DE1290423B - Optisches Abtastverfahren fuer Kopiergeraete - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein optisches Abtastverfahren für Kopiergeräte, bei dem die Oberfläche eines feststehenden Gegenstandes von einem kontinuierlich bewegten Spiegel abgetastet und über eine feststehende Linse auf einen sich synchron mit dem Spiegel bewegenden Aufzeichnungsträger projiziert wird und bei dem die senkrecht zur abgetasteten Gegenstandsoberfläche stehende Spiegelfläche des bewegten Spiegels stets auf einer geraden Linie wirksam ist, die durch einen Punkt auf der Verlängerungsebene der abgetasteten Oberfläche geht und die derart gerichtet ist, daß der Lichtweg zwischen irgendeinem Punkt der Oberfläche und der Linse konstant ist.
• Ein derartiges Verfahren wurde bereits vorgeschlagen (deutsches Patent 1236 320). Um bei diesem Verfahren von allen Punkten der abgetasteten Oberfläche eine verzerrungsfreie Projektion auf dem Aufzeichnungsträger zu erhalten, wird das vom sich bewegenden Spiegel kommende Licht noch einmal reflektiert, bevor es durch ein Objektiv zum Aufzeichnungsträger gelangt. Zu diesem Zweck ist zwischen dem sich bewegenden Spiegel und dem Objek- tiv ein besonders ausgestaltetes Prisma angeordnet. An Stelle des Prismas könnten auch zwei parallele Reflexionsflächen verwendet werden, die jedoch dann bewegt werden müßten, und zwar mit einer anderen Geschwindigkeit als diejenige des Spiegels.
• Um die Verwendung von zusätzlichen Spiegeln oder Reflexionsflächen zwischen dem bewegten Spiegel und dem Objektiv bzw. der feststehenden Linse zu vermeiden, ist das eingangs beschriebene optische Abtastverfahren für Kopiergeräte nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die optische Achse der Linse senkrecht zur abgetasteten Oberfläche des Gegenstandes verläuft und daß die gerade Linie, längs der die Spiegelfläche wirksam ist, durch den Mittelpunkt der Linse geht.
• Auf diese Weise wird mit einfachsten Mitteln eine vollkommen verzerrungsfreie Projektion von allen Punkten der abgetasteten Oberfläche auf dem Aufzeichnungsträger erreicht. Für jeden Punkt der abgetasteten Oberfläche ist der Abtastwinkel gleich dem Einfallswinkel an der Linse.
• Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen an Hand der F i g. 1 und 2 beschrieben werden.
• Nach der F i g. 1 ist eine ortsfeste Linse 2 unterhalb eines abzutastenden Gegenstandes 1 derart angeordnet daß die optische Achse der Linse 2 senkrecht zur abgetasteten Oberfläche des Gegenstandes 1 verläuft. Auf einer Verlängerung zwischen zwei beabstandeten Punkten A und B auf der unteren oder abzutastenden Oberfläche des Gegenstandes 1 wird ein Punkt C angenommen. Das Bild dieses Punktes C wird durch die Linse 2 auf einen Punkt D fokussiert. Auf einer Linie CE, die den Punkt C mit dem Mittelpunkt E der Linse 2 verbindet, wird ein Punkt F angenommen, der näher am Punkt C liegt. Weiterhin wird im Abstand FC vom Punkt C auf der Linie AC ein Punkt G angenommen. Es entsteht ein gleichseitiges Dreieck FCG mit dem Scheitelwinkel CFG. Längs einer Normalen durch den Scheitel F und senkrecht zur Basis GC wird ein reflektierender Spiegel 3 angeordnet. Der Punkt G der Oberfläche des Gegenstandes 1 wird durch den Spiegel 3 an der Stelle F reflektiert, so daß er durch die Linse 2 genau so im Punkt D fokussiert wird, als wenn er am Ort C liegen würde. Das gleiche gilt für alle Punkte der Oberfläche, z. B. für einen Punkt F", die ebenfalls auf der Linie EC reflektiert werden. Wenn man daher einen Pünkt G" als Schnittpunkt'.'zwiscli'en' der # Linie A C und einer Linse definiert, die parallel zu der Linie FG durch den Punkt F" verläuft, dann sind die Dreiecke F"CG" und FCG ähnlich und daher beide gleichseitig. Der Punkt Q, auf der Oberfläche des Gegenstandes 1 wird also in der gleichen Weise im Punkt D fokussiert, wie wenn er an der Stelle C liegen würde. Im Ausführungsbeispiel der F i g. 1 wird ein relativ kleiner, vertikal angeordneter Spiegel 3 verwendet, der längs der Linie FE schräg gegen den Punkt F" bewegt wird.
• Im Ausführungsbeispiel der F i g. 2 dagegen wird ein relativ großer vertikal angeordneter Spiegel 3" verwendet, der in horizontaler Richtung auf den Punkt F" zu bewegt wird. In beiden Fällen wird je- doch die untere Oberfläche des Gegenstandes 1 bei der Bewegung des Spiegels fortlaufend abgetastet, und alle Punkte dieser Oberfläche werden durch die Linse 2 nacheinander an der gleichen Stelle D fokussiert, wobei die Lichtwege genauso lang sind, als ob diese Punkte an der Stelle C liegen würden.
• Zur übertragung des Bildes von der Linse 2 zu einem Aufzeichnungsträger gibt es verschiedene Mög- lichkeiten. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein zweiter Spiegel 4 vorgesehen, der in einem beliebigen Winkel an einem Punkt H zwischen der Linse 2 und ihrem Brennpunkt D angeordnet ist. Eine drehbare Trommel 5, die einen Aufzeichnungsträger trägt, ist derart angeordnet, daß die durch den zweiten Spiegel 4 reflektierten Lichtstrahlen an einer Stelle I auf den Aufzeichnungsträger fallen, die von H den gleichen Abstand wie H von D hat. Die drehbare Trommel wird in Richtung des gezeigten Pfeils mit einer Geschwindigkeit gedreht, die der Abtastgeschwindigkeit des Spiegels 3 für den Gegenstand 1 entspricht, so daß das Bild des Gegenstandes 1 auf den Aufzeichnungsträger auf dem Umfang der Trommel 5 aufgezeichnet wird. Die Trommel ist vorzugsweise derart angeordnet, daß der Einfallswinkel 6" des reflektierten Strahls gleich dem Reflektionswinkel 0 auf dem Gegenstand 1 ist Weiterhin ist vorzugsweise ein Abtastspalt 6 vorgesehen, der synchron mit der Abtastgeschwindigkeit an der unteren Oberfläche des Gegenstandes 1 entlangbewegt wird. Neben der Trommel kann außerdem ein ortsfester Spalt 7 vorgesehen werden. Der Lichtstrahl, der das Bild des Gegenstandes darstellt und durch die Linse 2 hin-durchgeht, durchläuft nur einen. begrenzten Bereich, der die schräg verlaufende Linie FH einschließt, so daß es notwendig ist, den Neigungswinkel des Lichtstrahls zu begrenzen, der einer geneigten Bahn im Bereich des wirksamen Bildwinkels der Linse 2 folgt.
• Nach der Erfindung wird daher durch das Bewegen eines einzigen Spiegels in vorgegebener Richtung die Oberfläche des Gegenstandes abgetastet, wobei mit Hilfe einer sehr einfachen optischen Anordnung eine klare Nachbildung des Gegenstandes erhalten wird.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Optisches Abtastverfahren für Kopiergeräte, bei dem die Oberfläche eines feststehenden Gegenstandes von einem kontinuierlich bewegten Spiegel abgetastet und über eine feststehende Linse auf einen sich synchron mit dem Spiegel bewegenden Aufzeichnungsträger projiziert wird und bei dem die senkrecht zur abgetasteten Gegenstandsoberfläche stehende Spiegelfläche des bewegten Spiegels stets auf einer geraden Linie wirksam ist, die durch einen Punkt auf der Verlängerungsebene der abgetasteten Oberfläche geht und die derart gerichtet ist, daß der Lichtweg zwischen irgendeinem Punkt der Oberfläche und der Linse konstant ist, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Achse der Linse(2) senkrecht zur abgetasteten Oberfläche des Gegenstandes (1) verläuft und daß die gerade Linie, längs der die Spiegelfläche wirksam ist, durch den Mittelpunkt (E) der Linse (2) geht.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein relativ kleiner Spiegel (3) verwendet wird, der längs einer schräg verlaufenden Linie bewegt wird, die den Punkt C mit der Linse verbindet. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein relativ großer Spiegel (3") verwendet wird, der parallel zur Oberfläche des Gegenstandes bewegt wird. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die Linse (2) tretende Bild des Gegenstandes mittels eines zweiten Spiegels (4) auf einen Aufzeichnungsträger reflektiert wird. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger auf einer drehbaren Trommel (5) befestigt ist, die synchron mit der Bewegung des reflektierenden Spiegels gedreht wird.