DE2917283A1 - Kopierer mit einem optischen abbildungssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kopierer der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung, insbesondere auf einen Kopierer mit einem Beleuchtungsspalt, in welchem ein ebenes ortsfestes Origianl mittels eines drehbaren Abtastspiegels abgetastet und hierbei eine fotoempfindliche Schicht bzw. ein fotoempfindliches Medium mit dem Abbild des Originals mit hoher Geschwindigkeit belichtet wird. Der erfindungsgemäße Kopierer hat den Vorteil einer schwenk- und kippfreien Abbildung des Originals in der Bildebene.

Es ist bekannt, daß ein belichtendes Abtastsystem mit einem drehbaren Abtastspiegel bezüglich Schxvingungen und mechanischer Realisierung hoher Kopiergeschwindigkeit große Vorteile hat. In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel für ein konventionelles belichtendes Abtastsystems mit einem drehbaren Abtastspiegel schematisch dargestellt. Sin ebenes Original 1 wird von einem drehbaren Sj>iegel 2

Deutsche BanK (München) Klo 51/61070

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spaltabschnittweise abgetastet. Es wird also jeweils nur ein Spaltabschnitt 3 des Originals mit einer Breite

1 abgetastet bzw. beleuchtet. Der jeweils abgetastete Spaltabschnitt 3 des Originals 1 wird auf der Bildprojektionsebene 6 (Oberfläche eines fotoempfindlichen Mediums) mittels des optischen Projektionssystems 5 abgebildet. Bei Abtasten des ebenen Originals 1 mittels des drehbaren Abtastspiegels 2 tritt das Problem auf, daß sich die Länge des Lichtweges zwischen der Oberlfläche des Originals 1 und der Oberfläche des fotoempfindlichen Mediums 6 mit der Drehung des Abtastspiegels 2 ändert. Wird beispielsweise diejenige Stellung des drehbaren Abtastspiegels 2 ·, bei welcher der Abstand zwischen dem Abtastspiegel 2 und der Oberfläche des Originals 6 minimal (L_n) ist, als Bezugsposition bezeichnet und der Abstand zwischen dem Abtastspiegel 2 und der Originaloberfläche bei einem Drehwinkel θ des Abtastspiegels

2 gegenüber seiner Bezugsposition mit dem Ausdruck L„+ Δ 'L belegt, gilt folgende Beziehung,

'

AL = ( -I)LO' ν cos θ

wobei Λ L die Längenveränderung des Lichtweges infolge der Rotation des Abtastspiegels 2 ist. Geht man von üblichen Betriebsbedingungen aus, nämlich |θ| — 25° und L_n = 400 mm, dann erreicht die Größe AL einen Maximalwert von 41,4 mm.

Zur Korrektur derartiger Lichtweglängenveränderungen ist in der japanischen Patentschrift Nr. 91 82/1975

offenbart, zwei parallel bewegbare Spiegel vor und hinter dem optischen Projektionssystem zur Führung der Strahlen vom drehbaren Abtastspiegel zur Bildebene anzuordnen und das optische Projektionssystem zur Eliminierung jeglicher Schwankungen der zueinander konjugierten Anordnung zu bewegen. In der US-PS 3 537

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ist ein optisches Projektionssystem offenbart,, in welchem zwei Linsenelemente synchron zueinander und parallel zur optischen Achse bewegt werden, um hierdurch Lichtweglängenveränderungen und Schwankungen der zueinander konjugierten Anordnung zu eliminieren.

Die Verwendung eines drehbaren Abtastspiegels in einem Kopierer ist neben dem Problem der Lichtweglängenveränderung noch mit einer weiteren Schwierigkeit behaftet. Dieses Problem besteht darin, daß das Original 1 - bei Betrachtung von der Seite der Oberfläche des fotoempfindlichen Mediums 6-entsprechend dem Rotationswinkel des Abtastspiegels 2 kippt bzw. sich neigt. Betrachtet man also das vom Abtastspiegel 2 entworfene Spiegelbild 4 des Spaltabschnittes 3 des Originals 1, dann zeigt sich, daß das Spiegelbild 4 gegenüber der optischen Achse des Projektionssystems 5 um den Rotationswinkel θ des Abtastspiegels 2 geneigt ist. {Dieser Effekt wird im folgenden das "Schwenken und Kippen" genannt). Das mittels des optischen Projektionssystems 5 auf der Oberfläche des fotoempfindlichen Mediums 6 erzeugte Bild 7 des Spaltabschnittes 3 des Originals 1 wird hierbei ebenfalls um den Winkel θ geschwenkt und gekippt. Dieses Schwenk- und Kipphänomen führt dazu, daß die Queraberration ^1' des Spaltbildes 7 auf dem fotoempfindlichen Medium 6 0,2 mm bei einer Spaltbreite 1_ von 10mm, einem effektiven Öffnungsverhältnis des optischen Kopiersystems von 10 und einem Rctationswinkel θ von 25° ist. Diese Verhältnisse sind in Fig. 2 dargestellt. Eine derartige Queraberration führt zu ernsthaften Problemen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kopierer, dessen optisches System einen drehbaren Abtastspiegel aufweist, zu verbessern. Insbesondere soll der

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erfindungsgemäß verbesserte Kopierer mit einem einen drehbaren Abtastspiegel aufweisenden optischen System derart verbessert werden, daß die Liehtweglänge korrigiert/ die Bildvergrößerung (Lateralvergrößerung) konstant und das Kippen des auf das fotoempfindliche Medium projezierten Bildes korrigiert ist. Ferner ist ziel und Zweck der Erfindung einen Kopierer mit einem verbesserten optischen System, mit welchem zumindest diejenigen zueinander orthogonalen Bildvergrößerungsänderungen in der Bildebene korrigierbar sind, die infolge der Korrektureinrichtung für das Kippen bzw. sich Neigen des Bildes auftreten.

Ferner soll beim erfindungsgemäßen Kopierer die Vergrößerung steuerbar sein. Hierdurch kann die jeweils gewünschte Bildvergrößerung des auf dem fotoempfindlichen Medium aufgezeichneten Bildes des Originals eingestellt werden.

Die oben genannten Ziele werden mit einem Kopierer erreicht, dessen optisches Abbildungssystem zwischen einer drehbaren, abtastenden Strahlenumlenkeinrichtung und einem fotoempfindlichen Medium angeordnet ist, wobei das Abbildungssystem eine optische Einrichtung zur Korrektur der Verschwenkung und Verkippung des Bildes des Originals auf der Oberfläche des fotoempfindlichen Mediums und eine optische Einrichtung zur Konstanthaltung der Bildvergrößerung, mit welcher die Oberfläche des Originals auf die Oberfläche des fotoempfindlichen Mediums während des Abtastbetriebes der Strahlenumlenkeinrichtung abgebildet wird, sowie weiterhin zur Aufrechterhaltung der konjugierten Zuordnung zwischen der Oberfläche des Originals und der Oberfläche des fotoempfindlichen Mediums, aufweist. Demgemäß ist im erfindungsgemäßen Kopierer ein optisches Abbildungssystem

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mit einem optischen System zur Korrektur der Lichtweglänge vorgesehen. Das optische Korrektursystem hat hierbei wenigstens zwei längs der optischen Achse bewegliche optische Elemente. Es dient dazu, die Lichtweglänge zu korrigieren und gleichzeitig eine vorgegebene Bildvergrößerung aufrechtzuerhalten. Ferner weist das optische Abbildungssystem ein optisches Schwenk- und Kippsystem auf. Das Schwenk- und Kippsystem ist so ausgelegt, daß der von seiner optischen Achse und der optischen Achse des Korrektursystems eingeschlossene Winkel zeitsynchron mit der Bewegung der Strahlumlenkeinrichtung veränderbar ist. Das optische Schwenk- und Kippsystem führt zu einer verschwenk- und kippfreien Abbildung des Originals auf der fotoempfindlichen Oberfläche.

Ferner ist im erfindungsgemäßen Kopierer eine Entzerrungsoptik zwischen den Oberflächen des Originals und des fotoempfindlichen Mediums angeordnet. Die Entzerrungsoptik dient der Korrektur der Differenz der Bildvergrößerungen des Originalabbildes auf der Oberfläche des fotoempfindlichen Mediums,und zwar in zueinander orthogonalen Richtungen. Diese orthogonalen Richtungen sind einmal die in der Schwenk- und Kippschnittebene liegende Richtung und die hierzu orthogonale Richtung. Die Bildvergrößerungsabweichungen in den zueinander orthogonalen Richtungen werden durch das Verschwenken und Kippen des Schwenk- und Kipplinsensystems bewirkt.

Ferner ist im erfindungsgemäßen Kopierer ein zwischen der Strahlenumlenkeinrichtung und dem fotoempfindlichen Medium angeordnetes optisches System zur Änderung der Vergrößerung des auf dem fotoempfindlichen Medium abgebildeten Originalbildes vorgesehen. Mil: dar erfindungsgemäß vorgesehenen optischen Einrichtung sur Änderung

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der Vergrößerung kann eine beliebige Vergrößerung vorgegeben werden. Eine Änderung der Vergrößerung wird beim hierfür vorgesehenen optischen System dadurch erzielt, daß wenigsten ein Teil der optischen Elemente dieses Systems in Richtung der optischen Achse bewegbar angeordnet sind.Stattdessen können die optischen Elemente oder das System auch auswechselbar angeordnet sein.

Insbesondere wird im Rahmen vorliegender Erfindung ein Kopierer mit einem optischen System beschrieben, der mit einem ortsfesten Originalträger, einem drehbaren Spiegel zur Abtastung des Originalträgers und einem optischen Abbildungssystem zur Erzeugung eines Bildes auf einem fotoempfindlichen Medium mittels der vom drehbaren Spiegel ausgehenden Strahlung bestückt ist. Das optische Abbildungssystem ist mit einem Schwenk- und Kipplinsensystem mit einer optischen Schwenk- und Kippfunktion und einem Linsensystem zur Korrektur der Lichtweglänge bestückt, wobei das Linsensystem zur Korrektur der Lichtweglänge wenigstens zwei längs der optischen Achse bewegliche Linsengruppen aufweist, der Korrektur der Lichtweglänge dient und gleichzeitig eine vorgegebene Bildvergrößerung aufrechterhält. Das Schwenk- und Kipplinsensystem und die bewegbaren Linsengruppen sind synchron mit dem drehbaren Abtastspiegel bewegbar. Hierdurch wird das Original auf dem fotoempfindlichen Medium ohne eine Verschwenkung oder Verkippung abgebildet.

Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Kopierers ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung der Erfindung anhand der Figuren.

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In den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispieles für ein konventionelles belichtendes Abtastsystem mit einem drehbaren Abtastspiegel;

Fig. 2 die Lateralabweichung infolge der Bildebenen-Neigung;

Fig. 3 die Prinzipien einer Schwenk- und Kipplinse; Fig. 4 die Verwendung der Schwenk- und Kipplinse im erfindungsgemäßen Kopierer;

Fig. 5(A) und.5(B) die Abbildung der Oberfläche eines Originals auf der Oberfläche des fotoempfindlichen Mediums;

Fig. 6 eine schematische quantitative Darstellung des erfindungsgemäßen optischen Abbildungs

systems;

Fig. 7 eine schematische Veranschaulichung der Grundkonstruktion eines variablen Lichtwegsystems; Fig. 8 eine Veranschaulichung der Symbole für die Linsen bzw. Brechkraftanordnung;

Fig. 9 ein Ausführungsbeispiel mit einem Schwenk- und Kipplinsensystem und einem variablen Lichtwegsystem;

Fig. 10 und 11 die Relation der Bewegungen zwischen den beiden bewegbaren Linsengruppen des in Fig. 9

dargestellten variablen Lichtwegsystems; Fig. 12(A) und 12(B) die Beziehung zwischen dem Tastablenkwinkel θ und dem Abbild der Originaloberfläche auf der Oberfläche des fotoempfindlichen Mediums;

Fig. 13 ein Ausführungsbeispiel für eine zylindrische

Entzerrungsoptik im erfindungsgemäßen Kopierer; Fig. 14 die Bewegung der bewegbaren Linsengruppen der zylindrischen Entzerrungsoptik;

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Fig. 15 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine

zylindrische Entzerrungsoptik im erfindungsgemäßen Kopierer;

Fig. 16 die Entzerrungseigenschaften des in Fig. dargestellten Linsensystems ; Fig. 17 und 18 eine mechanische Realisierung des

variablen Lichtwegsystem und des Schwenk- und Kipplinsensystems;

Fig. 19 die Beleuchtungsverhältnisse im Schwenk- und Kipplinsensystem und

Fig. 20 ein Ausführungsbeispiel für eine Beleuchtungsanordnung im erfindungsgemäßen Kopierer.

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Anhand der Fig.3 werden zunächst die grundlegenden Abbildungsverhältnisse für eine Schwenk- und Kipplinse dargestellt. Im folgenden wird davon ausgegangen, daß die Normale der Objektebene 12 einen Winkel θ mit einer optischen Achse einschließt.Diese Verhälnisse sind in der Schnittansicht gemäß Fig. 3 dargestellt; diese Ansicht wird im folgenden Schwenk- und Kippschnitt bezeichnet - es handelt sich nämlich um einen Schnitt längs der Schwing- und Kippebene. Ferner sei vorausgesetzt, daß ein abbildendes Linsensystem 13 um seinen objektseitigen Hauptpunkt H um den Winkel £. geneigt ist. Unter den vorgenannten Voraussetzungen soll die Normale einer Bildebene 14 - das ist diejenige Ebene, auf welche die Objektebene 12 mittels des abbildenden Linsensystems 13 abgebildet wird - einen Neigungswinkel Θ' mit der optischen Achse 15 im Bildraum einschließen.

Die bildseitige optische Achse 15 führt durch den bildseitigen Hauptpunkt H' des Linsensystems 13; sie ist parallel zur objektseitigen optischen Achse 11 ausgerichtet. Die Objektebene 12 hat vom vorderen Hauptpunkt H des Linsensystems 13 längs der optischen Achse einen Abstand g; die Bildebene 14 hat vom rückwärtigen Hauptpunkt H' längs der optischen Achse 15 einen Abstand §'. Das Vorzeichen von g und g' ist positiv in einer vom Hauptpunkt aus nach rechts weisenden Richtung; es ist negativ in einer vom Hauptpunkt nach links weisenden Richtung. Demgemäß ist in Fig. 3 g< 0 und §'> 0. Die Winkel Θ, E und θ' sollen positives Vorzeichen haben, wenn sie von den optischen Achsen 11 und 15 im Gegen-ührzeigersinn gemessen werden; sie sollen negativ sein, wenn sie von den optischen Achsen 11 und 15 im Uhrzeigersinn gemessen werden. Die Beziehung zwischen g und g¹ ergibt sich aus folgender Gleichung:

osefs/oöl¹«

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hierbei ist die Größe f die Brennweite des Linsensystems 13. Aus der Abbildungstheorie für ideale Abbildungsverhältnisse ergibt sich die Beziehung zwischen θ und Θ¹ wie folgt:
5

α, f'tanfl+ 'g sinS . . .. (2)

^{tan θ =} f + *h cose—

= 4((f -^cose) tan 0 +/g^ sinel ... (2] ^f^

Wenn das Linsensystem 13 schwingt und kippt, ist die Lateralvergrößerung/3 y im Schwenk- und Kippschnitt nicht gleich der Lateralvergrößerung R ζ in einem zum Schwenk- und Kippschnitt orthogonalen Schnitt - also in einer zur Schwenk- und Kippebene orthogonalen Ebene. Dies gilt auch für sphärische Linsensysteme. Ferner sei vorausgesetzt (Fig. 3), daß in der Schwenk- und Kippebene bzw. dem Schwenk- und Kippschnitt die Objeklänge Iy und die Bildlänge l'y ist. Außerdem soll die Objektlänge in einer zur Schwenk- und Kipp-Schnittebene senkrechten Ebene Iz und die entsprechende Bildlänge 1'ζ sein. Unter diesen Voraussetzungen gelten die folgenden Gleichungen:

R = -⁵Sr^- =- X Ä> .··■·· (3)

"y X-Y ^cos 9

α

f _ f - Zg- CUiJ^ /g\

f + /gNcose ~ f

ο bedeutet die Lateralvergrößerung des abbildenden Linsensystems 13 für den Fall, daß die Objektebene 12 oder das abbildende Linsensystem 13 nicht geneigt oder

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gekippt ist. Im ersten Fall würde θ = O im zweiten £, = O gelten. Aus den Gleichungen 3 und 4 läßt sich folgende Beziehung zwischen^ y und β ζ ableiten:

cos θ ' /?y =ßz (6)

cos Q

Ferner genügt Iy folgender Ungleichung If + gcose|²|>|| cos0(tane - tan0) cose|² . . . (6)

Die Größe Iy entspricht in vorliegender Erfindung der Spaltbreite während des Abtastens. Diese Größe kann der Ungleichung (6¹) vollständig genügen.

Nachstehend wird das erfindungsgemäße optische Kopiersystem unter Verwendung des Schwenk- und Kipplinsensystems näher beschrieben.

In Fig. 4 ist das optische Kopiersystem mit dem darin erfindungsgemäß angeordneten Schwenk- und Kipplinsensysem und dessen Aufbau im Schwenk- und Kippschnitt dargestellt. Eine ebene Objektoberfläche 21 wird von ihrem einen bis zu ihrem anderen Ende mittels eines ebenen drehbaren Abtastspiegels 22 abgetastet. Der Abtastspiegel 22 ist um eine orthogonal zur Zeichebene verlaufende Drehachse drehbar. Die Spaltbreite 1_Q wird durch eine Gesichstfeid- Spaltblende 2 3 festgelegt.

Der durch die Schlitzbreite 1_ festgelegte Teilabschnitt 24 der Objektoberfläche 21 wird mit unveränderlicher Vergrößerung auf die Oberfläche eines fotoempfindlichen Mediums 28 abgebildet. Die Abbildung erfolgt über den drehbaren Abtastspiegel 22, ein variables Lichtwegsystem 25, ein Schwenk- und Kipplinsensystem 26 und ein Hauptlinsensystem 27. Die Oberfläche des foto-

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empfindlichen Mediums 28 ist eine Ebene die senkrecht zur optischen Achse 29 der optischen Systeme 25, 26 und 27 ausgerichtet ist und von der optischen Achse durchstoßen wird. Die Oberfläche des fotoempfindlichen Mediums 28 wird synchron zur Drehung des Abtastspiegels 22 bewegt. Diejenige Lage des drehbaren Abtastspiegels 22 bei welcher das vom Abtastspiegel 22 erzeugte Spiegelbild 30 des Teilabschnittes 24 des Objektes rechtwinklig zur optischen Achse 29 ausgerichtet ist, werde im folgenden Bezugsposition des Abtastspiegels 22 genannt. Wird nun der Teilabschnitt 24 des Originals durch Drehung um den Winkel θ aus der Standardposition bewegt, dann ist das Bild im Schwenk- und Kippschnitt um den Winkel θ* (= - Θ) gegen die optische Achse 29 der optischen Systeme 25, 26 und 27 geneigt. Zur Korrektur dieser Neigung der Objektoberfläche 21 und zur gleichzeitigen Abbildung des Teilabschnittes 24 des Objektes bzw. des Spiegelbildes 30 auf die Oberfläche des fotoempfindlichen Mediums 28 wird das Schwenk- und Kipplinsensystem synchron um eine Achse gedreht, die durch den bildseitigen Hauptpunkt des Linsensystems 26 führt und senkrecht zur Zeichenebene ausgerichtet ist. Das Schwenk- und Kipplinsensystem 26 wird hierdurch geschwenkt und gekippt.

Die Drehung des Schwenk- und Kipplinsensystems 26 bewirkt eine Veränderung der Länge des Lichtweges zwischen der Objektoberfläche 21 und der Oberfläche des fotoempfindlichen Mediums 28. Die Lichtweglängenänderungen, einschließlich der Lichtweglängenänderungen infolge der Rotation des Abtastspiegels 22 werden durch ein Linsenelement korrigiert, das im variablen Lichtwegsystem 25 in Richtung der optischen Achse 29 bewegt wird. Durch Synchronisation der Drehung des Äbtastspiegels 22, der Bewegung des Linsenelements im variablen Lichtwegsystem, des Schwenkens und Kippens des Schwenk- und

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D 3D4 3

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Kipplinsensystems 26 und der Bewegung der Oberlfäche des fotoempfindlichen Mediums 28 wird das Bild des Objektes bzw. Originals mit vorgegebener Vergrößerung an einem vorgegebenen Ort auf der Oberfläche des fotoempfindlichen Mediums 28 aufgebaut.

Wenn das variable Lichtwegsystem 25, das Schwenk- und Kipplinsensystem 26 und das Hauptlinsensystem 27 als rotationssymmetrische optische Systeme aufgebaut sind, dann hat die Projektionsvergrößerung, mit welcher die Objektoberfläche 21 auf die Oberfläche des fotoempfindlichen Mediums 28 abgebildet wird, d.h. die Kopiervergrößerung, im allgemeinen zwangsläufig unterschiedliche Werte in der Ebene des Schwenk- und Kippschnittes und der hierzu orthogonalen Schnittebene. Dies ergibt sich aus den Gleichungen 3 und 4, welche die Vergrößerung des Schwenk- und Kipplinsensystems in Form einer allgemeinen Gleichung beschreiben. Der Ablenkwinkel θ beim Abtasten durch den Abtastspiegel 22 entspricht dem Neigungswinkel Θ.. (= -Θ) des oben genannten Spiegelbildes 30. Das Spiegelbild 30 wird dann auf der Oberfläche des fotoempfindlichen Mediums 28 ohne Neigung und Kippung abgebildet, wenn der in Figur 3 gezeigte Winkel Θ¹ gleich ist» Wenn mittels des Schwenk- und Kipplinsensystems der Winkel Θ' praktisch auf 0 reduziert wurde, gilt folgende Beziehung:

βΐγ = ßz
cos θ

Hierbei stellen die Größe/i Ty die Projektionsvergrößerung im Schwenk- und Kippschnitt und die Größe Λ Tz die Projektionsvergrößerung in einer dazu orthogonalen Schnittebene dar. Nimmt man nun an, daß die gewünschte Projektionsvergrößerung (Kopiervergrößerung) gleichpT ist und ferner die Projektionsvergrößerung mittels des variablen Lichtwegsystems konstant gehalten wird, sind zwei Ebenen zur

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Festlegung der Projektionsvergrößerung denkbar, nämlich die im Schwenk- und Kippschnitt liegende Ebene und die dazu orthogonale Schnittebene. Wenn dafür Sorge getragen wird, daß die Projektionsvergrößerung /jTy im Schwenk- und Kippschnitt gleichβτ ist, dann ändert sich/^Tz gemäß folgender Beziehung:

Wird dagegen die ' Projektionsvergrößerung in der zum Schwenk- und Kippschnitt orthogonalen Ebene bei βτ gehalten, dann ändert sichβTy gemäß folgender Beziehung:

/Ty = COS0-/3T

Die Bildformen der Bilder der Objektoberfläche auf der Oberfläche des fotoempfindlichen Mediums sind in den Figuren 5(A) und 5(B) dargestellt. In Fig. 5(A) ist die Größe/iTy konstant; in Fig. 5(B) dagegen die Größe Λ Tz. Die ausgezogenen Linien 35 in den Figuren 5(A) und 5(B) geben die Form der Objektoberfläche wieder. Die gestrichelten Linien 36 und 37 geben die Form der Abbildungen der Objektoberfläche auf die Oberfläche des fotoempfindlichen Mediums wieder. Die Größe 1„ entspricht der Spaltbreite, mit welcher die Objektoberfläche abgetastet wird. Aus den Figuren 5(A) und 5(B) ergibt sich, daß die mit den gestrichelten Linien 36 und 37 dargestellten, durch Abtasten gewonnenen Bilder nicht genau der Form der Objektoberfläche entsprechen. Zur Behebung dieser Mängel, d. h. zur Sicherstellung der Beziehung

/J Ty = ^? Tz = ^T
und zur getreuen Abbildung der Objektoberfläche ist

vorzugsweise ein Teil des optischen Systems als Ent-

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zerrungssystem ausgebildet. Stattdessen kann auch ein gesondertes Entzerrungssystem vorgesehen und an einer geeigneten Stelle angeordnet werden. Dieses besondere optische System wird später beschrieben. Das optische System gemäß Fig. 4 wird nun unter Verwendung speziellerer Gleichungen näher analysiert.

Fig. 6 ist eine Darstellung der Abbildungsoptik ähnlich der Fig. 4; jedoch sind hierbei weitere Maßangaben vorgesehen. Zunächst wird das Abbildungsverhalten des Abtastspiels 22 näher erläutert.

Für die folgende Beschreibung sei X die Abtastposition des Abtastspiegels 22, wobei als Ursprung bzw. Bezugspunkt die Mitte der Objektoberfläche 21 dient, L„ der Abstand von der Mitte des Abtastspiegels 22 zum Ursprung der Objektoberfläche, d. h. die Armbzw. Tastlänge zum Ursprung, L der Abstand von der Mitte des Abtastspiegels 22 zur jeweiligen Abtastposition,

d. h. die Arm- bzw. Tastlänge der jeweiligen Tastposition, und ,/\ L = L - L₀ die Differenz zwischen den Tastlängen zum Ursprung und zur jeweiligen Tastposition. Ferner sei θ der Winkel zwischen dem Tastarm der dem Objektursprung zugeordnet ist und dem Tastarm während des Abtastens, d. h. der Tast-Ablenkwinkel, und ψ der Drehwinkel des Abtastspiegels 22,gemessen zu derjenigen Position, in welcher der Tastarm bzw. -strahl den Objektursprung trifft. Unter den oben genannten Voraussetzungen können die Größen L und θ wie folgt in Abhängigkeit von der Größe X dargestellt werden:

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Wird demnach die Tastp.osition X auf der Objektoberfläche 21 mit gleichmäßiger Geschwindigkeit bewegt, dann wird der Spiegel 22 so gedreht, daß die Gleichung 13 erfüllt wird. Die Winkelgeschwindigkeit U) =-ξγγ—

(t: Zeit) genügt folgender Beziehung: 15

ω -

§ + v²t²

dx

dt

Ferner sei S₁ (die in Fig. 6 dargestellt Größe ist negativ) diejenige Größe, die sich durch Messung des Objektabstandes (Objektoberfläche 21) zum variablen Lichtwegsystem 25 ergibt, mit anderen Worten der Abstand zwischen dem vom Abtastspiegel 22 erzeugten Spiegelbild 30 des Teilabschnittes 24 des Objektes und dem ersten Linsenelement des variablen Lichtwegsystemes. Die Größe a» (negativ dargestellt) sei der Abstand vom ersten Linsenelement des variablen Lichtwegsystems 25 zum Rotations-• Zentrum des Abtastspiegels 22. Unter diesen Voraussetzungen

30, gilt:

e·. η -S₁ = e'_o
-a + Lo

Ό ι Oo .;.... /₍₁₅₎

Oo

Aus alledem ergibt sich, daß die Objektposition von der Abtastposition X infolge der Größe /[ L gemäß Gleichung (10) abhängt. Dies ergibt sich auch aus Gleichung (15). Ferner ergibt sich für den Schwenk- und Kippwinkel B₁ des Objektes des variablen Lichtwegsystems 25 bei Einsetzen von θ gemäß Gleichung (12):

β = - θ . . (16)

Der Schwenk- und Kippwinkel des Objektes bzw. dessen Bildes ist als derjenige Winkel definiert, der von der Normalen der Objektoberfläche 21 oder der Bildoberfläche 30 und der optischen Achse eingeschlossen wird.

Die Vorzeichen im Hinblick auf das Objekt, Bild und optische System auf dar optischen Achse 29 sind so festgelegt, daß eine vom Ausgangspunkt in einer vertikalen Linie nach rechts verlaufende Meßstrecke positiv und eine nach links verlaufende Meßstrecke negativ gezählt wird. Die Winkel, beispielsweise der Schwenk- und Kippwinkel wird in üblicher Weise bei einer von der optischen Achse ausgehenden Drehung entgegen Uhrzeigersinn positiv und im Uhrzeigersinn negativ gezählt. Viele Größen in den folgenden Gleichungen sind ähnlich.

Offensichtlich gilt für die Abtast-Spaltbreite 1 auf der Objektoberfläche 21 und die Spaltbreite 1 .. im Spiegelbild 30 des Abtastspiegels 22 in der Ebene des Schwenk- und Kippschnittes folgende Beziehung

Die Größe des Spaltbildes in der Schwenk- und Kippebene sollte mit einem Vorzeichen versehen sein, bei dem dessen Bewegungsurnkehr berücksichtigt worden ist.

Die Position S. des durch den Abtastspiegel 22 erzeugten Spiegelbildes 30, der Schwenk- und Kippwinkel S₁ und die Größe I₁ des Spiegelbildes 30 sind demnach auf bzw. be-

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züglich der optischen Achse 29 festgelegt. Das Spiegelbild 30 wird im folgenden als Objekt betrachtet, das dem synthetischen optischen System mit dem auf der optischen Achse 29 angeordneten variablen Lichtwegsystem 25, dem Schwenk- und Kipplinsensystem 26 und dem Hauptlinsensystem 27 zugeordnet ist. Es wird nun ein Verfahren angegeben, nach welchem dieses Objekt mit einer gewünschten Vergrößerung auf einer vorgegebenen Oberfläche eines fotoempfindlichen Mediums 28, nämlich der Bildebene des synthetischen optischen Systems abgebildet wird, und zwar ohne daß hierbei das Bild geschwenkt und gekippt wird.

Bei der Anordnung des synthetischen optischen Systems werden die Größen E' und E' vorgegebenen, wobei E' der Abstand zwischen dem letzten Element des variablen Lichtwegsystems 25 und dem vorderen Hauptpunkt H£ des Schwenk- und Kipplinsensystems und E' der Abstand zwischen dem hinteren Hauptpunkt H' des Schwenk- und Linsensystems 26 und dem vorderen Hauptpunkt H-. des Hauptlinsensystems 27 ist. Die Oberfläche des fotoempfindlichen Mediums 28 hat vom hinteren Hauptpunkt H' des Hauptlinsensystems 27 einen Abstand g'·,·

Es sei angenommen, daß β .. die Lateralvergroßerung des variablen Lichtwegsystems 25 des Objektes bzw. Spiegelbildes 30 im Schwenk- und Kippschnitt,β ₁ die Lateralvergroßerung des variablen Lichtwegsystems 25 des Objektes bzw. Spiegelbildes 30 in einer zum Schwenk- und Kippschnitt orthogonalen Schnittebene, S' der Abstand zwischen dem letzen Linsenelement des variablen Lichtwegsystems 25 und der Lage eines Zwischenbildes 31 des vom variablen Lichtwegsystem 25 abgebildeten Objektes 30, 1„ die Größe des Zwischenbildes 31 in der Schwenk- und Kippebene und 9„ der Schwenk- und Kipp-

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winkel des Zwischenbildes 31 ist. Ferner seien die Größen β „ und β „ die Lateralvergrößerungen des Schwenk- und Kipplinsensystems 26, g₇ der Abstand vom vorderen Hauptpunkt H„ des Schwenk- und Kipplinsensystems 26 zum Zwischenbild 31, g' der Abstand vom rückwärtigen Hauptpunkt H¹2 des Schwenk- und Kipplinsensystems 26 zu einem Zwischenbild 32, das ein Abbild des Zwischenbildes 31 infolge einer erneuten Abbildung durch das Schwenk- und Kipplinsensystem 26 ist, 1_ die Größe des Zwischenbildes 32 im Schwenk- und Kippschn .tt, Θ-. der Schwenk- und Kippwinkel des Zwischenbildes und £„ der Schwenk- und Kippwinkel des Schwenk- und Kipplinsensystems 26 ist, der die Schwenkung bzw. Kippung des Schwenk- und Kipplinsensystems 26 beschreibt. Ferner sei Λ ., die Lateralvergrößerung des. Hauptlinsensystems 27, g₃ der Abstand vom vorderen Hauptpunkt H3 des Hauptlinsensystems 27 zum Zwischenbild 32, §'_, der Abstand vom hinteren Hauptpunkt Η¹, des Hauptlinsensystems 27 zum Bild 33, das eine erneute Abbildung des Zwischenbildes 32 durch das Hauptlinsensystem 27 auf die Oberfläche des fotoempfindlichen Mediums 28 ist, und 1' die Größe des Bildes im Schwenk- und Kippschnitt. Da die Schwenkung und Kippung des Zwischenbildes 32 durch das Schwenk- und Kipplinsensystem 26 korrigiert worden ist, gilt Θ-. = 0. Demgemäß muß die Lateralvergrößerung des Hauptlinsensystems nicht bezüglich seiner beiden Komponenten untersucht werden.

Die Abbildungsvergrößerungen β und β des synthetischen optischen Systems 25, 26 und 27 genügen den folgenden Relationen:

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/?-. kann durch Verwendung des vorgegebenen Wertes g'₃ und der Brennweite f., des Hauptlinsensystems 27 sowie durch Anwendung der Gleichung (4) auf dieses Linsensystem, wobei ein schwenk- und kippfreier Zustand vorliegt, wie folgt ausgedrückt werden:

I₃ ⁼ · · ⁽²⁰⁾

und
'# =<1//?ο '...... (21)

Zu Gleichungen für die Größen β „ und β „ kann man wie folgt gelangen: man geht zunächst von der Gleichung für den vorgegebenen Wert E' , der gleich dem Abstand zwischen den Hauptpunkten des Schwenk- und Kipplinsensystems 26 und des Hauptlinsensystems 27 ist„ aus, nämlich von

Unter Berücksichtigung der Gleichungen (3) und (4) für erhält man:

COS0 f - 'g cos6

Hierbei ist f» die Brennweite des Schwenk- und Kipplinsensystems 26. Da das variable Lichtwegsystem 25 selbst nicht schwenkt und kippt, können die Werte β ₁ und β * wie folgt ausgedrückt werden - wobei von den Gleichungen (3) und (4) ausgegangen wird undβ _n1 die Lateralvergrößerung des variablen Lichtwegsystems 25 darstellt, wenn

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kein Schwenken und Kippen des Objektes vorliegt:

^k *ß_n, ⁽²⁵⁾

/SyI ~ cos0₉ ^pol

f (26)

ol

Ausgehend von diesen Relationen gelangt man zu den nachstehenden Beziehungen für Λ ^ ^undp_T , wobei die keinen Einfluß auf das Abtasten ausübenden vorgegebenen Größen bzw. Differenzen eingesetzt werden, nämlich/) _ , g"₉ und f₂:

COS0, f₉ - ^COSg,

*i -'55^' * 41 ^x ^TT * χ ^₃ .... (18) ■

f -

^TZ = /»öl * "
20

Aus den Gleichungen 18' und 19' ergibt sich, daß die Größen^ _T und^_Tz sich durch das Verhältnis unterscheiden. In dieser Gleichung verschwindet der Winkel θ., dadurch , daß der Schwenk- und Kippwinkel £2 des Schwenk- und Kipplinsensystems 26 mit dem Winkel &* derart koreliiert wird, daß Θ, = ö gilt. Diese Beziehung wird jetzt beschrieben»

Zunächst erhält man eine Besiehung zwischen den Winkeln B₁ und O₉ dadurch,daß man von Gleichung (5) ausgeht und Gleichung C2) für das variable Lichtwegsystem einsetzte

tan &₂ =^_o1tan9₁ = -A^ tan © (vglGleichung 16) .". . (27)

. °909846/09*β

Die Beziehung zwischen θ~ und θ., ergibt sich durch

Anwendung von Gleichung (2) für das Schwenk- und Kipplinsensystem 26:

tan0₃ = U{f₂ -^g₂COSe₂) tan ^₂ + ^sinsJ . - . . 1 (28)

₃ = U{f₂

Hierbei muß Λ ₁ den Wert β _QT haben, da (S mit der gewünscheten Kopiervergrößerung /> . über die Gleichungen (18) ' und (19) ' verknüpft ist. Man erhält also:

^f2 (J^T) (29)

*ol ⁼ f₂ - f2 ^COSe2~ V₃
mit

. _{= Λ} _i /5 (30)

PoT ^Tz COS0 ^Tz

Aus dem vorstehenden ergibt sich, daß die Neigung des Bildes bzw. Zwischenbildes 3 2 nach dem Schwenk- und Kipplinsensystem 26 durch eben dieses Schwenk- und Kipplinsensystem korrigiert ist. Die erforderlichen Korrekturgrößen erhält man durch gleichzeitiges Lösen der Gleichungen 27, 28 und 29 unter der Bedingung, daß für den Neigungswinkel Θ-. = 0 gilt. Als Ergebnis erhält man für die vorgegebenen Werte^-, f „ , g' und Λ sowie ferner für _ und A^₁ eine Funktion vom Winkel θ gemäß den folgenden Schritten G) - φ . ι

1 Die Vergrößerung im Schwenk- und

"(DT cos ö /⁰T Kippschnitt ist konstant.

"Ar¹ ' β

Tz

~βψ ^D:"-^e Vergrößerung in einer zum

Kipp- und Schwenkschnitt orthogonalen Schnittebene ist konstant.

β φ ^{= cos} ^Ar 35

9096^5/0940

B 9649

- 26 -

Die Vergrößerung in einer zum Schwenk- und Kippschnitt orthogonalen Schnittebene ist beliebig und konstant.

Kopiervergrößerung und

eine durch die Auslegung vorgegebene

Konstante.

© M _Ξ lß~ ) tan0

(sf)

. . (31)
(32)

/ι

where

(33)

V··²

M + 1

f₂tan²0₂

1(1 + tan²0- - (,J-)²tan²0. -g^

tan0 [-f +Sq /(I + tan²0 ) - (7^-)²tan²0j sine₂ = J ^g2 f_. .(35)

tan²0₂)

30 (S) β

öl

f _ - /q\ COS £ _o ^3

Δ Δ Δ

909845/0948

Die Größe ß ₁, welche gemäß der vorstehenden Maßnahme (δ) festgelegt ist, kann durch Bewegen der Elemente im variablen Lichtwegsystem 25 realisiert werden. Dies wird später noch beschrieben.
5

Das Schwenk- und Kipplinsensystem 26 wird mit dem Abtast-Ablenkwinkel θ in Übereinstimmung mit den Gleichungen (34) und (35) geschwenkt. Die hiermit gekoppelte bzw. konjugierte Anordnung der Schwenk- und Kipplinse 26 wird dementsprechend geändert. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist die Bildlage der Schwenk- und Kipplinsenanordnung 26, nämlich die Größe g' während des Abtastens invariant. Demgemäß wird die Lage des Objektes relativ zum Schwenk- und Kipplinsensystem 26 verändert. Dies ist äquivalent mit einer Veränderung der Bildlage S¹.. des variablen Lichtwegsystems 25. Dies bedeutet, daß die vorgegebenen Werte E'., und S' ₁ sowie g„ durch folgende Beziehung miteinander verknüpft sind.

S^ = E^ + g₂ (36)

(siehe Fig. 6).

903846/09-

Die veränderliche Größe β g~ in g₂ hängt über die Gleichung 1 von £%. ^a^· Wenn also/Ag_ durch die Beziehung g₂0 = (g₂) £₂ = 0 festgelegt ist, für den Fall, daß keine Verschwenkung und Kippung- wie in der Bezugsposition" vorliegt und wenn ferner die veränderliche Größeil S' in Sl durch die Beziehung Sl _Q ={Si)θ = 0 festgelegt ist- wiederum für den Fall, daß keine Verschwenkung oder Kippung stattf indetr also wie in der Bezugsstellung - dann kann die Bildposition S. für das variable 10

Lichtwegsystem 25 aus werden:	sio + ^si	-f2^2	folgender	Gleichung t	' 2	berechnet
fal "	.	(f2 "^2				(37)
wobei gilt.*
Λ				. (38)
^s1 ^ g2 -	(1 - cos	ε 2)
λ f -P fr-t" ) KT.« — g« C* /Zr	cos £ 2)

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß die Veränderung der Größe S₁ in Folge der Drehung des Abtastspiegels 22 (vgl. Gleichung 15), das resultierende Schwenk- und Kippverhalten des Schwenk- und Kipplinsensystems 26 zur Abbildung des Objektes bzw. Spiegelbildes 30 ohne eine Verschwenkung oder Kippung (vgl. Gleichungen 34 und 35), die resultierende Veränderung von Sl (vgl. Gleichung 38) und die Veränderung der Vergrößerung Λ πι (^Vl?l· Gleichung 29) durch Verwendung der Abtastposition X der Originaloberfläche 21 in Abhängigkeit vom Tastablenkwinkel θ beschreibbar sind.

Wie die Veränderungen der Größen S.,, Sl und - über die Bewegung der zv/ei beweglichen Elemente im variablen Lichtwegsystem 25 miteinander korreliert sind, wird anhand besonderer Ausführungen dargestellt.

109846/0941

2317283

B 9649 Zunächst einmal wird eine Beschreibung für den Fall gegeben, daß bei vorgegebenen e^ (=. -S ), _s· und^₀₁ die Größe der Bewegung der beiden beweglichen Elemente für den Fall der Bezugsposition, nämlich 6=0 gegeben ist. Es wird nun Bezug auf das in Fig. 7 schematisch dargestellte variable Lichtwegsystem 25 genommen. Das variable Lichtwegsystem 25 weist k Elemente auf, wobei das V te und μte Element (1<ί?^χ μ 6 k) beweglich sind und die mit den Buchstaben u,v bezeichneten Bewegungsgroßen positiv sind, wenn die Bewegung vom Start- bzw. Bezugspunkt nach rechts gerichtet ist. Diejenige Elementenanordnung im variablen Lichtwegsystem 25, bei der gilt: u=v=0 wird die Anfangsstellung genannt. Diese Stellung entspricht einem Tastablenkwinkel θ = 0, das

'^ heißt einem Zustand, bei dem keine Verschwenkung und Kippung stattfindet.

Die Brechkraft des variablen Lichtwegsystems 25 wird nun beschrieben. Die Brechkräfte der ersten bis kten Elemente werden nacheinander mit den Werten ψ 1, ψ 2,

. . .(LV / ψIi-, ψ^ belegt. Die Abstände zwischen aufeinanderfolgenden Elementen in der Anfangsstellung werden über die Werte e.. , e~ . ... eJ.. belegt.

(J/J ( λ — 1 #■ /k) ist der reziproke Wert der Brennweite

des \-ten Elementes. Gemäß Fig. 8 bedeutet eX (λ = 1.-.., k-^) den Abstand vom hinteren Hauptpunkt H Λ des ^ ten Elementes zum vorderen Brennhauptpunkt H^+ 1 des

λ+ 1ten Elementes, dargestellt in einer durch Umrechnung erhaltenen Größe (die Größe wurde durch Division des

tatsächlichen Abstandes durch den Brechnungsindex des Mediums erhalten).

Wenn ferner die Objektoberfläche bezüglich des variablen Lichtwegsystems mit dem Suffix 0 und die Bildebene dieses Systems mit die Suffix k+1 bezeichnet und

909845/0948

B 9649 außerdem die neue Darstellung

e; (Θ) = -S₁, e£ (θ) = S^ (39)

verwendet wird, dann können die Objektoberfläche mit der Brechkraft 0 und die Bildebene als Teil des optischen Systems betrachtet werden. Diese Betrachtungsweise ist für die folgende Abhandlung von Vorteil. Es sei jedoch nochmal darauf hingewiesen, daß e¹ ^X {λ=~\ , . . . k-1 ) der Viert für die Anfangs stellung, e' (Θ) und e.¹ (Θ) Werte UK

sind, die sich als Funktion von θ ändern. Da die Lateralvergrößerungβ~. ebenfalls eine Funktion von θ ist, wird im folgenden nachstehende Schreibweise gewählt:/) _Q1 (Θ) .

Bei vorgegebener Anfangsstellung der Einzelelemente des variablen Lichtwegsystems 25 und Vorgabe einer der Größen e^ (0), e£ (0) und/t, ₀₁(0) ergibt sich aus der Theorie der paraxialen Abbildung, daß auch die beiden anderen Größen automatisch festgelegt sind. Daraus folgt, daß die Anfangsstellung des variablen Lichtwegsystems 25 so gewählt werden muß, daß sich keine Widersprüchlichkeiten ergeben. Selbst wenn die Anfangsstellung und /^ _Q1(0)

gegeben sind, können eA (0)-die Position a„ des drehbaren Abtastspiegels 22 (vgl. Gleichung 15)-und

e.} (0) einen gewissen Freiheitsgrad bei der Festlegung 2.0 ^K

haben. Es ist demnach auch möglich, die Größen

e' (0) und e/ (0) aus A _Q1 (0) zu bestimmen. Im Hinblick auf die vorstehenden Ausführungen wird nun ein Verfahren zur Bestimmung der Bewegungsgrößen u und ν des I^ ten und on Uten Elementes erläutert, derart, daß die Relationen für

^eÖ *⁹*' ^ek *^e* und B₀₁ (Θ)erfüllt sind, wobei die Größen selbst relativ zur Anfangsstellung und zum Winkel θ vorgegeben sind. Die Technik der "Gauß¹sehen Klammern" eignet sich besonders für dieses Verfahren.

009845/094!

35

³¹ B 964 9

Die Gauß'sehe Klammer einer beliebigen Elementeanordnung a₁ , a₂,..., a wird wie folgt ausgedrückt:
£a₁ , a_?, ...., al Sie ist durch folgende Rekursionsformel definiert:

[ ] = 1 (leere Gauß-Klammer)

t a] = a .... (40)

10

Ausgehend von diesen Gleichungen sind eine ganze Reihe von Expansionsformein erhältlich. Unter diesen werden die zur Erläuterung vorliegender Anmeldung erforderlichen Formeln nachstehend wiedergegeben
15

^[al'^a2 ^an ^{] =[a}l ^an-l^]an ^{+ [a}l ^an-2^]

Ferner

^Ial'^a2' '··'

Wenn diese Gauß'sehe Klammer auf ein optisches System mit einer Brechkraftanordnung vom 1ten Element zu mten Element (1, m (^O) beliebig), angewendet wird, kann sie mit den folgenden 4 paraxialen charakteristischen Größen, die untereinander unterschiedliche Eigenschaften haben, kombiniert werden:

32

B 9649

wobei sichergestellt ist, daß für 1*> m, 1 = 1 = 1 , ¹Cm = ° ^{und 1}Bm ⁼ ° ^gilt·

Hierbei ist die Relation

bezüglich der invarianten Größe nach Helmholtz Lagrange sichergestellt. Die Werte 1^/ ¹R_1n' l_Cm ^{und 1}Q_1n erfüllen die Gleichungen 40 bis 42. Wenn beispielsweise die erste Formel von Gleichung 41 angewendet wird, ergeben sich die folgenden Rekursionsformeln:

Ausgehend von diesen Grundgleichungen kann folgende

Beziehung zwischen den Größen S-. und S! aus der Theorie

der paraxialen Abbildung abgeleitet werden: -I¹Dk χ (-S' 1)

¹ 'Ckx (-S¹I) + ¹Ak 25

Zwischen der lateralen Vergrößerung K„. und Sl läßt sich folgende Beziehung aufstellen:

Pol ^{= C}k⁽"^SIl^{} + A}k ....

Die Größen ¹A,,... ¹C, sind

hierbei für denjenigen Fall einer Brechkraftanordnung dargestellt, für den das 9 te und Ute Element um die notwendigen Werte u und ν bewegt worden sind. 35

S09845/034S

B 9649 Wenn die Gleichungen 4 7 und 48 durch Einsetzen der Größen e¹ (9^eJ (e)und/^ „.. (Θ) umgeformt werden, erhält man folgende Grundgleichungen für die Beziehung zwischen den Werten u und v:

ß_niC0) = ¹Ak₊Ku₁V₅O)

e'_o(0) x ß_ol(9) = ¹

wobei gilt:

(50)

Nach Entwicklung der rechten Seite der Gleichung 50 und Neuordnung der Gleichungen im Hinblick auf die Größen u und ν und nach Anwendung der Grundgleichungen 41 bis 42 der Gauß'sehen Klammern erhält man folgende Gleichungen:

X₊₁

mit

F.(U₁V) = f (u)_s (v)+f (u)_h (v)
\ ^X 11 2 1 ₍₅₂₎

F₂(u,v) = f₁(u)g₂(v)+f₂(u)h₂(v)

_{1 1121}

F₂(u,v) = f₁(u)g₁(v)₊f₂(u)h₂(v)

1 , ₂ 1

1 1

+ A]/pV\i+ kV

909845/0940

10

B 9649

(55)

(57)

(58)

15

20

Für diese Funktionen gelten folgende Funktionalgleichungen.·

^Fl^(u'^v)F2^(u'^v)~^Fl^iu'^v)F2^(u'^v)=1

(59)

₁(v)h₂(v)-g₂(V)H₁

und

25

(60)

30 35

Die verschiedenen Größen in den Gauß'sehen Klammern in den Gleichungen 54 bis 58 und in Gleichung 60 sind diejenigen, die sich bei der Anfangsstellung ergeben, nämlich im Zustand μ = ν = D. Die rechte Seite der Grundgleichung 49 wurde entwickelt und neu gegliedert, und zwar durch die Werte der Bewegung u, s und e' (Θ). Als Ergebnis zeigt sich, daß die rechte Seite der Gleichung 4 9 durch das Maximum des quadratischen homogenen Funktion von u und ν bzw. die entsprechende Maximalfunktion gegeben ist. Es sollen nun die Größen u und ν durch

909845/0948

3 5

B 9649

' gleichzeitige Verwendung der beiden Gleichungen des Gleichungssystems 49 gelöst werden.

Zu diesem Zweck wird die Gleichung 4 9 wie folgt geschrieben:

= f "(u)G(v,0) + f_o(u)H(v;#)

1 Δ I

e>₀(l9) X

mit

Demgemäß sind G (ν;θ) und H (ν; Θ) die quadratischen Funktionen von v. Wird nun das Gleichungssystem 49' nach G (ν; Θ) und H (ν; Θ) auf gelöst und werden die Funktionen von

u und ν durch Einsetzen der Funktion der Gleichung 59 rechts und links vom Gleichheitszeichen angeordnet, erhält man:

X f

(u)j

(62) X ]

Im Gleichungssystem 62 sind die linken Seiten eine quadratische Funktion von ν und die rechten Seiten eine quadratischen Funktion u. Unter Zurhilfenahme .-üblicher analytischer Losungsgstechniken ist es nicht sehr schwierig, die Gleichungen nach u und ν aufzulösen. Hat man beispielsweise die erste Gleichung des Gleichungssystems 62 als quadratische Funktion von v, setzt diese in die zweite Gleichung ein und gliedert letztere neu, dann erhält man eine biquadratische Gleichung für u.

$09845/0941

³⁶ B 9649

Durch numerische Berechnung kann u leicht ermittelt werden. Maximal werden vier reelle Lösungsanteile für u und zwei Sätze reeller Lösungen für uv erhalten. Demgemäß erhält man maximal acht Sätze reeller Lösungen. Durch übliche mathematische Methoden läßt sich leicht derjenige Lösungssatz unter diesen Lösungssätzen herausfinden, für welchen die Bedingung ν = 0 für u = 0 gilt, d.h. die den Emfangszustand wiedergebende Bedingung. Statt dessen kann auch so vorgegangen werden, daß alle reellen Lösungsanteile als Funktion von θ zeichnerisch dargestellt werden.

Für eine Anordnung im variablen Lichtwegsystem, bei welcher u = ν + 1 und μ = ^ + 1 gilt, d.h. bei einer Konstruktion, bei welcher die beiden beweglichen Elemente nebeneinander angeordnet sind, ^/A--/[ ~ ι sind die rechte Seite oder die linke Seite der ersten Gleichung des Gleichungssystems 62 eine lineare Funktion von ν oder u. Ein derartiger Aufbau findet sich häufig in einem sogenannten Gummilinsensystem bzw. einer Variooptik. Die Vorteile dieser Konstruktion kommen aber besonders gut beim variablen Lichtwegsystem gemäß der Erfindung zum Tragen.

aus der vorstehend entwickelten Theorie ergibt sich auch, daß das variable Lichtwegsystem 25 bereits mit zwei beweglichen Elementen auskommt.

Vorstehend wurde ein Verfahren zur Ermittlung der

Werte für^vdie Bewegung u und ν beschrieben, um den Gleichungen e' (Θ), e' (Θ) und β , (θ), die sich aus den Bedingungen für den drehbaren Abtastspiegel 22 und das Schwenk- und Kipp-Linsensystem 26 ergeben, zu

genügen.
35

S0984B/OÖ46

B 9649 Die tatsächliche Auslegung bzw. die Linsen- oder Brechkraftanordnung in der Anfangsstellung wird natürlich dadurch festgelegt, daß die Relationen zwischen den unterschiedlichen, sich aus den verschiedenen Auslegungsbe-Sonderheiten ergebenden Bedingungen für eine physikalische Realisierung der Bewegungsgrößen u und ν ergeben. Nach Fertigstellung der Auslegung der optischen Anordnung kann erwartet werden, daß die Bewegungsgrößen u und ν als vorbestimmte Werte daran leiden, daß die bei der Auslegung erhaltene Ebene des besten Bildes ein wenig schwankt. Deswegen müssen derartige Schwankungen kompensiert bzw. aufgefangen werden. Zu diesem Zweck müssen die vorgenannten, durch die Theorie vorgegebenen Werte bewußt ein wenig geändert werden, um die Ebene des besten Bildes festlegen zu können.

Im folgenden wird die Rolle des in Fig. 6 dargestellten Hauptlinsensystems 27 erläutert.

Durch Synchronisation der Bewegungen (Schwenken und Kippen)

des variablen Lichtwegsystems ^{25 und des} Schwenk- und Kipp-Linsensystems 26 mittels des Abtastvorgangs des drehbaren Abtastspiegels 22 wird die rückwärtige Bildebene des vom Schwenk- und Kipp-Linsensystem 26 entworfenen Zwischenbildes 32

räumlich fixiert. Dies hat zur Folge, daß die Bildvergrößerung in dieser Bildebene einen vorgegebenen konstanten Wert hat. Zunächst hat das hinter dieser Bildebene angeordnete Hauptlinsensystem 27 die Aufgabe, die Kopiervergrößerung von einer Vergrößerung mit dem Faktor

1 in üblicher Weise auf eine Vergrößerung mit einem kleineren Faktor zu reduzieren oder einen größeren Ver*- größerungsfaktor zu bewirken. Stattdessen kann das Hauptlinsensystem 27 auch die Vergrößerung derart verändern, daß ein Vergrößerungs-Änderungseffekt erzielt wird. Hierzu ist es von Vorteil, dem Hauptlinsen-

909845/0946

³⁸ B 9649

system 27 eine Revolverkopfanordnung zu geben, oder es nach Art eines Systems mit veränderlichem Brennpunkt oder einer Gummilinse aufzubauen. Das Hauptlinsensystem hat außerdem die Aufgabe, die Abbildungseigenschaften zu verbessern. Schließlich dient das Hauptlinsensystem 27 dem Aufbau eines vollständigen optischen Systems.

Wenn die Kopiervergrößerung konstant ist, könnte das Hauptlinsensystem 27 auch fortgelassen werden. Dies ist jedoch für die Erfindung nicht von großer Bedeutung.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel einer Linsenanordnung zur Verwirklichung des Hauptzieles in der Erfindung dargestellt. Bei dieser Anordnung ist ein Hauptlinsensystem nicht vorgesehen.

In Fig. 9 und in Tabellen 1 und 2 wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

wie bereits beschrieben, wird der beleuchtete Spaltabschnitt 3 eines ebenen Originals auf ein photoempfindliches Medium 6 mittels eines drehbaren Abtastspiegels 2, eines variablen Lichtweglängensystems 25 eines Schwenk- und Kipp-Linsensystems 26 und eines ortsfesten Spiegels 4 0

abgebildet.

Das variable Lichtwegsystem 25 weist drei Gruppen auf, nämlich eine erste als stationäre Linsengruppe 25a ausgebildete Gruppe, eine zweite um die Größe u bewegbare

Linsengruppe 25b und eine dritte um die Größe ν bewegbare Linsengruppe 25c.

Das Schwenk- und Kipp-Linsensystem 26 besteht im

wesentlichen aus einer einzigen Linsengruppe. Im darge-

stellten Ausführungsbeispiel ist das oben genannte Haupt-

909845/0946

³⁹ B 9649

linsensystem nicht vorgesehen.

Demgemäß ist das Linsensystem im dargestellten Aus-' führungsbeispieleine aus vier Gruppen aufgebaute optische Linsenanordnung. Die Brechkraft jeder Linsengruppe ergibt sichaus der nachstehenden Tabelle

	Gruppe	</>(l/f)	I
1 .	Gruppe	O.OO67	80.
2.	Gruppe	-0.011	30.
3.	Gruppe	-O.OO6	■30.
4.	o'oo8

.

Wenn bei dieser Linsengruppenanordnung die Bildvergrößerung ßT in der Schwenk- und Kippebene konstant ist und wenn weiter der beleuchtete Spaltabschnitt 3 entsprechend der Größe X,gemessen vom Nullpunkt des ebenen

^υ Originals 1,abgetastet wird, dann haben die nachstehend wiedergegebenen Größen die in Tabelle 1 angegebenen Werte:

U/ ist der Drehwinkel des Abtastspiegels 2, θ ist der Tastablenkwinkel, S₁ ist der Abstand vom beleuchteten Spaltabschnitt 3 über den drehbaren Abtastspiegel 2 zur

ersten Linsengruppe, u und ν sind die Bewegungsgrößen der beweglichen Linsengruppen 25b und 25c, £ ist der Schwenk- und Kippwinkel des Schwenk- und Kipp-Linsensystems 26 und g\ ist der Abstand vom Schwenk- und Kipp-Linsensystem 26 über den ortsfesten Spiegel 4 0 zum photoempfindlichen

Medium 6. Die Größe ßT wurde bereits erläutert. Alle vorstehenden Größen gelten für die Schwenk- und Kipp-Schnittebene.

In diesem Fall ist der Abstand L_n vom Nullpunkt 0 0

des Originals 1 zum drehbaren Abtastspiegel 2 400 mm.

90B84S/094S

40 Tabelle

B 9649

τΗ I

	^-«	CJ	CJ	OJ	OJ	CJ
	•Η	CA	CA	CA	CA	CA
	(Ω	Γ-	Γ	Γ	Γ	Γ-
ε		*	ι	ι	ι	•
Ξ		LA	LA	IA	LA	IA
		LA	LA	LA	LA	LA

CJ CJ CJ CA CA CA Γ- Γ- Γ-

IA tA

IA IA

CJ CA Γ-

LA LA

CJ OJ CA CA Γ- Γ-

LA

-M

IA

vD O CO

ΓΑ VO OJ

IA

-H^ CA

CO LA

CA VD

CA τΗ

CA IA

VO

CO CA

CA

CA VD CJ

IA I

VD O CO

ΓΙ

IA VD ON

CO

OJ

CJ

ON CN

ΓΑ

CA

O CO CA

O co

CA

O Γ

CJ

T-I

CJ

VO ON

CO

ε ε

co CJ VD

VD CJ Γ-

OJ τ-Ι CO

LA O O

CJ CA

CO Γ-

IA

ca co

CO Γ-

LA VO LA

VO

CJ

CA CA

co

CJ CJ

CO vD Γ-

VD LA LA

O CJ

CA

CJ VD

CO

CA

CA

CA LA ΓΙ

CA

VD CA O

IA OJ ΙΑ CJ

ΓΙ

O LA CJ

CA OJ VO

CN CA

CA

co

Γ-

LA

CO CJ VO

O	co	CO	r-i	VO
	CA	CJ		OJ
	CA	OJ	CJ	Γ-
•	0	■	•	•
	CA	co	co	CJ
J*	LA	VO	co	T-t
Γ-	Γ	Γ	Γ	co
'	Ι	Ι	Ι	1
O	CA	τΗ	TH
LA	VO	VD	LA	LA
CJ	CA	LA	VO	O
τ-ι	O	LA	LA	O
Γ-		O	VD	CJ
		DJ	OJ	CA

■34

r-OJ O O

VO

T-I I

O LA CJ

LA

CJ CO CJ

CA

O O (M

CO

r-

CM

iA

T-I

co O

Γ-

O O

LA

CJ VO LA

CA

O LA

LA	T-I	O	IA	Γ-
Cl	CO	co	CJ	CJ
VO	T-I	r-	CO	O
IA	O	OJ	CJ	O
S	*	•	•	•
CA	Γ-	O	CA	VO
		TH	TH	TH

O	O	O	O	O
LA	O	LA	O	IA
	TH	TH	OJ	CJ

909845/0948

B 9649

1 Die nachstehend wiedergegebene Tabelle 2 zeigt die Beziehung zwischen den Bewegungsgrößen u und ν für die vorangehend beschriebene Linsenanordnung bei konstanter Bildvergrößerung ßT in einer zur Schwenk- und Kipp-

5 Schnittebene orthogonalen Schnittebene.

909845/0946

B 9649

Tabelle

ca

CA bO

LA

υ. el

CO

OJ

Ol

Ol

Ol

Ol

Ol

O]

O)

I

Ol

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Ol

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CA

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ΙΑ

ΙΑ

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•

•

•

I

•

•

•

•

TH

CA

VO

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CA

T-I

O

I

I

I

I

CA	r-	O	CO	O	O	CO	O	Γ-	CA
CA	r-	O	•H	O	O	T-I	O	r-	CA
r-		VO	CA	CA	VD		Γ-

νθ

OJ

04

Vi

CE)

ON	CA	■H	co	CA	O	CA	CO	T-I	CA	CN
OO	04	T-I	OJ	Γ-	Γ-	Γ-	Cl	tH	Ol	CO
	O	VO		O	Ol	O	•	O	O	-Cf
•	t	•	O	•	O	•	O	•	•	•
■H	•H	O	CO	O	T-I	O	CO	O		T-I
VO		CO	CA	O		O	CA	CO		VO
Ol	_3<	Ol	CA	-Ct*	γ		CA	04		OJ
r-	04	OJ	CA	■H	ι	T-I	CA	Ol	Ol	Γ-
Ol	co	CO	LA	_^		_^	LA	CO	CO	OJ
T-I	co	VO	r-				Γ-	νθ	co	T-t
co	Γ-	Γ	1	Γ-		γ	1	r-	γ	co
I	,'	Ι	CA	1		ι	CA	1	ι	I
	T-I	T-I	VO	O	O	O	νθ	T-I	T-I	^
LA	IA	νθ	CA	LA		LA	CA	VO	LA	LA
O	VO	LA	O	04		04	O	LA	vO	O
O	LA	IA		t-<		T-I		LA	LA	O
04	VO	O	TH	Γ-		Γ	T-I	O	VO	04
CA	Ol	04	I					OJ	Ol	CA
I	1	I	TH				tH
Γ-	IA	O	co	LA	O	ΙΑ	CO	O	IA	Γ-
Ol	Ol	CO	T-I	04		Ol	T-H	co	04	Ol
O	CO	Γ-	O	νθ		νθ	O	Γ-	co	O
O	Ol	Ol	Γ-	LA	O	LA	Γ-	Ol	Ol	O
νθ	CA	O		CA		CA		O	CA	νθ
■H	T-I	T-I	1					T-I	T-I	TH
'	I	I	O	I			O
O	O	O	O	O	O	O	O	O	O
IA	O	LA	•Η	IA	LA	T-I	LA	O	IA
04	Ol	T-I	I				TH	OJ	O]
	I	I	I

909845/0946

B 9649 Fig. 10 ist eine graphische Darstellung der Relation zwischen den Bewegungsgrößen u und ν der bewegbaren Linsengruppen 25b und 25c des variablen Lichtwegsystems 25 in der Schwenk- und Kipp-Schnittansieht.

Fig. 11 ist eine graphische Darstellung der Bewegungsgrößen u und ν für den Fall, daß die Bildvergrößerung ßz in einer zur Schwenk- und Kipp-Schnittebene orthogonalen Ebene konstant ist.

Zur Realisierung der Erfindung ist neben der bisher beschriebenen Einrichtung zur Synchronisation beim bzw. durch das Abtasten auch noch ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung erforderlich, welche das Verhältnis der Projektionsvergrößerung ßfp in der Schwenk- und Kipp-Ebene zur Projektionsvergrößerung β_φ in einer zur SCihwenk- und Kippebene orthogonalen Ebene korrigiert. Dieses Verhältnis ändert sich mit dem Kosinus des Abtastwinkels θ des drehbaren Abtastspiegels, nämlich mit cos θ . Insgesamt soll folgende Beziehung realisiert werden:

^ßTy ^{= ß}Tz ^{= ß}T (^KoP^ierver<?^rößerung) ·

Im folgenden wird nun die Lösung des letztgenannten Problems beschrieben. Der Grundgedanke der Lösung liegt darin: bei Kenntnis der in den Fig. 5 (A) und 5 (B) dargestellten Phänomene kann man auch die abgetastete Originalbildoberfläche wie folgt betrachten - entsprechend einem Abtasten das für ß_ = ß_t und ß_Tz = ß_T sorgt:

A) Bei einem Abtasten, welches der Bedingung ß = ß genügt, wird lediglich die orthogonal zur Abtastrichtung des Originalbildes liegende Komponente in Richte . tung des Tastablenkwinkels θ gleichmäßig durch die Größe cos θ verringert. Dies ist in Fig. 12 (A) dargestellt.

809845/08*«

B 9649 wobei die verringerte Komponente in z-Richtung weist.

B) Bei einem Abtasten, welches der Bedingung ß = ß

X Z X

genügt, wird lediglich die in Abtastrichtung des Originalbildes liegende Komponente in Richtung des Tastablenk-

winkels θ vergrößert, und zwar mit Dies ist in

cos θ

Fig. 12 (B) dargestellt. Die Richtung der Vergrößerung ist die y-Richtung.

Zur Lösung des vorstehend unter A) abgehandelten Problems ist gemäß dem in Fig. 13 dargestellten Ausführungsbeispiel ein zylindrisches Abbildungssystem 41 vorgesehen, dessen optische Achse mit der optischen Achse 29 übereinstimmt, das eine Brechkraft in einer zur Schwenk-

'5 und Kipp-Ebene orthogonalen Richtung hat und das zv/ischen dem Schwenk- und Kipp-Linsensystem und dem Hauptlinsensystem 27 angeordnet ist. Das zylindrische Abbildungssystem 41 weist wenigstens zwei Elementarsysteme auf. Durch eine geeignete gegenseitige Bewegung der beiden

^zu Elemente des zylindrischen Abbildungssystems 41 entsprechend dem Winkel θ ist es möglich, eine Lateralvergrößerung cos θ in Richtung der Brechkraft zu erhalten und ferner sicherzustellen, daß die Stellen der Bildpunkte in Richtung der Brechkraft des zylindrischen Abbildungs-

systems 41 mit den Bildpunkten in der Ebenen-Richtung, nämlich der Schwenk- und Κίρρ-Ebene zusammenfallen. In diesem Fall ist die Vergrößerung in der Ebenen-Richtung + 1. Die Stelle der Bildpunkte in dieser Richtung wird ausschließlich durch den Brechungsindex und die Gesamt-

dicke des verwendeten Glases oder Kunststoffmaterials bestimmt. Zur Ermittlung der Bewegungsgrößen der beiden Elemente ist das mathematische Gleichungssystem zur Ermittlung der Bewegungsgrößen im variablen Lichtwegsystem (vgl. Gleichung 62) vollständig auf die Linsenanordnung einschließlich der Brechkraft in Brechkraftrichtung anwendbar. Auf dieses mathematische System wird daher nicht

909845/0948

' ■ 45

B 9649

erneut eingegangen. Beispielsweise ist in einem zylindrischen System mit zwei Elementen 9= 1 und μ = 2.

Das Verfahren zur Realisierung dieser Bewegungsgrößen ** für einen in Abhängigkeit von θ synchronen Betrieb unterscheidet sich nicht wesentlich vom Verfahren zur Ermittlung der Bewegungen für die Linsensysteme im variablen Lichtwegsystem. Es ist - wie jenes - einfach.

Das zylindrische Linsensystem kann stattdessen auch zwischen das variable Lichtwegsystem 25 und das Schwenk- und Kipp-Linsensystem 26 angeordnet werden. Es kann auch zwischen dem drehbaren Abtastspiegel 22 und dem variablen Lichtwegsystem 25 angeordnet sein. Im letztgenannten Fall wird das mathematische Gleichungssystem lediglich etwas komplexer; das vorgesehene Ziel ist aber in jedem Fall im wesentlichen erreichbar. Ferner kann auch das zylindrische Abbildungs.system irgendwo zwischen dem drehbaren Abtastspiegel 2 und der Oberfläche des photo-

empfindlichen Mediums 6 bzw. 28 angeordnet sein. Bei der Ausführung der erfinderischen Lehre kann das zylindrische Abbildungssystem am hierfür bestgeeignetsten Ort angeordnet werden.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel für ein

zylindrisches Abbildungssystem angegeben, bei welchem die Vergrößerung in der Schwenk- und Kipp-Ebene konstant ist.

Das zylindrische Abbildungssystem weist drei

Gruppen auf, nämlich eine erste Gruppe mit einem stationär angeordneten Zylinderlinsensystern 41a, eine zweite Gruppe mit einem konkaven Zylinderlinsensystem oc 41b mit einer Bewegungsgröße i? und ein drittes konvexes Zylinderlinsensystem 41c mit einer Bewegungsgröße μ.

S098A5/0946

B 9649 Im dargestellen Ausführungsbeispiel ist. das zylindrische Abbildungssystem 41 hinter dem variablen Lichtwegsystem und ebenfalls hinter dem Schwenk- und Kipp-Linsensystem 26 des vorangegangenen Ausführungsbeispiels angeordnet. Die erste, die zweite und die dritte Linsengruppe ergeben das variable Lichtwegsystem, die vierte Linsengruppe ist das Schwenk- und Kipp-Linsensystem,die fünfte Gruppe ist ein ortsfestes Zylinderlinsensystem und die sechste und siebente Gruppe sind bewegbare Zylinderlinsensysteme:

	*	Gruppe	ΙΛ	e
1 .	Gruppe	Ο.0067	80
2.	Gruppe	-0.011	30
3.	Gruppe	-0.006	30
4.	Gruppe	0.008	50.89228
5.	Gruppe	0.006661	30
6.	Gruppe	-0.018215	30
7.	O.OO772'i

909845/0948

47 B 9649

Die Bewegungsgrößen l/ und ρ der bewegbaren Zylinderlinsensysteme 41b und 41c in der zuvor beschriebenen Linsenanordnung ergeben sich aus nachstehender Tabelle

X	0	00 5 li	V	-13-	V-	β(Τζ)
-250	-32.	5651	2.78752	- 9.	929Ί2	1.
-200	-26.	5561	1.9271^	- 5.	26609	1.
-150	-20.	0363	1.15795	- 2.	38310	1."
-100	-ιί;	,1250	Ο.5Ί165	- 0.	Ί521Ί	1.
- 50	- 7.		υ. l'ioi't	0	62369	1.
0	0	. 1250	0	- 0.		1.
50	7.	.0363	0. l'ioi'i	— 2	,62369	1.
100	l'i.	.5561	Ο.5Ί165	- 5	.Ί521Ί	1.
150	■20.	.5651	1.15795	- 9	.38310	1.
200	26	.005Ί	1.9271Ί	-13	.26609	1.
250	32	2.78752	.929-Ί2	1.

Die Bewegungsgrößen u and ν der bewegbaren Linsengruppen 25b und 25c des variablen Lichtwegsystems 25 stimmen mit den entsprechenden Größen des vorher beschriebenen Ausführungsbeispiels überein. Beim vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel wird ß(Tz) gemäß cos θ durch die vorher beschriebene Schwenkung und .Kippung reduziert. Deswegen wird die Vergrößerung ßi des Zylinderlinsensystems 41 in diesem Ausführungsbeispiel mittels der Zylinderlinsensysteme 41b und 1

41c gemäß einer -Beziehung vergrößert. Demge-

cos θ

gemäß ist die resultierende Vergrößerung ß(Tz) in der gesamten Z-Richtung 1x. Auch die Vergrößerung ß(Ty) in Y-Richtung bleibt 1, da das zylindrische Abbildungssystem 41 in dieser Richtung keine Brechkraft aufweist.

In Fig. 14 sind die Bewegungsverhältnxsse zwischen der Bewegungsgröße j? des zweiten Zylinderlinsensystems und

909845/094«

48 B 9649

der Bewegungsgröße u des dritten Zylinderlinsensystems in diesem Ausführungsbeispiel dargestellt.

Zur Lösung des unter B) angeschnittenen Problems könnte das gleiche Lösungsverfahren wie für A) angewendet werden. Das heißt, daß man von einem Abbildungssystemaufbau ausgehen kann, der wenigstens zwei Elemente mit einer Brechkraft in Richtung der Schwenk- und Kippebene hat. Hierbei kann ein zylindrisches Abbildungssystem mit wenigstens zwei wechselseitig bewegbaren Elementen an geeigneter Stelle zwischen dem drehbaren Abtastspiegel 22 und der Oberfläche des fotoempfindlichen Mediums 28 angeordnet werden.

Das prinzip ie 1-1 e Lösungskonzept ist den zur Lösung des unter A) angeschnittenen Problems verwendeten Konzeptes gleich. Es kann in diesem Fall für die Schwenk- und Kippebene angewendet werden. Hierbei muß dafür Sorge getragen werden, daß die Lateralvergrößerung in der

Schwenk- und Kippebene sich gemäß für den

cos θ Winkel θ ändert. Ferner muß die Linsenanordnung so

ausgelegt sein, daß die Bildfläche in der Schwenk- und Kippebene mit der Bildfläche in der hierzu orthogonalen Ebene zusammenfällt.
25

Zur Lösung des in B) angeschnittenen Problems kann wie folgt vorgegangen werden: Zwischen der Originaloberfläche 1 und dem drehbaren Abtastspiegel 22 wird ein

zylindrisches Abbildungssystem 42 derart angeordnet, oU

daß dessen optische Achse mit der Richtung 9=0 zusammenfällt. Ferner habe das zylindrische Abbildungssystem 42 eine Brechkraft in der Schwenk- und Kippebene, d.h. in der Abtastebene. Dies ist in Fig. 15 dargestellt. Das zylindrische Abbildungssystem 42 verzerrt derart, daß das zur Oberfläche des Originals 1 konjugierte Bild 4 3 an einem Ort liegt, der sich um

909845/0946

49 B 9649

d'i(l-^T~) von der Oberfläche des Originals 1 längs

der optischen Achse in Richtung des drehbaren Abtastspiegels 2 nähert, wobei n'i der Brechungsindex des iten Glas- oder Kunststoffwerkstoffes innerhalb dieses Systems, d'i die Dicke in der Mitte und k = die Anzahl der verwendeten Glas- oder Kunststoffmaterialien ist. Ferner gilt für die örtliche Vergrößerung des konjugierten Bildes für den Tastablenkwinkel θ des drehbaren Abtast-

spiegeis 22 in Abtastrichtung . Die Verzerrungs

cos θ

eigenschaften dieses Systems werden jetzt beschrieben.

Figur 16 ist ein Schnitt durch das zylindrische Abbil-,r dungssystem 42 in Abtastrichtung, d.h. ein Schnitt in

Richtung der Brechkraft des Abbildungssystems 42. g sei der Abstand von der objektseitigen konjugierten Lage des drehbaren Abtastspiegels 22, d.h. konjugierten Lage bezüglich des Raums, in dem sich die Oberfläche des Origi-2Q nals 1 befindet, also von der Eintrittspupille 44 zur Oberfläche des Originals 1 (dies entspricht der scheinbaren Lage des drehbaren Abtastspiegels 22 bei Betrachtung vom Objektraum her. Ferner sei g¹ der Abstand vom drehbaren Abtastspiegel 22 zur konjugierten Bildebene

nc der Oberfläche des Originals 1 (= - L" : L' ist die /J oo

zentrale Arm- bzw. Tastlänge des drehbaren Abtastspiegeis 22). χ sei die jeweils abgetastete Position auf der Oberfläche des Originals 1, gemessen von der optischen Achse 45.θ sei der Winkel zwischen der optischen Achse 45 und der Verbindungslinie von der Eintrittspupille 4 zum abgetasteten Bereich, x' sei die konjugierte Bildhöhe des zu χ konjugierten Bildes, θ sei der Winkel zwischen der optischen Achse 45 und einer Verbindungslinie vom Abtastspiegel 22 zum konjugierten Bild (demnach ist θ der Tastablenkwinkel). Unter den vorstehenden Voraussetzungen gilt:

909845/0946

dx COS0

mit

50 β 9649

. . · (100)

(101)

Die folgende Beziehung ist aus der Abbildungsrelation abgeleitet:

ß: Paraxiale Lateralvergrößerung des (ßß )~¹ ' \ Objektes in Richtung der Brechkraft

ic P <

' ß :Paraxiale Lateralvergrößerung der

™ Pupille in Richtung der Brechkraft.

(102)

Durch Berücksichtigung der Gleichung 101 kann die Gleichung 100 wie folgt transformiert werden: 20

ι τι H

(103)

Durch Integration der Gleichung 103 unter Berücksichtigung der Tatsache, daß bei θ
hält man folgende Gleichung:

gung der Tatsache, daß bei 9=0 auch 9=0 ist, er-

tan0_Q = iL log e jtan^+Jl + tan²ß| . . . · (10 4)

Ist demnach die Verzerrung dieses Systems durch die folgende Gleichung gegeben:

Dist<%) ^^-

dann ergibt sich für die Gleichung 105 unter Berücksichtigung der Gleichung 101:

Dist (%) =) _=aB= ■ -If χ 100 ... (106)

log ejtantf+ /l + tan ²

I s/
Für θ = 30 ist beispielsweise die Verzerrung: Dist = 5,11%. Ein Linsensystem mit einer derartigen Verzerrung

809845/0946

'51 B 9649

ist ohne weiteres herstellbar.

Die im vorangegangenen Beispiel geschilderte Abtastposition χ der Oberfläche des Originales 1 und der Tastablenkwinkel θ des drehbaren Abtastspiegeis 22 unterscheiden sich ein wenig, wenn man von der Gleichung 12 ausgeht. Aus der Gleichung 101 ergibt sich für θ

_ο V-i? _ ₍₁₀₇₎

aus Gleichung 107 für θ und der Gleichung 104 ergibt sich θ durch

tan O= \ e^r - e"^x \T = mr-^ (108)

Die so gegebenen Größen θ und x¹ (vgl. Gleichung 101) sind an das Verhalten des variablen Lichtwegsystems und der nachfolgenden Systeme ohne Veränderungen gebunden. Die scheinbare zentrale Arm- oder Tastlänge des dreh-

baren Abtastspiegels= ergibt sich zu L¹ - - g' (diese Länge entspricht in Gleichung 12 L ). Wenn entsprechend der Größe χ abgetastet wird und χ sich mit gleichförmiger Geschwindigkeit bewegt, dann gelten die Gleichungen

und 108. Hierbei wird gleichzeitig die Breite des be-25

leuchteten Spaltes automatisch , und zwar ohne eine Widersprüchlichkeit, durch eine reelle bzw. körperliche Gesichtsfeldblende 23 festgelegt. Die Gesichtsfeldblende 23 ist unmittelbar vor der Oberfläche des fotoempfindlichen Mediums 28 angeordnet (vgl. Fig. 4).

Das zylindrische Abbildungssystem 42 kann auch ein teilrotationssymmetrisches optisches System zur Verbesserung der Abbildungseigenschaften umfassen. In diesem „j. Fall ist die Verschiebung des zur Oberfläche des Originals 1 konjugierten Bildes bzw. der Bildebene nicht ausschließlich aber doch wesentlich auf die Größe ■ * τ

Σ d' . (1 L-)

i=l '

beschränkt. ³^

909846/0948

52 β 9649

Außerdem ist das zylindrische Abbildungssystem 42 so ausgelegt, daß die konjuierten Bildebenen und lateralen Vergrößerungen in Tastrichtung in der Schwenk- und Kipp-Schnittebene und in der hierzu orthogonalen Ebene miteinander übereinstimmen. Eine derartige Auslegung des Abbildungssystems ist ohne weiteres möglich.

Für das optische Sytem wurde die Eliminierung der Differenz um den Faktor Kosinus θ zwischen den beiden Richtungen bei der Bildvergrößerung des verschwenkten und gekippten Objektes bzw.der Schwenk- und Kipp-Linsenanordnung beschrieben. Hierbei wurde auf den Fall A), bei welchem ß = ß„,, und auf den Fall B) , bei welchem ß = ß gilt,Bezug genommen. Ferner kann in ähnlichen

J. Z i.

Fällen eine Lösung der oben beschriebenen Problematik auch durch eine Kombination von Teillösungen für A) mit Teillösungen für B) erhalten werden.

Stattdessen kann auch ein optisches System mit einer ringförmigen Ebene verwendet werden.

Welche Mittel zur Lösung der oben genannten Probleme herangezogen werden, hängt von den jeweils besonderen Gegebenheiten der Gesamtanordnung bzw. Vorrichtung ab. 25

Nachstehend wird eine mechanische Anordnung zur Erzielung hoher Geschwindigkeiten beim Kopieren beschrieben. Die Erreichung hoher Geschwindigkeit ist ebenfalls Zweck und Ziel der Erfindung. Ein Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung zur Bewegung des Abtastspiegels 22 und der Linsen 25a bis 26 ist in Fig. 17 dargestellt.

Der Abtastspiegel und die Linsen werden während eines Kopierzyklus gedreht oder parallel hin- und herbewegt. Im allgemeinen gilt, daß die Hin- und Herbewegung größeren Beschleunigungskräften oder dergleichen unterliegt, da hierbei höhere Geschwindigkeiten bzw. Ge,-

$03845/0940

53 B 9649

schwindigkeitsänderungen auftreten.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden Diskon-■ tinuitäten in der Bewegung vermieden und ein gleichc mäßiges,äußerst schnelles Kopieren gewährleistet.

Gemäß Fig. 17 ist der drehbare Abtastspiegel 22 schwenkbar an einer Welle 51 gehaltert. Die stationäre Linsengruppe (erste Gruppe) 25a des veränderlichen Lichtwegsystems 25 ist mit dem Grundkörper fest verbunden.

Die bewegbare Linsengruppe (die zweite Gruppe) 25b und die bewegbare Linsengruppe (die dritte Linsengruppe) 25c sind jeweils so durch nicht dargestellte Mittel gehaltert, daß sie sich parallel längs der optischen Achse bewegen.-Das Schwenk- und Kipp-Linsensystem 26 ist schwenkbar an einer Welle 52 angeordnet.

Unmittelbar unter diesen Linsen und parallel zur optischen Achse ist ein zylindrischer Mitnehmerkörper 53 angeordnet. Der Mitnehmerkörper 53 wird mittels eines Gurtes oder dergleichen gewöhnlich synchron mit dem' fotoempfindlichen Medium in eine Richtung gedreht. Im zylindrischen Mitnehmerkörper 53 sind vier Mitnehmer - bzw. Führungsnuten 55, 56, 57 und 58 vorgesehen. In der Mitnehmernut 55 ist ein von der zweiten Linsengruppe 25b ausgehendes Gleitelement 59 eingepaßt. In der Mitnehmernut 56 ist ein von der dritten Linsengruppe 25c ausgehendes Gleitelement 60 eingepaßt. In der Mitnehmernut 57 ist ein Gleitelement 62 eingepaßt, welches das eine Ende eines Hebelarmes 61 bildet, der vom Schwenk- und Kipp-Linsensystem 26 ausgeht. In der Mitnehmernut 58 ist ein Gleitelement 64 eingepaßt, welches das eine Ende eines schwenkbar gehalterten Hebelarmes 63 bildet. Dieses Ende des Hebelarmes 63 und ein weiterer, vom drehbaren Abtastspiegel 22 ausgehender Hebelarm 65 sind über ein Gelenk 66 miteinander verbunden.

45/0946

B 9649 Wird nun der zylindrische Mitnehmerkörper 53 gedreht, dann bewegen sich die zweite Linsengruppe 25b und die dritte Linsengruppe 25c parallel zur optischen Achse, wobei deren Bewegung durch den Verlauf der Mitnehmernuten 59 und 60 festgelegt ist. Die Schwenk- und Kipp-Linsenanordnung 26 wird um die Welle 52 geschwenkt bzw. gekippt. Der drehbare Abtastspiegel 22 schwenkt um die Welle 51. Der Verlauf der Mitnehmernuten 55, 56, 57 und 58 ist so gewählt, daß die Relationen zwischen den Bewegungsgrößen und den Werten für die Drehung gleichzeitig den vorstehenden Abbildungsbedingungen genügen. Der abgewickelte Verlauf der Mitnehmernuten 55, 56, 57 und 58 des zylindrischen Mitnehmerkörpers 53 ist in Fig. 18 dargestellt. Eine

'5 vollständige Umdrehung des zylindrischen Mitnehmerkörpers 53 entspricht einem Kopierzyklus. In Fig. entspricht der Bereich F der Beleuchtungszeit und der Bereich B der Zeit für die Rückkehr des optischen Systems in seine Ausgangslage (nur der drehbare Abtastspiegel 22 und das Schwenk- und Kipp-Linsensystem 26).

Die Kopiereffizienz ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch vergrößert worden, daß die Rückkehr-■" zeit B so weit verkürzt worden ist, daß noch keine Schwierigkeiten bei der Rückkehrbewegung (sogenannte schnelle Rückkehr) auftreten. Im Übergangsbereich, d.h. in dem Bereich, in welchem der Beleuchtungsabschnitt F in den Rückkehrabschnitt B oder der Rück-

kehrabschnitt B in den Beleuchtungsabschnitt F übergeht, ist ferner der Mitnehmernutenverlauf geglättet. Diese Maßnahmen und die kontinuierliche Drehung des Antriebes in einer Richtung gewährleisten eine gleichmäßige Bewegung und ermöglichen damit ein ausreichend schnelles Kopieren.

Im dargestellten mechanischen System werden die

309845/0948

B 9649

' Hauptpunkte H„ und H„' während der Drehung des Schwenk- und Kipp-Linsensystems 26 voneinander entfernt (siehe Fig. 6). Dies bedeutet, daß für den Fall H₃H' ^O die objektseitige und die bildseitige optische Achse bezüglich des Schwenk- und Kipp-Linsensystems bei der Rotation einer Parallelverschiebung unterworfen sind. Um diesen Effekt zu vermeiden, sollte das optische System so ausgelegt sein, daß folgende Bedingung erfüllt ist: Üh"¹ ^ o.
10

Im Vorstehenden wurde das Hochgeschwindigkeits-Kopiersystem mit dem erfindungsgemäßen optischen System beschrieben. Hierbei wird eine ebene Oberfläche eines Originals spaltweise beleuchtet und von einem drehbaren '5 Abtastspiegel abgetastet. Das Bild wird auf einen vorgegebenen Bereich der Oberfläche eines fotoempfindlichen Mediums projiziert, ohne daß das Bild hierbei geschwenkt und gekippt würde. Diese schwenk- und kippfreie Abbildung beruht auf dem Synchronbetrieb des ^υ variablen Lichtwegsystems und des Schwenk- und Kipp-Linsensystems. Ist beispielsweise die Oberfläche des fotoempfindlichen Mediums als Oberfläche einer sich mit gleichförmiger Winkelgeschwindigkeit drehenden Trommel ausgebildet, dann sollte die Geschwindigkeit,

mit welcher das Original abgetastet wird, eine der Kopiervergrößerung entsprechende gleichmäßige sychrone Bewegung sein, da die Umfangsgeschwindigkeit der Oberfläche der Trommel konstant ist. Um nun eine gleichförmige Äbtastgeschwindigkeit auf der Oberfläche des

Originals gewährleisten, kann der vorstehend beschriebene Antriebsmechanismus entsprechend der gewünschten Winkelgeschwindigkeit des drehbaren Abtastspiegels nicht — linear angetrieben werden.Dies wurde bereits anhand des mechanischen Ausführungsbeispiels gemäß

Fig. 17 gezeigt.

Die Erfindung lehrt ein Kopiersystem zum Hochgeschwindigkeit s-Kopieren. Dementsprechend sollte das

B 9649 fotoempfindliche Medium dem Hoch-Geschwindigkeitskopierprozeß angepaßt und vorzugsweise dem Typ angehören, der drei Schichten, nämlich ein elektrisch leitendes Substrat, eine fotoleitfähige Schicht und eine Isolierschicht aufweist.

Ein latentes Bild kann auf der fotoempfindlichen Schicht aufgebracht werden. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß zunächst geladen und anschließend entladen oder mit einer der ersten Ladung entgegengesetzten Polarität geladen und anschließend die gesamte Oberfläche belichtet wird.

Die erfinderische Lehre ist nicht nur bei Hochgeschwindigkeits-Kopierverfahren, sondern auch bei Kopierverfahren mit üblichen Geschwindigkeiten mit Erfolg anwenbar. Die fotoempfindliche Schicht kann auch von der zuvor genannten abweichen.

Abschließend wird noch die Beleuchtung der Oberfläche des Originals beschrieben. Hierbei soll die Beleuchtung im erfindungsgemäßen optischen System die effektive Projektionsfläche auf dem fotoempfindlichen Medium gleichmäßig ausleuchten. Auch diese Maßnahme dient der Realisierung des Hochgeschwindigkeits-Kopierens.

Fig. 19 veranschaulicht die Beziehung zwischen dem Objekt und dem Bild hinter dem drehbaren Abtastfepiegel in der Schwenk- und Kipp-Schnittebene. Das Objekt des optischen Projektionssystems 5 (hierbei handelt es sich um eine synthetisches optisches System mit einem variablen Lichtwegsystem, einem Schwenk- und Kipp-Linsensystern, einem Hauptlinsensystem, etc.) ist um den Tastablenkwinkel θ geneigt, und das so geneigte Objekt auf die

*" Bildebene, d.h. die Oberfläche des fotoempfindlichen Mediums abgebildet, und zwar ohne daß hierbei das Bild geschwenkt oder gekippt ist. In Fig. 19 bezeichnet dA die Länge eines schmalen Objektes, gemessen in der

S0B845/0946

57 β 9649

Schwenk- und Kipp-Schnittebene (diese Länge entspricht im wesentlichen der Spaltbreite I₁)- dA¹ bezeichnet die Länge des kleinen Bildes (diese Länge entspricht im wesentlichen der Spaltbreite l¹)· Der Abstand der Eintrittspupille 70 des optischen Projektionssystems 50 vom Objektort werde mit e, der objektseitige halbe öffnungswinkel werde mit kJ , der

Radius der Eintrittspupille werde mit R und die Fläche 10

der Eintrittspupille mit S ( = "% R ) bezeichnet.

Aus dem Lambert'sehen Gesetz ergibt sich für den Licht strom d0_r der von einem schmalen Objekt ausgeht und auf eine einer Raumwinkelminute entsprechenden Fläche in der Ebene der Eintrittspupille auftrifft, folgende Beziehung:

_άφ Bd Acosfl.dS (!09)

Hierbei ist B die Flächenhelligkeit der Objektoberfläche. Der auf dA¹ auftreffende Lichtstrom d0" ergibt

. _u

sich aus

άφ = rd0 (HO)

wobei r die Energieübertragungsverlustrate des optischen Projektionssystems 5 ist. Die Beleuchtungsstärke dE des Bildes auf der kleinen Linienlänge dA¹ ergibt sich zu

_Λν _ d0' _ r BcosfldS ,dA,

^dE dX¹ 2 ^ldA'^; " "

^e

Unter der Annahme, daß die Lichtstromdichte gleichmäßig auf der gesamten Fläche S der Eintrittspupille verteilt ist (dies entspricht im wesentlichen den tatsächlichen Verhältnissen),dann ergibt sich für die Beleuchtungsstärke

_ rBScosfl ,dA . (112)

S09845/O948

B 9649

R beim Einsetzen v ferner folgende Relation

Berücksichtigt man S = TtT R beim Einsetzen von S und

— = sin V = —=— (F : effektives objektseitiges

5 ^{e 2F}n

Öffnungsverhältnis)

dann ergibt sich»

₌ 7DTB cosö ₍dA_₎ (114)

4 F ² 10

Wenn die Lateralvergrößerung des optischen Projektions-

dA¹
systems 5 ß¹^ ( = -ττ— ) (ß¹ entspricht der Kopierver-

X CX Ά X.

größerung) und das bildseitige Öffnungsverhältnis des ■ic optischen Systems = F ist, dann gilt:

P 'm ⁼ P~

Aus der Sinusbedingung erhält man schließlich

,as TCr Bcosö η, (116)

E(U) - — τ x/Jrr.

4F^

Das Ergebnis gibt den idealen Fall wieder. Hierbei ist die Beleuchtung in der Schwenk- und Kipp-Schnittebene im wesentlichen proportional zum Kosinus des Tastablenkwinke Is θ.

Ferner ergibt sich, daß die Beleuchtung in der zur Schwenk- und Kippebene orthogonalen Schnittebene proportional dem bekannten Ausdruck(coS <<J ist (ii? : der objektseitige halbe Gesichtswinkel in Spaltrichtung).

Daraus ergibt sich, daß die Beleuchtungsanordnung für die Oberfläche des Originals 1 zu einer vollständigen ^ Ausleuchtung der Oberfläche führt. Dies ist beispielsweise in Fig. 20 dargestellt. Wird beispielsweise eine Halogenleuchtröhre mit einem Leuchtreflektor parallel zu einer zur Abtastrichtung orthogonalen Belichtung

$09845/0946

B 9649 auf einer Seite der Oberfläche des Originals in Abtastrichtung angeordnet, dann erhält man zu beiden Seiten der Mittelposition des Abtaststrahls eine gegenüber dieser Stelle um etwa den Faktor : —— zunehmende

cos θ

Beleuchtung, und zwar entsprechend dem Tastablenkwinkel Θ. Ist dagegen ein Entzerrungssystem zwischen der Oberfläche des Originals 1 und dem drehbaren Abtastspiegel 2 angeordnet, dann gilt Θ—*" θ (Fig. 15). Es ist auch bekannt, in der zur Abtastrichtung orthogonalen Richtung eine Lichtquelle in einer Halogenlampe so anzuordnen,

daß die Helligkeit um den Faktor j- von der

cos (O Mittelposition aus zunimmt. Stattdessen kann auch die

Spaltbreite zur Peripherie hin zunehmen.

·

Die erfindungsgemäße Lehre ist auf direkte und übertragungskopier-Verfahren anwendbar.

809645/0948

ι '6° η

Leerseite

Claims (7)

1. Ansprüche

   11 Kopierer mit einem ortsfesten ebenen Originalträger zur Halterung eines darauf angeordneten Originals als Kopiervorlage, einer drehbaren Strahlumlenkeinrichtung zur Abtastung des Originalträgers und einem optischen Abbildungssystem zur Erzeugung eines Bildes mittels der von der Strahlenumlenkeinrichtung ausgehenden Strahlung auf einem fotoempfindlichen Medium, dadurch gekennzeichnet , daß das optische Abbildungssystem (2; 25, 26; 27; 41; 42) ein erstes optisches System'(25) mit optischen Elementen (25b, 25c) zur Konstanthaltung der Lateralvergrößerung des auf dem fotoempfindlichen Medium (6; 28) abgebildeten Bildes (32, 33) des Originals (1; 21) und einem optischen Element (25a) zur Aufrechterhaltung der optischen Konjugation zwischen dem fotoempfindlichen Medium (6; 28) und dem Original (1; 21)

   und ein zweites optsiches System (26) mit optischen Elementen zur Korrektur der durch die Strahlenumlenkeinrichtung (2; 22) bewirkten Neigung der Originalober-

   Deutsche Bank (München) Kto. 51/61070

   $03845/0948

   B 9649

   _ ο

   :ems

   fläche gegen die optische Achse (29) des Abbildungssyst (5; 25, 26; 27; 41; 42) aufweist.
2. 2. Kopierer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein drittes optisches System (41; 42) zur gegenseitigen Angleichung der zueinander orthogonalen Lateralvergrößerungen des auf dem fotoempfindlichen Mediums (6; 28) abgebildeten Bildes (33) der Oberfläche des Originals (1; 21) zwischen der Originaloberfläche und dem fotoempfindlichen Medium (6; 28) angeordnet ist.
3. 3. Kopierer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei optische Elemente (25b; 25c) des ersten optischen Systems (25) synchron mit der Strahlenumlenkeinrichtung (2; 22) bewegbar sind.
4. 4. Kopierer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen der optischen Achse des zweiten optischen Systems (26) und der optischen Achse (35) des ersten optischen Systems (25) eingeschlossene Winkel £ _ synchron mit der Bewegung der Strahlenumlenkeinrichtung (2; 22) veränderbar ist.
5. 5. Kopierer nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte optische System eine zwischen der Strahlenumlenkeinrichtung (2; 22) und dem fotoempfindlichen Medium (6; 28) angeordnete Entzerrungsoptik ist und wenigstens zwei optische Entzerrungselemente (41b, 41c) der Entzerrungsoptik synchron zum Betrieb der Strahlenumlenkeinrichtung (2; 22) bewegbar sind.
6. 6. Kopierer nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte optische System (42; 41) eine ortsfeste, zwischen der Originaloberfläche (1; 21)

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   und der Strahlenumlenkexnrichtung (2; 22) angeordnete Entzerrungsoptik ist.
7. 7. Kopierer nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein zwischen der Strahlenumlenkexnrichtung (22) und dem fotoempfindlichen Medium (28) angeordnetes viertes optisches System (27) zur Steuerung der Lateralvergrößerung des Bildes (33) des Originals (21) auf dem fotoempfindlichen Medium (28).

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