If the optical system is not created with a telecentric beam path in order to arrange a divider cube therein and if the divider cube must therefore be installed in the converging beam path of the imaging lens, astigmatism, spherical aberration, longitudinal and transverse chromatic errors arise. These errors, which are disturbing in the high-quality photo set, must be taken into account and corrected when designing the optical system, in particular when building and dimensioning the lens. This requires a higher level of effort in the development and manufacture of photosetting machines with such devices and is even ruled out if a photosetting machine that was not originally designed for mirroring an auxiliary beam path is to be supplemented with such a device, in particular for drawing lines.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der voranstehend genannten Nachteile eine Einrichtung zur Einspiegelung eines Hilfsstrahlengangs in einen Hauptstrahlengang in einer Fotosetzmaschine zu schaffen, deren optisches System nicht von vornherein für das Einspiegeln eines Hilfsstrahlengangs ausgelegt ist. Trotzdem soll sich eine solche Fotosetzmaschine nachträglich mit der Einrichtung möglichst ohne wesentliche Verschlechterung der Abbildungseigenschaften in dem Hauptstrahlengang ergänzen lassen. Dabei soll insbesondere die Einrichtung zur Einspiegelung des Hilfsstrahlengangs in einem konvergenten oder divergenten Abschnitt des Hauptstrahlengangs angeordnet werden können. The present invention is therefore based on the object, while avoiding the disadvantages mentioned above, of creating a device for reflecting an auxiliary beam path into a main beam path in a photo-setting machine, the optical system of which is not designed from the outset for mirroring an auxiliary beam path. Nevertheless, such a photo-setting machine should be able to be supplemented with the device as far as possible without any significant deterioration in the imaging properties in the main beam path. In particular, the device for reflecting the auxiliary beam path should be able to be arranged in a convergent or divergent section of the main beam path.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mit einer Einrichtung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. This object is achieved according to the invention with a device with the features of the characterizing part of claim 1.

Diese Lösung beruht auf dem Prinzip, dass anstelle eines Teilerwürfels mit wenigstens einer teildurchlässigen und teilreflektierenden Fläche eine Reflexplatte, insbesondere eine Glasplatte vorgesehen wird, die diese teildurchlässige und teilreflektierende Fläche trägt, und dass der durch die Anordnung einer solchen Reflexplatte in dem konvergenten Strahlenbü-schel des Hauptstrahlengangs entstehende Astigmatismus dadurch beseitigt wird, dass in einer bestimmten Lage bezüglich der Reflexplatte und des Hauptstrahls eine Kompensationsplatte vorgesehen ist. Bei dieser Einrichtung können die Reflexplatte und die Kompensationsplatte in vorteilhafter Weise eine solche Dicke aufweisen, dass die zur hochwertigen Abbildung erwünschte hohe Formgenauigkeit ohne Verziehen der Platten auch über längere Zeiträume erreicht wird. Die Reflexplatte kann, um eine solche Steifigkeit und Flächenqualität zu erreichen, noch so dünn sein, dass die sphärische Abberation und der Farbfehler zu vernachlässigen sind. Zur Kompensation des dann noch beträchtlichen Astigmatismus ist erfindungsgemäss die Kompensationsplatte vorgesehen. Diese Anordnung verzichtet also einerseits auf aus Prismen bestehende Teiler- This solution is based on the principle that instead of a divider cube with at least one partially transparent and partially reflecting surface, a reflective plate, in particular a glass plate, is provided, which carries this partially transparent and partially reflecting surface, and that by arranging such a reflective plate in the convergent bundle of rays astigmatism arising in the main beam path is eliminated by providing a compensation plate in a specific position with respect to the reflection plate and the main beam. With this device, the reflective plate and the compensating plate can advantageously have a thickness such that the high dimensional accuracy desired for high-quality imaging is achieved without warping the plates even over longer periods of time. In order to achieve such rigidity and surface quality, the reflective plate can still be so thin that the spherical aberration and the color error can be neglected. To compensate for the then still considerable astigmatism, the compensation plate is provided according to the invention. On the one hand, this arrangement dispenses with dividers consisting of prisms.

2 2nd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

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65 65

3 3rd

627 968 627 968

wiirfel, die einen grösseren Raumbedarf haben und die Eigenschaften des Hauptstrahlengangs erheblich verändern, sowie anderseits auf dünne Folien als teildurchlässige und teilreflektierende Flächen, die zwar die optischen Eigenschaften des Hauptstrahlengangs weitgehend unverändert Hessen, die jedoch zur Erhaltung einer planen Oberfläche stark gespannt sein müssten und mechanisch äusserst empfindlich sind und die darüberhinaus nach verhältnismässig kurzer Zeit ihre gewünschte Form verlieren können. Cubes that take up a lot of space and change the properties of the main beam path considerably, and on the other hand on thin foils as partially transparent and partially reflecting surfaces, which admittedly largely leave the optical properties of the main beam path unchanged, but which would have to be strongly stretched to maintain a flat surface and mechanically are extremely sensitive and can also lose their desired shape after a relatively short time.

In der bevorzugten Ausführungsform der Einrichtung ist die Kompensationsplatte als plane Glasplatte ausgebildet. Eine derartige Kompensationsplatte lässt sich verhältnismässig einfach herstellen und mit ihren optischen Eigenschaften an diejenigen der Reflexplatte anpassen. In the preferred embodiment of the device, the compensation plate is designed as a flat glass plate. Such a compensation plate can be produced relatively easily and its optical properties can be adapted to those of the reflection plate.

In einer Variante ist die Einrichtung in vorteilhafter Weise mit den Merkmalen ausgebildet, dass die Reflexplatte als plane Glasplatte ausgebildet ist, auf welche zur Vermeidung von Doppelreflexen auf der dem Hilfsstrahlengang zugewandten Fläche eine Reflexschicht aufgedampft ist und auf der rückseitigen Fläche eine Antireflexschicht aufgebracht ist. Für diese Einrichtung gilt hinsichtlich der einfachen Herstellung das Gleiche wie voranstehend zur Kompensationsplatte Gesagte, wobei die Doppelreflexe, die durch Reflexion auf jeder Seite der Reflexplatte entstehen könnten, durch zusätzliche vergütende Schichten vermieden werden. In a variant, the device is advantageously designed with the features that the reflective plate is designed as a flat glass plate, onto which a reflective layer is evaporated on the surface facing the auxiliary beam path in order to avoid double reflections and an anti-reflective layer is applied to the rear surface. For this device, the same applies to the compensation plate with regard to the simple manufacture as stated above, the double reflections which could arise from reflection on each side of the reflection plate being avoided by additional tempering layers.

In einer anderen Variante der Einrichtung ist vorgesehen, dass die Reflexplatte zur Vermeidung von Doppelreflexen als keilförmige Glasplatte ausgebildet ist. In diesem Fall kann auf die zusätzlichen Schichten auf beiden Flächen verzichtet werden, da durch die keilförmige Anordnung beider Flächen die auf ihnen reflektierten Objekte in der Bildebene aufeinander abgebildet werden. Die Kompensationsplatte ist hier ebenfalls keilförmig. Another variant of the device provides that the reflex plate is designed as a wedge-shaped glass plate to avoid double reflections. In this case, the additional layers on both surfaces can be dispensed with, since the objects reflected on them are imaged on one another in the image plane by the wedge-shaped arrangement of both surfaces. The compensation plate is also wedge-shaped here.

Vorzugsweise weist die Einrichtung das Merkmal auf, dass die Kompensationsplatte aus dem gleichen Glas besteht wie die Reflexplatte und dass die Reflexplatte und die Kompensationsplatte gleich dick sind. Dies ermöglicht eine besonders rationelle Herstellung bei guten optischen Eigenschaften der Einrichtung. The device preferably has the feature that the compensation plate consists of the same glass as the reflection plate and that the reflection plate and the compensation plate are of the same thickness. This enables a particularly efficient production with good optical properties of the device.

Die optischen Eigenschaften der Einrichtung können dadurch noch verbessert werden, dass in einer Variante die Kompensationsplatte aus einem optischen Fehler der Reflexplatte kompensierenden Material besteht. The optical properties of the device can be improved further in that, in one variant, the compensation plate consists of an optical error in the material compensating for the reflection plate.

Besonders zweckmässig ist es zum Erzielen einer guten Abbildungsqualität bei zugleich geringem Raumbedarf, dass die Kompensationsplatte unmittelbar neben der Reflexplatte montiert ist. Dieser Aufbau ist auch insofern fertigungsgünstig, als die Reflexplatte und die Kompensationsplatte auf einem gemeinsamen Träger montiert werden können und so eine feste Einheit bilden, die leicht in das optische System einer Fotosetzmaschine eingesetzt werden kann. To achieve a good image quality with a small space requirement, it is particularly expedient for the compensation plate to be mounted directly next to the reflex plate. This structure is also inexpensive to manufacture insofar as the reflex plate and the compensation plate can be mounted on a common carrier and thus form a fixed unit which can easily be inserted into the optical system of a photo-setting machine.

Besonders zweckmässig ist die Einrichtung so dimensioniert, dass der Winkel, um den die Reflexplatte zu dem Hauptstrahlengang gedreht ist, und der Winkel, um den die Kompensationsplatte zu dem Hauptstrahlengang gedreht ist, je 45° beträgt. Diese Anordnung, die ein senkrechtes Auftreffen des Hilfsstrahlengangs auf den Hauptstrahlengang voraussetzt, ermöglicht bei günstigen Abbildungseigenschaften eine besonders kompakte Bauweise der Einrichtung zur Einspiegelung. The device is particularly expediently dimensioned such that the angle through which the reflection plate is rotated relative to the main beam path and the angle through which the compensation plate is rotated relative to the main beam path is 45 ° in each case. This arrangement, which assumes that the auxiliary beam path strikes the main beam path perpendicularly, enables a particularly compact construction of the mirroring device with favorable imaging properties.

In der Zeichnung wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand von drei Figuren erläutert. Es zeigen: In the drawing, a preferred embodiment of the invention is explained with reference to three figures. Show it:

Fig. 1 die Einrichtung zur Einspiegelung eines Hilfsstrahlengangs in einen Hauptstrahlengang mit vereinfachten optischen Elementen in einer schaubildlichen Darstellung, 1 shows the device for reflecting an auxiliary beam path into a main beam path with simplified optical elements in a diagrammatic representation,

Fig. 2 den wesentlichen Teil dieser Einrichtung, nämlich die Reflexplatte und die Kompensationsplatte in einer Ansicht und Fig. 2 shows the essential part of this device, namely the reflex plate and the compensation plate in a view

Fig. 3 die Anordnung nach Fig. 2 in einer Draufsicht. Fig. 3 shows the arrangement of FIG. 2 in a plan view.

In Fig. 1 sind eine Beleuchtungseinrichtung, die durch eine Lampe 1 angedeutet ist, ein erster Zeichenträger 2 als Gegenstand, ein Objektiv 3 und ein fotoempfindlicher Aufzeichnungsträger 4 in der Bildebene in einem Hauptstrahlengang. Der Hauptstrahl des Hauptstrahlengangs ist mit 5 bezeichnet. In Fig. 1, a lighting device, which is indicated by a lamp 1, a first drawing medium 2 as an object, a lens 3 and a photosensitive recording medium 4 in the image plane in a main beam path. The main beam of the main beam path is designated 5.

In dem Hauptstrahlengang wird an der Vereinigungsstelle In the main beam path is at the union point

6 ein Hilfsstrahlengang eingespiegelt, dessen Hauptstrahl mit 6 reflected an auxiliary beam path, the main beam with

7 bezeichnet ist. Der Hilfsstrahlengang geht von einer zweiten Beleuchtungseinrichtung 8 aus und verläuft durch einen zweiten Zeichenträger 9 schliesslich zu dem Objektiv 3 auf den fotoempfindlichen Aufzeichnungsträger 4. 7 is designated. The auxiliary beam path starts from a second lighting device 8 and finally runs through a second character carrier 9 to the objective 3 on the photosensitive recording medium 4.

Zur Einspiegelung des Hilfsstrahlengangs in den Hauptstrahlengang ist eine Reflexplatte 10 vorgesehen. Sie besteht aus einer planen Glasplatte aus Glas der Sorte DK 7. Auf die Vorderseite 11 der Reflexplatte ist eine Reflexschicht aus Titanoxyd aufgedampft, während die rückseitige Fläche 12 zumindest eine reflexmindernde Schicht trägt. A reflecting plate 10 is provided for reflecting the auxiliary beam path into the main beam path. It consists of a flat glass plate made of glass of the DK 7 type. A reflective layer made of titanium oxide is vapor-deposited on the front side 11 of the reflective plate, while the rear surface 12 carries at least one anti-reflective layer.

Um den Hilfsstrahlengang, der senkrecht auf den Hauptstrahlengang trifft, einzuspiegeln, ist die Reflexplatte um 45° um die Hochachse 13 gedreht. Die Reflexplatte ist in einem nichtdargestellten Träger montiert. Sie ist etwa 5 mm dick, um die gewünschte Formgenauigkeit ohne Verziehen zu gewährleisten. In order to mirror the auxiliary beam path that strikes the main beam path perpendicularly, the reflection plate is rotated by 45 ° around the vertical axis 13. The reflex plate is mounted in a support, not shown. It is about 5 mm thick to ensure the desired shape accuracy without warping.

Damit der durch diese Reflexplatte hervorgerufene Astigmatismus beseitigt wird ist in dem Hauptstrahlengang zwischen der Reflexplatte und dem ersten Zeichenträger eine Kompensationsplatte 14 vorgesehen. Die Kompensationsplatte ist um eine Querachse 15, die zu der Hochachse rechtwinkelig verläuft, um 45° gedreht. Die Kompensationsplatte besteht aus einer planparallelen Glasplatte wie die Reflexplatte. Sie ist ausserdem auf dem gleichen nichtdargestellten Träger montiert, und zwar so, dass sie sich dicht an die Reflexplatte an-schliesst. In order that the astigmatism caused by this reflex plate is eliminated, a compensation plate 14 is provided in the main beam path between the reflex plate and the first character carrier. The compensation plate is rotated by 45 ° about a transverse axis 15, which is perpendicular to the vertical axis. The compensation plate consists of a plane-parallel glass plate like the reflex plate. It is also mounted on the same support, not shown, in such a way that it is close to the reflex plate.

die räumliche Lage der Reflexplatte und der Kompensationsplatte zueinander und die Position der Reflexplatte und der Kompensationsplatte zu dem Hauptstrahl gehen deutlicher aus den Fig. 2 und 3 hervor. In Fig. 3 ist der Winkel 16 erkennbar, um den die Reflexplatte 10 um die Hochachse 13 gedreht ist. Aus Fig. 2 lässt sich der zweite Winkel 17 ersehen, um den die Kompensationsplatte 14 um die Querachse 15 gedreht ist. the spatial position of the reflection plate and the compensation plate relative to one another and the position of the reflection plate and the compensation plate with respect to the main beam can be seen more clearly from FIGS. 2 and 3. In Fig. 3 the angle 16 can be seen by which the reflex plate 10 is rotated about the vertical axis 13. FIG. 2 shows the second angle 17 by which the compensation plate 14 is rotated about the transverse axis 15.

In einer Variante des Ausführungsbeispiels kann an Stelle des zweiten Schriftzeichenträgers 9 ein Leuchtfleckerzeuger für eine Linienzieheinrichtung vorgesehen sein. Bei der nachträglichen Ergänzung eines Hauptstrahlengangs mit der Einrichtung zur Einspiegelung eines Hilfsstrahlengangs empfiehlt es sich in der Regel, die Absorption des von dem ersten Zeichenträger ausgehenden Lichts durch die Kompensationsplatte und insbesondere durch die Reflexplatte möglichst gering zu halten. Zu diesem Zweck ist besonders die Reflexschicht auf der Vorderseite 11 der Reflexplatte so bemessen, dass sie fast das gesamte im Hauptstrahlengang einfallende Licht durchlässt und dementsprechend nur einen geringen Bruchteil des von dem Hilfsstrahlengang einfallenden Lichtes in die optische Achse des Objektivs 3 reflektiert. In a variant of the exemplary embodiment, a light spot generator for a line drawing device can be provided instead of the second character carrier 9. When a main beam path is subsequently supplemented with the device for reflecting an auxiliary beam path, it is generally advisable to keep the absorption of the light emanating from the first character carrier through the compensation plate and in particular through the reflection plate as low as possible. For this purpose, the reflective layer on the front side 11 of the reflective plate in particular is dimensioned such that it transmits almost all of the light incident in the main beam path and accordingly only reflects a small fraction of the light incident from the auxiliary beam path into the optical axis of the objective 3.

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

S S

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

627 968 PATENT CLAIMS

1. Device for reflecting an auxiliary beam path into a main beam path, in a photo setting machine, in which the characters to be set are imaged with a lens in the main beam path, and in which other characters and / or lines are set in the auxiliary beam path, with one at a union point of the main beam path with the partially transparent and partially reflecting surface arranged by the auxiliary beam path, which is rotated by a first angle to the main beam of the main beam path about a first axis, characterized in that to compensate for the astigmatism a reflecting plate (10) arranged in the convergent or divergent main beam path, which has partially permeable and partially reflecting surface, a compensation plate (14) is arranged in the main beam path, which is oriented at a second angle (17) that is the same as the first angle (16) to the main beam of the main beam path, but around a second, perpendicular to the first axis first axis (15) is rotated.

2. Device according to claim 1, characterized in that the compensation plate (14) is designed as a flat glass plate.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the reflective plate (10) is designed as a flat glass plate, on which to avoid double reflections on the surface facing the auxiliary beam path (11), a reflective layer is evaporated and that on the rear surface Anti-reflective layer is applied.

4. Device according to claim 1, characterized in that the reflex plate (10) is designed to avoid double reflections as a wedge-shaped glass plate and that the compensation plate (14) is also wedge-shaped.

5. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the compensation plate consists of the same glass as the reflection plate and that the reflection plate and the compensation plate are of the same thickness.

6. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the compensation plate (14) consists of an optical error of the reflex plate (10) compensating material.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the compensation plate (14) is mounted directly next to the reflex plate (10).

8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the first angle (16) and the second angle (17) is 45 ° each.