DE2715494C2 - Optisch mechanischer Abtaster - Google Patents

Description

sich drehende Linsenspiegel 12 und die ortsfeste Halblinse 10 ein gleitendes Bild durch einen Schlitz an der Bildebene 4 und auf das sich bewegende lichtempfindliche Material 22. Die Veränderung des physikalischen Abstandes während des Abtastens zwischen der Gegenstandsebene 2 und dem Spiegel 12 wird von vornherein durch die Linse kompensiert, so daß die optische konjugierte Weglänge von Gegenstand und Bild gleich bleiben (oder in einem solchen Verhältnis, wie es erforderlich sein mag, wenn durch die Abtasteinrichtung eine Vergrößerung erzielt werden soll).

Wenn ein drehbarer Spiegel mit konstanter Winkelgeschwindigkeit eine flache Platte abtastet, wie es in F i g. 4 beispielsweise dargestellt ist verändert sich die Abtastgeschwindigkeit auf der Piatie 2 fortwährend von ihrem Ende zur Mitte und weiter zum anderen Ende des Abtastvorganges.

Da sich das lichtempfindliche Material 22 mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit bewegt ist es erforderlich, daß die Abtastgeschwindigkeit V_n ebenfalls konstant ist, so daß die Abtastung des Gegenstandes und die sich ergebende Bildzusammensetzung auf dem lichtempfindlichen Material miteinander synchron verlaufen. Damit V₀ konstant ist ist es notwendig, daß die Winkelgeschwindigkeit ivdes Spiegels veränderlich ist

Es ist n.in erwünscht, eine einfache mechanische Anordnung vorzusehen, um die veränderliche Winkelgeschwindigkeit w des drehbaren Spiegels 12 zu schaffen.

In F i g. 5 ist wiederum die Gegenstandsebene in Beziehung zu dem Spiegel 12 dargestellt welcher hier mit einem Schwenkarm 24 verbunden gezeigt ist, durch den der Spiegel 12 um seine Achse 11 gedreht wird. Der Schwenkarm 24 ist wiederum mit einer geeigneten Antriebsmechanik verbunden, die in beispielhafter Weise als Schubstange 26 ausgebildet ist, die in einer geraden Richtung parallel zur Gegenstandsebene 2 mit einer konstanten Geschwindigkeit Vj bewegbar ist. Die Einzelheiten der Antriebsmechanik, die eine konstante Geschwindigkeit V₁/ auf die Schubstange 26 übertragen, sind hier nicht von Bedeutung. Die Schubstange 26 ist mit dem Schwenkarm 24 für den Spiegel durch ein Gleitstück 28 verbunden, um eine relative Bewegung der Schubstange 26 radial längs des Schwenkarmes 24 für den Spiegel zu erlauben. Somit tei der effektive Antriebsradius des Armes 24 während des Abtastens veränderlich in der gleichen Weise, wie der Abtastradius selbst während des Abtastens veränderlich ist. Um dies zu zeigen, ist der Spiegelantrieb 24, 26 in der F i g. 5 im optischen Schema, welches die Gegenstandsebene 2 und den Spiegel 12 umfaßt, überlagert. Die Ähnlichkeit der Geometrie des optischen und des mechanischen Systems können ohne weiteres erkannt werden.

Wegen der Reftektion an dem Spiegel 12 ist der Winkel Θ. um den sich der optische Weg bewegt, gleich zweimal dem Winkel ff. um den sich der Spiegel 12 bewegt.

Damit die Bcwcgungscharaktcristikcn der Antriebsslangcn 26 und des Abtastens auf der PIuUc gleich sind, muß der Winkel Φ. um den der Anlricb verschwenkt wird, gleich dem Winkel θ sein, um den sich der Haupt- bo strahl des optischen Systems bewegt. Dies wird dadurch erreicht, daß cine I : 2-Übcrsctzung zwischen dem Arm 24 und dem Spiegel 12 erfolgt, wie es beispielsweise in F i g. 6 dargestellt isi. Der Spiegel 12 ist ;in einem angetriebenen Rad 30 mit emem Durchmesser D befestigt, welches mit einem Antriebsrad 32 mit einem Durchmesser D/2 in Antriebseingriff steht. Das Antriebsrad 32 ist fest mit dem Arm 24 vfbunden. Man sieht, daß. wenn sich der Arm 24 um einen Winkel 2Φ, gleich θ bewegt, sich der Spiegel um den erforderlichen Winkel Φ dreht, der gleich Θ/2 ist

Zusammenfassend ergibt sich, daß die gleichmäßige Geschwindigkeit der linearen Bewegung der Stange 26 eine veränderliche Winkelgeschwindigkeit des Winkels hervorruft, und daß die veränderliche Winkelgeschwindigkeit des Spiegels wiederum eine gleichförmige optische Abtastgeschwindigkeit erzeugt

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 ~ wie der Spiegel drehender Schwenkarm mit einem dar- Patentansprfiche: auf angeordneten Gleitstück vorgesehen ist, an dem eine vom Motor angetriebene, hin- und hergehende Zug-

1. Optisch-mechanischer Abtaster mit einem der- stange unter Beibehaltung eines konstantbleibenden artigen Getriebe zwischen Spiegelantriebsmotor 5 Abstandes von der Schwenkarmachse angreift

und Spiegel daß sich bei mit konstanter Geschwin- In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung besteht

digkeit laufendem Motor der Spiegel derart dreht, das 1 :2 Obersetzungsgetriebe aus zwei Rädern unter-

daß die gradlinigen Abtastzeilen auf ihrer ganzen schiedlichen Durchmessers, die entweder als Reibräder

Länge mit ein und derselben Geschwindigkeit ausgebildet oder mittels Riemen bzw. Kette verbunden

durchfahren werden, dadurch gekennzeich- Ίο sind.

net, daß ein sich mittels 1:2-Obersetzung doppelt Die Erfindung wird in beispielhafter Weise im folgen-

so schnell wie der Spiegel (12) drehender Schwenk- den anhand der Figuren beschrieben.

arm (24) mit einem darauf angeordneten Gleitstück F i g. 1 zeigt ein optisches Schema einer Gegenstands-

(28) vorgesehen ist, an dem eine vom Motor ange- und Bildebene mit einer zugeordneten Linsen-Spiegel-

triebene, hin- und hergehende Schubstange (26) un- 15 Anordnung in einer Abtasteinrichtung mit einer flachen

ter Beibehaltung eines konstant bleibenden Abstan- Platte.

des von der Schwenkarmachse angreift F i g. 2 zeigt ein optisches Schema ähnlich dem der

2. Abtaster nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Fig. 1, wobei eine Zwischenabtaststellung dargestellt zeichnet, äaß das 1 ; 2-Öbersetzungsgetriebe aus ist

zwei Rädern (30, 32) unterschiedlichen Durchmes- 20 F i g. 3 zeigt ein optisches Schema, in dem die Abtast-

sers (D.D/2) besteht, die entweder als Reibräder aus- einrichtung der F i g. 1 zusammen mit einem Teil einer

gebildet oder mittels Riemen bzw. Kette verbunden Vervielfältigungsvorrichtung dargestellt ist.

sind. F i g. 4 zeigt ein Schema, welches die Geometrie der

Abtasteinrichtung darstellt

25 F i g. 5 zeigt einea mechanischen Antrieb für einen

Abtastspiegel, mit der optisch-mechanischen Geometrie der Abtasteinrichtung.

Die Erfindung betrifft einen optisch mechanischen F i g. 6 zeigt einen weiteren mechanischen Antrieb für

Abtaster mit eimern derartigen Getriebe zwischen Spie- einen Abtastspiegel, bei dem sich der Antrieb um einen

gelantriebsmotor und Spiegel, daß sich bei mit konstan- 30 Winkel bewegt, der gleich demjenigen des abgetasteten

ter Geschwindigkeit lautendem Motor der Spiegel der- Strahlenganges ist

art dreht daß die geradlinigen Abtastzeilen auf ihrer In Fi g. 1 sind eine flache Objektebene und eine Bildganzen Länge mit ein und derscL/en Geschwindigkeit ebene mit 2 bzw. 4 bezeichnet und in entsprechender durchfahren werden. konjugierter Beziehung zu einer Linsen-Spiegel-Anord-

Es sind drei Hauptarten von streifenmäßigen Abtast- 35 nung, die allgemein mit 6 bezeichnet ist, angeordnet Die anordnungen bekannt Bei der Ersten ist das optische Linsen-Spiegel-Anordnung befindet sich auf einer Mit-System ortsfest während sich der Gegenstand und das telachse 8 und besteht aus einer »Halblinse« 10 und lichtempfindliche Material relativ zu dem optischen Sy- einem Reflektor oder Spiegel 12, der anschließend an stern bewegen. In zweiten Fall ist der Gegenstand orts- und hinter der Linse 10 angeordnet ist Der Spiegel 12 fest während sich das optische System und das licht- 40 kann um eine Achse 11 gedreht werden, die in der Spieempfindliche Material mit geeigneten Geschwindigkei- gelebene liegt und auf der Zeichenebene senkrecht ten relativ dazu bewegen. Bei der dritten Anordnung ist steht Wie bekannt ist, kann mit einer Linsen-Spiegelder Gegenstand ortsfest und wird von einem Drehspie- Anordnung ein Bild von einem Gegenstand, welches in gel abgetastet wodurch ein Bild des Gegenstandes auf der Gegenstandsebene 2 angeordnet ist, auf der BiIdeinem sich bewegenden lichtempfindlichen Material ab- 45 ebene 4 abgebildet werden.

gebildet wird. Die vorliegende Erfindung bezieht sich In Fig.2 ist die gleiche Einrichtung dargestellt, die

auf diese letztgenannte typische Anordnung. noch einen Bildschlitz 14 aufweist. In dieser Darstellung

Ein optisch mechanischer Abtaster der eingangs ge- ist der Spiegel 12 um seine Achse 11 um einen gewissen nannten Art ist bereits bekannt. Das Problem, die Ob- Winke! gedreht um das Abtasten der Gegenstandscbejektplatte mit einer konstanten Geschwindigkeit abzu- so ne 2 und die Abbildung eines Bildes davon durch den tasten um ein Bild synchron auf ein sich bewegendes Bildschlitz 14 und auf einent schmalen Bereich der Bildlichtempfindliches Material übertragen zu können, wird ebene 4 zu bewirken. Es wird hier darauf hingewiesen, dadurch gelöst, daß zwei ineinandergreifende Hebel- daß, während sich der Spiegel 12 um einen Abtastwinkel antie die linear angetriebene Bewegung eines Stabes in dreht sich die Halblinse 10 selbst nicht mit dem Spiegel eine Drehbewegung des Spiegels umsetzen. Es ist dabei 55 dreht.

erforderlich, die Hebelarme mit ganz bestimmten In Fig.3 ist die im wesentlichen in den Fig. 1 und 2

Krümmungsverläufen herzustellen und sehr exakt anzu- dargestellte Abtasteinrichtung bei einer praktischen

ordnen, so daß der gewünschte Effekt auftritt. Der dort Verwendung gezeigt. Auch hier ist eine Objektebene

beschriebene Mechanismus zur Erreichung dieses öder Platte 2 mit einer Halblinse 10 und zugeordnetem

Zieles ist daher relativ kompliziert. 60 Spiegel 12, der relativ zu dem Gegenstand 2 auf der

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ei- Mittelachse 8 angeordnet ist, vorgesehen. Geeignete,

nen optisch mechanischen Abtaster der eingangs ge- ortsfeste Spiegel 16, 18 und 20 sind in dem optischen

nannten Art zu schaffen, bei dem mit einfachen Mitteln Strahlengang zwischen der Linsen-Spiege! Anordnung

erreicht werden kann, daß die Gegenstandsebene durch 6 und der Bildebene 4 angeordnet, welche hier eine

den sich drehenden Spiegel mit einer konstanten Ab- 65 drehbare, lichtempfindliche Trommel 22 ist Die Einrich-

tastgeschwindigkeit abgetastet wird. tung ist in F i g. 3 mit einer einzelnen, momentanen Ab-

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, feststellung dargestellt. Beim Abtasten von links nach

daß ein sich mittels 1 :2 Übersetzung doppelt so schnell rechts über die Gegenstandsebene 2 projezieren der