DE1959152A1

DE1959152A1 - Streifenfoermiges optisches Abbildungssystem

Info

Publication number: DE1959152A1
Application number: DE19691959152
Authority: DE
Inventors: Harper David Carson; Moorhusen Robert Windsor
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1968-11-29
Filing date: 1969-11-25
Publication date: 1970-07-30
Also published as: GB1278336A; US3544190A

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.

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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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BADORlGINAt

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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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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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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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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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 30^Q - 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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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

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.

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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 sind

y =| (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.

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