DE3125756A1 - Bildnachweisvorrichtung - Google Patents

Description

Bildnachweisvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bildnachweisvorrichtung und insbesondere auf ein Abbildungslinsen-25 system in einer derartigen Vorrichtung mit einer Wellenlängen-Selektivität, die die Farbempfindlichkeit eines einen Photoempfänger enthaltenden optischen Systems kompensiert.

30 Bei bekannten Bildnachweissystemen, wie beispielsweise Kopiergeräten oder dergleichen, die eine photoempfindliche Trommel vom CdS-Typ und eine Halogenlampe als Lichtquelle zur Beleuchtung der Vorlagen aufweisen, hat es sich herausgestellt, daß rotgefärbte

35 Buchstaben und Figuren auf den Vorlagen durch den

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- J» - Τ- DE 1336

kombinierten Einfluß der Spektralempfindlichkeit des Photoempfängers und der spektralen Wellenlängencharakteristik der Lichtquelle undeutlich oder nicht vollständig kopiert werden. Dies hat seinen Grund darin, daß die Halogenlampe gewöhnlich mit einer Wendeltemperatur im Bereich von etwa 3000 K verwendet wird, wobei die Strahlungsenergie ihre Spitze im Infrarotbereich zwischen 800 und 900 nm hat und gleichförmig im Bereich kurzer Wellenlängen abnimmt, während gleich —

"10 zeitig die spektrale Empfindlichkeit des CdS-Photoempfängers im Bereich zwischen Infrarot und nahem Infrarot zunimmt, so daß rotgefärbte Buchstaben und Figuren einer übermäßigen Beleuchtung verglichen mit blau- und grüngefärbten Buchstaben und Figuren ausgesetzt sind.

Andererseits ist es schwierig, blaugefärbte Buchstaben und Figuren mit Photoempfängern vom Selentyp gut zu kopieren.

Es ist wünschenswert, die Farbempfindlichkeit beim Kopieren in derartigen optischen Systemen, die Photoempfänger, Lichtquellen, Spiegel oder dergleichen enthalten, zu kompensieren. Hierzu ist beim Stand der Technik ein Farbfilter in Form einer ebenen Platte und eines Interferenzfilms mit Schichtaufbau vorgeschlagen worden, wie es in der US-PS 4 132 477 beschrieben ist. Beide Vorschläge werden dazu verwendet, übermäßige Beleuchtung dadurch zu vermeiden, daß Licht in einem bestimmten Wellenlängenbereich, beispielsweise im nahen Infrarotbereich für das aus einem CdS-Photoempfänger und einer Halogenlampe zusammengesetzte System zu schwächen.

Wenn jedoch ein Farbfilter in Form einer ebenen

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Platte verwendet wird, treten Aberrationen aufgrund der parallelen Ebenen sowie ein Lichtverlust im wirksamen Wellenlängenbereich stärker als im nahen Infrarotbereich aufgrund der Charakteristik des Filters auf.

Insbesondere wenn eine Linse vom " Inn -Spiegel"-Typ bei einem derartigen Farbfilter verwendet wird, erhöht sich der Lichtverlust, da das Licht zweimal durch den Filter hindurchgeht. Ferner führt das zusammengesetzte Filter zu einer Kostenerhöhung.

Der Interferenzfilm mit Schichtaufbau führt ebenfalls zu einer Kostenerhöhung, da ein Ablagerungsbzw. Aufdampfschritt benötigt wird. Darüberhinaus ist der" Interferenzfilm mit Schichtaufbau darin nach-1-5 teilig, daß seine Spektralcharakteristik in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren, insbesondere des Einfallswinkels in dem optischen System variiert.

Es ist ferner bekannt, ein Wärme-Absorptionsfilter zum Ausblenden des Lichts im nahen Infrarotbereich zu verwenden, beispielsweise entsprechend einer Kondensorlinse in einem Diaprojektor. Dieses Filter v;ird dazu verwendet, eine Erhöhung der Temperatur zu vermeiden, doch es ergibt sich nicht irgendeine V/ellenlängenselektivität in einem breiten Wellenlängenbereich, welche der spektralen Empfindlichkeit eines Photoempfängers wie bei dieser Erfindung entspricht. Ferner wird das Wärmeabsorptionsfilter nicht als Abbildungslinse mit vorgegebenen optischen Eigenschaften verwendet.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Bildnachweisvorrichtung zu schaffen, die eine Abbildungslinse aufweist, welche selbst eine Wellenlängenselektivität zur Kompensation der Farbempfindlichkeit in einem

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einen Photoempfänger enthaltenden optischen System aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abbildungslinse aus optischem Glasmaterial gefertigt wird, das aus Kronglasmaterial· wie Lak oder dergleichen, Flintglasmaterial wie LF, BaSF oder dergleichen und anderen Materialien ausgewählt ist, wobei das optische Glasmaterial ein darin eingebautes Lichtabsorptionsmaterial aufweist, das Licht in einem Wellenlängenbereich mit hoher Sensitivität des optischen Systems einschließlich des Photoempfängers absorbiert.

Durch die Verwendung einer derartigen Abbildungslinse mit einer Wellenlängenselektivität kann die Farbempfindlichkeit unaufwendig und vorteilhaft im Vergleich mit bekannten Interferenzfilm-Beschichtungen mit Schichtaufbau kompensiert werden.

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

Fig. 1 schematisch ein Kopiergerät, bei dem die

Erfindung angewendet wird,

Fig. 2 bis A ein erstes, zweites und drittes

Ausführungsbeispiel der Erfindung, 30

Fig. 5 den spektralen Transmissionsfaktor bei

einem Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung, und

Fig. 6 und 7 den spektralen Transmissionsfaktor bei v/eiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung.

- 8/"- ?♦ DE 1336

Wie Fig. 1 zeigt, wird eine Vorlage 1 mittels einer Lichtquelle 2 so beleuchtet, daß sie einer Schlitzbelichtung ausgesetzt ist. Das von der Vorlage reflektierte Licht gelangt über Abtastspiegel 3 und 4, die in einer zu der Vorlage 1 parallelen Richtung mit einem Geschwindigkeitsverhältnis von 2:1 bewegt werden, zu einem festen Linsensystem 5. Das einfallende Licht wird dann über das feststehende Linsensystem 5 sowie stationäre Spiegel 6 und 7 zu einer photoempfindlichen Trommel 8 in Form eines Schlitzes projiziert.

Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form eines Linsensystems vom Transmissionstyp, das bikonvexe positive Linsen I, I' und bikonkave negative Linsen II, II¹ aufweist, die symmetrisch relativ zu einer Blende A angeordnet sind. Die positiven Linsen I und I¹ sind aus optischem Kronglasmaterial mit geringer Dispersion gefertigt, während die negativen Linsen II und II¹ aus optischem Flintglasmaterial mit höherer Dispersion gefertigt sind. Die kombinierten Linsen führen zu einem Linsensystem für Kopiergeräte, das Farbfehlern Einhalt gebieten und andere Bildfehler kompensieren kann.

Die negative Linse II ist aus einem optischen Flintglasmaterial mit dem Kurzsymbol LF gefertigt, das aus 52,5 % SiO-, 34,8 % PbO sowie einem Rest aus Na₂O, KpO usw. besteht. Eine Spur von lichtabsorbieren-

dem Material ist gleichförmig in ein derartiges optisches Glas zur Absorption von Licht im nahen Infrarotbereich eingebracht, ohne daß die anderen durch den vorstehenden Aufbau erhaltenen optischen Konstanten

wesentlich geändert würden.
35

- β * DE 1336

Wenn ein Lichtstrahl durch die negative Linse II hindurchgeht, wird der Lichtteil im nahen Infrarotbereich durch das lichtabsorbierende Material absorbiert. Nachdem er durch die negative Linse II hindurchgegangen ist, hat der Strahl einen spektralen Transmissionsfaktor, der die spektrale Empfindlichkeit des in Fig. 5 gezeigten Photoempfängers kompensiert. Auf diese Weise können die spektrale Empfindlichkeit des Photoempfängers 8 und somit der Lichtquelle 2 kompensiert werden, so daß kopierte Bilder mit einer gleichförmigen Dichte über den gesamten Wellenlängenbereich erhalten werden.

■ Das lichtabsorbierende Material schließt Eisen, Kobaltaluminat, Woframoxid, Molybdän, Niob, Rhenium und andere Materialien ein. Eines dieser lichtabsorbierenden Materialien wird zusammen mit dem weiteren optischen Glasmaterial geschmolzen, um eine Linse als Endprodukt zu erhalten, in der das lichtabsorbierende Material gleichförmig in dem optischen Glasmaterial eingeschlossen ist. Die so erhaltene Linse ist optisch bezüglich des Brechungsindex und der Dispersion stabil, da diese Größen innerhalb eines bestimmten Bereichs durch eine Spur des in das optische Glasmaterial eingeschlossenem lichtabsorbierendem Materials gesteuert werden können.

Die Linsendaten des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung sind in der folgenden Tabelle angegeben, in der die verschiedenen Werte mit der Einheit Millimeter angegeben sind:

- ΙΟ- - ^/ DE 1336

Linse Krümmungs- Abstand und Dispersion Brechungsindex (ni

60.1 1.64 1

II -112.23 7.8 45.8 1.54

1 I

II^I -117.46 7.8 45.8 1.54

·> fX J. X ^. · ^. w> -J · J J-

60.1 1.64

Krümmungs radi US (r)	-	-117.46	Abstand und Dicke (d)
90.77	112.23	17.1
-18.3.21	183.21	5.9
-112.23	-90.77	7.8
117.46	3.9
3.9
7.8
5.9
17.1

Fig. 3 zeigt als zweites Ausführurigsbeispiel der Erfindung ein Linsensystem vom Reflexionstyp. In diesem Linsensystem weist eine Spiegellinse III eine zweite Fläche auf, auf der eine Spiegelfläche vorgesehen ist.. Die wirksamen Lichtstrahlen gehen zweimal durch die Spiegellinse hindurch, so daß das Licht im nahen Infrarotbereich geschwächt wird. Das Licht im wirksamen Wellenbereich außerhalb des nahen Infrarotbereichs kann wirksam ohne Schwächung abgebildet werden. In diesem Fall hat der Lichtstrahl einen spektralen Transmissionsfaktor, wie er in Fig. 5 gezeigt ist.

Anders ausgedrückt, das Lichtabsorptionsmaterial kann in seiner Dichte um die Hälfte im Vergleich mit dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel verringert werden,

Fig. 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der das Lichtabsorptionsmaterial gleichförmig in das Material der Linse III eingebaut ist. Die Linse III ist eine Miniskuslinse, die im wesentlichen konstant in ihrer Dicke ist. Die Linse III ist aus optischem Material aus "Bibarium-Flint-Glas" mit

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dem Kurzsymbol BaSF8 gefertigt, das einen ₂₂₅ PbO-BaO-Aufbau hat. Eine Spur von Lichtabsorptionsmaterial ist gleichförmig in das optische Glasmaterial zur Absorption von Licht im nahen Infrarotbereich ohne Änderung der optischen Konstanten, wie sie durch den vorstehenden Aufbau erhalten werden, eingebaut. Die Linsendaten des dritten Ausführungsbeispiels sind in der folgenden Tabelle angegeben, wobei die verschiedenen Werte die Einheit Millimeter haben. 10

Linse	r	α	Vd	nd
.1	25.11	7.40	50.9	1.65
II	-395.69	1.69	38.0	1.60
	19.19	1.62	-	1.0
III	31.64	3.70	38.0	1.72
	46.57	9.34	-	1.0
	-46.57	3.70	38.0	1.72
III'	-31.64	1.62	-	1.0
	-19.19	1.69	38.0	1.60
II1	395.69	7.40	50.9	1.65
I1	-25.11

Bei dem erfindungsgemäßen Linsensystem ist es hinsichtlich des Gleichgewichts bezüglich des Verlusts der Lichtmenge aufgrund der Lichtabsorption wünschenswert, daß der durch das Linsensystem hindurchgehende wirksame Lichtstrahl im wesentlichen die gleiche optisehe Weglänge sowohl in als auch außerhalb der optischen Achse hat. Beispielsweise Meniskuslinsen wie beim dritten Ausführungsbeispiel können diese Forderung erfüllen. Andere Linsen als Meniskuslinsen können jedoch ebenfalls zu diesem Zweck verwendet werden, wenn sie eine im wesentlichen konstante Dicke haben.

- y - 4 4. DE 1336

Bei einem Linsensystem, bei dem dieselben optischen Weglängen in und außerhalb der optischen Achse nicht durch eine Einzellinse erreicht werden können, können die optischen Weglängen in der optischen Achse und außerhalb der optischen Achse bezüglich der gesamten optischen Weglänge durch Verwendung einer Vielzahl von Einzellinsen, in die Lichtabsorptionsmaterial eingebaut ist, ausgeglichen werden.

Im Rahmen der Erfindung können andere Photoempfänger als Photoempfänger vom CdS-Typ, beispielsweise Photoempfänger vom Selentyp mit hoher Empfindlichkeit im Bereich kurzer Wellenlängen ebenfalls in ihrer Spektralempfindlichkeit kompensiert werden. Ein in diesem Fall erhaltener spektraler Transmissionsfaktor ist in Fig. 6 gezeigt. Beispielsweise durch den Einbau von Lichtabsorptionsmaterial, das Licht im kurzen Wellenlängenbereich absorbieren kann, in Lanthanglasmaterial aus Si0_o-B_o0~-La_o0„-Pb0-Al_0„ kann eine Linse zur Absorption von Licht in einem speziellen kurzen Wellenlängenbereich erhalten werden, ohne daß ~ genauso wie bei der bereits genannten Lichtabsorption im längeren Welle'nlängenbereich ~*~ die optischen Konstanten und der Grundentwurf des optisehen Elements geändert werden.

Bei einem Photoempfänger mit hoher Empfindlichkeit sowohl im langen als auch im kurzen Wellenlängenbereich werden beide Lichtabsorptionsmaterialien, die Licht im langen und im kurzen Wellenlängenbereich absorbieren können, in das optische Glasmaterial eingebaut.

Ferner ist die Erfindung bei Photoempfängern 35

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anwendbar, die aus organischen photoleitenden Verbindungen bestehen.

Wie sich aus den vorstehenden Ausführungen ergibt wird erfindungsgemäß eine Bildnachweisvorrichtung mit einem Linsensystem geschaffen, das selbst eine Wellenlängenselektivität zur Kompensation der Farbempfindlichkeit eines optischen Systems mit einem Photoempfänger aufweist. Die Erfindung kann auch bei irgendwelchen Linsensystemen mit einem anderen Aufbau als dem der vorstehenden AusfUhrungsbeispiele angewendet werden.

' Ferner ist die Erfindung nicht nur bei Kopiergeräten, die photoempfindliche Trommeln verwenden, sondern auch bei allen anderen Bildnachweisvorrichtungen anwendbar, beispielsweise bei Faksimilegeräten, _x die Festkörperbildaufnahmeelemente als Lichtempfangselemente verwenden, bei TV-Kameras, die Lichtempfangselemente _mit der gewünschten spektralen Empfindlichkeit aufweisen, usw.

Beschrieben wird eine Bildnachweisvorrichtung, die ein Linsensystem zum Abbilden eines gegebenen Flächengebiets eines Objekts auf eine Lichtempfangsfläche eines Photoempfängers, wie einer photoempfindlichen Trommel, eines Festkörperbildaufnahmeelements oder .dergleichen aufweist; das Linsensystem weist mindestens eine Einzellinse zur Absorption von Licht in einem Wellenlängenbereich mit einer hohen Sensitivität des den Photoempfänger enthaltenden optischen Systems auf. Das Linsensystem ist so eingerichtet, daß es die Farbempfindlichkeit des optischen Systems kompensiert.

Claims (5)

1. Patentansprüche

   j'IJ Bildnachweissystem, gekennzeichnet durch einen Photoempfänger, auf den ein vorausgewähltes Gebiet eines Objekts (1) projiziert wird, und ein Abbildungslinsensystem (5) mit einer Wellenlängenselektivität zur Kompensation der Farbempfindlichkeit eines optisehen Systems, wobei das Linsensystem mindestens eine Einzellinse (II; III) mit einem Lichtabsorptionsvermögen aufweist, das der spektralen Empfindlichkeit des Photoempfängers entspricht.
2. 2. Bildnachweisvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtabsorptionsmaterial mit einer Wellenlängenselektivität in die Einzellinse in dem Abbildungslinsensystem eingebaut

   ist.
3. 3. Bildnachweisvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Photoempfänger vom CdS-Typ ist und daß das Lichtabsorptionsmaterial Licht im nahen Infrarotbereich absorbiert.

   V/13

   Dsuische Bank (München) KtO 51/61070

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   Postscheck (München) Kto 670-43-804

   '- 2, ' DE 1336
4. 4. Bildnachweisvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtabsorptionsmaterial enthaltende Einzellinse eine Linse mit im wesentlichen konstanter Dicke ist.
5. 5. Bildnachweisvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzellinse mit Lichtabsorptionsmaterial eine Meniskuslinse ist.