DE3109460A1 - Projektionseinrichtung - Google Patents

Description

Projektionseinrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Projektionseinrichtung aus einem System mit aufrechter 1:1 Vergrößerung mit einer kurzen Konjunktion zur Verwendung in einem Kopiergerät oder einem ähnlichen Gerät.

.Es ist bekannt, daß die Konjunktion zwischen der Objektebene und der Bildebene durch ein sog. optisches Facettensystem verringert werden kann, bei dem eine Vielzahl von Linsenelement-Systemen zur Projektion einer Teilfläche eines Objekts auf eine vorgegebene Teilfläche auf der Bildebene in einer Ebene senkrecht zu der optischen Achse in einer vorgegebenen Richtung, nämlich längs zu dem Schlitz bei einem Kopiergerät vom Schlitzbelichtungstyp angeordnet sind, wodurch der gesamte Körper des Kopiergerätes kompakt gemacht wird. Linsenelement-Systeme, von denen jedes drei in Richtung der optischen Achse angeordnete Linsen umfaßt, sind aus der US-PS 3 592 542 und 3 584 952 bekannt. Die mittlere der drei in Richtung der

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& · DE 1087 /

optischer! Achse angeordneten Linsen wirkt als Feldlinse; durch die Abbildungswirkungen der beiden auf den entgegengesetzten Seiten der Feldlinse angeordneten Linsen wird eine Teilfläche eines Objekts auf eine vorgegebene Teilfläche auf der Bildebene projiziert und die Schlitzfläche des Objekts wird auf die entsprechende Schlitzfläche auf der Bildebene mit aufrechter 1:1 Vergrößerung projiziert. Im folgenden soll kurz die Abbildungswirkung beschrieben werden: Ein Objektpunkt wird als umgekehrtes Zwischenbild '^ genau im Mittelpunkt der Länge der optischen Achse des Linsenelement-Systems durch die Linse abgebildet, die der Objektseite am nächsten ist (im folgenden als erste Linse bezeichnet); daraufhin wird er auf der Bildebene durch die Linse abgebildet, die der Bildebenen—Seite am nächsten ist (im folgenden als dritte Linse bezeichnet); hierdurch wird ein aufrechtes Bild mit 1:1-Vergrößerung gebildet. Im allgemeinen ist ein derartiges optisches System ein symmetrisches optisches System. Die erste und die dritte Linse reichen für das Abbildungssystem aus,

zur Vermeidung von Lichtverlust, d.h. zur Unterdrückung der Blendenverdunkelung wird eine zweite Linse mit Feldwirkung nahe des Zwischenbildes angeordnet. Auf der Zwischenbildebene wird eine Maske.vorgesehen, um das Sichtfeld bei jedem Linsenelement-System zu begrenzen; eine

dem Masken-Sichtfeld entsprechende Fläche wird auf der endgültigen Bildebene abgebildet und wird längs des Schlitzes überlagert, so daß., wenn eine Abtastung durchgeführt wird, die Verteilung der Beleuchtungsmenge bei Integration in der Abtastrichtung, längs des Schlitzes gleichförmig ist.

Bei derartigen Geräten.ist es jedoch notwendig, die Form und die Größe der Maske, die Anordnungsteilung in Längsrichtung des Schlitzes und die Relativlage der Maske zu den Linsen in dem Linsenelement-System in Verbindung mit

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DE 1087 .

der Anordnung der Linsen in jedem Linsenelement-System in Längsrichtung des Schlitzes einzustellen; dies ist außerordentlich schwierig.

^ Durch die Ausführung der Maske und die Relativbeziehung zwischen der Maske und der Linsen während der Einstellung

... wird die Unregelmäßigkeit der Belichtungsmenge in Längsrichtung des Schlitzes bestimmt; damit hängt die optische Qualität des gesamten Gerätes wesentlich von der Maske ab.

V/enn auf herkömmliche Masken verzichtet werden könnte und trotzdem die vorstehend erläuterte Funktion beibehalten werden könnte, wäre dies bezüglich der Herstellung sehr wünschenswert.

In der US-US 4 215 933 wird ein Linsenelement-System beschrieben, das drei Linsen aufweist, und bei dem eine dritte Linse an einer Stelle vorgesehen ist, die von dem

Zwischenpunkt zwischen der Linse nahe dem Objekt und der

' Linse nahe der Bildebene abweicht; gemäß dieser Patentschrift ist jedoch eine Maske in der Mitte jedes Linsenelement-Systems vorgesehen, so daß die Verteilung der Lichtintensität auf der Bildebene eine geneigte Grenz-

fläche mit einem Winkel von etwa 80 in Bezug auf die Anordnungsrichtung mit der Lichtintensitäts-Verteilung des benachbarten Linsenelement-Systems hat; dies rührt von dem vorstehend erläuterten Problem her.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine neuartige Projektionseinrichtung zu schaffen, bei der jedes Linsenelement-System drei Linsen umfaßt und auf die herkömmliche Maske verzichtet wird, sowie eine Lichtintensitätsverteilung mit Gaus-Verteilung auf der Bildebene gebildet wird.

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' Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine derartige Konstruktion gelöst, bei der in einem Linsenelement-System, das drei in Richtung der optischen Achse angeordnete Linsen umfaßt, eine Zwischenlinse an einer Stelle vorgesehen ist, die von dem Zwischenpunkt, der Linse nahe dem Objekt und der Linse nahe der Bildebene abweicht, ein Lichtabsorptionselement zum Auslöschen der Lichtstrahlen, die den effektiven Linsendurchmesser überschreiten, z.wischen den Linsen vorgesehen ist, der Lichtintensitätsverteilung '0 auf der Bildebene jedes Linsenelement-Systems im wesentlichen die Form einer Gaus-Verteilung aufgrund einer Blendenverdunkelung gegeben wird und die' Linsenelement-Systeme in einer Ebene senkrecht zu der optischen Achse mit einem vorgegebenen Abstand in einer vorgegebenen Richtung angeln ordnet sind.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
20

Fig. 1 eine Darstellung in Richtung der optischen

Achse des Linsenelement-Systems gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 die Lichtintensitätsverteilung auf der Bildebene des Linsenelement-Systems,

Fig. 3 die überlagerten Lichtintensitätsverteilungen

in Anordnungsrichtung des Linsenelement-Systems

Fig. 4 A perspektivisch die Anordnung des Linsenelement-Systems ,

Fig. 4 B die Anordnung des Linsenelement-Systems bei

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DE 1087 Betrachtung in Richtung des optischen Systems,

Fig. 5 A und 5 B Querschnitte durch das Linsenelement-System in Anordnungsrichtung, und

Fig. 6 eine Gesamtansicht eines Kopiergeräts, bei dem die Erfindung angewendet wird.

In Fig. 1 sind Linsen 1 und 3 herkömmliche Abbildungslinsen. Der Lichtstrahl wird von einem Objektpunkt 11 auf einer Objektebene 8, der außerhalb der optischen Achse liegt, auf einen Zwischenbildpunkt 11' auf einer Zwischenabbildungsebene 6 durch die Linse 1 konvergiert; hierauf wird er ein diveraenter Lichtstrahl und bewegt sich in Richtung auf eine Linse 2. Ein Lichtstrahl innerhalb eines mit 13 und 14 bezeichneten Bereichs geht durch die Linsen

2 und 3 und zu einer Bildebene 9, und wird auf einem End-Bildpunkt 11" gesammelt. Der End-Bildpunkt 11" ist konjugiert zu dem Objektpunkt 11 und ist ein aufrechtes

Bild mit einem 1:1-Abbildungsmaßstab. Der MitteIstrhal des Lichtbündels innerhalb des mit 13 und 14 bezeichneten Bereichs wird parallel zu der optischen Achse und kreuzt die Zwischenbildebene, da das System der Linsen 1, 2 und

3 ein sog. telezentrisches System ist, wenn die effektiven 25

Durchmesser der drei Linsen gleich sind. Die Rolle der Linse 2 soll im folgenden beschrieben werden. Die Linse 2 übernimmt eine derartige Rolle, daß, anstelle daß der Transmissionsfaktor der Lichtmenge innerhalb eines erforderlichen Sichtfeldes auf 100 % wie bei einer herkömmlichen Feldlinse gebracht wird, ihre Wirkung verringert wird, so daß die Lichtmengen-Transmissionsausbeute innerhalb des erforderlichen Sichtfeldes im Mittelpunkt des Sichtfeldes 100 % ist, jedoch vom Mittelpunkt des Sicht- _- feldes hin zu dessen Außenseiten geeignet verringert wird und Null in dem maximalen Sichtfeldteil wird. Somit ist

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die Linse 2 eine Feldlinse und wirkt darüberhinaus als Abbildungslinse in diesem Sinne.

Wenn ein Lichtstrahl innerhalb des durch 14 und 15 be — zeichneten Bereichs von dem Punkt II¹ divergiert, trifft er auf ein Lichtabsorptionselement 4 und ferner auf ein Lichtabsorptionselement 5 auf und wird hierdurch absorbiert; somit wird er nicht im Bildpunkt 11" gesammelt. Dies bedeutet, daß die Lichtabsorptionselemente 4 und 5 bewirken, daß den wirksamen Durchmesser der Linse überschreitende Lichtstrahlen verschwinden. Somit trägt von den Lichtstrahlen, die von dem Objektpunkt 11 in die erste Linse 1 eintreten, der Lichtstrahl zu der Abbildung an dem Bildpunkt 11" bei, der innerhalb eines Raumwinkels in dem durch 13 und 14 gegebenen Bereich ist. Die Größe dieses Raumwinkels wird von dem auf der Achse liegenden Abschnitt hin zu dem außerhalb der Achse liegenden Ab schnitt aufgrund der Aperturverdunkelung kleiner und wird Null in dem maximalen Sichtfeldteil 12. Dieser Raumwinkel ist im Objektpunkt 10 auf der optischen Achse 7 am größten und seine Größe ist derart, daß die Pupille der Linse 1 den Objektpunkt 10 ausleuchtet und der Verlust durch die Lichtabsorptionselemente 4 und 5 Null ist.

Fig. 2 zeigt eine graphische Darstellung der Lichtintensitätsverteilung (proportional zu dem vorstehend erläuterten Raumwinkel) auf der Bildebene 9 des Linsenelement-Systems; hierbei ist auf der Ordinate die Lichtintensität und auf der Abszisse die Bildhöhe aufgetragen. Die Lichtintensitätsverteilung hat im wesentlichen die Form einer Gaus-Verteilung. Dies ist ein Effekt, der in einem symmetrischen optischen System,das gleich aufgebaute Linsen verwendet, nicht auftritt; dieser Effekt wird dadurch erreicht, daß ein asymmetrisches optisches System verwendet

wird. V/enn derartige Linsenelement-Systeme in Reihenform

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mit einem vorgegebenen Abstand in einer Ebene senkrecht zu der optischen Achse angeordnet werden, wird die endgültige Lichtintensitätsverteilung auf der Bildebene,

zu der sich die Lichtintensitätsverteilungen der Linsen-5

element-Systeme überlagern, so, wie in Fig. 3 gezeigt. Wenn diese Verteilung in Abtastrichtung integriert wird, wird die Verteilung der Belichtungsmenge im wesentlichen gleichförmig in der Anordnungsrichtung, wie dies durch

AA¹ gezeigt ist.
10

Im folgenden sollen die numerischen Daten des optischen Systems der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.

Mit 1p , γ und "^„ werden die Brechkräfte der Linsen Γ 1 / 2 ■' 3

/1/2 3 ii

1, 2 und 3 bezeichnet und mit Φ*, f _ und ψ die effektiven Durchmesser der Linsen 1, 2 bzw. 3; e.. ist der Hauptpunktabstand der Linsen 1 und 2, e„' der Hauptpunktabstand der Linsen 2 und 3. S₁ ist der Abstand zwischen der Linse 1 und der Objektebene, ψ~ der Maximaldurchmes

ser des tatsächlichen Objekt-Sichtfeldes, S„' der Abstand

zwischen der Linse 3 und der Bildebene und Fe die objektseitige Blendenzahl; das optische System wird als dünnes System betrachtet.

.

Fe, S₁ und f>„ können vorgegeben werden; aus diesen vorgegebenen Größen und der paraxialen Abbildungstheorie werden •die notwendigen numerischen Daten des optischen Systems bestimmt. Zunächst wird von der Definition der Blendenzahl 3Q ausgegangen:

Zs_{1 +} (Ά²

Zs₁ ² ₊ (Ά

♦l

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-ι/- 4*· ^{DE 1087}

T Aus der paraxialen Abbildungstheorie bei aufrechten 1:1-Abbildungssystemen erhält man:

φ-h, + ΙΙι,-ία,+ψ,ΐΟβ« ' ] x (ψ2⁺Ψ2^ · 5

— { (οι·,+φιh-i) "^" ψτ ^ [h·. — (ot^+ψ-· h») χ Qy Is

χψβ_'=0 (2)

(A . ist der umgeformte Neigungswinkel auf der Objektsei-

„ - ^l h

^αι ⁼ S^ · ^hi ·

U ist die Einfallshöhe des Lichtstrahls auf die Linse 1 für die Berechnung der paraxialen Größe..

Nimmt man an, daß die Brechkräfte der Linsen 1, 2 und 3 gleich sind, wobei ihre Herstellbarkeit in Rechnung gestellt wird, so kann Gleichung 2 wie folgt vereinfacht werden:

- 2ψβ₁ ^Ι χ Ca

- Ψ χ Ca₁^h₁) x-e^] x ψβ₂' = 0 (3)

Für die Zwischenbildvergrößerung M. ergibt sich

„ -"Λ .-Ϊ1 (4)

.' ist der bildseitig umgerechnete Neigungswinkel be

züglich der Linse 1 h.

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^{DE 1087}

Aus der Tatsache, daß die Zwischenbildebene zwischen den Linsen 1 und 2 liegt, ergibt sich:

V ^K V es)

S-' ist der Abstand der Linse 1 zu der Zwischenbildebene. Aus den Gleichungen (1) bis (5) ergeben sich die numerischen Daten des optischen Systems wie folgt:

Φχ = 1 · (6)

' ¹^lFe'

^υ

3-2e.·χ ^ +. ^

1_ _{+ 2}ψ - ψ(^- + ψ) χ B₁ ¹

ψ ψ^

1

^D3 1-(;F- +ψ) x e, ' - [5—Η2ψ-ψχ(5—f-ψ) X e, 1 ;

S₁ 1 S₁ S₁ 1

X [=—Η2ψ— ψ X (ö—+ψ) x ^ei' +ψχ ti— (q—HJ;) X ©ι

ης - e_n' χ [^+2ψ-ψχ(5-+ψ) χ e '] }] (9)

2 S₁ S₁ 1

Die Brechkraft -;Λ der Linse kann durch eine geeignete Eingabe e„' in Gleichung 8 oder umgekehrt berechnet werden.

.

Durch geeignete Wahl der Werte von e.■ und e_p', die in den Gleichungen 7 und '8 angegeben sind, kann die Lichtmen gen-Transmissionsausbeute innerhalb des erforderlichen Sichtfeldes der Linse 2 geeignet variiert werden. Bei einem Ausführungsbeispiel wurde unter Konstruktionsge-

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-l^- 4%< DE 1087

' Sichtspunkten e₁' > 1,02 e ^y gewählt. Stellt man die Umkehrbarkeit des Lichtweges in Rechnung, so ergibt sich das gleiche Ergebnis mit e* <£ 0,98 e ' .

in der vorstehenden Beschreibung ist das optische System, als dünnes System betrachtet worden, bei tatsächlichen optischen Systemen ist jedoch eine geeignete Dicke vorhanden; im Fall einer großen Dicke können eΛ e₂* usw. unverändert als Größen zwischen den Hauptpunkten der Linsen

'" verwendet werden.

Wenn der Brechungsindex η und die Linsendicke d bekannte Größen sind, erfüllen die Krümmungsradien r.. und r_? der

Linse die folgende Gleichung(Definition der Brechkraft): 15

ι ι λ ϋ ⁽ⁿ¹⁾

ψ - (n-1) x (^ - i~>

Nimmt man an, daß die Linse eine bikonvexe Linse mit jeweils demselben Krümmungsradius ist, wobei die Herstellbarkeit in Rechnung gestellt ist, so ergibt sich die fol gende Gleichung:

Ψ = (n-1) χ § - ^r χ ^=P-² ' (.11)

Die Linsendaten der Ausführungsbeispiele dieser Erfindung v/erden im folgenden gezeigt. P ist der Anordnungsabstand,

3Qd' der Abstand zwischen der zweiten Fläche der Linse 1 und der ersten Fläche der Linse 2, und dV der Abstand zwischen der zweiten Fläche der Linse 2 und der ersten Fläche der Linse 3. d ist die gemeinsame Dicke der Linsen 1, 2 und 3, r.. , r„ und r^ sind die Krümmungsradien der objektseitigen Flächen der Linsen 1, 2 und 3 sowie

r. und r_c die Krümmungsradien der bildseitigen Flächen

4 D

der Linsen 1, 2 und 3; 1 ist der Abstand zwischen der Objektebene und der Zwischenbildebene.

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	Ausführungsbeispiel 1	Ausführungsbeispiel 2
♦θ	6.8	6.9
h	1.8	1.8
	-27.0	-27.5
nd	1.491	1.51633
Material	Acryl	BK7
rl' r3' r5	5.8	6.1
r2' r4' r6-	-5.8	-6.1
d	2.3	2.2
	8.3	8.0
V r	4.7	4.7
P	0.36φ0 < P < 0.44φ0	0.36φ0 < P < 0.44φ0
S3	21	22
Ä	36.65	37.02

Die Fig. 4Α und 4B zeigen die Linsenanordnung. Fig 4A zeigt perspektivisch die Anordnung der Linsenelement-Systeme und Fig. 4 B die Anordnung der Linsenelement-Systeme gesehen in Richtung der optischen Achse. Die Endflächen der Linsenelement-Systeme sind in Richtung der optischen Achse gleichförmig ausgebildet und die Linsenelement-Systeme sind in zwei Reihen längs des Schlitzes in einer Ebene senkrecht zu der optischen Achse in einer sog. Stäffelanordnung angeordnet, bei der die Linsenelement-Systeme

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voneinander um eine halbe Teilung 1/2P versetzt sind, wodurch die Unregelmäßigkeit der Belichtungsmenge in der Größenordnung wenigen % oder weniger gehalten werden kann. Natürlich kann auch mit einer einzigen Reihe eine vorgegebene optische Qualität erreicht werden.

Die Fig. 5A und 5B zeigen Querschnitte der Linsenelenient-Systeme in Anordungsrichtung. Die Linsen der Linsenelement-Systeme können entweder getrennt voneinander in Anordnungsrichtung sein, wie dies in Fig. 5A gezeigt ist, oder sie können in Form von sog. länglichen Platten aufgebaut sein, in der sie in Anordnungsrichtung ununterbrochen sind, wie dies in Fig. 5B gezeigt ist.

Zus: Vermeidung von Fehlereinflüssen Z.B.Exzentrizität oder etwas Ähnliches, die sich aus den Unterschieden in der thermischen Ausdehnung ergibt, welche aus den unterschiedlichen Linsenmaterialien und dem Material der Linsenhaiteelemente resultiert, kann die längliche Platte so unter-

teilt sein, daß eine Vielzahl von länglichen Flächen, von denen jede eine Vielz^oH1 von Linsenelementen aufweist, mit kleinen Zwischenräumen vorgesehen sein. Das Ausdehnen und das Zusammenziehen der Elemente aufgrund der Tempera-

,tür wird durch diese kleinen Zwischenräume absorbiert. 25

Das Halteelement (schraffierte Abschnitte) jedes der be-.schriebenen Linsenelement-Systeme stellt ein Lichtabsorptionselement bereit, das das Licht so steuert, daß das Licht lediglich durch die effektive Durchmesserfläche hindurchgehen kann.

In Fig. 5B sind durch geeignete Wahl der Dicke der Linsen, des Anordnungsabstandes und des Bildwinkels der Linsen jegliche unnötige Lichtstrahlen, die in die Linsen von benachbarten Linsenelement-Systemen jenseits des wirksamen

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DE 1087 Durchmessers jeder Linse eintreten, beseitigt.

Fig. 6 zeigt den Gesamtprozeß eines Kopiergerätes, bei dem die.vorliegende Erfindung angewendet wird. In Fig. 6 ist mit 16 eine Trommel bezeichnet, die zu einer Drehbewegung mit einer konstanten Geschwindigkeit in Pfeilrichtung mittels eines nicht gezeigten Motors angetrieben wird und die auf ihrem Umfang ein fotoempfindliches Material 17 hat, das ein elektrisch leitendes Substrat, eine fotoleitende Schicht und eine transparente Oberflächen-Isolierschicht aufweist, die nacheinander in dieser Reihenfolge aufgebracht sind. Die Oberfläche des fotoempfindlichen Materials 17 wird als erstes einer gleichförmigen Ladung mittels eines Koronaladers 18 unterzogen; die Polarität der Ladung ist positiv, wenn die fotoleitende Schicht ein Halbleiter vom N-Typ ist und ist negativ, wenn die fotoleitende Schicht ein Halbleiter vom P-Typ ist. Anschließend wird das fotoempfindliche Material 17 dem Abbildungslicht von einer Vorlage 20 ausgesetzt, die auf

einem transparenten Vorlagenträger angebracht ist, der in Richtung dos Pfeils synchron mit der Drehung der Trommel 16 und mit einer Geschwindigkeit, die gleich der Umfangsgeschwindigkeit der Trommel 16 multipliziert mit der inversen Größe des Abbildungsmaßstabes (im Fall der

1:!-Abbildung mit derselben Geschwindigkeit wie die Trommel) bewegt wird; das Bild der Vorlage wird auf dem fotoempfindlichen Material 17 durch eine Projektionslinsenanordnung 21 gebildet. Die Fläche der Vorlage 20, die der Anordnung 21 gegenüberliegt, d.h. die Fläche der Vorlage,

die auf das fotoempfindliche Material 17 abgebildet wird, wird durch ein Beleuchtungssystem 22 beleuchtet, das eine Lampe und einen Reflektor aufweist. Wenn beispielsweise die Beleuchtungsli chtrnenge eingestellt wird, kann die Größe der Belichtung des fotoempfindlichen Materials 17

eingestellt werden.

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DE 1087 / '"

Das fotoempfindliche Material 17 wird einer Entladung mittels eines Koronaentladers 23, der in der Polarität entgegengesetzt zu dem AC-Koronalader 18 ist, gleichzeitig mit der Bildbelichtung durch die Anordnung 21 unterzogen, wodurch ein Ladungsmuster entsprechend dem Bild der Vorlage 20 auf dem Bild des fotoempfindlichen Materials 17 gebildet wird; die gesamte Oberfläche des fotoempfindlichen Materials 17 wird ferner einer gleichförmigen Beleuchtung durch eine Lampe 24 unterzogen, wodurch ein elektrostatisches Ladungsbild mit gutem Kontrast auf dem fotoempfindlichen Material gebildet wird. Das derart gebildete Ladungsbild wird in ein sichtbares Tonerb-ild durch eine Entwicklungseinrichtung 25 entwickelt, die vom Kaskadentyp oder vom Magnetbürstentyp sein kann. Anschließend wird das Tonerbild auf ein Übertragungspapier 28 übertragen, das von einer nicht gezeigten Zufuhreinrichtung zugeführt wird, und in Kontakt mit dem fotoempfindlichen Material 17 mittels Walzen 26 und 27 gebracht wird und mit derselben Geschwindigkeit wie das fotoempfindliche Mate-

rial 17 transportiert wird. Um die Bildübertragungsausbeute zu vergrößern, wird eine Ladung entgegengesetzt zu der Polarität des Toners von der Rückseite des Übertragungspapiers 28 in der Bildübertragungsstation aufgebracht dies erfolgt mittels eines Koronaentladers 29. Das so auf das Übertragungspapier 28 übertragene Tonerbild wird durch eine geeignete Fixiereinrichtung, beispielsweise eine Wärrnefixiereinrichtung, die mit einem Paar von Walzen 30 und 31 versehen ist, die gegen das Übertragungspapier drücken, fixiert, woraufhin das Übertragungspapier auf eine nicht gezeigte Ablage transportiert wird.

Nach der Bildübertragung wird die Oberfläche des fotoempfindlichen Materials durch die Kante einer elastischen Rakel 32 gereinigt, die dagegen zur Entfernung des ver-

bleibenden Toners gedruckt wird, so daß die für einen

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-ι/ if

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weiteren Zyklus der Bildherstellung bereit ist. Der Entlader

23 ist so eingebaut, daß er die Oberfläche des fotoempfindlichen Materials 17 gleichzeitig mit der Bildbelichtung entlädt, alternativ kann er jedoch zwischen dem Lader 18 und dem Abbildungssystem angeordnet sein, so daß er die Oberfläche des fotoempfindlichen Materials 17 vor der Bildbelichtung entlädt. In diesem Falle ist die Lampe

24 nicht nötig. Das fotoempfindliche Material 17 kann auch keine isolierende Oberflächenschicht haben. In diesem Falle sind der Entlader 23 und die Lampe 24 nicht nötig.

Es ist offensichtlich, daß, wenn man die Reversibilität des Lichtpegels in Betracht zieht, wie vorstehend be schrieben, die Erfindung auch bei einem System eingebaut werden kann, bei dem die Objektebene und die Bildebene in Fig. 1 umgekehrt sind,d.h. in einem System, bei dem der Abstand zwischen der nahe der objektseitig gelegenen Linse und der Zwischenlinse kleiner als der Abstand zwischen der Zwischenlinse und der Linse nahe der Bildebene ist, und die Zwischenbildebene zwischen der Zwischenlinse und der Linse nahe der Bildebene liegt; die Erfindung ist nicht auf das vorstehend gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.

Somit kann erf indungsgernäß eine kompakte Projektionseinrichtung geschaffen werden, die ein neues asymmetrisches optisches Facettensystem aufweist, bei dem ein Linsenelement-System drei Linsen umfaßt und auf die herkömmliche

Maske verzichtet werden kann.
30

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-2O/ .λ DE 1087

Beschrieben wird eine Projektionseinrichtung, bei der eine Vielzahl von Linsenelement-Systemen zur Projektion einer Teilfläche eines Objekts auf eine vorgegebene Teilfläche auf der Bildebene mit einer aufrechten l:l-Vergrößerung parallel zueinander in einer Ebene senkrecht zu der optischen Achse angeordnet sind. Jedes Linsenelement-Systern ist ein telezentrisches System, das drei dünne Linsen mit derselben Form umfaßt, die in Richtung der optischen Achse angeordnet sind; eine Zwischenlinse ist an einer Stelle vorgesehen, die von dem Zwischenpunkt zwischen der objektseitigen Linse und der bildebenenseitigen Linse abweicht. Ein Lichtabsorptionselement, das die über den effektiven Linsendurchmesser hinausgehenden Lichtstrahlen auslöscht, ist zwischen den Linsen vorgesehen; die Lichtintensitätsverteilung auf der Bildebene jedes Linsenelement-Systems wird im wesentlichen durch die Aperturverdunkelung so gesteuert, daß sie eine Gaus-Verteilungsform annimmt; sogar wenn Fehler im Anordnungs- ,yn. abstand auftreten, ist die Belichtungsmengen-Verteilung in der Anordnungsrichtung, die sich durch Überlagerung auf der Bildebene ergibt, gleichförmig.

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Claims (7)

1. - Bü

   lEDTKE - BüHLING

   Griipp - Ppm MAkiw "--""-" -..-.:. Dipl.-Ing. H.Tiedtke

   \3RUPE r ELLMANN Dipl.-Chem. G. Biihling

   31 Π Q / £ fi Dipl.-Ing. R. Kinne

   I U 3 H O U Dipl.-Ing, R Grupe

   Dipl.-Ing. B. Pellmann

   Bavariaring 4, Postfach 202403

   $000 MNJnotMjt ft

   T^.: 089-539653

   Telex: 5-24845 tipat

   cable: Germaniapatent München

   12. März 1981 DE 1087

   Patentansprüche

   !./Projektionseinrichtung, bei der eine Vielzahl von Linsenelementen-Systemen zur Projektion einer Teilfläche der Objektebene auf eine vorgegebene Teilfläche aus der Bildebene mit aufrechter 1:1-Vergrößerung über ein Zwischenbild in einer Ebene senkrecht zu der optischen Achse mit einem vorgegebenen Abstand in einer vorgegebenen Richtung angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Linsenelement-System eine objektseitige Linse (1), eine bildebenenseitige Linse (3) und eine Zwischenlinse (2) aufweist, die zwischen der objektseitigen Linse und der bildebenenseitigen Linse liegt und deren Lage von der Lage des Zwischenbildes in Richtung der optischen Achse abweicht, daß die Projektionseinrichtung weiter ein Lichtabsorptionselement (4,5) zum Abschwächen und Auslöschen jeglicher Lichtstrahlen aufweist, die über die effektive Linsendurchmesserflache hinausgehen, daß die Lichtintensitätsverteilungen auf den Bildebenen der Linsenelement-Systeme durch die Aperturverdunkelung so gesteuert werden, daß sie die Form einer Gaus-Verteilung annehmen, und daß die auf der Bildebene überlagerte Belichtungsmengen-Verteilung in Anordnungsrichtung gleichförmig gemacht ist.

   ^MU/22 . 130052/0769

   Deutsche Bank (München) Kto. 51/61070 Dresdner Bank (München) Kto. 3939 844 Postscheck (München) Kto. 670-43-804

   ή,. DE 1087 ■■-.■-
2. 2. Projektionseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenelement-Systeme in zwei Reihen in einer Ebene senkrecht zu der optischen Achse und parallel zueinander mit einem Abstand von einer halben Teilung angeordnet sind.
3. 3. Projektionseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtabsorptionselement auch als Halteelement wirkt, das den äußeren Umfangsabschnitt jeder der Linsen des Linsenelement-Systems umgibt und hält,und daß die Linsenflächen in Anordnungsrichtung voneinander getrennt sind.
4. 4. Projektionseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsen der Linsenelement-Systeme einstückig in Form von länglichen Platten in Anordnungsrichtung in der Ebene senkrecht zu der optischen Achse vorgesehen sind.
5. 5. Projektionseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch

   gekennzeichnet, daß jede der Linsen der Linsenelement-Systeme als eine Ansammlung aus einer Vielzahl von geteilten länglichen Flächen in Anordnungsrichtung in der Ebene senkrecht zu der optischen Achse vorgesehen ist

   und ein kleiner Spalt zwischen benachbarten länglichen Flächen vorgesehen ist.
6. 6. Projektionseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß gilt

   e^ > 1,02 e₂' ,

   wobei e* der Hauptpunktabstand zwischen der objektseitigen Linse im Lichtweg und der Zwischenlinse und e_?' der Hauptpunktabstand zwischen der Zwischenlinse und der bildebenenseitigen Linse ist.

   1300S2/0769

   > DE 1087

   ¹
7. 7. Projektionseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß gilt

   e- ^! / 0,98 e · , 5

   wobei e.■ der Hauptpunktabstand zwischen der objektseitigen Linse im Lichtweg und der Zwischenlinse und e ' der

   Hauptpunktabstand zwischen der Zwischenlinse und der bildebenenseitigen Linse ist.

   130052/0769