DE2813763A1

DE2813763A1 - Projektionseinrichtung

Info

Publication number: DE2813763A1
Application number: DE19782813763
Authority: DE
Inventors: Yoshiya Matsui; Setsuo Minami; Noritaka Mochizuki
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1977-03-31
Filing date: 1978-03-30
Publication date: 1978-10-12
Also published as: DE2813763C2; US4431299A

Description

- r> t£ t^ Patentanwälte:

IEDTKE - DÜHLING - KjNNE - ^RUPE Dipi.-Ing. H.Tiedtke

Dipl.-Chem. G. Bühling

-9- Dipl.-Ing. R. Kinne

Dipl.-Ing. P. Grupe

Bavariaring 4, Postfach 20 24 8000 München 2

Tel.: (0 89) 53 96 53 Telex: 5-24845 tipat cable: Germaniapatent München 30. März 1978

B 8829

Canon case CFO1532-GP687

Canon Kabushiki Kaisha Tokyo / Japan

Projektionseinrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Projektionseinrichtung und insbesondere auf eine Projektionseinrichtung zur Ausbildung eines Spiegelbilds eines Objekts auf einer Projektionsebene unter einfacher Vergrößerung. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Kopiergerät mit der Projektionseinrichtung.

Projektionseinrichtungen zur Ausbildung eines Spiegelbildes auf einer Projektionsebene haben eine weitverbreitete Anwendung bei Kopiergeräten und anderen Geräten, bei welchen ein Ubertragungsschritt erfolgt.

Bei einer Projektionseinrichtung, die in einem herkömmlichen Kopiergerät verwendet wird, wird üblicherweise ein einziges Projektionslinsensystem verwendet. Die Verwendung 35

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VI/8 Dresdner Bank (München) Kto. 3939 8« Postscheck (Manchen) Kto. 670-43-804

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1 dieses einen einzigen Projektionslinsensystems hat jedoch den Nachteil, daß aufgrund seines verhältnismäßig großen Konjunktionsabstands das Kopiergerät unvermeidbar groß wird, in welchem das System verwendet ist. Zur Überwindung dieses

Nachteils wurde schon eine Projektionseinrichtung vorgeschlagen, bei welcher eine Mehrzahl von Linsensystemen mit jeweils einem verhältnismäßig kurzen Konjunktionsabstand so angeordnet ist, daß die einzelnen Linsensysteme jeweilige Teilbereiche eines zu projizierenden Objekts übernehmen. Ein vollständiges Projektionsbild des ganzen Objekts wird auf einer Projektionsebene dadurch ausgebildet, daß diese Teilbilder über die vielen Linsensysteme zusammengesetzt werden.

Ein Beispiel einer derartigen Projektionseinrichtung ist in der US-PS 3 584 952 beschrieben. Bei dieser Projektionseinrichtung wird eine Mehrzahl von Linsensystemen verwendet, die in Zeilen in Längsrichtung von jeweiligen Streifenflächen einer zu kopierenden Vorlage so angeordnet sind, daß sie auf einem photoempfindlichen Material Teilbilder ausbilden, die jeweils den vielen Streifenflächen der Vorlage entsprechen.

Die Verwendung einer derartigen Projektionseinrichtung ermöglicht es, das Kopiergerät verhältnismäßig kompakt aufzubauen .
25

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Projektionseinrichtung dieser Art dahingehend zu verbessern, daß im Vergleich zu der in der vorstehend genannten Patentschrift offenbarten Einrichtung die Anzahl der für den Aufbau eines jeden der Linsensysteme erforderlichen Linsen verringert ist.

Jedes Linsensystem der in dieser US-PS beschriebenen Projektionseinrichtung ist aus drei Linsen zusammengesetzt, nämlich einer vorderen, einer mittleren . und einer hinteren Linse. Die vordere Linse dient dazu, ein Zwischenbild des entsprechenden Teilbereichs einer Vorlage auf der mittleren Linse auszubilden, die zwischen die vordere und die hintere Linse

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eingesetzt ist. Das auf der mittleren Linse ausgebildete Zwischenbild wird über die hintere Linse wieder auf einem photoempfindlichen Material zurückgebildet, Bei diesem System dient die mittlere Linse nur als Feldlinse und hat in dieser Natur keinen Zusammenhang mit der Projektionsfunktion an sich. Diese Feldlinse ist jedoch in der Hinsicht von Bedeutung, als sie das auf das photoempfindliche Material projizierte Bild auf einer gleichförmigen Helligkeit hält.

Erfindungsgemäß wird die Anzahl der Linsen in einem einzelnen Linsensystem dadurch verringert, daß eine erste und eine zweite Linse verwendet wird, bei welchen jeweils die Dicke bzw. die Länge entlang der optischen Achse größer als ihr jeweiliger wirksamer Durchmesser ist.

Eine derartige Linse, deren Länge bzw. Dicke entlang der optischen Achse größer als ihr wirksamer Durchmesser ist, ist in der GB-PS 954 629 beschrieben. Die Einrichtung, bei der diese Linse verwendet wird, ist jedoch eine Einrichtung,

20 bei welcher ein Teilbild eines Objekts über ein einziges

Linsensystem projiziert wird,Diese in der vorstehend genannten Patentschrift beschriebene Einrichtung unterscheidet sich grundlegend von der erfindungsgemäßen Einrichtung, bei welcher Linsensysteme so angeordnet sind, daß sie ein zusammengesetztes Bild eines Objekts aus vielen Teilbildern bilden, welche durch die einzelnen Linsensysteme ausgebildet sind. Darüberhinaus ist die in der GB-PS beschriebene Linse weder ein telezentrisches Linsensystem noch eine Linse für die Ausbildung eines Zwischenbild zwischen einer ersten und einer zweiten Linse. Die telezentrischen Eigenschaften und die Eignung zur Ausbildung eines Zwischenbilds stellen wesentliche 'Merkmale des Linsensystems in der erfindungsgemäßen Projektionseinrichtung dar.

In der japanischen Patentveröffentlichung 30787/1970 ist ein Projektionslinsensystem beschrieben, bei welchem ein zusammengesetztes Bild aus vielen Teilbildern über Linsensysteme ausgebildet wird, die in Reihen angeordnet sind und die auch

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1 einen telezentrischen Aufbau haben. Dieses Projektionslinsensystem ist jedoch ein gewöhnliches System, bei dem die entlang der optischen Achse gemessene Linsenlänge oder Linsendicke nicht größer als der wirksame Linsendurchmesser ist, was

von der erfindungsgemäßen Projektionseinrichtung völlig verschieden ist.

Mit der Erfindung wird eine für die Verwendung in einem Kopiergerät geeignete Projektionseinrichtung geschaffen, die eine Mehrzahl von optischen Projektionssystemen aufweist, von v/elchen jedes aus einer ersten Linse und einer zweiten Linse zusammengesetzt ist. Zwischen der ersten Linse und der zweiten Linse wird ein Zwischenbild eines Teilbereichs einer Vorlage ausgebildet. Die entlang der optischen Achse gemessene Länge bzw. Dicke einer jeden Linse ist (beispielsweise zweimal bis sechzigmal) größer als ihr v/irksamer Linsendurchmesser (von z.B. 1 bis 2 mm). Ein weiteres Merkmal liegt darin, daß die erste Linse als austrittsseitig telezentrische Linse ausgelegt ist, wogegen die zweite Linse eine eintrittsseitig

²⁰ telezentrische Linse ist. Diese Baumerkmale ermöglichen es,

eine Projektionseinrichtung zu schaffen, die sich hervorragend bei einem Kopiergerät verwenden lässt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 bis 4 sind Ansichten für die Erläuterung

einer Projektionseinrichtung, die bei einem bekannten Kopiergerät verwendet wird. 30

Fig. 5 und 6 zeigen eine erfindungsgemäße Projektionseinrichtung.

Fig. 7 zeigt in Einzelheiten ein Linsensystem aus . einer in Fig. 6 gezeigten Reihe von Linsensystemen,

Fig. 8 ist eine der Fig. 7 entsprechende Darstellung, zeigt jedoch das Linsensystem mit verschiedenen 809841/0861

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Symbolen und Zeichen für die Erläuterung.

In der Fig. 1 ist ein Kopiergerät gezeigt, bei welchem die in der vorstehend genannten US-PS beschriebene Projektionseinrichtung verwendet ist. Das allgemein mit 1 bezeichnete Kopiergerät hat eine transparente Platte 2, eine ortsfest zur Aufnahme einer photoempfindlichen Platte P angebrachte Tragplatte 3, einen bewegbaren Schlitten 4 für die Lagerung eines allgemein mit 5 bezeichneten optischen Projektionssystems

"Ό und ein Antriebssystem aus einem umsteuerbaren Konstantdrehzahl-Elektromotor 6 und einem Getriebekasten 7. Auf die Platte 2 wird ein Vorlageschriftstück D mit der zu kopierenden Fläche nach unten aufgelegt. Die photoempfindliche Platte P ist mit ihrer Schicht aus photoempfindlichem Material nach oben zu

gerichtet, von der ortsfesten Tragplatte 3 gestützt. Das Antriebssystem treibt den Schlitten 4 so an, daß er sich quer bzw. parallel zur Vorlagenfläche und der photoempfindlichen Platte P bzw. ihrer photoempfindlichen Fläche bewegt.

® Der Schlitten 4 ist einerseits an einer Antriebsschraubenwelle 10 und andererseits an einer Stützwelle 11 angebracht. Die Antriebsschraubenwelle 10 und die Stützwelle 11 sind parallel und in Abstand zueinander an jeweils einer Seite der Tragplatte 3 angeordnet. Der Getriebekasten 7 ist mit der Antriebsschraubenwelle 10 verbunden, so daß diese dreht und eine Bewegung des optischen Projektionssystems oder Abtästsystems 5 in jede Richtung verursacht wird. Das Antriebssystem muß so ausgelegt sein, daß das optische Projektionssystem 5 in jeder Richtung gleichförmig bewegt wird und die Bewegungsrichtung umgesteuert wird, wenn das System das Wegende in der jeweiligen Richtung erreicht hat.

Das Projektionssystem 5 hat ein langgestrecktes

Gehäuse 13, dessen ein Ende von einem auf die Antriebssehrauben-

welle 10 geschraubten Block 14 gestützt ist und dessen zweites Ende von einem Block 15 gestützt ist, der verschiebbar auf der Stützwelle 11 sitzt. Diese Blöcke 14 und 15 bilden

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einen Teil des Schlittens 4, der zusammen mit den Blöcken bewegt wird. Zwischen den Blöcken 14 und 15 erstreckt sich ein Paar von Fluoreszenz-bzw. Leuchtstofflampe L, die zwischen die Blöcke eingepaßt sind, von geeigneten Fassungen aufgenommen sind und mittels einer (nicht gezeigten) geeigneten Stromquelle mit Strom versorgt sind. Die Leuchtstofflampen L sind parallel zueinander angeordnet und beleuchten das Vorlageschriftstück D.

Innerhalb des Gehäuses 13 sitzten drei langgestreckte

Linsenstreifen 20, 21 und 22, die sich längs des Gehäuses erstrecken und die unter gegenseitiger Überlappung oder Versetzung zwischen der Oberfläche des Vorlageschriftstücks D und der photoempfindlichen Platte P bzw. der photoempfindlichen Oberfläche derselben angeordnet sind. Der obere Linsenstreifen ist aus einer Mehrzahl von Linsenelementen 24 zusammengesetzt, die in Reihen entlang der vollen Länge des Streifens eingesetzt sind. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist der Linsenstreifen 20 zwei Reihen von Linsenelementen 24 auf. Die beiden Reihen

liegen parallel zueinander, wobei die zweite Reihe in Bezug

auf die erste Reihe um eine Strecke verschoben ^lst/· die der Hälfte des Abstands zwischen zwei Linsenelementen in der zweiten Reihe entspricht. Der Linsenstreifen 20 ist vorzugsweise aus Kunststoff als eine Gußeinheit mit den Linsenelementen

und anderen notwendigen Teilen hergestellt. 25

Die weiteren Linsenstreifen 21 und 22 entsprechen im Aufbau völlig dem vorstehend beschriebenen Linsenstreifen

20 und sind in Bezug auf diesen so angeordnet, daß ein jeweiliges Linsenelement in einem Streifen mit einem jeweiligen Element in einem nächsten Streifen koaxial ist und im ganzen eine einzige Projektionseinrichtung gebildet ist. Die allgemein mit 25 bezeichnete einzige Projektionseinrichtung oder Projektionseinrichtungs-Einheit ist in Fig. 3 mit dem Linsenelement 24 des Linsenstreifens 20, einem Linsenelement 26 des Linsenstreifens

21 und einem Linsenelement 27 des Linsenstreifens 22 dargestellt, wobei die Linsenelemente 24, 26 und 27 koaxial ausgefluchtet sind. In der Fig.bezeichnet 31 eine Blende und 32 eine Feldblende.

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Dabei stellt selbstverständlich 31 eine aus einer Mehrzahl von Blenden und ferner 32 eine aus einer Mehrzahl von Feldblenden dar, die in dem Projektionssystem 5 vorgesehen sind. Die Linsenelemente 24, 26 und 27 bilden zusammen mit der Blende 31 und der Feldblende 32 eine einzelne optische Projektionseinheit 25. Eine Mehrzahl derartiger optischer Projektionseinheiten 25 bildet das Projektionssystem 5,Wenn sich das Projektionssystem 5 von einer Seite des Vorlageschriftstücks D zu der anderen Seite hin bewegt, wird die ganze Vorlagenfläche abgetastet, wobei jeweils Flächenelemente des Vorlageschriftstücks D in der Brennebene des Linsenelements 24 der jeweiligen Projektionseinheit 25 aufeinanderfolgend einzeln abgetastet werden und ein Bild der abgetasteten Flächenelemente auf die photoempfindliche Platte P bzw. die photoempfindliche Oberfläche derselben projiziert wird, die im Brennpunkt des Linsenelements 27 liegt.

Zum Sicherstellen einer vollständigen Abtastung mit Hilfe aller Projektionseinheiten 25 enthält das Projektionssystem 5 eine Platte 30, in der eine Mehrzahl von Öffnungen bzw. Blenden 31 ausgebildet ist, die jeweils mit den Linsenelementen 24 des Linsenstreifens 20 ausgefluchtet sind. Wie aus der Fig. 3 ersichtlich ist, dient eine jeweilige öffnung bzw. Blende 31 als Blendenöffnung für ein entsprechendes Linsenelement 24, so daß die in eine jeweilige Projektionseinheit 25 einfallende Lichtmenge gesteuert wird. Jede der Feldblenden 32 dient zur Steuerung bzw. Ausbildung des Erfassungsbereichs der Objektfläche, so daß durch sie die Größe des zu einem bestimmten Zeitpunkt mittels einer bestimmten Projektionseinheit 25 abgetasteten Flächenelements bestimmt ist. In jeder Projektionseinheit wirkt das Linsenelement 24 in Bezug auf die Projektionseinheit als Objektiv und dient gemäß der Darstellung in Fig. 4 zur Fokussierung des Flächenelements des Vorlageschriftstücks D auf d.er Feldlinse 26. Beispielsweise ist in Fig. 4 ein Buchstabe "P" gezeigt, dessen Bild gemäß der Darstellung durch den geometrischen Lichtstrahlenort T auf der Brennebene des Linsenelements 24 ausgebildet wird, die mit der Ebene des Linsenelements 26 bzw. der Feldlinse 26 übereinstimmt. Hierbei ist anzumerken, daß der Buchstabe "P"

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zunächst einmal seitenverkehrt dargestellt und dann in seine ursprüngliche Form zurückgebracht v/ird.

Das Linsenelement 27 bildet auf der photoempfindlichen Fläche der Platte P ein Bild des nun an dem Feld-Linsenelement 26 erscheinenden Buchstabens "P" aus. Der auf der photoempfindlichen Oberfläche der Platte P in Fig. 4 erscheinende Buchstabe "P" ist gegenüber dem ursprünglichen Buchstaben "P" auf dem Vorlageschriftstück D seitenverkehrt bzw. spiegelbildlich.

Jede der Projektionseinheiten des Projektionssystems 5 dient zur Reproduktion eines Flächenelements auf einer Objektebene wie dem Vorlageschriftstück D und bildet ein entsprechendes Umkehrbild oder seitenverkehrtes Bild (Spiegelbild) auf der Projektionsebene aus. Eine Zusammensetzung aus einer Mehrzahl von auf diese Weise ausgebildeter Elementbilder ergibt eine vollständige photographische Darstellung der auf dem Vorlageschriftstück D vorhandenen Information. Wenn in der Praxis die photoempfindliche Platte P an der Projektionsebene die Form einer wiederverwendbaren elektrostatischen Kopierplatte wie einer photoleitfähigen Platte oder Trommel hat, wird auf der Platte oder der Trommel ein Ladungsbild als Umkehrbild ausgebildet, das dann bei der Entwicklung mit Toner und übertragung ein normal lesbares Bild auf einem Übertragungs-Papierblatt ergibt.

25 In den Fig. 5 und 6 ist ein Ausführungsbeispiel

der erfindungsgemäßen Projektionseinrichtung gezeigt. 60 bezeichnet eine Trommel, auf der ein photoempfindliches Material 61 sitzt, das aus einer elektrisch leitenden Schicht, einer photoleitenden Schicht und einer transparenten Isolierdeckschicht gebildet ist, die in dieser Reihenfolge übereinandergeschichtet sind. Die Trommel 60 wird mittels eines nicht gezeigten Motors in Pfeilrichtung drehend angetrieben. Zuerst wird das photoempfindliche Material 61 einer Aufladung mittels eines Koronaentladers 62 unterzogen, der die ganze Oberfläche gleichförmig lädt. Die Polarität der bei diesem Schritt auf das photoempfindliche Material aufgebrachten Ladung ist positiv, wenn die photoleitende oder photoleitfähige Schicht ein N-HaIbleiter ist, und negativ, wenn die photoleitende Schicht ein

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P-Halbleiter ist. Danach wird das photoempfindliche Material 61 einer bildweisen Belichtung mittels einer auf einen transparenten Vorlagentisch aufgelegten Vorlage 64 unterzogen. Der Vorlagentisch wird synchron mit der Drehung der Trommel in Pfeilrichtung mit einer Geschwindigkeit bewegt, die gleich der Umfangsgeschwindigkeit der Trommel 60 mal dem Reziproken der Abbildungsvergrößerung ist (bzw. bei 1- zu -1-Reproduktion gleich der Umfangsgeschwindigkeit der Trommel ist). Bei einfacher Vergrößerung bzw. Vergrößerung "1" ist

'0 daher die Bewegungsgeschwindigkeit des Vorlagentischs 6 3 gleich der Umfangsgeschwindigkeit der Trommel 60. Das Bild der Vorlage wird auf das photoempfindliche Material 61 über eine Linsenanordnung 6 5 ausgebildet. Die Fläche der Vorlage 64, die der Linsenanordnung gegenübersteht, d.h. die Fläche,

^ deren Abbild auf dem .photoempfindlichen Material 61 auszubilden ist, wird mittels eines Beleuchtungssystems 66 mit einer Lampe und einem Reflektor beleuchtet, Durch Einstellung des Beleuchtungslichtwerts bei diesem Beleuchtungssystem 6 6 kann der Belichtungswert für das photoempfindliche Material 61 einge-

^ stellt werde«.

Gleichzeitig mit der bildweisen Belichtung über die Linsenanordnung 65 wird das photoempfindliche Material einer Entladung mittels eines Koronaentladers 67 unterzogen, dessen Polarität zu derjenigen des Koronaentladers 62 entgegengesetzt ist. Als Folge davon wird auf dem Material 61 ein Ladungsmuster ausgebildet, das dem Lichtbild der Vorlage 64 entspricht. Danach wird das photoempfindliche Material weiter einer Totalbelichtung mittels einer Lampe 68 unterzogen, so daß auf dem Material ein elektrostatisches Ladungsbild mit hohem Kontrast erzeugt wird. Das auf diese Weise ausgebildete Ladungsbild wird mit einer Entwicklungsvorrichtung 61 entwickelt, die eine Kaskaden-Vorrichtung . oder eine Magnetbürsten-Vorrichtung sein kann, und damit als Tonerbild sichtbar gemacht. Das Tonerbild wird auf ein Ubertragungs- oder Bildempfangsblatt 72 übertragen. Das Bildempfangsblatt wird von einer nicht gezeigten Zuführvorrichtung zugeführt und mit dem photoempfindlichen Material 61 mit Hilfe von Walzen 70, 71 so

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in Berührung gebracht, daß es zur Aufnahme des Tonerbilds mit der gleichen Geschwindigkeit wie das photoempfindliche Material 61 transportiert wird. Zur Steigerung des Übertragungswirkungsgrads wird an der Ubertragungsstation auf die Rückfläche des Bildempfangsblatts 72 eine elektrische Ladung aufgebracht, deren Polarität ζυ derjenigen des bei der Entwicklung verwendeten Toners entgegengesetzt ist. Zu diesem Zweck ist an der Übertragungsstation ein Koronaentlader 73 angebracht. Das auf das Bildempfangsblatt 72 übertragene Tonerbild wird mittels einer Fixiervorrichtung wie einer Wärmefixiervorrichtung mit einem Paar von Walzen 74, 75 fixiert, die in Andruckberührung mit dem Bildempfangsblatt sind. Nach dem Fixieren wird das das fixierte Tonerbild tragende Bildempfangsblatt an eine

nicht gezeigte Blattaufnahmevorrichtung abgegeben. 15

Nach der Übertragung wird die Oberfläche des

photoempfindlichen Materials mit einer elastischen Reinigungsklinge 76 gereinigt, deren Kante irgendwelchen übriggebliebenen Toner von der Oberfläche des Materials entfernt. Nunmehr ist das gereinigte photoempfindliche Material für den nächsten Zyklus des vorstehend beschriebenen Abbildungsverfahrens bereit.

Während der Koronaentlader 67 dafür vorgesehen ist, zugleich mit einer bildweisen Belichtung Ladung von der Oberfläche des photoempfindlichen Materials 61 zu entfernen, kann jedoch der Koronaentlader 67 auch zwischen dem Lader 62 und dem Abbildungssystem angeordnet sein, so daß er von der Oberfläche des Materials 61 Ladung vor der bildweisen Belichtung entfernt. Bei dieser Modifikation wird die Totalbelichtungslampe 68 unnötig. Ferner kann das photoempfindliche Material 61 ein Material ohne Isolierdeckschicht sein. In diesem Fall werden der Koronaentlader 67 und die Totalbelichtungslampe unnötig.

³⁵ Im folgenden wird die in Fig. 5 gezeigte

Projektionslinsenanordnung 6 5 anhand der Fig. 6 ausführlich erläutert.

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Eine erste Linse 40 und eine zweite Linse 41, die koaxial angeordnet sind, bilden ein Linsensystem. Wie im Falle der Fig. 2 ist eine Mehrzahl derartiger Linsensysteme in zwei Reihen angeordnet. Diese Linsensysteme könne jedoch auch

5 in drei oder mehr Reihen angeordnet werden.

Die Funktionen der Linsen 40 und 41 sind aus der Fig. 7 ersichtlich. In der Fig. 7 bezeichnet 50 einen Teilbereich des Objekts, d.h. einer Vorlage. 51 ist eine Blendenöffnung, die in der Eintrittspupille der Linse 40 angeordnet ist. 52 bezeichnet eine Feldblende, die in einer Ebene angeordnet ist, auf welcher ein Zwischenbild 5 3 des Objektteilbereichs 50 über die erste Linse 40 ausgebildet wird. Diese Feldblende dient zur Festlegung des Erfassungsbereichs der Objektebene. Vorzugsweise ist die Feldblende 52 sowohl von der bildseitigen Oberfläche der Linse 40 als auch von der objektseitigen Oberfläche der Linse 41 so weit wie möglich in Abstand zu halten, um zu verhindern, daß irgendeine Abbildung von an diesen Oberflächen anhaftendem Staub an der Projektionsebene ausgebildet wird.

Das Zwischenbild ist vorzugsweise ein verkleinertes Bild, damit eine Einfügung der Feldblende 52 ermöglicht ist. 54 bezeichnet einen Hauptstrahl. Gemäß der vorstehenden Beschreibung ist die erste Linse 40 eine Linse, die an der Bildseite telezentrisch ist, während die zweite Linse 41 an der Objektseite telezentrisch

" ist. Daher ist der auf die Linse 41 auftreffende und aus der Linse 40 austretende Hauptstrahl zur optischen Hauptachse parallel. Dies bedeutet, daß durch die Linse 41 kein Lichtverlust verursacht wird und das zur Ausbildung des Zwischenbilds verwendete Licht wirkungsvoll zur Zurückbildung bzw. Neubildung seiner Abbildung an der Projektionsebene verwendet wird. D.h., aufgrund des Umstands, daß die Linsen 40 und 41 telezentrisch sind, wirken die bildseitige Oberfläche der Linse 40 und die objektseitige Oberfläche der Linse 41 so, als wenn sie eine Luftlinse bilden würden; daher wirken sie auch wie eine Feldlinse 26 gemäß der Darstellung in Fig. 4. Auf diese Weise kann bei diesem Ausführungsbeispiel die Anzahl der zur Bildung eines Projektionslinsensystems erforderlichen Linsen verringert werden, ohne daß bei dem projizierten Bild irgendein

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1 Verlust an Helligkeit auftritt.

In Versuchen mit der Projektionseinrichtung wurde festgestellt, daß ein gutes Ergebnis dadurch erzielbar ist, -> daß Linsen 40 und 41 verwendet werden, die einander gleich sind (jedoch flächensymmetrlsch in Eezug auf das Zwischenbild 53), und ihre Linsendicke entlang der optischen Achse zweimal bis sechzigmal größer als ihr wirksamer Linsendurchmesser ist.

Wie nachstehend beschrieben wird, sind die Linsen 40 und 41 vorzugsweise so ausgelegt, daß hinsichtlich der ersten Linse 40 Gleichungen (6) bis (10) erfüllt sind bzw. hinsichtlich der zweiten Linse 41 Gleichungen (16) bis (20) erfüllt sind.

Nunmehr wird anhand der Fig. 8, in welcher unterschiedliche Symbole und Zeichen für die Erläuterung angegeben sind, der Aufbau der Linse 40 beschrieben.

In Fig. 8 ist r. der Krümmungsradius der ersten Oberfläche, d.h. der objektseitigen Oberfläche der ersten Linse 40 und r~ der Krümmungsradius der zweiten Oberfläche, d.h. der bildseitigen Oberfläche derselben (im Falle der in Fig. 8 gezeigten Linse ist r- ein Negativwert), d' ist die Mittendicke der ersten Linse, d.h. die entlang ihrer optischen Achse gemessene

Linsendicke von der ersten Oberfläche bis zur zweiten Oberfläche, n' ist der Haupt-Brechungsindex des Materials der Linse 40, d.h. der Brechungsindex für die typische Konstruktionswellenlänge. Ferner ist der wirksame Durchmesser der Linse mit 0₁ und die Größe des Objekts bzw. Teilbereichs 50 des Objekts mit 0 bezeichnet. Das Symbol 0_ bezeichnet die Größe des mittels der ersten Linse 40 ausgebildeten Zwischenbilds 53. S₁ ist der Abstand von der ersten Oberfläche der Linse 40 zu dem Objekt 50 (wobei im dargestellten Fall S₁ ein Negativwert ist), während S¹- der Abstand von der zweiten Oberfläche

der ersten Linse zu dem Zwischenbild 53 ist.

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I #2 L
^βι (⁼ " \~W~\> ^{ist die} l^ineare Seitenvergrößerung des Zwischen-

O
bilds 53 in Bezug auf das Objekt 50. Die wirksame Blendenzahl oder F-Zahl der Linse 40 an der Objektseite ist mit Fe bezeichnet.

Die wirksame Blendenzahl Fe ist ein bekannter Wert, der in Abhängigkeit von dem Beleuchtungszustand durch die folgende Formel bestimmt ist:

Der Abbildungsmaßstab bzw. die lineare Vergrößerung des Zwischenbilds B₁ (J ß-j ^C1)/ der so festgelegt werden soll, daß nicht

,c irgendeine Auswanderung oder Verbreitung des Teilbilds verursacht wird, der Objektabstand S₁ und der Linsen-Hinterabstand zum Zwischenbild, d.h. S' , sind alles bekannte Werte, die im voraus festgelegt werden können. Der Haupt-Brechungsindex n' ist ferner durch die Auswahl des Materials festgelegt und daher

2Q ein bekannter Wert. Aus diesen fünf bekannten Werten Fe, B₁, S₁ S'₂ und n' können unter Anwendung der Theorie eines idealen Abbildungssystems die folgenden Bedingungen für r.. (Krümmungsradius der ersten Oberfläche der Linse 40), r_ (Krümmungsradius der zweiten Oberfläche), d¹ (Mittendicke), 0₁ (wirksamer Linsendurchmesser) und 0 (wirksamer Teildurchmesser des Objekts) festgelegt werden:

Zunächst ist der Zusammenhang zwischen der linearen Vergrößerung bzw. dem Abbildungsmaßstab B₁ und den Linsenkonstruktionsdaten durch

( ο

35	gegeben,	wobei	n·	1	1
			1	- η	• 1
				^r2

(Brechkraft der erste Oberfläche)

(Brechkraft der zweiten Oberfläche) 8 0 9 841 /0861

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und α ι

e ' Ξ.

¹¹ ι ist.

Zweites ergibt sich aus der Bedingung, daß der Hauptstrahl des von dem Objekt kommenden und durch die Mitte der ersten Oberfläche laufenden Strahlenbündels parallel zu der optischen Achse laufen soll, nachdem er aus der zweiten Oberfläche austritt, was äquivalent zu der Bedingung ist, daß die Brennweite der zweiten Oberfläche (d.h. V ^n) gleich e' sein soll, der folgende Zusammenhang;

f'l

= e

(3)

Drittens ergibt sich aus der Bedingung, daß der vom Rand des wirksamen Objektdurchmessers 0 auf die Linse 40 auftreffende Lichtstrahl nicht ausbrechen soll (s. Fig. 7), nämlich aus der Bedingung, daß nach dem Durchlaufen der ersten Oberfläche der äußerste Strahl des Lichtstrahlenbündels entlang des Rands der Linse 40 laufen soll, der parallel zu dem Strahlenbündel liegt, der folqende Zusammenhang:

" Schließlich ergibt sich aus der Bedingung, daß der Abstand S' von der zweiten Oberfläche der Linse 40 zu dem Zwischenbild im voraus auf einem geeigneten Wert gehalten werden soll, die Bedingung

- = β_χ χ {( 1 - JV₁ )S₁ - e'j) ....(5)

Unter Aufsetzung einer gemeinsamen Gleichung aus den vorstehend beschriebenen Bedingungen (1) bis (5) und mathematischer Auflösung in Bezug auf r^, r₂, d¹^, 0₁ und 0_Q ergibt sich:

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^ri ⁼

^d'f

:nV-l) χ

ß' ^S

^si

(5¹-A> -

(6)

(7) (8)

Φΐ =

ί 1

~ *■ 2F

2Fe

- ^S:

(9)

und

Ferner werden die Bedingungen für die zweite Linse 41 anhand der gleichen Figur, nämlich Fig. 8 beschrieben, in v/elcher:

r-, der Krümmungsradius der ersten Oberfläche der zweiten Linse 41 und r₄ der Krümmungsradius der zweiten Oberfläche derselben ist (wobei im gezeigten Fall r. ein Negativwert ist), d¹ die Mittendicke der zweiten Linse 41 und n' der Haupt-Brechungsindex des Materials derselben ist,

der wirksame

Linsendurchmesser und 0. die Größe des

■durch die zweite Linse

auf der Projektionsebene projizierten Bilds ist, S_ der Abstand von der ersten Oberfläche der zweiten Linse zu dem Zwischenbild 53 (im gezeigten Fall ein Negativwert) und S¹. der Abstand von der zweiten Oberfläche der zweiten Linse zu dem projizierten Bild ist. Die lineare Vergrößerung bzw. der Abbildungsmaßstab des projizierten Bilds 55 in Bezug auf das Zwischenbild 53ist mit ß„ ( ·= - 12?-'// bezeichnet. Die wirksame F-Zahl oder Blendenzahl dieser zweiten Linse 41 an der Bildseite ist mit Fe¹ bezeichnet.

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Die wirksame Elendenzahl wird in Abhängigkeit von dem Helligkeitszustand des projizierten Bilds bestimmt und ergibt sich aus der Gleichung:

>²

Fe' = i - (U)

03

Ferner können wie im Falle der ersten Linse der Abbildungsmaßstab ^ß ₂( / ^ß2 κ¹ )' ^{der Absta}r>^d S₃ des Zwischenbilds und der ]_0 hintere Linsenabstand S' zur Projektionsebene im voraus festgelegt werden und sind daher bekannte Werte. Der Haupt-Brechungsindex n'₂ des Materials ist mit der Wahl des Materials gleichfalls bekannt.

Aus diesen fünf bekannten Werten Fe¹, ß_, S_, S' und n' und unter Anwendung der Theorie eines idealen Abbildungssystems ergeben sich zur Bestimmung der Werte des Krümmungsradius r_ der ersten Oberfläche^es Krümmungsradius r. der zweiten Oberfläche, der Mittendicke d' der zweiten Linse/ des wirksamen Linsendurchmessers 0_ und des wirksamen Teildurchmessers 0. des projizierten Bilds die folgenden Bedingungen;

Zunäehst ist der Zusammenhang zwischen dem Abbildungsmaßstab

maßstab ß und den Konstruktionsdaten der Linse 41 durch

(Brechkraft der ersten Oberfläche) (Brechkraft der zweiten Oberfläche)

e' = ^d*2 ist.

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Um den Einfallstrahl einschließlich eines Hauptstrahls parallel zu der optischen Achse über die zweite Linse weder zu weit vom noch zu nahe an dem wirksamen Durchmesser 0o derselben laufen zu lassen, ist es wünschenswert, daß an der zweiten Oberfläche der zweiten Linse eine Austrittspupille ist. Diese Erfordernis entspricht der Bedingung, daß die Brennweite der ersten Oberfläche (d.h. 1/<f ) gleich e' ist. Aus dieser Bedingung ergibt sich die folgende Gleichung:

Als drittes ergibt sich aus der Bedingung, daß der vom Rand des wirksamen Durchmessers 0„ des Zwischenbilds kommende und auf die zweite Linse 41 auffallende Strahl nicht ausbrechen soll bzw. sich verbreiten soll (s. Fig. 7), nämlich aus der Bedingung, daß der äußerste Strahl des Strahlenbündels nach Durchlaufen der ersten Oberfläche entlang der sich parallel ^zu dem Strahlenbündel erstreckenden Kante der Linse 41 laufen soll, die folgende relative bzw. Bezugsgleichung:

Schließlich ergibt sich aus der Bedingung, daß der Abstand S- von der ersten Fläche der zweiten Linse 41 zu dem Zwischenbild im voraus auf einem geeigneten Wert gehalten werden soll, die folgende Beziehungsgleichung:

S₃ = ι/β₂ χ j(i - y_/|e.₂) S'_{fl +} e'₂j. . . . (I₅)

80 9841 /0861

-26- B 8829

Das Auflösen der vorstehenden Bedingungs-Gleichungen

(11) bis (15) im Hinblick auf T₃, τ^, d^, 0 und ^₄ ergibt:

r = (1 - n'_o) x ¹I ■ _(l6)

S'/,/32

r. = (n'_o - D x _ΓΜ U _ ^S3 ^2 -, . . (17)

" ß., ^S '/j

•_o = -n'_o x S'./ß„- ... (18)

Φ-x - · · · (¹^ ^ und

^{15 S}-,ßo - ^S'/,

⁰Z = t ] x 0₃ ■ - - (20)

2Q Auf diese Weise wird in einem kombinierten koaxialen

optischen System aus der ersten Linse 40 und der zweiten" Linse 41 zuerst ein Zwischenbild (mit dem Bilddurchmesser 0₂) eines zu projezierenden Objekts (mit dem Objektdurchmesser 0 ) mittels der ersten Linse ausgebildet und als zweites

-c das Zwischenbild auf die Projektionsebene mittels der zv/eiten Linse als aufrechtstehendes Bild mit einem Projektionsbild-Durchmesser 0. übertragen, ohne daß ein Verlust hinsichtlich der Helligkeits-Gleichförmigkeit entsteht. Hierbei ist auf den Umstand hinzuweisen, daß im allgemeinen B₁ χ ß_ = +1,

,Q nämlich eine einfache Aufrecht-Verstärkung notwendig ist,

um ein ganzes zusammengesetztes Bild des Objekts ohne irgendwelche widersprüchlichen Bedingungen an der Projektionsebene durch Verwendung einer Anordnung aus einer Mehrzahl derartiger koaxialer optischen Systeme mit jeweils einer ersten und einer zweiten Linse auszubilden. Das bedeutet, daß die Anordnung aus der ersten und der zweiten Linse so zu gestalten ist, daß die folgende Gleichung erfüllt ist:

"2 = 57 ⁽²¹>

809841/0861

-27- B 8829

Die vorstehende Bedingung führt offensichtlich notwendigerweise zu

Fe¹ = Fe .... (22)

Dementsprechend kann für ein derartiges koaxiales optisches System mit einfacher Aufrecht-Verstärkung,bei dem die erste Linse 40 und die zweite Linse 41 zusammengesetzt sind,

der Schluß gezogen werden, daß bei Festlegung der Vierte

B₁ und Fe der ersten Linse 40 durch geeignete Bedingungen dann die Werte ß„ und Fe¹ der zweiten Linse automatisch entsprechend den vorstehenden Gleichungen (21) und (22) bestimmt werden können. Jedoch ist anzumerken, daß die anderen Werte S., S' und n' für die erste Linse und S^, S' und n' für die zweite Linse unabhängig voneinander nach geeigneten Bedingungen festgelegt

*" werden können.

Allgemein ist es notwendig, zwei verschiedene Linsen herzustellen, wenn die erste und die zweite Linse von einander im Aufbau verschieden sind. Im Hinblick auf die Herstellung sollte dies möglichst vermieden werden. Zur Erfüllung dieses Bestrebens ist zu erwägen,als zweite Linse, die die Bedingungen (21) und (22) erfüllt, gleichfalls eine erste Linse zu verwenden und die beiden Linsen symmetrisch in Bezug auf die Zwischenbild-Ebene anzuordnen, um damit ein koaxiales optisches System gemäß der vorstehenden Beschreibung zu bilden. Nach diesem Konzept ist es zulässig, die vorstehend bestimmte erste Linse auch als notwendige zweite Linse zu verwenden. In diesem Fall ist der Zusammenhang zwischen den Konstruktionselementen der ersten Linse und denjenigen der zweiten Linse folgendermaßen gegeben:

^r3 ⁼ ~^r2' ^rk = -^ri· ^d<2 ^{= d}'i- ^nl2 = ⁿV 03 = 01'

0Z₁ = 0_O, ß₂ = 1/ß , S₃ = -S'₂, S< _k = -S_lUnd Fe · = Fe.

In der nachstehenden Tabelle 1 sind unterschiedliche Konstruktionswerte für Ausführungsbeispiele 1 bis 10 der Projektionseinrichtung angegeben, bei welchen die erste und die zweite Linse symmetrisch in Bezug auf die Zwischenbildebene angeordnet sind

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Tabelle 1

	Ausf.-BsO. No.	0_O» 04	2	s., -S₃	C _ C I ^bl' ^b4	-O.6I2	1.491	Material	^ri	^r2	^r3*	^r4	d· , d·
	1	3	2	1	-20	-O.6I2	1.590	Acryl	3-93	-6.01	6.01	-3.93	18,25
	2	3	2	1	-20	-O.6I2	1.586	Styrol	4.72	-7.22	7.22	-4.72	19,46
	3	3	2	1	-20	-O.6I2	1.571	Lexan	4.69	-7.17	7.17	-4.69	19,41
	4	3	2	1	-20	-O.6I2	1.562	SAN	4.57	-6.99	6.99	-4.57	19,23
OO σ	5	3	2	1	-20	-O.6I2	1.466	NAS	4.5Ο	-6.88	6.88	-4.50	19,12
OO OO	6	3'	2	1	-20	-O.6I2	1.51633	TPX	3.73	-5.70	5.70	-3.73	17,94
_Λ	7	3	2	1	-20	-O.6I2	1.72916	BK7	4.13	-6.32	6.32	-4.13	18,56
O 00	8	3	2	1	-20	-O.6I2	1.80518	LAK18	5.83	-8.92	8.92	-5.83	21, l6
O)	9	3	1	1	-20	-0.42	1.51633	SF6	6.44	-9.86	9.86	-6.44	22, 10
	10	2	1	-I5.O5		BK7	2.58	-3-2	3.2	-2.58	9,5

Anmerkung; Mit Ausnahme der Brechungsindices η' ^ und n'₂ ist die Dimensionseinheit 1 mm.

CO N) VD

-29- B 8829

1 Darüberhinaus wurde bei Versuchen mit der Projektionseinrichtung festgestellt, daß die erste und die zweite Linse eine zulässige Abweichung von ungefähr + 10% gegenüber dem Linsenaufbau gemäß den vorstehend beschriebenen Bedingungs-

⁵ Gleichungen (6) bis (10) und (16) bis (20) haben dürfen. D.h., die Werte r , r , d¹ 0 und 0 sowie r , r., d' 0, und 0₄ sind gemäß folgenden Gleichungen zulässig:

in¹, - 1) X ^

X (l-n^) X ^₁S₁ Z ^ro^^K2 ^{X (ι}-^ηΊ^)χ X η' ₁ X /J₁S₁ <. (I¹^K₂ Xn^ X β^_χ

-S /Fe -S /Fe K X —i—j ^ i 0 4 K X 1 ^

IiF 2F

S ' S '

²⁵ ()s (

K X —x-4, X <Z5.^ ώ_η ^-

S ' S '

(l-n'_o) X —A χ κ £ r ^ K X ( 1-n' ) X -A 30 ^2 ^J ^2

^S'/i ^o

Π²

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-30- B 8829

s-V.· XK,^.. ^S'"^/Fe'

¹" ⁽ ~£ϊ^^τ)

In der am Beschreibungsende angefügten Tabelle 2 sind Konstruktionswerte für weitere Ausführungsbeispiele der Projektionseinrichtung aufgeführt.

Mit der Erfindung ist eine Projektionseinrichtung zur Ausbildung eines Bilds einer Vorlage auf einem photoempfindlichen Material angegeben, das der Vorlagenebene gegenüberstehend angeordnet ist. Die Projektionseinrichtung enthält ein Projektionssystem aus einer Mehrzahl von optischen Projektionssystem-Anordnungen. Ein jedes dieser einzelnen Projektionssysteme ist aus einer ersten und einer zweiten Linse zusammengesetzt, die koaxial angeordnet sind und die im Vergleich zu ihrem jeweiligen wirksamen Linsendurchmesser eine verhältnismäßig große Länge bzw. Dicke haben. Die erste Linse ist eine austrittsseitig telezentrische Linse, wogegen die zweite Linse eine eintrittsseitig telezentrische Linse ist. Die erste Linse bildet ein Zwischenbild eines Teilbereichs der Vorlage auf einer Ebene zwischen der ersten und der zweiten Linse aus, während die zweite Linse das Zwischenbild v/ieder auf dem photoempfindlichen

30 Material zurückbildet oder rekonstruiert.

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Tabelle 2

Ausf.-Bsp. No.	*1	.0	1	.7	C f ^S2 '	-S 3	S₁, -	^S4	>1	ik	η	i ' "2	Material	3.	^ri	-4.	^r2	4	^r3	r	4	^dl·	^d2
11	2	.7	1	.7	1	.5	-16.	97	-0	.455	1	.51633	BK7	3.	242	-4.	278	4	.278	-3-	242	11.	71
12	2			1	.8	-17.		-0	.479	1	.491	Acryl	175		•	-3-	175	12.	1

O OO CD

Anmerkung: Einheit wie in Tabelle 1

UJ

co co

-J cn co

-XQ Leerseite

Claims

Patentansprüche

1. Projektionseinrichtung zur Projektion eines Vorlagebilds auf eine Projektionsebene, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl optischer Projektionssystem (65) , die entlang einer vorbestimmten Richtung zwischen der Objektebene (64) und der Projektionsebene (61) angeordnet sind, wobei die beiden Ebenen mindestens teilweise einander gegenüberstehen und relativ zueinander festgelegt sind, während ein jedes optisches Projektionssystem eine erste Linse (40) und eine zweite Linse (41) aufweist, die koaxial mit der optischen Achse des optischen Projektionssystems so angeordnet sind, daß die erste Linse ein Zwischenbild (23) eines Teilbereichs der Objektebene zwischen der ersten und der zweiten Linse ausbildet, während die zweite Linse das Zwischenbild auf einem Teilbereich der Projektionsebene zurückbildet, wobei die entlang der optischen Achse gemessene Dicke (d'^; d¹^) einer jeden Linse größer als der wirksame Durchmesser (0.; 0_) derselben ist und die erste Linse eine austrittsseitig telezentrische Linse ist, wogegen die zweite Linse eine eintrittsseitig telezentrische Linse ist, eine Antriebseinrichtung zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen dem optischen Projektionssystem und der Objektebene bzw. der Projektionsebene,ein Halterungselement (63), das die zu kopierende Vorlage (64) an der Objektebene hält, und ein Tragelement (60) zum Tragen eines photoempfindlichen Materials (61) an der Projektionsebene.

80984 1/0861

2. Projektionseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die entlang der optischen Achse gemessene Dicke (d'..;d' ) einer jeden der Linsen zweimal bis sechzigmal größer als der wirksame Durchmesser(0.; 0_) derselben ist.

3. Projektionseinrichtung zur Ausbildung eines

Spiegelbilds eines auf einer Objektebene liegenden Objekts auf einer Projektionsebene mit Hilfe eines optischen Projektionssystems, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Projektionssystem eine erste Linse (40) und eine zweite Linse (41) aufweist, die koaxial so angeordnet sind, daß die erste Linse ein Zwischenbild (53) zwischen der ersten und der zweiten Linse ausbildet, das von der zweiten Linse auf der Projektionsebene abgebildet wird, wobei die Konstruktionsdaten und .der wirksame Durchmesser der ersten Linse durch die Gleichungen

r. = (n'-l) X

Cd - P₁) - -~

20 ■ ¹³I 1

T₂ = (1 - Hi₁) X P₁S₁

"Ί ⁼ »Ί ^x Pi^si

25 0, -

1 -

ΔI' e

gegehen sind, in welchen

T₁ der Krümmungsradius der objektseitigen Oberfläche der ersten Linse ist,

35 r₂ der Krümmungsradius der bildseitigen Oberfläche der ersten Linse ist,

d^ die Linsendicke der ersten Linse entlang der optischen

Achse zwischen der objektseitigen und der bildseitigen Ober-

809841/0861

^13763

-3-' B

fläche ist,

0.. der wirksame Durchmesser der ersten Linse ist,

0_O die Objektgröße ist,

n¹.. der Brechungsindex des Materials der ersten Linse bei ■* ihrer Konstruktionswellenlänge ist,

ß-. die lineare Vergrößerung der ersten Linse ist,

S₁ der Abstand von der objektseitigen Oberfläche der ersten Linse zu der Objektebene entlang der optischen Achse ist,

S' der Abstand von der bildseitigen Oberfläche zu der Zwischen·¹¹ bild-Ebene entlang der optischen Achse ist und

Fe die wirksame Blendenzahl an der Objektseite ist, während die Konstruktionsdaten und der wirksame Durchmesser der zweiten

Linse durch die Gleichungen

C_{1 n}i ) ν L

r„ = 11 - η _ryj λ ρ

^SI'i / d\, = -η·₂ X /

, 1 \2

1 "" * ') l,"¹ ri t ■*

φ ₌ [_J_^ ! ] X Φ₂

^Λ . ^s'//ß₂.

gegeben sind, bei welchen

r_ der Krümmungsradius der objektseitigen Oberfläche der zweiten

Linse ist,
₃₅ r₄ der Krümmungsradius der bildseitigen Oberfläche der zweiten

Linse ist,

d¹. die Linsendicke der zv/eiten Linse zwischen der objektseitigen Oberfläche und der bildseitigen Oberfläche entlang der optischen Achse ist,

809841/086

-4- B 8829

1 0. der wirksame Durchmesser der zweiten Linse ist,

0. die Größe des mittels der zweiten Linse auf die Projektionsebene projizierten Bilds ist,
n¹, der Brechungsindex des Materials der zweiten Linse bei

der Konstruktionswellenlänge derselben ist, ß~ die lineare Vergrößerung der zweiten Linse ist, S- der Abstand von der objektseitigen Oberfläche der zweiten Linse zu der Zwischenbild-Ebene entlang der optischen Achse ist,
S'. der Abstand von der bildseitigen Oberfläche der zweiten

Linse zu dem projizierten Bild entlang der optischen Achse ist und
Fe¹ die wirksame Blendenzahl der bildseitigen Oberfläche der

zweiten Linse ist. 15

4. Projektionseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

^r3 ~^Γ2 I
I 1 Und ^rk 1 ist. ^dl2 = d' ^nI2 = n» 2 ^Φ3 ⁼ 1 1 ^S3 ⁼ O
1
⁼ ßi
= -s« ^S\ = -S Fe' = Fe

HÜ9841 /0861

^; -5- B 8829

5. Projektionseinrichtung zur Ausbildung eines Spiegelbilds eines auf einer Objektebene liegenden Objekts auf einer Projektionsebene mit Hilfe eines optischen Projektionssystems, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Projektionssystem (65) eine erste Linse (40) und eine zweite Linse (41) aufweist, die koaxial so angeordnet sind, daß die erste Linse ein Zwischenbild zwischen der ersten und der zweiten Linse ausbildet, das von der zweiten Linse auf der Projektionsebene abgebildet wird, wobei die Konstruktionsdaten und der wirksame Durchmesser der ersten Linse durch die Gleichungen

K₁ X (n·. - 1) X

J. J. ■

■"■■: -'"Οι ^₁ - D X

V ; Ui - ßi^} - ·ρ-ΊΓ·^]

K, X (1 - η' ) X p.S.^r_o^K_ X (1 - π' ) X |ί S,

. : V¹V. " ² \ -¹- ¹

^Κ1 ^Χ 2 — ⁹⁵I —^Κ2 ^Χ

25 _s,

⁽ρ7"⁾ ~ ^si • K₁ xC ——] χ 0_t<

gegeben sind, in welchen 30

r^ der Krümmungsradius der objektseitigen Oberfläche der ersten

Linse ist, :

X2 der Krümmungsradius der bildseitigen Oberfläche der ersten

Linse ist,
d'^l.| die Linsendicke der ersten Linse zwischen der objektseitigen Oberfläche und der bildseitigen Oberfläche entlang der

optischen Achse ist,

V 8098 41/08 61

1 I ¹. ⁽2F • ß . —\ -c ι ^x Pi^si

-6- B 8829

0₁ der wirksame Durchmesser der ersten Linse ist, 0 die Objektgröße ist,
n'. der Brechungsindex des Materials der ersten Linse bei deren Konstruktionswellenlänge ist, B₁ die lineare Vergrößerung der ersten Linse ist, S₁ der Abstand von der objektseitigen Oberfläche der ersten

Linse zu der Objektebene entlang der optischen Achse ist, S' der Abstand von der bildseitigen Oberfläche der ersten Linse zu der Zwischenbild-Ebene entlang der optischen Achse ist,

Fe die wirksame Blendenzahl der objektseitigen Oberfläche der

ersten Linse ist,

K₁ =0,9 ist und K_ = 1,1 ist, während die Konstruktxonsdaten und der wirksame Durchmesser der zweiten Linse durch die Gleichungen

^s'L ^s'l

(1 - n'_o) X 75 X K_i;^r_^K_o X (1 - η · ) X

- D X

-s

Po

K₁ X (n_a - D X

^v 2 _t S₃ X β,

_r^d'₂^K₂ X <-η·₂) X

S'./Fe«

/ ϊ 2 /

J ¹ ~ ⁽ ΊϊίΡ'⁾" J

x K₁^P₃ ^ . χ

r ^S3^ß2 - ^S'

gegeben sind, in welchen
r₃ der Krümmungsradius der objektseitigen Oberfläche der zweiten

Linse ist,
r^ der Krümmungsradius der bildseitigen Oberfläche der zweiten

Linse ist,

8 0 9841 /0861

-7- B 8829

d' die linsendicke der zweiten Linse zwischen der objektseitigen Oberfläche und der bildseitigen Oberfläche entlang der optischen Achse ist,

0, der wirksame Durchmesser der zweiten Linse ist,

0. die Größe des mittels der zweiten Linse auf die Projektionsebene projizierten Bilds ist,
n'_ der Brechungsindex des Materials der zweiten Linse bei deren

Konsjtruktionswellenlänge ist,

ß„ die lineare Vergrößerung der zweiten Linse ist, S₃ der Abstand von der objektseitigen Oberfläche der zweiten

Linse zu der Zwischenbild-Ebene entlang der optischen Achse ist,
S¹. der Abstand von der bildseitigen Obeiffläche der zweiten Linse zu dem projizierten Bild entlang der optischen Achse ist,

Fe¹ die wirksame Blendenzahl der bildseitigen Oberfläche der

zweiten Linse ist, K₁ = 0,9 ist und K₃ = 1,1 ist.

6. Projektionsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch

gekennzeichnet, daß

r₃ = -,

2 - ^dtl

"2 ^{= n} 1

^S3 = -S¹ 2 und S ' / = ~^S 1 ist. Fe • = Fe

809841/0861

-8- B 8829

7. Kopiergerät, gekennzeichnet, durch einen Vorlagetisch (63) zum Auflegen einer zu kopierenden Vorlage (64), eine Beleuchtungseinrichtung (66) für die Beleuchtung der Vorlage, ein photoempfindliches Material (61) , eine Projektionslinsen-Anordnung (65) zur Ausbildung eines Bilds der Vorlage auf dem photoempfindlichen Material, wobei eine jede der die Anordnung bildenden Projektionslinsen eine erste Linse (40) und eine zweite Linse (41) aufweist, die koaxial so angeordnet sind, daß die erste Linse eine Zwischenbild (53) eines Teilbereichs der Objektebene (50) zwischen der ersten Linse und der zweiten Linse ausbildet, während die zweite Linse das Zwischenbild auf einen Teilbereich der Projektionsebene zurückbildet, wobei die entlang der optischen Achse gemessene Dicke (d¹.., d'„) einer jeden Linse größer als der wirksame Durchmesser (0₁, 0_) derselben ist und die erste Linse eine austrittsseitig telezentrische Linse ist, wogegen die zweite Linse eine eintrittsseitig telezentrische Linse ist, eine Ladevorrichtung (62) zum elektrischen Laden des photoempfindlichen Materials, eine Entwicklungsvorrichtung (69) zum Umsetzen eines durch Ausbildung eines Lichtbilds der Vorlage auf dem geladenen photoempfindlichen Material ausgebildeten elektrostatischen Ladungsbilds in ein Tonerbild, eine übertragungsvorrichtung (73) zur Übertragung des Tonerbilds auf Bildempfangsmaterial (72), eine Fixiervorrichtung (74, 75) zum Fixieren des auf das Bildempfangsmaterial übertragenen Tonerbilds und eine Antriebsvorrichtung zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen der Projektionslinsen-Anordnung und dem Vorlagetisch bzw. dem photoempfindlichen Material.

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