DE2555398C2 - Optische Abtastvorrichtung - Google Patents

Description

zwischen einer Objektebene oder Objektfläche 4 und einer Bildebene oder Bildfläche 6. Die optische Achse 8 der Vorrichtung enthält parallele oder alternative optische Wege 8A und 8ß, die von der Objektebene 4 zur Bildebene 6 verlaufen.

In F i g. 2, die einen Aufriß der ersten optischen Achse SA zeigt, und in Fig. 1 sind ein erster Reflektor 12 und ein zweiter Reflektor 14, die beide die optische Achse 8 umknicken;, und eine Projektionslinse 10 dargestellt Die Reflektoren und die Projektionslinse sind längs der ersten optischen Achse SA zwischen der Objektebene 4 und der Billdebene 6 optisch ausgerichtet Ein Objekt O auf der Ob jektebene 4 wird mit Hilfe der Projektionslinse 10 bei I auf die Bildebene 6 abgebildet Das Objekt O ist in F i g. I durch die Buchstaben FR dargestellt, die mit der Vorderseite nach unten auf der Objektebene 4 angeordnet sind. Diese Buchstaben werden entlang der optischen Achse SA auf die Bildebene 6 projiziert Die Buchstaben FR des Bildes, das längs der optischen Achse SA in F i g. 1 projiziert wurde, sind um 180° bezüglich der Orientierung der Buchstaben FR des Objektes gedreht

Bei einem typischen Photokopiergerät wire· das Bifd auf einen Lichtempfänger projiziert, der sich in der Bildebene 6 befindet und sich fortlaufend in eine Richtung bewegt, wie es durch den Pfeil 7 angedeutet ist Beim Abtasten wird das Objekt O auf der Objektebene 4 relativ zur optischen Achse SA entlang der durch den Pfeil 5 angedeuteten Bewegungsbahn hin- und herbewegt Während dieser Abtastung wird zu jedem Zeitpunkt immer nur ein schmaler Streifen des Objektes abgelichtet Diese fortlaufende und fortschreitende Belichtung führt zu einem zusammengesetzten Bild des abgetasteten Objektes. Wenn sich das Objekt O in die Abtastrichtiung SA bewegt, wird sein Bild entlang der ersten optischen Achse SA projiziert und auf dem sich bewegenden Lichtempfänger geworfen, wie es in F i g. 1 dargestellt ist.

Für die entgegengesetzte Abtastbewegung in die Richtung SB ist eine zweite optische Achse SB vorgesehen, die in der Draufsicht in F i g. 1 und in den verschiedenen Aufrissen in den F i g. 3,4 und 5 dargestellt ist Die optische Achse SB enthält zwischen der Objektebene 4 und der Bildebene 6 den ersten Reflektor 12, einen dritten Reflektor 16, eine Projektionslinse 20, einen vierten Reflektor 18 und einen zweiten Reflektor 14, die optisch zueinander ausgerichtet sind. Alle Spiegel 12,14,16 und 18 sind mit einem Winkel von 45° relativ zur optischen Achse orientiert dargestellt, so daß sie die optische Achse um 90° umknicken. Diese Winkel dienen lediglich zur Erläuterung der Erfindung, ohne daß sie auf eine derartige Geometrie beschränkt wäre.

Der erste Reflektor 12 und der zweite Reflektor 14 sind um Achsen drehbar angebracht, die mit der optischen Achse 8 zusammenfallen. Bei der dargestellten geometrischen Zuordnung können die Reflektoren 12 und 14 um Winkel von 90° um diese Achsen 80 zwischen den aufeinanderfolgenden hin- und hergehenden Abtastbewegungen gedreht werden. In Fig.2 befinden sich die Reflektoren 12 und 14 in einer derartigen Lage, daß sie die Objektebene 4 und die Bildebene 6 entlang der ersten optischen Achse SA optisch miteinander verbinden. In den Fig.3, 4 und 5 sind die Reflektoren 12 und 14 um 90° gedreht, so daß die Objektebene 4 und die Bildebene 6 entlang der zweiten optischen Achse SB optisch miteinander in Verbindung stehen. Wenn das Objekt O bei / mit Hilfe der Projektionslinse 20 entlang der optischen Achse SB abgebildet wird, sind die Buchstaben FR um 180° (Fig. 1A) bezüglich derjenigen Orientierung gedreht, die sie haben, wenn sie längs der optischen Achse SA (Fig. 1) projiziert werden. Wenn sich das Objekt O mit den Buchstaben FR während der Abtastung in die Abtastrichtung 5B bewegt läuft sein Bild längs der zweiten optischen Achse SB und fällt auf den sich bewegenden Lichtempfänger, wie es in F i g. IA dargestellt ist Aus der Ansicht auf die Rückseite der Zeichenebene in F i g. 1 ergibt sich, daß das Objekt natürlich seitenrichtig ist und daß der einzige Unterschied zwischen den aufeinanderfolgenden Bildern darin besteht daß sie um 180° zueinander verdreht sind.

Im Ergebnis heißt das, daß bei einer Bewegung des Objektes mit den Buchstaben FR in die Abtastrichtung SA sein Bild längs der optischen Achse SA auf die Bildebene bei I projiziert wird, wie es in F i g. 1 dargestellt ist Bei einer Bewegung des Objektes mit den Buchstaben FR in die Abtastrichtung SB wird das Bild längs der optischen Achse SB bei I auf die Bildebene projiziert, wie es in F i g. IA dargestellt ist

Die drehbaren Reflektoren 12 und \4 stehen in Betriebsverbindung mit dem das Objekt ι·ϊη- und herbewegenden Antrieb, wie es in der Zeichnung durch unterbrochene Linien dargestellt ist Einzelheiten des Antriebs und der Einstelleinrichtung für die Reflektoren sind zum Verständnis der Erfindung nicht notwendig. Derartige Einrichtungen können tatsächlich in mehreren Ausbildungen vorliegen. Wesentlich ist, daß die Reflektoren 12 und 14 mit der hin- und hergehenden Bewegung des Objektes O synchronisiert sind. Wenn das Objekt O somit in die Abtastrichtung SA bewegt wird, befinden sich die Reflektoren 12 und 14 in einer Lage, in der sie ein Bild längs der optischen Achse SA projizieren. Am Ende des Laufes in die Richtung SA und vor dem Rücklauf in die Richtung SB werden die Reflektoren 12 und 14 so gedreht, daß sie das Bild längs der optischen Achse 85 projizieren.

Die vorhergehende Beschreibung bezog sich auf den Fall, bei dem die Optik ortsfest liegt und das Objekt hin- und herbewegt wird. Obwohl eine derartige Anordnung bevorzugt ist, kann auch das Objekt ortsfest gehalten wer· !en und die Optik relativ dazu hin- und herbewegt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Optische Abtastvorrichtung zum streif enförmigen Abtasten und zum Projizieren eines Bildes eines Objektes von einer Objektebene auf eine Bildebene entlang zweier alternativer optischer Wege, die zwischen der Objektebene und der Bildebene verlaufen, wobei das Bild sich in einer ersten Orientierung auf der Bildebene befindet, wenn es entlang des ersten optischen Weges projiziert wurde und in einer zweiten Orientierung, die um 180^c um die Achse, längs der das Licht fortschreitet, gegenüber der ersten Orientierung gedreht ist, wenn es längs des zweiten optischen Weges projiziert wurde, mit Projektionslinsen und drehbaren reflektierenden Flächen in den beiden optischen Wegen, mit einem Antrieb, der eine hin- und hergehende Abtastbewegung des Objektes bezüglich der optischen Achse bewirkt, mit einer Einstelleinrichtung für den optischen Weg, die zwischen den besden alternativen optischen Wegen am Ende der Abtastbewegung in jede Richtung umschaltet, wodurch ein Bild des Objektes auf einen sich bewegenden Lichtempfänger während der hin- und hergehenden Abtastbewegung in den beiden Richtungen projiziert werden kann, dadurchgekennzeichnet, daß im ersten optischen Weg (8A) ein erster (12) und ein zweiter (14) Reflektor und eine dazwischen liegende Projektionslinse (10) liegt, die in einer ersten Position so angeordnet sind, daß die vom Objekt (O) kommenden Bildstreifen in einer ersten, t:--nkrecht zur Objektfläche verlaufenden Ebene jeweils um 90° gedreht werden, und daß der erste (12) und zweite (14) "Reflektor aus dieser ersten Position in eine zweite Position derart verdrehbar ist, daß die vom Objeki (O) kommenden Bildstreifen entlang des zweiten optischen Weges (8B) in einer zweiten, parallel zur Objektebene gelegenen Ebene vom ersten Reflektor zu einem dritten (16) und von diesem über eine Projektionslinse (20) zu einem vierten (18) Reflektor gelangen, die die Bildstreifen in dieser zweiten Ebene jeweils um 90° umlenken, so daß sie auf den zweiten (14) Reflektor gelangen, der die Bildstreifen auf die Bildebene richtet, wodurch in bekannter Weise das längs des ersten optischen Weges (8A) entstehende Bild um 180° um die optische Achse (8) bezüglich des entlang des zweiten optischen Weges (8B) entstehenden Bildes in der Lichtempfangsebene verdreht ist.

   Die Erfindung betrifft eine optische Abtastvorrichtung zum streifenförmigen Abtasten nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

   Eine derartige optische Vorrichtung ist in der DE-AS 00 002 beschrieben. Dort wird zwischen der Objektebene und der Bildebene ein optisches System vorgesehen, welches in der Lage ist, unabhängig von der Bewegungsrichtung der Kopievorlage ein immer seitenrichtiges Abbild auf der Bildebene entstehen zu lassen. Mit einer derartigen Vorrichtung können somit die bei einigen Kopiergeräten vorhandenen Kopierpausen während des Rücklaufs des optischen Systems ausgenützt werden, so daß von einem Original sowohl in Vorwärtsrichtung als auch beim Rücklauf des optischen Systems wirksam Kopien hergestellt werden können.

   Die bekannte Vorrichtung verwendet, um dies zu erreichen, reflektierende Flächen und Projektionslinsen. Die reflektierenden Flächen werden von den Seitenflächen eines Prismas gebildet, welches durch Verschwenken um 90° in der optischen Achse, die zwischen der Objektebenen der Bildebene verläuft, das Bild der Vorlage auf dem Kopieträger um 180° verdreht

   Nachteilig an dieser bekannten Vorrichtung ist aber, daß das optische System insgesamt durch die Verwendung eines Prismas, welches ein relativ schweres optisches Element ist, schwer wird. Entsprechend umfangreich bzw. stabil muß daher die Lagerung und der Antrieb für das Prisma vorgesehen sein, damit wirksam das Prisma verschwenkt werden kann. Der Antrieb muß darüber hinaus auch entsprechend leistungsstark sein. V/eitere Nachteile der Verwendung eines Prismas liegen darin, daß beim Durchtritt der Abbildungsstrahlen durch das Prisma Lichtintensitätsverluste auftreten, so daß dadurch die Abbildungsqualität beeinträchtigt werden würde, wenn nicht entsprechend starke und daher auch eine entsprechende Leistung benötigende Abtastleuchtröhren verwendet werden.

   Darüber hinaus ist die Herstellung eines für diese Zwecke verwendbaren Prismas sehr teuer.
   Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine optische Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß insgesamt ein leichteres und einfacher zu f indhabendes optisches System zur Verfügung steht, das darüber hinaus auch billiger als die bekannten optischen Systeme hergestellt werden kann.

   Diese Aufgabe wird mit einer Abtastvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs gelöst

   Die Vorteile der vorliegenden Erfindung liegen insbesondere darin, daß durch die Verwendung von einzelnen Reflektoren in der gekennzeichneten Art und Weise wesentlich leichtere optische Elemente zur Verfügung stehen, deren Drehantrieb mit ganz einfachen Mitteln möglich ist Beim erfindugnsgemäßen System müssen nur zwei einzelne, jeweils drehbar angeordnete Spiegel von einer ersten in eine zweite Arbeitslage bewegt werden, was aufgrund des geringen Gewichtes derartiger Spiegel ohen weiteres und sehr exakt möglich ist

   Darüber hinaus führt die Verwendung von einzelnen Spiegeln zu einem insgesamt billigen, einfachen System, bei welchem außerdem die Intensitätsverluste auf den beiden optischen Wegen geringer als bei den bekannten Systemen sind.

   Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

   F i g. 1 zeigt eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiol, die die Bildorientierung bei der Objektabtastung in eine Richtung zeigt.

   Fig. IA zeigt eine Teilansicht der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung, die die Bildorientierung bei der Abtastung in die entgegengesetzte Richtung zeigt.

   F i g. 2 zeigt eine Vorderansicht von der Linie Il-II in F i g. 1 aus.

   F i g. 3 zeigt eine Vorderansicht von der Linie II1-III in F i g. 1 aus.

   Fig.4 zeigt eine Ansicht von der linken Seite in F i g. 1 von der Linie IV-IV aus.

   Fig.5 zeigt eine Ansicht von der linken Seite in F i g. 1 von der Linie V-V aus.

   Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen optischen Abtastvorrichtung, das allgemein mit 2 bezeichnet ist, erstreckt sich