DE2400237A1

DE2400237A1 - Optische abtastvorrichtung

Info

Publication number: DE2400237A1
Application number: DE19742400237
Authority: DE
Inventors: Lawrence B Lapson; Lawrence D Lorah; Richard W Stresau; Curtis P Van Vloten
Original assignee: RAPIFAX CORP
Current assignee: RAPIFAX CORP
Priority date: 1973-01-08
Filing date: 1974-01-04
Publication date: 1974-07-25
Also published as: DE2400237B2; JPS5834815B2; GB1455106A; FR2323277B1; JPS49103644A; NL7316922A; FR2323277A1; CA1015850A; DE2400237C3

Description

OR.-INQ. DIPL.-INS. M. SC. DIPL.-PHYS. DR. DIPL.-PMYS. HÖGER - STELLRECHT - GRiESSBACH - HAECKER PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

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10.Dezember 1973 ' 2A00237

Rapifax Corporation 1405 Civic Center Drive Santa Clara, Californien 95050 USA

Optische Abtastvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine optische Abtastvorrichtung.

Eines der schwierigsten Probleme besteht bei der Konstruktion sämtlicher Bildübertragungssysteme darin., eine geeignete Vor-

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richtung für die Abtastung des Originals zu entwickeln. Eine solche Abtastvorrichtung sollte nämlich eine massig hohe Auflösung besitzen, sie sollte ferner mit relativ hohen Abtastgeschwindigkeiten arbeiten und sie muss eine geradlinige Abtastung eines flachen Objektfeldes bzw. einer flachen Vorlage gewährleisten.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird geroäss der Erfindung eine optische Abtastvorrichtung vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass Fokussiereinrichtungen vorgesehen sind, um ein Bild einer Linie auf einen Kreisbogen zu fokussieren, der

mit der Linie im wesentlichen in einer Ebene liegt, daß Blendeneinrichtungen vorgesehen sind, die mindestens eine Blende umfassen, und daß Bewegungseinrichtungen vorgesehen sind, um die Blendeneinrichtungen zu einer Bewegung längs des den Kreisbogen enthaltenden Kreises zu veranlassen.

Die Abtastvorrichtung gemäss der Erfindung erfüllt die obigen Forderungen, indem sie eine relativ hohe Auflösung besitzt, indem sie eine geradlinige Abtastung eines flachen Objektfeldes gewährleistet, indem sie mit relativ hoher Geschwindigkeit arbeitet und indem sie im Vergleich zu dem mit ihr erzielten vorteilhaften Ergebnissen relativ preiswert herstellbar' ist.

Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass sie eine optische Abtastvorrichtung vorschlägt, in welcher das Bild einer geraden Linie von einem optischen Element, v/ie z.B. einem Hohlspiegel oder einer Sammellinse auf einen Bogen fokussiert wird, der zu einem mit der Linie im wesentlichen in der gleichen Ebene liegenden Kreis gehört.

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Es ist ein weiterer Vorteil der Erfindung, dass sie eine optische Abtastvorrichtung vorschlägt, in der das auf den Kreisbogen fokussierte Bild von einer rotierenden Abtasttrommel abgetastet wird, welche mit mindestens einer Blendeneinrichtung, beispielsweise mit einer Lochblende oder mit einem Lichtleiter versehen ist.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass eine optische Linienabtastvorrichtung vorgeschlagen wird, bei welche längs der Achse des optischen Elements eine halbkreisförmige Öffnung vorgesehen ist.

Es ist auch ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass sie eine optische Linienabtastvorrichtung vorschlägt, bei welcher die Achse der rotierenden Abtasttrommel die optische Achse an einem Punkt senkrecht schneidet, der sich im Abstand von der Blende der Öffnung befindet.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist" darin zu sehen, dass sie eine Abtastvorrichtung vorschlägt, mit welcher eine schnelle Abtastung einer geraden Linie eines flachen Objektfeldes möglich ist.

Desweiteren ist es ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass sie eine optische Abtastvorrichtung vorschlägt, welche im Vergleich zu den mit ihr erzielten Ergebnissen relativ billig herstellbar ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung v/erden nachstehend anhand einer Zeichnung näher erläutert und/oder sind Gegenstand der Schutzansprüche. In der Zeichnung, in welcher in den verschiedenen Figuren entsprechende Teile mit den gleichen' Bezugszeichen bezeichnet sind, zeigen:

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Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform einer Abtastvorrichtung gemäss der Erfindung, teilweise im Schnitt,

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf die Abtastvorrichtung gemäss Flg.l, wobei einige Teile zur Verdeutlichung weggebrochen sind,

Fig. 3 eine schematische Rückansicht der Abtastvorrichtung gemäss Fig.l und 2, wobei einige Teile zur Verdeutlichung weggebrochen sind,

Fig. 4 eine schematische Ansicht der Abtastvorrichtung gemäss Fig. 1 bis 3 längs der Linie 4-4 in Fig.2,

Fig. 5 einen schematischen Teilschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer Abtastvorrichtung gemäss der Erfindung und

Fig. 6 einen schematischen Teilschnitt durch eine dritte Ausführungsform einer optischen Abtastvorrichtung gemäss der Erfindung.

Bei dem in den Fig. 1 bis 3 der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel einer optischen Abtastvorrichtung gemäss der Erfindung liegt ein Papierblatt 10 mit der Vorderseite nach unten auf einer transparenten Platte 11. Die Beleuchtung wird mit Hilfe einer Lampe 14 erzielt, die einen Glühfaden 15 besitzt, welcher quer zu dem Papierblatt 10 läuft. Wie aus Fig.l deutlich wird, befindet sich der Glühfaden 15 in

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einem Brennpunkt eines Reflektors 12 in Form eines eliptischen Zylinders. Der zweite Brennpunkt des Reflektors 12 befindet sich an dem Punkt 110 bzw. auf der entsprechenden Linie, welche mit der abzutastenden.Linie des Papierblattes 10 zusammenfällt. Die Hauptachse des elliptischen Zylinders ist merklich gegen die Senkrechte geneigt, und zwar unter einem Winkel von ungefähr 30°. Das gesamte Licht von dem Glühdraht 15, welches von dem Reflektor 12 gesammelt wird, wird längs einer Brennlinie gebündelt, welche längs einer Linie des Papierblatts bzw. des abzutastenden Dokuments verläuft. Der elliptische Reflektor 12 ist mit einem Schlitz .13 versehen, welcher in senkrechter Richtung im wesentlichen mit der abzutastenden Linie des Papierblatts 10 fluchtet. Unterhalb des Schlitzes 13 und in vertikaler Richtung im wesentlichen gegenüber dem Brennpunkt 110 bzw. der Brennlinie ausgerichtet befindet sich ein ebener Spiegel 16, der unter einem Winkel von 45 gegenüber der Horizontalen geneigt ist.

Die Abtastvorrichtung umfasst ferner eine Abtasttrommel 17 mit einem Deckel 17a, einer Seitenwand 17b und einem Boden 17c (Fig.5). Am Boden 17c ist eine hohle, in senkrechter Richtung verlaufende Welle 25 befestigt. Die Welle 25 ist in zwei senkrecht im Abstand voneinander angeordneten Kugellagern 26 um ihre Achse 100 drehbar gelagert. Am unteren Ende der Welle 25 ist eine Riemenscheibe 27 befestigt _r die durch einen Riemen 28 antreibbar ist. Der Riemen 28 ist durch eine Riemenscheibe 30 antreibbar, die an der Welle eines Elektromotors 29 befestigt ist. Am Boden 17c der Abtasttrommel ist ferner eine transparente Codescheibe 31 aus Glas oder Kunststoff befestigt.

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Ein Hohlspiegel 20 mit einem Krümmungsmittelpunkt, bei 101 bildet die Rückwand eines im wesentlichen lichtdichten Gehäuses 19. .-Die Vorderwand 19a des Gehäuses ist mit einer im wesentlichen halbkreisförmigen Öffnung 18 versehen, die sich am Krümmungsmittelpunkt 101 des Hohlspiegels 20 befindet. Das Gehäuse 19 besitzt einen Deckel 19b, einen Boden 19c und Seitenwände 19d und 19e. Wie aus Fig.5 deutlich wird, sollten die ünterkanten der Gehäusewände 19a, 19b und 19e einen Abstand von der Oberseite des Deckels 17a der Abtasttrommel haben, wobei der Abstand beispielsweise zwischen etwa 254 um und 762 um liegen sollte. Die Gehäusev/ände 19c, I9d und 19e sollten ebenfalls einen Abstand von der Seitenwand 17b der Abtasttrommel haben, wobei der Abstand beispielsweise zwischen etwa 254 um und 1524 tun liegen sollte. Die optische Achse des Hohlspiegels 20 verläuft horizontal und in der Ebene der Oberseite des Deckels 17a der Abtasttrommel 17.

Ein in radialer Richtung verlaufender Lichtleiter 21 mit einem Durchmesser von etwa 25,4 um, der gegenüber der Horizontalen leicht schräg nach oben verläuft, durchdringt das Gehäuse der Abtasttrommel am Schnittpunkt des Deckels 17a mit der Seitenwand 17b. Das obere Ende des Lichtleiters 21 rotiert folglich in .einer Ebene, welche die optische Achse des Hohlspiegels 2O enthält. Ein in entsprechender Weise in radialer Richtung verlaufender Lichtleiter 22 durchdringt gleichzeitig den Schnittpunkt des Deckels 17a mit der Seitenwand 17b an einem Punkt, der dem Durchtrittspunkt des Lichtleiters 21 im wesentlichen diametral gegenüberliegt. Die Lichtleiter 21 und 22 führen zum Mittelpunkt der Abtasttrommel 17 und werden dort

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abgebogen und verlaufen dann längs der Achse der hohlen Welle 25. An der unteren Öffnung der hohlen Welle 25 ist ein stationärer Fotodetektor 23 angeordnet, dessen Ausgangssignal an einen Verstärker 24 angelegt wird. Es versteht sich, dass, falls dies erwünscht ist, bis zu acht Lichtleiter vorgesehen werden können, die dann jeweils um 45 gegeneinander versetzt sind.

Betrachtet man nunmehr die Fig. 2, 3 und 4 so erkennt man, dass der Umfang der transparenten Codescheibe 31 eine Taktspur trägt, welche Segmentgruppen 31a und 3lb aufweist, von denen jede sich über einen Bogen von 44,4 erstreckt. In radialer Richtung kann die Tiefe der Taktspur zwischen weniger als etwa 254 pm und mehr als 3175 /Um liegen. Die Taktspur kann in einem fotografischen Verfahren auf der Unterseite der Codescheibe 31 erzeugt werden und in radialer Richtung verlaufende opake Teile mit einer Breite von etwa 38,1 um umfassen, die durch transparente Teile voneinander getrennt sind, die ebenfalls ungefähr eine mittlere Breite von 38,1 um besitzen können. Unterhalb der Taktspur befindet sich an einem Punkt, der etwa um 90 gegenüber der optischen Achse versetzt ist, eine Lampe 33, mit einem in radialer Richtung verlaufenden Glühfaden 34. Der Glühfaden 34 verläuft längs der Achse eines zylindrischen Reflektors 35. In der Mitte zwischen dem Glühfaden 34 und der Taktspur liegt eine bikonvexe Sammellinse 36, welche in der Ebene der Taktspur ein Bild des Glühfadens 34 erzeugt. Der Reflektor 35 ist am oberen Ende mit einer öffnung versehen, so dass das gesamte auf dem Reflektor 35 durch die Öffnung austretende Licht von der Sammellinse 36 gesammelt wird. Oberhalb der Taktspur befindet sich eine Maske 38 mit einem Schlitz 39, dessen radiale Länge derjenigen der

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Elemente der Taktspur entspricht und dessen Breite etwa 127 um beträgt. Zwischen der Codescheibe 31 und der Maske 38 befindet sich eine plankonvexe Sammellinse 37, welche wesentlich näher an der Codescheibe 31 als an der Maske 38 liegt. Der Abstand von der Sammellinse 37 zu der Taktspur bzw. zur Segmentgruppe 31a kann etwa 3/10 des Abstands zwischen der Sammellinse 37 und dem Schlitz 39 betragen. Die ebene Seite der Sammellinse 37 ist der Codescheibe 31 zugewandt. Das Abbild des Glühfadens 34 in der Ebene der Taktspur wird auf eine Brennlinie im Bereich des Schlitzes 39 gebündelt. Angrenzend an die Oberseite der Maske 38 ist ein Fotodetektor 40 angeordnet, welcher auf das den Schlitz 39 passierende Licht anspricht. Das Ausgangssignal des Fotodetektors 40 wird einem Verstärker 41 zugeführt.

Für ein Papierblatt 10 mit der (amerikanischen) Standardbreite von 215,9mm beträgt die Länge der Abtastlinie 216 mm. Der Abstand zwischen der abzutastenden Linie und dem Krümmungsmittelpunkt 101 des Hohlspiegels 20 kann 195 mm betragen. Der Spiegel 16 kann 50 mm unterhalb des Punktes 110 angeordnet sein, so dass der Abstand zwischen dem Spiegel 16 und dem Punkt 101 gleich 145 mm ist. Der Abstand zwischen der Rotations achse 100 der Abtasttrommel 17 und dem Krümmungsmittelpunkt 101 des Hohlspiegels 20 kann 15,2 mm betragen. Die Abtasttrommel 17 kann einen Radius von 62,3 mm besitzen und der Krümmungsradius des Hohlspiegels 20 kann L24 mm betragen. Die Öffnung 18 kann einen Radius von 5,2 mm besitzen. Das Licht von dem Punkt 110 in der Mitte der Abtastlinie wird von dem Spiegel 16 reflektiert, passiert die Öffnung 18, gelangt zu dem Hohlspiegel 20 und wird zu einem Brennpunkt am Punkt 120 reflektiert.

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Dieses Licht passiert den Lichtleiter 21, wird vom Fotodetektor 23 empfangen und führt zu einem Ausgangssignal vom Verstärker 24.

Der Punkt 111 ist ein virtuelles Bild des Punktes 110 und liegt auf der optischen Achse in einem Abstand von 50 mm hinter dem Spiegel 16 und erzeugt die gleichen Strahlenwege, wie wenn der Spiegel 16 weggelassen würde. Der Punkt 210 liegt auf der Abtastlinie an einem Rand des Papierblatts 10. Der Punkt 211 ist ein virtuelles Bild des Punktes 210. Das Licht vom Punkt 210 wird vom Spiegel 16 reflektiert, läuft durch die Öffnung 18 zu dem Hohlspiegel 20 und wird an einem Brennpunkt am Punkt gebündelt« Der Spiegel 16 kann eine Länge von etwa 170 mm besitzen und damit wesentlich kürzer sein als die Abtastlinie, deren Länge 216 mm beträgt.

Bei dem dargestellten System ist der Abstand y längs der Abtastlinie eine Funktion der winkelmässigen Auslenkung der Abtasttrommel 17. Aus der Darstellung gemäss Fig.2 der Zeichnung wird deutlich, dass folgende Beziehung gilt:

R d

(D

sin θ sin (Θ -

wobei R der Radius der Abtasttrommel 17, d der Abstand zwischen der Achse 100 der Abtasttrommel 17 und dem Mittelpunkt 101 des Hohlspiegels 20 _s θ der Winkel zwischen der optischen Mittellinie des Systems und der die Punkte. 111 und 211 einschliessendr Blicklinie vom Hohlspiegel 20 zur Abtastlinie und OC. die winkelmässige Auslenkung der Abtasttrommel 17 ist. Ausserdem erkennt·

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man, dass folgende Beziehung gilt:
(2) tan θ = y/x,

wobei y der Abstand längs der Abtastlinie von der optischen Mittellinie und χ der Abstand längs der optischen Mittellinie von dem Mittelpunkt 101 des Hohlspiegels 20 zu der Abtastlinie ist. Eine relativ genaue lineare Annäherung der Beziehung zwischen der winkelmässigen Auslenkung f^ der Abtasttrommel und dem Abstand y für kleine Winkel kann erreicht werden, wenn man annimmt, dass'sowohl der Sinus als auch der Tangens gleich dem Winkel sind. Unter dieser Annahme ergibt sich aus den Gleichungen (1) und (2) ohne weiteres die folgende Beziehung:

R x ■<.
(3) y =

R - d

wobei R, d und χ für ein gegebenes Abtastsystem Konstanten sind.

Ausgehend von den Beziehungen (1), (2) und (3) kann der Abstand zwischen den Segmenten der Segmentgruppen 3la und 3-1 b ohne we teres bestimmt werden. Obwohl die Näherung gemäss Gleichung (3). bemerkenswert gut ist und zu einem Fehler von weniger als 8 % führt, wenn θ = 29° und oL =22,2° sind, benutzen wir diese Näherung vorzugsweise nur für den Mittelbereich der Abtastung. Bei /Annäherung an die Enden der Abtastung werden die Segmente dichter angeordnet, urs die nichtlineare Beziehung zwischen der winkelmässigen Auslenkung der Abtasttrommel und der Lage der Blicklinie längs der Abtastlinie genau wiederzugeben.

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Ferner soll darauf hingewiesen werden, dass vorzugsweise ein Glühdraht 15 verwendet wird, der aus ungleichförmigen Abschnitten besteht, von denen jeder zwischen zwei benachbarten Punkten der Punkte 15a bis 15f in Fig_ol liegt= Von den genannten Punkten sind die Punkte 15a, 15c und 15e mit einer Klemme einer Spannungsquelle verbunden, während die Punkte 15b und 15d und 15f mit der anderen Klemme verbunden sind= Diese Ausgestaltung führt zu einer Kompensation der Kosinusverluste des optischen Systems.

In Fig.5 der Zeichnung ist eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei welcher Loehblenden, beispielsweise das Nadelloch 21a in der Wand 17b verwendet werden, um den Bildbogen abzutasten. Bei dieser Ausführungsform trifft das durch die Nadellöcher eintretende Licht auf die dbene Oberfläche eines Bereichs einer schräggestellten plankonvexen Linse auf, welche das Licht auf den Detektor 23 bündelt. Der Detektor 23 wird von einer feststehenden Stange 43 gehaltert, die durch die hohle Welle 25 in die Abtasttrommel hinein reicht. Das Nadelloch 21a kann einen Durchmesser von 25,4 um besitzen und sollte in der Ebene der optischen Achse liegen. Der Deckel der Abtasttrommel 17a muss daher geringfügig über die Ebene der optischen Achse angehoben werden, wodurch die Öffnung 18 auf etwas weniger als einen Halbkreis verringert wird.

Bei Verwendung der optischen Abtastvorrichtung gemäss der Erfindung beleuchtet die Lampe 14 das Papierblatt 10 bzw. das abzutastende Dokument, und es wird über ein Bild einer Zeile des Dokuments auf den Spiegel IS reflektiert, welcher das Bild der Linie auf die Oberfläche des Hohlspieaels 20 überträgt, der seinerseits das Bild auf einen Kreisbogen an der

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Oberkante der Abtasttrommel 17 fokussiert, durch welche die Enden der Lichtleiter 21 und 22 hindurchtreten, während die Abtasttrommel rotiert. Wenn das Ende des Lichtleiters 21 den Bogen überläuft, gelangt das Licht von dem Bild längs des Lichtleiters zu dem Fotodetektor 23, so dass der Verstärker 24 ein Signal liefert, welches sich mit der Intensität des Bildes ändert, das von dem Hohlspiegel 20 längs des Rogens gebündelt wird.

Im Verlauf der Abtastoperation stellt der Fotodetektor 40 ferner das Vorbeilaufen der Codespursegmente unterhalb der Öffnung 39 in der Maske 38 fest und veranlasst den Verstärker 41 einen Impulszug zu liefern, welcher gleichen Teilstrecken der Strecke y längs der Abtastlinie entspricht. Die Ausgangssignale der Verstärker 24 und 41 können an einen geeigneten Speicher gegeben werden, welcher die Information für eine spätere Verwendung, beispielsweise für die Übertragung zu einer entfernten Stelle speichert.

Bei der Ausführungsform gemäss Fig.6 ist der Spiegel 16 weggelassen, so dass die Linie, welche abgetastet wird, tatsächlich das Objekt selbst ist und nicht dessen virtuelles Bild wie bei der Ausführungsform gemäss Fig.l. In Fig.6 verläuft die optische Achse senkrecht und unter einem rechten Winkel zur Ebene des Papierblatts 10.'Die optische Achse wird durch eine Im wesentlichen halbkreisförmige plankonvexe Linse 18a definiert, die eine Brennweite von etwa 38 min besitzt. Die Linse 18a kann einen Radius von 5,2 mm haben; es kann auch eine Linse grösseren Durchmessers benutzt werden, und zwar in Verbindung mit einer halbkreisförmigen Öffnungsblende. Die Linse 18a kann 195 mm unterhalb der Ebene des Papierblatts 10 angeordnet werden. Die Welle

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25 ist um eine horizontale Achse drehbar gelagert, welche die optische Achse unter einem rechten Winkel schneidet. Die Strecke, um welche die Rotationsachse der Abtasttrommel 17 und die Linse 18a gegeneinander versetzt sind, kann etwa 9 mm betragen. Man erkennt, dass bei der Ausführungsform gemäss Fig.6 die die öffnung definierende Linse 18a in Richtung auf das Objekt gegenüber der Rotationsachse der Abtasttrommel 17 versetzt ist, während bei der Ausführungsform gemäss Fig.l die Rotationsachse
der Abtasttrommel 17 in Richtung auf das Objekt gegenüber der öffnung 18 versetzt ist.

Bei der Ausführungsform gemäss Fig.6 besitzt die Abtasttroromel wiederum einen Deckel 17a, der in der Ebene der optischen Achse der Linse 18a liegt, sowie eine Seitenwand 17b und einen Boden 17c (Fig.5). Die Abtasttrommel 17 geroäss Fig.6 1st jedoch zusätzlich mit einer inneren Seitenwand I7d und mit einer weiteren Wand I7e versehen, die zwischen dem Deckel 17a und dem Boden
17c liegen. Die innere Seitenwand 17d kann einen Krümmungsradius von etwa 38 mm haben. Lichtleiter 21 und 22 durchdringen die Schnittlinie des Deckels 17a mit der inneren Seitenwand
I7d der Abtasttrommel und rotieren in einer Ebene, welche die optische Achse der Linse 18a enthält. Es versteht sich, dass
bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig.6 bis zu fünf Lichtleiter mit einem Winkelabstand von jeweils 72° vorgesehen werden können. Jede Segmentgruppe der Taktspur der Codescheibe 31 erstreckt sich dabei über einen Bogen von 71,2°.

Bei dem Ausführungsbeispiel geroäss Fig.6 gelten die folgenden Gleichungen:

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in G sin {oL - θ)

4 ^.—XJ^-
R I· d

wobei R der Radius der inneren Seitenwand I7d der Abtasttrommel und wobei d der Absolutwert der gegenseitigen Versetzung ist. Die Näherung gercäss Gleichung (5) führt bei θ = 29° und (X= 35,6 zu einen¹ Fehler von weniger als 10 . Vorzugsweise sind die Segmente der Taktspur jedoch in nichtlinearen Abständen angeordnet, um gleichitässige Teilschritte längs der Strecke y der abzutastenden Linie zu erzielen, wie dies aus den Gleichungen 2 und 4 abgeleitet werden kann.

Bei- dem Ausführungsbeispiel geiv-äss Fig.6 wird ein Bild einer Linie des Papierblattes bzw. des Dokuments von der Linse 13a auf den Bogen eines kcplanaren Kreises fokussiert, welcher durch eine Blende, wie z.B. die Lichtleiter 21 oder überlaufen wird. Licht van Punkt 110 fällt auf die konvexe Oberfläche der Linse 18a und wird am Punkt 120 gebündelt, von wo es durch den Lichtleiter 21 zu dem Fotodetektor 23 übertragen wird.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, dass die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe gelöst und die geforderte" Vorteile verwirklicht wurden. Insgesamt wurde ein optisches Abtastsystem vorgeschlagen, um eine gerade Linie eines flach in Objektfeldes schnell abzutrasten. Die Abtastvorrichtung ist dabei im Vergleich zu den mit ihr erzielten Ergebnissen von rela-

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tiv einfachem Aufbau. Die Abtastvorrichtung ist auch'billig herzustellen.

Es versteht sich, dass gewisse Merkmale und Unterkombinationen nützlich sein können und auch unabhängig von anderen Merkmalen und Unterkombinationen verwirklicht werden können. Aus der vorstehenden Beschreibung wird ferner deutlich, dass bezüglich der Einzelheiten verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne damit den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. Die vorliegende Erfindung ist also nicht auf die betrachteten speziellen Ausführungsbeispiele beschränkt.

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Claims

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Patentanspruch

e :

Optische Abtastvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß Fokussiereinrichtungen vorgesehen sind, um ein Bild einer Linie auf einem Kreisbogen zu fokussieren, der mit der Linie im wesentlichen in einer Ebene liegt, daß Blendeneinrichtungen vorgesehen sind, die mindestens eine Blende umfassen, und daß Bewegungseinrichtungen vorgesehen sind, um die Blendeneinrichtungen zu einer Bewegung längs des den Kreisbogen enthaltenden Kreises zu veranlassen.

2. Abtastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fokussiereinrichtungen Einrichtungen umfassen, die eine im wesentlichen halbkreisförmige öffnung bilden.

3. Abtastvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fokussiereinrichtungen einen Hohlspiegel umfassen.

4. Abtastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fokussiereinrichtungen eine Sammellinse umfassen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fokussiereinrichtungen einen Hohlspiegel und eine im wesentlichen halbkreisförmige Blende umfassen, welche in der Nähe des Krümmungsmittelpunktes des Hohlspiegels angeordnet ist.

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6. Abtastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fokussiereinrichtungen eine im wesentlichen halbkreisförmige Sammellinse umfassen.

7. Abtastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bild der Linie ein reelles Bild ist.

8. Abtastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein ebener Spiegel vorgesehen ist, welcher ein virtuelles Bild eines realen Gegenstandes erzeugt und dass das Bild der Linie dieses virtuelle Bild ist.

9. Abtastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blenden-einrlchtungen einen Lichtleiter umfassen.

10. Abtastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blendeneinrichtungen eine Lochblende umfassen.

11. Abtastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendeneinrichtungen mehrere gleichartige
und in regelmässigen Abständen angeordnete Blenden
umfassen.

12. Abtastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungseinrichtungen Einrichtungen zum Anbringen der Blendeneinrichtungen und zum Drehen derselben um eine Achse umfassen, welche im wesentlichen unter einem
rechten Winkel zu der gemeinsamen Ebene verläuft.

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13. Abtastvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Winkelumsetzer vorgesehen ist, der gemeinsam mit den Blendeneinrichtungen zu einer Drehbewegung antreibbar ist.

14. Abtastvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelumsetzer ein nichtlinearer Winkelumsetzer ist.

15. Abtastvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein nichtlinearer schrittweise arbeitender Umsetzer vorgesehen ist, der gemeinsam mit den Blendeneinrichtungen zu einer Drehbewegung antreibbar ist.

16. Abtastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fokussiereinrxchtungen eine optische Achse besitzen und längs derselben angeordnete Einrichtungen umfassen, welche eine öffnung definieren, und dass die Bewegungseinrichtungen Einrichtungen zur Halterung der

Blendeneinrichtungen und zum Antreiben derselben zu einer Drehbewegung um eine Achse umfassen, welche die optische Achse unter einem rechten Winkel an einem Punkt schneidet, der sich im Abstand von den die Öffnung definierenden Einrichtungen befindet.

17. Abtastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fokussiereinrichtungen einen sphärischen Hohlspiegel und eine Öffnungsblende umfassen, welche in der Ilähe des Krunanungsmittelpunktes des Hohlspiegels angeordnet ist, und dass der Mittelpunkt des Kreises in Richtung auf die Linie gegenüber der Öffnungsblende versetzt ist.

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18. Abtastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fokussiereinrichtungen eine Sammellinse umfassen, und dass der Kreis einen Mittelpunkt besitzt, welcher in Richtung auf den Kreisbogen, auf welchen das EiId der Linie fokussiert wird, gegenüber der Sammellinse versetzt ist.

19. Abtastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass stationäre Detektoreinrichtungen zum Feststellen der Strahlungsenergie vorgesehen sind, und dass optische Kopplung se inr Ichtungen vorgesehen sind, um die Blendeneinrichtungen optisch mit den Detektoreinrichtungen zu koppeln.

20. Abtastvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendeneinrichtungen eine Lochblende umfassen, und dass die Kopplungseinrichtungen eine Sammellinse umfassen.

21. Abtastvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendeneinrichtungen ein Ende eines Lichtleiters umfassen, und dass die Kopplungseinrichtungen durch den verbleibenden Teil des Lichtleiters gebildet werden.

22. Abtastvorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass ein langgestreckter elliptischer Reflektor vorgesehen ist, der längs einer Hauptachse zwei Brennpunkte besitzt, dass sich eine langgestreckte Quelle für Strahlungsenergie an einem der Brennpunkte befindet, und dass der Reflektor mit einem langgestreckten Schlitz versehen ist, der in der Nähe des einen Brennpunktes liegt, und der gegenüber der Hauptachse,bezogen auf den anderen Brennpunkt, um einen beträchtlichen Winkel versetzt ist.

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